Modelagem do escoamento superficial e da erosão hídrica na sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Marcela, Alto Rio Grande, MG

Abstract

O manejo inadequado dos recursos solo e água tem produzido sérias consequências de dimensões ecológicas, econômicas e sociais. Sub-bacias hidrográficas são importantes unidades ambientais as quais são responsáveis pelo abastecimento de reservatórios, centros urbanos e unidades rurais. O ciclo hidrológico nas bacias hidrográficas vem sendo seriamente afetado pela erosão dos solos e pelo transporte de sedimentos. Com o presente trabalho, objetivou-se estudar o comportamento da erosão hídrica na sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Marcela, fornecendo parâmetros necessários à calibração de modelos empíricos de predição da erosão, simulando-se os impactos produzidos pelas alterações do uso do solo no processo erosivo. Além disso, para analisar o comportamento do escoamento superficial na sub-bacia hidrográfica, aplicou-se o método CN-SCS e o Modelo Conceitual de Nash para estimativa do hidrograma unitário instantâneo (HUI). A sub-bacia apresentou baixa taxa de perda de solo, sendo que as classes de solo foram determinantes na explicação do processo erosivo. Taxas mais elevadas de erosão foram encontradas no Cambissolo ocupado por pastagem e em plantações degradadas de eucalipto. As situações mais críticas foram encontradas para a simulação da ocupação da sub- bacia com eucalipto degradado, com elevada exposição do solo, especialmente no Cambissolo. Detectou-se um importante comportamento hidrológico na sub- bacia, verificando-se elevada restituição do escoamento subterrâneo, podendo ser considerada de elevado potencial de “produção de água”. O método CN-SCS não se mostrou adequado para a estimativa do deflúvio, sendo necessário ajustes físicos prévios. Por outro lado, o HUI estimado pelo modelo conceitual de Nash apresentou boa precisão para modelagem do hidrograma de escoamento superficial sub-bacia.

The inadequate management of the soil and water resources has produced serious ecological, economical and social impacts. Watersheds are important environmental units which supply water for reservoirs, urban regions and farms. Water cycle dynamic in watershed is being seriously affected by soil erosion and sediment transport. This investigation goals to study water erosion behavior in Ribeirão Marcela watershed in order to estimate parameters for empirical soil erosion models calibration, simulating impacts produced by different land use at the erosion process. In addition, to analyze surface runoff behavior in watershed, applying CN-SCS method and Nash Conceptual Model for Instantaneous Unit Hydrograph (IUH) estimation. The watershed has presented low soil erosion rate, being pedologic characteristics very important to explain the erosion process. The highest soil erosion rates were found for Cambissol occupied by grasses and degraded eucalyptus plantation. The most critical situations were simulated for land use by degraded eucalyptus with high soil exposition, especially, in Cambissol units. Important hydrological behavior was detected in watershed, verifying high rate base flow, being the watershed classified as high potential for “water production”. CN-SCS method has not presented good surface runoff prediction, being necessary previous physical adjusts. Although, IUH estimated by Nash Conceptual Model has presented good accuracy for modeling of surface runoff hydrograph in watershed.