Repositório UNIFEI UNIFEI - Campus 2: Itabira PPG - Programas de Pós-Graduação Dissertações
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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação da aplicação do modelo SWAT para simulações hidrológicas na bacia hidrográfica do rio Bicudo, em Minas Gerais
Autor(es): Mendes, Flávia Danielle de Souza
Primeiro Orientador: Monte-Mor, Roberto Cézar Almeida
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Vieira, Eliane Maria
metadata.dc.contributor.referee1: Lima, Fernando Neves
metadata.dc.contributor.referee2: Oliveira, Lilia Maria de
Resumo: A escassez hídrica e o intenso uso da água pelo setor agropecuário têm provocado conflitos sociais e problemas ambientais na bacia hidrográfica do rio Bicudo, afluente do rio das Velhas, em Minas Gerais. A bacia hidrográfica do rio Bicudo possui alguns rios intermitentes, fazendo com que a disponibilidade hídrica nos períodos de seca seja um dos maiores desafios para a sua população, predominantemente rural, que utiliza a água na produção agrícola e pecuária. No ano de 2015 foram construídas 308 bacias de contenção (barraginhas) na bacia hidrográfica do rio Bicudo, no território dos municípios de Corinto/MG e Morro da Garça/MG. Essas obras foram financiadas com o recurso da cobrança pelo uso da água na bacia do rio das Velhas. Nesse contexto, este estudo tem por objetivo investigar se os projetos de recuperação de áreas degradadas, neste caso as barraginhas, foram capazes de impactar no comportamento hidrológico da bacia hidrográfica do rio Bicudo. Para isto, a bacia em análise foi modelada com o auxílio do Soil and Water Assessment Tool – SWAT no intuito de simular os efeitos da implantação das bacias de contenção no fluxo das águas do rio Bicudo. Os parâmetros do modelo foram ajustados, empregando-se os registros da estação fluviométrica “Ponte do Bicudo” no período de 2002 a 2014. Com o apoio do software SWAT-CUP, foram obtidos o coeficiente de Nash e Sutcliffe (NS) de 0,67 e 0,75 e o percentual de tendência (PBIAS) de -5,1% e 9,5%, respectivamente, para as etapas de calibração e validação do modelo. Esses resultados dos índices NS e PBIAS demonstram que o modelo elaborado para a bacia do rio Bicudo apresentou um desempenho considerado bom com base no índice NS e muito bom com relação ao índice PBIAS. Foi comparado o cenário com a presença das bacias de contenção construídas em 2015, com o cenário simulado que apresenta a ausência dessas intervenções. Constatou-se que o modelo hidrológico construído para a bacia do rio Bicudo demonstrou sensibilidade às alterações realizadas no modelo digital de elevação – MDE, no qual foram representadas as bacias de contenção. O cenário com a presença das barraginhas apresentou vazões de pico menores que as simuladas no cenário sem essas intervenções, o que indica que a presença dessas intervenções em conjunto é capaz de promover a redução das vazões de pico em eventos chuvosos críticos, favorecendo a permanência da água no interior dos limites da bacia hidrográfica por um tempo maior. Apesar das incertezas existentes no uso de ferramentas de simulação hidrológica, os resultados gerados neste trabalho são úteis para gestores de recursos hídricos, para os membros dos comitês de bacias hidrográficas e para os representantes das Agências de Bacias Hidrográficas brasileiras. Este estudo poderá contribuir para que essas entidades desenvolvam estratégias orientadas para a preservação dos recursos hídricos e dos solos em bacias hidrográficas com características similares às do rio Bicudo.
Abstract: The scarcity of water and the intense use of this resource by agricultural sector have caused social conflicts and environmental problems in the hydrographic basin of Bicudo river, an affluent of Velhas river, in Minas Gerais. The hydrographic basin of Bicudo river has some intermittent rivers, which makes water availability one of the biggest challenges for its population in periods of drought, because they are predominantly rural and use water in agricultural and livestock production. In 2015, 308 containment basins, named “barraginhas”, were built in the cities of Corinto/MG and Morro da Garça/MG, where the basin of Bicudo river is located. These constructions were financed by tax from use of water in the basin of Velhas river. In this context, this study aims to investigate whether the projects oriented to recovery of degraded areas, in this case, the containment basins, were able to promote impact over the hydrological behavior of hydrographic basin of Bicudo river. To this purpose, the basin analyzed was modeled by using the Soil and Water Assessment Tool - SWAT to simulate the containment basins implantation effects on water flow of Bicudo river. The model parameters were adjusted using the register of fluviometric station “Ponte do Bicudo” from 2002 to 2014. With the support of SWAT-CUP software, the Nash and Sutcliffe (NS) coefficient of 0,67 and 0,75 and the trend percentage (PBIAS) of -5.1% and 9.5%, were found in calibration and validation steps, respectively. These results from the NS and PBIAS indexes demonstrate that the model elaborated for Bicudo river basin performed well, based on NS index, and very well based on PBIAS index. The scenario with the containment basins built in 2015 was compared to the simulated scenario whithout these interventions. After completing the simulations, it was found that the SWAT model showed sensitivity to changes executed at digital elevation model - MDE, to represent the presence of containment basins. The scenario with “barraginhas” showed lower peak flows than that simulated without them. This result indicates that the presence of these interventions together is capable of promoting peak flow reduction in critical rainy events, favoring the permanence of water within the limits of the hydrographic basin for a longer time. Despite the uncertainties of hydrological simulation tools, the results generated in this work are useful for water resource managers, for members of hydrographic basin committees and for representatives of Brazilian hydrographic basin Agencies. This study could contribute to develop strategies focused on water resources and soil preservation in hydrographic basins with characteristics similar to those of the Bicudo river.
Palavras-chave: Modelagem hidrológica
Hydrological modeling
SWAT
SWAT
Bacias de contenção
Containment basins
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS::PLANEJAMENTO INTEGRADO DOS RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
metadata.dc.publisher.program: PPG - Programas de Pós Graduação - Itabira
Citação: MENDES, Flávia Danielle de Souza. Avaliação da aplicação do modelo SWAT para simulações hidrológicas na bacia hidrográfica do rio Bicudo, em Minas Gerais. 2021. 99 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos – PROFÁGUA), Instituto de Ciências Puras e Aplicadas, Universidade Federal de Itajubá, Campus de Itabira, Itabira, Minas Gerais, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2814
Data do documento: 20-Mai-2021
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