Efeitos do tamanho da partícula e da concentração de sedimentos suspensos sobre a turbidez / Effect of particle size and suspended sediment concentration on turbidity

RESUMO Neste estudo foram avaliados os efeitos do tamanho da partícula e de variações da concentração de sedimentos suspensos (CSS) sobre as leituras de turbidez de três sensores óptico-nefelométricos, com iguais características ópticas e geométricas, utilizando amostras de sedimentos suspensos coletadas na seção fluviométrica da bacia do Turcato (19,5 km²), localizada na Região Sul do Brasil. O material coletado passou por processos de peneiramento e pipetagem para fracionamento nas granulometrias areia e silte. Para cada diâmetro foram separadas frações com diferentes concentrações de sedimentos, variando entre 0,01 e 5,00 g.L-1. Os resultados demonstram grande influência da CSS e do tamanho da partícula sobre a turbidez. Para qualquer situação, o aumento da turbidez é inverso ao tamanho da partícula e diretamente relacionado ao aumento da CSS. As variações da turbidez, expressas em função da CSS (sensibilidade do sensor), são maiores para menores diâmetros, atingindo valores quase constantes para partículas de areia. As leituras de turbidez dos três sensores não apresentaram diferença significativa no nível de 5% pelo teste de Mann-Whitney rank sum . Para uma mesma CSS, a leitura de turbidez pode ser diferente, conforme a classe granulométrica analisada. A turbidez registrada pelo sensor para a classe silte equivale a uma turbidez observada para uma CSS dez vezes menor para a classe das areias.

ABSTRACT This study evaluates the effects of particle size and variations of CSS on turbidity readings of three optical-nephelometric sensors using sediment samples collected in the field. Samples were collected in fluviometric station at Turcato basin (19.5 km²), located in the South region of Brazil. The collected material underwent screening and pipetting processes for fractionation in sand and silt grain size. For each diameter were separated fractions with different sediment concentration ranging between 0.01 and 5.00 g.L-1. The results demonstrate great influence of CSS and particle size on turbidity readings. The increase in turbidity is opposite to particle size and directly related to CSS. Variations in turbidity, expressed in CSS function (sensor sensitivity), are higher for smaller diameters, reaching almost constant values for sand particles. Turbidity readings of the three sensors showed no significant difference in the level of 5% by the Mann-Whitney rank sum test. For a given CSS, the turbidity reading may be different, depending on the granulometric class analyzed. Turbidity recorded by the sensor to the silt-class is equivalent to a sensor response observed for a CSS ten times lower for the sand class.

Instalação de uma pequena bacia experimental florestal: estudo de caso da bacia do Rio Araponga / Implementation of a small forested experimental basin: case study of the Araponga river basin

RESUMO O presente trabalho detalha aspectos importantes a serem observados nos procedimentos de seleção e caracterização de uma bacia experimental florestal e instalação de um sistema de monitoramento hidrológico, com enfoque em fluviometria, pluviometria e tensiometria. Para tanto, utilizou-se a experiência adquirida no estudo de caso da bacia experimental do Rio Araponga (ARA), localizada no município de Rio Negrinho (SC). O levantamento dos pontos de nascentes e confluências permitiu a extração da rede de drenagem mais próxima da realidade considerando a base cartográfica disponível (escala 1:10.000). A determinação dos locais adequados dos aparelhos de monitoramento hidrológico foi possível somente com levantamento topográfico mais detalhado (escala 1:5.000).

ABSTRACT The objective of the present paper was to detail important aspects that should be considered for the selection and characterization of a forested experimental basin. Furthermore, the implementation of a hydrological monitoring system, focusing on runoff, rainfall, and tensiometric monitoring, was detailed. The description was based on the experience obtained in the case study of experimental Araponga basin river (ARA), located in the city of Rio Negrinho (SC). Points located on springs and river confluences were surveyed. Using these points, a drainage network closer to reality could be extracted from the base map at 1:10,000 scale. The determination of adequate locality of hydrological monitoring equipment was possible only with the topographic survey at 1:5,000 scale.

Water balance in karst: case study of the Ribeirão da Onça catchment in Colombo City, Paraná State - Brazil

With the objective to analyze the hydrological processes and the water balance, a simplified water balance method and the modified Penman formula were applied to the Ribeirão da Onça river catchment in Colombo city, Paraná State. For the analysis, the data obtained during the monitoring period from 1997 to 2000 were utilized. The results showed that the values of the real evapotranspiration estimated by the method of the simplified water balance were negative for the certain periods and for other period sometimes more than those of the potential evapotranspiration estimated by the modified Penman formula. It implied the existence of significant groundwater recharge from other catchments to the study area, and indicates that the simplified water balance method was not suitable for the hydrological study of this karst catchment. The value of the groundwater recharge received by this catchment was estimated as 554 mm/year for the analysis period.

O presente trabalho teve como objetivo analisar os processos hidrológicos e avaliar o balanço hídrico da bacia hidrográfica do Ribeirão da Onça, no município de Colombo/PR, área de manancial da Região Metropolitana de Curitiba, para o período de monitoramento existente, de 1997 a 2000. Os métodos utilizados foram o do balanço hídrico simplificado e de Penman modificado. O método do balanço hídrico mostrou-se inválido para estimar a evapotranspiração real da área de estudo, por produzir valores negativos e superiores a evapotranspiração potencial, permitindo inferir que em determinados períodos, o volume de recursos hídricos extraídos é superior ao índice de precipitação, o que leva a deduzir que existem áreas de recarga do aqüífero externa aos divisores superficiais da bacia. O balanço hídrico da bacia do Ribeirão da Onça permitiu identificar a contribuição da água subterrânea, onde a média anual recebida pela bacia para o período de 1998 a 2000, foi de 554 mm/ano.

Influência do lodo de esgoto doméstico e lodo de água sobre a mesofauna edáfica / Influence of domestic wastewater sludge and water sludge on edaphic mesofauna

Domestic wastewater sludge and water sludge were applied on a Cambicsoil in the Campus of Agrarian Science School of Federal University of Parana, Curitiba, Brazil. Sisty days after the application, the community and population of Oribatei (Acari: Cryptostigmata) and Collembola )Insecta) were evaluated with funnel 9Berleze's modified type). The soil sampling was carried out on the depth 0-5 cm. The field observation shows that, althought they increased 30 days after the application, the populations of Oribatei and Collembola in the application area were closed to these in the nun-application area

Variação do movimento da água do solo devido à atividade de minhocas: simulação numérica / Chance of soil-water movement due to eartworms activity: numerical simulation

Este trabalho teve o objetivo de avaliar a influência das minhocas sobre o movimento da água no solo. O fluxo da água unidimensional, vertical e não saturada foi expresso com base na equação de Picharas, que foi resolvida pelo método de diferenças finitas. As propriedades hidráulicas dos solos com e sem minhocas, que foram medidas no campo, foram utilizadas e expressas com as equações de VAN GENUCHTEN (1980). Os resultados mostram que a atividade das minhocas aumenta o pico do hidrograma no solo onde a água subsuperficial é dominante no processo chuva-vazão. Entretanto, o fenômeno do aumento do pico depende da relação entre os aumentos da condutividade hidráulica saturada (Ks) e da umidade saturada (tetas). Se as minhocas provocarem um pequeno aumento em Ks ou um elevado aumento em tetas, haverá uma redução do pico. Caso ocorra contrário, um elevado aumento em Ks ou um pequeno aumento em tetas, este pico aumenta.

The objective of this study was to evaluate, with a numerical method, the influence of earth worms on the soil-water movement. The one-dimensional, vertical, saturated and unsaturated water flow was expressed by the Richards equation. The generated equations were solved with a fïnite difference method. The hydraulic properties of soils with and without earthworms, which were measured on field, were utilized and expressed with VAN GENUCHTEN (1980) equations. The results demonstrated that the eathworms activity increased a peak of hydrograph of soil where the subsurface flow is dominant in the rainfall-runoff process. However, the phenomenon of this increase depenas on the relation between the increases of the saturated hydraulic conductivity (Ks) and the saturated water content (thetas). When the earthworms provide a small increase of Ks and a large increase of thetas, the peak would decrease. In the contrary case where Ks increases a lot and thetas increases a little, the peak would increase.