Characterization of micro-watershed in experimental semi-arid region in support of deteriotation

This work aims to present an analysis through the experiments driven in a watershed to support the future studies that point out to identification and checking the causes that promote the degradation in the semiarid region of the Northeast of Brazil. It was taken two watershed cited in the Escola Agrotécnica Federal de Iguatu – EAFIGT located in the Iguatu County, Ceará, Brazil, It was made the morphometrical characterization, the identification of the vegetation (herbaceous and arboreal) substrates and the evaluation of the sediments transport related to physical aspects with the hydrological processes. The experiment was developed during the first semester of 2008 (rainfall station). The considered morphometrical aspects were: length and sinuosity of the main stream and slope, area, length, form factor, compactness coefficient, concentration time of the watershed, as well as the runoff time. The cover vegetation was estimated account all species present in a sampled space of 10 m x 10 m in a randomized design with three replications in each watershed. From the all computed individuals present in each sampled space, the density of vegetable was obtained by area and the population was estimated in the watersheds. In the evaluation of the sediments transport it was used the following equipments: suspended sediment flow collectors, weir parshall and meteorological station. The station was made in the Universidade Federal do Ceará- UFC/DENA/LEMA. Results showed that cover vegetation was composed, basically by 23 species, being the most abundant Hyptis sauaviolens (L.) point (Bambural) and Hyptis sp. (Melosa) herbaceous and arboreal shrubby the Aspidosperma pyrifolium Mart (Pereiro). The plant density for unity of area was 1,43 individual/m2 and 1,18 individual/m2 for the watershed B1 and B2, respectively. The estimated of vegetation population was 16,395 individuals for B1 and 24,421 individuals for B2, respectively. During the studied period, the air temperature went from 41 oC to 20 oC and the relative humidity went from 100% to 35%. The most intensity rainfall for 5 minutes was 140 mm h-1 in an event of 126 mm. The watershed areas were 1,15 ha and 2,06 ha for the watershed B1 and B2, respectively, with slope 8,7 for B1 and 10,6 %. for B2. The sinuosity of streams were 1,2 for the B1 and 1,4 for B2. The sediment delivery during the collected period was 9,22 and 17,95 kg for watersheds B1 and B2, respectely. The peak of flow registered in the B2 watershed was 740 m3 h-1 while in the B1 watershed was not possible register the peak flow. In spite of the experimental area present a good cover vegetable, it was identified the human activity. Although the number of vegetable species is high, it points out to succession stage. Even with the same characteristic pair watersheds can have different hydrologic behavior.Este trabalho teve como objetivo a apresentação de uma análise a partir de experimentos conduzidos em micro-bacia para servir de suporte a futuros estudos que visem a identificação e monitoramento das causas que levam a degradação no Nordeste semi-árido brasileiro. Para isso, foi tomado como unidade duas micro-bacias localizadas no município de Iguatu-Ce, pertencentes à Escola Agrotécnica Federal de Iguatu-EAFIGT e efetuada a caracterização morfométrica, a identificação dos substratos herbáceo e arbóreo e a avaliação do transporte de sedimentos relacionado os aspectos físicos com o processo hidrológico. Considerou-se o período de experimento o primeiro semestre de 2008 (estação chuvosa). Os aspectos morfométricos obtidos foram: comprimento dos cursos e da bacia, declividade da bacia, área da bacia, fator de forma, coeficiente de compacidade, tempo de concentração, sinuosidade do curso principal, tempo médio de escoamento superficial. Para a identificação do extrato vegetal foi feito levantamento das espécies vegetais em amostragem aleatória, com três repetições para cada micro-bacia no espaçamento de 10 x 10 m. Computando todos os indivíduos de cada espécie, a partir desses dados foi obtida a densidade de indivíduos por área e estimada a população nas áreas das micro-bacias. Na avaliação do transporte de sedimentosfoi procedida a instalação de equipamentos: coletores de sedimentos em suspensão no curso dos córregos, calhas Parshall e estação hidro-meteorologica. A estação foi confeccionada na Universidade Federal do Ceará-UFC/DENA/LEMA. Foram identificadas no trabalho 23 espécies vegetais, sendo as mais abundantes Hyptis sauaviolens (L.) point (Banbural) e Hyptis sp. (Melosa) as herbáceas e arbórea arbustiva o Aspidosperma pyrifolium Mart (Pereiro). A densidade de indivíduos por unidade de área obtida foram 1,43 indivíduo/m2 e 1,18 indivíduo/m2 para as micro-bacias B1 e B2, respectivamente. As populações estimadas foram 16.395 indivíduos para B1 e 24.421 indivíduos para B2. Durante o período de estudo a temperatura do ar variou de 20 e 41 oC e a umidade relativa variou desde valores de 35% a saturação. A chuva de intensidade máxima para 5 minutos foi 140 mm h-1 em um evento de 126 mm. As áreas das micro-bacias B1 e B2 foram, respectivamente, 1,15 ha e 2,06 ha, com declividades 8,7 e 10,6%. Os córregos apresentaram-se com sinuosidade de 1,2 para a B1 e 1,4 para a B2. A produção de sedimentos em suspensão coletada para o período observado foi 9,22 e 17,95 kg. A vazão máxima para B2 foi de 740 m3 h-1, para a micro-bacia B1 não foi possível o registro da vazão máxima. Apesar da área experimental apresentar uma boa cobertura vegetal, a ação antrópica existe. O número de espécies vegetais é bem diversificado, mas aponta estagio de sucessão. Mesmo com características semelhantes bacias adjacentes podem ter respostas hidro-sedimentológicas diferentes