ÍNDICES DE EROSIVIDADE EI30 E KE>25 PARA O ESTADO
DO RIO DE JANEIRO – 2a APROXIMAÇÃO
ELENILSON MOREIRA FRANCO1, CLAUDINEI ANTONIO
MONTEBELLER2, DANIEL FONSECA DE CARVALHO3, RICARDO
VALCARCEL4, MARCOS BACIS CEDDIA5
INTRODUÇÃO: A capacidade da chuva em causar erosão pode ser avaliada
por meio de índices de erosividade, que se baseiam nas características
físicas das chuvas de cada região. Wischmeier & Smith (1958) concluíram
que o produto da energia cinética total da chuva pela intensidade máxima
em 30 minutos (EI30) é a relação que melhor expressa o potencial da chuvas
em causar erosão. Entretanto, este modelo subestima a energia cinética das
chuvas nas regiões tropicais, por estas estarem relacionadas à velocidade
dos ventos, à distribuição de gotas de diferentes tamanhos e a alta
precipitação. Assim, para as condições tropicais da África, Hudson (1965)
encontrou melhor correlação das perdas de solo com o índice KE>25, que
considera a energia cinética total das chuvas com intensidade superior a 25
mm.h-1. Gonçalves (2003) realizou estudos sobre o potencial erosivo do
Estado do Rio de Janeiro referente a 14 estações climatológicas
pertencentes às redes hidrometeorológicas da ANA/ANEEL (Agência
Nacional de Águas/Agência Nacional de Energia Elétrica), Light (Light
Serviços de Eletricidade S/A) e SERLA (Superintendência Estadual de Rios
e Lagoas). Sabendo-se da dificuldade da obtenção de dados e da
importância de se conhecer o potencial erosivo das chuvas para uma região,
desenvolveu-se este trabalho com o objetivo de estimar os índices de
erosividade EI30 e
KE>25 para outras 16 estações climatológicas
localizadas no Estado do Rio de Janeiro.
1
Estudante de Agronomia. Bolsista de IC do programa PIBIC/CNPq/UFRRJ.
Mestrando em Ciência do Solo na UFRRJ. Bolsista da CAPES.
3
Professor Adjunto do DE/IT/UFRRJ. Seropédica-RJ. 21 2682-1865. Bolsista do CNPq.
4
Professor Adjunto do DCA/IF/UFRRJ. Seropédica-RJ.
5
Professor Adjunto do DS/IA/UFRRJ. Seropédica-RJ.
2
MATERIAL E MÉTODOS: O estudo foi realizado a partir de dados
pluviográficos referentes a 5 anos de observações (1974-1978) em 16
estações climatológicas do Estado do Rio de Janeiro, cadastradas no
Instituto
Nacional
de
Meteorologia
(INMET),
disponibilizados
pelo
Departamento de Ciências Ambientais do IF/UFRRJ. Os valores médios
mensais de EI30 foram determinados com base na metodologia de
Wischmeier & Smith (1958), utilizando a Equação 1 sugerida por Foster et al
(1981).
Ec= 0.119 + 0.0873 log I
(1)
Em que:
Ec = energia cinética por mm de chuva, em MJ ha-1 mm-1;
I = intensidade de chuva, em mm h-1.
Os valores de energia cinética (Ec) obtidos foram aplicados na Equação 2
para o cálculo do índice EI30.
EI30 = Ec.I30
(2)
Para a obtenção do índice KE>25, foram utilizados os mesmos
parâmetros
citados
anteriormente,
sendo
desconsideradas
aquelas
precipitações com intensidades médias em cada segmento inferiores a 25
mmh-1. Pelo somatório dos valores obtidos de EI30 e KE>25 em cada
precipitação,
foi
possível
a
determinação
dos
índices
mensais
e
posteriormente, os anuais, para as duas localidades estudadas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Pela Tabela 1, observa-se que o maior
índice EI30 médio anual encontrado foi para o município de Resende com
9.068,6 MJ mm ha-1 h-1ano-1, e o menor foi para Campos dos Goytacazes
com 3.440 MJ mm ha-1 h-1ano-1. Com relação ao KE>25, o menor índice
médio anual observado foi de 46,6 para Álcalis, município de Cabo Frio, e o
maior foi para Resende, com 129,1 MJ ha-1 ano-1. Ambos os índices, quando
analisados os valores mensais apresentam, de modo geral, maiores valores
no período de setembro a fevereiro que corresponde ao verão, período no
qual é característico a ocorrência de chuvas de maiores intensidades, devido
à maiores temperaturas e movimentação de massas de ar. Ao contrário, os
menores valores são observados nos meses de março a agosto, período
onde ocorrem chuvas com menores intensidades.
CONCLUSÕES: Os resultados obtidos nos permitem concluir que:
-
o índice EI30 médio anual encontrado para as localidades
analisadas varia de 3.440 a 9.068 MJ mm ha-1 h-1ano-1, e o índice
KE>25 médio anual varia de 46 a 129 MJ ha-1 ano-1; e
-
o período crítico considerado para ambos os índices é observado
nos meses de setembro a fevereiro, os quais apresentam os
maiores valores de erosividade.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
FOSTER, G. R.; McCOOL, D. K.; RENARD, K. G.; MOLDENHAUER, W. C.
Conversion of the universal soil loss equation to SI units. Journal of Soil
and Water Conservation. Baltimore v. 36 p. 355-359. 1981.
GONÇALVES, F. A. Erosividade das chuvas no Estado do Rio de Janeiro.
Viçosa, 2003. 90p. Dissertação (Mestrado em Energia Agrícola) –
Universidade Federal de Viçosa.
HUDSO, N.W. The influence of rainfall on the mechanics of soil erosion with
to northern Rhodesia. Cape Town, University of Cape Town, South
Africa, 1965. (tese de mestrado).
WISCHMEIER, W. H.; SMITH, D. D. Rainfall energy and its relationship to
soil loss. Transaction American Geophysical Union. Washington v.39
p.285-291 1958.
Tabela 1. Relação das estações, coordenadas geográficas, altitudes e índices de erosividade médios mensais e anuais.
EI30
INMET ESTAÇÃO
LAT
LON
ALT
JAN
FEV MAR ABR
MAI
JUN
JUL AGO SET
83719 Alcalis
22º 59’ 42º 02’
7,4
397,8 188,9 78,6 453,7 489,4 109,0 269,9 58,0 137,8
83788 Angra dos Reis
23º 01’ 44º 19’
2
906,3 1437,3 732,3 401,8 228,8 214,2 278,9 132,9 224,5
83698 Campos
21º 45’ 41º 20’
11
484,1 140,8 141,1 419,0 127,7 101,8 95,0 190,8 168,3
83807 Carmo
21º 55’ 42º 37’ 341
827,8 843,5 741,3
56,8
7,4
523,8 410,3
83718 Cordeiro
22º 02’ 42º 22’ 485 1490,9 1315,4 655,8 429,2 223,8 191,4 13,7 280,1 70,5
83741 Ecologia Agrícola 22º 48’ 43º 41’
33
935,2 995,3 751,7 353,1 161,7 204,9 91,2 181,2 169,4
83758 Ilha Guaíba
23º 00’ 44º 02’
64
1109,3 1515,7 724,2 569,6 220,7 101,4 163,9 135,9 230,2
83695 Itaperuna
21º 12’ 41º 53’ 124 1549,8 512,0 461,2 718,7 433,1 17,6
65,0 164,7 91,1
83749 Macaé
22º 21’ 41º 48’
4
606,9 378,5 129,5 491,6 231,9 596,9 351,0 380,0 204,5
83745 Nova Friburgo
22º 16’ 43º 23’ 857
687,4 988,9 651,5 182,6 87,6
60,6
37,9 122,5 95,5
83757 Piraí
22º 38’ 43º 54’ 388 1731,7 806,2 879,9 360,1 103,8 145,3 68,2 156,4 194,0
83738 Resende
22º 29’ 44º 28’ 440 1527,4 1228,6 1077,5 518,4 165,3 90,2
51,0 499,3 712,2
83696 Sta Mª Madalena 21º 37’ 42º 05’ 620
857,7 745,7 353,5 318,6 171,3 379,3 49,9 649,4 164,5
83802 São Bento
22º 44’ 43º 18’
6
902,6 433,7 583,7 393,5 194,5 160,3 77,3
41,3 124,7
83744 Teresópolis
22º 27’ 42º 56’ 874 1359,9 283,2 818,2 547,9
13,8
26,7
91,6
91,3
83742 Vassouras
22º 20’ 43º 40’ 437 1606,2 642,6 1095,1 118,4 56,1 123,5 16,4 151,7 115,1
KE>25
INMET ESTAÇÃO
LAT
LON
ALT
JAN
FEV MAR ABR
MAI
JUN
JUL AGO SET
83719 Alcalis
22º 59’ 42º 02’
7,4
4,5
3,5
1,2
6,5
6,7
2,6
3,0
0,9
0,8
83788 Angra dos Reis
23º 01’ 44º 19’
2
14,5
18,8
9,2
4,4
2,7
1,8
1,9
1,3
1,6
83698 Campos
21º 45’ 41º 20’
11
6,3
2,5
1,5
7,5
1,8
2,4
2,2
3,9
1,4
83807 Carmo
21º 55’ 42º 37’
341
12,7
16,6
11,5
0,7
0,0
5,3
4,5
83718 Cordeiro
22º 02’ 42º 22’
485
19,5
18,8
10,6
8,2
4,4
4,4
0,2
5,9
0,3
83741 Ecologia Agrícola 22º 48’ 43º 41’
33
14,5
14,8
8,8
6,2
3,0
3,3
1,4
2,8
2,6
83758 Ilha Guaíba
23º 00’ 44º 02’
64
14,1
15,2
10,5
5,7
2,2
1,3
0,5
0,9
1,6
83695 Itaperuna
21º 12’ 41º 53’
124
19,5
6,9
9,1
10,1
5,9
0,0
0,2
2,7
0,2
4,6
2,0
8,2
2,1
9,6
4,4
5,4
0,6
83749 Macaé
22º 21’ 41º 48’
4
5,2
83745 Nova Friburgo
22º 16’ 43º 23’
857
9,3
13,6
8,0
5,3
1,0
1,7
0,0
1,2
0,4
83757 Piraí
22º 38’ 43º 54’
388
25,1
13,5
16,4
5,5
2,5
2,0
2,4
1,6
2,2
18,2
17,6
7,2
2,5
1,4
0,7
6,1
7,9
83738 Resende
22º 29’ 44º 28’
440
23,6
12,6
6,7
5,6
2,3
3,6
0,8
9,7
1,2
83696 Sta Mª Madalena 21º 37’ 42º 05’
620
15,8
83802 São Bento
22º 44’ 43º 18’
6
14,3
5,3
15,3
6,5
3,3
2,4
0,3
1,4
2,2
83744 Teresópolis
22º 27’ 42º 56’
874
16,7
7,5
14,1
7,0
0,0
0,0
1,4
0,3
83742 Vassouras
22º 20’ 43º 40’
437
24,3
10,9
13,4
1,7
0,6
3,1
0,0
2,9
0,7
OUT
523,3
314,4
460,4
578,3
574,6
165,2
193,6
342,7
241,7
297,2
162,6
467,3
294,2
245,7
243,7
258,1
NOV
1031,9
319,8
487,2
431,8
1023,1
381,5
262,9
918,8
885,3
1471,3
906,0
1698,2
1067,5
456,0
644,8
841,6
DEZ
209,2
1100,6
624,9
1063,3
1389,4
1380,8
940,9
930,0
591,8
1453,7
1043,4
1033,3
1013,1
1832,8
1566,2
1419,1
TOTAL
3947,4
6291,9
3441,2
5484,1
7657,9
5771,2
6168,1
6204,7
5089,6
6136,6
6557,4
9068,6
6064,7
5445,9
5687,2
6443,9
OUT
7,9
3,1
7,7
4,9
8,4
2,5
0,1
5,2
2,5
5,0
2,8
7,4
4,4
1,7
0,9
4,8
NOV
5,1
2,2
5,5
5,1
13,9
5,1
1,5
13,4
9,0
23,6
12,2
17,1
11,6
5,9
5,1
11,9
DEZ
3,9
11,0
10,0
14,7
23,0
17,5
10,1
15,2
9,5
23,9
18,3
19,5
13,2
25,9
17,1
22,5
TOTAL
46,6
72,5
52,6
75,8
117,6
82,3
63,8
88,5
63,2
92,8
104,4
129,1
87,5
84,5
69,9
96,7
FRANCO,E.M.; MONTEBELLER,C.A; CARVALHO, D.F.de; VALCARCEL,R.;CEDDIA,M.B. (2004) Índices de erosividade
a
EI30 e KE>25 para o estado do Rio de Janeiro – 2 aproximação. In: Reunião Brasileira de Manejo de Conservação
do Solo e da Água, XV. Resumo expandido ... UFSM. Santa Maria, RS. 2004. V1. p.5-8.