Universidade Federal do Rio Grande do Norte: Avaliação da produção de sedimento na bacia hidrográfica do rio Potengi através do modelo SWAT
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Título: Avaliação da produção de sedimento na bacia hidrográfica do rio Potengi através do modelo SWAT
Autor(es): Santos, Rodrigo de Oliveira
Palavras-chave: Suscetibilidade à erosão;Produção de sedimentos;SWAT;Rio Potengi;Erosion susceptibility;Sediment yield;SWAT;Potengi River
Citação: SANTOS, Rodrigo de Oliveira. Avaliação da produção de sedimento na bacia hidrográfica do rio Potengi através do modelo SWAT. 2010. 187 f. Dissertação (Mestrado em Saneamento Ambiental; Meio Ambiente; Recursos Hídricos e Hidráulica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.
Resumo: Anthropic disturbances in watersheds, such as inappropriate building development, disorderly land occupation and unplanned land use, may strengthen the sediment yield and the inflow into the estuary, leading to siltation, changes in the reach channel conformation, and ecosystem/water quality problems. Faced with such context, this study aims to assess the applicability of SWAT model to estimate, even in a preliminary way, the sediment yield distribution along the Potengi River watershed, as well as its contribution to the estuary. Furthermore, an assessment of its erosion susceptibility was used for comparison. The susceptibility map was developed by overlaying rainfall erosivity, soil erodibility, the slope of the terrain and land cover. In order to overlap these maps, a multi-criteria analysis through AHP method was applied. The SWAT was run using a five year period (1997-2001), considering three different scenarios based on different sorts of human interference: a) agriculture; b) pasture; and c) no interference (background). Results were analyzed in terms of surface runoff, sediment yield and their propagation along each river section, so that it was possible to find that the regions in the extreme west of the watershed and in the downstream portions returned higher values of sediment yield, reaching respectively 2.8 e 5.1 ton/ha.year, whereas central areas, which were less susceptible, returned the lowest values, never more than 0.7 ton/ha.ano. It was also noticed that in the west sub-watersheds, where one can observe the headwaters, sediment yield was naturally forced by high declivity and weak soils. In another hand, results suggest that the eastern part would not contribute to the sediment inflow into the estuary in a significant way, and the larger part of the sediment yield in that place is due to anthropic activities. For the central region, the analysis of sediment propagation indicates deposition predominance in opposition to transport. Thus, it s not expected that isolated rain storms occurring in the upstream river portions would significantly provide the estuary with sediment. Because the model calibration process hasn t been done yet, it becomes essential to emphasize that values presented here as results should not be applied for pratical aims. Even so, this work warns about the risks of a growth in the alteration of natural land cover, mainly in areas closer to the headwaters and in the downstream Potengi River
metadata.dc.description.resumo: Interferências antrópicas, a exemplo do desenvolvimento de obras inadequadas, da ocupação desordenada do solo e de seu uso indiscriminado para atividades agropecuárias, podem intensificar o aporte de sedimentos para os estuários, implicando em alterações na conformação de seu canal, assoreamento, alteração da qualidade das águas e dos ecossistemas. Diante disso, este trabalho pretende avaliar a aplicabilidade do modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool) para estimar, mesmo que de forma preliminar, a distribuição da produção de sedimentos ao longo da bacia hidrográfica do rio Potengi (BHRP) e a sua contribuição para o estuário, fazendo também um paralelo com sua suscetibilidade à erosão hídrica, de maneira que a aplicação dessa ferramenta possa ser cogitada para fins de planejamento e gestão da bacia. O mapa de suscetibilidade à erosão hídrica foi construído a partir da sobreposição da erosividade das chuvas, da erodibilidade dos solos, da declividade do terreno e da cobertura do solo. Para a sobreposição desses critérios foi realizada uma análise multicriterial pelo método AHP (Analytical Hierarchy Process). O SWAT foi executado para a um período de cinco anos (1997 - 2001), considerando três cenários com composições de cobertura do solo diferentes, com base nas formas de interferência humana: agricultura, pastagem e nenhuma interferência (background). Os resultados foram analisados em termos de escoamento superficial, de produção de sedimentos e de propagação dos sedimentos ao longo dos trechos de rio. Com os resultados das simulações, comparados ao mapa de suscetibilidade à erosão, foi possível constatar que as porções de cabeceira oeste da bacia e do baixo rio Potengi retornaram os maiores valores de produção de sedimentos, alcançando 2,8 e 5,1 t/ha.ano, respectivamente, enquanto que a região central foi considerada a menos suscetível à erosão e a que gera menor carga de sedimentos, não superando 0,7 t/ha.ano. Percebeu-se ainda que nas sub-bacias mais a oeste da bacia, onde se revelam as nascentes da rede hídrica, a produção de sedimentos é impulsionada, naturalmente, pelas grandes declividades aliadas aos solos frágeis. Já para a região leste da bacia os resultados sugerem que, por força de sua própria natureza, essa região não contribuiria significativamente com aporte de sedimentos para o rio Potengi, de forma que a maior parte dos sedimentos produzidos é conseqüência das atividades antrópicas. Para a porção central da bacia, a análise da propagação de sedimentos aponta para um predomínio da deposição em detrimento do transporte, a partir do que se conclui que muito dificilmente um evento de chuva que ocorra no alto rio Potengi contribuirá significativamente com aporte de sedimentos para o estuário do rio. Tendo em vista que os processos de calibração do modelo ainda não foram desempenhados, torna-se imprescindível salientar que os valores apresentados nos resultados deste trabalho não devem ser utilizados para fins práticos. De todo modo, este estudo alerta para os riscos do avanço de um processo inadequado de alteração da cobertura natural do solo, sobretudo nas proximidades das nascentes do rio Potengi e na porção do baixo rio Potengi. Espera-se que este trabalho contribua para motivar futuras pesquisas na área e incitar as discussões voltadas para o manejo da BHRP, incluindo o planejamento das formas de ocupação e das atividades exercidas em seu território