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Previous issue date: 2018-07-25 / Water is a fundamental resource for life. The occurrence of extreme events has increased in recent decades. Understanding the effects of these events is extremely important for prevention and mitigation actions to be taken. This doctoral thesis addresses with issues related to water resources management and the impacts of land use and climate changes on the hydrological regime of the Mundaú River Basin (4,090.39 km²), northeastern Brazil. It aims to evaluate the uncertainties of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) calibration and validation processes and to simulate land use scenarios and future climate changes in the basin. Chapter 1 addresses the general introduction of the thesis, containing the hypothesis and general and specific objectives. Chapter 2 describes the hydro-environmental characteristics of the study area. Chapter 3 details the procedures adopted in the simulations with the SWAT model. Chapter 4 presents the evaluation of the uncertainties of the use of discharge and soil moisture data in the calibration and validation of the SWAT model in the Mundaú River Basin. Chapter 5 brings the evaluation of the effects of land use changes, based on the calibrated and validated SWAT model, on the evapotranspiration, surface runoff and sediment yield processes. Chapter 6 addresses the impacts of climate change on water resources in the basin, considering two scenarios of greenhouse gas emissions: Representative Concentration Pathways (RCPs) 4.5 and 8.5, and three time periods: short term, medium term and long term. Chapter 7 contains the general conclusions of the thesis. Finally, Chapter 8 presents a summary of the publications and other activities developed during the Doctoral research. We believe that the results found in this thesis are promising for the water management of the Mundaú River Basin, and will serve as a basis for the adoption of strategies to coexist with the scenarios of land use and climate predicted for the future. The SWAT model presented good performance and the calibration and simulation procedures adopted in this study can be replicated in other similar watersheds. The lessons learnt in this thesis may help researchers around the world to better understand the behavior of the hydrological processes of a northeastern Brazil basin under different land use and climate conditions. / A água é um recurso fundamental para a vida. A ocorrência de eventos extremos tem aumentado nas últimas décadas. A compreensão dos efeitos causados por esses eventos é de extrema importância para que ações de prevenção e mitigação sejam tomadas. Esta pesquisa de doutorado aborda assuntos ligados à gestão dos recursos hídricos e aos impactos das modificações do uso do solo e do clima sobre o regime hidrológico da bacia hidrográfica do Rio Mundaú (4,090.39 km²), Nordeste do Brasil. Objetiva avaliar as incertezas dos processos de calibração e validação do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) e simular cenários de uso do solo e de mudanças climáticas futuras na bacia. O capítulo 1 aborda a introdução geral do trabalho, contendo a hipótese e os objetivos geral e específicos. O capítulo 2 descreve as características hidro-ambientais da área de estudo. O capítulo 3 detalha os procedimentos adotados nas simulações com o modelo SWAT. O capítulo 4 traz a avaliação das incertezas da utilização dos dados de vazão e umidade do solo na calibração e validação do modelo SWAT na Bacia do Rio Mundaú. O capítulo 5 aborda a avaliação dos efeitos das mudanças no uso do solo, a partir do modelo SWAT calibrado e validado, sobre os processos de evapotranspiração, escoamento superficial e produção de sedimentos. O capítulo 6 aborda os impactos das mudanças climáticas sobre os recursos hídricos da bacia, considerando dois cenários de emissão de gases do efeito estufa: Representative Concentration Pathways (RCPs) 4.5 e 8.5, e três períodos de tempo: curto prazo, médio prazo e longo prazo. O capítulo 7 contém as conclusões gerais da tese. E, por fim, o capítulo 8 apresenta um resumo das publicações e outras atividades desenvolvidas durante a pesquisa de Doutorado. Acreditamos que os resultados encontrados nesta tese são promissores para a gestão hídrica da Bacia Hidrográfica do Rio Mundaú, e servirão como base para a adoção de estratégias de convivência com os cenários de uso do solo e clima previstos para o futuro. O modelo SWAT apresentou bom desempenho e os procedimentos de calibração e simulação de cenários adotados neste estudo podem ser replicados em outras bacias hidrográficas semelhantes. As lições aprendidas nesta tese podem auxiliar pesquisadores em todo o mundo, a uma melhor compreensão do comportamento dos processos hidrológicos de uma bacia do Nordeste brasileiro sob diferentes condições de solo e clima.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/7621 |
| Date | 25 July 2018 |
| Creators | ANDRADE, Carolyne Wanessa Lins de |
| Contributors | MONTENEGRO, Suzana Maria Gico Lima, MONTENEGRO, Abelardo Antônio de Assunção, LIMA, José Romualdo de Sousa, MONTENEGRO, Abelardo Antônio de Assunção, MENDIONDO, Eduardo Mario, GALVÍNCIO, Josiclêda Domiciano, SRINIVASAN, Raghavan |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, UFRPE, Brasil, Departamento de Engenharia Agrícola |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5347692450416052129, 600, 600, 600, -2862116196355079674, 9185445721588761555 |
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