Avaliação do comportamento hidrológico da Bacia de Serra Azul-MG sob cenário hipotético de uso do solo com a adoção de sistemas agroflorestais
| dc.creator | Calebe Rodrigues Soares Santos | |
| dc.date.accessioned | 2024-11-19T20:03:08Z | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-08T23:52:28Z | |
| dc.date.available | 2024-11-19T20:03:08Z | |
| dc.date.issued | 2023-11-28 | |
| dc.description.abstract | The growing demand for natural resources has caused intense changes in land use around the world, with frequent removal of vegetation cover. Such transformations produce changes in the hydrological cycle processes, affecting water availability in terms of quality and quantity. In order to mitigate the impacts of changes in land use and cover on water resources, soil and water conservation practices have emerged, including Agroforestry and Syntropic Agriculture Systems (SAFs). The present study aims to investigate the effects of adopting SAFs on hydrological processes in the context of a rural basin. Scientific literature is still poor in studies of this kind. However, some studies indicate that the implementation of SAFs leads to reductions in surface runoff rates and sediment production, as well as increasing infiltration and base flow rates. In the present work, in order to investigate these effects, two methodologies were adopted: (1) a systematic review of the literature focused on empirical and hydrological modeling works that evaluate the influence of SAFs on the water balance, with special attention to works that describe the strategies adopted to represent SAFs in the SWAT model (Soil & Water Assessment Tool); (2) hydrological modeling applied to the Serra Azul reservoir watershed, Minas Gerais, using the SWAT model and simulation techniques for comparative land use scenarios. In the literature review, 310 publications relevant to the theme were obtained, including: 251 works in English and 59 in Portuguese. From this total, 56 cited or focused on the effect of SAFs on the water balance and only 11 presented different methodologies for representing hypothetical scenarios with the adoption of SAFs in the SWAT hydrological model. In the absence of a specific typology of land use to represent SAFs in the SWAT model, the subdivision of other types of land use available on the SWAT basis was adopted, containing the parameterization of mixed crops, weighting the percentages of area for each cultivation based on the percentages of areas occupied by the stratification of canopies (top of the tree) of each agricultural, shrub or forest species that make up the SAFs arrangements. In order to analyze the effect of SAFs, hypothetical scenarios of gradual implementation of SAFs in the basin area under study were compared. Through the results of hydrological modeling, it was verified that in scenarios with gradual adoption of SAF areas (9.17% to 25.76%), there were changes in some components of the water balance and in water and sediment production: reduction (average flow produced: 0.57% to 2.47%; surface runoff: 4.62% to 26.01%; peak flows: 3.39% to 8.20%; sediment production: 5.34% to 50.50%) and increase (subsurface lateral runoff: 4.27% to 14.44%; percolation: 0.49% to 4.77%; aquifer contribution: 1.58% to 7.08%; evapotranspiration: 1.08% to 7.08%; drought flows: 0.18% to 1.3%). Such results found in the present work and in existing works in the literature indicate that, despite the small reductions in average water production observed, SAFs have the potential to influence the components of the water balance and reduce erosion processes, favoring the maintenance of ecosystem functions associated with water and soil in watersheds. | |
| dc.description.sponsorship | CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | |
| dc.description.sponsorship | FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais | |
| dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/78127 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Engenharia sanitária | |
| dc.subject | Recursos hídricos - Desenvolvimento | |
| dc.subject | Solos - Conservação | |
| dc.subject | Modelagem geológica | |
| dc.subject | Agroecologia | |
| dc.subject | Hidrologia - Simulação (Computadores) | |
| dc.subject | Serra Azul (MG) | |
| dc.subject.other | Agricultura sintrópica | |
| dc.subject.other | Balanço hídrico | |
| dc.subject.other | Hidrologia agroflorestal | |
| dc.subject.other | Modelagem hidrológica | |
| dc.subject.other | Agricultura regenerativa | |
| dc.title | Avaliação do comportamento hidrológico da Bacia de Serra Azul-MG sob cenário hipotético de uso do solo com a adoção de sistemas agroflorestais | |
| dc.title.alternative | Evaluation of the hydrological behavior of the Serra Azul-MG basin under a hypothetical land use scenario with the adoption of agroforestry systems | |
| dc.type | Dissertação de mestrado | |
| local.contributor.advisor-co1 | Nilo de Oliveira Nascimento | |
| local.contributor.advisor1 | Letícia Santos de Lima | |
| local.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3671811334780895 | |
| local.contributor.referee1 | André Ferreira Rodrigues | |
| local.contributor.referee1 | Diego Rodrigues Macedo | |
| local.contributor.referee1 | Danielle de Almeida Bressiani | |
| local.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7633205190983671 | |
| local.description.resumo | A crescente demanda por recursos naturais tem ocasionado intensas mudanças no uso do solo ao redor do mundo, com frequente remoção da cobertura vegetal. Tais transformações geram alterações nos processos do ciclo hidrológico, afetando a disponibilidade hídrica em termos de qualidade e quantidade. A fim de atenuar os impactos das mudanças de uso e cobertura do solo sobre os recursos hídricos, surgem as práticas de conservação do solo e água, entre elas, os Sistemas Agroflorestais e de Agricultura Sintrópica (SAFs). Neste sentido, o presente estudo tem como objetivo investigar os efeitos da adoção de SAFs sobre processos hidrológicos no contexto de uma bacia rural. A literatura científica ainda é incipiente nesta temática. No entanto, alguns trabalhos apontam que a implementação de SAFs leva a reduções nas taxas de escoamento superficial e na produção de sedimentos, assim como aumenta as taxas de infiltração e fluxo de base. No presente trabalho, a fim de investigar estes efeitos, foram adotadas duas metodologias: (1) uma revisão sistemática da literatura enfocada em trabalhos empíricos e de modelagem hidrológica que avaliam a influência dos SAFs no balanço hídrico, com especial atenção aos trabalhos que descrevem as estratégias adotadas para a representação dos SAFs no modelo SWAT (Soil & Water Assessment Tool); (2) modelagem hidrológica aplicada à bacia hidrográfica do reservatório de Serra Azul, Minas Gerais, usando o modelo SWAT e técnicas de simulação de cenários comparados de usos do solo. Na revisão de literatura, foram obtidas 310 publicações com relevância para a temática, entre elas: 251 trabalhos em inglês e 59 em português. Deste total de trabalhos, 56 citaram ou tiveram enfoque no efeito dos SAFs no balanço hídrico e somente 11 apresentaram diferentes metodologias para representação de cenários hipotéticos com adoção de SAFs no modelo ecohidrológico SWAT. Na ausência de uma tipologia específica de uso do solo para a representação dos SAFs no modelo SWAT, durante a modelagem hidrológica adotou-se a subdivisão de outros tipos de usos do solo disponíveis na base do SWAT contendo a parametrização de cultivos mistos, ponderando os percentuais de área para cada cultivo com base nas porcentagens das áreas ocupadas pela estratificação dos dosséis (copas) de cada espécie agrícola, arbustiva ou florestal que compõem os arranjos de SAFs. A fim de analisar o efeito dos SAFs, compararam-se cenários hipotéticos de implantação gradativa de SAFs na área da bacia em estudo. Através dos resultados da modelagem hidrológica foi verificado que, nos cenários com áreas gradativas com adoção de SAFs (9,17% a 25,76%), houve alterações em alguns componentes do balanço hídrico e nas produções de água e sedimentos: redução (vazão média produzida: 0,57% a 2,47%; escoamento superficial: 4,62% a 26,01%; vazões de pico: 3,39% a 8,20%; produção de sedimentos: 5,34% a 50,%) e aumento (escoamento lateral subsuperficial: 4,27% a 14,44%; percolação: 0,49% a 4,77%; contribuição do aquífero: 1,58% a 7,08%; evapotranspiração: 1,08% a 7,08%; vazões de estiagem: 0,18% a 1,3%). Tais resultados encontrados no presente trabalho e em trabalhos existentes na literatura indicam que, a depender do contexto específico da bacia e abrangência de aplicação, os SAFs têm potencial para influenciar os componentes do balanço hídrico e reduzir processos erosivos, favorecendo a manutenção das funções ecossistêmicas associadas à água e solo nas bacias hidrográficas. | |
| local.identifier.orcid | https://orcid.org/0000-0001-7492-6533 | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos |