FLORESTAS PARA PRODUÇÃO DE ÁGUA

Transcrição

1 IV SIMPÓSIO INTERNACIONAL EM BACIAS HIDROGRÁFICAS FLORESTAS PARA PRODUÇÃO DE ÁGUA Dr. Valdir de Cicco Engenheiro Florestal Pesquisador Científico BOTUCATU - SP. 2013

2 SUMÁRIO Laboratório de Hidrologia Florestal. Produção de Água em Microbacias com Mata Atlântica. Evapotranspiração com Emprego de Lisímetros. Cooperação Técnica com o Equador.

3 PROGRAMA DE PESQUISAS FLORESTAIS NO ESTADO DE SÃO PAULO GOVERNO DO BRASIL INSTITUTO FLORESTAL GOVERNO DO JAPÃO JICA PROJETOS: MANEJO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS MECANIZAÇÃO E EXPLORAÇÃO FLORESTAL SENSORIAMENTO REMOTO APROVEITAMENTO MADEIRA PEQUENO DIÂMENTRO

4 PROJETO MANEJO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS LOCAL: PARQUE ESTADUAL DA SERRA DO MAR NÚCLEO CUNHA HISTÓRICO: ÁGUA NO VALE DO PARAÍBA COOPERAÇÃO TÉCNICA JAPONESA: PROJETO TIPO 1979 A 1984 FOLLOW UP 1984 A 1986 AFTER CARE 1989 A 1991 PROGRAMA TREINAMENTO 3º PAÍSES 1990/99 LABORATÓRIO DE HIDROLOGIA FLORESTAL WALTER EMMERICH (Lei Estadual nº de 22/05/1987)

5 LABORATÓRIO DE HIDROLOGIA FLORESTAL

6 JUSTIFICATIVAS POUCO CONHECIMENTO SOBRE AS INFLUÊNCIAS DAS FLORESTAS TROPICAIS, PRINCIPALMENTE EM RELAÇÃO A QUANTIDADE E QUALIDADE DAS ÁGUAS. A REGIÃO TEM UMA IMPORTÂNCIA VITAL PARA O ABASTECIMENTO DE ÁGUA PARA O VALE DO PARAÍBA E LITORAL NORTE (SP) E RIO DE JANEIRO. OBTENÇÃO DE RESULTADOS DE PESQUISAS PARA SUBSIDIAR A RECUPERAÇÃO E O MANEJO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS JÁ DEGRADADAS.

7 OBJETIVOS DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIAS DE PESQUISA SOBRE O CICLO HIDROLÓGICO EM FLORESTAS TROPICAIS. FORNECER SUBSÍDIOS CIENTÍFICOS PARA UM MELHOR EQUACIONAMETNO DOS PROBLEMAS CONCERNENTES AO MANEJO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS NA REGIÃO DO ALTO PARAÍBA. CAPACITAÇÃO DE PROFISSIONAIS, ESTUDANTES DE GRADUAÇÃO E PÓS-GRADUAÇÃO EM HIDROLOGIA FLORESTAL APLICADA AO MANEJO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS.

8 CARACTERÍSTICAS GERAIS DA ÁREA LOCALIZAÇÃO RELEVO GEOLOGIA SOLOS CLIMA VEGETAÇÃO MUNICÍPIO DE CUNHA 23º 16 Lat Sul e 45º 02 Long Oeste MONTANHOSO (MAR DE MORROS) ALTITUDES SUPERIORES A 1000 M DECLIVIDADES MAIORES DE 15º PRÉ-CAMBRIANO GRANITOS, GNAISSES, XISTOS LATOSSOLO VERMELHO AMARELO CÂMBICO ÁCIDOS, POBRES E PERMEÁVEIS SUSCEPTÍVEIS À EROSÃO ÚMIDO - EFEITOS OROGRÁFICOS PRECIPITAÇÃO MÉDIA ANUAL: 2200 mm TEMPERATURA MÉDIA ANUAL DO AR: 16,7 ºC FLORESTA OMBRÓFILA DENSA MONTANA (MATA ATLÂNTICA)

9 INSTALAÇÕES PARA PESQUISAS MICROBACIAS HIDROGRÁFICAS; LISÍMETROS; ÁREAS AVALIAÇÃO ESCOAMENTO SUPERFICIAL; ÁREAS DEMONSTRATIVAS CONTROLE EROSÃO; LABORATÓRIO DE QUALIDADE DA ÁGUA; ESTAÇÃO METEOROLÓGICA.

10 PESQUISAS NO LABORATÓRIO DE HIDROLOGIA FLORESTAL PROCESSOS HIDROLÓGICOS QUANTITATIVOS; PROCESSOS HIDROLÓGICOS QUALITATIVOS; CICLOS BIOGEOQUÍMICOS E TRANSFERÊNCIAS DE ESPÉCIES QUÍMICAS; E MODELAGEM HIDROLÓGICA.

11 MICROBACIAS HIDROGRÁFICAS EXPERIMENTAIS

12 Estações Fluviométricas das microbacias hidrográficas experimentais A, B e D

13 PRINCIPAIS PROCESSOS HIDROLÓGICOS EM MICROBACIA FLORESTADA

14 INTERCEPTAÇÃO DAS CHUVAS

15 REPARTIÇÃO DA ÁGUA DAS CHUVAS MICROBACIA PROCESSO MILÍMETROS PORCENTAGEM B D PRECIPITAÇÃO TOTAL PRECIPITAÇÃO INTERNA ESCOAMENTO PELO TRONCO 2220,3 100,0 1802,9 81,2 4,8 0,2 INTERCEPTAÇÃO 412,6 18,6 PRECIPITAÇÃO TOTAL PRECIPITAÇÃO INTERNA ESCOAMENTO PELO TRONCO 2252,6 100,0 1816,8 80,7 25,2 1,1 INTERCEPTAÇÃO 410,6 18,2

16 BALANÇO HÍDRICO MÉDIO ANUAL MÉDIA (mm) PORCENTAGEM MICROBACIA A PRECIPITAÇÃO DEFLÚVIO EVAPOTRANSPIRAÇÃO MICROBACIA B PRECIPITAÇÃO DEFLÚVIO EVAPOTRANSPIRAÇÃO MICROBACIA D PRECIPITAÇÃO DEFLÚVIO EVAPOTRANSPIRAÇÃO

17 PROCESSOS HIDROLÓGICOS Precipitação 100% Evapotranspiração 30% Interceptação 18% Precipitação interna 81% Escoamento pelo tronco 1% Precipitação efetiva 82% Esc. direto 7% Esc. de base 63% Evaporação solo e Transpiração 12% Escoamento total 70%

18 (mm) RELAÇÃO ENTRE BALANÇOS HÍDRICOS ETBMassa ETPThor

19 mm CURVAS DE TENDÊNCIA Precipitação Deflúvio Evapotranspiração

20 u(t) e u*(t) TESTES DE MANN-KENDALL PRECIPITAÇÃO ANUAL 2,5 1,5 0,5-0,5-1,5-2,

21 u(t) e u*(t) TESTES DE MANN-KENDALL DEFLÚVIO ANUAL 2,5 1,5 0,5-0,5-1,5-2,

22 u(t) e u*(t) TESTES DE MANN-KENDALL EVAPOTRANSPIRAÇÃO ANUAL 2,5 1,5 0,5-0,5-1,5-2,

23 CONSIDERAÇÕES FINAIS As microbacias de cabeceira do rio Paraibuna apresentam elevado rendimento hídrico e regime de vazão estável durante todo o ano; A precipitação e o deflúvio anual não expressam uma relação linear; As estimativas de evapotranspiração anual apresentam grande variabilidade, como também, entre os métodos empregados; Apresentam leve tendência positiva para a evapotranspiração; Os resultados no laboratório de hidrologia florestal contribuem para tomadas de decisões relativas ao gerenciamento dos recursos hídricos.

24 LISÍMETROS

25 CARACTERÍSTICAS DOS LISÍMETROS TRÊS LISÍMETROS PLANOS ÁREA: 10 x 10 x 2 m Lados e fundo de concreto, 20 cm de cascalho, 10 cm de areia e 1,5 m de solo. ESPÉCIES: Paspalum notatum Gramínea (Lisímetro A) Pinus elliottii var. elliottii (Lisímetro B) Eucalyptus urophylla (Lisímetro C)

26 MÉTODOS ENTRADA: medida pela precipitação (P) SAÍDA: medida através da drenagem de água de cada lisímetro (Q). BALANÇO HÍDRICO: ET = P - Q

27 EQUIPAMENTOS REGISTRADOR DE DADOS AUTOMÁTICO; MEDIDOR DE ÁGUA DE DRENAGEM (Typping Bucket Type) PLUVIÓGRAFO

28 LISÍMETRO CONSTRUÍDO

29 LISÍMETRO COM CASCALHO

30 LISÍMETRO COM SOLO

31 LISÍMETRO COM SOLO E MATÉRIA ORGÂNICA

32 LISÍMETRO COM GRAMÍNEA

33 LISÍMETRO COM PINUS

34 LISÍMETRO COM EUCALYPTUS

35 LISÍMETRO COM PINUS E EUCALYPTUS Pinus Eucalyptus Interceptação coníferas > Interceptação folhosas

36 ETAPAS DE DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA FASE DESCRIÇÃO PERÍODO Nº ÁRVORES PINUS EUCALIPTO 1ª Calibração 10/06/83 a 20/1/ ª Do plantio até o 1 desbaste 21/1/85 a 27/1/ ª 1 ao 2 desbaste 28/1/86 a 28/3/ ª 2 ao 3 desbaste 29/3/88 a 18/12/ ª 3 desbaste ao final 19/12/90 a 31/12/

37 CHUVA E DRENAGEM 1ª FASE (SOLO NU) PERÍODO PRECIPITAÇÃO (mm) DRENAGEM (mm) Pinus Eucalyptus 22/3/84 a 23/4/ /4/84 a 24/5/ /5/84 a 30/6/ TOTAL MÉDIA

38 EVAPOTRANSPIRAÇÃO DAS ESPÉCIES FASE EVAPOTRANSPIRAÇÃO (mm) EVAPOTRANSPIRAÇÃO (%) Pinus Eucaliptus Pinus Eucaliptus 2ª (1 ano) ª (2,2 anos) ª (2,9 anos) ª (4 anos)

39 CONSUMO DE ÁGUA DO Pinus e Eucalyptus FASE PINUS EUCALYPTUS litro/planta/dia mm/dia litro/planta/dia mm/dia 2ª 1,2 4,25 1,7 6,21 3ª 5,8 5,81 6,6 6,13 4ª 9,6 4,81 10,6 5,32 5ª 23,7 5,69 15,5 3,42

40 mm EVOLUÇÃO DA EVAPOTRANSPIRAÇÃO 450 Grama Pinus Eucalipto /4 a 29/5/85 15/10 a 9/12/85 2/4 a 5/5/86 01/12 a 20/12/86 27/4 a 13/6/88 19/12 a 21/1/89 5/3 a 25/3/89 10/01 a 27/02/91 13/04 a 05/05/91 16/11 a 25/12/92 14/03 a 14/04/93 23/12 a 04/02/94 17/11 a 31/12/94

41 CONSIDERAÇÕES FINAIS Inicialmente, o Eucalyptus tem um consumo de agua grande, devido a seu rápido crescimento; Quando o Pinus é jovem, seu consumo de água é similar ao da gramínea; Entre os 3 anos e meio a 4 anos de idade, o consumo de água do Pinus ultrapassa o do Eucaliptus; Ao traduzir os dados obtidos nos lisímetros para outras situações é necessário ter em conta a ausência do escoamento superficial, como também, seu caráter experimental.

42 COOPERAÇÃO TÉCNICA - EQUADOR PROJETO BRA/04/044 S320 Apoio a Criação de um Sistema de Informação Nacional de Recursos Hídricos Florestais no Equador OBJETIVOS: Fortalecimento Institucional da SENAGUA, por meio de dois cursos de capacitação técnica para o desenvolvimento de pesquisas em HIDROLOGIA FLORESTAL e a IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA DE INFORMAÇÃO NACIONAL DOS RECURSOS HÍDRICOS.

43 COOPERAÇÃO TÉCNICA - EQUADOR PROJETO BRA/04/044 S451 Apoio para a Restauração Florestal e Monitoramento Hidrológico de Microbacias Hidrográficas com Influência Direta de Grandes Reservatórios do Equador OBJETIVOS: Melhorar as capacidades institucionais da SENAGUA em Restauração e Hidrologia Florestal em microbacias, mediante a aplicação dos conhecimentos adquiridos e metodologias desenvolvidas pelo Instituto Florestal de São Paulo.

44 OBRIGADO VALDIR DE CICCO INSTITUTO FLORESTAL