Estudo hidrossedimentológico da bacia hidrográfica do Rio Negrinho - SC com o modelo SWAT

Abstract

O município de Rio Negrinho vem sofrendo com alteração da quantidade e qualidade da água devido a substituição da mata nativa por reflorestamento de pinus e acelerada urbanização. Visto isso, o presente estudo teve como objetivo analisar espacialmente os processos hidrossedimentológicos na bacia do Rio Negrinho - SC através do modelo SWAT. Foram realizado o monitoramento hidrossedimentológico, formação de banco de dados espaciais e tabulares, determinação das sub-bacias, calibração e validação do modelo, análises estatísticas, avaliação espacial da produção de água e de sedimentos e verificação da tolerância de perda de solos nas sub-bacias. Os dados simulados pelo modelo foram comparados com os dados observados de vazão em dois pontos de monitoramento da bacia e os dados de concentração de sedimento em um ponto da bacia. O desempenho do modelo foi analisado a partir do NASH (coeficiente de Nash-Sutcliffe), R2 (coeficiente de correlação), Erro médio (EM) e CMR (Coeficiente de massa residual). Os valores de NASH variaram de 0,48 a 0,61 para dados de vazão e 0,43 para dados de sedimento. Analisando o balanço hídrico da bacia o coeficiente de variação da precipitação, vazão e evapotranspiração mensal foi de 23%, 20% e 30% respectivamente. Já o armazenamento de água no solo variou muito pouco ao longo do ano, apresentando coeficiente de variação de 8,7%. Comparada a tolerância de perda de solos com os dados de produção de sedimento da bacia foi possível evidenciar que 11% da área da bacia apresentaram produção de sedimento maior que a tolerância.

The Rio Negrinho city has been suffering from the quantitative and qualitative modification of water due to replacement of native forests by pine tree reforestation and accelerated urbanization. The objective of the present study was, therefore, to spatially analyze hydrosedimentological processes in the Negrinho river basin # SC through the SWAT model. Hydrosedimentological monitoring, construction of spatial databases and table, determination of sub-basins, the model calibration and validation, statistical analysis, spatial assessment of water and sediment yield and verification of soil loss tolerance in each sub-basin were carried out. The values simulated with the model were compared with the observed data of discharge at two monitoration points and of sediment concentration at one point in the basin. The model performance was evaluated with the coefficient of Nash-Sutcliffe (NASH), the correlation coefficient (R2), the average error (MS) and coefficient of residual mass (CRM). The NASH values were from 0.48 to 0.61 for the discharge data and 0.43 for the sediment data. Analyzing the water balance of the basin the coefficient of variation of the monthly precipitation, evapotranspiration and flow were 23%, 20% and 30%, respectively. The water storage in the soil varied little throughout the year, showing its coefficient of variation of 8.7%. Comparing to soil loss tolerance with the sediment production data, it was shown that 11% of the basin area would have more sediment production than the tolerated value.