Investigando os impactos do clima futuro e do uso e cobertura da terra nos processos hidrossedimentológicos em uma bacia do bioma Caatinga
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal da Paraíba
Brasil Geografia Programa de Pós-Graduação em Geografia UFPB |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35149 |
Resumo: | Soil erosion by water is a natural process, but it can be intensified by human action such as when removing the vegetation cover, which causes a reduction in infiltration and an increase in surface runoff. Studies focused on this topic are of great relevance for the preservation of soils and water resources, especially in basins located in the Caatinga biome in Brazil, which are characterized by recurrent droughts and extreme events, which affect millions of people every year. Thus, investigating the impacts of future climate as well as the use and cover on hydro sedimentological processes in this biome are fundamental for managing the region's water resources. One of the ways to study future hydro sedimentological processes is through the coupling between simulated time series of precipitation and temperature data in a hydrological model. In the present study, the hydro sedimentological model Soil and Water Assessment Tools was used to assess the processes of surface runoff and sediment production in two different periods in the Sumé Representative Basin, which has a total area of 146.5 km² and is located in the semi-arid region of Paraíba. For the occurrence of modeling was necessary to use physical data of region, such as weather data, data about the use of land, soil type and digital elevation model; As a result, modeling was carried out for different realities (based on land use in the years 1984 and 2019) and different future land use scenarios (regular, optimistic and pessimistic) and future climate scenarios based on different levels of emissions of greenhouse gases (RCP 4.5 and RCP 8.5). To calibrate the model, SWAT-CUP software and a daily flow period, from March 27, 1977 to January 13, 1978 of the Gangorra sub-basin were used. A calibration result considered acceptable was obtained with the Nash-Sutcliffe’s coefficient of efficiency (COE) of 0.59 and the R² of 0.65. The results showed how much vegetation cover reduces surface runoff and sediment production in the different scenarios studied and how much these variables are influenced by land use, soil type and climate. |
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Investigando os impactos do clima futuro e do uso e cobertura da terra nos processos hidrossedimentológicos em uma bacia do bioma CaatingaMudança climáticaModelagem hidrossedimentológicaModelo SWATSistema de Informação Geográfica (SIG)Sensoriamento remotoUso da terra - MudançaSemi-aridRunoff-erosion modellingSWAT modelGISRemote sensingLand use changeCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIASSoil erosion by water is a natural process, but it can be intensified by human action such as when removing the vegetation cover, which causes a reduction in infiltration and an increase in surface runoff. Studies focused on this topic are of great relevance for the preservation of soils and water resources, especially in basins located in the Caatinga biome in Brazil, which are characterized by recurrent droughts and extreme events, which affect millions of people every year. Thus, investigating the impacts of future climate as well as the use and cover on hydro sedimentological processes in this biome are fundamental for managing the region's water resources. One of the ways to study future hydro sedimentological processes is through the coupling between simulated time series of precipitation and temperature data in a hydrological model. In the present study, the hydro sedimentological model Soil and Water Assessment Tools was used to assess the processes of surface runoff and sediment production in two different periods in the Sumé Representative Basin, which has a total area of 146.5 km² and is located in the semi-arid region of Paraíba. For the occurrence of modeling was necessary to use physical data of region, such as weather data, data about the use of land, soil type and digital elevation model; As a result, modeling was carried out for different realities (based on land use in the years 1984 and 2019) and different future land use scenarios (regular, optimistic and pessimistic) and future climate scenarios based on different levels of emissions of greenhouse gases (RCP 4.5 and RCP 8.5). To calibrate the model, SWAT-CUP software and a daily flow period, from March 27, 1977 to January 13, 1978 of the Gangorra sub-basin were used. A calibration result considered acceptable was obtained with the Nash-Sutcliffe’s coefficient of efficiency (COE) of 0.59 and the R² of 0.65. The results showed how much vegetation cover reduces surface runoff and sediment production in the different scenarios studied and how much these variables are influenced by land use, soil type and climate.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA erosão hídrica do solo é um processo natural, mas pode ser intensificado pela ação humana que ao retirar a cobertura vegetal provoca a diminuição da infiltração e o aumento do escoamento superficial. Os estudos voltados para esse tema têm grande relevância para a preservação de solos e dos recursos hídricos, principalmente em bacias localizadas no bioma Caatinga no Brasil, que se caracterizam por recorrentes secas e eventos extremos, que afetam milhões de pessoas todos os anos. Assim, investigar os impactos do clima futuro e do uso e cobertura da terra nos processos hidrossedimentológicos nesse bioma são fundamentais para o gerenciamento dos recursos hídricos da região. Uma das formas de estudar os processos hidrosedimentológicos futuros é através do acoplamento entre séries temporais simuladas de dados de precipitação e temperatura em modelo hidrológico. No presente estudo foi utilizado o modelo hidrosedimentológico Soil and Water Assessment Tools (SWAT) para avaliar os processos de escoamento superficial e produção de sedimentos em dois períodos distintos na Bacia Representativa de Sumé que possui uma área total de 146,5 km² e está localizada na região semiárida da Paraíba. Para a ocorrência da modelagem foi necessário utilizar dados físicos da região, como dados climatológicos, dados de uso da terra, tipo do solo e o modelo digital de elevação; com isso, foi feita a modelagem para diferentes realidades (com base no uso da terra dos anos 1984 e 2019) e diferentes cenários futuros de uso da terra (regular, otimista e pessimista) e cenários de clima futuro com base em diferentes níveis de emissões de gases do efeito estufa (RCP 4.5 e RCP 8.5). Para a calibração do modelo, foram utilizados o software SWAT-CUP e um período de vazão diária, que foi de 27 de março de 1977 a 13 de janeiro de 1978 da sub-bacia Gangorra. Foi obtido um resultado de calibração considerado aceitável com o coeficiente eficiência de Nash-Sutcliffe (COE) igual a 0,59 e o R² igual a 0, 65. Os resultados mostraram o quanto a cobertura vegetal reduz o escoamento superficial e a produção de sedimentos nos diferentes cenários estudados e o quantos essas variáveis são influenciadas pelo uso da terra, tipo do solo e clima.Universidade Federal da ParaíbaBrasilGeografiaPrograma de Pós-Graduação em GeografiaUFPBSilva, Richarde Marques dahttp://lattes.cnpq.br/1007409099917860Henriques, Irla Gabriele Nunes2025-07-11T11:33:13Z2024-04-172025-07-11T11:33:13Z2022-02-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35149porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-07-12T06:05:22Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/35149Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462025-07-12T06:05:22Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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Soil erosion by water is a natural process, but it can be intensified by human action such as when removing the vegetation cover, which causes a reduction in infiltration and an increase in surface runoff. Studies focused on this topic are of great relevance for the preservation of soils and water resources, especially in basins located in the Caatinga biome in Brazil, which are characterized by recurrent droughts and extreme events, which affect millions of people every year. Thus, investigating the impacts of future climate as well as the use and cover on hydro sedimentological processes in this biome are fundamental for managing the region's water resources. One of the ways to study future hydro sedimentological processes is through the coupling between simulated time series of precipitation and temperature data in a hydrological model. In the present study, the hydro sedimentological model Soil and Water Assessment Tools was used to assess the processes of surface runoff and sediment production in two different periods in the Sumé Representative Basin, which has a total area of 146.5 km² and is located in the semi-arid region of Paraíba. For the occurrence of modeling was necessary to use physical data of region, such as weather data, data about the use of land, soil type and digital elevation model; As a result, modeling was carried out for different realities (based on land use in the years 1984 and 2019) and different future land use scenarios (regular, optimistic and pessimistic) and future climate scenarios based on different levels of emissions of greenhouse gases (RCP 4.5 and RCP 8.5). To calibrate the model, SWAT-CUP software and a daily flow period, from March 27, 1977 to January 13, 1978 of the Gangorra sub-basin were used. A calibration result considered acceptable was obtained with the Nash-Sutcliffe’s coefficient of efficiency (COE) of 0.59 and the R² of 0.65. The results showed how much vegetation cover reduces surface runoff and sediment production in the different scenarios studied and how much these variables are influenced by land use, soil type and climate. |
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