Análise da eficiência do modelo SWAT para simulação dos processos hidrossedimentológicos, utilizando diferentes abordagens de calibração
Resumo
A ação antrópica tem gerado uma série de consequências sobre o meio ambiente, as quais
representam um grande desafio para os responsáveis pela gestão e pelo manejo das bacias
hidrográficas. Uma das alternativas disponíveis para a investigação desses problemas é a
modelagem dos processos hidrossedimentológicos e, entre os modelos atualmente disponíveis
está o Soil and Water Assessment Tool (SWAT), um modelo amplamente utilizado para estudos
em bacias hidrográficas. Essa pesquisa investigou a eficiência do modelo SWAT para
simulação dos processos hidrossedimentológicos na bacia hidrográfica do Taboão/RS,
procurando identificar quais equações e métodos de evapotranspiração, propagação do
escoamento e de transporte de sedimentos nos canais, disponíveis nas rotinas do modelo,
melhor representam os processos presentes, considerando escala diária dos dados
hidrossedimentológicos de saída do modelo e diferentes resoluções temporais dos dados de
entrada de precipitação. Os dados empregados para a calibração da vazão abrangem os anos de
2013 (a partir de março), 2014 e 2016, enquanto os anos de 2011 e 2012 foram designados
como período de aquecimento (warm up). A calibração da produção de sedimentos utilizou os
anos de 2013 e 2015, com os anos de 2011 e 2012 também considerados para o aquecimento.
No processo de validação, os dados de 2015 foram empregados para a estimação da vazão, e os
anos de 2014 e 2016 foram utilizados para a produção de sedimentos. Foram analisados 27
parâmetros para a calibração da vazão, 22 parâmetros quando empregada a equação de Bagnold
e 20 parâmetros quando utilizada a equação de Yang para o cálculo do transporte de sedimentos,
degradação e aporte no canal. Os resultados da simulação da vazão, avaliados pelo coeficiente
Nash-Sutcliffe (NS), indicaram valores de 0,66 e 0,33 para a calibração com os métodos GA e
CN, respectivamente, nos melhores cenários. Na validação, esses valores foram de 0,76 e 0,44
para os métodos GA e CN, respectivamente. No que concerne à calibração da produção de
sedimentos diária, o NS foi de 0,73 para os métodos GA e CN, enquanto na validação, esses
valores foram de 0,64 e 0,48 para os métodos GA e CN, respectivamente. Os resultados das
simulações enfatizam que a representação mais precisa da vazão e da produção diária de
sedimentos na bacia do Taboão é alcançada ao incorporar dados horários de precipitação, o
método de infiltração de Green & Ampt, a equação de evapotranspiração de Penman-Monteith,
o método de propagação de escoamento de Variable Storage e o método de Bagnold para
transporte de sedimentos no canal. A utilização conjunta desses métodos demonstrou os
melhores desempenhos, evidenciando maior capacidade na previsão dos processos
hidrossedimentológicos observados em bacias agrícolas de pequeno porte, como é o caso da
bacia do Taboão, caracterizada pela predominância de escoamento subsuperficial e subterrâneo.
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