Balanço hídrico de florestas e pastagens em diferentes solos na bacia hidrográfica do Bonfim – Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Nascimento, Ana Cláudia de Mello
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Brasil
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22081
Resumo: O balanço hídrico (BH) contabiliza os volumes de entrada e saída de água em determinado intervalo de tempo, clima e sistemas de uso e cobertura da terra. Estimar esses volumes ajuda a avaliar a necessidade de implementar estratégias adequadas de gerenciamento dos recursos hídricos superficiais e subsuperficiais, permite obter conclusões estratégicas sobre o regime hidrológico e é uma das ferramentas mais importantes para o planejamento do uso da terra e dos recursos hídricos de uma bacia hidrográfica. Utilizar o BH para avaliar serviços ecossistêmicos ligados à água é fundamental para embasar decisões relacionadas a mudanças no uso da terra. A estimativa dos volumes de água dos componentes do balanço hídrico permite entender como a alteração do uso e cobertura da terra associado a um determinado solo pode modificar o ciclo hidrológico. O objetivo deste trabalho foi estimar os volumes de água dos principais componentes do BH considerando os diferentes uso e ocupação da terra (Pastagens e Florestas) e dos solos (Cambissolo Háplico, Latossolo Vermelho e Neossolo Litólico). O período de estudo foi 01/01/2000 a 31/12/2019. Foi utilizado o modelo HYDRUS-1D, na solução da equação de Richard, para estimar os volumes de água no BH. Funções de pedotransferência foram utilizadas para determinar os parâmetros físico hídricos da retenção e condução da água no solo. Consideraram-se condições de fronteira superior: dados de precipitação e evapotranspiração diários e condições de fronteira inferior: drenagem livre. A absorção da água pelas raízes foi considerada como o fator adicional na Equação de Richard (Sink factor). Os resultados obtidos foram semelhantes com resultados encontrados por outros autores; a precipitação pluvial média anual foi de 1462 mm e a evapotranspiração potencial de 1026 mm. Nas áreas com Cambissolo Háplico sob pastagem degradada, 83%, 7% e 9% do total precipitado foram percolados, transpirados e evaporados, respectivamente. Nas áreas sob Latossolo Vermelho sob floresta: esses valores foram de 35%, 58% e 7%. Na estação seca a evapotranspiração foi de 27% da precipitação anual média no Latossolo Vermelho sob floresta e de 11% no Cambissolo Háplico e Neossolo Litólico sob pastagem. A percolação na estação seca foi 20% no Latossolo Vermelho sob pastagem e 9% no Latossolo Vermelho sob floresta. O escoamento superficial para um evento de chuva com intensidade igual a 25 mm h-1 foi de 33% e 35% na pastagem e de 24% e 28% na floresta. As características do solo desempenham um papel fundamental nos cálculos do BH, afetando a percolação e evapotranspiração da água. Este estudo destaca a importância do BH na gestão dos recursos hídricos, fornecendo insights valiosos para a tomada de decisões. Além disso, a disponibilização dos dados resultantes deste estudo pode contribuir significativamente para futuras pesquisas e orientar a elaboração de políticas e planos diretores, especialmente no contexto de uso e cobertura do solo.
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spelling Balanço hídrico de florestas e pastagens em diferentes solos na bacia hidrográfica do Bonfim – Região Serrana do Estado do Rio de JaneiroWater balance of forests and pastures on different soils in the Bonfim watershed - Mountainous region of the state of Rio de JaneiroEnvironmental engineeringWater balance (Hidrology)Land useMulchingEngenharia ambientalBalanço hidrológicoSolo - UsoCobertura dos solosSerrana, Região (RJ)ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAOO balanço hídrico (BH) contabiliza os volumes de entrada e saída de água em determinado intervalo de tempo, clima e sistemas de uso e cobertura da terra. Estimar esses volumes ajuda a avaliar a necessidade de implementar estratégias adequadas de gerenciamento dos recursos hídricos superficiais e subsuperficiais, permite obter conclusões estratégicas sobre o regime hidrológico e é uma das ferramentas mais importantes para o planejamento do uso da terra e dos recursos hídricos de uma bacia hidrográfica. Utilizar o BH para avaliar serviços ecossistêmicos ligados à água é fundamental para embasar decisões relacionadas a mudanças no uso da terra. A estimativa dos volumes de água dos componentes do balanço hídrico permite entender como a alteração do uso e cobertura da terra associado a um determinado solo pode modificar o ciclo hidrológico. O objetivo deste trabalho foi estimar os volumes de água dos principais componentes do BH considerando os diferentes uso e ocupação da terra (Pastagens e Florestas) e dos solos (Cambissolo Háplico, Latossolo Vermelho e Neossolo Litólico). O período de estudo foi 01/01/2000 a 31/12/2019. Foi utilizado o modelo HYDRUS-1D, na solução da equação de Richard, para estimar os volumes de água no BH. Funções de pedotransferência foram utilizadas para determinar os parâmetros físico hídricos da retenção e condução da água no solo. Consideraram-se condições de fronteira superior: dados de precipitação e evapotranspiração diários e condições de fronteira inferior: drenagem livre. A absorção da água pelas raízes foi considerada como o fator adicional na Equação de Richard (Sink factor). Os resultados obtidos foram semelhantes com resultados encontrados por outros autores; a precipitação pluvial média anual foi de 1462 mm e a evapotranspiração potencial de 1026 mm. Nas áreas com Cambissolo Háplico sob pastagem degradada, 83%, 7% e 9% do total precipitado foram percolados, transpirados e evaporados, respectivamente. Nas áreas sob Latossolo Vermelho sob floresta: esses valores foram de 35%, 58% e 7%. Na estação seca a evapotranspiração foi de 27% da precipitação anual média no Latossolo Vermelho sob floresta e de 11% no Cambissolo Háplico e Neossolo Litólico sob pastagem. A percolação na estação seca foi 20% no Latossolo Vermelho sob pastagem e 9% no Latossolo Vermelho sob floresta. O escoamento superficial para um evento de chuva com intensidade igual a 25 mm h-1 foi de 33% e 35% na pastagem e de 24% e 28% na floresta. As características do solo desempenham um papel fundamental nos cálculos do BH, afetando a percolação e evapotranspiração da água. Este estudo destaca a importância do BH na gestão dos recursos hídricos, fornecendo insights valiosos para a tomada de decisões. Além disso, a disponibilização dos dados resultantes deste estudo pode contribuir significativamente para futuras pesquisas e orientar a elaboração de políticas e planos diretores, especialmente no contexto de uso e cobertura do solo.The water balance (WB) accounts for the volumes of water entering and leaving a specific area over a given time period, climate, and land use and cover systems. Estimating these volumes helps evaluate the need to implement appropriate surface and subsurface water resource management strategies, allows for strategic conclusions about the hydrological regime, and is one of the most important tools for land and water resource use planning in a watershed. Using the WB to assess ecosystem services related to water is crucial for supporting decisions related to land use changes. Estimating the water volumes of the water balance components helps understand how changes in land use and cover associated with a particular soil type can alter the hydrological cycle. The objective of this study was to estimate the water volumes of the main WB components considering different land uses and cover (Pastures and Forests) and soils (Cambissolo Háplico, Latossolo Vermelho, and Neossolo Litólico). The study period was from 01/01/2000 to 31/12/2019. The HYDRUS-1D model, using Richard's equation, was applied to estimate the water volumes in the WB. Pedotransfer functions were used to determine the soil hydraulic parameters for water retention and conduction. Upper boundary conditions included daily precipitation and evapotranspiration data, while lower boundary conditions included free drainage. Water uptake by roots was considered as an additional factor in Richard's equation (Sink factor). The results obtained were similar to those found by other authors; the average annual rainfall was 1462 mm, and the potential evapotranspiration was 1026 mm. In areas with Cambissolo Háplico under degraded pasture, 83%, 7%, and 9% of the total rainfall were percolated, transpired, and evaporated, respectively. In areas with Latossolo Vermelho under forest: these values were 35%, 58%, and 7%. During the dry season, evapotranspiration was 27% of the annual average precipitation in Latossolo Vermelho under forest and 11% in Cambissolo Háplico and Neossolo Litólico under pasture. Dry season percolation was 20% in Latossolo Vermelho under pasture and 9% in Latossolo Vermelho under forest. Surface runoff for a rain event with an intensity of 25 mm h-1 was 33% and 35% in pasture and 24% and 28% in forest. Soil characteristics play a fundamental role in WB calculations, affecting water percolation and evapotranspiration. This study highlights the importance of WB in water resource management, providing valuable insights for decision-making. Additionally, the data from this study can significantly contribute to future research and guide the development of policies and master plans, especially in the context of land use and cover.Universidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em Engenharia AmbientalTeixeira, Wenceslau Geraldeshttps://orcid.org/0000-0001-5493-1909http://lattes.cnpq.br/4136381865367906Ohnuma Junior, Alfredo Akirahttps://orcid.org/0000-0002-0772-9334http://lattes.cnpq.br/0181633220926313Torres Netto, Alenahttp://lattes.cnpq.br/6574944043553517http://lattes.cnpq.br/6574944043553517Martins, Alba Leonor da Silvahttps://orcid.org/0000-0002-2900-3534http://lattes.cnpq.br/0320193802596794Nascimento, Ana Cláudia de Mello2024-06-04T14:07:37Z2024-04-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNASCIMENTO, Ana Cláudia de Mello. Balanço hídrico de florestas e pastagens em diferentes solos na bacia hidrográfica do Bonfim – Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro. 2024. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22081porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-08-02T18:34:29Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/22081Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-08-02T18:34:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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