A análise de sensibilidade é uma avaliação dos parâmetros utilizados na modelagem e o efeito desta sobre as respostas com um conjunto de dados de entrada . O modelo SWAT emprega dois métodos para isto: o Latin Hypercube (LH) e o One- fator-
At- a Time (OAT).
O LH tem sua concepção no método de Monte Carlo; contudo, utiliza um método de amostragem estratificada que permite a estimativa mais eficiente das estatísticas dos parâmetros de saída. O método subdivide a distribuição de cada parâmetro em N intervalos, cada qual com a probabilidade de 1/N. Os valores aleatórios dos parâmetros são gerados de forma tal que cada série seja amostrada uma única vez e o modelo é executado N vezes com a combinação aleatória de parâmetros (Van Griensven, 2005; Veiga, 2014).
No método OAT os parâmetros de entrada também são modificados, enquanto o modelo realiza a análise. Em cada rodada somente um parâmetro é mudado por vez, e dessa maneira, com as mudanças no resultado em cada rodada, o modelo pode encontrar a solução para ambiguidades que são atribuídas ao parâmetro de contribuição que foi afetado (Van Griensven, 2005). O mesmo autor sugere uma classificação de parâmetros avaliados na análise de sensibilidade em categorias, de acordo com a sua posição relativa em relação ao conjunto de parâmetros aplicados na sensibilidade Tabela -5.
Tabela- 5: Hierarquização do parâmetro no processo de calibração de acordo com sua posição na análise de sensibilidade. Fonte: Van Griensven et al. (2005).
Categoria Posição do Parâmetro
Mais Importante 1
Importante 2-6
Ligeiramente Importante 7-19
Conforme Arnold et al. (2009), o SWAT é sensível para mais de 100 variáveis de entrada; sendo assim para uma melhor performance da modelagem com o SWAT, o usuário deve calibrar e validar o modelo para os parâmetros existentes.
Lelis et al. (2012) fizeram um levantamento bibliográfico dos parâmetros de maior sensibilidade no SWAT. Segundo Lelis (2011), alguns autores apontaram os parâmetros relacionados a propriedades físicas do solo como os mais sensíveis no modelo, tais como: densidade, condutividade hidráulica, capacidade de água disponível e número da curva (Tabela 6).
Tabela- 6: Parâmetros que interferem na estimativa do escoamento superficial no SWAT segundo vários autores. Fonte: Lelis, (2011).
Número da curva (CN2) Lino et al. (2009); Jha (2009); Reungsang et al. (2009);
Cibin et al. (2010); Santosh et al. (2010).
Capacidade de água disponível (SOL_AWC)
Adriolo et al. (2008); Jha (2009); Schmalz & Fohrer (2009);
Reungsang et al. (2009); Cibin et al. (2010); Jeong et al. (2010); Santosh et al. (2010).
Condutividade hidráulica (SOL_K)
Adriolo et al. (2008); Cibin et al. (2010).
Fator de compensação da evaporação do solo (ESCO)
Lino et al. (2009); Jha (2009); Schmalz & Fohrer (2009);
Reungsang et al. (2009); Cibin et al. (2010); Jeong et al. (2010); Santosh et al.. (2010).
Fator alfa de recessão do fluxo de base (ALPHA_BF)
Lino et al. (2009); Jha (2009); Schmalz & Fohrer (2009);
Reungsang et al. (2009); Cibin et al. (2010); Jeong et al. (2010); Santosh et al. (2010).
Profundidade da camada de solo (SOL_Z)
Adriolo et al. (2008); Schmalz & Fohrer (2009).
Fração de percolação aquífero profundo (RCHRG_DP)
Jha (2009); Schmalz & Fohrer (2009).
Fator de cobertura vegetal existente no solo (USLE_C)
Adriolo et al. (2008).
Fator práticas de conservação do solo (USLE_P)
Adriolo et al. (2008).
Comprimento médio do declive- rampa lateral (SLSUBBSN)
Adriolo et al. (2008); Cibin et al. (2010);
Fator compensação de crescimento da planta (EPCO)
Jha (2009); Jeong et al. (2010).
Declividade média da bacia (SLOPE)
Adriolo et al. (2008); Cibin et al. (2010).
Coeficiente retardo do
escoamento superficial
(SURLAG)
Lino et al. (2009); Cibin et al. (2010); Jeong et al. (2010).
Na Tabela- 7 estão todos os parâmetros sensíveis para escoamento superficial, independente da ordem de importância.
Descrição Parâmetros de vazão
Fator de compensação da evaporação do solo.
Esco Capacidade de água na primeira camada
do solo (m/mm).
Sol_Awc
Profundidade limite de água no aquifero raso para ocorrer o fluxo de retorno.
Gwqmn
Profundidade limite de água no aquifero raso para ocorrer a "revap" (percolação)
Revapmn
Profundidade da primeira camada de solo Sol_Z
Coeficiente de "revap" (percolação) Gw_Revap Máximo potencial do índice de área foliar
da cobertura vegetal
Blai
Armazenamento máximo no dossel Canmx
Valor inicial do método de curva número do SCS.
Cn2 Condutividade hidráulica efetiva no canal
principal.
Ch_K2
Fator de compensação da absorção pelas plantas.
Epco Valor de "n" de Manning no canal
principal.
Ch_N1
Condutividade hidráulica saturada na primeira camada de solo (mm/hr).
Sol_K
Existem duas fontes de sedimentos na simulação do SWAT: carreamento para as URH’s e degradação/deposição no canal. Na maioria dos eventos, o usuário terá pouca informação sobre a degradação do canal; então nos casos em que avaliar diretamente o canal, deve-se ajustar as cargas nas URH’s até valores razoáveis com o real e, em seguida, assumir que a diferença restante entre o observado e simulado ocorre devido a degradação do canal.
Uma vez que a proporção de escoamento superficial que contribui para a vazão está sendo simulada corretamente, a contribuição de sedimentos deve estar próxima dos valores medidos. Na Tabela- 8 são apresentados os parâmetros importantes à calibração em termos da descarga sólida observada.
Tabela- 8: Parâmetros importantes na estimativa em termos de descarga sólida no SWAT.
Descrição Parâmetros de sedimento
Fator de MUSLE de práticas
conservacionistas.
Usle_P Parâmetro linear para o cálculo da máxima
quantidade de sedimento que entra durante o canal.
Spcon Albedo do solo úmido na primeira
camada do solo.
Sol_Alb
Coeficiente de atraso do escoamento superficial.
Surlag
Eficiência de mistura biológica Biomix
Temperatura de queda de neve (ºC) Sftmp
Taxa mínima de fusão para a neve durante o ano (mm H2O/ºC/day)
Smfmn
Taxa máxima de fusão para a neve durante o ano (mm H2O/ºC/day)
Smfmx
Temperatura base do derretimento da neve (ºC)
Smtmp
Fator de temperatura do bloco de neve Timp
Parâmetro exponencial para o cálculo da máxima quantidade de sedimento que entra durante o canal.
Spexp
Fator de MUSLE de cobertura do solo (m/s). Usle_C
Fator de cobertura do canal. Ch_Cov
Fator de erodibilidade do canal. Ch_Erod