Impacto en la producción de sedimentos por uso y ocupación del suelo en la cuenca del río Piçarrão, Triângulo Mineiro
DOI:
https://doi.org/10.51359/2238-6211.2025.262938Palabras clave:
herramienta SWAT, arroyo Piçarrão, uso y ocupación del suelo , producción total de sedimentosResumen
La erosión es un proceso natural cuya magnitud aumenta debido a la intervención humana en el medio ambiente. El objetivo de este estudio fue evaluar tres escenarios de producción de sedimentos (sólidos totales) considerando cambios en el uso y ocupación del suelo en la cuenca del río Piçarrão, Triângulo Mineiro. Utilizando datos de una estación de monitoreo cerca de la desembocadura de la cuenca, se empleó el período de enero de 2017 a diciembre de 2018 para la calibración y de enero a diciembre de 2019 para la validación de un modelo hidrológico y sedimentológico. La Herramienta de Evaluación de Suelos y Aguas (SWAT) se utilizó para las simulaciones hidrológicas y sedimentológicas, y los Programas de Calibración e Incertidumbre SWAT (SWAT-CUP) para la calibración, validación y análisis de sensibilidad. Un análisis de sensibilidad previo identificó los parámetros número de curva, conductividad hidráulica saturada y coeficiente de retardo de escorrentía como los más sensibles en la simulación hidrológica, además de los parámetros factor de erodibilidad mensual del cauce principal, factor de erodibilidad del canal y factor de ajuste de la tasa pico para el transporte de sedimentos en el cauce principal como los más sensibles en la simulación sedimentológica. La calibración y la validación hidrológica arrojaron resultados aceptables, con un coeficiente de Nash-Sutcliffe de 0,52 en la calibración y 0,44 en la validación. El comportamiento temporal de los sedimentos totales arrojó resultados satisfactorios, con un PBIAS de 12,9 en la calibración y -49,0 en la validación. Los escenarios mostraron que las áreas ocupadas por la agricultura son más susceptibles a la erosión que el eucalipto, con una producción mensual 2,1 veces mayor de sedimentos totales en la desembocadura de la cuenca del arroyo Piçarrão.
Citas
ABBASPOUR, K.C. SWAT-CUP2: SWAT Calibration and Uncertainty Programs Manual Version 2, Department of Systems Analysis, Integrated Assessment and Modelling (SIAM), Eawag. Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, Duebendorf, Switzerland. 106 p. 2011.
ABBASPOUR, K.C. SWAT-CUP2009: 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. 2012.
ANTUNES, S. S. H.; PEREIRA, A.R.; BARRAL, U.M. A importância da Área de Relevante Interesse Ecológico Capetinga Taquara – DF: simulação hidrológica utilizando o modelo SWAT. In: Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, 25., 2023. Anais [...]. Porto Alegre: ABRHidro, 2023.
BASTOS, C. A. B.; MILITITSKY, J.; GEHLING, W. A avaliação da erodibilidade dos solos sob o enfoque geotécnico: pesquisas e tendências. Teoria e Prática na Engenharia Civil, [s.l], v. 1, n. 1, p.17-25, nov. 2000. Disponível em: <http://repositorio.furg.br>. Acesso em: 08 mar. 2019.
BLAINSKI, E.; ACOSTA, E.; NOGUEIRA, P.C.P. Calibração e validação do modelo SWAT para simulação hidrológica em uma bacia hidrográfica do litoral norte catarinense. Ambiente e Agua - An Interdisciplinary Journal of Applied Science, [s.l.], v. 12, n. 2, p.226-237, 22 fev. 2017. https://doi.org/10.4136/ambi-agua.1951
BONUMÁ, N. B., REICHERT, J. M., MINELLA, J. P., BARROS, C. A. P., RODRIGUES, M. F., BUARQUE, D. C. 2010. Balanço hídrico e sua relação com a modelagem da produção de sedimentos em uma pequena bacia hidrográfica rural. In: IX Encontro Nacional de Engenharia de Sedimentos. Brasília, Distrito Federal. Brasil.
BRESSIANI, D.A.; SRINIVASAN, R; JONES, C.A.; MENDIONDO, E.M. Effects of spatial and temporal wheater data resolutions on streamflow modeling of a semi-arid brasin, Northeast Brazil. Int J Agric e Bil Eng, [s.l], v. 3, n. 8, p.125-139, 2015.
BRITO, R. N. R .; ASP, N.E .; BEASLEY, C.R .; SANTOS, H. S. S. Características Sedimentares Fluviais Associadas ao Grau de Preservação da Mata Ciliar - Rio Urumajó, Nordeste Paraense Acta Amazônica. v. 1, n.39, p.173-180, 2009. http://dx.doi.org/10.1590/S0044-59672009000100017
CACHAPUZ, P.B.B. (Comp.). Usinas da Cemig: a história da eletricidade em Minas e no Brasil. Rio de Janeiro: Centro da Memória da Eletricidade no Brasil, 2006. 304 p. Disponível em: https://www.cemig.com.br/pt-br/a_cemig/nossos_negocios/usinas/Documents/livro_usinas.pdf. Acesso em: 23 nov. 2019.
CARVALHO, A.P.V.; BRUMATTI, D.V.; DIAS, H.C.T. Importância do manejo da bacia hidrográfica e da determinação de processos hidrológicos. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável. v. 2, n. 2, p.148-156, 2012. https://doi.org/10.21206/rbas.v2i2
CARVALHO, F. H. Uso do modelo SWAT na estimativa da vazão e da produção de sedimentos em bacia agrícola do Cerrado brasileiro. 2014. 152 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Agronomia, Universidade de Brasília, Brasília, 2014.
CASTRO, K. B. Avaliação do modelo SWAT na simulação da vazão em bacia agrícola do Cerrado intensamente monitorada. 2013. 141 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Geociências, Universidade de Brasília, Brasília, 2013.
CHEN, F.; LIU, C. Estimation of the spatial rainfall distribution using inverse distance weighting (IDW) in the middle of Taiwan. Paddy And Water Environment, [s.l.], v. 10, n. 3, p.209-222, 25 fev. 2012. Springer Science and Business Media LLC. http://dx.doi.org/10.1007/s10333-012-0319-1.
EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Rio de Janeiro, 1999. 412 pp. Disponível em: http://www.dpi.inpe.br/Ambdata/mapa_solos.php. Acesso em: 10 nov. 2018.
FERREIRA, R.S.; UAGODA, R.E.S. Análise da predição do balanço hídrico da bacia do ribeirão do Gama-DF através do modelo SWAT. Revista Brasileira de Geografia Física, [s.l], v. 10, n. 3, p.880-893, fev. 2017.
GREEN, C. H.; VAN GRIENSVEN, A. Autocalibration in hydrologic modeling: Using
SWAT2005 in small-scale watersheds. Environmental Modelling and Software, v. 23, n. 4. p.422-434. 2008. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2007.06.002.
HAIRSINE, P. B.; ROSE, C.W. Modeling water erosion due to overland flow using physical principles: 1. Sheet flow. Water resources research, [s.l.], v. 28, n. 1, p. 237-243, 1992. https://doi.org/10.1029/91WR02380.
JUNIOR, J. L. B. Análise da disponibilidade Hídrica da Bacia do Rio Jundiaí por meio de simulações Hidrológicas de Cenários Prováveis. 2014. Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, 2014.
Disponível em: https://repositorio.unicamp.br/Busca/Download?codigoArquivo=465805. Acesso em: 02 de fevereiro de 2024.
KURTZMAN, D.; NAVON, S.; MORIN, E. Improving interpolation of daily precipitation for hydrologic modelling: spatial patterns of preferred interpolators. Hydrological Processes, [s.l.], v. 23, n. 23, p.3281-3291, 15 nov. 2009. Wiley. http://dx.doi.org/10.1002/hyp.7442.
LICCIADELLO, F.; TOSCANO, A.; CIRELLI, G.L.; CONSOLI, S.; BARBAGALLO, S. Evaluation of Sediment Deposition in a Mediterranean Reservoir: Comparison of Long Term Bathymetric Measurements and SWAT Estimations. Land Degradation e Development, [s.l.], v. 28, n. 2, p.566-578, 11 jul. 2016.
LIMA, J. E. F. W., SILVA, E. M., STRAUCH, M., LORZ, C. (2013). Desenvolvimento de Base de Dados de Solos para a Aplicação do Modelo SWAT em Bacia do Bioma Cerrado. XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos. Bento Gonçalves – RS.
LIMA, J. E. F. W.; MONTENEGRO, S. M. G. L.; MONTENEGRO, A. A. A.; KOIDE, S. Comparative hydrology: relationships among physical characteristics, hydrological behavior, and results of the SWAT model in different regions of Brazil. Revista Brasileira de Geografia Física, [s.l], v. 7, n. 6, p.1187-1195, nov. 2014.
MORIASI, D. N.; ARNOLD, J. G.; LIEW, M. V. V.; BINGNER, R. L.; HARMEL, R. D.; VEITH, T. L. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in whatershed simulations. American Society of Agricultural and Biological Engineers, [s.l.], v. 50, n. 3, p.885-900, mar. 2007. https://doi.org/10.13031/2013.23153
NEITSCH, S. L.; ARNOLD, J. G; KINIRY, J. R.; WILLIAMS, J. R. Soil e Water Assessment Tool (SWAT). Texas: Instituto de Recursos Hídricos do Texas, 2011. 634 p. Disponível em: https://swat.tamu.edu/media/99193/swat2009-theory-portuguese.pdf. Acesso em: 02 fev. 2019.
OLIVEIRA, V.A.; MELLO, C.R.; BESKOW, S.; VIOLA, M.R.; SRINIVASAN, R. Modeling the effects of climate change on hydrology and sediment load in a headwater basin in the Brazilian Cerrado biome. Ecological Engineering, [s.l.], v. 133, p.20-31, ago. 2019. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2019.04.021.
OLIVEIRA, L. T. Aplicação do modelo SWAT para simular vazões em uma bacia hidrográfica em Aracruz, ES. 2014. Dissertação (Mestrado). Universidade Federal do Espírito Santo, 2014. Disponível em: http://repositorio.ufes.br/handle/10/5030. Acesso em: 25 de maio de 2024.
PEIXOTO, R.A.O. Estudo do transporte de sedimentos na bacia hidrográfica do rio Jordão - UPGRH-PN1. 2019. 146 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019
PRABHANJAN, A.; RAO, E. P.; ELDHO, T. I. Application of SWAT Model and Geospatial Techniques for Sediment-Yield Modeling in Ungauged Watersheds. Journal of Hydrologic Engineering, [s.l.], v. 20, n. 6, p.1-6, jun. 2015. https://doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0001123
QUAMAR, S., KUMAR, P.; SINGH, H. P. Streamflow and Sediment Simulation in the Song River Basin Using the SWAT Model. Frontiers in Water, v.7, 2025.
https://doi.org/10.3389/frwa.2025.1500086
REBOITA, M.S.; RODRIGUES, M.; SILVA, L.F.; ALVES, M.A. Aspectos climáticos do Estado de Minas Gerais. Revista Brasileira de Climatologia, [s.I.], v. 17, n. 11, p.206-226, jul./dez. 2015. Semestral. https://doi.org/10.5380/abclima.v17i0.41493
RIBEIRO, C. B. de M.; BRESSIANI, D.A.; ROTUNNO FILHO, O.C. Modelagem hidrológica de vazões na Bacia Amazônica utilizando o modelo SWAT. In: Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, 21., 2015, Brasília. Anais [...]. Porto Alegre: ABRHidro, 2015.
ROCHA, E.O. Estudo Ambiental Integrado de Processos Hidrossedimentológicos e Nutrientes na Bacia Hidrográfica do rio Piranga Utilizando o SWAT. 2013. 78 f. Dissertação (Mestrado) – Departamento de Engenharia Civil-Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade de Federal de Viçosa, Viçosa, 2013.
ROMAGNOLI, M.; PORTAPILA, M.; RIGALLI, A.; MAYDANA, G.; BURGUÉS, M.; GARCÍA, C. M. Assessment of the SWAT model to simulate a watershed with limited available data in the Pampas region, Argentina. Science of The Total Environment, [s.l.], v. 596-597, p.437-450, out. 2017. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.01.041
SARTORI, A. Avaliação da classificação hidrológica do solo para a determinação do excesso de chuva do Método do Serviço de Conservação do Solo dos Estados Unidos. 2004. 189 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2004.
SHEN, H. W.; JULIEN, P. Y. Erosion and sediment transport. In: MAIDMENT, D. R. (Org.). Handbook of Hydrology. [s.l.]: Mcgraw-hilll, 1992. Cap. 12, p. 12.45.
SANTOS, F. M. DOS; PELINSON, N. DE S.; OLIVEIRA, R. P. DE; DI LOLLO, J. A. Using the SWAT model to identify erosion prone areas and to estimate soil loss and sediment transport in Mogi Guaçu River basin in Sao Paulo State, Brazil. Catena, v. 222, mar. 2023. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106872
SANTOS, F. M. DOS; OLIVEIRA, R. P. DE; DI LOLLO, J. A. Effects of Land Use Changes on Streamflow and Sediment Yield in Atibaia River basin - SP, Brazil. Water, v. 12, 1711; 2020; https://doi.org/10.3390/w12061711
SOUSA, C. M. Evolução do uso das terras no alto curso do rio Jordão no município de Araguari (MG). 2014. 107 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Geografia, Universidade Federal de Goiás, Catalão, 2014.
TAVEIRA, L. R. S. Avaliação do modelo SWAT na simulação da hidrossedimentologia da bacia do Ribeirão Posses (Extrema – MG). 2016. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG, 2016
TAVEIRA, B. D. A. e Dos SANTOS, I. Avaliação do efeito de Mudanças Climáticas na Vazão e Transporte de Sedimentos na bacia hidrográfica do rio Nhundiaquara, Serra do Mar Paranaense. Boletim de Geografia, Maringá, v. 37, n. 2, p. 29-42, 2019. DOI: https://doi.org/10.4025/bolgeogr.v37i2.35607.
TOMKINS, K. M. Uncertainty in streamflow rating curves: methods, controls and consequences. Hydrological Processes, [s.l.], v. 28, n. 3, p.464-481, 16 nov. 2012.
TUCCI, C. E. M. (Org.). Hidrologia: ciência e aplicação. 4. ed. Porto Alegre: UFRGS/ABRH, 2013. 943 p.
VIANA, J.; MONTENEGRO, S.; SILVA, B.; SILVA, R.; SRINIVASAN, R. SWAT parameterization for identification of critical erosion watersheds in the Pirapama River basin, Brazil. Journal of Urban and Environmental Engineering, [s.l.], v. 13, n. 1, p.42-58, 30 jun. 2019. Journal of Urban and Environmental Engineering. http://dx.doi.org/10.4090/juee.2019.v13n1.042058.
WILLIAMS, J.R. 1975. Sediment-yield prediction with universal equation using runoff energy factor. p. 244-252. In Present and prospective technology for predicting sediment yield and sources: proceedings of the sediment yield workshop, USDA Sedimentation Lab., Oxford.
WU, W.; VIEIRA, D.A.; WANG, S.S.Y. One-Dimensional Numerical Model for Nonuniform Sediment Transport under Unsteady Flows in Channel Networks. Journal of Hydraulic Engineering, [s.l.], v. 9, n. 130, p.914-923, set. 2004.
ZAZONI, D.A. Modelos hidrológicos para estimativa de vazões e impacto de mudanças na ocupação do solo sobre a disponibilidade hídrica. 2023. 50 f. Tese (Doutorado) - Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo e Geografia, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais, UFMS, 2023.
Disponível em: https://posgraduacao.ufms.br/portal/trabalho-arquivos/download/12471. Acesso em: 20 de abril de 2024.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Carlos Eugenio Pereira, Vinicius de Matos Brandão Raposo

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
a) Autores mantêm os direitos autorais e concedem à REVISTA DE GEOGRAFIA da Universidade Federal de Pernambuco o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional. CC BY - . Esta licença permite que os reutilizadores distribuam, remixem, adaptem e criem a partir do material em qualquer meio ou formato, desde que a atribuição seja dada ao criador. A licença permite o uso comercial.
b) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
c) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
d) Os conteúdos da REVISTA DE GEOGRAFIA estão licenciados com uma Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional. CC BY - . Esta licença permite que os reutilizadores distribuam, remixem, adaptem e criem a partir do material em qualquer meio ou formato, desde que a atribuição seja dada ao criador. A licença permite o uso comercial.
No caso de material com direitos autorais a ser reproduzido no manuscrito, a atribuição integral deve ser informada no texto; um documento comprobatório de autorização deve ser enviado para a Comissão Editorial como documento suplementar. É da responsabilidade dos autores, não da REVISTA DE GEOGRAFIA ou dos editores ou revisores, informar, no artigo, a autoria de textos, dados, figuras, imagens e/ou mapas publicados anteriormente em outro lugar.