ANÁLISE DO USO, COBERTURA DA TERRA E GERAÇÃO DE ESCOAMENTO COM BASE NO MODELO HIDROLÓGICO SOIL AND WATER ASSESSMENT TOOL (SWAT) COM PAISAGEM CÁRSTICA NO ALTO DA BACIA DO RIO CORRENTE(GO)

Abstract

Entender como a hidrologia é influenciada pelas alterações do uso da terra, tem sido muito discutido ao longo dos anos no que tange a predição dos efeitos de mudanças em pequenas bacias experimentais. Com base nessa premissa e, por meio de simulações, este trabalho avaliou a aplicabilidade do modelo hidrológico Soil and Water Assessment Tool (SWAT) para investigar sua confiabilidade e analisar o impacto das mudanças de Uso da Terra/Cobertura do Solo (LULC) sobre a hidrologia durante o período de 1985 e 2019 na porção alta da Bacia do Rio Corrente (ABRC). O padrão espacial do Escoamento Superficial (SURq), de Subsuperfície (GWq) e Evapotranspiração (ET) foram quantificados em trinta e cinco (35) subbacias, assim como correlacionando positivamente tais componentes hidrológicos com mudanças do LULC em altos níveis de confiança. As distinções geomorfológicas de infiltração rápida pelas fraturas das rochas calcárias, aliado a distribuição de áreas antrópicas sob a cobertura vegetal têm efeitos notáveis e.g., no runoff superficial, como é o caso das terras agrícolas, de pecuárias, urbanas e; no runoff de subsuperfície e das terras de florestas. Os resultados encontrados para a bacia permitiram concluir que: 1) a diferença espacial era óbvia na cota entre 740 a 900mm onde o gradiente era de 59%, um SURq médio na ordem de 140mm no período simulado de 2019 e 300mm no período de 1985. 2) a bacia apresentou um rico GWq, cerca de 2 a 3 vezes que o SURq. Essas diferenças são características em relevos com feição cárstica. As características de distribuição da vegetação em áreas antropizadas têm efeitos minimizadores no GWq, como é o caso das terras agrícolas, de pasto e urbanas e maximizadoras nas terras vegetadas (florestas); 3) que houve aumento do SURq em terras destinadas ao pasto, cerca de 11% e a diminuição de terras agrícolas e de florestas, cerca de 7% cada, foi o principal fator de um impacto negativo na bacia, pois reequilibra outros processos hidrológicos. 4) como o terreno é um fator significativo que contribui para o efeito do controle macroscópico de funcionamento da geração do escoamento, o escoamento superficial total e o GWq aumentaram significativamente com elevação e inclinação crescentes e; 5) que houve diferenças espaciais entre a área de formação savânica a montante da bacia e a cultura canavieira a jusante, na área de descarga, por sua vez o SURq apresentou um ponto de viragem devido à influência da vegetação. O estudo permitiu concluir ainda que o volume do runoff de subsuperfície médio simulado é maior na região da Área de Proteção Ambiental (APA) das Nascentes do Rio Vermelho (ANRV) e, o runoff superficial é superior no Sudeste e menor no Nordeste da bacia. A ABRC carece de um gerenciamento intensivo nas áreas com feição cárstica com uma política intensiva de boas práticas de manejo. Desta forma, pode-se afirmar que o estudo fornecerá uma base teórica para bacia e na região cárstica. A abordagem proposta é consistente com os efeitos observados na bacia a partir dos resultados encontrados na literatura internacional em diferentes regiões do mundo sob restauração e reconstrução ecológica.

Understanding how hydrology is influenced by changes in land use has been much discussed over the years with regard to predicting the effects of changes in small experimental basins. Based on this premise and through simulations, this work evaluated the applicability of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) hydrological model to investigate its reliability and analyze the impact of Land Use/Land Cover Changes (LULC) on hydrology during the period 1985 and 2019 in the upper portion of the Rio Corrente Basin (ABRC). The spatial pattern of Surface Runoff (SURq), Subsurface Runoff (GWq) and Evapotranspiration (ET) were quantified in thirty-five (35) sub-basins, as well as positively correlating such hydrological components with LULC changes at high confidence levels. The geomorphological distinctions of rapid infiltration by fractures of limestone rocks, combined with the distribution of anthropic areas under the vegetation cover have effects notable e.g., in surface runoff, as is the case of agricultural, livestock, urban land and; in subsurface and forestland runoff. The results found for the basin allowed us to conclude that: 1) the spatial difference was obvious in the elevation between 740 and 900mm where the gradient was 59%, an average SURq in the order of 140mm in the simulated period of 2019 and 300mm in the period from 1985; 2) the basin presented a rich GWq, about 2 to 3 times the SURq. These differences are characteristic in reliefs with a karst feature. Vegetation distribution characteristics in anthropized areas have minimizing effects on GWq, as is the case of agricultural, pasture and urban lands, and maximizing effects on vegetated lands (forests); 3) that there was an increase in the SURq on land used for pasture, around 11% and the decrease in agricultural land and forests, around 7% each, was the main factor of a negative impact on the basin, as it rebalances other hydrological processes; 4) how the terrain is a significant factor contributing to the effect of the macroscopic control of functioning of the total runoff generation and the GWq increased significantly with increasing elevation and slope and; 5) that there were spatial differences between the area of savanna formation upstream of the basin and the sugarcane culture downstream, in the discharge area, in turn, the SURq presented a turning point due to the influence of vegetation. The study also allowed us to conclude that the simulated average subsurface runoff volume is higher in the Environmental Protection Area (APA) of Nascentes do Rio Vermelho (ANRV) region, and the surface runoff is higher in the Southeast and lower in the Northeast of the basin. The ABRC lacks intensive management in areas with karstic features with an intensive policy of good management practices. In this way, it can be stated that the study will provide a theoretical basis for the basin and the karst region. The proposed approach is consistent with the effects observed in the basin from the results found in the international literature in different regions of the world under ecological restoration and reconstruction.