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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2006.tde-05042006-151112
Documento
Autor
Nome completo
Michele Moro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2005
Orientador
Banca examinadora
Cruciani, Decio Eugenio (Presidente)
Machado, Ronalton Evandro
Vettorazzi, Carlos Alberto
Título em português
A utilização da interface SWAT-SIG no estudo da produção de sedimentos e do volume de escoamento superficial com simulação de cenários alternativos
Palavras-chave em português
bacia hidrográfica (monitoramento)
erosão
escoamento superficial
geoprocessamento
sedimentação fluvial
uso do solo
Resumo em português
O presente trabalho teve por objetivos a aplicação do modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) na simulação da produção de sedimentos e do volume de escoamento superficial na microbacia hidrográfica do Ribeirão do Marins, localizada em Piracicaba, SP, e a simulação de cenários alternativos de uso do solo para exemplificar o modelo e verificar as possibilidades de cobertura do solo. Para alimentação do modelo são necessários dados espacializados, os quais foram manipulados com o auxílio do Sistema de Informações Geográficas (SIG). A interface SWAT–SIG extrai os dados para caracterizar cada sub-bacia dos Planos de Informações (PI’s): Modelo Numérico do Terreno (MNT), solo e uso do solo, e do banco de dados do modelo. Os resultados obtidos foram comparados aos dados observados no posto hidrossedimentométrico localizado na microbacia, e submetidos a análise estatística para verificação da eficiência da simulação. Os cenários alternativos gerados foram divididos em dois grupos. No primeiro, foram criados seis cenários de acordo com o tipo de solo encontrado na microbacia: litólico e podzólico. Esse critério foi adotado com o objetivo de observar a produção de sedimentos e volume de escoamento superficial em cada tipo de solo combinados com os três usos encontrados na microbacia, com a finalidade de observar as respostas de cada solo, e possivelmente indicar uma melhor combinação solo/uso. No segundo, foram gerados sete cenários de uso do solo de acordo com a suscetibilidade do solo à erosão. Esse grupo foi criado com o objetivo de avaliar o comportamento da produção de sedimentos e do volume de escoamento superficial, nas áreas mais suscetíveis à erosão. As simulações dos cenários alternativos foram comparadas com os resultados encontrados no cenário atual. A utilização da interface SWAT-SIG permitiu avaliar os dados simulados em relação aos dados coletados no posto hidrossedimentométrico, os resultados obtidos foram satisfatórios, pois os dados simulados acompanharam os dados observados. Permitiu também, gerar cenários alternativos para verificar os efeitos da cobertura do solo na produção de sedimentos e no volume de escoamento superficial na microbacia. Comparando as simulações dos cenários alternativos, foi possível observar que quando no uso do solo predominava o cultivo da cana-de-açúcar, a produção de sedimentos e o volume de escoamento superficial aumentaram consideravelmente em relação ao cenário atual. No entanto, quando a vegetação nativa predominava, ocorria um decréscimo. Com base nas simulações de cenários é possível concluir que a MHRM é muito suscetível aos processos erosivos. Os resultados obtidos ressaltaram a necessidade de reconhecer nas bacias hidrográficas as áreas sensíveis aos processos erosivos, onde são necessárias práticas de controle da erosão ou mudanças na cobertura do solo, e não somente a proteção aos corpos d’água através da implantação da mata ciliar. Também é possível concluir que no contexto deste trabalho, o modelo não possui sensibilidade de reconhecer pequenas áreas em meio de áreas maiores.
Título em inglês
The use of SWAT-SIG interface in the study of sediment production and runoff volume with simulation of alternative sceneries
Palavras-chave em inglês
erosion
fluvial sedimentation
geoprocessing
runoff
soil use
watershed (monitoring)
Resumo em inglês
The present work had as objectives to apply the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model in the simulation of sediment production and runoff volume in the Ribeirão do Marins watershed, located in Piracicaba, SP, and to simulate alternative sceneries of soil use to exemplify the model and to study the possibilities of soil covering. To feed the model, it is necessary specialized data, which were manipulated with the aid of GIS’s (Geographical Information System). The SWAT-GIS interface extracts the data to characterize each sub-basin with Information Plans (IP's): Digital Elevation Model (DEM’s), soil and soil use, and from the model database. The results were compared to the data observed at the gauge station located in the watershed, and submitted to statistical analysis for validation of the simulation efficiency. The generated alternative sceneries were divided in two groups. In the first one, six sceneries were created in conformity with the soil type found in the watershed: litholic and podzolic. This criterion was adopted with the objective of observing the sediment production and the runoff volume in each soil type combined with the three soil usages found in the watershed with the purpose of observing each soil response, and the prospect to indicate a better soil/management combination. In the second one, seven sceneries of soil exploitation were generated in conformity with the susceptibility of the soil to erosion. This group was created with the objective to evaluate the behavior of sediment production and runoff volume in the areas most susceptible to erosion. The simulations of the alternative sceneries were compared with the results found in the current scenery. The use of the interface SWAT-SIG allowed to evaluate the simulated data in relation to the data collected in the gauge station, the obtained results were satisfactory, because the simulated data accompanied the observed data. Also allowed, to generate alternative sceneries to verify the effects of the covering of the soil in the production of sediments and in the volume of superficial drainage in the watershed. Comparing the simulations of the alternative sceneries, it was possible to observe that where sugarcane cultivation prevailed as major soil use, sediment production and runoff volume increased considerably in relation to the current scenery. However, when the native vegetation prevailed, there was a decrease in these factors. Based on the simulations of sceneries, it is possible to conclude that WRM is very susceptible to erosive processes. These results emphasized the need to recognize in watershed the sensitive areas to erosive processes, where it is necessary erosion control practices or changes in soil covering besides protecting bodies of water through the implantation of riparian forest. It is also possible to conclude that in the context of this work, model shows no sensibility to recognize small areas within larger ones.
 
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MicheleMoro.pdf (2.84 Mbytes)
Data de Publicação
2006-04-10
 
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