Uso de um modelo hierárquico de suscetibilidade à erosão e do Swat na simulação de vazão na bacia hidrográfica do rio Atibaia

Abstract

As questões de qualidade e disponibilidade de água, bem como da utilização dos solos, estão recebendo cada vez mais atenção, pois somente com a conservação destes recursos naturais será possível alcançar os objetivos de desenvolvimento sustentável (ODS) das Nações Unidas. A conservação do solo e da água estão interligadas devido ao seu papel fundamental no apoio à vida humana, às atividades econômicas e à sustentabilidade ambiental. A presente pesquisa é estruturada em três capítulos, que são: No primeiro capítulo, intitulado Considerações Gerais, foi dividido em duas partes: Introdução e Revisão de Literatura. No capítulo 2: Modelo Hierárquico Aplicado à Suscetibilidade à Erosão na Bacia Hidrográfica do Rio Atibaia. Este capítulo discute a suscetibilidade à erosão hídrica (SEro) dos solos na bacia do Rio Atibaia, enfatizando a importância desse conhecimento para o planejamento do uso da terra. A SEro é influenciada por fatores como a conformação da paisagem, uso do solo e cobertura vegetal. Um modelo baseado no Analytic Hierarchy Process (AHP) foi utilizado para integrar esses fatores e mapear a SEro, utilizando dados cartográficos. A abordagem combinou AHP e Sistemas de Informação Geográfica (SIG), resultando em um mapa que reflete a vulnerabilidade à erosão nas Unidades de Resposta Hidrológica (URH). O estudo conclui que uma gestão eficaz dos solos é crucial para a saúde ambiental e para alcançar os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). No capítulo 3: Simulação de Vazão com a Ferramenta de Avaliação de Solo e Água (SWAT) na Bacia do Rio Atibaia. O terceiro capítulo aborda a importância da água para a economia e desenvolvimento sustentável, focando na modelagem hidrológica utilizando a ferramenta SWAT na bacia do Rio Atibaia. O estudo visou avaliar incertezas na simulação de vazão e calibrar dados de vazão diária. Utilizando o pacote R-SWAT, foram identificados 11 parâmetros sensíveis, e a eficiência do modelo foi avaliada com a Eficiência Kling-Gupta (KGE). Os resultados indicaram que o modelo é eficiente na simulação de vazão. Embora a maior parte dos resultados tenha sido satisfatório, uma estação apresentou incertezas, ressaltando a importância de dados precisos para a gestão hídrica. Este capítulo destaca a relevância da gestão de recursos hídricos e das políticas públicas para assegurar a sustentabilidade dos recursos naturais e a segurança alimentar.

Water quality and availability, as well as land use, are receiving increasing attention, since only by conserving these natural resources will it be possible to achieve the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs). Soil and water conservation are interconnected due to their fundamental role in supporting human life, economic activities and environmental sustainability. This research is structured in three chapters, which are: The first chapter, entitled General Considerations, was divided into two parts: Introduction and Literature Review. In Chapter 2: Hierarchical Model Applied to Erosion Susceptibility in the Atibaia River Basin. This chapter discusses the susceptibility to water erosion (SEro) of soils in the Atibaia River Basin, emphasizing the importance of this knowledge for land use planning. SEro is influenced by factors such as landscape conformation, land use and vegetation cover. A model based on the Analytic Hierarchy Process (AHP) was used to integrate these factors and map the SEro, using cartographic data. The approach combined AHP and Geographic Information Systems (GIS), resulting in a map that reflects the vulnerability to erosion in the Hydrological Response Units (URH). The study concludes that effective soil management is crucial for environmental health and for achieving the Sustainable Development Goals (SDGs). In Chapter 3: Streamflow Simulation with the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) in the Atibaia River Basin. The third chapter addresses the importance of water for the economy and sustainable development, focusing on hydrological modeling using the SWAT tool in the Atibaia River Basin. The study aimed to evaluate uncertainties in streamflow simulation and calibrate daily streamflow data. Using the R-SWAT package, 11 sensitive parameters were identified, and the model efficiency was evaluated with the Kling-Gupta Efficiency (KGE). The results indicated that the model is efficient in simulating streamflow. Although most of the results were satisfactory, one station presented uncertainties, highlighting the importance of accurate data for water management. This chapter highlights the relevance of water resource management and public policies to ensure the sustainability of natural resources and food security.