The evapotranspiration is an important variable in the hydrological cycle and one of the main com... more The evapotranspiration is an important variable in the hydrological cycle and one of the main components of water balance in the soil. The use of simplified equations is a potential alternative to estimate reference evapotranspiration (ET0) when there is limited meteorological data. The objective of this study was to test different methods to estimate ET0 using the Hargreaves-Samani equation (HS) under different meteorological conditions. ET0 was calibrated with HS, adjusting the HS coefficient (HC), using different methods. Adjustment by linear regression was also performed. ET0 was also estimated using the original HS and Penman-Monteith FAO-56 methods with limited climatic data (PML). The performance of the methods (mean absolute error, mm day-1) to estimate evapotranspiration, based on Penman-Monteith, were: PML (1.46); HS (0.68); Vanderlinden et al. (2004) (0.81); Martí et al. (2015) (0.77); and linear regression (0.53). The PML method presented the worst performance. Adjustmen...
A escassez de informações referentes ao consumo hídrico de mudas de espécies florestais freqüente... more A escassez de informações referentes ao consumo hídrico de mudas de espécies florestais freqüentemente dificulta o planejamento da irrigação em viveiros comerciais, levando muitas vezes, a adoção de medidas ineficientes de manejo, provocando perda no padrão de qualidade das mudas. Dessa forma, procurou-se neste trabalho investigar a máxima capacidade de retenção de água (MCRA) no substrato em que as mudas de eucalipto podem ser submetidas e determinar o coeficiente de cultivo (Kc) para o clone híbrido de E. urophylla x E. grandis. O estudo foi realizado em casa de vegetação, localizada na área experimental do Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais vinculado ao Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES) no município de Alegre, ES, montado num delineamento inteiramente casualizado, com cinco tratamentos de disponibilidade hídrica no substrato (90, 80, 70, 60 e 50% da MCRA), com quatro repetições. De acordo com os resultados obtidos, veri...
Desenvolveu-se um programa computacional que permite a aplicação da metodologia para geração de s... more Desenvolveu-se um programa computacional que permite a aplicação da metodologia para geração de séries sintéticas de precipitação desenvolvida por OLIVEIRA (2003). O desenvolvimento do aplicativo foi viabilizado pela elaboração de um algoritmo computacional em ambiente de programação "Borland Delphi 6.0". Os dados de entrada necessários são provenientes de banco de dados no formato padronizado pela Agência Nacional de Águas (ANA) com registros pluviométricos diários provenientes de estações meteorológicas. A partir dessas informações, o programa computacional é capaz de gerar séries sintéticas de precipitação diária contendo o total precipitado em milímetros, a duração do evento em horas, o tempo padronizado de ocorrência da intensidade máxima instantânea e a intensidade máxima instantânea padronizada. A série sintética gerada é armazenada em arquivos no formato "Texto" que podem ser acessados posteriormente por outros aplicativos e/ou planilhas eletrônicas. Além...
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 2005
As pesquisas sobre precipitação no Brasil têm-se restringido à previsão da lâmina total máxima ou... more As pesquisas sobre precipitação no Brasil têm-se restringido à previsão da lâmina total máxima ou da intensidade máxima provável, esta feita com base em séries históricas. Poucos trabalhos, no entanto, consideram o perfil correspondente a essas precipitações. A falta de modelos representativos tem forçado o uso daqueles desenvolvidos no exterior; contudo, os resultados obtidos demonstram, muitas vezes, que eles não representam adequadamente as condições climáticas típicas do Brasil. Objetivou-se, com o presente trabalho, detalhar complementarmente o desenvolvimento do modelo denominado CLIMABR, descrito por Oliveira et al. (2003), e mostrar sua aplicação para a geração do perfil instantâneo associado às séries sintéticas de precipitação, para as condições climáticas encontradas no Estado do Rio de Janeiro. Na série sintética gerada foram obtidos, para cada dia simulado, entre outros resultados, a duração dos eventos e os valores padronizados da intensidade máxima instantânea de prec...
Este trabalho foi realizado com o objetivo de validar o modelo ClimaBR no que se refere à geração... more Este trabalho foi realizado com o objetivo de validar o modelo ClimaBR no que se refere à geração de séries sintéticas de precipitação total diária em diferentes localidades brasileiras. Para tanto, foram geradas séries sintéticas de precipitação para 12 localidades, escolhidas de forma distribuída, para que todas as diferentes regiões de precipitação homogênea do País fossem contempladas. A partir das séries pluviométricas, disponíveis nas estações meteorológicas das localidades selecionadas, o ClimaBR foi utilizado para gerar as séries sintéticas de precipitação, sendo gerada uma série de 100 anos para cada localidade. A qualidade dos resultados foi analisada comparando-se o ajuste entre os valores observados e os gerados pelo ClimaBR, por meio de regressão linear simples e de outros indicadores estatísticos. Os resultados obtidos permitem afirmar que, de acordo com as condições consideradas no presente estudo, o modelo ClimaBR apresentou bom desempenho na geração de séries sintét...
Information on soil moisture is important for various agricultural, environmental, and hydrologic... more Information on soil moisture is important for various agricultural, environmental, and hydrological applications; thus, moisture must be determined with the greatest possible accuracy. In this study, based on the fact that soil changes colour as the moisture content changes, artificial neural networks (ANNs) were applied to estimate the moisture content of tropical soils from colour photographs taken with a digital camera. Three different soils were used to train and test the network, and data were collected from disturbed samples subjected to different water contents in the laboratory. MLP (multilayer perceptron) ANNs with one hidden neuron layer and three input variables (red, green, and blue) related to colour were used. To train the networks, various tests were performed by varying the number of hidden layer neurons and using input data of the three soils. The best performing ANN had a hidden layer with twelve neurons and used the tan-sigmoid transfer function. It was found that a single network could estimate the moisture content of all the soils studied from the photographs. The best ANN, which was trained with data of the three soils simultaneously, was also tested with individual soil data separately, and better results were obtained (RMSE ranging from 0.0321 to 0.0650 g/g and r 2 ranging from 0.6675 to 0.8231). Although the results are satisfactory, the simplicity of the experiment likely restricted a stronger characterisation of the pattern of soil colour variation due to the change in its moisture content, which thus reduced the performance of the method. However, the proposed method represents an advancement in the indirect estimation of soil moisture content because it has the advantages of being practical, rapid, and nondestructive; requiring relatively low cost; and automating the process in the field.
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 2009
Este trabalho consistiu na modelagem hidrológica de uma microbacia hidrográfica utilizando-se o m... more Este trabalho consistiu na modelagem hidrológica de uma microbacia hidrográfica utilizando-se o modelo HidroBacia, no qual o processo de infiltração da água no solo é representado por meio da equação de Green-Ampt modificada por Mein e Larson. Obtiveram-se, dentre os parâmetros desta equação, o potencial matricial na frente de umedecimento, a condutividade hidráulica e a umidade do solo na zona de transmissão, através de diversos métodos apresentados na literatura; desta forma, foram preparadas e testadas 36 combinações de dados de entrada, visando identificar as que apresentam melhor desempenho nas simulações do hidrograma de escoamento superficial com o modelo e se selecionaram, dentre os eventos de chuva-vazão registrados na microbacia, os 14 mais relevantes para realização das simulações. Das 36 combinações de dados de entrada testadas, seis apresentaram melhor desempenho na estimação dos hidrogramas. O modelo HidroBacia ainda necessita de aprimoramentos, juntamente com análises...
ABSTRACT The monthly global solar irradiation (Hg) was estimated using the Hargreaves–Samani mode... more ABSTRACT The monthly global solar irradiation (Hg) was estimated using the Hargreaves–Samani model (HS) with three different approaches for determining the kr coefficient and using an artificial neural network (ANN). The data consisted of long-term climate series measured at eight conventional meteorological stations in the state of Alagoas and its borders in northeastern Brazil. The approaches to determine the kr coefficient of the HS model included (i) the method proposed by Hargreaves (1994) (0.190 and 0.162 for coastal and interior regions, respectively), (ii) a method analogous to the previous except with altitude correction, and (iii) kr fitted with local climatic data. A new spatial interpolation method is also proposed to determine kr as a function of geographical coordinates and altitude. The fitted local values of kr (0.168–0.179 and 0.189–0.231 for interior and coastal stations, respectively) exhibited a strong dependence (r2=0.81) on latitude, longitude, and altitude. The estimates of Hg obtained with the HS model using fitted local values of kr and those using the ANN were similar (determination coefficient - r2=0.75 and Willmontt agreement coefficient - d=0.93) and better than those from the HS model using an altitude-corrected kr (r2= 0.68 and d=0.90) or the values proposed by Hargreaves (1994) (r2=0.57 and d=0.85). The estimates of Hg were less accurate and precise for the coastal stations, where cloudiness and humidity are high and the thermal amplitude is small.
Abstract: We propose a method to classify priority sites for Atlantic Rainforest restoration aimi... more Abstract: We propose a method to classify priority sites for Atlantic Rainforest restoration aiming to increase basin streamflows. The Rainfall Forest to Water Production (RFWP) method uses multicriteria analysis supported by GIS techniques and hydrological modeling. The method was applied to the Itapemirim River Basin, southeastern Brazil. The application of RFWP provided a map of areas with different priority for forest restoration by overlapping standardized numerical criteria with different weights (climatological, soil type/land use, and relief). The results indicated the influence of the wide distribution of the restoration sites on the streamflows. The RFWP proved to be suitable for the spatial analysis of the effect of different restoring areas on streamflows. Based on simulated scenarios, an increase in the native forest cover by restoration up to 27.6% of the basin area is expected to significantly enhance water production. The priority areas where forest restoration could...
Hydrologic simulation is an important tool for the planning and management of water resources. Ho... more Hydrologic simulation is an important tool for the planning and management of water resources. However, the lack of input data, particularly soil and climate data, frequently complicates the application of hydrological models in Brazilian Atlantic Rainforest basins. The purpose of this study was to analyse the application of the VIC model, under the condition of low data availability, to predict the daily streamflow of two basins (Jucu and Santa Maria da Vitória). The results showed satisfactory statistical indexes only for the Santa Maria da Vitória basin. Due to data limitations and the simplified forms used to estimate these missing data, the model proved promising for understanding the hydrologic regime of these basins.
ThThe present paper analyzed the relationship between streamflow and rainfall at the stream of It... more ThThe present paper analyzed the relationship between streamflow and rainfall at the stream of Itapemirim River Watershed (BHRI). The minimum streamflow with duration of seven days (Q7), the average annual streamflow (Qmed) and the annual maximum streamflow (Qmax) of 11 BHRI’s sub-basins were determined. Trends in rainfall and streamflow series were analyzed with Mann-Kandall and Pettitt nonparametric tests. Regression analysis between rainfall and streamflow were established. Results showed no trends on rainfall and Q7 series. Trends in Qmed were found only at one sub-basin and trends in Qmax were found in two sub-basins. The total rainfall was correlated with the streamflow of all the sub-basins. It has been found that annual rainfall amount (Pa) explained considerably variations in Qmed and Q7. Rainfall amounts of the rainiest month (Pmax) showed good correlation to Qmax.
A modelagem hidrológica é uma ferramenta importante no estudo de bacias hidrográficas, principalm... more A modelagem hidrológica é uma ferramenta importante no estudo de bacias hidrográficas, principalmente no que se refere aos eventos relacionados a grandes variações no nível dos cursos d’água. Nesse sentido, torna-se importante que os modelos reflitam o comportamento dos processos hidrológicos, o que depende fortemente da qualidade dos parâmetros de entrada. Como nem sempre é possível obter valores adequados para os parâmetros de entrada, uma das formas de se contornar o problema é por meio da calibração dos mesmos no intuito de obter um bom ajuste modelo para a área estudada. Neste trabalho foi estudado o modelo Distributed Hidrology Soil Vegetation Model com o objetivo de propor uma ferramenta de calibração automática para o mesmo, além de verificar a eficiência da meta heurística ClusteringSearch (CS) para o problema de calibração de modelos hidrológicos. Também foi implementado um aplicativo para auxílio na manipulação dos parâmetros a serem calibrados e dos resultados. A ferramen...
RESUMO. O propósito deste trabalho foi estimar a perda de solos por erosão laminar na sub-bacia h... more RESUMO. O propósito deste trabalho foi estimar a perda de solos por erosão laminar na sub-bacia hidrográfica do rio Vieira, município de Montes Claros, MG. A erosão laminar foi estimada pela Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS), e modelada pelos dados do Shuttle Radar Topografhic Mission (SRTM) por meio da Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico (LEGAL). A elaboração do mapa de susceptibilidade a erosão foi desenvolvido por meio do cruzamento dos pesos dos mapas de uso e ocupação da terra, tipo de solo e declividade. Foi utilizada a análise multicritério AHP para obter o mapa de susceptibilidade a erosão da sub-bacia. Foi realizado um fatiamento em 5 classes das áreas susceptíveis a erosão em baixíssimo risco, baixo risco, médio risco, alto risco e altíssimo risco. Por meio da classificação supervisionada Bhattacharya das imagens do satélite Landsat-TM5 foram encontradas 4 as classes de uso e ocupação da terra que contribui para o cruzamento das informações através da álgebra de mapas. A partir da modelagem, conclui-se que as maiores perdas de solos encontrados na sub-bacia hidrográfica, estão correlacionadas com as áreas de solo exposto e os solos do tipo Argissolo Vermelho Amarelo, que são mais rasos, e apresentam a maior taxa de erodibilidade. A perda de solo média por erosão laminar na bacia hidrográfica do rio Vieira foi estimada em 33,62 ton/ha/ano. Palavras-chaves: Erosão, perda de solo, geotecnologias, bacia hidrográfica. ABSTRACT. Use of geotechnologies for soil loss estimative and identification of laminar erosion areas in sub-basin of the Vieira river, Montes Claros, MG. The purpose of this study was to estimate soil loss by sheet erosion in the sub-basin of the river Vieira in the city of Montes Claros, Minas Gerais State, Brazil. The erosion was estimated by Equation Universal Soil Loss (USLE), and modeled by data from Shuttle Radar Topografhic Mission (SRTM) by language Spatial Geoprocessing Algebraic (LEGAL). The erosion susceptibility map was made by crossing the maps of use and occupation of land, soil type and slope. We used the AHP multicriteria analysis to obtain the map of susceptibility to erosion. The sub-basin was sliced into five classes with areas susceptible to erosion: very low risk, low risk, medium risk, high risk and very high risk. Bhattacharya supervised classification of Landsat images-TM5 met four classes of use and occupation of the land, which contributed to the intersection of information through map algebra. From the modeling, it was concluded that the major losses of soil were estimated in areas of exposed soil and Alfissol presence. The average soil loss by sheet erosion was estimated at 33.62 ton/ha/year.
A modelagem hidrológica aplicada em bacias hidrográficas consiste numa das principais ferramentas... more A modelagem hidrológica aplicada em bacias hidrográficas consiste numa das principais ferramentas para a gestão dos recursos hídricos, visando minimizar o processo de degradação ambiental. O presente trabalho objetivou avaliar a aplicabilidade do modelo hidrológico HidroBacia em uma microbacia hidrográfica de Alegre-ES, além de compará-lo com os métodos Racional (MR) e Número da Curva (MNC). O processo de infiltração de água no solo no HidroBacia, representado pela equação de Green-Ampt-Mein-Larson (GAML), foi simulado por meio de 72 diferentes combinações de parâmetros de entrada, a fim de evidenciar a de melhor desempenho. Compararam-se dados reais (obtidos no exutório da microbacia) de vazão máxima de escoamento superficial (Q máx) e lâmina escoada (LES) com aqueles simulados pelo HidroBacia e pelos MR e MNC. Verificou-se que sete, das 72 combinações, melhor estimaram Q máx e LES nas simulações realizadas com o HidroBacia. Os dados simulados pelo MR e MNC superestimaram a Q máx e a LES, respectivamente.
Este trabalho avaliou o uso da terra e identificou Áreas de Preservação Permanente (APPs)
na Baci... more Este trabalho avaliou o uso da terra e identificou Áreas de Preservação Permanente (APPs) na Bacia Hidrográfica do Rio da Prata (BRP), município de Castelo-ES, via técnicas de geoprocessamento. A BRP é marcada pela supressão de vegetação nativa, para expansão da fronteira agropecuária. As classes de uso da terra foram vetorizadas por fotointerpretação de aerofotos ortorretificadas. A delimitação das APPs foi realizada a partir de dados de hidrografia e altimetria de cartas topográficas digitais, com respeito às determinações do Código Florestal Brasileiro. A principal forma de uso da terra é a agropecuária (60,84% da área total), composta pela agricultura (30,21%) e pela pecuária (30,63%), sendo que a área preservada com floresta nativa é de 36,85%. As APPs representam 55,48% da área total e sua maior parte (50,40%) é utilizada para fins socioeconômicos, enquanto a cobertura florestal representa apenas 49,60%.
ABSTRACT The monthly global solar irradiation (Hg) was estimated using the Hargreaves–Samani mode... more ABSTRACT The monthly global solar irradiation (Hg) was estimated using the Hargreaves–Samani model (HS) with three different approaches for determining the kr coefficient and using an artificial neural network (ANN). The data consisted of long-term climate series measured at eight conventional meteorological stations in the state of Alagoas and its borders in northeastern Brazil. The approaches to determine the kr coefficient of the HS model included (i) the method proposed by Hargreaves (1994) (0.190 and 0.162 for coastal and interior regions, respectively), (ii) a method analogous to the previous except with altitude correction, and (iii) kr fitted with local climatic data. A new spatial interpolation method is also proposed to determine kr as a function of geographical coordinates and altitude. The fitted local values of kr (0.168–0.179 and 0.189–0.231 for interior and coastal stations, respectively) exhibited a strong dependence (r2=0.81) on latitude, longitude, and altitude. The estimates of Hg obtained with the HS model using fitted local values of kr and those using the ANN were similar (determination coefficient - r2=0.75 and Willmontt agreement coefficient - d=0.93) and better than those from the HS model using an altitude-corrected kr (r2= 0.68 and d=0.90) or the values proposed by Hargreaves (1994) (r2=0.57 and d=0.85). The estimates of Hg were less accurate and precise for the coastal stations, where cloudiness and humidity are high and the thermal amplitude is small.
The evapotranspiration is an important variable in the hydrological cycle and one of the main com... more The evapotranspiration is an important variable in the hydrological cycle and one of the main components of water balance in the soil. The use of simplified equations is a potential alternative to estimate reference evapotranspiration (ET0) when there is limited meteorological data. The objective of this study was to test different methods to estimate ET0 using the Hargreaves-Samani equation (HS) under different meteorological conditions. ET0 was calibrated with HS, adjusting the HS coefficient (HC), using different methods. Adjustment by linear regression was also performed. ET0 was also estimated using the original HS and Penman-Monteith FAO-56 methods with limited climatic data (PML). The performance of the methods (mean absolute error, mm day-1) to estimate evapotranspiration, based on Penman-Monteith, were: PML (1.46); HS (0.68); Vanderlinden et al. (2004) (0.81); Martí et al. (2015) (0.77); and linear regression (0.53). The PML method presented the worst performance. Adjustmen...
A escassez de informações referentes ao consumo hídrico de mudas de espécies florestais freqüente... more A escassez de informações referentes ao consumo hídrico de mudas de espécies florestais freqüentemente dificulta o planejamento da irrigação em viveiros comerciais, levando muitas vezes, a adoção de medidas ineficientes de manejo, provocando perda no padrão de qualidade das mudas. Dessa forma, procurou-se neste trabalho investigar a máxima capacidade de retenção de água (MCRA) no substrato em que as mudas de eucalipto podem ser submetidas e determinar o coeficiente de cultivo (Kc) para o clone híbrido de E. urophylla x E. grandis. O estudo foi realizado em casa de vegetação, localizada na área experimental do Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais vinculado ao Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES) no município de Alegre, ES, montado num delineamento inteiramente casualizado, com cinco tratamentos de disponibilidade hídrica no substrato (90, 80, 70, 60 e 50% da MCRA), com quatro repetições. De acordo com os resultados obtidos, veri...
Desenvolveu-se um programa computacional que permite a aplicação da metodologia para geração de s... more Desenvolveu-se um programa computacional que permite a aplicação da metodologia para geração de séries sintéticas de precipitação desenvolvida por OLIVEIRA (2003). O desenvolvimento do aplicativo foi viabilizado pela elaboração de um algoritmo computacional em ambiente de programação "Borland Delphi 6.0". Os dados de entrada necessários são provenientes de banco de dados no formato padronizado pela Agência Nacional de Águas (ANA) com registros pluviométricos diários provenientes de estações meteorológicas. A partir dessas informações, o programa computacional é capaz de gerar séries sintéticas de precipitação diária contendo o total precipitado em milímetros, a duração do evento em horas, o tempo padronizado de ocorrência da intensidade máxima instantânea e a intensidade máxima instantânea padronizada. A série sintética gerada é armazenada em arquivos no formato "Texto" que podem ser acessados posteriormente por outros aplicativos e/ou planilhas eletrônicas. Além...
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 2005
As pesquisas sobre precipitação no Brasil têm-se restringido à previsão da lâmina total máxima ou... more As pesquisas sobre precipitação no Brasil têm-se restringido à previsão da lâmina total máxima ou da intensidade máxima provável, esta feita com base em séries históricas. Poucos trabalhos, no entanto, consideram o perfil correspondente a essas precipitações. A falta de modelos representativos tem forçado o uso daqueles desenvolvidos no exterior; contudo, os resultados obtidos demonstram, muitas vezes, que eles não representam adequadamente as condições climáticas típicas do Brasil. Objetivou-se, com o presente trabalho, detalhar complementarmente o desenvolvimento do modelo denominado CLIMABR, descrito por Oliveira et al. (2003), e mostrar sua aplicação para a geração do perfil instantâneo associado às séries sintéticas de precipitação, para as condições climáticas encontradas no Estado do Rio de Janeiro. Na série sintética gerada foram obtidos, para cada dia simulado, entre outros resultados, a duração dos eventos e os valores padronizados da intensidade máxima instantânea de prec...
Este trabalho foi realizado com o objetivo de validar o modelo ClimaBR no que se refere à geração... more Este trabalho foi realizado com o objetivo de validar o modelo ClimaBR no que se refere à geração de séries sintéticas de precipitação total diária em diferentes localidades brasileiras. Para tanto, foram geradas séries sintéticas de precipitação para 12 localidades, escolhidas de forma distribuída, para que todas as diferentes regiões de precipitação homogênea do País fossem contempladas. A partir das séries pluviométricas, disponíveis nas estações meteorológicas das localidades selecionadas, o ClimaBR foi utilizado para gerar as séries sintéticas de precipitação, sendo gerada uma série de 100 anos para cada localidade. A qualidade dos resultados foi analisada comparando-se o ajuste entre os valores observados e os gerados pelo ClimaBR, por meio de regressão linear simples e de outros indicadores estatísticos. Os resultados obtidos permitem afirmar que, de acordo com as condições consideradas no presente estudo, o modelo ClimaBR apresentou bom desempenho na geração de séries sintét...
Information on soil moisture is important for various agricultural, environmental, and hydrologic... more Information on soil moisture is important for various agricultural, environmental, and hydrological applications; thus, moisture must be determined with the greatest possible accuracy. In this study, based on the fact that soil changes colour as the moisture content changes, artificial neural networks (ANNs) were applied to estimate the moisture content of tropical soils from colour photographs taken with a digital camera. Three different soils were used to train and test the network, and data were collected from disturbed samples subjected to different water contents in the laboratory. MLP (multilayer perceptron) ANNs with one hidden neuron layer and three input variables (red, green, and blue) related to colour were used. To train the networks, various tests were performed by varying the number of hidden layer neurons and using input data of the three soils. The best performing ANN had a hidden layer with twelve neurons and used the tan-sigmoid transfer function. It was found that a single network could estimate the moisture content of all the soils studied from the photographs. The best ANN, which was trained with data of the three soils simultaneously, was also tested with individual soil data separately, and better results were obtained (RMSE ranging from 0.0321 to 0.0650 g/g and r 2 ranging from 0.6675 to 0.8231). Although the results are satisfactory, the simplicity of the experiment likely restricted a stronger characterisation of the pattern of soil colour variation due to the change in its moisture content, which thus reduced the performance of the method. However, the proposed method represents an advancement in the indirect estimation of soil moisture content because it has the advantages of being practical, rapid, and nondestructive; requiring relatively low cost; and automating the process in the field.
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 2009
Este trabalho consistiu na modelagem hidrológica de uma microbacia hidrográfica utilizando-se o m... more Este trabalho consistiu na modelagem hidrológica de uma microbacia hidrográfica utilizando-se o modelo HidroBacia, no qual o processo de infiltração da água no solo é representado por meio da equação de Green-Ampt modificada por Mein e Larson. Obtiveram-se, dentre os parâmetros desta equação, o potencial matricial na frente de umedecimento, a condutividade hidráulica e a umidade do solo na zona de transmissão, através de diversos métodos apresentados na literatura; desta forma, foram preparadas e testadas 36 combinações de dados de entrada, visando identificar as que apresentam melhor desempenho nas simulações do hidrograma de escoamento superficial com o modelo e se selecionaram, dentre os eventos de chuva-vazão registrados na microbacia, os 14 mais relevantes para realização das simulações. Das 36 combinações de dados de entrada testadas, seis apresentaram melhor desempenho na estimação dos hidrogramas. O modelo HidroBacia ainda necessita de aprimoramentos, juntamente com análises...
ABSTRACT The monthly global solar irradiation (Hg) was estimated using the Hargreaves–Samani mode... more ABSTRACT The monthly global solar irradiation (Hg) was estimated using the Hargreaves–Samani model (HS) with three different approaches for determining the kr coefficient and using an artificial neural network (ANN). The data consisted of long-term climate series measured at eight conventional meteorological stations in the state of Alagoas and its borders in northeastern Brazil. The approaches to determine the kr coefficient of the HS model included (i) the method proposed by Hargreaves (1994) (0.190 and 0.162 for coastal and interior regions, respectively), (ii) a method analogous to the previous except with altitude correction, and (iii) kr fitted with local climatic data. A new spatial interpolation method is also proposed to determine kr as a function of geographical coordinates and altitude. The fitted local values of kr (0.168–0.179 and 0.189–0.231 for interior and coastal stations, respectively) exhibited a strong dependence (r2=0.81) on latitude, longitude, and altitude. The estimates of Hg obtained with the HS model using fitted local values of kr and those using the ANN were similar (determination coefficient - r2=0.75 and Willmontt agreement coefficient - d=0.93) and better than those from the HS model using an altitude-corrected kr (r2= 0.68 and d=0.90) or the values proposed by Hargreaves (1994) (r2=0.57 and d=0.85). The estimates of Hg were less accurate and precise for the coastal stations, where cloudiness and humidity are high and the thermal amplitude is small.
Abstract: We propose a method to classify priority sites for Atlantic Rainforest restoration aimi... more Abstract: We propose a method to classify priority sites for Atlantic Rainforest restoration aiming to increase basin streamflows. The Rainfall Forest to Water Production (RFWP) method uses multicriteria analysis supported by GIS techniques and hydrological modeling. The method was applied to the Itapemirim River Basin, southeastern Brazil. The application of RFWP provided a map of areas with different priority for forest restoration by overlapping standardized numerical criteria with different weights (climatological, soil type/land use, and relief). The results indicated the influence of the wide distribution of the restoration sites on the streamflows. The RFWP proved to be suitable for the spatial analysis of the effect of different restoring areas on streamflows. Based on simulated scenarios, an increase in the native forest cover by restoration up to 27.6% of the basin area is expected to significantly enhance water production. The priority areas where forest restoration could...
Hydrologic simulation is an important tool for the planning and management of water resources. Ho... more Hydrologic simulation is an important tool for the planning and management of water resources. However, the lack of input data, particularly soil and climate data, frequently complicates the application of hydrological models in Brazilian Atlantic Rainforest basins. The purpose of this study was to analyse the application of the VIC model, under the condition of low data availability, to predict the daily streamflow of two basins (Jucu and Santa Maria da Vitória). The results showed satisfactory statistical indexes only for the Santa Maria da Vitória basin. Due to data limitations and the simplified forms used to estimate these missing data, the model proved promising for understanding the hydrologic regime of these basins.
ThThe present paper analyzed the relationship between streamflow and rainfall at the stream of It... more ThThe present paper analyzed the relationship between streamflow and rainfall at the stream of Itapemirim River Watershed (BHRI). The minimum streamflow with duration of seven days (Q7), the average annual streamflow (Qmed) and the annual maximum streamflow (Qmax) of 11 BHRI’s sub-basins were determined. Trends in rainfall and streamflow series were analyzed with Mann-Kandall and Pettitt nonparametric tests. Regression analysis between rainfall and streamflow were established. Results showed no trends on rainfall and Q7 series. Trends in Qmed were found only at one sub-basin and trends in Qmax were found in two sub-basins. The total rainfall was correlated with the streamflow of all the sub-basins. It has been found that annual rainfall amount (Pa) explained considerably variations in Qmed and Q7. Rainfall amounts of the rainiest month (Pmax) showed good correlation to Qmax.
A modelagem hidrológica é uma ferramenta importante no estudo de bacias hidrográficas, principalm... more A modelagem hidrológica é uma ferramenta importante no estudo de bacias hidrográficas, principalmente no que se refere aos eventos relacionados a grandes variações no nível dos cursos d’água. Nesse sentido, torna-se importante que os modelos reflitam o comportamento dos processos hidrológicos, o que depende fortemente da qualidade dos parâmetros de entrada. Como nem sempre é possível obter valores adequados para os parâmetros de entrada, uma das formas de se contornar o problema é por meio da calibração dos mesmos no intuito de obter um bom ajuste modelo para a área estudada. Neste trabalho foi estudado o modelo Distributed Hidrology Soil Vegetation Model com o objetivo de propor uma ferramenta de calibração automática para o mesmo, além de verificar a eficiência da meta heurística ClusteringSearch (CS) para o problema de calibração de modelos hidrológicos. Também foi implementado um aplicativo para auxílio na manipulação dos parâmetros a serem calibrados e dos resultados. A ferramen...
RESUMO. O propósito deste trabalho foi estimar a perda de solos por erosão laminar na sub-bacia h... more RESUMO. O propósito deste trabalho foi estimar a perda de solos por erosão laminar na sub-bacia hidrográfica do rio Vieira, município de Montes Claros, MG. A erosão laminar foi estimada pela Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS), e modelada pelos dados do Shuttle Radar Topografhic Mission (SRTM) por meio da Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico (LEGAL). A elaboração do mapa de susceptibilidade a erosão foi desenvolvido por meio do cruzamento dos pesos dos mapas de uso e ocupação da terra, tipo de solo e declividade. Foi utilizada a análise multicritério AHP para obter o mapa de susceptibilidade a erosão da sub-bacia. Foi realizado um fatiamento em 5 classes das áreas susceptíveis a erosão em baixíssimo risco, baixo risco, médio risco, alto risco e altíssimo risco. Por meio da classificação supervisionada Bhattacharya das imagens do satélite Landsat-TM5 foram encontradas 4 as classes de uso e ocupação da terra que contribui para o cruzamento das informações através da álgebra de mapas. A partir da modelagem, conclui-se que as maiores perdas de solos encontrados na sub-bacia hidrográfica, estão correlacionadas com as áreas de solo exposto e os solos do tipo Argissolo Vermelho Amarelo, que são mais rasos, e apresentam a maior taxa de erodibilidade. A perda de solo média por erosão laminar na bacia hidrográfica do rio Vieira foi estimada em 33,62 ton/ha/ano. Palavras-chaves: Erosão, perda de solo, geotecnologias, bacia hidrográfica. ABSTRACT. Use of geotechnologies for soil loss estimative and identification of laminar erosion areas in sub-basin of the Vieira river, Montes Claros, MG. The purpose of this study was to estimate soil loss by sheet erosion in the sub-basin of the river Vieira in the city of Montes Claros, Minas Gerais State, Brazil. The erosion was estimated by Equation Universal Soil Loss (USLE), and modeled by data from Shuttle Radar Topografhic Mission (SRTM) by language Spatial Geoprocessing Algebraic (LEGAL). The erosion susceptibility map was made by crossing the maps of use and occupation of land, soil type and slope. We used the AHP multicriteria analysis to obtain the map of susceptibility to erosion. The sub-basin was sliced into five classes with areas susceptible to erosion: very low risk, low risk, medium risk, high risk and very high risk. Bhattacharya supervised classification of Landsat images-TM5 met four classes of use and occupation of the land, which contributed to the intersection of information through map algebra. From the modeling, it was concluded that the major losses of soil were estimated in areas of exposed soil and Alfissol presence. The average soil loss by sheet erosion was estimated at 33.62 ton/ha/year.
A modelagem hidrológica aplicada em bacias hidrográficas consiste numa das principais ferramentas... more A modelagem hidrológica aplicada em bacias hidrográficas consiste numa das principais ferramentas para a gestão dos recursos hídricos, visando minimizar o processo de degradação ambiental. O presente trabalho objetivou avaliar a aplicabilidade do modelo hidrológico HidroBacia em uma microbacia hidrográfica de Alegre-ES, além de compará-lo com os métodos Racional (MR) e Número da Curva (MNC). O processo de infiltração de água no solo no HidroBacia, representado pela equação de Green-Ampt-Mein-Larson (GAML), foi simulado por meio de 72 diferentes combinações de parâmetros de entrada, a fim de evidenciar a de melhor desempenho. Compararam-se dados reais (obtidos no exutório da microbacia) de vazão máxima de escoamento superficial (Q máx) e lâmina escoada (LES) com aqueles simulados pelo HidroBacia e pelos MR e MNC. Verificou-se que sete, das 72 combinações, melhor estimaram Q máx e LES nas simulações realizadas com o HidroBacia. Os dados simulados pelo MR e MNC superestimaram a Q máx e a LES, respectivamente.
Este trabalho avaliou o uso da terra e identificou Áreas de Preservação Permanente (APPs)
na Baci... more Este trabalho avaliou o uso da terra e identificou Áreas de Preservação Permanente (APPs) na Bacia Hidrográfica do Rio da Prata (BRP), município de Castelo-ES, via técnicas de geoprocessamento. A BRP é marcada pela supressão de vegetação nativa, para expansão da fronteira agropecuária. As classes de uso da terra foram vetorizadas por fotointerpretação de aerofotos ortorretificadas. A delimitação das APPs foi realizada a partir de dados de hidrografia e altimetria de cartas topográficas digitais, com respeito às determinações do Código Florestal Brasileiro. A principal forma de uso da terra é a agropecuária (60,84% da área total), composta pela agricultura (30,21%) e pela pecuária (30,63%), sendo que a área preservada com floresta nativa é de 36,85%. As APPs representam 55,48% da área total e sua maior parte (50,40%) é utilizada para fins socioeconômicos, enquanto a cobertura florestal representa apenas 49,60%.
ABSTRACT The monthly global solar irradiation (Hg) was estimated using the Hargreaves–Samani mode... more ABSTRACT The monthly global solar irradiation (Hg) was estimated using the Hargreaves–Samani model (HS) with three different approaches for determining the kr coefficient and using an artificial neural network (ANN). The data consisted of long-term climate series measured at eight conventional meteorological stations in the state of Alagoas and its borders in northeastern Brazil. The approaches to determine the kr coefficient of the HS model included (i) the method proposed by Hargreaves (1994) (0.190 and 0.162 for coastal and interior regions, respectively), (ii) a method analogous to the previous except with altitude correction, and (iii) kr fitted with local climatic data. A new spatial interpolation method is also proposed to determine kr as a function of geographical coordinates and altitude. The fitted local values of kr (0.168–0.179 and 0.189–0.231 for interior and coastal stations, respectively) exhibited a strong dependence (r2=0.81) on latitude, longitude, and altitude. The estimates of Hg obtained with the HS model using fitted local values of kr and those using the ANN were similar (determination coefficient - r2=0.75 and Willmontt agreement coefficient - d=0.93) and better than those from the HS model using an altitude-corrected kr (r2= 0.68 and d=0.90) or the values proposed by Hargreaves (1994) (r2=0.57 and d=0.85). The estimates of Hg were less accurate and precise for the coastal stations, where cloudiness and humidity are high and the thermal amplitude is small.
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Papers by Sidney Zanetti
na Bacia Hidrográfica do Rio da Prata (BRP), município de Castelo-ES, via técnicas de
geoprocessamento. A BRP é marcada pela supressão de vegetação nativa, para expansão da
fronteira agropecuária. As classes de uso da terra foram vetorizadas por fotointerpretação de
aerofotos ortorretificadas. A delimitação das APPs foi realizada a partir de dados de hidrografia
e altimetria de cartas topográficas digitais, com respeito às determinações do Código Florestal
Brasileiro. A principal forma de uso da terra é a agropecuária (60,84% da área total), composta
pela agricultura (30,21%) e pela pecuária (30,63%), sendo que a área preservada com floresta
nativa é de 36,85%. As APPs representam 55,48% da área total e sua maior parte (50,40%) é
utilizada para fins socioeconômicos, enquanto a cobertura florestal representa apenas 49,60%.
na Bacia Hidrográfica do Rio da Prata (BRP), município de Castelo-ES, via técnicas de
geoprocessamento. A BRP é marcada pela supressão de vegetação nativa, para expansão da
fronteira agropecuária. As classes de uso da terra foram vetorizadas por fotointerpretação de
aerofotos ortorretificadas. A delimitação das APPs foi realizada a partir de dados de hidrografia
e altimetria de cartas topográficas digitais, com respeito às determinações do Código Florestal
Brasileiro. A principal forma de uso da terra é a agropecuária (60,84% da área total), composta
pela agricultura (30,21%) e pela pecuária (30,63%), sendo que a área preservada com floresta
nativa é de 36,85%. As APPs representam 55,48% da área total e sua maior parte (50,40%) é
utilizada para fins socioeconômicos, enquanto a cobertura florestal representa apenas 49,60%.