Proposta da aplicação do modelo SWAT como ferramenta complementar de gerenciamento de recursos hídricos e estimativa de assoreamento em reservatórios (original) (raw)
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Geosul, 2021
O uso de modelos na previsão de produção de água e sedimento apresenta um grande potencial para serem utilizados no planejamento dos recursos hídricos, sendo que através desta ferramenta é possível estimar impactos causados pelas atividades antrópicas. Com base nessa premissa, utilizamos o modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tools) em uma bacia rural (771,2 km²) localizada nos municípios de Porto Velho e Nova Mamoré, denominada Sub bacia Mutum Paraná. Sua área tem influência direta da usina hidrelétrica de Jirau, e seu exutório localiza-se à montante da barragem. Neste contexto, o monitoramento e a modelagem fornecem suporte ao manejo hidrossedimentológico de bacias hidrográficas. Os métodos aplicados foram monitoramento hidrológico, geração de dados matriciais e tabulares, delimitação de sub bacias, validação do modelo, análises estatísticas e avaliação espacial da produção de água e sediment. O modelo SWAT gerou dados simulados que representaram os processos observados em campo...
Simulação Hidrológica Escalar com o Modelo SWAT
Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 2014
A modelagem hidrológica é uma ferramenta útil para predição do comportamento dinâmico da água em uma bacia hidrográfica e, por conseguinte, a estimativa detalhada do balanço hídrico é uma informação de grande valia para a gestão dos recursos hídricos. Entretanto, os fenômenos que regem o ciclo hidrológico apresentam distribuição heterogênea tanto no espaço quanto no tempo, o que dificulta a sua estimativa. Dentro dessa perspectiva, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho do modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) na estimativa do escoamento em duas bacias hidrográficas com escalas espaciais distintas. O modelo foi aplicado à bacia hidrográfica do Ribeirão Jaguara (BHRJ-mesoescala) e na bacia hidrográfica do Ribeirão Marcela (BHRM-microescala), ambas com predomínio de Latossolos na região do Alto Rio Grande. Foram utilizados índices estatísticos para avaliar a precisão quali-quantitativa do modelo na simulação do escoamento. O SWAT simulou de modo satisfatório o escoamento para a BHRJ apresentando coeficiente de Nash-Sutcliffe entre 0,58 e 0,71 na fase de calibração e de 0,46 na fase de validação. Em contrapartida, na microescala o modelo obteve desempenho inadequado com valores dos índices estatísticos abaixo dos limites recomendados na literatura.
Journal of Hyperspectral Remote Sensing, 2019
The modeling has stood out for allowing the prediction of the functioning of several natural systems including watersheds, emerging as an alternative to obtain ET evapotranspiration estimates. The present work aimed to evaluate the performance of the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) hydrological model, in the simulation of the ET for the Piranhas-Açu river basin (BHRPA), in the Rio Grande do Norte stretch, in the absence of calibration. The basin area information used in the simulation is for topography, using the Digital Elevation Model (MDE) provided by EMBRAPA, Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) weather data available from Global Weather Data for SWAT, soil classes and characteristics of use and occupation obtained from the Soil and Land Cover and Land Use Maps of Brazil acquired from the Brazilian Institute of Geography and Statistics-IBGE. To comparation the results of the hydrological simulation, the ET through the water balance (BH) was calculated for locations within the study area. The Nash and Sutcliffe (NSE) coefficient values ranged from satisfactory (0.61) to very good (0.82), from the performance index (c) from good (0.67) to very good (0.81), for all locations a strong correlation index (r) was obtained. The ME and Pbias statistical indices show an underestimation of the simulated ET compared to the calculated one. It was found that the SWAT model used without calibration presented a good performance to simulate ET for BHRPA.
Sociedade & Natureza, 2015
RESUMO As florestas são de grande importância para o equilíbrio do ciclo hidrológico. Existe, porém, uma discussão acerca de que plantações florestais aumentam exageradamente o consumo de água das bacias hidrográficas, especialmente, se as plantações substituem vegetação original de porte menor como é o caso do cerrado. Este estudo teve por objetivo investigar a influência dos reflorestamentos na manutenção e no equilíbrio do ciclo hidrológico na bacia do Rio Pará, utilizando o modelo hidrológico SWAT. Os resultados evidenciam a eficiência da modelagem ambiental como método a fim detectar impactos no balanço hídrico decorrentes de alterações da cobertura vegetal. O diagnóstico revelou uma redução no consumo de -4,26% no cenário de mata nativa, -9,68% no cenário de reflorestamento médio e -11,59% no reflorestamento intenso. A curva de permanência sugere a existência de grandes armazenamentos naturais indicando um alto grau de resiliência do comportamento hidrológico. Além dos efeitos...
Análise da distribuição de água na bacia do Rio Apeú através do modelo SWAT
Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais, 2019
A disponibilidade hídrica de uma bacia hidrográfica depende da variabilidade temporal e espacial expressa por várias funções hidrológicas, as quais são influenciadas pelo clima, fisiografia e uso de solo. Este artigo se propôs avaliar espacialmente a distribuição de água na bacia do rio Apeú, através da simulação da produção de água (WYLD) gerada pelo modelo SWAT, durante o período de 2007 a agosto de 2018. Para isso, utilizou-se o modelo SWAT na simulação de diversas informações que compõem o balanço hídrico, em especial a produção de água, a partir de informações de uso e tipo de solo, declividade e dados climáticos obtidos de órgão como o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e o Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), bem como, características morfométricas calculadas a partir do Sistema de Informações Geográficas (SIG). Os resultados demonstraram que a WYLD está intimamente ligada com a dinâmica dos usos e...
marte.dpi.inpe.br
One of the main problems related to the environmental systems is the excess of sediments and pollutants generated by the watersheds that drain to the rivers, lakes and to the sea. This phenomenon, that is part of the natural process of transfer of mass that would occur independently of the human activities; however, it can occur in an artificial and accelerated way, provoked by changes in the land use of the drainages basins. This paper presents the methodology of an integrated system of environmental modeling, starting from the impacts provoked by the changes in the soil and in the use of the soil of the drainages basins and their effects in water resources, in Brazilian watersheds. The changes in the environmental parameters are related, qualitatively and quantitatively, to the occupation of these watersheds. The modeling system integrates GIS (Geographic Information Systems) with Hydrology. In this paper, the model SWAT (Soil and Water Assessment Tool) is used to simulate the impacts provoked by the changes in the forest area of the drainage basin on the runoff and underground drainage, and consequently on the sediments production. The aim of the work is to create one methodology of making inputs of soils, especially Brazilian soils, to use in the model. There are shown some equations that can be used to characterize soils that are not the defaults of the SWAT. This methodology can improve the quality of the results of the model and can show that the distributed models in hydrology can help the decision makers to predict environmental variability of erosion and the quality of water resources.
Projeção SWAT para análise da pluviosidade da bacia hidrográfica do rio Ipojuca
Revista de Geografia
No intuito de observar o escoamento superficial e os índices de inundações ocorridos na bacia do Rio Ipojuca, foram elaboradas simulações através do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT), na tentativa de levantar os parâmetros hidrológicos de modo que os cenários simulados se aproximem dos dados reais. O presente estudo visa gerar a calibração da bacia hidrográfica do Rio Ipojuca, com a finalidade de organizar um banco de dados que proporcione suporte a outras pesquisas, bem como, a ações para a gestão dos recursos hídricos. Nesse contexto, a pesquisa consiste em mostrar e comparar os possíveis aumentos de escoamento anual pela análise de quatro cenários obtidos através do modelo SWAT para a bacia do Rio Ipojuca, no estado de Pernambuco, a fim de subsidiar o Sistema de Unidades de Resposta Hidrológica para Pernambuco (SUPer). Com isso, verificaram-se grandes possibilidades de enchentes ao longo da bacia, agravada pelas atividades antrópicas.
Modelagem hidrológica na bacia hidrográfica do Rio Maquiné (RS) utilizando o SWAT
2019
The hydrological modeling provides the representation and understanding of the watershed dynamics through the simulation of the hydrological processes. In this sense, the present work aimed to estimate the monthly mean discharge using hydrological simulation from the rainfall data with the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model. The study site is the Maquiné river watershed (510 km), which is part of the Atlantic Forest biome, in the northeastern region of the state of Rio Grande do Sul. The climatological data used in the model were from 1989 to 2013 with a 3-year heating and monthly simulation time step. The SWAT tests identified the following most sensitive calibration parameters: CN2 (initial SCS runoff curve number for moisture condition II); CANMAX (maximum canopy storage) and GW_REVAP (groundwater "revap" coefficient). The results of the simulation were evaluated using the Nash-Sutcliffe Coefficient (NSE) and the ratio of the root mean square error to the stand...
Modelagem da resposta do escoamento em uma bacia do semiárido da Paraíba utilizando o modelo SWAT
Revista Brasileira de Geografia Física
Este trabalho teve como objetivo analisar o escoamento superficial na bacia do Alto Rio do Peixe, situada no semiárido do Estado da Paraíba, Brasil. Neste estudo foi utilizado o modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) para realizar a simulação hidrológica, para isso, foram utilizados dados diários de temperatura, umidade, velocidade do vento da estação meteorológica de São Gonçalo e precipitação no período de 2002-2014, além de mapas de uso e ocupação do solo, tipos de solos e modelo digital de elevação. O período de calibração analisado foi de 2002 a 2010 e a validação de 2011 a 2014, usando dados mensais de vazão da estação fluviométrica de Antenor Navarro. Os resultados obtidos mostraram que as vazões observadas e calculadas foram de 4,7 m³/s e 5,8 m³/s, respectivamente. Os índices de desempenho da calibração foram considerados muito bons (R² = 0,82 e NS = 0,81) demonstrando um bom ajuste entre os dados observados e os estimados, enquanto para a validação os resultados de R² e NS foram de 0,23 e 0,70, respectivamente. Palavras-chave: modelagem hidrológica, modelo SWAT, semiárido.