Interceptação de águas pluviais em um fragmento florestal de Mata Atlântica da Reserva Biológica de Duas Bocas, Cariacica (ES) Brasil
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Data
2016-06-23
Autores
Barrios Lopez, Juan Felipe
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Editor
Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo
The rain interception is the first process by which rainwater reaches a watershed, therefore its study and control is essential in the hydrological cycle. This paper determines the interception of rainwater in a section of the Atlantic Forest in the Duas Bocas Biological Reserve (DBBR) in the municipality of Cariacica, ES, Brazil. The period of analysis and data collection starts in September 2014 and ends in September 2015. In order to accomplish the main goal, four thermo-pluviometric automatic stations were installed, three of which capture internal precipitation under the canopy and one captures rainfall from the open sky. The stations include automatic rain gauges with data collection every 5 minutes. In addition, monthly monitoring of precipitation below the canopy was conducted with the internal stations, and through hemispherical photographs using a fish-eye lens F 3,5CS Bower (AE) and Gap Leaf Area (GLA) software. The photographs were obtained in the time interval from 07: 00h to 09: 00h, thus avoiding direct sun and high intensity. In order to define the location of the stations while avoiding significant open spaces in the treetops, and seeking similarities in the tree canopies, three parcels were selected with three plots each. The heights of the trees were measured in each plot using an inclinometer, and circumference at breast height (CBH) converted into diameter at breast height (DBH). Considering only the trees with DBH greater than 10 cm. Thermo-pluviometric stations were installed for data collection and application of the interception model proposed by Horton (1919), Blake (1975) and Lima; Nicolielo (1983). Additionally, the rains were classified according to the parameters of the National Institute of Meteorology (INMET), considering 0-5mm storm events as weak, 5.1-25mm as intermediate, and 25.1mm and over as strong. The results show that the station 1 had the greatest losses of annual rainfall intercepted (239.4mm), with 344 events and 175.6mm of rain not intercepted, followed by station 2 with 511,6mm, 481 events and 226.6mm of rain not intercepted, and last was station 3 with 613.8mm, 3. 631 events and 371,2mm of rain not intercepted. All data were acquired through the control monitoring station. In the case of canopy stations, it was shown that the station 1 had better results compared to the other stations in the forest, with an average monthly coverage of 84.8% and 4.58 m / m2 of Leaf Area Index (LAI), followed by station 2 with 83.2% and 4.39 m / m2, and station 3 with 77.4% of covered area and 3.83 m / m2. The rain interception, which was the main goal of this paper, showed that station 1 obtained the highest values, with 57.8% and average monthly 43.7mm of rain intercepted, followed by the station 2 with 51.7% and 36. 9 mm of rain intercepted, and station 3 obtained 38.1% and 26.1 mm of rain intercepted in monthly averages. In relation to rainfall events, 96.6% were classified as weak and intercepted at the three stations. Intermediate and strong events correspond respectively to 2.7% and 0.6% of total 2223 events. Therefore was found that factors such as canopy, intensity, number of rainfall events interfere on quantification of interception, showed moderate correlations, strong and very strong respectively.
La interceptación pluvial es el primer proceso por el cual el agua lluvia llega a una cuenca hidrográfica, así su estudio y control es esencial en el ciclo hidrológico. Debido a esto, este trabajo determina la interceptación de agua lluvia en un fragmento de Mata Atlántica en la Reserva Biológica de Duas Bocas (RBDB) en el municipio de Cariacica, ES, Brasil. El período de análisis y obtención de datos comienza a partir de septiembre de 2014 hasta septiembre 2015. Para cumplir el objetivo principal, fue necesario instalar cuatro estaciones automáticas termopluviométricas, 3 de ellas capturan precipitación interna al encontrarse debajo del dosel arbóreo y 1 precipitación total a cielo abierto, las estaciones están compuestas por pluviómetros automáticos con captación de datos a cada 5 minutos. Paralelo a ello, se realizó monitoreo mensual del dosel arbóreo de las estaciones de precipitación interna, a través de fotografías hemisféricas utilizando un lente ojo de pescado Bower F 3,5CS (AE). y el software GLA (Gap Leaf Area) ®. Las fotografias se obtuvieron en el intervalo horario de 07: 00h a 09: 00h. Evitando así, perpendicularidad del sol y alta intensidad. Como metodología para definir la ubicación de las estaciones evitando clareras significativas (espacios abiertos en la copa de los arboles) y procurando semejanzas en los doseles arbóreos, conjuntamente fueron seleccionadas tres parcelas experimentales con 3subparcelas cada una. De cada parcela fueron colectadas la altura de los árboles, utilizando clinómetro, y circunferencia a la altura del pecho (CAP.), convertidos a DAP (diámetro a la altura del pecho). Considerado sólo los árboles con CAP. mayor de 10 cm. Posteriormente fueron instalas las estaciones termopluviométricas para colecta de datos y utilización del modelo de interceptación propuesto por Horton (1919), Blake (1975) e Lima; Nicolielo (1983). Adicionalmente, las lluvias registradas fueron clasificadas siguiendo los parámetros del Instituto Nacional de Meteorología (INMET), considerando eventos pluviales de 0-5mm como débiles, intermediarios de 5,1-25mm y eventos fuertes a partir de 25,1mm. Los resultados muestran que la estación 1 obtuvo mayores pérdidas por lluvia interceptada con 239,4mm anuales, con 344 eventos y 175,6mm de lluvia no interceptadas, seguida de la estación 2 con 511,6mm, 481 eventos y 226,6mm de lluvia no interceptada, y finalmente la estación 3 registró 613,8mm, 631 eventos y 371,2mm de precipitación no interceptada, todos los dados fueron adquiridos a través de las informaciones pluviométricas de la estación control. En el caso de dosel arbóreo de las estaciones, fue evidenciado que la estación 1 posee mayores resultados en comparación con las otras estaciones del bosque, con un promedio de cobertura mensual de 84,8% y 4,58 m/m2 de Índice de Área Foliar (IAF). Seguida por la estación 2 con 83,2% y 4,39 m/m2, y la estación 3 posee 77,4% de área cubierta y 3,83 m/m2 de IAF. La interceptación pluvial, objeto principal del presente trabajo, permitió percibir que la estación 1 obtuvo los mayores valores, con 57,8 % y 43,7mm de promedio mensual de lluvia interceptada, seguida por la estación 2 con 51,7 % y 36,9 mm de lluvia interceptados, y la estación 3 obtuvo 38,1% y 26,1 mm de promedio mensual de lluvia interceptada. En relación a los eventos pluviométricos, el 96,6% fueron clasificados como eventos débiles y totalmente interceptados en las tres estaciones. Los eventos intermediarios y fuertes corresponden respectivamente a 2,7% e 0,6% del total de 2223 eventos. Por lo tanto, fueron evidenciados factores como dosel, intensidad, número de eventos e índices pluviométricos interfieren en la estimativa de la interceptación, evidenciando correlaciones moderadas, fuertes y muy fuertes, respectivamente.
La interceptación pluvial es el primer proceso por el cual el agua lluvia llega a una cuenca hidrográfica, así su estudio y control es esencial en el ciclo hidrológico. Debido a esto, este trabajo determina la interceptación de agua lluvia en un fragmento de Mata Atlántica en la Reserva Biológica de Duas Bocas (RBDB) en el municipio de Cariacica, ES, Brasil. El período de análisis y obtención de datos comienza a partir de septiembre de 2014 hasta septiembre 2015. Para cumplir el objetivo principal, fue necesario instalar cuatro estaciones automáticas termopluviométricas, 3 de ellas capturan precipitación interna al encontrarse debajo del dosel arbóreo y 1 precipitación total a cielo abierto, las estaciones están compuestas por pluviómetros automáticos con captación de datos a cada 5 minutos. Paralelo a ello, se realizó monitoreo mensual del dosel arbóreo de las estaciones de precipitación interna, a través de fotografías hemisféricas utilizando un lente ojo de pescado Bower F 3,5CS (AE). y el software GLA (Gap Leaf Area) ®. Las fotografias se obtuvieron en el intervalo horario de 07: 00h a 09: 00h. Evitando así, perpendicularidad del sol y alta intensidad. Como metodología para definir la ubicación de las estaciones evitando clareras significativas (espacios abiertos en la copa de los arboles) y procurando semejanzas en los doseles arbóreos, conjuntamente fueron seleccionadas tres parcelas experimentales con 3subparcelas cada una. De cada parcela fueron colectadas la altura de los árboles, utilizando clinómetro, y circunferencia a la altura del pecho (CAP.), convertidos a DAP (diámetro a la altura del pecho). Considerado sólo los árboles con CAP. mayor de 10 cm. Posteriormente fueron instalas las estaciones termopluviométricas para colecta de datos y utilización del modelo de interceptación propuesto por Horton (1919), Blake (1975) e Lima; Nicolielo (1983). Adicionalmente, las lluvias registradas fueron clasificadas siguiendo los parámetros del Instituto Nacional de Meteorología (INMET), considerando eventos pluviales de 0-5mm como débiles, intermediarios de 5,1-25mm y eventos fuertes a partir de 25,1mm. Los resultados muestran que la estación 1 obtuvo mayores pérdidas por lluvia interceptada con 239,4mm anuales, con 344 eventos y 175,6mm de lluvia no interceptadas, seguida de la estación 2 con 511,6mm, 481 eventos y 226,6mm de lluvia no interceptada, y finalmente la estación 3 registró 613,8mm, 631 eventos y 371,2mm de precipitación no interceptada, todos los dados fueron adquiridos a través de las informaciones pluviométricas de la estación control. En el caso de dosel arbóreo de las estaciones, fue evidenciado que la estación 1 posee mayores resultados en comparación con las otras estaciones del bosque, con un promedio de cobertura mensual de 84,8% y 4,58 m/m2 de Índice de Área Foliar (IAF). Seguida por la estación 2 con 83,2% y 4,39 m/m2, y la estación 3 posee 77,4% de área cubierta y 3,83 m/m2 de IAF. La interceptación pluvial, objeto principal del presente trabajo, permitió percibir que la estación 1 obtuvo los mayores valores, con 57,8 % y 43,7mm de promedio mensual de lluvia interceptada, seguida por la estación 2 con 51,7 % y 36,9 mm de lluvia interceptados, y la estación 3 obtuvo 38,1% y 26,1 mm de promedio mensual de lluvia interceptada. En relación a los eventos pluviométricos, el 96,6% fueron clasificados como eventos débiles y totalmente interceptados en las tres estaciones. Los eventos intermediarios y fuertes corresponden respectivamente a 2,7% e 0,6% del total de 2223 eventos. Por lo tanto, fueron evidenciados factores como dosel, intensidad, número de eventos e índices pluviométricos interfieren en la estimativa de la interceptación, evidenciando correlaciones moderadas, fuertes y muy fuertes, respectivamente.
Descrição
Palavras-chave
Hidrologia de floresta , Precipitação , Dossel Arbóreo
Citação
BARRIOS LOPEZ, Juan Felipe. Interceptação de águas pluviais em um fragmento florestal de Mata Atlântica da Reserva Biológica de Duas Bocas, Cariacica (ES) Brasil. 2016. xi, 143 f. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Humanas e Naturais.