Análise comparativa do SWMM e SWAT para bacias de usos natural e misto quanto à modelagem de cargas de poluição difusa

Abstract

A urbanização em todas as áreas do mundo trouxe diversas melhorias para a qualidade de vida, porém quando não é acompanhada de infraestrutura de saneamento e de estudos sobre o seu impacto no meio ambiente, os malefícios podem ser diversos. Para avaliar o impacto da urbanização no meio ambiente, especificamente sobre os corpos hídricos, diversos modelos hidrológicos, hidráulicos e de qualidade da água foram surgindo para estudar essa influência. O SWMM é um modelo hidrológico amplamente utilizado para bacias urbanas, embora em muitos desses casos as bacias possuam uso misto. Este projeto realizou uma análise comparativa entre dois modelos hidrológicos, o SWMM e o SWAT, para a simulação de bacias de usos do solo natural e misto, com a finalidade de entender a aplicabilidade do SWMM nas situações já simuladas no SWAT, de simulação contínua de vazão e cargas de poluentes, porém a partir de uma abordagem inicial, com o modelo SWMM não calibrado. Foi realizada também a simulação de evento chuvoso para a bacia de uso misto para testar o uso do SWMM nesse outro tipo de simulação, sendo necessário realizar o trabalho de monitoramento de precipitação na bacia e de nível e qualidade da água no exutório dela. Para a bacia de uso natural, a bacia do Capetinga, foram simulados no SWMM o escoamento superficial e a carga de sedimentos suspensos e os resultados obtidos foram comparados aos dados simulados por Távora (2017) no SWAT e os dados monitorados pelo mesmo autor. Para a bacia de uso misto, a bacia do Riacho Fundo, foi simulado o escoamento superficial, a carga de nitrogênio e a carga de fósforo e os resultados obtidos foram comparados aos dados simulados por Nunes et al. (2020) no SWAT e os dados monitorados que o autor também utilizou. Já a simulação de evento se baseou no evento chuvoso do dia 23/12/2019. Os resultados obtidos nas simulações com o uso do SWMM, sem calibração, para a bacia do Capetinga foram classificados como insatisfatórios para a simulação de vazão segundo o NSE, porém para a simulação de carga de sedimentos os resultados foram melhores. Para a bacia do Riacho Fundo na configuração de simulação contínua, tanto na simulação qualitativa quanto na quantitativa os resultados foram classificados como insatisfatórios de acordo com o NSE, o que também aconteceu para a simulação de evento. Pode-se concluir que, embora os resultados não tenham alcançado uma eficiência satisfatória, pode-se esperar que as etapas de calibração e verificação do modelo, o SWMM pode levar a um desempenho satisfatório nas simulações.