Aplicabilidade de curvas-chave para modelagem de produção de sedimentos a partir da Modified Universal Soil Loss Equation (MUSLE)

• Autor(a) principal: Dorneles, Viviane Rodrigues
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/7501
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS; Recursos hídricos; Modelagem; Escoamento superficial; Vazão de pico; Transporte de sedimento; Descarga em suspensão; Modeling; Surface runoff; Peak flow; Sediment transport; Suspended discharge

A intensa utilização do solo e dos recursos hídricos em bacias hidrográficas geram consideráveis impactos sobre o ambiente, sendo estreitamente associados a processos erosivos. Desta forma, em sua consequência, torna-se importante o conhecimento e a quantificação do transporte de sedimentos. O objetivo desta pesquisa consistiu em i) avaliar a utilização de curvas-chave em estações sedimentométricas do Rio Grande do Sul e ii) avaliar a capacidade da Modified Universal Soil Loss Equation em quantificar a produção de sedimentos na bacia hidrográfica do arroio Cadeia, correlacionada aos dados observados (nível de água e fluxo) combinados com curva-chave de sedimentos. Foram testados três cenários de manipulação dos dados e duas propostas de dados de entrada para o ajuste das curvas-chave de sedimento para o estado, ajustando analiticamente à uma função de potência: dados completos, subdivididos em período de 10 anos e subdivididos em intervalos de vazão; aplicando: dados de concentração de sedimentos em suspensão e descarga de sedimentos em suspensão. Na bacia hidrográfica do arroio Cadeia, a produção de sedimentos para eventos isolados de chuva foi estimada e comparada com os valores observados, em duas propostas de curva-chave, provenientes do conjunto de informações de monitoramento (pluviográfico, linimétrico e sedimentométrico). Essas informações também serviram para obter o volume de escoamento superficial direto e a vazão de pico. Os fatores de erodibilidade, topográfico e cobertura foram obtidos e os coeficientes a e b analisados em três diferentes cenários, i) Williams (1975); ii) Avanzi et al. (2008); e iii) calibrados para bacia. Os testes estatísticos de eficiência do coeficiente de determinação, Erro Relativo Percentual Médio e coeficiente de Nash Sutcliffe demonstraram que para os dados de concentração de sedimentos em suspensão maiores incertezas foram observadas e que os melhores resultados da estimativa foram observados quando o modelo da curva-chave testado foi aplicado aos dados completos de descarga de sedimentos em suspensão. Os resultados demostraram que a estimativa da produção de sedimentos pela Modified Universal Soil Loss Equation considerando o cenário i) é superestimada comparada com os valores observados para todos os eventos analisados. Por outro lado, para o cenário ii) parecem estar mais próximos dos valores observados, porém as características da bacia hidrográfica em que esses coeficientes foram calibrados devem ser consideradas. A Modified Universal Soil Loss Equation apresentou-se capaz de prever a produção de sedimentos quando os coeficientes a e b foram calibrados para a bacia hidrográfica do arroio Cadeia, apresentando estimativas aceitáveis de acordo com o coeficiente de Nash Sutcliffe, evidenciando a importância da calibração dos coeficientes para a bacia.