Geomorfologiа II

Universidade de São Paulo

Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas

Departamento de Geografia

Avaliação Semestral

GEOMORFOLOGIA II

Prof Antonio Carlos Colangelo

Pedro José Barrios Dantas – n USP 7245649

São Paulo, 2013

Introdução

O objetivo do trabalho é analisar como a chuva provoca erosão no solo e qual é a massa erodida de acordo com cada tipo de chuva. Para tanto, utilizamos o modelo magnitude-­frequência, em que serão medidos a intensidade dos eventos (magnitude) de precipitação ocorridos durante um intervalo de tempo de 2 anos e a freqüência de cada um deles. Conforme Colângelo (2005) partimos do pressuposto que quando a precipitação é maior que 15mm/m², a quantidade de água infiltrada é maior que a quantidade que o solo pode reter, tornando-­se saturado. A partir dos 15mm/m² é possível então calcular o Runoff, ou escoamento superficial, e através dele calcular

a massa de solo erodida.

Para o cálculo da erosão tomamos como estimativa um índice/coeficiente

de partículas da ordem de 10% do escoamento superficial, o que representaria o volume de sedimentos sólidos no volume total. Além disso, também tomamos por base que a densidade média dos sedimentos gira em torno de 2,2 g/cm³, possibilitando, a partir dessas estimativas, que calculemos a massa em kg de sedimentos por m².

Para os gráficos de totais anuais, multiplicamos o resultado dos dados

obtidos pela freqüência, de modo que podemos saber o quanto os eventos

colaboram em um período de um ano. Dessa maneira, os dados de eventos de

recorrência de dois anos, por exemplo, foram divididos por dois.

Para elaboração dos gráficos a seguir foram utilizados dados de pluviosidade diária de dois anos consecutivos do município de Socorro, a 132 km da Capital São Paulo. Socorro esta localizada junto a Serra da Mantiqueira numa extensão de 449,2 km2, com relevo montanhoso e grande potencial hidrográfico, fazendo parte do chamado Circuito das Águas Paulista.

Localiza-se a uma latitude 22º35'29” sul e a uma longitude 46º31'44" oeste e em uma altitude de 745 m., possui um clima quente (ameno-seco) com temperaturas variando, no verão, de 25 a 34 graus C e no inverno de 01 a 15 graus.

Seus invernos são relativamente frios, com ocorrência de geadas, e nos anos mais frios, temperaturas negativas, e verões amenos devido, principalmente, à altitude e às chuvas abundantes nos meses mais quentes.

Os dados obtidos no portal do DAEE (Departamento de Águas e Energia Elétrica) são referentes aos anos de 1994 e 1995 e foram coletados pela Estação Experimental Central (D3 – 030), localizada na área de influência do Rio Mogi-Guaçu.

Imagem 1: Localização. Fonte: IBGE Cidades

A soma dos dias em que não houve coleta de dados por qualquer motivo, com os dias em que não houve precipitação, ou melhor, os dias em que a precipitação foi menor ou igual a 0 (zero) mm ou nula, é igual a 491 dias dos 731 dias buscados. Assim, nos anos de 1994 e 1995, a citada estação tem um total de 234 dias com coleta maior a 0 (zero) mm de precipitação. São estes 234 eventos (em mm/dia) de precipitação que foram utilizados para a confecção dos gráficos apresentados.

O total coletado pela estação nos dois anos é de 3152.8 mm, sendo a média anual de 1576.4 mm. Para se ter uma idéia de distribuição, das 234 ocorrências, o maior valor diário registrado é de 94,4 mm (no dia 18 de dezembro de 1994).

E para os valores de “runoff”, tem-se no total de 24 meses 1203 mm, ou seja, uma média anual de 601 mm de escoamento por m².

Elaboração dos Gráficos

A intenção trabalho é analisar como a chuva provoca erosão no solo e qual é a massa erodida de acordo com cada tipo de chuva. Para isso é preciso utilizar o modelo magnitude-­frequência, no qual serão medidos a intensidade dos eventos (magnitude) de precipitação ocorridos durante o intervalo de tempo de 2 anos e a freqüência de cada um deles. Partindo-­se do pressuposto que quando a precipitação é maior que 15 mm/m², a quantidade de água infiltrada é maior que a quantidade que o solo pode reter, tornando-­se saturado. A partir dos 15 mm/m² é possível então calcular o runoff, ou escoamento superficial, e através dele calcular a massa de solo erodida.

Para o cálculo da erosão tomamos como estimativa um índice/coeficiente de partículas da ordem de 10% do escoamento superficial, o que representaria o volume de sedimentos sólidos no volume total. Além disso, também tomamos por base que a densidade média dos sedimentos gira em torno de 2,2 g/m³, possibilitando, a partir dessas estimativas, que calculemos a massa em kg de sedimentos por m².

Para elaboração dos gráficos foi necessário alguns cálculos a partir dos dados de pluviosidade diária colhidos pelo DAEE. A primeira etapa a se fazer é ordenar os dados diários de forma decrescente, do maior para o menor. Daí, cria-se o primeiro ranqueamento de forma crescente, a partir do maior valor seguindo para o menor da etapa anterior, seria uma espécie de posição de cada dado numa competição entre eles, no caso, o maior evento de chuva, 94,4, recebe o primeiro lugar, o segundo maior dado, 72,0, recebe o segundo lugar e assim por diante.

CHUVA MÁX MENSAL (mm)

Ano Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

1994 72 28 46 18,1 21,8 28,6 17,9 0 0 69,7 40,8 94,4

1995 55,6 46,3 59,6 52,2 28,6 25 55 3,6 40 54,3 57,9 59,1

No segundo “ranqueamento”, para os valores únicos de pluviosidade, repetimos a mesma classificação do primeiro rank. Em caso de repetição de valores,