Efeito da variabilidade da precipitação pluvial e do uso e manejo do solo sobre o escoamento superficial e o aporte de sedimento de uma bacia hidrográfica do Distrito Federal Effect of rainfall variability and land use on runoff and sediment in the Pipiripau river basin, in the Distrito Federal, Brazil

O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da variabilidade da precipitação sobre o escoamento direto e sobre o aporte de sedimento na bacia do rio Pipiripau (A = 235 km²), no Distrito Federal. Cinco anos típicos da série de precipitação foram selecionados: o ano mais úmido, o ano mais seco, o ano médio e dois anos que representaram os desvios-padrão da série (médio-seco e médio-úmido). Depois de o modelo ser calibrado com dados diários de chuva e vazão da bacia, simulações foram realizadas para cada evento chuvoso de cada um dos cinco anos selecionados da série, e o escoamento direto e o aporte de sedimento da bacia foram calculados com a MUSLE em três diferentes cenários de uso e manejo do solo: o cenário atual, onde predomina o preparo convencional do solo (PC) nas áreas de agricultura da bacia; o passado recente, em que predominava o Cerrado nativo (CER); e o cenário de plantio direto (PD), nas áreas de agricultura da bacia. Apesar de as vazões médias anuais observadas terem apresentado relação linear com os volumes de precipitação pluvial anual, em todos os cenários, o escoamento direto e o aporte de sedimento apresentaram aumento exponencial com o aumento da precipitação pluvial anual, sendo esse mais pronunciado na condição de preparo convencional (PC) do que nos outros cenários estudados (CER e PD). O aumento observado pode ser explicado pela não-linearidade do modelo MUSLE ao volume de precipitação e ao volume de escoamento.<br>The objective of this study was to evaluate the effect of the rainfall variability on the runoff and sediment amount in the Pipiripau river basin (A = 235 km²), in the Distrito Federal, Brazil. To represent the climatic variability of the historic precipitation series, 5 years were selected: the moistest, the driest, an average, and 2 years representing the standard deviations from the series (half-wet and half-dry). After the calibration of the model with basin rainfall and runoff data, each rainfall event was simulated in each one of the selected years, and sediment yields were computed using software MUSLE for three different land-use and management situations: (a) The present conditions, with predominantly conventional agriculture in the agricultural areas (PC); (b) The former scenario, where native (Cerrado) vegetation existed in the basin (CER); and (c) no-till in the agricultural areas (PD). Although the relationship of the mean annual flow rates with the annual rainfall volume was linear, there was an exponential increase in runoff volume and sediment yield with precipitation in all scenarios; the most significant increases were observed for PC, followed by PD and CER. The exponential increase can be explained by the non-linearity of the MUSLE model regarding both precipitation and runoff volume

Infiltração de água em um podzólico vermelho-escuro sob dois métodos de preparo, usando chuva simulada com duas intensidades

A field experiment, arranged in a four-replication split-plot design, was conducted in a Dark-Red Podzolic (Paleudult) to study infiltration rates, ponding time and initial runoff under conventional and no-tillage methods, plots cultivated with oats (Avena strigosa) and soybeans (Glycine max), using simulated rainfall with constant mean intensities of 63.0 and 87.0 mm/h. A small rainfall simulator with 80-100 and 80-150 Veejet nozzles was used, and the test sites had 0.81 m². Smith's model was adjusted to the observed data. Ponding times and initial runoff times decreased with increasing rain intensity, being always smaller for no-tillage. Accumulated and constant rate of infiltration were greater for no-tillage. Constant rate of infiltration decreased with increasing rain intensity for conventional tillage, with no differences detected for no-tillage. The exponent b of the infiltration model showed a small variation and constant infiltration rates were slightly superestimated.Realizou-se no campo, num Podzólico Vermelho-Escuro, um experimento, para estudar a taxa de infiltração, tempos de empoçamento e início de escoamento superficial de água, sob preparo convencional e plantio direto, usando chuva simulada de intensidades médias constantes de 63,0 e 87,0 mm h-1. Foi usado um microssimulador de chuvas com bicos Veejet 80-100 e 80-150, sendo a área de observação para os testes de infiltração de 0,82 m². O modelo de Smith foi empregado para descrever o processo de infiltração. Foram usadas parcelas subdivididas com quatro repetições, cultivadas com aveia (Avena strigosa) e soja (Glycine max). Os tempos de empoçamento e de início de escoamento diminuíram com o aumento da intensidade de chuva. Considerando os tipos de preparos, os tempos foram menores no plantio direto. A infiltração acumulada e a taxa constante de infiltração foram maiores no plantio direto. Neste preparo, não houve diferença na taxa constante para as duas intensidades; para o preparo convencional, a taxa foi menor sob a chuva de maior intensidade. O parâmetro b do modelo teve pequena variação e a taxa constante de infiltração foi superestimada.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)UNESP Faculdade de Engenharia Departamento de Ciência do Solo e Engenharia RuralUniversidade Federal do Rio Grande do Sul Faculdade de Agronomia Departamento de SolosUNESP Faculdade de Engenharia Departamento de Ciência do Solo e Engenharia Rura