RESUMO Esta pesquisa tem como objetivo propor um método para estimar a concentração de fósforo total (TP) em reservatórios, baseado nas relações com vazões e carga de sedimentos em regiões com dados limitados sobre a carga de TP em reservatórios. O estudo de caso foi realizado em uma bacia hidrográfica tropical subúmida de 45,4 km2, localizada no estado do Ceará, com um reservatório de saída de 482.920 m3. A modelagem hidrossedimentológica foi conduzida utilizando o modelo orientado a processos WASA-SED (Modelo de Disponibilidade Hídrica em Áreas Semiáridas com Dinâmica de Secamento). Quatro modelos de produção de sedimentos foram testados — Equação Universal de Perda de Solo (USLE), Onstad-Foster, Equação Universal de Perda de Solo Modificada (MUSLE) e Ferramenta Multiescala de Erosão do Solo (MUST) —, produzindo taxas de sedimentação decadal no reservatório de Tijuquinha variando de 2,8 a 15% por década, com o melhor desempenho observado para o MUST (7,2% década-1) em comparação com dados de levantamentos batimétricos realizados em 1992 e 2020 (7% década-1). Para estimar a carga de entrada de TP durante a estação chuvosa com base nas vazões de entrada, foi realizado um balanço de fósforo considerando os dados medidos das concentrações de TP no reservatório. Dessa forma, estabeleceu-se uma relação fósforo-descarga, com R2 de 0,58. Utilizando a série temporal de descarga d’água gerada com o WASA-SED para a bacia hidrográfica do Tijuquinha, entre 1980 e 2019, a carga histórica de TP no reservatório foi reconstruída para esse período aplicando-se a relação fósforo-descarga. O método proposto neste estudo conseguiu capturar o padrão intra-anual da dinâmica de TP no reservatório Tijuquinha, ao comparar os valores médios mensais das concentrações de TP medidas e modeladas. Foi identificada uma taxa específica de entrada de TP de 20,7 kg km-2 ano-1, com uma deposição de TP no reservatório de 98,5% e uma liberação de TP pelos dispositivos de saída de 1,5%. (TP reservatórios 454 45 4 45, km2 km Ceará 482920 482 920 482.92 m3 m WASASED WASA SED Modelo Secamento. Secamento . Secamento) USLE, USLE , (USLE) OnstadFoster, OnstadFoster Onstad Foster, Foster Onstad-Foster MUSLE (MUSLE (MUST 28 2 8 2, 15 década 7,2% 72 7 (7,2 década1 1 década-1 199 202 7% (7 década1. forma estabeleceuse estabeleceu se fósforodescarga, fósforodescarga descarga, fósforo-descarga R 058 0 58 0,58 dágua d água 198 2019 aplicandose aplicando fósforodescarga. descarga. intraanual intra anual modeladas 207 20 20, km- ano1, ano1 ano 1, ano-1 985 98 5 98,5 1,5% 48292 48 92 482.9 (USLE 7,2 (7, década- 19 ( 05 0,5 201 ano- 9 98, 1,5 4829 482. 7, 0,
ABSTRACT This research aims to propose a method for estimating total phosphorus (TP) concentration in reservoirs based on relationships with water discharges and sediment load in regions with a lack of available data on TP load into reservoirs. The case study was the 45.4 km2 subhumid tropical catchment, located in the state of Ceará, with a 482,920 m3 outlet reservoir. The hydro-sedimentological modeling was performed using the process-oriented WASA-SED model (model of Water Availability in Semi-arid Areas with SEdiment Dynamics). Four sediment production models were tested (Universal Soil Loss Equation [USLE], Onstad-Foster, Modified Universal Soil Loss Equation [MUSLE], and Multiscale Soil Erosion Tool [MUST]), yielding decadal sedimentation rates in the Tijuquinha reservoir ranging from 2.8% to 15% per decade, with the best performance for MUST (7.2% decade−1) as compared with the data derived from bathymetric surveys carried out in 1992 and 2020 (7% decade−1). To estimate the TP input load during the wet season with inflow discharges, a phosphorus balance was performed considering measured data on TP concentrations at the reservoir. Thus, a phosphorus-discharge relationship was established, with an R2 of 0.58. Using the time series of water discharge generated with WASA-SED for the Tijuquinha catchment from 1980 to 2019, the historical TP load into the Tijuquinha reservoir was reconstructed for that period by applying the phosphorus-discharge relationship. The method proposed in this study was able to capture the intra-annual pattern of TP dynamics in the Tijuquinha reservoir, comparing monthly average values of measured and modeled TP concentrations. A specific TP input rate of 20.7 kg km−2 year−1 was found, with a TP deposition in the reservoir of 98.5% and a TP release by the outlet devices of 1.5%. (TP 454 45 4 45. km Ceará 482920 482 920 482,92 m hydrosedimentological hydro sedimentological processoriented process oriented WASASED WASA SED Semiarid Semi arid Dynamics. Dynamics . Dynamics) USLE, USLE , [USLE] OnstadFoster, OnstadFoster Onstad Foster, Foster Onstad-Foster MUSLE, MUSLE [MUSLE] MUST, [MUST]) 28 2 8 2.8 15 decade 7.2% 72 7 (7.2 decade−1 decade1 1 199 202 7% (7 decade−1. Thus phosphorusdischarge established R 058 0 58 0.58 198 2019 intraannual intra annual 207 20 20. km− year1 year year− found 985 98 5 98.5 1.5% 48292 48 92 482,9 [USLE [MUSLE [MUST] 2. 7.2 (7. decade− 19 ( 05 0.5 201 9 98. 1.5 4829 482, [MUST 7. 0. 1.