Impacts of environmental change on water resources in the Mt. Kenya region

Notter, Benedikt; MacMillan, Lindsay; Viviroli, Daniel; Weingartner, Rolf; Liniger, Hanspeter

doi:10.1016/j.jhydrol.2007.06.022

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“…However, with regard to the amount of water in the watercourse, there is controversy. A reasonable number of studies indicate a decrease in water availability in basins with more forest vegetation (Notter et al, 2007). Our results show that deforestation decreased evapotranspiration, thus increasing the water amount (flow) in rivers.…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 56%

Impacts of deforestation on water balance components of a watershed on the Brazilian East Coast

Pereira

Almeida

Martinez

et al. 2014

Rev. Bras. Ciênc. Solo

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SUMMARYThe Brazilian East coast was intensely affected by deforestation, which drastically cut back the original biome. The possible impacts of this process on water resources are still unknown. The purpose of this study was an evaluation of the impacts of deforestation on the main water balance components of the Galo creek watershed, in the State of Espírito Santo, on the East coast of Brazil. Considering the real conditions of the watershed, the SWAT model was calibrated with data from 1997 to 2000 and validated for the period between 2001 and 2003. The calibration and validation processes were evaluated by the Nash-Sutcliffe efficiency coefficient and by the statistical parameters (determination coefficient, slope coefficient and F test) of the regression model adjusted for estimated and measured flow data. After calibration and validation of the model, new simulations were carried out for three different land use scenarios: a scenario in compliance with the law (C1), assuming the preservation of PPAs (permanent preservation areas); an optimistic scenario (C2), which considers the watershed to be almost entirely covered by native vegetation; and a pessimistic scenario (C3), in which the watershed would be almost entirely covered by pasture. The scenarios C1, C2 and C3 represent a soil cover of native forest of 76, 97 and 0 %, respectively. The results were compared with the simulation, considering the real scenario (C0) with 54 % forest cover. The NashSutcliffe coefficients were 0.65 and 0.70 for calibration and validation, respectively, indicating satisfactory results in the flow simulation. A mean reduction of 10 % of the native forest cover would cause a mean annual increase A costa leste brasileira passou por vasto processo de desmatamento, reduzindo drasticamente seu bioma original. Os possíveis impactos desse processo sobre os recursos hídricos ainda são desconhecidos. Objetivou-se com este trabalho avaliar os impactos do desmatamento sobre os principais componentes do balanço hídrico da bacia hidrográfica do córrego do Galo, ES, localizada na costa leste do Brasil. Para as condições atuais da bacia, o modelo SWAT foi calibrado, no período entre 1997 e 2000, e validado, entre 2001 e 2003. Os processos de calibração e validação foram avaliados pelo coeficiente de Nash-Sutcliffe e pelos parâmetros estatísticos (coeficiente de determinação, coeficiente angular e teste F) da regressão ajustada entre a vazão medida e estimada. Depois do modelo calibrado e validado, novas simulações foram realizadas, considerando três cenários distintos de uso do solo: o legalmente ideal (C1), que leva em consideração a preservação em áreas de APPs; o otimista (C2), que considera a bacia em quase sua totalidade preservada por vegetação nativa; e o pessimista (C3), que considera a bacia coberta em quase sua totalidade por pastagem; o que corresponde a 76, 97 e 0 % de cobertura florestal nativa. Os resultados foram comparados com a simulação realizada com o cenário atual (C0), com 54 % da área coberta com floresta. Os valores d...

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Section: Discussionsupporting

confidence: 56%

Impacts of deforestation on water balance components of a watershed on the Brazilian East Coast

Pereira

Almeida

Martinez

et al. 2014

Rev. Bras. Ciênc. Solo

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“…Notter et al (2007), desenvolvendo e aplicando um modelo semi-distribuído baseado no método CN-SCS à região do Monte Kenya (África), obtiveram C NS de 0,693 e 0,513 para calibração e verificação, respectivamente. Thanapakpawin et al (2007), aplicando um modelo distribuído para simulação hidrológica na Tailândia, atingiram valores máximos de C NS de 0,75, assim como Collischonn et al (2005), trabalhando com o modelo MGB/IPH para a bacia do Rio Uruguai.…”

Section: Estimativa E Comportamento Dos Parâmetros De Calibraçãounclassified

“…Outros modelos ajustados e/ou desenvolvidos com os mesmos objetivos, aplicados a bacias hidrográficas de porte semelhante e algumas com características climáticas semelhantes, como SWAT (Bormann et al, (2007) para uma bacia hidrográfica na Alemanha), CASC2D (Marsik & Waylen (2006) na Costa Rica), annAGNPS (Licciardello et al, 2007, na Itália), NRM3 Streamflow (Notter et al (2007) no Quênia), MGB-IPH (Collischonn et al, 2005, Rio Grande do Sul) e DHSVM (Thanapakpawin et al, 2007), na Tailândia) apresentaram estatísticas de precisão semelhantes, ou mesmo inferiores, conforme já destacado, principalmente no tocante à verificação sendo, em todas as situações, considerados precisos e passíveis de aplicação.…”

Section: Estimativa E Comportamento Dos Parâmetros De Calibraçãounclassified

“…Uma das formas mais comuns de avaliação do comportamento hidrológico de bacias hidrográficas consiste do desenvolvimento e aplicação de modelos fisicamente baseados com auxílio de técnicas de mapeamento, combinando outros modelos, tais como CN-SCS (Easton et al, 2008;Notter et al, 2007;Stackelberg et al, 2007), ARNO (Collischonn et al, 2007), além de certos modelos físicos para descrever o comportamento da infiltração e propagação do escoamento (Pruski et al, 2001), para o que são necessárias séries histó-ricas de precipitação e evapotranspiração a fim de simular o comportamento das vazões a partir de um balanço hídrico, tendo-se determinada camada de solo como controle (Ribeiro Neto, 2006). Este tipo de investigação científica é altamente aceita, em especial quando técnicas de SIG e sensoriamento remoto são aplicadas para espacializar as variáveis de entrada do modelo, consistindo no estado-da-arte do conhecimento na área de engenharia de água e solo e recursos hídricos (Stackelberg et al, 2007;Green et al, 2006;Marsik & Waylen, 2006).…”

Section: Introductionunclassified

“…Alguns modelos fisicamente baseados têm sido desenvolvidos e aplicados para simulação hidrológica em diversas bacias hidrográficas, tais como SWAT (Stackelberg et al, 2007;Bormann et al, 2007;Green et al, 2006), NRM3 Streamflow (Notter et al, 2007), annAGNPS (Licciardello et al, 2007), CASC2D (Marsik & Waylen, 2006) e MGB/IPH (Collischonn et al, 2007); contudo e de acordo com Notter et al, (2007) e Marsik & Waylen (2006), para aplicação de alguns desses modelos são oportunos dados de entrada de alta qualidade, especialmente de parâmetros de solo de difícil e dispendiosa determinação e séries históricas climáticas completas espacialmente distribuídas, dentre outros; por outro lado, os modelos supracitados são complexos, com vários parâmetros de calibração, podendo demandar muito tempo e equipamentos laboratoriais específicos para levantamento de alguns dados, tornando sua aplicação limitada (Notter et al, 2007;Thanapakpawin et al, 2007).…”

Section: Introductionunclassified

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Modelagem hidrológica na bacia hidrográfica do Rio Aiuruoca, MG

Viola¹,

Mello²,

Acerbí³

et al. 2009

Rev. bras. eng. agríc. ambient.

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RESUMOA simulação do comportamento hidrológico de bacias hidrográficas consiste em uma das principais ferramentas na gestão dos recursos hídricos, devido à possibilidade de predição do regime fluvial. A bacia em estudo está localizada na região Alto Rio Grande, Sul de Minas Gerais, com área de drenagem de 2.094 km², constituindo uma das bacias fundamentais de drenagem para o reservatório da Usina Hidrelétrica de Camargos (UHE -Camargos/CEMIG). Neste contexto se objetivou desenvolver e aplicar um modelo hidrológico semi-conceitual, na forma semi-distribuída, para simular o comportamento hidrológico da bacia do Rio Aiuruoca, com apoio dos SIGs e sensoriamento remoto, disponibilizando uma ferramenta útil para o gerenciamento e planejamento dos recursos hídricos na região. Os resultados do coeficiente estatístico de Nash-Sutcliffe (C NS ) foram de 0,87 e 0,92 para as etapas de calibração e verificação, respectivamente, o que, de acordo com a classificação proposta para modelos hidrológicos de simulação, permite qualificá-lo para simulação do comportamento hidrológico na bacia hidrográfica do Rio Aiuruoca. Palavras-chave: hidrologia, escoamento, modelos hidrológicosHydrologic modeling in the Aiuruoca river basin, Minas Gerais State ABSTRACTThe hydrological simulation of watersheds is one of the most important tools for water resources management due to the possibility of flow regime prediction. The Aiuruoca river basin is located in the Alto Rio Grande Basin, southern Minas Gerais State, with 2,094 km 2 of drainage area, and is very important drainage basin into the Camargos Hydropower Plant Reservoir (UHE -Camargos/CEMIG). In this context, this work had the objective of developing and applying a semi-conceptual hydrologic model, in semi-distributed approach, for hydrologic simulation in the Aiuruoca river basin, based on GIS and Remote Sensing tools, thus creating an important tool for management and planning of water resources in the region. The Nash-Sutcliffe coefficients (C NS ), respectively, for calibration and validation periods, were 0.87 and 0.92, showing that the model is able to simulate the hydrologic impacts on the basin, predicting its condition for feeding of the Camargos Reservoir.

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2009

Tracers in Hydrology

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