Uso de indicadores hidrológicos para classificação de trechos de estradas florestais quanto ao escoamento superficial

Abstract

Estradas florestais têm sido apontadas como fontes de problemas ambientais relacionados à alteração da dinâmica da água e sedimentos. Neste estudo foram avaliados indicadores hidrológicos de escoamento superficial em trechos de estradas florestais para fins de identificação de pontos críticos de erosão e acúmulo de água no solo. Para tal, a malha viária de uma fazenda de produção de madeira foi dividida em 252 trechos de estradas, para os quais foram calculados quatro indicadores hidrológicos: declividade média do terreno, declividade da rampa, Fator LS e índice topográfico. A análise dos indicadores baseouse na estatística descritiva para identificação de outliers, análise de componentes principais para análise da variabilidade entre variáveis e entre observações e, de agrupamento para identificação de grupos de trechos com características semelhantes. Os resultados permitiram a classificação dos trechos de estradas em cinco tipos principais: de topo de morro, de fundo de vale, planas, com declividade e posicionadas na direção da vertente principal. Dentre os tipos citados, os indicadores são capazes de destacar trechos mais críticos que diferem dos demais e que são potenciais fontes de problemas de erosão e de alagamento em estradas florestais. A análise de componentes principais mostrou duas fontes de variação, relacionadas à característica topográfica do terreno e ao desenho da construção de estrada, e os indicadores representam bem estas características. O método mostrou-se apropriado para identificação de trechos críticos de estradas que precisam ser reavaliados e também no planejamento da malha viária de novos projetos florestais.

Forest roads are frequently pointed as source of environmental problems related to erosion and they also influence harvest cost due to maintenance operations. Roads not well designed are sources of hydrological problems on catchments and the current attention to sustainability of forest exploration projects point out to the need of diagnostics tools for guiding the redesign of the road system. At this study, runoff hydrological indicators for forest road segments were assessed in order to identify critical points of erosion and water concentration on soils. A road network of a forest production area was divided into 252 road segments that were used as observations of four variables: mean terrain slope, main segment slope, LS factor and topographic index. The data analysis was based on descriptive statistics for outliers’ identification, principal component analysis and for variability study between variables and between observations, and cluster analysis for similar segments groups’ identification. The results allowed classifying roads segments into five mains road types: road on the ridge, on the valley, on the slopes, on the slopes but in a contour line and on the steepest slope. The indicators were able to highlight the most critical segments that differ of others and are potential sources of erosion and water accumulation problems on forest roads. The principal component analysis showed two main variability sources related to terrain topographic characteristics and also road design, showing that indicators represent well those elements. The methodology seems to be appropriated for identification of critical road segments that need to be redesigned and also for road network planning at new forest exploration projects.