Modelagem hidrossedimentológica da Bacia do Rio Indaiá, Alto São Francisco – MG, utilizando SWAT

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2019.A mensuração e avaliação da erosão do solo e, consequentemente, da produção de sedimentos são fundamentais no planejamento e gestão de bacias hidrográficas, pois permitem a identificação de áreas críticas susceptíveis aos processos erosivos e hidrossedimentológicos, bem como a determinação de práticas adequadas de manejo e conservação do solo. Assim, o objetivo do presente trabalho de pesquisa foi analisar a produção de sedimentos gerada por erosão hídrica na bacia hidrográfica do rio Indaiá, Alto São Francisco, no estado de Minas Gerais, no período de 1988 a 2017, por meio da utilização da ferramenta de modelagem chamada Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Para isso, elaborou-se uma base de dados (espaciais e alfanuméricos) da área de estudo, em uma escala de trabalho de 1:250.000. Em seguida, utilizou-se estes dados para realizar a simulação em escala mensal das variáveis de interesse (vazão e descarga sólida). Após a simulação inicial, procedeu-se as etapas de análise de sensibilidade dos parâmetros, calibração e verificação do modelo. Na calibração mensal do modelo, realizada para os anos de 1988 a 2007, o desempenho das simulações para vazão média mensal (m3 /s) foi: Estação Porto Indaiá (R2=0,92 e NSE=0,91) e Estação Barra do Funchal (R2=0,90 e NSE=0,87), e para descarga sólida total mensal (ton/mês) foi: Estação Porto Indaiá (R2=0,51 e NSE=0,50), resultados considerados satisfatórios. Já na verificação mensal do modelo, realizada para os anos de 2008 a 2017, o desempenho das simulações para a vazão foi: Estação Porto Indaiá (R2=0,85 e NSE=0,82) e Estação Barra do Funchal (R2=0,77 e NSE=0,77), e para a descarga sólida total foi: Estação Porto Indaiá (R2=0,19 e NSE=0,16). Posteriormente, gerou-se um mapa de produção de sedimentos da área de estudo, o qual indicou, de forma qualitativa, uma tendência de ocorrência de maiores processos erosivos na porção central da bacia. Espera-se que os resultados gerados possam dar suporte às políticas públicas mitigadoras da degradação ambiental da bacia do rio Indaiá.The measurement and evaluation of soil erosion and, consequently, sediment yield are fundamental in the planning and management of watersheds, as they allow the identification of critical areas susceptible to erosive and hydrosedimentological processes, as well as the determination of best management practices (BMPs). Thus, the objective of the present research work was to analyze the sediment yield generated by water erosion in the Indaia river basin, Alto Sao Francisco, Minas Gerais State, from 1988 to 2017, using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). For this, a database (spatial and alphanumeric) of the study area was created, in a scale of work of 1: 250,000. Then, these data were used to perform the monthly scale simulation of the variables of interest (flow and total solid discharge). After the initial simulation, the steps of sensitivity analysis of the parameters, calibration and verification of the model were performed. In the monthly calibration of the model, performed from 1988 to 2007, the performance of the simulations for monthly average flow (m3 /s) was: Porto Indaia Station (R2=0.92 and NSE=0.91) and Barra do Station Funchal (R2=0.90 and NSE=0.87), and for total monthly total solid discharge (ton/month) it was: Porto Indaia Station (R2=0.51 and NSE=0.50), results considered satisfactory. In the monthly verification of the model, performed from 2008 to 2017, the performance of the simulations for the flow was: Porto Indaia Station (R2=0.85 and NSE=0.82) and Barra do Funchal Station (R2=0.77 and NSE=0.77), and for the total solid discharge it was: Porto Indaia Station (R2=0.19 and NSE=0.16). Subsequently, a sediment yield map of the study area was generated, which qualitatively indicated a tendency for greater erosive processes to occur in the central portion of the basin. It is hoped that the results generated will support public policies that mitigate environmental degradation in the Indaia river basin