ANÁLISE DE SENSIBILIDADE DE PARÂMETROS HIDROLÓGICOS NA BACIA DO RIO DAS PEDRAS - GUARAPUAVA-PR
DOI:
https://doi.org/10.26848/rbgf.v12.5.p1746-1756Palabras clave:
Análise de sensibilidade, Modelagem, SWATResumen
O modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) é amplamente utilizado para predizer o impacto das alterações no uso e no manejo do solo, entre outros, é extremamente sensível à qualidade dos dados de entrada. Assim, antes da simulação é necessário que se realize uma análise de sensibilidade de tal forma que se possa dar ênfase maior à aquisição e refinamento de determinados dados, diminuir as incertezas e aumentar a confiança nos resultados gerados. Os resultados simulados na bacia do Rio das Pedras – Guarapuava, foram realizadas a análise de sensibilidade e a calibração do modelo SWAT. Após a calibração do modelo os resultados do Índice de Nash & Sutcliffe alterado (COE), do percentual de tendência (PBIAS), e o coeficiente de determinação (R²) foram, respectivamente, 0,69, -0,5 e 0,7, indicando bom ajuste entre a vazão média mensal da bacia Rio das Pedras simulada pelo modelo SWAT em relação aos dados observados.
Sensitivity analysis of hydrological parameters in the Rio das Pedras basin - Guarapuava-PR
A B S T R A C T
The SWAT model is widely used to predict the impact of changes in land use and management, among others, is extremely sensitive to the quality of input data. Thus, prior to the simulation, it is necessary to perform a sensitivity analysis in such a way that greater emphasis can be placed on the acquisition and refinement of certain data, decrease uncertainties and increase confidence in the results generated. The simulated results in the Rio das Pedras - Guarapuava basin, were performed the sensitivity analysis and calibration of the SWAT model. After the calibration of the model, the results of the modified Nash & Sutcliffe Index (COE), percentage of trend (PBIAS), and coefficient of determination (R²) were, respectively, 0.69, -0.5 and 0.7, Indicating a good fit between the average monthly flow of the Rio das Pedras basin simulated by the SWAT model in relation to the observed data.
Descargas
Citas
ABBASPOUR, K.C. SWAT-CUP2: SWAT Calibration and Uncertainty Programs – a user manual. Department of Systems Analysis, Integrated Assessment and Modelling (SIAM), Eawag, Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, Duebendorf, Switzerland, 95 p. 2008.
ABBASPOUR, K.C., JOHNSON, C.A., VAN GENUCHTEN, M.T. H. 2004. Estimating uncertain flo and transport parameters using a sequential uncertainty fitting procedure. J. Vadouse Zone 3 (4), 1340–1352.
ABBASPOUR, K.C., YANG, J., MAXIMOV, I., SIBER, R., BOGNER, K., MIELEITNER, J., ZOBRIST, J., SRINIVASAN, R., 2007. Modelling hydrology and water quality in the pre-alpine/ alpine Thur watershed using SWAT. J. Hydrol. , 413–430.
ARAÚJO, J.C. & KNIGHT, D.W. A review of the measurement of sediment yield in different scales. R. Esc. Minas, 53:257-265, 2005.
ARNOLD, J. G.; SRINIVASAN, R.; MUTTIAH, R S. e WILLIAMS, J. R. Large area hydrologic modeling and assessment part I: model development. Journal of the American Water Resources Association, v.34, p.73-89, 2000.
ASCE. 1993. Criteria for evaluation of watershed models. J. Irrigation Drainage Eng. 119(3): 429-442.
BERTOL, I.; ENGEL, F.L.; MAFRA, A.L.; BERTOL, O.B. & RITTER, S.R. Phosphorus, potassium and organic carbon concentrations in runoff water and sediments under different soil tillage systems during soybean growth. Soil Tillage Res., 94:142-150, 2007.
BEVEN, K. Rainfall-Runoff Modelling - The primer. West Sussex, John Wiley & Sons, 2001. 360p.
BEVEN, K.J. AND BINLEY, A.M., The future of distributed models: model calibration and uncertainty prediction, Hydrological Processes, v. 6, p.279–298, 1992.
BIRKINSHAW, S.J. & BATHURST, J.C. Model study of the relationship between sediment yield and river basin area. Earth Surf. Process. Landf., 31:750-761, 2006.
CAMARGO FILHO, M. Aspectos fundamentais da evolução geomorfológica cenozóica da bacia do rio Bananas - Guarapuava – PR. 1997. 195p. Dissertação (Mestrado em Geografia) – Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis.
FIGUEIREDO, E.E. Sediment yield modelling at micro-basin and basin scales in semi-arid regions of Brazil. In: SCHMIDT, J.; COCHRANE, T.; PHILLIPS, C.; ELLIOTT,S.; DAVIES, T. & BASHER, L., eds. Sediment dynamics in changing environments. Wallingford, 2008. p.157-166. (IAHS Publ., 325)
GOVENDER, M.; EVERSON, C. S. Modelling streamflow from two small South African experimental catchments using the SWAT model. Hydrological Processes, Chichester, v. 19, n. 3, p. 683-692, 2005.
GUPTA, H. V., SOROOSHIAN, S., YAPO, P.O. Status of automatic calibration for hydrologic models: Comparison with multilevel expert calibration. Journal of Hydrologic Eng, v. 4, n. 2, p. 135-143, 1999.
KANNAN, N., et al. Sensitivity analysis and identification of the best evapotranspiration and runoff options for hydrological modeling in SWAT-2000. Journal of Hydrology, v. 332, n. 3- 4, p. 456-466, 2007.
KENNEDY, M C; O’HAGAN, A, BAYESIAN CALIBRATION OF MATHEMATICAL MODELS, J. Roy. Statist. Soc., D63 (3), 425-450, 2001.
KING, K. W.; ARNOLD J. G.; WILLIAMS, J. R.; SCRINIVASAN R. 1996. Soil and Water Assessment Tool–SWAT. USDA, Agricultural Research Service. 450p.
KUCZERA, G; PARENT, E, MONTE CARLO. Assessment of parameter uncertainty in conceptual catchment models: the Metropolis algorithm, J. Hydrology, 211, 69-85, 1998.
LEGATES, D. R., AND G. J. MCCABE. 1999. Evaluating the use of “goodness-of-fit” measures in hydrologic and hydroclimatic model validation. Water Resources Res. 35(1): 233-241.
LI, Z.; LIU, W.; ZHANG, X.; ZHENG, F. Impacts of land use change and climate variability on hydrology in a agricultural catchment on the Loess Plateu of China. Jornal of Hydrology, v. 377, p. 35-42, 2009.
LIEW, M. W.; VEITH, T. L.; BOSCH, D. D.; ARNOLD, J. G. Suitability of SWAT for the Conservation effects assessment project: A comparison on USDA‐ARS watersheds. Journal of Hydrological Research, v.12, p.173‐189, 2007.
LIMA, J.E.F.W.; LOPES, W.T.A.; CARVALO, N.O. & VIEIRA, M.R. Fluxo de sedimentos em suspensão no exutório de grandes bacias hidrográficas em território brasileiro. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE SEDIMENTOS, 8., Campo Grande, 2008. Anais... Campo Grande, ABRH, 2008. CD-ROM
MORIASI, D.N.; ARNOLD, J.G.; LIEW, M.W.V.; BINGNER, R.L.; HARMEL, R.D.; VEITH, T.L. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Watershed Simulations, v. 50, n.3, p. 885-900. 2007.
MORO, M. A utilização da interface SWAT- SIG no estudo da produção de sedimentos e do volume de escoamento superficial com simulação de cenários alternativos. 2005. 100 p. Dissertação (Mestrado em Irrigação e Drenagem) - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Piracicaba, 2005.
NARDY, A. J. R. Geologia e petrologia do vulcanismo mesozóico da região central da Bacia do Paraná. Tese de Doutorado IGCE-UNESP. Rio Claro, 1995. RIBEIRO, A, G. Paisagem e organização espacial na região de Palmas e Guarapuava. Tese de doutorado USP, São Paulo, 1999. (p.65-80).
NEITSCH, S. L.; ARNOLD, J. G.; KINIRY, J.R.; WILLIAMS, J.R. Soil and water assessment tool - Theoretical documentation version 2005. Temple, Blackland Research Center, Texas Agricultural Experiment Station, p. 541, 2005.
Singh, V. P., D.A. Woolhiser. 2002. Mathematical modeling of watershed hydrology. Journal of Hydrologic Engineering 7:270-292.
TRATZ, E. B. As rochas vulcânicas da província magmática do Paraná, suas características de relevo e sua utilização como recurso mineral no município de Guarapuava - PR. Dissertação (mestrado em Geografia). Universidade Federal de Santa Catarina - Programa de Pós-Graduação em Geografia. Florianópolis, Santa Catarina, Brasil, 2009.
VAN GRIENSVEN, A., MEIXNER, T., GRUNWALD, S., BISHOP, T., DILUZIO, M., AND SRINIVASAN, R. (2006). A global sensitivity analysis tool for the parameters of multi-variable catchment models. Journal of Hydrology, 324(1-4), 10-23.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2019 Rafael Adriano de Castro Adriano de Castro, Elias Machado

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Material protegido por derechos de autor y plagio. En caso de material protegido por derechos de autor reproducido en el manuscrito, la atribución completa debe ser informada en el texto; un documento de respaldo de la autorización debe enviarse al Consejo Editorial como documento complementario. Es responsabilidad de los autores, no de la revista o de los editores y revisores, informar en el artículo la autoría de los textos, datos, figuras, imágenes y / o mapas publicados anteriormente en otros lugares. Si existe alguna sospecha sobre la originalidad del material, el Comité Editorial puede verificar el manuscrito en busca de plagio. En los casos en que se confirme el plagio, el manuscrito será devuelto sin más revisión y sin la posibilidad de volver a enviarlo. El autoplagio (es decir, el uso de frases idénticas de documentos previamente publicados por el mismo autor) tampoco es aceptable.






