Dissertação

{pt_PT= Impacts of large-scale irrigation on the hydrological cycle: a case study of the Alqueva Irrigation Scheme and the Gabros de Beja aquifer system} {} EVALUATED

{pt=Este trabalho tem como objetivo analisar os impactos do Sistema de Rega de Alqueva (AIS) no ciclo hidrológico de sub-bacias e no sistema aquífero de Gabros de Beja (GBAS) localizados no Alentejo, Portugal. O AIS alterou significativamente o uso da terra e as práticas agrícolas da região, que passaram de cereais de sequeiro para majoritariamente olivais e amendoais intensamente irrigados. SWAT+ foi usado para simular o balanço hídrico entre 1934 e 2021. Além disso, este estudo analisou a qualidade das águas subterrâneas e sua correlação com a rega entre 2002 e 2021. Esta análise utilizou técnicas de interpolação espacial, self-organizing maps (SOM), análises de tendência e regressão linear múltipla (RLM). Primeiramente, o estudo mostrou uma diminuição significativa na precipitação, escoamento e recarga e um aumento substancial na evapotranspiração real da área após 2002. Adicionalmente, SOM agrupou com sucesso os poços baseado no estado de poluição e alteração antropogênica. Os testes de interpolação e tendência mostraram que o GBAS experimentou uma salinização significativa após a implementação do AIS, e uma tendência geral negativa na concentração de nitratos, porém, com boa parte do aquífero apresentando concentrações de nitrato superiores a 50 mg/L em 2021. A RLM mostrou que nitratos e cloretos estão altamente correlacionados com a rega. Em conclusão, a implementação da rega em larga escala e as mudanças climáticas alteraram significativamente o ciclo hidrológico na região. Portanto, tomadores de decisão junto com cientistas ambientais devem trabalhar em estreita colaboração para alcançar uma exploração sustentável dos recursos hídricos na área., en=This work aims to analyze the impacts of the Alqueva Irrigation System (AIS) on the water cycle in selected sub-basins and the underlying Gabros de Beja aquifer system (GBAS) located in Alentejo, Portugal. AIS significantly altered the region's land use and agricultural practices, which shifted from rainfed dry cereals to mainly olive and almond orchards intensively irrigated. SWAT+ was used to simulate water flows from 1934 to 2021. Additionally, this study analyzed the evolution of groundwater quality and its correlation to irrigation from 2002 to 2021. This analysis used kriging spatial interpolation, self-organizing maps (SOM), Mann-Kendal and Sen’s tests and the multiple linear regression (MLR) technique. Firstly, the study showed a significant decrease in precipitation, runoff and recharge and a substantial increase in actual evapotranspiration in the area. Additionally, the findings showed that SOM successfully clustered the wells based on pollution state and anthropogenic alteration. Additionally, the interpolation and trend tests showed that GBAS experienced significant salinization after the AIS implementation. Most of the area presented decreasing nitrate concentration trend. Nevertheless, more than half of the aquifer area presented nitrate concentrations higher than 50 mg/L in 2021. Additionally, the MLR analysis showed that nitrates and chlorides are highly correlated to irrigation evolution. In conclusion, the large-scale irrigation implementation and climate change significantly altered the water cycle regarding quantity and quality in the study region. Therefore, decision-makers jointly with environmental and water scientists must work closely to achieve a sustainable exploration of the water resources in the area.}
{pt=Rega, Mudanças Climáticas, Balanço hídrico, SWAT+, Nitratos, Salinização., en=Irrigation, Climate Change, Water balance, SWAT+, Nitrates, Salinization.}

setembro 26, 2022, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Maria Teresa Condesso de Melo

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Rodrigo De Almada Cardoso Proença de Oliveira

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar