Dimensionamento ótimo de um sistema de recursos hídricos de grande porte

Abstract

Os constantes problemas de falta d' água e de esvaziamento de reservatórios no Nordeste do Brasil, denotam a grande necessidade de se suprirem as carências mais básicas de abastecimento humano e de desenvolvimento agrícola. Durante muitos anos cogitam a possibilidade da transposição de águas do rio São Francisco para suprir estas necessidades. Levantamentos de solos aptos para agricultura foram realizados, sendo detectadas áreas consideráveis. Porém, os problemas no semi-árido apresentam dimensões que extrapolam os condicionantes de ordem técnica e, principalmente, financeira. O uso de técnicas adequadas, que busquem atender as demandas com o mínimo de custo possível e com certo grau de garantia de atendimento, faz-se necessário. Este trabalho apresenta uma metodologia de dimensionamento de sistemas complexos de recursos hídricos (reservatórios, estações de bombeamento e de trechos de canais) através da minimização dos custos de investimentos, operação e manutenção. A técnica utilizada foi a otimização por programação linear, com o uso do software LINDO. O modelo otimiza as dimensões dos elementos de projeto, considerando um trabalho sistêmico, de forma que ao final do período de projeto analisado o menor custo possível seja obtido. A aplicação foi feita em um sistema fictício, baseado no Projeto Arco-Íris, que localiza-se no sertão do Estado de Pernambuco (NE). Este projeto foi escolhido, por existirem mais onze projetos na Região semi-árida do Nordeste Brasileiro, com a mesma concepção básica, estando os mesmos aptos a serem alvos de aplicações deste método.

The unvarying problems of water shortage and reservoir deflations in the northeast region of Brazil, have shown the great store necessity of the most basic lacks of human water supply and agricultural development. The possibility of water transposition of the São Francisco river have been thought for many years to supply these needs. Surveys of capable soils for agriculture were performed and large areas were found. However, the semi-arid problems have dimensions that overtake the technical and, mainly, financial conditions. The use of adequate techniques to reach the demands with a minimum cost and some yield security, is necessary. This work presents a design methodology of complex water resource systems (reservoirs, pumping stations and canal extracts) through the minimization of the investment costs, operation and maintenance. The utilized technique was the linear optimization, with the LINDO software. The model optimizes the dimensions of the design elements, considering a systemic work, in order to reach the smallest possible cost in the end of the analyzed design period. The application was performed in a fictitious system, based on the Arco-Íris Project, in the Pernambuco state wildemess (NE). This project was chosen because there are more eleven projects in the semi-arid of the Brazilian northeast region with the sarne basic conception and thus the method can be applied into these projects.