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Tipo: Tese
Título: Modelagem e simulação geoespacial dos componentes do balanço hídrico para plantios de eucalipto em áreas de relevo ondulado
Geospace modelling and simulation of water balance components for eucalypt plantations in areas with undulated relief
Autor(es): Facco, Alexandro Gomes
Abstract: Este trabalho tem como objetivo geral estimar o balanço hídrico do solo, levando em consideração a redistribuição de água e de energia solar em função da exposição do terreno em plantios florestais de eucalipto. Especificamente, visa desenvolver um sistema computacional capaz de estimar os diferentes componentes do balanço hídrico do solo para diferentes áreas de plantios de eucalipto em áreas de relevo ondulado, e determinar a influência da topografia no saldo de radiação e, conseqüentemente, na evapotranspiração. O estudo foi realizado em uma micro-bacia hidrográfica do rio Doce, com área de 364 ha, pertencente à empresa “Celulose Nipo-Brasileira S.A. (CENIBRA)”, que possuí eucaliptos plantados nos anos de 1998 e 1999. A micro-bacia está localizada no município de Belo Oriente, região do Vale do Rio Doce, estado de Minas Gerais, com coordenadas geográficas centrais de latitude 19o 21’ S e longitude 42o 15’ O. A topografia é de plana a forte ondulada, com altitude média de 248 m e inclinação média de 21%. As encostas têm orientações predominantes com faces voltadas para sul e sudeste. O modelo de balanço de água no solo para determinado dia foi descrito pelo armazenamento de água no solo no dia anterior, somando-se os componentes de entrada (precipitação, escoamento superficial) e componentes de saída (interceptação da água da chuva pelo dossel, interceptação de água pela serapilheira, evapotranspiração, escoamento superficial e percolação profunda). Verificou-se existir influências das diferentes inclinações e orientações das encostas nos totais diários de evapotranspiração. De uma forma geral, este fato está relacionado com à maior ou menor disponibilidade de energia para o processo de mudança de fase da água, que depende da face de exposição do terreno e da elevação solar. A interceptação da água da chuva pela cobertura vegetal variou em função da idade da planta, do total precipitado e da distribuição da precipitação. Ao determinar a disponibilidade de água na camada útil do solo, verificou-se existir importantes contribuições de água proveniente das camadas inferiores a camada útil do solo. No ano de 2001, nas áreas com plantios de 2 anos de idade, foram registrados valores médios de aporte mínimo de água das camadas mais profundas para camada útil do solo, de 261 mm, e nas áreas com plantios de 3 anos de idade, 242 mm. Neste ano ainda, ocorreram excessos médios de 192 mm nas áreas cm plantios de 2 anos de idade e de 148 mm nas áreas com plantios de 3 anos. Em nenhum dia, dos 2 anos de estudos, foi registrado escoamento superficial. Verifica-se, portanto ser importante, em regiões de relevo ondulado, fazer a correção espacialmente da intensidade de fluxo da irradiância solar medida no piranômetro. Embora muitos parâmetros usados para a determinação do balanço hídrico precisem ser melhorados, para as condições de plantio de eucalipto, este estudo propõe uma excelente perspectiva para estimar a disponibilidade de água e energia para planta e, conseqüentemente, a influência destes fatores no seu desenvolvimento.
The Overall goal of this study was to estimate of the soil water balance in consideration of water and solar energy redistribution on account of the terrain exposition function in forest eucalypt culture; specific objective was the development of a computer system that would be able to estimate the different components of the soil water balance for different eucalypt culture areas with an undulated relief and to determine the topographic influence on the radiation balance and, consequently, on evapotranspiration. The study was carried out in the Rio Doce micro-watershed, covering a 364 ha area of the company “Celulose Nipo-Brasileira S.A. (CENIBRA)” with eucalypt cultures planted in 1998 and 1999. The micro-watershed lies in the county of Belo Oriente, Vale do Rio Doce region , State of Minas Gerais (center at 19o 21’ S latitude and 42o 15’ W longitude). The topography is plain to strongly undulate, at a mean height of 248 m and with a mean slope of 21%. Predominantly, the ramp surfaces face South and Southeast. The soil water balance model determined any particular day as follows: soil water storage of the previous day plus the entry (precipitation and runoff) and minus the escape components (rainwater interception by the canopy and organic layer, evapotranspiration, runoff, and profound drainage). Influence of the different inclinations and ramp orientations on the daily total of evapotranspiration was confirmed. In general, this fact is related to the higher or lower energy availability for the process of change of the water phase, which depends on the face of terrain exposition and solar elevation. Rain water interception by the plant coverage varied according to plant age, total precipitation, and precipitation distribution. At determining the water availability in the root soil layer, important contributions of water through inferior layers were observed. In 2001, areas with 2 year-old cultures received mean values of minimum water input from the deepest to the useful soil layer of 216 mm, while areas with 3-year-old cultures received 242 mm. In the same year, mean excesses of 192 mm occurred in the areas with two-year- old cultures and 148 mm in the areas with three-year-old cultures. Runoff was not registered once in the two study years. Therefore, it can affirm that in regions of undulate relief, a spatial correction of the solar radiation intensity measured by a pyranometer would be important. Though many parameters used to determine the water balance need improvement for the conditions of eucalypt culture, this study proposes an excellent perspective to estimate water and energy availability to the plant and, consequently, the influence of these factors on its development.
Palavras-chave: SIG
Balanço hídrico
Eucalipto
CNPq: Ciências Agrárias
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: FACCO, Alexandro Gomes. Modelagem e simulação geoespacial dos componentes do balanço hídrico para plantios de eucalipto em áreas de relevo ondulado. 2004. 87f. Dissertação (Mestrado em Meteorologia Agrícola) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2004.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/8147
Data do documento: 26-Abr-2004
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