AutoresAutores:: Maurício RanziniMaurício Ranzini Walter de Paula LimaWalter de Paula Lima

Rogerio LopesRogerio Lopes15/10/201015/10/2010

HIDROLOGIA E MANEJO DE BACIAS HIDROGRÁFICASHIDROLOGIA E MANEJO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS

Comportamento hidrológico , balanço de Comportamento hidrológico , balanço de nutrientes e perdas de solo em duas nutrientes e perdas de solo em duas

microbacias reflorestadas com Eucalyptus ,microbacias reflorestadas com Eucalyptus , no Vale do Paraíba –SP no Vale do Paraíba –SP IPEF – SCIENTIA FORESTALIS - JUN/02IPEF – SCIENTIA FORESTALIS - JUN/02

IINTRODUÇÃONTRODUÇÃO

As As MicrobaciasMicrobacias são os ecossistemas que melhor se são os ecossistemas que melhor se

caracterizam para a avaliação de impactos causados caracterizam para a avaliação de impactos causados

por atividades florestais que podem afetar o equilíbrio e por atividades florestais que podem afetar o equilíbrio e

a manutenção da qualidade e quantidade da água.a manutenção da qualidade e quantidade da água.

- Preparo do SoloPreparo do Solo- Construção e Manutenção de estrada e carreadores Construção e Manutenção de estrada e carreadores

(90%)(90%)- Colheita florestal...Colheita florestal...

OBJETIVOOBJETIVO

Análise da influência do manejo de Análise da influência do manejo de EucaliptoEucalipto

sobre as perdas de solo, assim como da ciclagem sobre as perdas de solo, assim como da ciclagem

geoquímica em microbacias , em função da geoquímica em microbacias , em função da

necessidade de proteção e conservação da água necessidade de proteção e conservação da água

e do solo por um período de 02 anos.e do solo por um período de 02 anos.

MATERIAIS E MÉTODOSMATERIAIS E MÉTODOS

Área experimentalÁrea experimental

Localização: Localização: Município de SantaMunicípio de Santa Branca Branca Vale do Paraíba - SP Vale do Paraíba - SP

Faz. Bela Vista III - Votorantim Faz. Bela Vista III - Votorantim Celulose e Papel Celulose e Papel

Altitude : 725 mAltitude : 725 m

02 Microbacias - Área A02 Microbacias - Área A

- Área B - Área B

DESCRIÇÃODESCRIÇÃO

A BA B ÁreaÁrea 7,2 ha 5,5 ha7,2 ha 5,5 ha

DeclividadeDeclividade 19,6% 28,919,6% 28,9 % % Mata ciliarMata ciliar 3,3% 2,1% 3,3% 2,1%

Preparo do soloPreparo do solo MECANIZADO MANUALMECANIZADO MANUAL

• Eucalipto salignaEucalipto saligna • EspaçamentoEspaçamento: 3x2: 3x2• Solo:Solo: Podzólico Vermelho-Amarelo , textura média/argilosa Podzólico Vermelho-Amarelo , textura média/argilosa• Clima: Clima: Temperado de inverno seco, Cwa Temperado de inverno seco, Cwa

• Precipitação média anual:Precipitação média anual: 1281 mm 1281 mm• Temperatura :Temperatura : 18ºC Fevereiro , 12ºC Junho 18ºC Fevereiro , 12ºC Junho• Período de análise:Período de análise: Junho 1987 a Maio 1989 Junho 1987 a Maio 1989

METODOLOGIAMETODOLOGIA

- - Foram instaladas 02 estações fluviométricas com vertedouros Foram instaladas 02 estações fluviométricas com vertedouros triangulares de 90º e por meio da equação de Thompson triangulares de 90º e por meio da equação de Thompson determinou-se a vazão:determinou-se a vazão:

Q= 1,32. H Q= 1,32. H 2,48 2,48

Q = vazão em mQ = vazão em m33/s/s

H = altura da lãmina d’agua no vertedouro em metrosH = altura da lãmina d’agua no vertedouro em metros

- A precipitação foi medida com pluviógrafo Helmann, com 03 - A precipitação foi medida com pluviógrafo Helmann, com 03 pluviômetros Ville e 01 pluviômetro acrílico Fretin. Daí obtia –se um pluviômetros Ville e 01 pluviômetro acrílico Fretin. Daí obtia –se um amostra composta o que representava a entrada de nutrientes via amostra composta o que representava a entrada de nutrientes via atmosfera.atmosfera.

METODOLOGIAMETODOLOGIA

- - Devido ao fato da amostragem de sedimento em suspensão prover Devido ao fato da amostragem de sedimento em suspensão prover de pouca informação útil acerca do impacto do uso da terra – chuva de pouca informação útil acerca do impacto do uso da terra – chuva isolada, concentração de sedimento, aumento de vazão- utilizou-se isolada, concentração de sedimento, aumento de vazão- utilizou-se garrafas de polietileno em diversas alturas na parede frontal do garrafas de polietileno em diversas alturas na parede frontal do vertedouro, resultando em amostragens do deflúvio em diferentes vertedouro, resultando em amostragens do deflúvio em diferentes descargas. Para o cálculo utilizou-se uma porção de 300ml da descargas. Para o cálculo utilizou-se uma porção de 300ml da amostra, sendo esta filtrada , seca e pesada e utilizada a amostra, sendo esta filtrada , seca e pesada e utilizada a

expressão abaixo para quantificar o expressão abaixo para quantificar o fluxo de nutrientes e a fluxo de nutrientes e a perda de solo.perda de solo.

Fn (Kg/ha/t) = P ou D(mm)x Cn (mg/l)x 0,01Fn (Kg/ha/t) = P ou D(mm)x Cn (mg/l)x 0,01

tt

RESULTADORESULTADO

Hidrogramas das Microbacias A e B , referentes a chuvaHidrogramas das Microbacias A e B , referentes a chuva

ocorrida em Dez/1987 e comportamento Hidrológico.ocorrida em Dez/1987 e comportamento Hidrológico.

MICROBACIA BMICROBACIA B

MICROBACIA AMICROBACIA A

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

12:00 18:00 00:00 06:00

HORAS

VA

ZÃ

O (

l/s)

0123456789

1011

12:00 18:00 00:00 06:00

HORAS

VA

ZÃ

O (

l/s)

RESULTADORESULTADO

VALORES MÉDIOS MENSAIS DA PRECIPITAÇÃO E DOS VALORES MÉDIOS MENSAIS DA PRECIPITAÇÃO E DOS DEFLÚVIOSDEFLÚVIOS

0

50

100

150

200

250

300

JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ JAN FEV M AR ABR M AI

MESES

DE

FL

UV

IO (

mm

)

M ICROBACIA A M ICROBACIA B PRECIPITAÇÃO

RESULTADORESULTADO

Concentração máxima, mínima e média dos nutrientes na água Concentração máxima, mínima e média dos nutrientes na água

da chuva e na água do deflúvioda chuva e na água do deflúvioValores Local   Concentração de Nutrientes ( mg/l)    

    NH4 NO3 PO4 K Ca Mg Fe Na

MÁXMO Chuva 3,31 3,62 0,36 1,30 1,59 0,47 0,50 2,10

DFA 0,30 0,89 0,04 2,63 2,27 0,61 3,21 2,49

DFB 0,15 0,69 0,04 1,98 1,13 0,56 1,38 2,37

                   

MÍNIMO Chuva 0,09 0,18 0,01 0,06 0,04 0,02 0,00 0,08

DFA 0,00 0,11 0,01 1,13 1,61 0,45 0,73 1,82

DFB 0,01 0,06 0,01 0,92 0,68 0,38 0,13 1,73                   

MÉDIO Chuva 0,80 1,30 0,07 0,49 0,35 0,12 0,11 0,51

DFA 0,06 0,51 0,02 1,80 1,86 0,54 1,69 2,23

DFB 0,04 0,28 0,02 1,35 0,88 0,49 0,61 2,10

Valores Local   Parametro Físico        

    pH Alcalinidade Condutividade Cor Turbidez Sedimento  

MÁXMO Chuva 14,04 58,00 50,00 7,60

DFA 6,30 0,61 52,00 95,00 9,90 25,00

DFB 6,00 0,56 38,00 50,00 7,00 14,60

                   

MÍNIMO Chuva 0,97 16,00 7,00 2,00

DFA 5,60 0,45 38,00 40,00 3,80 7,00

DFB 5,70 0,38 54,00 15,00 2,00 5,10

                   

MÉDIO Chuva 0,53 28,00 20,00 3,80

DFA 5,90 0,54 44,00 65,00 5,90 12,00

DFB 5,80 0,49 36,00 35,00 3,90 8,50

Teores Máximo , Mínimo de Média de parâmetros físicos da água

BALANÇO (B) MÉDIO ANUAL DE NUTRIENTES , VIA ÁGUA DA BALANÇO (B) MÉDIO ANUAL DE NUTRIENTES , VIA ÁGUA DA CHUVA (E) e SAÍDA VIA DEFLÚVIO(S)CHUVA (E) e SAÍDA VIA DEFLÚVIO(S)

   

LOCAL      

Nutrientes Microbacia A Microbacia B

    E S B   E S

B

NH4   9,861 0,118 9,743   9,861 0,296 9,565

NO3   12,000 1,176 11,400   12,576 2,080 10,496

PO4   0,715 0,053 0,662   0,715 0,143 0,572

K   5,642 4,017 1,625   5,642 9,808 -4,166

Ca   2,657 4,151 -1,494   2,657 6,376 -3,719

Mg   0,623 1,529 -0,906   0,623 3,534 -2,911

Fe   2,020 4,073 -2,053   2,020 4,601 -2,581

Na   3,540 4,801 -1,261   3,540 14,592 -11,052

                 

Dinamica do Sistema de RenovaçãoDinamica do Sistema de Renovação

             

Nutrientes   Saída   Reservatório Renovação

    (Kg/há. Ano) Total ( Kg/há) (anos)

  Microbacia A    

PO4   0,053   101,7   1919

K   4,017   1158,1   288

Ca   4,151   2795,8   674

Mg   1,529   1079,0   706

    Microbacia B    

PO4   0,143   94,7   662

K   9,808   937,1   96

Ca   6,376   3325,8   522

Mg   3,534   776,0   220

Comparação entre a entrada de nutrientes anual via precipitaçãonas Comparação entre a entrada de nutrientes anual via precipitaçãonas microbacias e a acumulação de nutrientes na biomassa árborea do microbacias e a acumulação de nutrientes na biomassa árborea do

Eucalipto saligna.Eucalipto saligna.

  N(NO3 +NH4) PO4 K Ca Mg

Precipitação 22,4 0,7 5,6 2,6 0,6

Árvore interira 20,0 5,2 17,2 86,7 7,4

tronco (Lenho+ casca) 12,5 3,8 11,0 50,0 4,2

Lenho 10,2 2,7 6,6 9,3 1,4

Dá uma idéia da contribuição relativa da precipitação

ocorrida em relação ao teor deNutrientes(kg/há.ano)

* Produção de Sedimentos e ** Perdas de Solo* Produção de Sedimentos e ** Perdas de Solo

MICROBACIA AMICROBACIA A MICROBACIA BMICROBACIA B

* 30,708 k/ha* 30,708 k/ha 76,747 kg/há76,747 kg/há ( (2.5X)2.5X)

* * * * 1,503 Kg/há (4,89%) 31,125 Kg/há(40,56%)1,503 Kg/há (4,89%) 31,125 Kg/há(40,56%)

No entanto ambos os valores são considerados baixos - 0,03 e 0,08No entanto ambos os valores são considerados baixos - 0,03 e 0,08

t/há para as microbacias A e B respectivamente - quando comparadost/há para as microbacias A e B respectivamente - quando comparados

à perda de solo de um mata que foi de 0,004 t/há segundo Bertoni e à perda de solo de um mata que foi de 0,004 t/há segundo Bertoni e

Lombardi (1985).Lombardi (1985).

CONCLUSÕESCONCLUSÕES

- Considerando as características peculiares da Microbacia B, como declividade , preparo e tipo de solo e vegetação existente há o Considerando as características peculiares da Microbacia B, como declividade , preparo e tipo de solo e vegetação existente há o favorecimento do escoamento superficial ,o que possibilita a existência de áreas propensas a processos erosivos.No entanto , favorecimento do escoamento superficial ,o que possibilita a existência de áreas propensas a processos erosivos.No entanto , maior atenção deverá ser dada a prática de atividades florestais nesta área para que a mesma não venha a ser degradada.maior atenção deverá ser dada a prática de atividades florestais nesta área para que a mesma não venha a ser degradada.

- A Microbacia A é mais permeável que a B, o que garante uma menor degradação e escoamento superficial.A Microbacia A é mais permeável que a B, o que garante uma menor degradação e escoamento superficial.

- A porção dos nutrientes NHA porção dos nutrientes NH44( Amonia) , NO( Amonia) , NO33( Nitrato) e PO( Nitrato) e PO334 4 (Fosfato) foram consideráveis via precipitação em ambas (Fosfato) foram consideráveis via precipitação em ambas

microbacias , ao contrario do Ca , Mg, Fe e Na. O K apresenta ganho somente na microbacia A , na B devido esse nutrietnte ser microbacias , ao contrario do Ca , Mg, Fe e Na. O K apresenta ganho somente na microbacia A , na B devido esse nutrietnte ser facilmente lixiviado pelas serrapilheira e raízes durante a precipitação é trans-facilmente lixiviado pelas serrapilheira e raízes durante a precipitação é trans-

portado até o curso d´água.E o período de renovação deste nutriente caso a floresta não fosse explorada seria de portado até o curso d´água.E o período de renovação deste nutriente caso a floresta não fosse explorada seria de 9696 anos anos

nesta microbacia e de nesta microbacia e de 288 288 anos na A.anos na A.

- -

-

- O tempo de renovação dos nutrientes da microbacia B são em média 3 vezes O tempo de renovação dos nutrientes da microbacia B são em média 3 vezes menores que a microbacia A, exceto o Ca , devido principalmente à maior saída de menores que a microbacia A, exceto o Ca , devido principalmente à maior saída de nutrientes pelo deflúvio da microbacia B.nutrientes pelo deflúvio da microbacia B.

- Devido ao desequilíbrio entre a entrada de nutrientes via precipitação e a saída pela Devido ao desequilíbrio entre a entrada de nutrientes via precipitação e a saída pela biomassa apenas o lenho deverá ser explorado , devendo os ditos “resíduos” , folhas biomassa apenas o lenho deverá ser explorado , devendo os ditos “resíduos” , folhas , ramos e casca ficar na floresta para que contribuam coma ciclagem de nutrientes , ramos e casca ficar na floresta para que contribuam coma ciclagem de nutrientes na floresta.na floresta.

- O volume de sedimento em suspensão foi 2,5 vezes maior na microbacia B do que O volume de sedimento em suspensão foi 2,5 vezes maior na microbacia B do que na A; isso se deve principalmente ao pico de vazão mais rápido e maior , resultando na A; isso se deve principalmente ao pico de vazão mais rápido e maior , resultando de maior arraste de solo.de maior arraste de solo.

- Dado interessante analisado foi com relação à perdas de solo por chuva individual e Dado interessante analisado foi com relação à perdas de solo por chuva individual e as perdas totais de solo relativas à média anual. Quando das perdas totais de solo as perdas totais de solo relativas à média anual. Quando das perdas totais de solo para Microbacia B , o arraste de solo são extremamente maiores - 4,89% e 40,56% para Microbacia B , o arraste de solo são extremamente maiores - 4,89% e 40,56% para A e B ,respectivamente. No entanto estes valores estão abaixo do tolerável.para A e B ,respectivamente. No entanto estes valores estão abaixo do tolerável.

..

- Os parâmetros médios da qualidade da água estão dentro dos limites estabelecidos - Os parâmetros médios da qualidade da água estão dentro dos limites estabelecidos pelo CONAMA.pelo CONAMA.

- O preparo de solo e de cultivo mínimo , adotados pela empresa com base na O preparo de solo e de cultivo mínimo , adotados pela empresa com base na declividade média do terreno mostraram-se adequadas no contexto geral dos declividade média do terreno mostraram-se adequadas no contexto geral dos aspectos analisados.aspectos analisados.

- O reconhecimento das características hidrólogicas das microbacias no manejo de O reconhecimento das características hidrólogicas das microbacias no manejo de atividades florestais, são o pontos chave para a manutenção e conservação do atividades florestais, são o pontos chave para a manutenção e conservação do recurso natural e da produtividade desejada.recurso natural e da produtividade desejada.

Obrigado!!!Obrigado!!!