A degradação ambiental do Noroeste do Estado do Rio de Janeiro tem se intensificado
nas últimas décadas devido às práticas agrícolas não preservacionistas. Esta situação, que
decorre do uso inadequado do solo, tem implicado em mudanças na oferta hídrica em grau
variável nos municípios da região com prejuízos econômicos nas atividades dos pequenos e
médios proprietários rurais e na qualidade de vida. A abordagem para enfrentar problemas
deste tipo depende da participação efetiva das instâncias de governo e dos órgãos
responsáveis pela gestão dos recursos hídricos. No âmbito da hidrologia os modelos
hidrológicos com base no uso e ocupação do solo são ferramentas que podem auxiliar com
ótimo custo e benefício a geração de informações em bacias hidrográficas, instrumentadas ou
não. Os modelos são úteis ao planejamento e à tomada de decisão por possibilitarem a
previsão de vazões e simulação de cenários sobre o uso do solo e qualidade da água. Neste
sentido, o presente estudo pretende dar sua contribuição ao avaliar a adequabilidade do
modelo SWAT simular o processo chuva-vazão na microbacia experimental de Santa Maria e
Cambiocó, com 13,5 km2, localizada na região hidrográfica do rio Muriaé, afluente do rio
Paraíba do Sul. O SWAT tem sido empregado em bacias agrícolas nos EUA, na Europa e,
atualmente, na China, sudeste asiático e Irã, entre outros países, e na última década maior
inserção no meio acadêmico brasileiro. A versão 2005 do modelo foi utilizada por meio da
sua interface SIG para simular as vazões médias diárias com base na precipitação medida no
intervalo de 15 minutos no período de 2005/2006. As vazões simuladas foram comparadas
com as vazões observadas no exutório da microbacia. Foram testadas as ferramentas de
análise de sensibilidade e autocalibração. O método de calibração manual foi usado para o
ajuste por tentativa e erro. Os parâmetros ajustados corresponderam ao CN2 e ESCO. Os
valores obtidos na calibração para os coeficientes estatísticos R2, NSE, PBIAS e RSR foram
0,80, 0,80, 7,02 e 0,45, respectivamente, indicando escore muito bom, o que foi confirmado
pela inspeção dos hidrogramas. As saídas validadas para período diferente da calibração
forneceram para os mesmos coeficientes os valores 0,84, 0,80, 25,92 e 0,44. Os dois
primeiros, com escore muito bom. O valor de PBIAS, no limite do satisfatório, e RSR,
muito bom. O desempenho permitiu concluir que a simulação com o SWAT foi adequada.
Em relação às pesquisas que têm sido realizadas no Brasil os valores obtidos para os
indicadores foram semelhantes, indicando a capacidade do modelo para novos estudos nesta
microbacia que considerem os usos consuntivos e cenários de uso do solo. / The environmental degradation in the Northwest region of the State of Rio de Janeiro
has intensified in the last decades due to no preservationist agricultural practices. This arises
from inappropriate land use that has been associated to changes in water supply to a varying
extent in the Regions municipalities. These, has leaded to economic losses in the activities of
small and medium rural homeowners, and quality of life decaying. The approach to address
such problems depends on the active participation of government bodies and agencies
responsible for water resources management. Hydrological simulation models can assist with
great value and benefit to the generation of information in basins, instrumented or not. Models
are useful for planning and decision making as they allow the discharges forecasting and
simulation scenarios on land use and water quality. In this context, the study aims to make a
contribution to assess the suitability of the rainfall-runoff component of the SWAT model in
the Santa Maria and Cambiocó catchment, with 13.5 km2, located in Muriaés river basin, a
tributary of the Paraíba do Suls river basin. SWAT has been employed in agricultural basins
in the U.S., Europe, and currently in China, Southeast Asia and Iran, among other countries,
and had in the last decade greater insertion in the Brazilian academia. The 2005 version of the
model was used through its GIS interface to simulate the daily mean discharges based on
rainfall measured at 15 minute intervals from 2005/2006. Simulated and observed discharges
at catchments outlet gage station have been compared. Tools for sensitivity analysis and
calibration were tested. Manual calibration adjustment was conducted with CN2 and ESCO
parameters. The values obtained by calibration for the statistical coefficients R2, NSE, PBIAS
and RSR were 0.80, 0.80, 7.02 and 0.45, respectively, indicating "very good" score. This was
confirmed by inspection of hydrographs. The validation period for the different outputs
provided the coefficients 0.84, 0.80, 25.92 and 0.44. The R2 and NSE matched a very good
score. The PBIAS was at the limit of satisfactory and RSR, very good. The results showed
that SWAT simulations were appropriate comparing with others studies in Brazil. The model
can be recommended for further studies in this catchment for modeling consumptive uses and
land use scenarios.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:5145 |
| Date | 25 March 2014 |
| Creators | Ernani Bellon |
| Contributors | Luciene Pimentel da Silva, Marconi Fonseca de Moraes, Alfredo Akira Ohnuma Junior, Mônica de Aquino Galeano Massera da Hora |
| Publisher | Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, UERJ, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, application/pdf, application/pdf, application/pdf, application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ, instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro, instacron:UERJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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