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Universidade Federal do Ceará (2019)

Dinâmica de sedimentos e granulometria em ambiente semiárido

Silveira, Paulo Roberto de Souza

Titre : Dinâmica de sedimentos e granulometria em ambiente semiárido

Sediment dynamics and grain size in a semi-arid environment

Auteur : Silveira, Paulo Roberto de Souza

Université de soutenance : Universidade Federal do Ceará

Grade : Doutorado em Engenharia Agrícola 2019

Résumé
Granulometria é um dos principais fatores que afetam a dinâmica de sedimentos em bacias hidrográficas, desde seu desprendimento do solo matriz até o transporte ou deposição ao longo das encostas, na rede de drenagem e reservatório. Objetivou-se com esse trabalho analisar o comportamento granulométrico dos sedimentos em uma pequena bacia do semiárido brasileiro, no bioma Caatinga, desde as encostas até o exutório, e elaborar um método simplificado de estimativa do padrão granulométrico dos sedimentos numa bacia, como também da dinâmica granulométrica em reservatório. O estudo foi realizado na bacia hidrográfica do Pentecoste, situada no semiárido do Ceará. A parte experimental da pesquisa foi realizada na Bacia Experimental do Vale do Curú (BEVC) com coleta de dados pluviométricos e hidrossedimentológicos, amostras de solo da bacia de captação, precipitação diária e de escoamentos superficiais, durante a quadra chuvosa entre os anos de 2015 e 2017. Para uma série histórica de precipitação, o modelo CN-SCS foi aplicado para estimativa de séries sintéticas de vazões aportam ao Açude Escola, localizado no exutório da BEVC. Modelos de desprendimento de sedimentos divulgados na literatura foram testados e aplicados para a área de estudo. À partir de dados reais, foi feita uma estimativa do padrão de transporte de sedimentos pela bacia. No reservatório, foram aplicados os modelos de transporte propostos por Haan et al. (1994) e Fifield (2011) desenvolvidos em programa Fortran. Após calibração dos dados e análise dos resultados em comparação com os dados reais de granulometria de sedimentos em pontos específicos no reservatório da BEVC, o modelo foi aplicado numa amostra de reservatórios da bacia hidrográfica do Pentecoste. Foram escolhidas 14 sub-bacias para aplicação da metodologia proposta na BEVC. A análise física dos solos coletados foi realizada com e sem uso de dispersante. Os resultados mostraram que o modelo de desprendimento de sedimento da encosta proposto por Foster et al. (1981) apresentou os melhores resultados quando comparado aos demais, com coeficiente de Nash e Sutcliff (NS) de 0,99, em ambiente de cobertura vegetal mista. Houve um enriquecimento dos componentes argila e silte, da ordem de 5 e 13, respectivamente, e diminuição das concentrações de areia, 0,4, entre os sedimentos contidos no solo matriz e os presentes no escoamento afluente ao reservatório. O modelo de Fifield (2011) para transporte de sedimentos em reservatório apresentou razoável acurácia quando os dados modelados foram comparados com dados granulométricos do interior do açude. Quando os modelos, desprendimento, transporte na bacia e no reservatório, foram aplicados em densa rede de reservatórios, 7 dos 14 reservatórios apresentaram resultados aceitáveis, de acordo com o coeficiente NS calculado, e os demais classificados como inaceitáveis. Foi constatado também que os reservatórios do semiárido têm alta eficiência de retenção de sedimentos.

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Page publiée le 19 janvier 2020