Simulação hidrológica e dinâmica emergética para mudança de uso do solo em bacia hidrográfica

Candidato a PhD: Marcos D.B. WatanabeOrientador: Enrique Ortega

Curso de Extensão, LEIAJulho de 2011

Modelo sob estudo

• Bacia hidrográfica

Unidade natural, cujo elemento integrador é representado por canais de drenagem, em que a água é um elemento referencial.

-“Volume de controle” :

- Balanço de massa- Modelos descrevendo estoques e fluxos

Região:

• Nome: A bacia de drenagem do Taquarizinho, em Mato Grosso do Sul, a 200 km de Campo Grande

• Uso: Atualmente 65 % agropecuária e o Cerrado equivale a 35%

• Área na borda do Pantanal – Bacia do Alto Taquari = assoreamento

Modelo sob estudo

• Modelo hidrológico: Dynamic emergy accounting for assessing the environmental benefits of subtropical wetland stormwater management systems. Ecological Modelling 192 (2006) 327-361.

Modelo sob estudo

• Modelagem e simulação.

• Fluxos hidrológicos

• Dinâmica emergética

Modelo sob estudo

Modelo sob estudo

1- Entendendo o sistema

2- Modelagem do sistema

3- Calibração.

4- Simulação.

5- Validação.

Diagrama do sistema

Entradas:

- Energia solar- Chuva - Água do canal- Água subterrânea

Estoques:

- AU:Área da bacia- BU:Biomassa terrestre- SD: Retenção superficial- USM:Umidade do solo- CW:Canal de água- SA:Aquífero superficial

Fluxos internos/Processos:

- J2: Chuva- J4: Escoam. Superficial- J5: Ação capilaridade vertical - J7: Infiltração- J8: Evaporaçao superfície- J9: Evaporação no canal- J10: Ação Capilaridade- J11: Percolação- J12: Prod. biomassa- J14: Transpiração- J15: Recarga de aquiífero- J16: Troca aquifero/canal- J18: Descarga linear canal- J19: Desc. Quadrática canal

Diagrama do sistema

Modelagem dos fenômenos

Inter-relação entre:

- Fluxos, estoques e coeficientes (k)

- Relação multiplicativa

Modelagem dos fenômenos

Variação nos Estoques e Fluxos

Quais os valores de k?

Calibração do modelo

Esforço para:

- Encontrar coeficientes (k)

- A partir de um valor real

Calibração do modelo

Calibração do modelo

Calibração do modelo

Validação do modelo

Etapas:

1.Calibração (1995 - 1996)2.“1a. Validação (ANA: 1995 -

1996)”

3.Desagregação do modelo em 66 sub-bacias (1995-1996)

(incluir influencia da cobertura vegetal, e topografia – índices USLE).

4. Calibrar uso solo 1966 (-30 anos) “2a. Validação” em 1966: J4

equivale a Barsanti et al. (2003), metade 1996

5. Cenário futuro: 2026 (+30 anos)

?

-Linguagem Excel: compreensão maior das inter-dependências

Modelo