Rafael Alexandre Sá. Simulação hidrológica e projeções das vazões mínimas do rio Riachão, MG usando o modelo Swat

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SÁ, Rafael Alexandre. Simulação hidrológica e projeções das vazões mínimas do rio Riachão, MG usando o modelo Swat. 2016. 65 p. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal no Semiárido) – Universidade Estadual de Montes Claros, Janaúba, 2016.

A bacia do rio Riachão apresenta um histórico de escassez e conflitos pelo uso da água. Com a intensificação de projetos agrícolas, alguns problemas socioambientais emergiram, destacando-se a disputa pelo uso da água entre o agronegócio e a agricultura familiar. Nesse contexto, a simulação hidrológica de bacias torna-se uma das principais ferramentas de planejamento e gestão de recursos hídricos, projetando-se inclusive a disponibilidade hídrica a partir das mudanças climáticas. Objetivou-se com isso, avaliar a eficiência do modelo hidrológico SWAT na simulação da vazão da bacia hidrográfica do rio Riachão, no Norte de Minas Gerais, sob impacto de cenários alternativos de elevação da temperatura média do ar. O modelo SWAT foi ajustado para o período de 01/01/2008 a 31/12/2014 e calibrado com os dados das vazões hidrometradas da estação fluviométrica – Fiscal 14 – Fernão Dias, obtendo valores do coeficiente de eficiência Nash-Sutcliffe (NSE) de 0,74 e 0,79 e tendência percentual (PBIAS) 15,45 e 16,72%, nas fases de calibração e validação, respectivamente. A disponibilidade de água superficial da bacia hidrográfica para comparação dos cenários foi calculada por meio da curva de permanência da vazão de referência Q₉₀ , obtendo-se o valor de 0,081 m³ s^-1 para o modelo calibrado. Os cenários de aumento da temperatura média da bacia em 1,5, 2,0, 3,0, 4,0 e 5,0°C levaram ao decréscimo da Q₉₀ de 7,66, 8,98, 10,49, 14,06 e 17,76%, respectivamente. Esse decréscimo na disponibilidade superficial foi analisado com base na demanda hídrica do rio Riachão e na pressão sobre as reservas subterrâneas da bacia.

Palavras-chave: modelagem hidrológica, aquecimento global, mudanças climáticas, semiárido, escoamento superficial.

Hydrologic simulation and predictions with the SWAT model in the minimum stream flow of Riachão River, MG

The Riachão River basin has a history of water scarcity and water use conflicts. With the intensification of agricultural projects, some environmental problems have emerged, highlighting the dispute by water use between agribusiness and family farming. In this context, the hydrological simulation of watersheds becomes a major tool for planning and management of water resources, including water availability prediction from global climate change. The objective was to evaluate the efficiency of the SWAT hydrologic model to simulate the stream flow of Riachão river basin, North of Minas Gerais State, Brazil, under the impact of alternative scenarios with the increase in mean surface air temperature. The SWAT model was adjusted for 1/1/2008 to 12/31/2014 period and calibrated with data measurement from the fluviometric station - Station 14 - Fernão Dias. The Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) of 0.74 and 0.79 and percent bias (PBIAS) of 15.45 and 16.72% was found to calibration and validation period, respectively. The surface water availability in the hydrographic basin was calculated by Q₉₀ stream flow, with calibrated value of 0.081 m³ s^-1 . The scenarios of increase in mean air temperature (1.5, 2.0, 3.0, 4.0 and 5.0°C) reduced Q₉₀ by 7.66, 8.98, 10.49, 14.06 and 17.76%, respectively. This reduced surface water availability was assess based on water demand of the Riachão river and groundwater basin stress.

Keywords: hydrological modeling, global warming, climate change, semi-arid, runoff