Estimation of sediment production in oil palm expansion areas in the Amazon

Silva, Antonio K. L.; Sousa, Adriano Marlisom Leão de; Santos, Joyse Tatiane Souza dos; Villela, João M.; Martorano, L. G.; Crestana, Sı́lvio

doi:10.1590/1807-1929/agriambi.v22n5p344-348

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“…As bacias hidrográficas atuam como receptoras de sedimentos e água e a dinâmica na produção de água e sedimentos nestas unidades da paisagem podem ser quantificadas com a utilização de modelos hidrossedimentológicos, os quais estão sendo amplamente utilizados para o planejamento, gestão e monitoramento de bacias hidrográficas (Kim et al, 2016;Strehmel et al, 2016;Mello et al, 2017;Paz et al, 2018;Santos et al, 2018;Silva et al, 2018;Qiu et al, 2019;Nunes et al, 2019). Esses modelos foram desenvolvidos com o objetivo de avaliar a ocorrência de processos hidrossedimentológicos em diferentes escalas temporais e espaciais, com a possibilidade de inferir sobre diversos cenários.…”

Section: Introductionunclassified

Calibração hidrológica do modelo SWAT em bacia hidrográfica caracterizada pela expansão do cultivo da cana-de-açúcar

Martins

Moraes

et al. 2020

Rev. Bras. Geog. Fis.

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A dificuldade na gestão de recursos hídricos aliada à dinâmica do uso e ocupação do solo em bacias hidrográficas agrícolas são fatores relevantes para a conservação da água e solo. A gestão de bacias hidrográficas, bem como o monitoramento de cenários de expansão agrícola e mudança no uso do solo, podem se beneficiar de ferramentas de modelagem hidrossedimentológica, como o SWAT (Soil and Water Assessment Tool). Entretanto, para que os resultados obtidos sejam confiáveis, os modelos precisam ser calibrados. Objetivou-se, neste trabalho, calibrar e validar o modelo SWAT, para a variável vazão, tendo como base a bacia hidrográfica do Ribeirão do Pinhal, Limeira -São Paulo, que se caracteriza pela expansão da cana-de-açúcar sobre áreas citrícolas. Dados de vazão de um posto fluviométrico localizado no exutório da bacia foram utilizados para a calibração e validação, a partir de séries temporais diferentes. Utilizou-se o software QSWAT para a simulação hidrológica e o SWAT-CUP para a calibração e validação do modelo. O modelo foi calibrado e validado resultando nos seguintes índices estatísticos NSE=0,64; PBIAS=15,2 e RSR=0,60 para calibração e NSE=0,68 PBIAS=-2,8 e RSR=0,56 para a validação. O ajuste de parâmetros do SWAT (USLE_P, USLE_C, CN2) e do calendário de operações da cana-de-açúcar em acordo com a situação real da bacia foi necessário para a calibração do modelo. Os resultados indicam que o modelo SWAT subestima as vazões extremas, no entanto, dentro de faixa aceitável. O SWAT, após a calibração, pode ser utilizado na gestão de recursos hídricos na bacia do Ribeirão do Pinhal.Hydrological calibration of the SWAT model in a watershed characterized by the expansion of sugarcane cultivationA B S T R A C TThe difficulty in water resources management combined with the dynamics of land use and occupation in agricultural watersheds are relevant factors for water and soil conservation. River basin management, as well as monitoring scenarios of agricultural expansion and land-use change, can benefit from hydrossedimentological modeling tools such as the SWAT (Soil and Water Assessment Tool). However, for the results to be reliable, the models must be calibrated. The objective of this study was to calibrate and validate the SWAT model for the flow variable, based on the Ribeirão do Pinhal watershed, Limeira-São Paulo, which is characterized by the expansion of sugarcane over citrus areas. Flow data from a fluviometric station located in the basin's outfall were used for calibration and validation from different time series. QSWAT software was used for hydrological simulation and SWAT-CUP for model calibration and validation. The model was calibrated and validated resulting in the following statistical indices NSE = 0.64; PBIAS = 15.2 and RSR = 0.60 for calibration and NSE = 0.68 PBIAS = -2.8 and RSR = 0.56 for validation. Adjustment of SWAT parameters (USLE_P, USLE_C, and CN2) and the sugarcane operation schedule according to the actual basin situation was necessary for model calibration. The results indicate that the SWAT model underestimates the extreme flow rates, however, within an acceptable range. After calibration, the SWAT can be used to manage water resources in the Ribeirão do Pinhal basin.Keywords: Hydrologic simulation; land use; flow rate.

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Section: Introductionunclassified

Calibração hidrológica do modelo SWAT em bacia hidrográfica caracterizada pela expansão do cultivo da cana-de-açúcar

Martins

Moraes

et al. 2020

Rev. Bras. Geog. Fis.

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“…A bacia hidrográfica é uma unidade territorial importante para o planejamento integrado dos recursos naturais, facilitando a implementação de estratégias sustentáveis para a preservação do meio ambiente (KIM et al, 2016;STREHMEL et al, 2016;MELLO et al, 2017;PAZ et al, 2018;SILVA et al, 2018;QIU et al, 2019;NUNES et al, 2019). Em análise mais complexa, esse espaço geográfico é estudado por meio de equipe interdisciplinar, com apoio de diversas ferramentas e técnicas avançadas.…”

Section: Introductionunclassified

Caracterização morfométrica da bacia hidrográfica do Rio Juramento

De Oliveira,

Pimenta,

Mota Filho

et al. 2024

CLCS

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Objetivou-se realizar a caracterização morfométrica da Área de Drenagem da Barragem do Rio Juramento (ADBRJ), por meio de ferramentas geotecnológicas livres, visando subsidiar estudos relacionados à dinâmica hidrológica e ambiental da bacia hidrográfica. Para realização desse estudo foi utilizado um banco de dados cartográfico, software QGIS e alguns Apps de geolocalização. Por meio dessas ferramentas foram determinados alguns parâmetros (Forma da Bacia, Sistema de Drenagem e Relevo) essenciais e fundamentais para a caracterização morfométrica da ADBRJ, bem como os principais indicadores e coeficientes utilizados para quantificar a influência da forma da bacia hidrográfica em resposta à ocorrência de uma precipitação. A ADBRJ foi considerada como área de menor propensão a gerar grandes enchentes. Embora a área de estudo possui, em média, padrão de drenagem regular, a variabilidade espacial deste parâmetro é muito evidente, apresentando-se menores valores nas áreas planas e maiores valores nas áreas íngremes. Com declividade média de 17,20%, predomina na bacia o relevo do tipo ondulado (32,80% da área total), com altitude variando de 626 m (altitude mínima) a 1253 m (altitude máxima), com altitude média de 914,61 m. O mapeamento detalhado da ADBRJ, por meio de ferramentas geotecnológicas livres, permite realizar a caracterização morfométrica da bacia, o qual pode subsidiar estudos associados à dinâmica hidrológica e ambiental, bem como orientar as tomadas de decisão quanto ao uso e manejo racional dos recursos naturais.

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“…SWAT was used in the identification of critical erosion-prone areas in watersheds (Himanshu et al, 2019;Pulighe et al, 2020) and to respond to total suspended solids (TSS) load affecting climate change scenarios (Tan et al, 2019;Khoi et al, 2020). Specifically, in Brazil in the last 5 years, several studies have been developed using SWAT with a focus on soil erosion and sediment loads, including the studies of Bonumá et al (2014), Creech et al (2015), Dantas et al (2015), Silva et al (2016;2017;2018a;2018b) and Condé (2021). Overall, all these previous investigations identified inconsistencies in the estimation of variables related to sedimentological processes (e.g.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Application of the SWAT hydrological model in flow and solid discharge simulation as a management tool of the Indaia River Basin, Alto São Francisco, Minas Gerais

Simões¹,

Condé²,

Roig

et al. 2021

Rev. ambiente água

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Measurement and evaluation of soil erosion and consequent sediment yield are fundamental in the planning and management of watersheds, as they allow the identification of critical areas susceptible to erosive processes. This study analyzed the sediment yield generated by water erosion in the Indaia River Basin, Alto São Francisco, Minas Gerais, by using the SWAT hydrological model. From a regional/local scale, the initial simulation of the variables (flow and solid discharge) was performed on a monthly scale from 1988 to 2017. Then, parameter-sensitivity analysis, calibration, and validation of the model were executed. In the monthly calibration (1988 to 2007), the performance of the simulations for flow was R2=0.92 and NSE=0.91 and for total solid discharge R2=0.51 and NSE=0.50. In the monthly validation (2008 to 2017) for flow, R2=0.85 and NSE=0.82 was obtained and for total solid discharge R2=0.19 and NSE=0.16. Despite the unsatisfactory result in the validation stage, the model was able to analyze the distribution of sediment production by sub-basins or even by the Hydrologic Response Unit (HRU). Therefore, a sediment-yield map was generated which qualitatively indicated a tendency for greater erosive processes in the central portion of the basin. The results will support public policies mitigating environmental degradation of the Indaia River Basin.

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Estimation of sediment production in oil palm expansion areas in the Amazon

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Calibração hidrológica do modelo SWAT em bacia hidrográfica caracterizada pela expansão do cultivo da cana-de-açúcar

Calibração hidrológica do modelo SWAT em bacia hidrográfica caracterizada pela expansão do cultivo da cana-de-açúcar

Caracterização morfométrica da bacia hidrográfica do Rio Juramento

Application of the SWAT hydrological model in flow and solid discharge simulation as a management tool of the Indaia River Basin, Alto São Francisco, Minas Gerais

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