Dados Espaciais e Tabulares

O modelo hidrológico SWAT precisa de dados de entrada como o Modelo Digital de Elevação (DEM); solo; uso/manejo do solo; delimitação da bacia hidrográfica, dados climáticos e características físico-hídricas do solo.

O DEM utilizado foi fruto do projeto Brasil em Relevo, através de dados gerados pelo projeto Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). A partir do processamento digital dessas imagens, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Monitoramento por Satélite recortou os mosaicos estaduais, e contabilizou com os produtos LANDSAT da série Brasil. Os dados possuem formato Raster, onde a área de estudo é dividida em grade regular de células numa sequência específica obtida de Sergipe (2012).

Os mapas de solo e uso/manejo do solo foram retirados do Atlas digital base cartográfica de Sergipe (2012), possuem formato vetorial em escala de 1:400.000. O uso e ocupação do solo foi dividido em cinco categorias diferentes: mata ciliar, encontrando apenas nas margens dos rios e riachos; floresta, pastagem predominante na área de estudo caracterizada pela criação de gado bovino de forma extensiva; áreas agrícolas caracterizada por policulturas, principalmente da mandioca; e, em menor percentual, estão as áreas urbanizadas composta por pequenos povoados.

Figura 3.12: Distribuição dos tipos de uso do solo na área de estudo, rio Poxim-Açu/Sergipe.

Conhecer os tipos de solo e suas características físico-hídricas e morfológicas favorecem a previsão do comportamentro de cada unidade de solo em frente a ação erosiva das chuvas. Nesse contexto, os tipos de solos predominantes na bacia hidrográfica do Poxim- Açu são: Neossolos Litólicos, Neossolos Litólicos Eutróficos e Neossolos Quartzarrênicos.

Neossolos Litólicos são solos pouco evoluídos constituídos por material mineral ou por material orgânico, com espessura inferior a 50cm (EMBRAPA, 2009), possuem textura variável arenosa ou média cascalhenta, ocorrendo textura argilosa e por vezes siltosa. Os Neossolos Litólicos Eutróficos têm sua origem relacionada a diversos tipos de material geológico, desde as rochas ígneas a sedimentares e metamórficas, de básica a ácidas.

Quanto aos Neossolos Quartzarênicos são solos mais profundos, com espessura superior a 50cm, de textura essencialmente arenosa por todo o solo e, praticamente, ausência de minerais primários alteráveis. Para simular os processos físicos da área em estudo foram utilizados os seguintes parâmetros de solo: nome do solo, número de camadas, grupo hidrológico do solo, profundidade total. Quanto às camadas do solo foi considerado a profundidade, densidade do solo, capacidade de água disponível, porcentagem de carbono orgânico, condutividade hidráulica, albedo, fator de erodibilidade da camada, porcentagem de partículas (argila, silte, área e rocha) apresentados na Tabela 3.3.

Tabela 3.3: Atributos dos solos da bacia hidrográfica do rio Poxim-Açu/SE.

NOME SOLO _{Quartzarrênico} Neossolo _{Quartzarrênico} Neossolo Neossolo Litólico Neossolo Litólico

Eutrófico Número de Camadas 2 2 2 1 Grupo Hidrológico B B B B Profundidade (mm) 500.00 300.00 500.00 200.00 Porosidade de Anions (fração) 0.46 0.45 0.48 0.50

Camada 1 Camada 2 Camada 1 Camada 2 Camada 1 Camada 2 Camada 1

Profundidade (mm) 250.00 500.00 150.00 300.00 250.00 500.00 200.00 Densidade do solo (g cm-3_{) 1.63 1.75 1.52 1.70 1.55 1.66 1.61} Água disponível ( cm-1_{) 0.37 0.03 0.30 0.12 0.29 0.25 0.27} Carbono orgânico (%) 1.10 1.13 1.02 1.11 0.74 0.91 2.56 Condutividade hidráulica (mm h-1) 52.77 57.80 50.17 55.75 51.08 49.08 50.00 Argila (%) 2.23 0.31 4.03 4.23 5.74 5.74 13.00 Silte (%) 15.13 12.80 13.34 13.26 17.79 13.62 16.00 Areia (%) 82.64 86.89 82.64 82.52 76.47 80.64 71.00 Albedo (fração) 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 USLE_K* 1479.26 1276.03 1283.05 1267.65 1676.89 1283.82 3306.00

* USLE_K - fator K de erodibilidade do solo da USLE.

Os dados de solo foram obtidos por meio de coletas e análises de solos realizadas na área da bacia hidrográfica do rio Poxim-Açu, durante o andamento dessa pesquisa, mais precisamente no período de 2010 a março de 2012.

As séries climáticas foram obtidas a partir de duas estações pluviométricas e uma estação meteorológica, localizadas nas proximidades da bacia hidrográfica do Poxim-Açu, nos municípios de Laranjeiras com Latitude -10.80 e Longitude -37.15, Itabaiana com Latitude -10.70 e Longitude -37.42, e Aracaju com Latitude -10.95 e Longitude -37.04.

Os valores diários de precipitação, temperatura máxima e mínima do ar, radiação solar, velocidade do vento e umidade relativa, de um período de 22 anos, tendo início em janeiro de 1991 a dezembro de 2012, foram obtidos da estação meteorológica de Aracaju. As estações de Laranjeiras e Itabaiana forneceram apenas dados de precipitação.

Tanto os Planos de Informações como os dados alfanuméricos são inseridos no modelo por uma interface entre o SWAT e o SIG ArcView®. A interface automaticamente subdivide a bacia em sub-bacias a partir do MNT, extraindo os dados de entrada do banco de dados relacionados para cada sub-bacia (Di Luzio et al., 2002). O resultado final das informações processadas pelo SWAT foi um relatório contendo informações de variáveis que foram

calculadas para o período proposto de estudo, de 1991 até 2012, dentre elas a quantificação da produção de água anual (mm) para cada sub-bacia Tabela 3.4.

Tabela 3.4 : Elementos Climáticos obtidos da estação meteorológica de Aracaju/SE.

Parâmetro JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

PCPMM 50.74 72.83 70.46 159.23 245.17 202.62 153.42 106.76 64.06 60.30 45.92 25.65 PCPSTD 57.36 59.12 56.01 114.60 125.52 81.98 44.29 41.51 28.42 73.05 50.76 24.34 PCPSKW 0.03 0.12 0.15 0.20 0.08 0.05 0.06 -0.01 0.40 3.87 0.01 1.63 PR_W1 0.26 0.28 0.24 0.38 0.44 0.57 0.58 0.42 0.30 0.18 0.17 0.13 PR_W2 0.39 0.47 0.56 0.61 0.72 0.66 0.79 0.72 0.61 0.51 0.42 0.24 PCPD 9.30 10.10 11.40 15.20 19.10 19.10 22.67 19.33 13.33 8.78 7.33 4.33 DEWPT 23,41 23.51 23.56 23.25 22.77 22.17 21.38 21.48 22.12 22.81 23.20 23.54 TMPMX 38.81 30.50 31.09 30.60 29.56 28.78 27.90 27.90 28.78 29.53 30.13 30.74 TMPSTDMX 3.67 2.02 0.64 1.02 0.90 0.73 0.80 0.66 0.73 0.63 1.02 0.57 TMPMN 24.30 24.40 24.44 24.07 32.47 22.90 22.05 22.20 22.91 23.63 24.02 24.44 TMPSTDMN 3.08 1.19 0.69 1.14 0.83 0.99 1.44 0.96 0.96 0.86 0.94 0.65 HMDAV 74.22 74.66 74.82 76.04 78.88 77.42 78.60 77.02 75.58 75.47 75.71 73.95 WNDAV 3.15 2.98 2.79 2.39 2.29 2.30 2.40 2.47 2.76 3.20 3.33 3.31 SRLAV 11.70 10.91 9.90 7.93 6.05 5.26 5.55 7.03 8.95 10.78 11.60 11.90

PCPMM - Média da precipitação no mês; PCPSTD - Desvio padrão da precipitação no mês, PCPSKW - Coeficiente Skew para a precipitação diária no mês; PR_W1 - Probabilidade de dia úmido (com chuva) seguido de um dia seco no mês; PR_W2 - Probabilidade de dia úmido seguido de outro dia úmido no mês; PCPD - Número médio de dias chuvosos no mês; DEWPT - Ponto de orvalho médio diário no mês (°C); TMPMX - Temperatura máxima nos diferentes meses do ano (ºC); TMPSTDMX - Desvio padrão da máxima temperatura no mês; TMPMN - Temperatura mínima nos diferentes meses do ano (ºC); TMPSTDMN - Desvio padrão da mínima temperatura no mês; WNDAV - Velocidade do vento médio diário no mês (m.s-1); SRLAV - Radiação solar média diária no mês (MJ.m-2.dia-1).