Calibração e validação do modelo SWAT para simulação hidrológica em uma bacia hidrográfica do litoral norte catarinense

Abstract

RESUMOOs estudos hidrológicos em bacias experimentais têm sido realizados devido à necessidade de compreensão dos processos que controlam o movimento da água e sedimentos e seus impactos na disponibilidade e qualidade das águas. Os modelos hidrológicos são ferramentas com alto potencial para a simulação de cenários hipotéticos em diferentes escalas. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a eficácia do modelo SWAT para representação do fluxo hidrossedimentológico em uma bacia hidrográfica catarinense a partir dos procedimentos usuais de calibração e validação. O estudo foi realizado na bacia do rio Camboriú com uma área de 195 km². Na análise do desempenho do modelo comparou-se os dados de vazão e sólidos transportados medidos e simulados na seção de controle. Os resultados obtidos atestaram a capacidade do SWAT para as simulações hidrossedimentológicas nessa bacia. Entretanto, foi preciso realizar a sua calibração para que as simulações atendessem os critérios de qualidade estabelecidos. Após a calibração, observou-se uma tendência de subestimativa das variáveis simuladas, porém, dentro de limites aceitáveis. Além disso, foi possível comprovar a eficiência do modelo para simulação das curvas de permanência das variáveis estudadas, caracterizando o SWAT como uma ferramenta importante na gestão de bacias hidrográficas como a do rio Camboriú.Palavras-chave: gestão, transporte de sedimentos, vazão.Calibration and validation of the SWAT model for hydrologic simulation in a river basin located in the north coast of Santa Catarina ABSTRACT Hydrological studies in experimental basins have been widely carried out in order to understand the processes that control the movement of water and sediment and their impact on the availability and quality of water. For this purpose, the hydrological models are used to simulate hypothetical scenarios at different spatial and temporal scales. The goal of this study was to evaluate the efficiency of the SWAT model to represent the hydrosedimentological flow

Calibração hidrológica do modelo SWAT em bacia hidrográfica caracterizada pela expansão do cultivo da cana-de-açúcar

“…A calibração do modelo é o processo de ajuste dos melhores valores da variável resposta estimados pelo modelo aos dados observados, a fim de minimizar as diferenças entre as variáveis estimadas e observadas (Blainski et al, 2017;Pereira et al, 2016;Sarrazin et al, 2016;Bhattacharjee et al, 2019;Triana et al, 2019;Tegegne et al, 2019). Este procedimento foi realizado de maneira semiautomática, com a utilização do software SWAT: Calibration and Uncertainty Programs (SWAT-CUP).…”

“…Optou-se pela utilização deste algoritmo haja vista a extensa utilização do mesmo em procedimentos de calibração em estudos realizados no Brasil e no mundo (Brighenti et al, 2016;Blainski et al, 2017;Santos et al, 2018; Ali Zomorodian e Dowlatabadi, 2019; Strehmel et al, 2016). Realizaram-se 750 simulações para cada iteração, até que fossem atendidas as seguintes condições: melhor ajuste dos dados estimados aos observados e, que os valores dos parâmetros utilizados estivessem dentro da faixa de realidade.…”

“…Estes resultados corroboram com os trabalhos realizados por Pereira et al, 2016;Monteiro et al, 2016;Blainski et al, 2017;Paz et al, 2018;Rafee et al, 2019;Nunes et al, 2019, os quais obtiveram resultados satisfatórios nos procedimentos de calibração hidrológica do SWAT em bacias localizadas em território brasileiro, com usos predominantemente agrícolas. Na Figura 6 tem-se a comparação entre a vazão observada e simulada para o período de disponibilidade de dados observados 2011-2017, antes e depois do processo de calibração e validação.…”

“…A compreensão dos fenômenos hidrológicos que ocorrem em uma bacia hidrográfica é de suma importância para o planejamento, gestão e monitoramento de bacias hidrográficas, principalmente no que se refere à conservação da qualidade e quantidade de água. O estudo das variáveis hidrológicas é de grande importância para a aplicação de legislações específicas, estudos de hidráulica e outros (Pereira et al, 2016;Blainski et al, 2017).…”

“…No entanto, o comportamento do modelo em subestimar os dados observados foi verificado no procedimento de calibração pelos valores do PBIAS (Tabela 8), e encontra-se dentro dos limites aceitáveis. Blainski et al (2017), também observaram comportamento semelhante na análise da curva de permanência dos valores de vazão simulados e observados.…”