Simulação hidrológica na Bacia Hidrográfica do Rio Pomba usando o modelo SWAT.

• Autor(a) principal: PEREIRA, D. dos R.
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da EMBRAPA (Repository Open Access to Scientific Information from EMBRAPA - Alice)
• Texto Completo: http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/1010743
• topic: Simulação hidrológica; Rio Pomba; Modelo Digital de Elevação Hidrograficamente Condicionado; Hidrologia; Manejo de água; Hydrology; Water management; Simulation models; Brazil

A simulação hidrológica é uma importante ferramenta para o planejamento e gestão dos recursos hidrográficas, podendo ser utilizada na estimativa de disponibilidade hídrica, previsão de vazões e na análise da resposta hidrológica da bacia em decorrência de mudanças do uso do solo. Neste sentindo, objetivou-se, com este trabalho, calibrar e validar modelo SWAT para a bacia hidrográfica do rio Pompa tendo como seção de controle o posto fluviométrico Astolfo Dutra, validá-lo a montante e a jusante da seção de calibração, validá-lo em bacias distintas daquelas utilizada na calibração e aplicá-lo na simulação de cenários de mudanças no uso e ocupação do solo. Os dados usados para a aplicação do SWAT foram o Modelo Digital de Elevação Hidrograficamente Condicionado (MDEHC), os mapas de solos e de seu uso, dados de precipitação (14 postos de monitoramento) e de vazão (10 postos de monitoramento) disponibilizados pela Agência Nacional de Águas (ANA), dados de clima de três estações climatológicas disponibilizados pelo Instituto Nacional de meteorologia (INMET) e de informações de solo obtidas do projeto RADAMBRASIL. A calibração do modelo foi realizada pelo método de tentativa e erro utilizado pelo período de 01/01/1995 a 31/12/1999. Para a validação do modelo utilizou-se o período de 01/01/2000 a 31/12/2004. As estatísticas utilizada para avaliar a qualidade da calibração e validação foram o coeficiente de Nash e Sutcliffe (ENS) e sua versão logarítmica ((ENS)log)e o percentual de viés das vazões simuladas em relação às observadas (PBIAS). Complementarmente à validação do modelo hidrológico para a simulação de séries continuas de vazão foram realizadas análises de modelo na simulação de vazões máximas e mínimas associadas a diferentes tempos de retorno de simulação de vazões mínimas de referência para outorga de água, quais foram feitas por meio de análise de regressão linear simples. Por fim, simulou-se três cenários de usos do solo diferentes para avaliar o comportamento hidrológico da bacia frente às alterações propostas. No cenário 1 simulou-se a bacia considerando as Áreas de Preservação Permanente (APPS) e nos cenários 2 e 3simulou-se as substituição de 18,75% da área coberta com pastagens pro eucalipto e agricultura, respectivamente, o que equivale a uma substituição de 10% da área total da bacia. Obteve-se valores de ENS, (ENS)log e PBIAS iguais a 0,73, 0,58 e -1,8% e de 0,76, 0,78 e 5,1% nas etapas de calibração e validação, respectivamente, qualificando o modelo como adequado e bom para simulação hidrológica da bacia do rio Pomba com seção de controle em Astolfo Dutra. Na validação do SWAT a montante e a jusante da seção de calibração, obteve-se desempenho satisfatório para bacias com áreas de drenagem superiores a 700 Km² e com melhor representatividade das chuvas, e não satisfatório para áreas de drenagem inferiores a 500 Km² e com baixa representatividade das chuvas. NA sua validação nas sub-bacias dos rios Novo e Xopotó (Proxi-basin test) obteve-se desempenho satisfatório nas seções fluviométricas do rio Novo que drenam áreas superiores a 800 Km² e desempenho não satisfatório na sub-bacia do rio Xopotó, devido, principalmente, a baixa representatividade das chuvas. NA avaliação do seu desempenho na simulação de vazões máximas e mínimas diárias anuais associadas a diferentes tempos de retorno, e na simulação de vazões mínimas de referencia para outorga de uso de água, observou-se que os valores simulados não deferiram estaticamente dos valores observados pelo teste “t” ao nível de 5% de probabilidade. Na avaliação dos impactos de alterações no uso do solo sobre o regime hidrológico da bacia do rio Pomba obteve-se uma redução média anual no escoamento, na vazão máxima e vazão mínima de 13,6 mm, 32,6m³ S-¹ e 2,0 m³ S-¹, respectivamente, para o cenário 1. Para o cenário 2 obteve-se uma redução média anual no escoamento de 4,0 mm, e nas máximas e mínimas de 5,6m³ S-¹ e 0,6 m³ S¬-¹, respectivamente. Para o cenário 3 obteve-se uma redução média anual no escoamento d e na vazão mínima de 6,5 mm e 1,5 m³ S-¹, respectivamente, o aumento da vazão máxima de 24,0 m³ S¹, Conclui-se que o SWAT pode ser aplicado na simulação hidrológica da bacia do rio pomba com boas estimativas das vazões em bacias com áreas de drenagem superiores a 700 Km², e que não é aplicável em bacias com áreas de drenagem inferiores a 500 Km² e com baixa representatividade espacial das chuvas.