Aprimoramento das rotinas e parâmetros dos processos hidrológicos do modelo computacional Soil and Water Assessment Tool - SWAT

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Arroio Junior, Paulo Ponce
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Balanço hídrico; Evapotranspiração; Hydrological modelling; Streamflow; SWAT; Vazão; Water balance
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-25052017-084925/

O modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) tem sido utilizado para avaliar os impactos do uso e manejo da terra nos recursos hídricos, sedimentos e agroquímicos em diversas escalas e condições ambientais em todo o mundo. Entretanto, pelo fato de ter sido desenvolvido em centros de pesquisa norte-americanos, alguns parâmetros e rotinas de simulação não refletem adequadamente determinados processos de bacias localizadas em regiões tropicais. Nesse sentido, o presente trabalho visou aprimorar a modelagem hidrológica do SWAT através da revisão e modificação de processos relacionados à simulação da evapotranspiração. Os procedimentos propostos incluíram a alteração das rotinas de dormência vegetal no código fonte do modelo e a modificação dos cronogramas de operações de manejo e parâmetros do banco de dados de crescimento das plantas, visando reproduzir com maior precisão o ciclo das culturas em bacias tropicais. As modificações foram testadas em cinco bacias localizadas no Estado de São Paulo, com áreas entre 42 e 5.959 km², sendo comparados os resultados obtidos antes e depois da implementação das mesmas. Com as alterações, a análise do balanço hídrico anual evidenciou um aumento nos valores de evapotranspiração de cerca de 61% nas bacias, aproximando-se dos totais anuais de evapotranspiração calculados através de métodos empíricos, bem como houve redução significativa do escoamento superficial. Verificou-se uma melhoria da simulação de vazão em todas as bacias, sendo obtidos valores superiores para o Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE) quando comparados à simulação sem as alterações. A calibração e validação foram realizadas com base na simulação modificada, sendo obtidos valores de NSE mensais entre 0,71 e 0,93 na calibração e 0,53 e 0,88 na validação, enquanto os valores diários de NSE situaram-se entre 0,51 e 0,82 na calibração e 0,38 e 0,83 na validação. A calibração a partir de uma simulação na qual as distorções dos processos hidrológicos da bacia estivessem previamente minimizadas resultou em bons resultados sem alteração excessiva dos parâmetros, indicando uma simulação hidrológica de melhor consistência.