O presente trabalho teve por objetivo realizar um estudo hidrológico e de qualidade de água na bacia do lago Paranoá a partir da composição de uma base de dados meteorológicos oriundos da estação Brasília operada pelo Instituto Nacional de Meteorologia – INMET, de séries de dados de vazão, fósforo e nitrogênio monitoradas pela CAESB nas bacias hidrográficas afluentes ao lago Paranoá, modelo digital de terreno, mapas pedológicos e de uso e ocupação do solo. Com a base de dados constituída, aplicou-se a ferramenta SWAT para a modelagem da vazão, fósforo total e nitrogênio total para as bacias afluentes ao lago Paranoá. Foram realizadas calibrações automáticas com o uso da ferramenta SWAT-Cup entre os anos 1982-2000 e verificações entre os anos 2001-2010. A área de estudo abrangeu bacias hidrográficas ou bacias de drenagem com características distintas, com predominância de áreas urbanas, rurais ou preservadas. A estimativa do aporte de vazão e cargas das áreas de drenagem direta ao lago foi realizada de maneira indireta por meio da vazão e cargas específicas determinadas pelo modelo SWAT em bacias com características semelhantes. A maior parte dos resultados associados à calibração e verificação da vazão foram considerados satisfatórios para todas as bacias simuladas, com Coeficiente de Nash-Sutcliffe (NSE) variando de 0,52 a 0,74 na calibração e de 0,37 a 0,58 na verificação. Diferentemente do ocorrido na modelagem da vazão, a modelagem das cargas de fósforo total e nitrogênio total não apresentaram resultados satisfatórios. A frequência apenas mensal de amostragem das concentrações de fósforo e nitrogênio foi apontada como um importante fator gerador da elevada incerteza. Os melhores resultados para a modelagem de cargas foram obtidos na calibração da sub-bacia do Ribeirão Bananal com NSE de 0,19 para cargas de fósforo e 0,20 para cargas de nitrogênio, e também para a sub-bacia do Ribeirão do Gama com NSE de 0,16 para cargas de fósforo na calibração e NSE de 0,25 e 0,28 para fósforo e nitrogênio, respectivamente, na verificação. A utilização do modelo para determinação do balanço hídrico das sub-bacias afluentes ao lago Paranoá mostrou-se eficiente o que proporcionou, por sua vez, a determinação do balanço hídrico do lago Paranoá.
A study was conducted on the hydrology and water quality of the watershed of Paranoá Lake, based on data compiled from a meteorological database of the Brasilia station operated by INMET, Brazil’s National Institute of Meteorology, of data series on flow, phosphorus and nitrogen monitored by the Environmental Sanitation Company of the Federal District (CAESB) in the watersheds that flow into Paranoá Lake, as well as a digital terrain model, soil maps, and land use and occupation maps. After compiling the database, the SWAT tool was applied to model the flow, total phosphorus and total nitrogen of the watersheds that flow into Paranoá Lake. Automatic calibrations for the years 1982-2000 and verifications for the years 2001-2010 were performed using the SWAT-Cup tool. The study area comprised watersheds or drainage basins with different characteristics, with a predominance of urban, rural or preserved areas. The flow and load inputs from the areas of direct drainage into the lake were estimated indirectly, based on the specific flow and loads determined by the SWAT model for basins with similar characteristics. Most of the flow calibration and verification results for all the simulated watersheds were satisfactory, with a Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) coefficient ranging from 0.52 a 0.74 for calibration and from 0.37 to 0.58 for verification. However, unlike the flow modeling, the modeling of total phosphorus and total nitrogen loads produced unsatisfactory results. Only the monthly sampling frequency of phosphorus and nitrogen concentrations was identified as an important factor in generating the high uncertainty. The best load modeling results were obtained in the calibration of the subbasin of the Ribeirão Bananal stream, which showed an NSE of 0.19 for phosphorus loads and 0.20 for nitrogen loads, and also for the subbasin of the Ribeirão do Gama stream, with NSE of 0.16 for phosphorus loads in the calibration and of NSE 0.25 and 0.28 for phosphorus and nitrogen loads, respectively, in the verification. The use of the model to determine the water balance in the watersheds that flow into Paranoá Lake was efficient, thus enabling the water balance in Paranoá Lake to be determined.