Programas de controle da erosão hídrica no âmbito rural: um breve panorama brasileiroPrograms of water erosion control in rural context: a brief overview Brazilian

A erosão é um fenômeno complexo que não causa somente prejuízos no interior das propriedades rurais (on-site). Os processos erosivos também causam efeitos externos (off-site) quando as águas da chuva não infiltram e escoam. Transportam partículas de solo em suspensão e elementos em dissolução até os cursos d’água causando turbidez e redução da qualidade d’água. Como a água é recurso natural limitado, o mecanismo utilizado para sua conservação é a dotação de valor econômico. Nesse mecanismo de valoração sempre imperou a política punitiva com o princípio do usuário-pagador ou poluidor pagador. No entanto, apenas essa política punitiva não foi suficiente para a manutenção em qualidade e quantidade desse recurso natural limitado. Surge então a política preventiva com o princípio do protetor-recebedor para a conservação dos recursos hídricos pelo controle da erosão hídrica rural. O nosso objetivo foi descrever o panorama dos Programas e Projetos brasileiros de conservação de solo contra a erosão hídrica no meio rural. Observamos que os referidos Programas e Projetos buscam a implementação de técnicas de desenvolvimento sustentável e se fundamentam basicamente em três aspectos: a educação, a punição e a compensação financeira. E, mesmo diante de várias leis, projetos e programas brasileiros, também observamos que os processos erosivos no Brasil ainda são considerados um problema de ordem social, econômica e ambiental.Abstract Erosion is a complex phenomenon that not only causes damage within the rural (on-site) properties. The erosion also cause external effects (off-site) when rainwater does not seep and flow. Carry soil particles in suspension and dissolved elements to the watercourses causing turbidity and reduced water quality. As water is limited natural resource, the mechanism used for its conservation is the appropriation of economic value. In this valuation, mechanism always prevailed punitive policy with the principle of user pays or polluter pays. However, just this punitive policy was not sufficient to maintain quality and quantity of this limited natural resource. Then comes the preventive policy with the principle Guardreceiver for the conservation of water resources for control of rural water erosion. Our objective was to describe the panorama of Brazilian Programs and Projects conservation of soil against erosion in rural areas. We note that such programs and projects seeking to implement sustainable development techniques and are based mainly on three aspects: education, punishment and compensation. And, even in the face of several laws, projects and Brazilian programs, we also noted that the erosion processes in Brazil are still considered a problem of social, economic and environmental order

Cenário mundial dos Pagamentos por Serviços Ambientais (PSAS) para conservação hídricaWorld stage of Payments for Environmental Services (PES) for water conservation

Diante da valoração monetária para a conservação dos recursos naturais, nosso objetivo foi identificar, explorar e discutir o cenário mundial dos programas de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSAs) desenvolvidos para a conservação hídrica. Com nossa análise, buscamos fornecer indicações para a formulação de políticas públicas e privadas para a Gestão de Programas de Conservação de Solo e Água. Concluímos que os esquemas de PSAs são complexos e motivo de ampla discussão. Seus gestores precisam atentar, principalmente, quanto às questões de legislação específica, monitoramentos mais quantitativos e estratégias políticas e administrativas a longo prazo para garantir a continuidade das ações dos programas e projetos com esquemas de PSAs.AbstractGiven the monetary valuation for the conservation of natural resources, our goal was to identify, explore and discuss the world stage of Payments for Environmental Services program (PES) designed for water conservation. With our analysis, we seek to provide guidance for the formulation of public and private policies for Soil and Water Conservation Program Management. We conclude that the PSAs schemes are complex and subject of extensive discussion. Your managers need to pay attention primarily on issues of specific legislation, more quantitative monitoring and administrative policies and strategies in the long term to ensure continuity of the actions of programs and projects with PSAs schemes

New approach to the Brazilian model of environmental services

O programa brasileiro de serviços ambientais, denominado "Produtor de Água", apoia-se em incentivos financeiros proporcionais à redução da erosão advinda da implantação voluntária de projetos de conservação do solo por parte de produtores rurais. No entanto, esse programa não constitui restrições preestabelecidas de elegibilidade de áreas de aplicação ou de propostas de conservação. Assim, no sentido de contribuir para a evolução metodológica desse programa, propõe-se uma nova abordagem deste, analisando-se, essencialmente, duas adaptações: introdução de critério de elegibilidade; e utilização da aptidão agrícola para indicação de propostas de uso intensivo e conservação do solo. Para isso, tomou-se por base uma bacia hidrográfica rural próxima ao Pantanal brasileiro, em Terenos, MS. O novo critério de elegibilidade foi baseado no Risco Natural de Erosão (razão entre o potencial natural de erosão e a tolerância à perda de solo). As propostas de ocupação do solo, por sua vez, foram definidas a partir de mapa de aptidão agrícola predefinido. O estudo revela que o novo critério de elegibilidade foi capaz de contemplar somente cerca de 40 % da área de estudo. A aplicação da classificação de aptidão agrícola nessa parcela reduziu drasticamente as alternativas de uso intensivo do solo, direcionando-as, em grande parte, para a atividade pecuária. A análise das duas propostas de inovação do programa "Produtor de Água" permite inferir quanto à potencialidade delas na formação de estratégias de aplicação do programa, além de promover uso mais eficiente dos recursos financeiros destinados ao pagamento por serviços ambientais no contexto brasileiro.The Brazilian program of environmental services, called "Water Supplier", is based on financial incentives relative to the erosion reduction by the implementation of voluntary soil conservation projects by farmers. However, this program has no pre-established restrictions of eligibility of application areas or conservation proposals. With a view to contribute to the methodological development of this program, a new approach was proposed, by analysis of two main changes: introduction of eligibility criteria, and the use of land suitability for recommendation of proposals for intensive soil use and conservation. For this purpose, a rural catchment was studied near the Brazilian Pantanal, in Terenos, MS. The new eligibility criteria were based on the natural erosion risk (ratio of natural erosion potential and soil loss tolerance). The land use proposals, in turn, were based on a pre-defined land suitability map. This study reveals that the new eligibility criteria covered only about 40 % of the study area. The classification of land suitability in this area reduced the intensive land use alternatives dramatically, indicating it largely for cattle ranching. The analysis of the two innovation proposals of the program "Water Supplier" allowed inferences on their potential to generate strategies for implementing the program, and to promote a more efficient use of financial resources for payment for environmental services in the Brazilian context.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação de Apoio ao Desenvolvimento do Ensino, Ciência e Tecnologia do Estado de Mato Grosso do Sul (FAPEMS

INFLUENCE OF SOIL PROPERTIES AND ENVIRONMENTAL CHARACTERISTICS IN WATER INFILTRATION IN URBAN AREAS

This study investigated the influence of the environmental characteristics and soil properties on the soil infiltration rate in urban permeable area. The experiments were conducted at nine sampling points located in the urban perimeter of Campo Grande, capital city of Mato Grosso do Sul State, in the Brazilian Midwest. The infiltration rates were determined using a portable integrated rainfall and overland flow simulator. Each experiment was repeated three times, and a total of twenty-seven plots were collected. At the same time, environmental characteristics and soil physical properties, that may affect infiltration rate, were also evaluated. The relationship between the infiltration rate, the environmental plot characteristics and the soil physical properties was verified using a linear correlation matrix.Este estudo investigou a influência das características ambientais e das propriedades do solo na taxa de infiltração em áreas urbanas permeáveis. Os experimentos foram realizados em nove pontos de amostragem localizados no perímetro urbano de Campo Grande, capital do estado de Mato Grosso do Sul, no Centro-Oeste do Brasil. As taxas de infiltração foram determinadas usando um simulador de chuva portátil. Cada experimento foi repetido três vezes, com um total de vinte e sete amostras coletadas. Ao mesmo tempo, as características ambientais e as propriedades físicas do solo, que podem afetar a taxa de infiltração, também foram avaliadas. A relação entre a taxa de infiltração, as características ambientais da parcela e as propriedades físicas do solo foram verificadas usando uma matriz de correlação linear

ASSESSMENT OF METHODS FOR PREDICTING SOIL ERODIBILITY IN SOIL LOSS MODELING

Indirect methods are frequently used to determine soil erodibility (K-factor) because its direct assessment in the field is expensive. Predictive models, however, cannot be applied indiscriminately. The coherence between model outputs and soil features of specific localities must be checked as the models were developed for reference areas with specific features that may not correspond to those in the study area. Accordingly, the present study applied indirect methods to estimate soil erodibility in an area showing soil erosion and evaluated the results obtained for soil characteristics, observed K-factor values and bibliographic data. The soil in the Guariroba stream subwatershed (study area) is mostly loamy sand (Neossolo Quartzarênico órtico, an entisol). However, loam (Neossolo Quartzarênico hidromórfico, an entisol) and clay (Latossolo Vermelho distrófico, an oxisol) soils are also found in the area. The statistical evaluation of the models for K-factor estimation showed that the Sharpley & Williams (1990) model was the most suitable for the study area

PROCESSO ANALÍTICO HIERÁRQUICO APLICADO A VULNERABILIDADE NATURAL A EROSÃO

The Analytic Hierarchy Process (AHP) method allows the consideration of several factors involved in diagnostic and decision making, helping the objective integration of indicators. Thus, this study evaluated the use of AHP in obtaining Natural Erosion Vulnerability of basins, based original method of Crepani. For this, the values grid of the information plans about geology, geomorphology, pedology and vegetation was converted to a scale from 0 to 1 by fuzzy logic function, then these plans were compared and hierarchized in the SPRING software. The AHP method promoted the highest percentage of the area with higher levels of vulnerability in relation to the original method of Crepani. In both methods the north region of the basin showed higher vulnerability, with predominance of class moderately vulnerable. Thus, the application of AHP in determining Natural Erosion Vulnerability is a viable tool for adequacy of the factors involved in the local erosion. Keywords: indicators integrating, weight of factors, environmental planning.O método Analytic Hierarchy Process (AHP) permite a ponderação de diversos fatores envolvidos em processos de diagnósticos e tomadas de decisão, auxiliando a integração objetiva de dados indicadores. Deste modo, objetivou-se avaliar a utilização do método AHP na obtenção da Vulnerabilidade Natural a Erosão (VNE) para bacias hidrográficas, com base no método inicialmente proposto por Crepani. Para tanto, utilizou-se planos de informação referentes à geologia, geomorfologia, pedologia e vegetação. Esses foram convertidos para uma escala de 0 a 1 por meio de lógica fuzzy, em seguida, comparados e hierarquizados no software SPRING, conforme a influência de cada um no processo erosivo. Verificou-se que o método AHP promoveu a classificação de maior percentual da área em maiores níveis de vulnerabilidade em relação ao método de Crepani. Em ambos os métodos a região norte da bacia apresentou maior vulnerabilidade, com predominância da classe moderadamente vulnerável. Assim, a aplicação do método AHP na determinação de VNE mostra-se uma ferramenta viável para adequação dos fatores intervenientes nos processo erosivos locais. Palavras-chave: integração de indicadores, ponderação de fatores, planejamento ambiental

CARACTERIZAÇÃO DE DISPONIBILIDADE HÍDRICA E COMPARAÇÃO DE METODOLOGIAS DE REGIONALIZAÇÃO DE VAZÕES

Neste trabalho procedeu-se à caracterização da disponibilidade hídrica, tendo como referência de estudo a Bacia Hidrográfica do Rio Amambai, tributário do Rio Paraná, localizada em Mato Grosso do Sul. Para tanto, estudaram-se as precipitações médias anual e mensal, contribuição potencial e real para os afluentes diretos do rio principal, coeficiente de deságue, bem como as vazões mínimas de referência Q7,10, Q90 e Q95. Fez-se a regionalização de vazões mínimas com base em três metodologias distintas: utilização de técnicas de interpolação e extrapolação automáticas em ambiente de Sistemas de Informações Geográficas (SIG), vazão específica e conservação de massas. Constatou-se no estudo que as precipitações e vazões específicas médias diminuem da nascente para a foz da bacia. Pode-se concluir que: a Q95, para os períodos anuais, é a vazão de referência mais adequada para regionalização de vazões mínimas na bacia; o método de regionalização baseado na conservação de massas é o que melhor representa o comportamento das vazões mínimas em bacias com escassos registros hidrológicos

SIMULAÇÃO DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL EM BACIA HIDROGRÁFICA

Em bacias hidrográficas, volumes afluentes a determinada seção do rio, são provenientes de chuvas ocorridas dentro da área de captação e de volumes armazenados nos lençóis subterrâneos. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo apresentar metodologia que simula o escoamento superficial e gera hidrogramas em seções de interesse, a partir de dados fisiográficos da bacia, registros de precipitação em postos influentes e vazão observada na seção exutória. Para tanto, admitiu-se o formato em V com dois planos laterais e um canal central a fim de simplificar a forma complexa da bacia. Utilizou-se o modelo da Onda Cinemática para propagação do escoamento superficial. Para verificação da metodologia, adotou-se bacia exemplo descrita na bibliografia. Os resultados demonstram que, para diferentes níveis de discretização, as vazões simuladas se ajustam bem às vazões apresentadas na bacia exemplo

ESTIMATION ON TIME OF CONCENTRATION OF OVERLAND FLOW IN WATERSHEDS: A REVIEW

The time of concentration is a fundamental parameter in many hydrological models. Nowadays there is no universally accepted definition for such parameter. However, many definitions and estimation procedures can be found in the technical literature. After an extensive bibliographic review, the current study brings up the variability of empiric methodologies used in its estimations. Thirty empiric methodologies were listed and estimations of time of concentration were performed by applying such methodologies using data from a rural watershed. The hierarchical cluster analysis (Cluster) was applied in order to assess the similarity degree among the selected methodologies. Among all methodologies, Pasini’s and Ventura’s are the ones that present higher similarity to each other, whereas Pasini and Arizona DOT show stronger dissimilarities to each other

OTIMIZAÇÃO DE PARÂMETROS DE MODELO HIDROLÓGICO USANDO PESQUISA HARMÔNICA

A otimização de parâmetros de modelos hidrológicos do tipo chuva-vazão, associados às características físicas e geomorfológicas da bacia hidrográfica, possibilita que esses modelos sejam aplicáveis em locais sem dados ou com dados escassos. Neste trabalho desenvolveu-se metodologia que utiliza a Pesquisa Harmônica para otimização dos parâmetros de um modelo do tipo chuva-vazão, visando à obtenção de hidrogramas em sub-bacias sem medição de níveis ou vazões. Para otimização dos parâmetros e avaliação do modelo, foram utilizados dados pluviométricos, fluviométricos e informações sobre as características físicas da bacia hidrográfica do Rio Aquidauana, localizada no Estado de Mato Grosso do Sul, Brasil. Os resultados obtidos são promissores e demonstram que a metodologia aplicada é eficiente e de rápida convergência