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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2022.tde-08032023-083006
Document
Author
Full name
Lucas Olegário Bueno
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2022
Supervisor
Committee
Mauad, Frederico Fabio (President)
Amaral, Luciana Peixoto
Avanzi, Junior Cesar
Title in Portuguese
Simulação de cenários de variabilidade climática para estimativa da produção de sedimentos em bacia hidrográfica do estado de São Paulo, Brasil
Keywords in Portuguese
erosão hídrica
método Gavrilovic
mudança climática
perda de solo
Abstract in Portuguese
Sistemas de modelagem integrada têm sido comumente utilizados para identificar os possíveis efeitos da variabilidade climática na produção de sedimentos futura, auxiliando no planejamento e gerenciamento de bacias hidrográficas. Neste estudo, um sistema de modelagem integrado composto por modelo de erosão e climatológicos foi utilizado para avaliar os efeitos da variabilidade climática na produção de sedimentos na bacia hidrográfica do rio Itaqueri, estado de São Paulo (Brasil). Para isso, utilizados dados climáticos gerados pelos modelos ETA-MIROC5 e ETA-HadGEM2-ES para curto, médio e longo prazo sob RCPs 4.5 e 8.5 para estimativa futura da produção de sedimentos utilizando o modelo Erosion Potential Method (EPM). A bacia hidrográfica do rio Itaqueri apresentou produção média anual de sedimentos equivalente à 9,41 Mg.ha-1.ano-1, que considerando a área total da bacia equivale a 208.467 Mg.ano-1. Considerando a taxa de retenção de sedimentos, a perda real de sedimentos no cenário atual (2019) foi de 22.306 Mg.ano-1. Com relação aos efeitos da variabilidade dos elementos climáticos, em médio prazo (2070) a produção média anual de sedimentos na bacia poderá sofrer incrementos de até 61,8% (RCP 4.5) e 30,5% (RCP 8.5). Neste mesmo período, a perda real de sedimentos poderá chegar à 36.076 Mg.ano-1 e contribuir para o assoreamento e redução da vida útil do reservatório do Lobo. O modelo EPM se mostrou eficaz para identificar as áreas com maior produção de sedimentos e, de forma integrada aos modelos climáticos, pode auxiliar de forma preliminar e preventiva na identificação dos efeitos da variabilidade climática desde que as incertezas relacionadas a adoção de elementos climáticos sejam incluídas regularmente como parte do risco na gestão de recursos hídricos.
Title in English
Simulation of climate variability scenarios to estimate sediment production in a hydrographic basin in the state of São Paulo, Brazil
Keywords in English
climate change
Gavrilovic method
soil loss
water erosion
Abstract in English
Integrated modeling systems are used to identify the effects of climate variability on future sediment production, assisting in watershed management. In this study, an integrated modeling system composed of erosion and climatological models was used to evaluate the effects of climate variability on sediment production in the Itaqueri river basin, state of São Paulo (Brazil). For this, we used climate data generated by the ETA-MIROC5 and ETA-HadGEM2-ES models for short, medium and long term under RCPs 4.5 and 8.5 for future estimation of sediment production using the Erosion Potential Method (EPM) model. The Itaqueri river basin presented an average annual production of sediments equivalent to 9.41 Mg.ha-1.year-1, which considering the total area of the basin is equivalent to 208,467 Mg.year-1. Considering the sediment retention rate, the actual sediment loss in the current scenario (2019) was 22,306 Mg.year-1. Regarding the effects of the variability of climatic elements, in the medium term (2070) the average annual production of sediments in the basin may increase by up to 61.8% (RCP 4.5) and 30.5% (RCP 8.5). In this same period, the actual loss of sediments could reach 36,076 Mg.year-1 and contribute to the silting and reduction of the useful life of the Lobo reservoir. The EPM model proved to be effective in identifying areas with the highest production of sediments and, in an integrated manner with climate models, it can help in a preliminary and preventive way in identifying the effects of climate variability. However, uncertainties related to the adoption of climate elements are regularly included as part of the risk in water resources management.
 
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Publishing Date
2023-03-09
 
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