Experiências laboratoriais sobre a influência do movimento de chuvadas no transporte de sais...
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Experiências laboratoriais Experiências laboratoriais sobre a influência do sobre a influência do
movimento de chuvadas no movimento de chuvadas no transporte de sais solúveis no transporte de sais solúveis no
escoamento superficialescoamento superficial João L. M. P. de Lima
Instituto do Mar - Universidade de Coimbra, Portugal
Celia B. González Instituto do Mar - Universidade de Coimbra, Portugal
M. Isabel P. de LimaInstituto do Mar - Escola Superior Agrária de Coimbra , Portugal
Projecto FCT – POCTI/35661/MGS/2000 Sevilha 2002
O escoamento superficial em zonas agrícolas contribui significativamente para o problema da qualidade da água em muitas bacias.
Sendo a maioria de fertilizantes, insecticidas e outros agro-químicos aplicados superficialmente, no solo, é importante conhecer a dinâmica do transporte destas substâncias no escoamento.
INTRODUÇÃO
Vários autores têm referido a existência de alterações nas características do escoamento superficial gerado por precipitação com origem em frentes móveis
• caudais de ponta
• tempo de base do escoamento superficial
• forma dos hidrogramas
• volume de escoamento
Como é que o movimento das chuvadas afecta o escoamento e o transporte a ele associado, quer de sedimentos quer de agro-químicos???
Chuvadas móveis
Rain
Rain
Dry
Dry
Dry
X=0
X=L
VS
VS
Direcção da chuvada
(descendente)(ascendente)
solo
recolha doescoamento superficial
canal de terra
Direcção da chuvada
(descendente)
chuvasimulada
(ascendente)
Direcção da chuvada
(descendente)(ascendente)
solo
recolha doescoamento superficial
canal de terra
Direcção da chuvada
(descendente)
chuvasimulada
(ascendente)
11% de argila 10% de silte 79% de areia
Solo
três nebulizadores
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-3.0 -2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
distância (m)
prec
ipita
ção
(mm
/min
)
Nebulizadores
O deslocamento da chuvada foi obtido movendo-se a estrutura de sustentação dos
nebulizadores sobre rodas ao longo do canal e em sentidos opostos.
Resultados ignorar o movimento da chuvada pode resultar em estimativa por defeito ou por excesso dos caudais de ponta
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0 25 50 75 100 125 150 175
Time (s)
Dis
char
ge (
l/s)
DownslopeUpslope
Chuvadas descendentes (65 eventos)contra
Chuvadas ascendentes (65 eventos)
Edown = 1.40Eup1.294
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
0.00 5.00 10.00
Soil loss (g/m2) Upstream movement
Soi
l los
s (g
/m2)
Dow
nstr
eam
mov
emen
t
1:1
Inclinações:
5, 10, 15, 10 and 25%.
0
20
40
60
80
100
120
Perc
enta
ge (%
)
Original soil(Flume)
Soil loss(Downstream)
Soil loss(Upstream)
CoarseSand
Fine sand
SiltClay
CoarseSand
Fine sand
Silt
Clay
Coarse sand
Fine sand
Silt
Clay
Sal transportado no escoamento superficial, para quatro repetições consecutivas de chuvadas movendo-se no sentido
ascendente e no sentido descendente
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 20 40 60 80 100
tempo (s)
tran
spor
te d
e sa
l (g)
1ª Descendente
1ª Ascendente
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 20 40 60 80 100
tempo (s)
tran
spor
te d
e sa
l (g)
2ª Descendente
2ª Ascendente
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 20 40 60 80 100
tempo (s)
tran
spor
te d
e sa
l (g)
3ª Descendente
3ª Ascendente
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 20 40 60 80 100
tempo (s)
tran
spor
te d
e sa
l (g)
4ª Descendente
4ª Ascendente
Variação da concentração de sal no escoamento superficial associado a chuvadas consecutivas, movendo-se no sentido ascendente e descendente.
0 1 2 3 4 5 6
número de ordem da chuvada
0
3
6
9
12
15
18
tran
spor
te d
e sa
l (g/
l)
Ascendente
Descendente
40 simulações
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0 25 50 75 100 125 150 175
Time (s)
Dis
char
ge (
l/s)
DownslopeUpslope
Os resultados podem justificar-se
face às respostas hidrológicas
distintas observadas para chuvadas que se
movem no sentido
descendentedescendenteee
ascendente ascendente
Conclusões O estudo mostra,
experimentalmente, que as distribuições espacial e temporal da precipitação influenciam a dinâmica do transporte de sedimentos e de sais solúveis no escoamento superficial.
Chuvadas que se deslocam no sentido descendente conduzem a um maior transporte do que chuvadas idênticas que se deslocam, à mesma velocidade, no sentido ascendente.
Trabalho Futuro
Futuras experiências laboratoriais deverão tomar em consideração diferentes características das chuvadas, diferentes características fisiográficas e diferentes materiais