Distribuição espacial dos atributos físico-hídricos do solo em uma área de recarga de nascente

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Caminha, Alice Raquel lattes
Orientador(a): Coelho, Gilberto
Banca de defesa: Coelho, Gilberto, Viola, Marcelo Ribeiro, Pinto, Daniel Brasil Ferreira
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos
Departamento: Departamento de Recursos Hídricos
País: brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/49853
Resumo: A quantidade e qualidade da água produzida por uma nascente são controladas pela interação entre os fatores que atuam em sua área de recarga, entre eles, as características e propriedades físico-hídricas dos solos. Nesse sentido, visando a manutenção da produção de água e a compreensão da dinâmica hidrológica nestas áreas, torna-se fundamental conhecer o comportamento dos atributos físico-hídricos do solo e a forma como estão distribuídos no espaço. Diante disso, objetivou-se com o presente estudo analisar a distribuição espacial e realizar o mapeamento dos atributos físico-hídricos da área de recarga da principal nascente que abastece a Universidade Federal de Lavras, MG. Após a delimitação da área por meio de ferramentas SIG, foi estabelecida uma malha amostral com pontos separados por 50 m e, em cada um, foram coletadas amostras de solo deformadas e indeformadas, nas camadas de 0 – 20 cm e 20 – 40 cm. Para a caracterização físico-hídrica, foram determinadas, em laboratório, a condutividade hidráulica do solo saturado (K0), densidade do solo (Ds), densidade de partículas (Dp), volume total de poros (VTP), porosidade drenável (μ), teor de matéria orgânica (MO) e teores de areia, argila e silte. Posteriormente à etapa de análise exploratória dos dados, a análise geoestatística foi aplicada para o estudo da estrutura espacial dos atributos físico-hídricos. Após a seleção do melhor modelo de semivariograma teórico, os valores ajustados de cada parâmetro foram utilizados para a geração dos mapas, adotando-se krigagem ordinária como interpolador. Para a camada 0 – 20 cm, os atributos Ds, Dp e VTP foram classificados como de baixa variabilidade e μ, MO, areia, argila e silte, de média variabilidade. Para a camada 20 – 40 cm, os resultados foram similares, exceto para μ que apresentou alta variabilidade, com um CV de 66,69%. A condutividade hidráulica do solo saturado apresentou alta variabilidade para as duas camadas analisadas, com CV de 128,15% e 217,22%, respectivamente. Por meio da análise do grau de dependência espacial, para ambas as camadas, a maioria dos atributos físico-hídricos apresentou dependência espacial classificada como forte e nenhuma como fraca. A partir da avaliação do Erro Médio Reduzido e do Desvio Padrão do Erro, gerados no procedimento de validação cruzada, o modelo exponencial foi considerado o melhor modelo para a maioria dos atributos de ambas as camadas A interpolação por meio da krigagem ordinária permitiu a identificação de áreas com condições favoráveis à recarga de água, como as regiões mais baixas, ao entorno da nascente, e as regiões mais altas, situadas a leste. Visando a manutenção da produção de água da nascente, recomenda-se que essas áreas sejam consideradas locais prioritários para conservação.
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Diante disso, objetivou-se com o presente estudo analisar a distribuição espacial e realizar o mapeamento dos atributos físico-hídricos da área de recarga da principal nascente que abastece a Universidade Federal de Lavras, MG. Após a delimitação da área por meio de ferramentas SIG, foi estabelecida uma malha amostral com pontos separados por 50 m e, em cada um, foram coletadas amostras de solo deformadas e indeformadas, nas camadas de 0 – 20 cm e 20 – 40 cm. Para a caracterização físico-hídrica, foram determinadas, em laboratório, a condutividade hidráulica do solo saturado (K0), densidade do solo (Ds), densidade de partículas (Dp), volume total de poros (VTP), porosidade drenável (μ), teor de matéria orgânica (MO) e teores de areia, argila e silte. Posteriormente à etapa de análise exploratória dos dados, a análise geoestatística foi aplicada para o estudo da estrutura espacial dos atributos físico-hídricos. Após a seleção do melhor modelo de semivariograma teórico, os valores ajustados de cada parâmetro foram utilizados para a geração dos mapas, adotando-se krigagem ordinária como interpolador. Para a camada 0 – 20 cm, os atributos Ds, Dp e VTP foram classificados como de baixa variabilidade e μ, MO, areia, argila e silte, de média variabilidade. Para a camada 20 – 40 cm, os resultados foram similares, exceto para μ que apresentou alta variabilidade, com um CV de 66,69%. A condutividade hidráulica do solo saturado apresentou alta variabilidade para as duas camadas analisadas, com CV de 128,15% e 217,22%, respectivamente. Por meio da análise do grau de dependência espacial, para ambas as camadas, a maioria dos atributos físico-hídricos apresentou dependência espacial classificada como forte e nenhuma como fraca. A partir da avaliação do Erro Médio Reduzido e do Desvio Padrão do Erro, gerados no procedimento de validação cruzada, o modelo exponencial foi considerado o melhor modelo para a maioria dos atributos de ambas as camadas A interpolação por meio da krigagem ordinária permitiu a identificação de áreas com condições favoráveis à recarga de água, como as regiões mais baixas, ao entorno da nascente, e as regiões mais altas, situadas a leste. Visando a manutenção da produção de água da nascente, recomenda-se que essas áreas sejam consideradas locais prioritários para conservação.The quantity and quality of water produced by a spring are controlled by the interaction between the factors that act in its recharge area, among them, the physical-hydric properties and characteristics of the soil. In this sense, in order to maintain the water production of the springs and to understand the hydrological dynamics of these areas, it is essential to know the behavior of the physical-hydric attributes of the soil and how they are distributed in space. Therefore, the objective of the present work was to analyze the spatial distribution and to map the physical- water attributes of the recharge area of the main spring that supplies the Federal University of Lavras, MG. After delimiting the recharge area using GIS tools, a sampling grid was established with points separated by 50 m and, in each one, deformed and undeformed soil samples were collected in the 0 - 20 cm and 20 - 40 cm depths. For the soil's physical-hydric characterization, the saturated soil hydraulic conductivity (K0), bulk density (Ds), particle density (Dp), total pore volume (VTP), drainable porosity (μ), organic matter content (MO) and sand, clay and silt contents were determined in the laboratory. After the exploratory data analysis step, geostatistical analysis was applied to study the spatial structure of the physical-hydrological attributes. After the selection of the best theoretical semivariogram model, the adjusted values of each parameter were used for the generation of maps, adopting ordinary kriging as interpolator. For the 0 - 20 cm depth, the attributes Ds, Dp and VTP were classified as having low variability and μ, MO, sand, clay and silt, as having medium variability. For the depth 20 - 40 cm, the results were similar, except for μ that presented high variability, with a CV of 66.69%. The saturated soil hydraulic conductivity showed high variability for the two depths analyzed, with CV of 128.15% and 217.22%, respectively. Through the analysis of the degree of spatial dependence, for both depths, most of the physical-hydric attributes presented spatial dependence classified as strong and none as weak. By evaluating the of the Mean Standardized Error and the Root Mean Square Standardized Error, generated in the cross validation procedure, the exponential model was considered the best model for most attributes, in both depths. The interpolation through ordinary kriging allowed the identification of areas with favorable conditions for water recharge, such as the lower regions, around the spring, and the higher regions, located to the east. In order to maintain the spring's water production, it is recommended that these areas be considered priority sites for conservation.porUniversidade Federal de LavrasPrograma de Pós-Graduação em Recursos HídricosUFLAbrasilDepartamento de Recursos HídricosRecursos HídricosGeoestatísticaKrigagemFísica do soloDinâmica hidrológicaGeostatisticsKrigingSoil physicsHydrological dynamicsDistribuição espacial dos atributos físico-hídricos do solo em uma área de recarga de nascenteSpatial distribution of soil physical-hydric attributes in a spring recharge areainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCoelho, GilbertoCoelho, GilbertoViola, Marcelo RibeiroPinto, Daniel Brasil Ferreirahttp://lattes.cnpq.br/6726957113936845Caminha, Alice Raquelinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLAORIGINALDISSERTAÇÃO_Distribuição espacial dos atributos físico-hídricos do solo em uma área de recarga de nascente.pdfDISSERTAÇÃO_Distribuição espacial dos atributos físico-hídricos do solo em uma área de recarga de nascente.pdfapplication/pdf3402355https://repositorio.ufla.br/bitstreams/5dfa9af7-5965-4de3-a29e-d784bbeae419/downloadc3986aa49b92a31b283e3313f5d18dd8MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8953https://repositorio.ufla.br/bitstreams/beb09068-1653-4a10-a061-1b3b55d95f7f/download760884c1e72224de569e74f79eb87ce3MD52falseAnonymousREAD1/498532025-07-17 12:20:53.335open.accessoai:repositorio.ufla.br:1/49853https://repositorio.ufla.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufla.br/server/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2025-07-17T15:20:53Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)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