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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34148
Tipo: | Tese |
Título: | Avaliação prospectiva dos cenários futuros das mudanças climáticas e do uso e ocupação do solo no volume do reservatório Epitácio Pessoa |
Autor(es): | Dantas, Ana Paula Xavier |
Primeiro Orientador: | Silva, Richarde Marques da |
Primeiro Coorientador: | Silva, Alexandro Medeiros |
Resumo: | A região semiárida do Brasil é uma das mais afetadas com a escassez hídrica, principalmente por causa das altas taxas de evapotranspiração e dos vários eventos de seca. Assim, estudos relacionados as mudanças no comportamento do volume de água em reservatórios são de extrema importância. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar o comportamento do volume de água do reservatório Epitácio Pessoa considerando cenários climáticos futuros, mudanças no uso e cobertura da terra e crescimento populacional. O estudo foi composto pelas seguintes etapas metodológicas: (a) estimativa do consumo de água para abastecimento humano futuro de 2030 a 2060, (b) análise das mudanças no uso e cobertura da terra para os anos de 1987, 2001 e 2018 na bacia, (c) predição do uso e cobertura da terra para 2060 na bacia do reservatório Epitácio Pessoa usando o modelo baseado em rede neural MLP, (d) calibrar e validar o modelo hidrológico SWAT para os períodos de 1997−2010 (calibração) e 2011−2017 (validação), (e) analisar a variabilidade da temperatura e precipitação entre 2030 e 2060, a partir dos cenários e modelos de mudanças climáticas projetados pelo IPCC, (f) simular as vazões afluentes do reservatório Epitácio Pessoa de 2030 a 2060 com o modelo hidrológico SWAT, e (g) estimar o volume de água do reservatório Epitácio Pessoa de 2030 a 2060. Os resultados obtidos mostraram predisposição para o aumento da classe agricultura e pastagem, e redução significativamente para classe caatinga arbustiva arbórea aberta para o ano de 2060. As projeções de mudanças climáticas, mostraram que para os períodos mais secos, os MCA preveem meses ainda mais secos na bacia, sendo os meses de setembro a novembro os mais críticos. O cenário de altas emissões (SSP5-8.5) estimam temperaturas mais elevadas para todos os modelos analisados, com temperatura máxima em torno de 34ºC, sendo o mês de dezembro o mais quente. Além disso, na maior parte dos meses, o modelo GFDL- ESM4 apresentou maiores valores para temperatura máxima na bacia. A modelagem hidrológica mostrou resultados considerados satisfatórios, apresentando R² e Nash acima de 0,5, sobretudo na etapa de calibração e validação do posto Caraúbas. Considerando a vazão média incrementada do PISF, o crescimento populacional de 26,37% e consumo de água de 214.735,98 m³/dia para 2060, o estudou mostrou períodos críticos entre os anos 2042 a 2049, com quantidade de água abaixo do volume morto, além disso, o cenário SSP5-8.5 ainda prevê uma situação crítica para o ano de 2059. |
Abstract: | The semi-arid region of Brazil is one of the most affected by water scarcity, mainly due to high evapotranspiration rates and several drought events. Therefore, studies related to changes in the behavior of water volume in reservoirs are extremely important. In this context, the objective of this study was to evaluate the behavior of the water volume of the Epitácio Pessoa reservoir considering future climate scenarios, changes in land use and coverage, and population growth. The study consisted of the following methodological steps: (a) estimation of water consumption for future human supply from 2030 to 2060, (b) analysis of changes in land use and land cover for the years 1987, 2001 and 2018 in the basin, (c) prediction of land use and land cover for 2060 in the Epitácio Pessoa reservoir basin using the MLP neural network-based model, (d) calibrating and validating the SWAT hydrological model for the periods 1997−2010 (calibration) and 2011−2017 (validation), (e) analyzing the variability of temperature and precipitation between 2030 and 2060, based on the climate change scenarios and models projected by the IPCC, (f) simulating the inflows of the Epitácio Pessoa reservoir from 2030 to 2060 with the SWAT hydrological model, and (g) estimating the water volume of the reservoir. Epitácio Pessoa from 2030 to 2060. The results obtained showed a predisposition for an increase in the agriculture and pasture class, and a significant reduction in the open shrubby caatinga class by the year 2060. Climate change projections showed that for the driest periods, the MCA predicts even drier months in the basin, with the months from September to November being the most critical. The high emissions scenario (SSP5-8.5) estimates higher temperatures for all models analyzed, with a maximum temperature around 34ºC, with December being the hottest month. In most months, the GFDL-ESM4 model presented higher values for maximum temperature in the basin. The hydrological modeling showed results considered satisfactory, with R² and Nash above 0.5, especially in the calibration and validation stage of the Caraúbas station. Considering the increased average flow of the PISF, the population growth of 26.37% and water consumption of 214,735.98 m³/day for 2060, the study showed critical periods between the years 2042 to 2049, with water quantity below the dead volume. In addition, the SSP5-8.5 scenario still predicts a critical situation for the year 2059. |
Palavras-chave: | Escassez hídrica Volume reservatório Mudanças climáticas Mudanças no uso e cobertura da terra Water scarcity Reservoir volume Climate change Changes in land use and land cover |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Engenharia Civil e Ambiental |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34148 |
Data do documento: | 26-Mar-2024 |
Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental |
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