Orientador: José Teixeira Filho

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências

Resumo: Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de verificar se as mudanças de uso das terras ocorridas entre os períodos de 1985 a 2005 interferiram na dinâmica das vazões dos rios Atibainha e Cachoeira. Seus resultados mostraram que não existem evidências de que o uso das terras interferiu...

Resumo: Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de verificar se as mudanças de uso das terras ocorridas entre os períodos de 1985 a 2005 interferiram na dinâmica das vazões dos rios Atibainha e Cachoeira. Seus resultados mostraram que não existem evidências de que o uso das terras interferiu diretamente no regime de vazões de estiagem. Em relação às características de uso das terras, a conversão mais significativa ocorreu na forma de mata secundária em estágio inicial de recuperação para silvicultura. A silvicultura tem finalidade para lenha e carvão vegetal, e, por isso, possui ciclo curto de cinco anos. Grande parte da conversão ocorreu nas áreas de alta declividade. Menos de 20% da área das bacias foi modificada neste intervalo estudado e tal conversão ocorreu de forma diluída ao longo dos anos. A análise estatística das séries temporais de chuva e vazão em período coincidente com as mudanças de uso das terras demonstrou tendências de decréscimos significativos para as chuvas, tanto na escala local quanto na regional, especialmente durante o período de recarga, no verão. As vazões apresentaram decréscimos nos totais anuais, de cheia e estiagem. Os resultados também indicaram evidências de que as intensidades de chuva decresceram durante o intervalo analisado e que não houve mudança no padrão de distribuição de dias de chuva e nem na concentração dos dias de chuva. A simulação do modelo determinístico para os cenários reais indicou que a quantidade de conversão de uso das terras ocorrida durante o intervalo analisado não seria suficiente para modificar os totais das vazões nos recortes anuais e sazonais (cheia e estiagem) sob o mesmo regime de chuvas. Nos cenários hipotéticos extremos, as mudanças de uso afetam os totais de vazão. De acordo com os resultados da simulação, para as bacias do Atibainha e Cachoeira, as mudanças na evapotranspiração das plantas influenciam de forma mais direta os totais de vazão do que as no escoamento. Apesar dos resultados indicarem que o uso das terras não afetou diretamente o regime hídrico anual e sazonal, os mesmos podem ser considerados inconclusivos. O regime de chuvas diárias não foi suficientemente detalhado para compreender os processos de chuva/escoamento/vazão. E, a escala de análise utilizada não permitiu identificar detalhes do processo de conversão que podem influenciar o regime hídrico ao longo dos anos, como, por exemplo, o efeito acumulativo do manejo da silvicultura e a aplicação de fogo na colheita das toras

Abstract: This thesis objective was to investigate the main driving factor that explains the river discharge changes during the dry period. The study area - Atibainha and Cachoeira river basins - are located in southeast Brazil. The results did not showed evidences that land use changes affected...

Abstract: This thesis objective was to investigate the main driving factor that explains the river discharge changes during the dry period. The study area - Atibainha and Cachoeira river basins - are located in southeast Brazil. The results did not showed evidences that land use changes affected directly the discharge during the dry period. The changes occurred in a transition from secondary forest in its initial restoration stage to silviculture with Eucalyptos urophylla. The silviculture supplies the charcoal and firewood demand. So the harvest rotation is up 4 to 5 years. The majority of land use conversion was in hilly upland areas. Less than 20% of the two studied basins area was changed during the period. The amount of land use conversion was diluted during years. The precipitation and discharge time series analysis in the coincident period with the land use changes showed significant decreases. The precipitation negative trends with p_value < 0.001 occurred in the local and regional scale and were mainly in summer i.e. the recharge period. The discharge showed negative trends p value < 0.001 in all season and in the annual analysis. The precipitation time series analyses showed evidences of decreases in intensity. No changes however were found in concentration or distribution of precipitation events. Two land use scenarios were analyzed with the deterministic hydrological simulation model - HSPF under the same precipitation regime. A real land use scenario with the evolution from 1985 to 2005 and a hypothetical extreme one, as the entire basin with one land use were analyzed. The real scenario simulation suggests that the land use change i. e. less than 20% of basin was not sufficient to modify the annual and seasonal discharge. The hypothetic extreme scenarios simulation showed that changes/losses in evapotranspiration would be the main driving factor to impact the river discharge while the runoff would be the secondary. The results indicated that land use changes were not the main driving factor to explain the discharge negative trends. The results however could be considered inconclusive. The daily time series discretization and the short interval considered here i.e. 20 years analysis were not enough to understand the precipitation/runoff/discharge basin processes. The soil cumulative effects of silviculture practices should be considered in future studies. The harvesting with fire and the short rotation and regrowth cycle consequences must be better understood