Erosividade, padrões hidrológicos, período de retorno e probabilidade de ocorrência das chuvas em São Borja, RS

Abstract

A capacidade erosiva da chuva pode ser estimada utilizando-se de alguns índices, dentre os quais o mais utilizado é o EI30, que representa o produto da energia cinética de impacto das gotas da chuva (E) pela intensidade máxima de precipitação em 30 min (I30). O objetivo deste trabalho foi determinar a erosividade, os padrões hidrológicos, o período de retorno e a probabilidade de ocorrência das chuvas em São Borja, RS, com base no período de 1956 a 2003. Foram utilizados pluviogramas diários da estação meteorológica da FEPAGRO, em São Borja, RS, a partir dos quais as chuvas individuais foram separadas em erosivas e não-erosivas. De cada chuva considerada erosiva foram cotados os segmentos de mesma inclinação, a hora e a quantidade acumulada, anotados em planilha, digitalizados e processados pelo programa computacional CHUVEROS, o qual calcula não só o índice EI30 da chuva e a erosividade mensal e anual, mas também determina os padrões hidrológicos de cada chuva. O período de outubro a abril concentrou 76 % da erosividade anual, o que coincide com o preparo do solo, semeadura e crescimento das culturas de verão. O pico mais notável no potencial erosivo ocorreu em março e abril (EI30 médio mensal de 1.260–1.269 MJ mm ha-1 h-1), quando, normalmente, as culturas praticamente estão em pleno desenvolvimento, enquanto o menor potencial erosivo ocorreu em julho e agosto (EI30 médio mensal de 268–271 MJ mm ha-1 h-1). Do número total de chuvas erosivas, 47, 25 e 28 % apresentaram padrões hidrológicos do tipo avançado, intermediário e atrasado, respectivamente, enquanto esses padrões perfizeram 50, 26 e 24 % do volume médio anual de chuvas erosivas e 53, 25 e 22 % da erosividade média anual das chuvas. O valor do índice de erosividade anual para São Borja, RS, foi de 9.751 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 o qual representa o Fator “R” da Equação Universal de Perdas de Solo. A relação linear e potencial, que expressa o Fator “R” da USLE, foi obtido de dados pluviométricos, representados pelo coeficiente de chuva, que pode ser utilizado para regiões climáticas semelhantes que apenas dispõem de dados pluviométricos. O valor da erosividade média anual de 9.751 MJ mm ha-1 h-1 ano-1 é esperado pelo menos uma vez a cada 2,2 anos, com uma probabilidade de ocorrência de 44,9 %.

The erosivity potential of rainfalls can be estimated by some indexes, among them the EI30, which is given by the product of kinetic energy (E) and rainfall intensity for a 30- minute period (I30). The purpose of this study was to determine rainfall erosivity, hydrological patterns, return period and probability of occurrence of erosive rainfalls in São Borja, RS, Brazil, based on diary rainfall charts of the FEPAGRO meteorological station, from 1956 to 2003. The duration and accumulated amount of each erosive rainfall were measured, entered in a spreadsheet, digitalized and processed by CHUVEROS software, which calculated the EI30 index and the monthly and annual total erosivity, besides determining the hydrological pattern of each rainfall. Most of the annual erosivity (76 %) was concentrated between October and April, in the period of soil tillage, sowing and growth of summer crops. The most notable peak in the erosive potential was observed between March and April (1,260–1,269 MJ mm ha-1 h-1), when most crops are normally in full growth, while July and August were the months of lowest erosive potential (268–271 MJ mm ha-1 h-1). Of the total erosive rainfalls 47, 25 and 28 % had advanced, intermediary and delayed patterns, respectively, while these patterns corresponded to 50, 26 and 24 %, respectively, of the mean annual volume of erosive rainfalls and to 53, 25 and 22 % of the average annual erosivity. The mean annual index of erosivity in São Borja is 9,751 MJ mm ha-1 h-1 year-1. It represents the “R” Factor of the Universal Soil Loss Equation to be used in São Borja and regions with similar rainfall pattern. Linear and potential regressions were obtained to express the mean annual EI30 index by pluviometric records expressed as rainfall coefficient. The mean anual rainfall erosivity index of 9,751 MJ mm ha-1 h-1 year-1 (Factor “R” of USLE for São Borja, RS, Brazil), is expected to occur once every 2.2 years, with a 44.9 % likelihood.