Management of the Poxim-Açu River: a Swat model for evaluating irrigation scenarios

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i12.34732

Keywords:

Hydrological modeling; Water resources management; Hydrographic basin.

Abstract

The present work has as main objective to apply the SWAT model to the Poxim-Açu River watershed, carrying out an assessment of its water production, having as object of study the filling of the Sindicalista Jaime Umbelino de Souza dam (São Cristóvão/SE). The problem is justified by the growing relevance of knowledge of the hydrological complex for the management of natural resources, due to its aid in decision making. Recording data measurements will later be used in 4 irrigation scenarios in two areas of the basin. It seeks to test the applicability of the model in studies of hydrological balance in small basins and the effects of natural interactions and human action, with the use of irrigation, on the flows and volumes produced. Through this study it can be concluded that: the SWAT model is applicable in the realization of simulations of water production and in the studies of the hydrological balance in the hydrographic basin of the Poxim-açú river; the development of a validating procedure, from the accumulation of water in the filling of a reservoir, allowed the evaluation of irrigation use scenarios; carrying out irrigation practices using water directly from the rivers would cause significant reductions in the volumes produced and could affect the filling of the Sindicalista Jaime Umbelino de Souza dam in São Cristovão-SE and the use of water for irrigation, coming from the shallow aquifer , can lead to reductions in the flows of the Poxim-açú River.

References

Aguiar Netto, A. O. Gomes, C. C. S., Lins, C. C. V., Barros, A. C., Campeche, L. F. S. M., & Blanco, F. F. (2007). Características químicas e salino-sodicidade dos solos do Perímetro Irrigado Califórnia, SE, Brasil. Ciência Rural, 37(6), 1640-1645. https://doi.org/10.1590/S0103-84782007000600021

Aguiar Netto, A. O., Santos, D., & Moreira, F. D. (2008). Caminhos da Gestão de recursos hídricos: O caso da sub-bacia hidrográfica do Riacho Jacaré, Baixo São Francisco Sergipano. Irriga, 13(1), 12-25. https://doi.org/10.15809/irriga.2008v13n1p12-25

Alves, J. P. H., Garcia, C. A. B., Aguiar Netto, A. O. & Ferreira, R. A. (Eds.). (2006). Diagnóstico e avaliação da sub-bacia Hidrográfica do rio Poxim. Relatório de Pesquisa. Sergipe: EDUFS/FAPESE, 245p.

Campos Neto, O. P. A., Lima, W. S., & Cruz, F. E. G. (2007). Bacia de Sergipe-Alagoas. Boletim de Geociências Petrobras, 15(2), 405-415

Costa, F. M., & Bacellar, L. A. P. (2010). Caracterização hidrogeológica de aquíferos a partir do fluxo de base. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 15(3), 173-183. https://doi.org/10.21168/rbrh.v15n3.p173-183

Cruz, M. A. S. (2009). Regionalização de precipitações médias e prováveis mensais e anuais no estado de Sergipe. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento. Embrapa Tabuleiros Costeiros: Aracaju, 26p.

Destro, N. (1995). Release fault: a variety of cross fault in linked extensional fault systems, in the Sergipe-Alagoas Basin, NE Brazil. Journal of Structural Geology, 17(5), 615-629. https://doi.org/10.1016/0191-8141(94)00088-h

Embrapa - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. (1979). Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos. Súmula da 10ª Reunião Técnica de Levantamento de Solos. Rio de Janeiro: Embrapa, 83p.

Mandeville, A. N., O'Connell, P. E., Sutcliffe, J. V. & Nash, J. E. (1970). River flow forecasting through conceptual models. Part 3 - The Ray catchment at Grendon Underwood. Journal of Hydrology, 11(2), 109-128. https://doi.org/10.1016/0022-1694(70)90098-3

Moraes, J. M., Schuler, A. E., Manuel, E. G., Guandique, L. C., Milde, J. D., Groppo, L. A., Martinelli, R., & Victoria, L. (2003). Propriedades físicas dos solos na parametrização de um modelo hidrológico. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 8(1), 61-70. https://doi.org/10.21168/rbrh.v8n1.p61-70

Moriasi, D. N., Arnold, J. G., Van Liew, M. W., Bingner, R. L., Harmel, R. D., & Veith, T. L. (2007). Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of the ASABE, 50(3), 885-900. https://doi.org/10.13031/2013.23153

Morton, F. I., Ricard, F., & Fogarasi, F. (1985). Operational estimates of areal evapotranspiration and lake evaporation - Program WREVAP. National Hydrologic Research Institute, Paper Nº 24, Ottawa.

Nash, J. E., & Sutcliffe, J. E. (1970). River flow forecasting through conceptual models: Part I - A discussion of principles. Journal of Hydrology, 10(3), 282-290. https://doi.org/10.1016/0022-1694(70)90255-6

Neitsch, S. L., Arnold, J. G., Kiniry, J. R., & Williams, J. R. (2005). Soil and water assessment tool: Theoretical documentation - version 2005. (2005). Temple: Grassland, Soil and Water Research Laboratory, Agricultural Research Service, 494p. https://swat.tamu.edu/media/1292/SWAT2005theory.pdf

O'Connell, P.E., Nash, J. E., & Farrell, J. P. (1970). River flow forecasting through conceptual models: Part 2 - The Brosna catchment at Ferbane. Journal of Hidrology, 10(4), 317-329. https://doi.org/10.1016/0022-1694(70)90221-0

Porto, M. F. A., & Porto, R. L. (2008). Gestão de bacias hidrográficas. Revista Estudos Avançados, 22(63), 43-60. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-40142008000200004

Rocha, M. R., Espinola Júnior, J., Nunes, F. W. G., Nascimento, J. H. M., & Santos, I. N. (2017). Hydrological Modeling applied with the IPH2 Model in the River Poxim Açu Rio Sub-Basin, Brazil. Ecosystems and Sustainable Development XI. 214, 115-120. https://doi.org/10.2495/eco170121

Sales, J. M. J., Aguiar Netto, A. O., & Carvalho, C. M. (2022). Hydrological modeling of hydrographic basin in the northeast semiarid region of Brazil. Research, Society and Development, 11(3), e48711326735. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i3.26735

Santi, G. M., Furtado, C. M., Menezes, R. S., & Keppeler, E. C. (2012). Variabilidade espacial de parâmetros e indicadores de qualidade da água na sub-bacia hidrográfica do Igarapé São Francisco, Rio Branco, Acre, Brasil. Revista Ecologia Aplicada. 11(1), 23-31. https://doi.org/10.21704/rea.v11i1-2.422

Santos, L. L. (2009). Modelos hidráulicos-hidrológicos: conceitos e aplicações. Revista Brasileira de Geografia Física, 2(3), 1-19. https://doi.org/10.26848/rbgf.v2i3.232624

Sergipe - Secretaria de Estado do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos. (2012). Atlas digital sobre recursos hídricos de Sergipe. Aracajú:SRH, 2012.

Silva, M. G. (2013). Modelagem ambiental na bacia hidrográfica do rio Poxim-açu/SE e suas relações antrópicas. Tese de Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente. São Cristóvão: UFS, 224p.

Silva, M. G., Oliveira, J. A., Aguiar Netto, A. O., Vasco, A. N., & Quintiliano, D. S. (2011). Determinação da curva-chave no rio Poxim-Açu, para auxílio na gestão dos recursos hídricos. Anais... In: Congresso Norte e Nordeste de Pesquisa e Inovação Tecnológica, 6, Natal: IFRN, 2011.

Silva, W. L., Dereczynski, C. P., Chang, M., Freitas, M., Machado, B. J., Tristão, L., & Ruggeri, J. (2015). Tendências observadas em indicadores de extremos climáticos de temperatura e precipitação no estado do Paraná. Revista Brasileira de Meteorologia, 30(2), 181-194. https://doi.org/10.1590/0102-778620130622

Turco, J. E. P., & Carleto N. (2017). Integridade de dados meteorológicos para uso em modelo hidrológico. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada, 11(8), 2084-2097. https://doi.org/10.7127/rbai.v11n800668

Van Griensven, A., Mewixner, T., Grunwald, S., Bishop, T., Diluzio, M., & Sirinivasan, R. (2006). A global Sensitivity analysis tool for the parameters of multi-variable catchment models. Journal of Hydrology, 324, (1-4), 10-23. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2005.09.008

Van Griensven, A., Ndomba, P., Yalew, S., & Kilonzo, F. (2012). Critical review of SWAT applications in the upper Nile basin countries. Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 16(9), 3371-3381. https://doi.org/10.5194/hess-16-3371-2012

Published

15/09/2022

How to Cite

ALMEIDA, C. A. P. de .; AGUIAR NETTO, A. de O. . Management of the Poxim-Açu River: a Swat model for evaluating irrigation scenarios. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 12, p. e302111234732, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i12.34732. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/34732. Acesso em: 14 nov. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences