Simulação e otimização da operação de um sistema de reservatórios : bacia do rio Curu

Abstract

Em grande parte do Nordeste brasileiro, a ocorrência de períodos recorrentes de escassez hídrica prejudica as atividades econômicas e de subsistência, provocando êxodo rural e concentração nos grandes centros urbanos. A operação de reservatórios, condicionada aos múltiplos propósitos do sistema, busca a formação de reservas nos períodos de excesso hídrico para usá-las nos períodos de escassez. Neste trabalho são utilizadas três regras de operação de reservatórios: regra padrão de decisão; regra padrão de decisão modificada e regra do zoneamento dos reservatórios. As duas últimas tiveram seus parâmetros obtidos através de um processo de otimização que, iterativamente, simula a propagação das vazões num sistema de recursos hídricos. Para avaliar o desempenho do sistema em cada simulação são utilizados seis critérios: confiabilidade; elasticidade; vulnerabilidade; número de falhas; somatório dos déficits e somatório do quadrado dos déficits. Procurou-se atender às demandas hídricas de acordo com um critério de prioridade que as dividiu em três categorias: demanda primária; secundária e terciária. A metodologia proposta foi aplicada à bacia do rio Curu, no Ceará, cujo sistema possui seis reservatórios de grande porte, três dos quais são considerados estratégicos no presente trabalho.

Over most of the Brazilian Northeast, the occurrence of frequent periods of dryness hampers economic and subsistence activities, causing people to leave rural areas and concentrate in large urban centers. Reservoir operation, depending on the multiple purposes of the system, attempts to increase storage during periods of water surplus to use it during periods of shortage. In this study three operational rules are used for reservoirs: standard rule of decision, standard modified rule of decision and reservoir zoning. The value of the parameters for the second and third rules were obtained through an iterative optimization procedure, that simulates the propagation of the flow in a water resources system. Six criteria are used to evaluate system performance in each simulation: reliability, resilience, vulnerability, number of flaws, sum of the deficits and sum of the square of the deficits. A priority criterion to fulfil the water demands was adopted, ranking them into three classes: first, second and third classes. The proposed methodology was applied to the Curu river basin, in Ceará, with a system including six large reservoirs, three of which are considered strategic in the present study.