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http://ri.ufmt.br/handle/1/6287
Tipo documento: | Dissertação |
Título: | Modelagem processual de qualidade da água na Bacia Hidrográfica do Rio São Lourenço |
Autor(es): | Morais, Renato Gatto de |
Orientador(a): | Zeilhofer, Peter |
Membro da Banca: | Zeilhofer, Peter |
Membro da Banca: | Oliveira, Carlos Ueslei Rodrigues de |
Membro da Banca: | Nunes, Rafael Vieira |
Resumo : | O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de modelagens processuais de nitrogênio em mesoescala com o Soil and Water Assessment Tool (SWAT) na bacia hidrográfica do rio São Lourenço e discutir a respeito das principais origens do nutriente. A bacia hidrográfica foi parametrizada com dados de uso e cobertura da terra (UCT) do levantamento da WWF-Brasil (2009), solos da SEPLAN-MT (2000) e modelo digital de elevação SRTM. As entradas meteorológicas inclusive da precipitação foram provenientes da grade global ERA5-Land. Para estimativas das fontes difusas foram realizados ajustes no modelo de acordo com as típicas formas de manejo no plantio e pecuária regional. Como fontes pontuais foram inseridas estimativas da população em grade (IBGE) considerando taxas da eficiência do tratamento de esgoto, captações e lançamentos pontuais de atividades agropecuárias e industriais. Calibragem e validação das modelagens foram realizadas a partir de quatro estações de vazão (ANA), cinco estações sedimentológicas (ANA/CPRM) e seis de qualidade da água (UFMT). Os ajustes realizados no modelo permitiram discutir a relevância da densificação da rede de monitoramento em tempo e espaço para simular aportes de N em uma bacia de contribuição a montante da planície do Pantanal, além de contribuir com a discussão acerca das fontes poluidoras que influenciam a qualidade da água na área de estudo. Para avaliar os dados modelados, as métricas utilizadas foram coeficiente de eficiência Nash Sutcliffe (NSE), coeficiente de determinação (R²) e coeficiente de massa residual (CMR). Para as estimativas de vazão houve evolução na resposta do modelo para as variações observadas (comparado com trabalhos anteriores na região), porém, com ocorrência de picos diários que comprometeram o NSE. As estimativas de nitrato mostraram métricas de desempenho insatisfatórios, porém demonstraram boa representação espacial do fluxo do nutriente na região, considerando a resolução Conama 357/2005 todas as sub-bacias apresentaram valores inferiores ao máximo estabelecido para rios de classe 2 (10 mg/l N). As maiores cargas e concentrações foram encontradas em regiões com ocupação urbana intensa (cidade de Rondonópolis) e, em segundo plano, em áreas de contribuição com predomínio da agricultura intensiva. A falta de dados para calibração automatizada do modelo e as condições físicas heterogêneas da BCH São Lourenço se mostraram limitantes para o modelo fornecer estimativas satisfatórias que pudessem acompanhar as variações espaciais observadas. |
Resumo em lingua estrangeira: | The objective of this study was to evaluate the performance of mesoscale process modeling of nitrogen with the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) in the São Lourenço river basin and to discuss the main sources of the nutrient. The watershed was parameterized with land use and land cover data from the WWF-Brazil survey (2009), soils from SEPLAN-MT (2000) and a digital elevation model SRTM. Meteorological inputs including precipitation were from the ERA5-Land global grid. For estimates of diffuse sources, adjustments were made to the model according to the typical forms of management in planting and regional livestock. As punctual sources, estimates of the population in grid (IBGE) were inserted considering rates of sewage treatment efficiency, collections and punctual releases of agricultural and industrial activities. Calibration and validation of the models were carried out from four flow stations (ANA), five sedimentological stations (ANA/CPRM) and six water quality stations (UFMT). The adjustments made to the model allowed us to discuss the relevance of the densification of the monitoring network in time and space to simulate N inputs in a contribution basin upstream of the Pantanal plain, in addition to contributing to the discussion about the polluting sources that influence the quality water in the study area. To evaluate the modeled data, the metrics used were the nash sutcliffe efficiency coefficient, coefficient of determination (R²) and residual mass coefficient. For the flow estimates, there was an evolution in the model's response to the observed variations (compared to previous works in the region), however, with the occurrence of daily peaks that compromised the NSE. The nitrate estimates showed unsatisfactory performance metrics, but they showed a good spatial representation of the nutrient flow in the region, considering the Conama resolution 357/2005, all sub-basins presented values lower than the maximum established for class 2 rivers (10 mg/l N). The highest loads and concentrations were found in regions with intense urban occupation (Rondonópolis city) and, in the background, in areas of contribution with predominance of intensive agriculture. The lack of data for automated model calibration and the heterogeneous physical conditions of BCH São Lourenço proved to be limiting for the model to provide satisfactory estimates that could follow the observed spatial variations. |
Palavra-chave: | SWAT Bacia do Alto Paraguai Qualidade da água Modelagem hidrológica |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | SWAT Upper Paraguay Basin Water quality Hydrological modeling |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUC - Cuiabá |
Departamento: | Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia (FAET) |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos |
Referência: | MORAIS, Renato Gatto de. Modelagem processual de qualidade da água na Bacia Hidrográfica do Rio São Lourenço. 2022. 72 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia, Cuiabá, 2022. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://ri.ufmt.br/handle/1/6287 |
Data defesa documento: | 30-Sep-2022 |
Aparece na(s) coleção(ções): | CUC - FAET - PPGRH - Dissertações de mestrado |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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