Hydrologic regime of springs at Ribeirão das Posses watershed, Extrema, MG.

Este trabalho investigou os padrões hidrológicos de um conjunto de medidas diretas de vazão de água superficial em locais com surgência de nascentes na bacia do Ribeirão das Posses (Extrema, MG), localizada na Serra da Mantiqueira, e buscou definir modos de variabilidade do regime hidrológico das nascentes no espaço e no tempo, e a influência decorrente de fatores fisiográficos como a topografia, a vegetação e o solo. Foi utilizado um amplo conjunto de medições de campo, com medidas de vazão na base mensal com método manual de 39 nascentes desde janeiro/2016 até outubro/2019, estações meteorológicas automáticas (Vaisalla WXT) e estações pluviométricas convencionais (ANA) para estimativa de precipitação, nível automático do aquífero em poços piezométricos dispostos na faixa ripária e próximos de nascentes, e de vazão no exutório da bacia com estimativa do escoamento básico. Foi estimado um conjunto de séries temporais das nascentes desagregado na base diária, utilizando-se métodos estatísticos de Regressão Linear simples (RL) e Múltipla (RLM) e Análise de Componentes Principais (ACP). Para uma análise de influência de características biofísicas da bacia (declividade, vegetação, solo) com parâmetros hidrológicos foi utilizado Análise de Componentes Principais Rotacionadas (ACPR). O regime de vazão em todas as nascentes sem exceção mostrou características sazonais em coerência com o regime de chuvas e de escoamento básico na bacia. O regime piezométrico na faixa ripária e nas áreas de encosta foram úteis na explicação de um modelo de base diária para desagregação da vazão das nascentes. Determinou-se um padrão de vazões máximas e mínimas (em Ls-1) em função da área de contribuição de todas as nascentes que levou à identificação de dois grupos funcionais de vazão específica (em mm d-1): o primeiro definido como de nascentes de alta produtividade, com regime de vazão específica na amplitude de 0,50 mm d-1 (mínima) a 2,6 mm d-1 (máxima), e o segundo de baixa produtividade, com regime de vazão específica na amplitude de 0,02 mm d-1 (mínima) a 0,76 mm d-1 (máxima). O grupo de baixa produtividade foi dominante nas nascentes de menor área de contribuição, na maioria < 10 ha. No grupo de nascentes de alta produtividade mostrou-se ser mais bem estabelecida uma relação de proporção inversa do coeficiente de recessão com as vazões mínimas, o que sugere caracterizar este grupo com uma capacidade de armazenamento suficiente para prover regimes de descarga suaves ao longo da estiagem. No grupo de nascentes de baixa produtividade o regime de descarga sugere ser limitado e de características possivelmente heterogêneas comparando-se as nascentes. As análises com RL e ACPR sugeriram de forma geral que os parâmetros hidrológicos de vazão específica mínima (Q5%) e do coeficiente de recessão () foram bastante sensíveis à variabilidade do índice de declividade a 50 m. Isto sugere a noção de que as nascentes operam durante a estiagem em uma faixa de dependência de zonas de contribuição muito próximas e especialmente sensíveis à declividade nas cercanias, possivelmente desconectadas da área de contribuição total. Pela RL as nascentes do grupo de alta produtividade foram em especial as mais sensíveis à esta dependência, enquanto pela ACPR não foi possível distinguir os grupos, uma vez que a análise não discriminou os grupos no conjunto amostral. As análises de RL e ACPR dos parâmetros hidrológicos com os índices de vegetação não se mostraram conclusivas. Não se pode estipular que a ausência de conclusão fosse devido à não-causalidade, ou à relativa baixa variabilidade de vegetação arbórea no grupo amostral. De forma modesta pela RL, mas significativamente pela ACPR, indicou-se que o amortecimento da depleção hidrológica aumenta com a proporção de solo PVNV. O trabalho mostra pioneiramente o conjunto mais amplo de medidas de vazão em nascentes e variáveis hidroclimatológicas em uma bacia na Serra da Mantiqueira, e possivelmente no Brasil segundo nosso conhecimento até então, com a explicação de grupos funcionais de nascentes e sua dependência de fatores fisiográficos. Este trabalho poderá auxiliar na identificação de áreas preferenciais para implantação de projetos de manejo da vegetação visando à otimização da disponibilidade hídrica.This research has investigated the hydrological pattern of a spring flow measures at Ribeirão das Posses watershed (Extrema, MG, Brazil), located at Serra da Mantiqueira. We sought to define modes of variability of the springs hydrological regime in space and time, and the (its) influence of physiographic factors such as topography, vegetation and soil. A wide range of field measurements were used based on monthly measures, using a manual method to measure 39 springs, from January 2016 to October 2019. To estimate rainfall it were used automatic weather stations (Vaisalla WXT) and conventional rainfall stations (ANA). The aquifer levels were estimated by piezometric wells disposed in the riparian strip and near springs, and outflow in the basin were used to estimate baseflow. A set of time-series of the disaggregated springs on a daily basis was estimated using statistical methods of simple Linear Regression (LR) and multiple (MR) and Principal Component Analysis (PCA). To analyse the influence of biophysical features of the basin (slope, vegetation, soil) on the hydrological parameters was used Rotated Principal Component Analysis (RPCA).The spring flow regime without exception showed seasonal characteristics consistent with the watershed rainfall and baseflow regime. The piezometric regime in the riparian strip and in hillside was useful explaining a daily basis model of spring flow disaggregation. A maximum and minimum flow pattern (in Ls-1) was determined as a function of the contribution area of all springs that led to the identification of two functional groups (in mm d-1): the first one defined as high productivity springs, with specific flow regime in the range of 0.50 mm d-1 (minimum) to 2.6 mm d-1 (maximum), and a second group of low productivity, with specific flow rate in the range of 0.02 mm d-1 (minimum) to 0.76 mm d-1 (maximum). The low productivity group was dominant in the springs with the smaller contribution area, the majority