Interceptação da chuva em pequena bacia experimental coberta por floresta ombrófila mista

Abstract

O primeiro processo hidrológico pelo qual a água da chuva passa é a interceptação, que redistribui - temporal e espacialmente - a água na bacia hidrográfica e regula a disponibilidade de água para os mecanismos de geração de vazão. A compreensão desse processo é fundamental para o manejo adequado de bacias hidrográficas. O objetivo desta Dissertação é estudar a interceptação em uma pequena bacia caracterizada por Floresta Ombrófila Mista, através de monitoramento hidrológico. Os objetivos específicos são: quantificar a chuva interna, o escoamento de tronco e as perdas por interceptação na bacia experimental; verificar a relação entre os componentes da interceptação (chuva interna e escoamento de tronco) e as características da chuva; verificar a relação entre a chuva interna e a cobertura florestal; e analisar a variabilidade da chuva interna e da cobertura florestal. O sistema de monitoramento consiste de: pluviógrafo para monitoramento de chuva externa; pluviômetros para monitoramento de chuva externa e interna; e colares conectados a recipientes de armazenamento para monitoramento de escoamento de tronco. Índices de cobertura do dossel foram estimados com fotografias digitais. Os valores desse índice estiveram entre 54 e 94%, com a média variando de 82% a 87% ao longo do ano. A chuva externa (P) e a chuva interna (Tf) foram monitoradas durante 368 dias. A P somou 1621 mm, distribuídos em 88 eventos ou 162 dias. Verificou-se que a chuva que incidiu sobre a bacia pode ser considerada uniforme e, portanto, a variabilidade observada na Tf resulta da presença da vegetação. A Tf somou 1368 mm (84,4% da chuva externa) e é um fenômeno heterogêneo: a proporção de P convertida em Tf variou de 24% a 131%. Essa proporção não apresentou qualquer tipo de correlação estatística com o índice de cobertura do dossel. O escoamento de tronco (Sf) foi medido durante 2,5 meses. Árvores com tronco de até 5 cm de diâmetro produziram entre 0 e 5 mm de Sf. Em árvores maiores, o Sf variou de 0 a 1 mm. Em média, o Sf na bacia foi de 2,3 mm, ou 3,2% da chuva externa. A interceptação pela copa na bacia variou de 0 a 28 mm ao longo do ano, representando em média 11 a 15% da P. Observou-se que, em escala pontual, a vegetação pode atuar como concentradora de chuva: em um dos pontos de monitoramento, a Tf superou a P em 70% dos períodos monitorados.<br>

Abstract : The first hydrological process that rainfall goes through is the rainfall interception. This process redistributes water spatially and temporally on the watershed, and regulates the water quantity available to the streamflow generation. Therefore, to understand such processes is essential to effective watershed management. This Dissertation aims to study the rainfall interception in a small catchment covered by Mixed Ombrophilous Forest through hydrological monitoring. The specific objectives are: to quantify the throughfall, stemflow and rainfall interception loss at the forested catchment; to investigate the relations between the rainfall interception components (throughfall and stemflow) and the rainfall characteristics; to investigate the relations between throughfall and canopy cover; and to analyze the variability of throughfall and canopy cover. The monitoring system consists of: automatic rain gauge for rainfall monitoring; gauges for rainfall and throughfall monitoring; and collars connected to small containers for stemflow monitoring. The canopy cover fraction (ICD) was estimated from digital photography#s. The ICD varied from 54 to 94%, depending on the season and the monitoring site, and averaged 82.4% on winter and 87.4% on summer. Gross rainfall (P) and throughfall (Tf) were monitored during 368 days. The total amount of P was 1621 mm, measured in a total of 88 rainfall events or 162 days. It was verified that the incident rainfall can be considered uniform above the experimental catchment, therefore the heterogeneity of Tf is attributed to the presence of vegetation. Tf amounted to 1368 mm (84.4% of P), and the proportion between Tf and P was about 24% to 131%. The Tf/P ratio does not have any relation to the canopy cover fraction. The stemflow (Sf) was measured during 2.5 months, and such measures are more heterogeneous than Tf ones. Trees with small trunk diameter (< 5 cm) produced varied Sf (0 to 5 mm). Larger trees produced 0 to 1 mm of Sf. The Sf averaged 2.3 mm or 3.2% of gross rainfall. Canopy interception ranged from 0 to 28.3 mm during the year, and averaged 11 to 15% of gross rainfall. It was observed that at point scale vegetation may have a rainfall concentrator role: at one of the monitoring sites Tf overcame P on 70% of monitoring periods.