ABSTRACT This study aimed to use global sensitivity analysis (GSA) methods to evaluate the sensitivity of the SAC-SMA hydrologic model parameters in the estimation of daily flows of the Piracicaba river basin. The study was carried out in three sections of flow monitoring of the Piracicaba river basin, with an area of 5,304.0 km2 and located in the State of Minas Gerais, Brazil. For the global sensitivity analysis of the SAC-SMA model, the Morris and Sobol methods were used. The model parameters showing high sensitivity were UZFWM, which represents the free water depth in the upper zone of the soil and interferes with the subsurface flow and groundwater aquifer recharge; ADIMP, which represents the additional impermeable area of the basin and interferes with the direct runoff generation; and LZPK, LZSK, LZFPM, and LZFSM, which are related to the base flow of the basin. The results showed that most of the SAC-SMA model parameters do not provide expressive variations in the output variable, most of the SAC-SMA model parameters with high sensitivity are the intervenient in the base flow, and the Morris method should be used as a preliminary analysis to the use of the Sobol method.

Os modelos hidrológicos são ferramentas importantes que vêm sendo utilizadas no planejamento e na gestão dos recursos hídricos. Assim, objetivou-se com este trabalho calibrar e validar, numa escala de tempo diária, o modelo SWAT (Soil and Water Assesment Tool) para a bacia hidrográfica do Córrego do Galo, situada no Estado do Espírito Santo. Para a realização do estudo foram utilizados mapas georreferenciados de relevo, tipo e uso do solo, além de séries históricas diárias de clima e vazão da bacia. Na modelagem foram utilizadas séries temporais correspondentes aos períodos de 1º-1- 1995 a 31-12-2000 e 1º-1-2001 a 20-12-2013, para a calibração e validação, respectivamente. A avaliação do desempenho do modelo foi realizada usando os coeficientes de Nash-Sutcliffe (E NS) e percentual de viés (P BIAS). Também foram feitas avaliações do SWAT na simulação das seguintes variáveis hidrológicas: vazões máximas e mínimas diárias anuais; e vazões mínimas de referência Q90 e Q95, com base no erro médio absoluto. Os valores de E NS e P BIAS foram de 0,65 e 7.2% e 0,70 e 14.1%, na calibração e na validação, respectivamente, indicando desempenho satisfatório do modelo. O SWAT simulou adequadamente as vazões mínimas diárias anuais e as de referência para outorga Q90 e Q95 e não foi adequado na simulação das vazões máximas diárias anuais.

Hydrological models are important tools that have been used in water resource planning and management. Thus, the aim of this work was to calibrate and validate in a daily time scale, the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool) to the watershed of the Galo creek , located in Espírito Santo State. To conduct the study we used georeferenced maps of relief, soil type and use, in addition to historical daily time series of basin climate and flow. In modeling were used time series corresponding to the periods Jan 1, 1995 to Dec 31, 2000 and Jan 1, 2001 to Dec 20, 2003 for calibration and validation, respectively. Model performance evaluation was done using the Nash-Sutcliffe coefficient (E NS) and the percentage of bias (P BIAS). SWAT evaluation was also done in the simulation of the following hydrological variables: maximum and minimum annual daily flowsand minimum reference flows, Q90 and Q95, based on mean absolute error. E NS and P BIAS were, respectively, 0.65 and 7.2% and 0.70 and 14.1%, for calibration and validation, indicating a satisfactory performance for the model. SWAT adequately simulated minimum annual daily flow and the reference flows, Q90 and Q95; it was not suitable in the simulation of maximum annual daily flows.

As nascentes são afloramentos dos aquíferos superficiais, e o ciclo da água neste ambiente passa pela recarga que é definida, de maneira geral, como a quantidade de água que é acrescentada ao aquífero, podendo ocorrer localmente a partir da infiltração das águas das chuvas. Neste trabalho, apresenta-se o método de flutuação das superfícies livres (Water Table Fluctuation- WTF) para estimativa da recarga direta e um balanço hídrico subterrâneo para estimativa da recarga profunda, em aquíferos livres. O método WTF utiliza dados de monitoramento do nível do aquífero e rendimento específico do aquífero para a determinação da recarga direta. O balanço hídrico subterrâneo assume a recarga direta estimada pelo método WTF como sendo a entrada de água no sistema, e as saídas, como sendo o escoamento de base e a recarga profunda. As estimativas de recarga foram aplicadas a quatro áreas de recarga de aquíferos superficiais da região do Alto Rio Grande-MG. A estimativa da recarga direta foi de 121,11; 64,62; 83,99 e 152,46 (mm/ano) para as áreas L1, L2, M1 e M2. O efeito da presença de mata na área de recarga pode prevalecer sobre o da declividade do relevo, proporcionando maior recarga direta, mesmo em áreas de recarga com relevo mais íngreme. A drenagem do aquífero superficial (deflúvio propiciado pelas nascentes) no período avaliado superou a recarga direta, indicando uma situação em que a zona saturada, alimenta a zona vadosa.

Springs are outcrops of aquifers surface, and the water cycle in this environment pass through the recharge, generally defined as the amount of water added to the aquifer, which may occur locally from rainwater infiltration. This study uses the Water Table Fluctuation (WTF) method to estimate the direct recharge and a groundwater balance to estimate the deep recharge on unconfined aquifers. The WTF method employs data of the aquifer water levels and its specific yield to estimate the direct recharge. The groundwater balance considers the direct recharge estimated by the WTF method, as the water input in the system and outputs as the base flow and deep recharge. The recharge was estimated at four areas at the watershed of Alto Rio Grande city, Minas Gerais (MG) state, in Brazil. The direct recharge estimate was 121.11; 64.62; 83.99; 152.46 (mm/year) for the L1, L2, M1 and M2 areas. The effect of the presence of forest in the recharge area can prevail over slope of relief, allowing more direct recharge, even in sources with steeper relief. The runoff from the springs in the study period exceeded the direct recharge, indicating a situation in which the saturated zone feeds the vadose zone. The annual flow was above the direct recharge pointing a situation of over exploitation of the aquifer, a non sustainable situation. The specific yield of the aquifers could also have been underestimated.