Modelagem hidrossedimentológica na bacia hidrográfica do Rio Corumbataí - SP utilizando o SWAT

• Autor(a) principal: Moura, Larissa Brêtas
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-06102020-163046/
• topic: Gestão dos recursos hídricos; Hydrological models; Modelos hidrológicos; Qualidade da água; Sustainability; Sustentabilidade; Water quality; Water resources management

Os estudos hidrológicos em bacias hidrográficas partem da necessidade de se entender o funcionamento do balanço hídrico e os processos que controlam o movimento da água no solo, assim como os impactos das mudanças do uso e cobertura do solo sobre esse recurso. Esses impactos causam principalmente o aumento do escoamento superficial, acarretando em alterações nas vazões, aumento de eventos como, inundação, erosões e assoreamento de cursos d\'água, os quais por fim alteram a quantidade e a qualidade dos corpos hídricos. Nesse sentido, a modelagem hidrológica é uma ferramenta muito relevante para o planejamento e gestão dos recursos hídricos uma vez que considera a distribuição espacial e temporal dos processos hidrológicos e pode ser utilizada para diversos fins, como na estimativa de disponibilidade hídrica, previsão de vazões e na análise da resposta hidrológica da bacia em decorrência de mudanças no uso do solo. Um dos principais desafios enfrentados pela modelagem hidrológica é a calibração eficiente dos parâmetros do modelo, e nesse contexto objetivou-se, com este trabalho, calibrar e validar o modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) para a bacia do Rio Corumbataí - SP, e analisar os impactos da mudança do uso e cobertura do solo na qualidade e quantidade de água da bacia. A calibração e validação foi realizada por meio do algoritmo de otimização Sequential Uncertainty Fitting versão 2 (SUFI-2). Foram calibrados e validados dados de vazão, sólidos totais, fósforo total e nitrogênio total. O desempenho do modelo na simulação da vazão na escala mensal foi mais bem avaliado pelo coeficiente de eficiência Nash e Sutcliffe (NS) e o coeficiente de derteminação (R2) na calibração (0,79) e NS e R2 validação (0,58) quando comparados à escala diária NS (0,59) e R2 (0,60) na calibração e NS (0,34) e R2 (0,35) na validação. Em relação aos nutrientes a porcentagem BIAS (Pbias) foi o índice estatístico que melhor classificou o desempenho do modelo. Foram simulados 4 cenários alternativos de uso e cobertura do solo: o Cenário 1 referem-se ao cenário atual da bacia; o Cenário 2 considera que as áreas de formação savânica, floresta plantada, formação campestre, tornam-se áreas de mineração; o Cenário 3 foram respeitados 50 m de mata ciliar por toda bacia; e o Cenário 4, 15% das áreas de cana-de-açúcar, agricultura e pastagem foram transformadas em florestas. O Cenário 2 resultou na maior produção de sedimentos, e escoamento superficial na bacia. Os resultados apresentados mostraram que o modelo SWAT foi capaz de simular com precisão as variáveis envolvidas no processo de calibração e validação, mostrando ser uma ferramenta viável para subsidiar os gestores no planejamento, gestão e conservação da bacia do Rio Corumbataí, através da simulação de cenários alternativos de uso do solo, os quais evidenciaram os impactos que podem vir a ser gerados.