IMPACTO DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA VAZÃO E NA DINÂMICA DE SEDIMENTOS EM GRANDES BACIAS HIDROGRÁFICAS: ESTUDO DE CASO DA BACIA DO RIO DOCE

bibo.pageEnd166
dc.contributor.advisor1Buarque, Diogo Costa
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/000000032698520X
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8616432679482558
dc.contributor.authorDela Costa, Franciélli de Paula
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-0581-7370
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6056993465547603
dc.contributor.referee1Collischonn, Walter
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7630-396X
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0592949496367500
dc.contributor.referee2Reis, José Antonio Tosta dos
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-9916-1469
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7828468159099998
dc.date.accessioned2024-05-30T00:49:33Z
dc.date.available2024-05-30T00:49:33Z
dc.date.issued2021-08-13
dc.description.abstractAssessing the effects of climate change on flow and suspended sediments discharge provides relevant information for the development of water resources management plans and the elaboration of mitigation and adaptation strategies in river basins. This study verified the impacts of climate change on the flow and suspended sediments transport at the Doce river basin, located in the states of Espírito Santo and Minas Gerais. The basin has high sediment concentrations, which result in one of the highest sediment loads among large Brazilian basins. For this investigation, the MGB-SED and the future projections of the RCM Eta-BESM, Eta-CanESM2, Eta-MIROC5 and EtaHadGEM2-ES 20 km were used, with a spatial resolution of 20 km, and of the EtaHadGEM2-ES 05 km, with a spatial resolution of 05 km. Three future periods were considered for the simulations (2015 - 2040, 2041 - 2070 and 2071 - 2099), carried out with a daily time step, considering the climate scenarios RCP 4.5 and RCP 8.5. Simulations with the projections of climate models show a tendency to reduce the average annual flow and the average annual suspended sediments discharge in the Doce river basin in the 21st century. However, in some watercourses there may be an increase in the average annual flows and average annual suspended sediments discharges generated from the Eta-BESM and Eta-MIROC5 simulations, especially in the northernmost region of the study area. In the main tributaries and in the basin's outlet, the average annual flow trends vary from -5% to -84% in 2015 - 2040, from 0% to -76% in 2041 - 2070 and from -2% to -91% in 2071 - 2099. The average annual suspended sediments discharge trends at these points vary from -5% to -91% in 2015 - 2040, from +9% to -82% in 2041 - 2070 and from +12% to -93 % in 2071 - 2099. In the Suaçuí Grande river basin, positive variations were verified arising from the simulations with the projections of Eta-MIROC5. The results indicate considerable differences in the impacts of climate change on average annual flow and average annual solid discharge as a function of regional climate models and climate scenarios (RCP). However, the study carried out shows that all projections indicate that the Doce River basin may suffer serious problems related to decrease in flow, as well as significant reductions in the suspended sediments transport. Reductions in sediment transport in watercourses can significantly affect species habitats and channel erosion. Flow reductions, on the other hand, can compromise the supply of water for human consumption and the availability of water for agriculture, industry, electricity generation, which are important for eastern Minas Gerais and northwestern Espírito Santo.
dc.description.resumoA avaliação dos efeitos das mudanças climáticas na vazão e na descarga sólida em suspensão fornece informações relevantes para o desenvolvimento de planos de gerenciamento de recursos hídricos e da elaboração de estratégias de mitigação e adaptação em bacias hidrográficas. Este estudo verificou os impactos das mudanças climáticas na vazão e no transporte de sedimentos em suspensão da bacia do rio Doce, localizada nos estados do Espírito Santo e de Minas Gerais. A bacia apresenta altas concentrações de sedimentos, que resultam em uma das maiores cargas de sedimentos entre as grandes bacias brasileiras. Para essa investigação, foram utilizados o MGB-SED e as projeções futuras dos MCR Eta-BESM, Eta-CanESM2, Eta-MIROC5 e Eta-HadGEM2-ES 20 km, com resolução espacial de 20 km, e do EtaHadGEM2-ES 05 km, com resolução espacial de 05 km. Três períodos futuros foram considerados para as simulações (2015 - 2040, 2041 - 2070 e 2071 - 2099), realizadas com passo de tempo diário, considerando os cenários climáticos RCP 4.5 e o RCP 8.5. As simulações com as projeções dos modelos climáticos mostram uma tendência de redução da vazão média anual e da descarga sólida em suspensão média anual na bacia do rio Doce no século XXI. No entanto, em alguns cursos d’água pode haver aumento das vazões médias anuais e das descargas sólidas em suspensão médias anuais geradas a partir das simulações do Eta-BESM e do Eta-MIROC5, especialmente a região mais ao norte da área de estudo. Nos principais afluentes e no exutório da bacia, as tendências da vazão média anual variam de -5% a -84% em 2015 - 2040, de 0% a -76% em 2041 - 2070 e de -2% a -91% em 2071 - 2099. Já as tendências da descarga sólida em suspensão média anual nesses pontos variam de -5% a -91% em 2015 - 2040, de +9% a -82% em 2041 - 2070 e de +12% a -93% em 2071 - 2099. Na bacia do rio Suaçuí Grande foram verificadas variações positivas decorrentes das simulações com as projeções do Eta-MIROC5. Os resultados indicam diferenças consideráveis nos impactos das mudanças climáticas na vazão média anual e na descarga sólida média anual em função dos modelos climáticos regionais e dos cenários climáticos (RCP). No entanto, o estudo feito mostra que todas as projeções indicam que a bacia do rio Doce pode sofrer graves problemas relacionados à diminuição da vazão, bem como reduções significativas no transporte de sedimentos em suspensão. Reduções no transporte de sedimentos nos cursos d’água podem afetar significativamente os habitats das espécies e a erosão dos canais. Já as reduções na vazão podem comprometer o abastecimento de água para consumo humano e a disponibilidade de água para agropecuária, indústria, geração de energia elétrica, que são importantes para o leste mineiro e o noroeste do Espírito Santo.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/14804
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Ambiental
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.rightsopen access
dc.subjectMudanças climáticas
dc.subjectvazão
dc.subjectdescarga sólida em suspensão
dc.subjectbacia do rio Doce
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.titleIMPACTO DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA VAZÃO E NA DINÂMICA DE SEDIMENTOS EM GRANDES BACIAS HIDROGRÁFICAS: ESTUDO DE CASO DA BACIA DO RIO DOCE
dc.title.alternativeIMPACT OF CLIMATE CHANGE ON FLOW AND SEDIMENT DYNAMICS ON LARGE RIVER BASINS: RIO DOCE BASIN CASE STUDY
dc.typemasterThesis

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