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Título: Avaliação da calibração do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) para a simulação de estradas não pavimentadas em bacias hidrográficas.
Autor(es): Tesch, Fillipe
Orientador: Rigo, Daniel
Palavras-chave: Estradas não pavimentadas
Erosão
Modelagem matemática
Data do documento: 2-Mar-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A resolução de problemas relacionados aos recursos hídricos tem sido baseada em modelos matemáticos, na maioria das vezes, utilizados como ferramentas de planejamento integrado de recursos naturais. Neste contexto, o modelo Soil and Water Assessment Tool SWAT tem sido aplicado a diversas bacias hidrográficas que necessitam da resoluçao de problemas que integram qualidade e quantidade de água com o manejo do uso e ocupação do solo. No Brasil e no Estado do Espírito Santo um dos maiores problemas relacionados à poluição difusa em bacias hidrográficas rurais são as estradas não pavimentadas. O modelo SWAT têm sido amplamente difundido e pesquisado no Brasil, sendo amplamente utilizado pelas universidades brasileiras, para a modelagem da quantidade e da qualidade da água, bem como para planejar o uso, ocupação e manejo do solo. Considerando, que o manejo de estradas não pavimentas deve ser inserido na pauta do manejo do uso e ocupação do solo, o presente projeto dedicou-se a avaliar a calibração do modelo SWAT para a simulação de estradas não pavimentadas em bacias hidrográficas. Foi escolhida como área de estudo a subbacia hidrográfica do Rio Perdido, afluente direto do Rio Santa Maria do Doce. O modelo SWAT foi aplicado em dois cenários: o primeiro cenário desconsiderou a existência de estradas não pavimentadas na bacia; o segundo cenário, por sua vez, considerou a existência das estradas não pavimentadas como parte do uso e ocupação do solo da bacia hidrográfica. Os cenários modelados foram calibrados a partir do software de calibração SWAT- CUP. Os resultados da calibração indicaram que o Cenário 1 apresentou desempenho muito superior ao Cenário 2, principalmente tratando-se da sedimentologia. Verificou-se que, de modo geral, tanto o Cenário 1 como o Cenário 2 apresentaram desempenho ruim para a simulação de vazões de pequena magnitude. O modelo apresentou melhor desempenho de calibração para vazões com maior frequência ao longo do período monitorado. Por fim, a simulação de estradas não pavimentadas em bacias hidrográficas pelo modelo SWAT exige um maior empenho no monitoramento e realização de ensaios para a cacterização física das condições hidrológicas das estradas, facilitando a definição dos parâmetros requeridos pelo modelo.
The solution to problems related to water resources have been based mainly on mathematical models used as integrated planning tools for natural resources. In this context, the Soil and Water Assessment Tool - SWAT model has been applied to several watersheds that need solution for problems including quality and quantity of water and management of the land use. In Brazil and in the State of Espírito Santo one of the biggest problems related to diffuse pollution in rural watersheds are the unpaved roads. The SWAT model has been widespread and researched in Brazil and is widely used by Brazilian universities, for modeling the water quantity and quality, as well as to plan the use, occupation and soil management. Considering that the management of unpaved roads must be entered on the agenda of the management of the use and occupation of the land, this project was dedicated to evaluate the calibration of the SWAT model for the simulation of unpaved roads on watersheds. It was chosen as the study area the Rio Perdido cachment, a direct tributary of the Rio Santa Maria do Doce basin. The SWAT model was applied in two scenarios: the first scenario disregarded the existence of unpaved roads in the basin; and the second scenario, in turn, considered the existence of unpaved roads as part of the use and occupation of the watershed. The modeled scenarios were calibrated from the SWAT- CUP calibration software. Calibration results indicated that scenario 1 showed much higher performance than scenario 2, especially in the case of sedimentology modelling. In general, both scenario 1 and scenario 2 showed poor performance for the simulation of small magnitude flows. The model showed better performance for calibration of flow mesurements that were more frequent over the monitored period. Finally, the simulation of unpaved roads in watersheds by SWAT model requires a greater effort in monitoring and performing tests for physical characterization of the hydrological conditions of the roads, facilitating the definition of the parameters required by the model.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10310
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