A degradação do solo e água são listados como os principais problemas ambientais no mundo. Para alcançar um uso eficiente dos recursos naturais, é necessário um completo entendimento do ciclo hidrológico mediante as alterações de cobertura do solo. Para isso, faz-se necessário obter informações em diferentes escalas espaciais e temporais, sendo imprescindível o monitoramento in situ. Este trabalho teve como objetivo principal conceber, dimensionar e calibrar básculas para o monitoramento contínuo do escoamento superficial em parcelas experimentais sob quatro condições de usos do solo comuns na região Sudeste do Brasil (Cerrado stricto sensu, pastagem, cana-de-açúcar e solo exposto). Os equipamentos foram dimensionados por meio do método racional e possuem as seguintes resoluções volumétricas: 11,63mL (cerrado), 64,16mL (cana-de-açúcar), 139,86mL (pastagem) e 660,95mL (solo exposto). Cada equipamento foi submetido a testes em laboratório (calibração dinâmica) sob dez intensidades de escoamento, distribuídas uniformemente até uma vazão correspondente a uma chuva com período de retorno superior a 100 anos. Cada vazão foi registrada ao longo de seis intervalos de tempos de amostragens (1, 2, 5, 10, 20 e 30 minutos) em regime de cinco replicatas. Os equipamentos foram testados em laboratório sob altas intensidades de escoamento e tiveram desempenho satisfatório. Após realização dos testes dinâmicos, foram verificados ajustes a partir de quatro diferentes curvas de calibração, utilizando equações dos tipos: linear, potencial, inverso da vazão e quadrática. Dentre as alternativas, a regressão linear foi a que apresentou melhor correlação (R² acima de 0,99) com os dados medidos. Com o uso dessa curva para calibração, o erro residual encontrado foi estimado em -1,35%, 0,04%, 3,18% e 3,73%, para as básculas a serem instaladas na parcela de cerrado, cana-de-açúcar, pastagem e solo exposto, respectivamente. Uma vez constatada a ocorrência de erros sistemáticos, foi investigado como as diferentes variáveis (intervalo de análise, velocidade de basculada, vazão de entrada e dimensão da cavidade da báscula) influenciam no erro de medição do equipamento. Apenas a variável dimensão da cavidade possui correlação positiva significativamente estatística, enquanto as demais influenciam de forma não linear e não significativa. Futuramente, por meio do uso desse equipamento em parcelas experimentais, será possível identificar o comportamento de escoamento superficial em ambiente não antropizado (Cerrado stricto sensu) e em condições de modificação do uso do solo (cana-de-açúcar, pastagem e solo exposto). A caracterização de como as atividades antrópicas influenciam no ciclo hidrológico permitirá a proposição de técnicas mitigadoras dos impactos resultantes dessas atividades, promovendo a perpetuação das atividades econômicas em consórcio com a manutenção da qualidade e quantidade dos recursos hídricos. Por fim, a metodologia empregada nesse trabalho poderá ser facilmente reproduzida, tanto para a calibração quanto para a construção de equipamentos aplicados a outras condições de escoamento superficial.

Soil and water degradation are listed as major environmental problems in the world. Achieving efficient use of natural resources requires a complete understanding of the water cycle through changes in land cover. Thus, information at different spatial and temporal scales, as well as in situ monitoring, are necessary. Our main goal was to design, size and calibrate tipping buckets for continuous runoff monitoring in experimental plots under four common land use conditions in Southeastern of Brazil (Cerrado stricto sensu, pasture, sugar cane and bare soil). The equipment was designed using the rational method and has the following volumetric resolutions: 11.63mL (Cerrado), 64.16mL (sugarcane), 139.86mL (pasture) and 660.95mL (bare soil). Each equipment was subjected to laboratory tests (dynamic calibration) under ten flow intensities, evenly distributed until a maximum flow corresponding to a rainfall with a return period greater than 100 years. Each flow rate was recorded over six sampling times (1, 2, 5, 10, 20 and 30 minutes) under five replicates. The equipment was tested in lab under high flow intensities and performed satisfactorily. After performing the dynamic tests, adjustments were verified using four different calibration curves: linear, potential, flow inverse and quadratic. Among the alternatives, the linear regression had the best correlation (above 99%) with the monitored data. Using these curves for calibration, the residual errors were -1,35%, 0,04%, 3,18%, and 3,73% for the tipping buckets to be installed in the Cerrado, sugarcane, pasture, and bare soil, respectively. Once the occurrence of systematic errors was verified, it was investigated how the different variables (sampling time, tipping speed, inlet flow rate and size of the weighing cavity) influenced the measurement error. Only the 'cavity size' variable has a statistically significant positive correlation, while the others influenced nonlinearly and non-significantly. In the future, by using this equipment in experimental plots, it will be possible to identify runoff behavior in non-anthropized environment (Cerrado stricto sensu) and under conditions of land use modification (sugar cane, pasture and exposed soil). The characterization of how anthropic activities influence the hydrological cycle will allow the proposition of techniques that mitigate the impacts resulting from these activities, promoting the perpetuation of consortium economic activities with the maintenance of the quality and quantity of water resources. Finally, the methodology employed in this work can be easily reproduced for calibration and construction tipping buckets applied to other runoff conditions.