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Título: Modelagem hidrossedimentológica na Bacia Hidrográfica do Rio das Mortes, UPGRH-GD02
Título Alternativo: Hydrosedimentological modeling at the Rio das Mortes Basin, UPGRH-GD02
Autor(es): Eduardo, Eliete Nazaré
Lattes: http://lattes.cnpq.br/9575539800630541
Orientador: Curi, Nilton
Membro da banca: Curi, Nilton
Membro da banca: Mello, Carlos Rogério de
Membro da banca: Coelho, Gilberto
Membro da banca: Viola, Marcelo Ribeiro
Membro da banca: Norton, Lloyd Darrell
Assunto: Bacias hidrográficas – Modelagem
Sedimentos fluviais
Hidrologia – Métodos estatísticos
Watersheds – Modeling
River sediments
Hydrology – Statistical methods
SWAT
Data de Defesa: 28-Out-2016
Data de publicação: 27-Dez-2016
Agência de Fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: EDUARDO, E. N. Modelagem hidrossedimentológica na Bacia Hidrográfica do Rio das Mortes, UPGRH-GD02. 2016. 133 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.
Resumo: As ações antrópicas são responsáveis por modificações consideráveis no ambiente de bacias hidrográficas, tendo em vista sua influência qualitativa e quantitativa sobre os processos hidrológicos. Neste contexto, a modelagem hidrológica é uma ferramenta útil para predição do comportamento dinâmico da água em uma bacia hidrográfica e, fornece uma estimativa detalhada do balanço hídrico, sendo esta uma informação de grande valia para a gestão dos recursos hídricos. Neste contexto, os objetivos deste trabalho contemplam: (i) abordar diferentes estratégias de calibração e teste do modelo SWAT na simulação hidrológica da bacia hidrográfica do Rio das Mortes - MG, avaliando-se 6 postos fluviométricos, com área de drenagem entre 272 e 6070 km 2 ; (ii) avaliar a aplicabilidade do modelo SWAT, como ferramenta para a gestão dos recursos hídricos, por meio da simulação hidrológica e sedimentológica; (iii) estimar a produção de sedimentos espacialmente distribuídos por sub-bacias hidrográficas e identificar as áreas com maior contribuição de sedimentos na bacia; (iv) avaliar a exportação da carga de sedimentos ao reservatório do Funil de 2002 a 2015. As estatísticas utilizadas para avaliar a qualidade da calibração e validação foram o coeficiente de Nash e Sutcliffe (CNS) e o percentual de viés das vazões simuladas em relação às observadas (PBIAS). Complementarmente às estatísticas utilizadas, a calibração e a validação fizeram uso do algoritmo de otimização “Sequential Uncertainty Fitting versão 2” (SUFI-2) que forneceu uma análise de incerteza através de análise gráfica das bandas de 95% de predição de incerteza (95PPU), acompanhado dos índices P-factor e R-factor. Os resultados obtidos dos índices estatísticos aplicados na análise de desempenho do modelo, qualificam o modelo hidrológico SWAT como adequado na simulação da vazão diária e mensal, bem como, na simulação da produção mensal de sedimentos para a bacia hidrográfica do Rio das Mortes. O modelo hidrológico SWAT é sensível ao tamanho da área de drenagem, apresentando bons resultados quando se associa postos de maior área de drenagem no processo de calibração. As estratégias adotadas atestaram a aplicabilidade do modelo como ferramenta de gestão e planejamento dos recursos hídricos para bacias menores e sem dados. As Unidades de Resposta Hidrológica que apresentam associação entre pastagem, Argissolo, Neossolo, Cambissolo, com relevo ondulado são as principais áreas com maior contribuição de sedimentos. Estes resultados são importantes para identificar áreas prioritárias para as medidas de conservação de solo e água. Foi estimado que a Bacia do Rio das Mortes exportou para o reservatório da Usina Hidrelétrica de Funil em 14 anos, uma carga total de sedimentos igual 6.682.704 m 3 , valor este que corresponde a 2,6% da capacidade de armazenamento do reservatório.
Abstract: Human actions are responsible for considerable changes in the basin environment, in view of its quantitative and qualitative influence on the hydrological processes. In this context, hydrologic modeling is a useful tool to predict the dynamic behavior of water in a basin and, therefore, provides a detailed estimate of water balance, this information is a great value for management of water resources. The objectives of this work include: (i) approach different calibration strategies and SWAT model testing of hydrologic simulation in the basin of the Rio das Mortes - MG, by evaluating 6 fluviometric stations with drainage area between 272 and 6070 km 2 ; (ii) evaluate the applicability of SWAT model as a tool for the management of water resources through it’s hydrologic and sedimentological simulation; (iii) estimate the sediment yield spatially distributed by sub-basins and identify the areas with greater contribution of sediments in the basin; (iv) evaluate the sediment load export into the Funil reservoir between (2002) to (2015). The statistics used to evaluate the quality of the calibration and validation where the Nash and Sutcliffe (CNS) and the percent bias (PBIAS). More completely the statistics used, in calibration and validation made used the optimization algorithm “Sequential Uncertainty Fitting version 2” (SUFI-2) which provided an uncertainty analysis through graphical analysis of the bands of 95% uncertainty of prediction (95PPU), accompanied by indexes P-factor and R-factor. The obtained results of statistical indices applied in the model performance analysis, qualified SWAT to be appropriate in the simulation of daily and monthly streamflow and monthly sediment yield in the basin of the Rio das Mortes. The SWAT model was sensitive to the size of the drainage area, showing good results when combining larger drainage area stations in the calibration process. The adopted strategies confirmed the applicability of the model as a management and planning tool of water resources for smaller basins without data. The HRU having pasture, with Argisol, Neosol, Cambisol, and undulated relief were the main areas with greater sediment contributions. These results are important in identifying the high priority areas for soil and water conservation measures. It was estimated that Mortes River Basin delivered to the Funil Hydropower Plant reservoir in 14 years the total of sediment load equaled 6,682,704 m 3 (16,706,761 ton), this value corresponded to 2.6% of storage capacity. Finally, the results obtained in this study provide useful information for water resource planning and management in the Mortes River Basin region, enabling the rational use of water in the basin.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/12135
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
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