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Geographic Information System
Water balance
Surface runoff
Aquifer recharge
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Abstract
Water is an essential element for life, and its territorial management is crucial to ensure universal access while maintaining both quality and quantity. Poorly planned landscape interventions intensify problems such as erosion, siltation, flooding, landslides, and potable water scarcity. Among the key processes for water resource management, surface runoff and infiltration stand out, both directly influenced by land use and land cover (LULC) changes. This study aimed to evaluate the impacts of LULC modifications between 2002 and 2022 on surface runoff and infiltration rates in the municipality of Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil. Runoff coefficients were first estimated based on slope maps, soil classes, and LULC for 2002 and 2022. Subsequently, runoff maps were generated by multiplying these coefficients by average precipitation. Infiltration maps were then derived using the water balance method, subtracting runoff and evapotranspiration. Geoprocessing was conducted in a GIS environment using remote sensing data within the QGIS platform. Results indicate an increase in surface runoff and a decrease in infiltration, especially in the western, northern, and central portions of the municipality. This is concerning, as the lowest infiltration rates coincide with high-potential aquifers, threatening their recharge. Furthermore, the increase in runoff exacerbates erosion risks, particularly in the central region, where soils are highly susceptible to gully formation.
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