Calibração do modelo hidrossedimentológico SWAT na bacia hidrográfica do Córrego Samambaia, Goiânia - GO.

Abstract

A produção de sedimentos caracteriza-se como uma das importantes variáveis que precisam ser determinadas em bacias hidrográficas. Para um efetivo controle de erosão, é necessário avaliar os fatores que interagem na degradação do solo e da água. Na hidrologia, o entendimento do balanço hídrico é de suma importância uma vez que é a força primária que controla a dinâmica do transporte de sedimentos e nutrientes. O objetivo deste trabalho é realizar análises de calibrações do modelo hidrossedimentológico Soil Water Assessment Tool (SWAT) em termos de vazão e sedimento em suspensão na Bacia Hidrográfica do Córrego Samambaia para estimar a produção de sedimento na bacia. Foram realizadas medições de vazões e sedimentos em suspensão durante o período de Fevereiro a Dezembro de 2013 e os dados climáticos foram obtidos da estação meteorológica localizada na Escola de Agronomia da UFG. Os dados do terreno tais como o Modelo Digital de Elevação (MDE), tipos de solo e uso e ocupação do solo foram adquiridos no site do Sistema de Informação e Estatística de Goiás (SIEG). A análise estatística pelo Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe – COE, resultou em 0,80 e 0,88 para o escoamento superficial e sedimento em suspensão, respectivamente, sendo considerados bons ajustes entre os valores medidos e simulados. Após a calibração pode-se verificar que a maior parte da produção de sedimento está nas sub-bacias próximas ao exutório da bacia do Córrego Samambaia, e observa-se que onde há glebas com vegetação remanescente ocorre redução de sedimento, e o contrário acontece nas áreas com predominância de urbanização e pastagem. As análises de calibração foram realizadas no próprio software SWAT (interface ArcSwat) e no software SWAT-CUP, que é uma ferramenta específica para calibração automática. Inicialmente, a simulação no SWAT apresentou valores superestimados nos picos de escoamento superficial e subestimou as vazões mínimas. Entretanto, e após a análise de sensibilidade, os picos foram minimizados e as vazões mínimas apresentaram valores mais ajustados aos valores medidos. No SWAT-CUP foram utilizadas as técnicas de GLUE, PARASOL e SUFI-2, sendo que o último apresentou melhor ajuste aos valores medidos. O parâmetro Cn2 (CN do método de curva número do SCS) foi o que apresentou maior sensibilidade na calibração e está relacionado ao tipo de solo, uso e cobertura do solo de acordo com a taxa de infiltração, textura e estrutura. Posterior ao parâmetro Cn2, o fator alfa do fluxo de base foi outro que apresentou maior sensibilidade. O elevado valor obtido para o coeficiente de Manning permite que o escoamento superficial seja amortecido. Assim, e levando em consideração as três variáveis de decisão mais sensíveis para descarga líquida, os resultados do modelo evidenciaram as características físicas do solo, tanto para o CN quanto para o retorno do fluxo de base, e a cobertura deste pela restrição à velocidade do escoamento através do elevado coeficiente de rugosidade obtido nas simulações.