Uso de modelagem hidro econômica em estratégias de alocação da demanda agrícola em períodos críticos
Fecha
2015Nivel académico
Grado
Tipo
Materia
Resumo
A crescente demanda hídrica em decorrência do aumento da produção e eficiência na plantação da cana de açúcar vai de encontro com a diminuição da disponibilidade de água própria para este fim. O presenta trabalho avaliou a aplicação de modelos hidro econômicos na alocação de água para irrigação em períodos de escassez, tendo como base de estudo a bacia do Araguari, em Minas Gerais. Os modelos têm como objetivo simular a demanda real de cada usuário agrícola que, ao contrário do que tradicionalm ...
A crescente demanda hídrica em decorrência do aumento da produção e eficiência na plantação da cana de açúcar vai de encontro com a diminuição da disponibilidade de água própria para este fim. O presenta trabalho avaliou a aplicação de modelos hidro econômicos na alocação de água para irrigação em períodos de escassez, tendo como base de estudo a bacia do Araguari, em Minas Gerais. Os modelos têm como objetivo simular a demanda real de cada usuário agrícola que, ao contrário do que tradicionalmente é utilizado, varia conforme a disponibilidade e o preço da água. Para tanto, foi aplicado o Modelo Agro Econômico desenvolvido por E. R. Howitt et al (2001) e E.R. Howitt et al (2003). Este modelo possui como resposta a função econômica dos usuários agrícolas, caracterizada pelo benefício marginal da água. A partir desta, utilizou-se o método de integração trapezoidal para inferir a função custo da escassez, que foi utilizada como dado de entrada para o Modelo de Alocação de Água, elaborado por Marques et al (2006), o qual usa o critério de alocação equimarginal para estabelecer a melhor distribuição de água para o sistema, ou seja, aquela que gere menor custo de escassez. Foram explorados três cenários, durante 60 meses cada, de crescente estresse hídrico: o primeiro com redução em 10% da série temporal de água disponível, o segundo prevendo a expansão da cana de açúcar na bacia do Araguari e o terceiro demandando uma vazão mínima para a geração energética na hidrelétrica de NP, caracterizando os múltiplos usos da água. Em todos os cenários observou-se custo da escassez, e o mesmo progrediu significativamente no evoluir dos cenários. No cenário 1, o custo total da escassez foi 3.96 milhões de Reais, enquanto no cenário 2 este custo foi de 106.5 milhões e 200.44 milhões no cenário 3. O resultado dos cenários 2 e 3 indicam que, apesar de a demanda agrícola ter se mantido a mesma, a restrição energética estava indo de encontro com a alocação ótima do sistema, acarretando prejuízos aos usuários a montante de NP. Observou-se entre os usuários com escassez de água de mesma ordem um custo de escassez muito distinto, reiterando a importância da alocação equimarginal para que se alcance o menor prejuízo do sistema. Foi também analisada a utilização da água subterrânea dentre os usuários que possuem outorga, e observou-se crescente utilização de tal recurso, que chegou a 100% dos usuários a montante de NP no cenário 3. A aplicação dos modelos hidro econômicos apresentaram informações importantes sobre o sistema estudado, permitindo avaliar o impacto econômico de políticas operacionais alternativas. Estes resultados devem dar subsídio e orientação para gestores na tomada de decisão no planejamento do uso de recursos hídricos e nas políticas de alocação a serem implementadas. ...
Abstract
The growing water demand as a result of increased production and efficiency in sugar cane crops desagrees with decreasing availability of water for this purpose. The present study evaluated the application of hydro economic models in water allocation for irrigation in seasons of water shortage, based on the basin of Araguari, Minas Gerais. The models are designed to simulate the real demand of each agricultural user and, on contraire to what is traditionally used, varies according to the availa ...
The growing water demand as a result of increased production and efficiency in sugar cane crops desagrees with decreasing availability of water for this purpose. The present study evaluated the application of hydro economic models in water allocation for irrigation in seasons of water shortage, based on the basin of Araguari, Minas Gerais. The models are designed to simulate the real demand of each agricultural user and, on contraire to what is traditionally used, varies according to the availability and price of water. Thus, the Agro Economic Model, developed by ER Howitt et al (2001) and ER Howitt et al (2003) was applied. This model’s output is the economic function of agricultural users, characterized by the marginal cost of water. From this, we used the trapezoidal integration method to infer the cost of shortage function, which was used as input for the water Allocation Model, produced by Marques et al (2006), which uses equimarginal allocation criteria to establish the best water distribution to the system, meaning the one which generates the lowest cost of water shortage. Three scenarios were explored for 60 months each of increasing water stress: the first with 10% reduction in the time series of water availability; the second, foreseeing sugar cane expansion in the Araguari basin; and the third demanding a minimum flow for energy generation in hydroelectric NP, featuring the water multiple uses. In all scenarios, there was a cost for water shortage, and it increased significantly as the scenarios evolved. In scenario 1, the total cost of the shortage was 3.96 million reais, while in scenario 2 this cost was 106.5 million and 200.44 million in scenario 3 The result of Scenarios 2 and 3 indicate that even though agricultural demand remained the same, energy restriction was going against optimal allocation system, causing users upstream of NP na inpairment. It was observed among users with water shortage of the same order a very distinct cost of shortage, reiterating the importance of equimarginal allocation for achieving the best benefit to the system. The use of groundwater from users who have granted was also analyzed, and there was increasing use of this feature from scenarios 1 to 3, reaching 100% of users upstream of NP in scenario 3. The application of hydro economic models presented important information about the system studied, in order to evaluate the economic impact of alternative operational policies. These results should give subsidy vii and guidance to managers in decision making in planning the use of water resources and the allocation policies to be implemented. ...
Institución
Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Pesquisas Hidráulicas. Curso de Engenharia Ambiental.
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