Modelagem dos impactos hidrológicos decorrentes de alterações do uso e ocupação do solo em bacia hidrográfica rural (2018)
- Authors:
- Autor USP: ALCANTARA, GABRIEL DE MIRANDA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- Subjects: CHUVA; ESCOAMENTO SUPERFICIAL; USO DO SOLO; BACIA HIDROGRÁFICA
- Keywords: Diferentes usos e ocupação do solo; Escoamento superficial; Modelagem chuva-vazão
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Muitos rios brasileiros ainda não são monitorados. A carência de informações relevantes costuma gerar diversos problemas para a administração pública. Por vezes, essa falta de dados pode ser compensada por meio de modelagem hidrológica, que requer um conhecimento prévio sobre a bacia a ser estudada. Atualmente, a mudança no uso e cobertura do solo em bacias hidrográficas é um dos temas mais abordados nas pesquisas hidrológicas, podendo a avaliação dos impactos causados por essa ser feita através de modelagem hidrológica. O presente trabalho utilizou o framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) na elaboração de um modelo hidrológico para a bacia do Ribeirão da Onça, a qual está localizada em zona de afloramento do Sistema Aquífero Guarani, um dos mais importantes aquíferos transfronteiriços do mundo. A bacia é predominantemente rural, logo, seu uso e ocupação do solo variam ao longo do tempo. Sendo assim, objetivou-se avaliar os efeitos das alterações de uso do solo no regime hidrológico da bacia por meio da elaboração de múltiplos modelos hidrológicos no JAMS/J2K, os quais foram calibrados independentemente (de 2008 a 2015) e validados por um modelo atual (2017), a fim de se gerar uma parametrização capaz de predizer os efeitos hidrológicos decorrentes de alterações no uso e ocupação do solo da bacia. Previamente à elaboração dos modelos, procedeu-se à validação dos dados hidrológicos e climatológicos coletados e disponíveis da bacia, por meio da análise das correlações entre as medições dos equipamentos, feita por programa elaborado em Python. Em seguida, elaboraram-se mapas de uso do solo para os anos de 2008, 2011, 2013, 2015 e 2017. Então, os modelos com seus conjuntos de URHs (Unidades de Resposta Hidrológica) específicos foram calibrados,e os parâmetros ótimos encontrados para cada modelo foram aplicados nos demais para identificação de quais poderiam ser os mais representativos. Durante esta etapa, verificou-se que o modelo de 2013 comportava-se anomalamente, devido à estiagem ocorrida em seu período de calibração, o que justificou sua retirada das etapas seguintes. Em seguida, um programa criado em Python permitiu que os arquivos .dat gerados durante a calibração fossem analisados visualmente, por meio de gráficos de dispersão e plots violinos, embasando a tomada de decisão relativa à redução da amplitude de variação dos parâmetros para uma posterior busca manual por parâmetros representativos temporalmente. Os parâmetros encontrados produziram modelos com NSE variando de 0,25 a 0,39; PBIAS de -20,98 a -0,74 e R2 de 0,45 a 0,65, sendo que o modelo de validação (2017) obteve NSE de 0,26; PBIAS de -1,78 e R2 de 0,45; indicando que a parametrização encontrada, apesar de não conseguir produzir modelos que eficientemente reproduzam os picos no escoamento, é capaz de estimar satisfatoriamente o escoamento de base, mesmo em condições de mudanças de uso e ocupação do solo. Com isso, realizou-se a aplicação do conjunto de parâmetros em cenários hipotéticos de uso e ocupação do solo, que produziu resultados coerentes com o que se espera. Além disso, também se realizou a setorização do modelo, utilizando os dados de vazão de duas calhas Parshall instaladas na bacia. No entanto, não houve êxito na setorização, evidenciado pelos valores de NSE (-35,41 e 88,08), PBIAS (118,63 e 118,81) e R2 (0,15 e 0,12). O fraco desempenho na setorização pode ser corrigido calibrando-se o modelo espacialmente, em adição à calibração temporal, ou seja, com múltiplos dados de entrada de vazão, localizados em pontos distintos na bacia
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 19.10.2018
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ABNT
ALCÂNTARA, Gabriel de Miranda. Modelagem dos impactos hidrológicos decorrentes de alterações do uso e ocupação do solo em bacia hidrográfica rural. 2018. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-17062019-151443/. Acesso em: 18 abr. 2024. -
APA
Alcântara, G. de M. (2018). Modelagem dos impactos hidrológicos decorrentes de alterações do uso e ocupação do solo em bacia hidrográfica rural (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-17062019-151443/ -
NLM
Alcântara G de M. Modelagem dos impactos hidrológicos decorrentes de alterações do uso e ocupação do solo em bacia hidrográfica rural [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-17062019-151443/ -
Vancouver
Alcântara G de M. Modelagem dos impactos hidrológicos decorrentes de alterações do uso e ocupação do solo em bacia hidrográfica rural [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-17062019-151443/
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