Simulation of Flow in the Capim River (PA) using the SWAT Model

Nunes, Hildo Giuseppe Garcia Caldas; Sousa, Adriano Marlisom Leão de; Santos, Joyse Tatiane Souza dos

doi:10.1590/2179-8087.017116

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“…In the middle-scale watershed, Lyu et al [61] simulated the hydrological cycle and analyzed the influence of climate variability and land use change on green water resources from 1995 to 2015 in the Xihe River Basin, China. Nunes et al [62] got a successful result and determined the watershed's use efficiency by using the meteorological data which from 2000 to 2010 in the Capim River watershed, Brazil. In the small-scale watershed, Qiao et al [63] developed a model for heavy metal migration simulation based on the SWAT in Huanjiang watershed, China.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Spatial Variabilities of Runoff Erosion and Different Underlying Surfaces in the Xihe River Basin

Wang

Yao

Liu

et al. 2019

Water

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Runoff erosion capacity has significant effects on the spatial distribution of soil erosion and soil losses. But few studies have been conducted to evaluate these effects in the Loess Plateau. In this study, an adjusted SWAT model was used to simulate the hydrological process of the Xihe River basin from 1993 to 2012. The spatial variabilities between runoff erosion capacity and underlying surface factors were analyzed by combining spatial gradient analysis and GWR (Geographically Weighted Regression) analysis. The results show that the spatial distribution of runoff erosion capacity in the studying area has the following characteristics: strong in the north, weak in the south, strong in the west, and weak in the east. Topographic factors are the dominant factors of runoff erosion in the upper reaches of the basin. Runoff erosion capacity becomes stronger with the increase of altitude and gradient. In the middle reaches area, the land with low vegetation coverage, as well as arable land, show strong runoff erosion ability. In the downstream areas, the runoff erosion capacity is weak because of better underlying surface conditions. Compared with topographic and vegetation factors, soil factors have less impact on runoff erosion. The red clay and mountain soil in this region have stronger runoff erosion capacities compared with other types of soils, with average runoff modulus of 1.79 × 10−3 m3/s·km2 and 1.68 × 10−3 m3/s·km2, respectively, and runoff erosion power of 0.48 × 10−4 m4/s·km2 and 0.34 × 10−4 m4/s·km2, respectively. The runoff erosion capacity of the alluvial soil is weak, with an average runoff modulus of 0.96 × 10−3 m3/s·km2 and average erosion power of 0.198 × 10−4 m4/s·km2. This study illustrates the spatial distribution characteristics and influencing factors of hydraulic erosion in the Xihe River Basin from the perspective of energy. It contributes to the purposeful utilization of water and soil resources in the Xihe River Basin and provides a theoretical support for controlling the soil erosion in the Hilly-gully region of the Loess Plateau.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Spatial Variabilities of Runoff Erosion and Different Underlying Surfaces in the Xihe River Basin

Wang

Yao

Liu

et al. 2019

Water

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“…Estes resultados corroboram com os trabalhos realizados por Pereira et al, 2016;Monteiro et al, 2016;Blainski et al, 2017;Paz et al, 2018;Rafee et al, 2019;Nunes et al, 2019, os quais obtiveram resultados satisfatórios nos procedimentos de calibração hidrológica do SWAT em bacias localizadas em território brasileiro, com usos predominantemente agrícolas. Na Figura 6 tem-se a comparação entre a vazão observada e simulada para o período de disponibilidade de dados observados 2011-2017, antes e depois do processo de calibração e validação.…”

Section: B) A)unclassified

“…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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“…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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Simulation of Flow in the Capim River (PA) using the SWAT Model

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Spatial Variabilities of Runoff Erosion and Different Underlying Surfaces in the Xihe River Basin

Spatial Variabilities of Runoff Erosion and Different Underlying Surfaces in the Xihe River Basin

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

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