Análise espacial da dinâmica da água e sedimento na

sedimento na BHRN espacialmente. Dando ênfase principalmente i) as sub-bacias que durante a aplicação do modelo não apresentaram mesma classificações de uso e cobertura vegetal igual, ii) devido ao regime de chuva na região (tabela 14), com inverno seco e verão úmido, a análise da dinâmica da água e sedimento foi analisando separadamente para cada mês do período de calibração.

59 Tabela 14 – Dados de precipitação de maio a novembro de 2008

Mês Precipitação (mm) Maio 58,70 Junho 120,50 Julho 29,00 Agosto 111,80 Setembro 92,00 Outubro 431,90 Novembro 157,00

As Figuras 13 a 26 mostram a distribuição espacial do

escoamento total e produção de sedimento na BHRN para os casos 1 e 2 e os meses de maio a novembro de 2008.

60 Figura 13 – Distribuição espacial de maio de 2008 – Caso 1:

61 Figura 14 – Distribuição espacial de maio de 2008 – Caso 1:

62 Figura 15 – Distribuição espacial de junho de 2008 – Caso 1:

63 Figura 16 – Distribuição espacial de junho de 2008 – Caso 1:

64 Figura 17 – Distribuição espacial de julho de 2008 – Caso 1:

65 Figura 18 – Distribuição espacial de julho de 2008 – Caso 1:

66 Figura 19 – Distribuição espacial de agosto de 2008 – Caso 1:

67 Figura 20 – Distribuição espacial de agosto de 2008 – Caso 1:

68 Figura 21 – Distribuição espacial de setembro de 2008 – Caso 1:

69 Figura 22 – Distribuição espacial de setembro de 2008 – Caso 1:

70 Figura 23 – Distribuição espacial de outubro de 2008 – Caso 1:

71 Figura 24 – Distribuição espacial de outubro de 2008 – Caso 1:

72 Figura 25 – Distribuição espacial de novembro de 2008 – Caso

73 Figura 26 – Distribuição espacial de novembro de 2008 – Caso

74 Figura 27 – Distribuição espacial de maio de 2008 – Caso 2:

75 Figura 28 – Distribuição espacial de maio de 2008 – Caso 2: produção

76 Figura 29 – Distribuição espacial de junho de 2008 – Caso 2: a)

77 Figura 30 – Distribuição espacial de junho de 2008 – Caso 2:

78 Figura 31 – Distribuição espacial de julho de 2008 – Caso 2:

79 Figura 32 – Distribuição espacial de julho de 2008 – Caso 2:

80 Figura 33 – Distribuição espacial de agosto de 2008 – Caso 2:

81 Figura 34 – Distribuição espacial de agosto de 2008 – Caso 2:

82 Figura 35 – Distribuição espacial de setembro de 2008 – Caso 2:

83 Figura 36 – Distribuição espacial de setembro de 2008 – Caso 2:

84 Figura 37 – Distribuição espacial de outubro de 2008 – Caso 2:

85 Figura 38 – Distribuição espacial de outubro de 2008 – Caso 2:

86 Figura 39 – Distribuição espacial de novembro de 2008 – Caso

87 Figura 30 – Distribuição espacial de novembro de 2008 – Caso 2: produção de sedimento.

A análise dos meses de junho, julho, agosto e setembro (Figura 14a a 17a e 21a a 24a) apresentam o escoamento total praticamente constante entre as sub-bacias, o qual varia de 60 a 80 mm. Os meses que apresentaram o maior escoamento total (Figura 18a, 19a, 25a e 26a) foram os meses de outubro e novembro os quais também apresentam maior precipitação. A produção de sedimento também foi mais

88 significativa nos meses de maior chuva, como outubro e novembro. No mês de julho a precipitação não chegou a 30 mm no mês e com apenas cinco dias de ocorrência tornando a produção de sedimento na maioria das sub-bacias da BHRN praticamente nula (Figura 15b e 22b).

Analisando os dados médios mensais de vazão e produção de sedimento (tabela 15) foi possível estabelecer uma relação entre produção de sedimento e escoamento total (Figura 27a e 27b).

Tabela 15 – Valores médios de escoamento total e produção de sedimento de maio a novembro de 2008.

Mês Caso 1 Caso 2 Escoamento total (mm/mês) Produção de Sedimento (t/ha.mês) Escoamento total (mm/mês) Produção de Sedimento (t/ha.mês) Maio 97,53 0,009 96,14 0,030 Junho 80,75 0,002 80,93 0,012 Julho 44,95 0,001 44,14 0,001 Agosto 44,86 0,007 44,57 0,014 Setembro 38,28 0,004 37,96 0,008 Outubro 138,56 0,069 139,55 0,176 Novembro 100,10 0,010 99,41 0,045

89 Figura 31 – Correlação de Escoamento total (mm/mês) e Produção de sedimento (t/ha.mês): a) Caso 1; e b) Caso 2.

As Figuras 27a e 27b apresentam as relações entre produção de sedimento e escoamento total para os dois casos. O R2 de 0,65 para o caso 1 e 0,71 para o caso 2 mostra que existe relação entre estas duas variáveis, quanto maior o escoamento total maior é a produção de sedimento. Novamente pode se observar os meses de menor escoamento é também os meses com menor produção de sedimento.

A maioria das sub-bacias da BHRN foram classificadas pela presença de mata nativa. Visto isso o escoamento total e produção de sedimento foi praticamente constantes nestas bacias. As sub-bacias que foram classificadas com uso e cobertura vegetal diferente de mata nativa (tabela 16), principalmente no mês outubro, não ficaram na mesma faixa de escoamento total e produção de sedimento que o restantes das bacias.

90 No caso 1 nos meses de maio, junho e outubro as sub-bacias 2 (Mata Nativa e Pinus), sub-bacias 14 (Mata Nativa e Pinus), sub-bacias 25 (Mata Nativa e Pastagem) apresentaram escoamento total inferior comparado com o restante das sub-bacias. A sub-bacias 24 (Pastagem) em junho apresentaram escoamento inferior, porém no mês de outubro superior comparado com a média da sub-bacias.

No caso 2 nos meses de maio, junho e outubro as sub-bacias 1 (Urbana), sub-bacias 2 (Pinus), sub-bacias 14 (Pinus), sub-bacias 27 (Pinus) apresentaram escoamento total inferior comparado com o restante das sub-bacias.

A Tabela 16 apresenta as sub-bacias que foram classificadas com diferentes usos e cobertura vegetal.

Tabela 16 – Escoamento total (mm/mês) para as sub-bacias que apresentaram diferentes usos e cobertura vegetal.

Escoamento total (mm/mês)

Sub-bacia 1 Sub-bacia 2 Sub-bacia 14 Caso

1 Caso 2 Caso 1 Caso 2 Caso 1 Caso 2 Maio 96,17 72,67 69,67 56,37 70,45 53,37 Junho 81,51 83,54 67,48 55,36 65,78 55,36 Julho 69,50 49,93 62,37 54,26 61,68 54,26 Agosto 69,56 79,64 62,29 55,27 61,59 55,27 Setembro 58,87 69,47 50,50 41,49 50,68 41,49 Outubro 217,27 321,41 194,92 182,62 192,59 182,62 Novembro 156,57 140,21 147,33 147,24 145,42 147,24 Escoamento total (mm/mês)

Sub-bacia 24 Sub-bacia 25 Sub-bacia 27 Caso

1 Caso 2 Caso 1 Caso 2 Caso 1 Caso 2 Maio 82,46 91,36 76,35 97,76 89,66 49,48 Junho 78,07 82,17 68,54 82,02 82,11 53,24 Julho 66,23 70,98 63,39 70,82 70,99 54,72 Agosto 74,66 70,30 63,05 70,03 70,35 55,16 Setembro 67,16 60,67 52,32 60,43 60,40 43,86 Outubro 252,22 216,45 195,85 214,60 215,95 176,36 Novembro 149,02 152,53 147,40 154,72 152,70 139,23

91 O escoamento total mensal variou significativamente principalmente nos mês de maior precipitação e de maior escoamento (mês de outubro). A sub-bacia que apresentou maior diferença de escoamento total foi a sub-bacia 1. A sub-bacia 1 apresentou maior diferença de escoamento total, sendo no Caso 1 (Mata Nativa) escoamento total de 217 mm e o Caso 2 (Área Urbana) de 321 mm.

A sub-bacia 27 também apresentou grande variação no escoamento total (aproximadamente 40 mm) nos meses de maio e outubro comparando os dois casos. A sub-bacia 27 caracteriza no Caso 1 por cobertura de mata nativa e no Caso 2 por cobertura de pinus.

A produção de sedimento foi acima da média somente no mês de outubro. As sub-bacias que apresentaram maior produção de sedimento este mês (sub-bacia 2, 19, 24, 26, 27). A sub-bacia 24 possivelmente apresentou produção acima da média por ser caracterizada por uso de pastagem. O restantes das sub-bacias apresentaram declividade entre acima de 20%.

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7.

Com a aplicação do modelo SWAT na bacia hidrográfica do Rio Negrinho foi possível avaliar a dinâmica hidrossedimentológica espacialmente. A partir dos resultados do presente estudo pode-se ressaltar alguns pontos relevantes.

O modelo foi calibrado nos dois casos considerados. Ambos foram calibrados com índices satisfatórios no índice de desempenho NASH (0,48 e 0,45 - Caso 1 e 2, respectivamente). A validação não foi realizada por falta de dados observados contínuos no mesmo período das imagens de satélite utilizados.

Com os dois casos (Caso 1 – Múltiplos URH e Caso 2 – URH dominante) analisados e utilizando dois índices de eficiência foi possível constatar que o Caso 1 apresentou melhor desempenho, tanto no NASH porém não ao R2. Porém é valido reavaliar as imagens de satélite utilizadas para elaboração do mapa de uso e cobertura vegetal, que apresentaram áreas de pequena extensão espalhadas pela bacia, principalmente uma verificação detalhada a campo.

Os meses de maior precipitação, também foram as maiores estimativas de escoamento total e produção de sedimento. Apenas o mês de maio do período analisado, não apresentou essa tendência. O mês apresentou relativamente baixa precipitação (58 mm), porém alto escoamento total e produção de sedimento. Uma justificativa dessa quebra de tendência é que os meses anteriores são chuvosos, e ainda contribuem para o escoamento total e a produção de sedimento.

A correlação entre escoamento total e produção de sedimento foi evidenciada (Tabela 15 e Figura 27a e 27b). Portanto os meses que ocorrem maior escoamento total (outubro e novembro) também apresentam maior produção de sedimento. O mês de julho, com menor escoamento, foi estimado produção de sedimento praticamente nula em algumas sub-bacias.

Apesar dos dois casos o modelo foi calibrado, analisando as sub-bacias que foram consideradas diferentes usos e cobertura vegetal há uma relativa diferença, principalmente na sub-bacia 1 e 27 quanto ao escoamento total.

Analisando a produção de sedimento, apenas com a média das sub-bacias dos meses analisados (Tabela 15) pode-se observar uma grande amplitude nos dados estimados para os dois casos. Deve se

93 ressaltar que nenhum dado observado de sedimento foi utilizado para calibração ou comparação com os dados simulados.

Algumas recomendações futuras podem ser feitas afim de melhor o desempenho do modelo na BHRN.

Nas simulações foram utilizadas apenas uma estação pluviométrica. A distribuição da precipitação seria mais significativa se houvesse mais estações dentro da bacia.

Elaborar um levantamento de solos da região mais detalhado, bem como haver amostragem de solos dentro da bacia.

Para a calibração do modelo foram utilizados dado de vazão somente um ponto de monitoramento. Com mais pontos de monitoramento dentro da bacia pode verificar a eficiência do modelo em outros pontos da bacia.

As simulações de produção de sedimento não foram comparadas com nenhum dado observado. A instalação de um sensor de sedimento serviria para comparar os dados simulados e observados de sedimento.

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8.