Comparative study and spatialization of the curve number (CN) parameter in the Turvo river watershed, Rio Grande do Sul, between the years 1990, 2006, and 2022
🔍 Buscar
Location of the Turvo river basin, RS, Brazil
PDF

Keywords

hydrological assessment
surface runoff
water management

How to Cite

Fonseca da SilvaV.; TassiR.; WolffD. B. Comparative study and spatialization of the curve number (CN) parameter in the Turvo river watershed, Rio Grande do Sul, between the years 1990, 2006, and 2022 . Revista de Ciência e Inovação, v. 11, n. 1, p. 1-25, 29 Apr. 2025.

Abstract

This study investigated the use of the Curve Number (CN) methodology to evaluate surface runoff in the Turvo river basin in RS, Brazil, in the years 1990, 2006, and 2022. Using land use and cover data and pedological information, the land use patterns were correlated with the hydrological characteristics of the soils, generating maps that represent the spatial distribution of CN in the periods analyzed. The results showed transformations in land use, with an increase in urban areas of around 260% over the period and a 50% increase in soybean cultivation. Consequently, there was a progressive increase in the CN value over the years, indicating an increase in surface runoff, mainly influenced by the type of soil cover. The results obtained highlight the urgent need for soil and native vegetation conservation actions in the region. The study demonstrates the importance of the CN methodology for assessing hydrological processes in river watershed, contributing to understanding human activities' impacts on the hydrological cycle, and developing sustainable water resource management strategies.

https://doi.org/10.26669/2448-4091.2025.464
PDF

References

ANJINHO, P. S. et al. Espacialização do Parâmetro Curve Number (CN) na Bacia Hidrográfica do Ribeirão do Lobo para o período de 1985 e 2017. In: Simpósio do programa de pós-graduação em ciências da engenharia ambiental, 16., 2018, São Carlos. Anais [...]. São Paulo: PPG-SEA, 2009. Available at: https://www.researchgate.net/publication/330669086_ESPACIALIZACAO_DO_PARAMETRO_CURVE_NUMBER_CN_NA_BACIA_HIDROGRAFICA_DO_RIBEIRAO_DO_LOBO_PARA_O_PERIODO_DE_1985_E_2017. Accessed on: 03 jan. 2023.

BALLARDIN, S. et al. Espacialização e comparação do parâmetro Curve Number (CN) em uma bacia de captação de Caxias do Sul/RS em 1998 e 2018. In: Congresso internacional de tecnologias para o meio ambiente, 7., 2023, Bento Gonçalves. Trabalhos técnicos. Caxias do Sul: UCS, 2023. Available at: http://hdl.handle.net/10183/262399. Accessed on: 31 jul. 2024.

BARRETT, M.E. et al. Characterization of highway runoff in Austin, Texas, area. Journal of Environmental Engineering, v. 124, n. 2, p. 131-137, 1998. Available at: 10.1061/(ASCE)0733-9372(1998)124:2(131). Accessed on: 14 ago. 2024.

BOGENA, H. R. et al. Emerging methods for noninvasive sensing of soil moisture dynamics from field to catchment scale: a review. WIREs Water, v. 2, p. 635-647. 2015. Available at: https://wires.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/wat2.1097.

Accessed on: 09 dez. 2022.

BROCCA, L. et al. Soil Moisture for Hydrological Applications: Open Questions and New Opportunities. Water, v. 9, n. 140, p. 1-20, 2017. Available at: https://doi.org/10.3390/w9020140. Accessed on: 22 dez. 2022.

CARVALHO, F.; RODRIGUES, S. C. Método Curve Number – pesquisas e discussões dos parâmetros valor CN e abstração inicial. Geografia Ensino & Pesquisa, v. 25, e31, p. 1-50, 2021. Available at: https://doi.org/10.5902/2236499447861. Accessed on: 02 mar. 2023.

CORRADINI, C. Soil moisture in the development of hydrological processes and its determination at different spatial scales. J. Hydrol. 516, 1–5. 2014. Available at: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2014.02.051. Accessed on: 02 mar. 2023.

D’ASARO, F., GRILLONE, G. Empirical investigation of Curve Number Method parametersin the mediterranean area. Journal of Hydrologic Engineering, v. 17, n. 10, p. 1141–1152, 2012. Available at: https://www.researchgate.net/deref/https%3A%2F%2Fdoi.org%2F10.1061%2F(ASCE)HE.1943-5584.0000570. Accessed on: 07 mar. 2023.

HAWKINS, R. H. Asymptotic Determination of Runoff Curve Numbers from Data. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, v. 119, n. 2, p. 334-345, 1993. Available at:http://ascelibrary.org.ez122.periodicos.capes.gov.br/doi/pdf/10.1061/%28ASCE%290733-9437%281993%29119%3A2%28334%29. Accessed on: 1o out. 2018 Accessed on: 14 ago. 2024.

HAWKINS, R. H.; WARD, T. J.; WOODWARD, D. E.; VAN MULLEM, J. A. (Eds.). Curve number hydrology: state of the practice. Reston, VA: American Society of Civil Engineers (ASCE), 2009. E-book . Available at: http://ndl.ethernet.edu.et/bitstream/123456789/55128/1/410.pdf. Accessed on: 10].

IGARI, A. T.; PIVELLO, V. R. Crédito rural e código florestal: irmãos como Caim e Abel? Ambiente & Sociedade, v. 14, n. 1, p. 133-150, 2011. Available at: https://doi.org/10.1590/S1414-753X2011000100008. Accessed on: 07 mar. 2023.

LAL, M., MISHRA, S. K.; KUMAR, M. Reverification of antecedent moisture condition dependent runoff curve number formulae using experimental data of Indian watersheds. CATENA, v. 173, p. 48–58, 2019. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816218303692?via%3Dihub. Acesso de 08 mar.2023.

LAZARETTI, L. R., SOUZA, O. T. População e meio ambiente: uma análise de acoplamento para o caso brasileiro (1991-2014). Revibec-Revista Iberoamericana De Economía Ecológica, v. 30, n. 1, p. 101-119, 2019. Available at: https://redibec.org/ojs/index.php/revibec/article/view/230. Accessed on: 04 mar.2023.

LEMMA, H. et al. Revisiting lake sediment budgets: How the calculation of lake lifetime is strongly data and method dependent. Earth Surface Processes and Landforms, v. 43, n. 3, p. 593-607, 2018. Available at: https://doi.org/10.1002/esp.4256. Accessed on: 02 mar. 2023.

MARQUES, F. A. et al. Caracterização e classificação de cambissolos do arquipélago de Fernando de Noronha, Pernambuco. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 31, n. 5, p. 1023–1034, 2007. Available at: https://doi.org/10.1590/S0100-06832007000500019. Accessed on: 14 ago. 2024.

MENDONÇA, L. A. R. et al. Avaliação da capacidade de infiltração de solos submetidos a diferentes tipos de manejo. Revista de Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 14, n. 1, mar. 2009. Available at: https://doi.org/10.1590/S1413-41522009000100010. Accessed on: 10 mar. 2023.

NASCIMENTO, P. W. F. do; CARVALHO, R. P. B. de; COSTA, V. C. da. Avaliação do potencial de infiltração relativo das bacias hidrográficas urbanas do Rio Anil e do Rio Grande (Município do Rio de Janeiro). Geo UERJ, n. 30, p. 364–390, 2017. Available at: https://doi.org/10.12957/geouerj.2017.23479. Accessed on: 10 mar. 2023.

OLIVEIRA, M. C. L. de; MENEZES, F. R. G. S. de; PINTO, E. J. de A. Uso do geoprocessamento para determinação do CN nas bacias representativas de Juatuba e do Texeirão em Minas Gerais. In: simpósio brasileiro de recursos hídricos, 19., 2011, Maceió. Anais [...]. Maceió: Associação Brasileira de Recursos Hídricos, 2011. Available at: http://www.abrh.org.br/SGCv3/publicacao.php?PUB=1&ID=82&SUMARIO=1797. Accessed on: 31 jul. 2024.

OLIVEIRA, P. T. S. et al. Curve number estimation from Brazilian Cerrado rainfall and runoff data. Journal of Soil and Water Conservation, v. 71, n. 5, p. 420–429, 2016. Available at: https://doi.org/10.2489/jswc.71.5.420. Accessed on: 07 mar. 2023.

PAIXÃO, F. J. R. D. et al. Estimativa da infiltração da água no solo através de modelos empíricos e funções não lineares. Revista de Biologia e Ciências da Terra, v. 5, n. 1, p. 1-11, 2004. Available at: https://www.redalyc.org/pdf/500/50050115.pdf. Accessed on: 06 mar. 2023.

PIROLI, E. L. Mudanças no uso da terra e impactos sobre a infiltração de água em microbacias hidrográficas avaliados com técnicas de geoprocessamento. In: Simpósio brasileiro de sensoriamento remoto – SBSR, 17., 2015, João Pessoa. Anais [...]. João Pessoa: INPE, 2015. Available at: http://www.dsr.inpe.br/sbsr2015/files/p0455.pdf. Accessed on: 06 mar. 2023.

PRADO, H. do. Solos do Brasil: gênese, morfologia, classificação, levantamento, manejo. 4. ed. Piracicaba-SP: H. do Prado, 2005.

REZENDE, V. S.; RIBEIRO, V. O.; MENDES, Y. S. Determinação dos valores de número de deflúvio (CN) para o perímetro urbano de Dourados-MS. In: SIMPÓSIO DE GEOTECNOLOGIAS NO PANTANAL, 7., 2018, Jardim, MS. Anais [...]. Embrapa Informática Agropecuária/INPE, 2018. p. 230-239. Available at: https://www.geopantanal.cnptia.embrapa.br/2018/Anais-Geopantanal/pdfs/p37.pdf. Accessed on: 24 fev. 2025.

RIOS, M. L. Vulnerabilidade à erosão nos compartimentos morfopedológicos da microbacia do córrego do Coxo/Jacobina-BA. 2011. Dissertação (Mestrado em Geografia) - Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2011.

ROCHA, A. A. Sociedade e natureza: a produção do espaço urbano em bacias hidrográficas. Vitória da Conquista: UESB, 2011.

RODRIGUES, L. N.; PRUSKI, F. F. Fundamentos e benefícios do

sistema de integração lavoura-pecuária-floresta para os recursos hídricos. In: BUNGENSTAB, D. J. et al. (Org.). Inovação com integração de lavoura, pecuária e floresta. Campo Grande: Embrapa, 2019, p. 182-194.

SARTORI, A.; LOMBARDI NETO, F.; GENOVEZ, A. M. Classificação hidrológica de solos brasileiros para a estimativa da chuva excedente com o método do Serviço de Conservação do Solo dos Estados Unidos Parte 1: Classificação. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 10, n. 4, p. 05-18, 2005. Available at: https://abrh.s3.sa-east-1.amazonaws.com/Sumarios/26/6c2ebe52f7043b800f2879be8e09bd55_624e887e937b744607e1fe0d08b69e6d.pdf. Accessed on: 09 mar. 2023.

SCS - SOIL CONSERVATION SERVICE. National Engineering Handbook, Washington: United States Department of Agriculture, 1972.

SOUZA, M. M. Carga de poluição difusa em bacias hidrográficas com diferentes impactos antrópicos. 2012. Dissertação (Mestrado em engenharia civil) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria. 2012.

SPERS, E. E. (Org.). Agrárias: pesquisa e inovação nas ciências que alimentam o mundo. Curitiba, PR: Artemis, 2020. Available at: https://spers.pro.br/site/wp-content/uploads/2021/01/Livro-4-final.pdf . Accessed on: 14 mar. 2024.

UBER, M. et al. How does initial soil moisture influence the hydrological response? A case study from southern France. Hydrology and Earth System Sciences, v. 22, p. 6127–6146, 2018.

UNITED STATES DEPARTMENT OF AGRICULTURE. Natural Resources Conservation Service. Urban hydrology for small watersheds. Technical release, v. 55, p. 2-6, 1986.

UNITED STATES DEPARTMENT OF AGRICULTURE - USDA. National Engineering Handbook – Part 630 Hydrology, Chapter 10: Estimation of Direct Runoff from Storm Rainfall. Natural Resources Conservation Service, (210-VI-NEH), July 2004. Available at: https://irrigationtoolbox.com/NEH/Part630_Hydrology/H_210_630_10.pdf. Accessed on: 07 mar. 2024.

UNITED STATES DEPARTMENT OF AGRICULTURE - USDA. National Engineering Handbook – Part 630 Hydrology, Chapter 7: Hydrologic Soil Groups. Natural Resources Conservation Service (NRCS), (210–VI–NEH), January 2009. Available at: https://directives.nrcs.usda.gov/sites/default/files2/1712930597/11905.pdf. Accessed on: 07 mar. 2024.

UNITED STATES DEPARTMENT OF AGRICULTURE – USDA. Natural Resources Conservation Service. A Brief History of NRCS. U.S. Department of Agriculture (USDA), 2016. Available at: https://www.nrcs.usda.gov/about/history/brief-history-nrcs. Accessed on: 07 mar. 2024.

UNITED STATES DEPARTMENT OF AGRICULTURE - USDA-NRCS. TR-55 - Urban Hydrology for Small Watersheds. Technical Release 55. 2° ed. USA: United States Department of Agriculture - Natural Resources Conservation Service, 1986.

WOODWARD, D. E. et al. Runoff Curve Number Method: Examination of the Initial Abstraction Ratio. In: WORLD WATER & ENVIRONMENTAL RESOURCES CONGRESS 2003, 2003, Philadelphia. Proceedings [...]. Philadelphia: ASCE, 2003. Available at: http://ruby.fgcu.edu/courses/twimberley/EnviroPol/CurveNumber.pdf Accessed on: 03 mar. 2023.

ZHANG, X. et al. Effects of topographic factors on runoff and soil loss in Southwest China. CATENA, v. 160, p. 394-402, 2018. Available at: https://doi.org/10.1016/j.catena.2017.10.013. Accessed on: 01 Mar. 2023.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Copyright (c) 2025 Valdemir Fonseca da Silva, Rutinéia Tassi, Delmira Beatriz Wolff

Downloads

Download data is not yet available.