Today we know the need to preserve environmental resources, which include soils and hydrology. Estimates of water loss and soil erosion are held in different countries, using empirical or conceptual models such as SWAT (Soil and Water Assessment Tool), used to predict the impact of changes in the use and soil management, among others on soil loss and the flow of the watercourse. This model, through their routines, is able to simulate and quantify in a watershed as the dynamics of water flow and sediment occurs, the supply of information on the maps and tabular data format is required. This thesis set up two goals: first to identify the most appropriate spatial resolution for simulations, comparing the measured field data with simulated data flow and sediment yield. To this end, we analyzed how the product image affected the performance of the SWAT simulation application without being calibrated by changing their spatial resolutions of 10, 30, 50, 100 and 200 meters. After there were three analysis processes to determine which resolution gave better results of simulation, called analysis of percentage, and statistical regression, concluding that the image with 200 meter resolution showed the best results of simulation of liquid flow in the channel and without sediment transport model calibration. The second objective is to perform a simulation for basin Guapore validate and calibrate the model for liquid flow, analyzing the results for the sediment delivery with a period of 10 years of data. Performed the simulation is performed sensitivity analysis indicated that seven parameters as the most sensitive. Then ensued for calibration, effecting to change these parameters manually for flow and later to sediment production. Was used to analyze the efficiency calibration, the coefficient of efficiency. According to bibliography, this should keep values above 0.50 to be considered calibrated. For flow data were obtained for a range of average six years analyzed 0, 578 After calibration values, executed to validate the model using a seven-year period, reaching up to data an average flow of 0.68 COE. The model presented below one year with values determined by the bibliography, being satisfactory calibration and validation. As for the transport of sediment was not possible to calibrate and validate the model because the coefficient of efficiency showed high values, inferring that the main causes have been simplifying the soil loss equation uses the simulator to make some calculations, especially related to the length and steepness of slope, and basin size. Furthermore, by deducting the measured sediment data showed high variability within months of the years, making it difficult adjusting the parameters. It was concluded that the simulation process is valid for analysis and establishment of public conservation measures and preventive use of environmental resources, especially those related to the cultivation of land, and that the most appropriate spatial resolution of 200 meters for large basins. This resolution is not, perhaps, the reality for small basins, further studies should be performed. / Sabe-se da necessidade de preservar os recursos ambientais, onde incluem-se os solos e a hidrologia. Estimativas da perda de água e solo por erosão são realizadas em diversos países, utilizando-se modelos empíricos ou conceituais, como o SWAT (Soil and Water Assessment Tool), utilizado para predizer o impacto das alterações no uso e no manejo do solo, entre outros, sobre a perda de solo e a vazão de curso de água. Este modelo, através de suas rotinas, tem condições de simular e quantificar em uma bacia hidrográfica como ocorre a dinâmica de fluxo de água e sedimentos, sendo necessário o abastecimento de informações no formato de mapas e dados tabulados. Nesta tese estabeleceram-se dois objetivos: o primeiro identificar qual a resolução espacial mais adequada para simulações, comparando-se dados medidos a campo com dados simulados de vazão e produção de sedimentos. Para tanto, analisou-se como o produto imagem afetou o desempenho de simulação do aplicativo SWAT sem estar calibrado, alterando-se as respectivas resoluções espaciais das imagens em 10, 30, 50, 100 e 200 metros. Após realizaram-se três processos de análise para determinar qual resolução gerou melhores resultados de simulação, denominadas de análise de percentagem, estatística e regressão, concluindo-se que a imagem com 200 metros de resolução apresentou os melhores resultados de simulação de vazão liquida no canal e transporte de sedimentos sem a calibração do modelo. O segundo objetivo é realizar uma simulação para a bacia de Guaporé validar e calibrar o modelo para vazão líquida, analisando-se os resultados para o aporte de sedimentos com um período de 10 anos de dados. Realizada a simulação, executou-se análise de sensibilidade que indicou sete parâmetros como os mais sensíveis. Seguiu-se, então, para calibração, efetivando-se a mudança destes parâmetros de forma manual para vazão e posteriormente para produção de sedimentos. Utilizou-se, para analisar a eficiência da calibração, o coeficiente de eficiência. Conforme a bibliografia, este deverá manter valores acima de 0,50 para ser considerado como calibrado. Para os dados de vazão obtiveram-se valores médios para um intervalo de seis anos, analisados de 0, 578. Após a calibração, executou-se a validação do modelo utilizando-se um período de sete anos, alcançando-se para os dados de vazão um valor médio de COE de 0,68. O modelo apresentou um ano com valores abaixo do determinado pela bibliografia, sendo satisfatória a calibração e validação. Já para o transporte de sedimentos não foi possível calibrar o modelo e validar, pois o coeficiente de eficiência apresentou valores elevados, inferindo-se que as principais causas foram a simplificação da equação de perdas de solo que o simulador utiliza para fazer alguns cálculos, principalmente relacionados ao comprimento de rampa e declividade, e o tamanho da bacia. Além disso, deduzindo-se que os dados de sedimentos medidos apresentaram uma alta variabilidade dentro dos meses nos anos, o que dificultou o ajuste dos parâmetros. Concluiu-se que o processo de simulação é valido para análises e estabelecimento de medidas públicas de conservação e uso preventivo dos recursos ambientais, principalmente aqueles relacionados ao cultivo de solos, e que a resolução espacial mais adequada é de 200 metros para grandes bacias. Esta resolução não é, talvez, a realidade para pequenas bacias, devendo ser realizado estudos complementares.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/3774 |
| Date | 14 August 2014 |
| Creators | Fensterseifer, Sandro Luciano Barreto |
| Contributors | Reichert, José Miguel, Pereira, Rudiney Soares, Swarowsky, Alexandre, Kemerich, Pedro Daniel da Cunha |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, UFSM, BR, Recursos Florestais e Engenharia Florestal |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500200000003, 400, 500, 300, 300, 300, 300, a85444db-3c89-4606-bf03-0e1915842baa, 10e5aa88-78ff-492f-ac79-660c44e8a9b7, 2e2c4334-85e2-44df-a79c-cec0090a6040, ffeb5f69-36a6-412c-8ac4-ab0ecfc1beed, 577b956c-56c6-43e1-be86-20fe050faf44 |
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