Definição de regra de operação de reservatórios na região semiárida em situações de escassez hídrica e eutrofização

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Gomes, Maurício de Gois
• Orientador(a): Medeiros, Joana Darc Freire de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Operação de reservatórios; Otimização; Qualidade
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/30703

O aumento das demandas de água associado a degradação da qualidade de água pode implicar conflitos entre usuários, principalmente, nas regiões semiáridas por causa da redução de vazão em longos períodos de estiagem. Para minimizar os danos, a operação estratégica de reservatórios é uma importante ferramenta que permite alocar satisfatoriamente a água disponível entre os usuários. O método Curva Guia baseado em Zonas tem sido utilizado na operação de reservatórios e consiste em racionar os usos de água em função do nível de armazenamento de água no reservatório e, assim, preservar um volume de água para atender as demandas em uma estiagem futura. No entanto, é necessário analisar também a qualidade, visto que a eutrofização em reservatórios é um fator que limita os usos e disponibilidades da água. Com isso, esse trabalho tem o objetivo de otimizar a regra de operação de seis reservatórios da Bacia Piancó-Piranhas-Açu, localizada na região semiárida do Brasil, por meio de simulações de quantidade e qualidade, com o propósito de encontrar o atendimento satisfatório aos usuários e reduzir a escassez hídrica e eutrofização nos reservatórios. Na otimização, o Algorítmo Genético Multiobjetivo, NSGA-II, foi utilizado para verificar em cada reservatório quais são os limites ideais das zonas e seus coeficientes de racionamento. Desta forma, cenários com diferentes garantias para atendimento das demandas prioritárias (abastecimento humano e dessedentação de animais) foram simulados e otimizados. Os resultados mostram que otimizar as regras de operação considerando somente quantidade não atende aos critérios de qualidade para abastecimento na maioria dos reservatórios. No entanto, considerando a qualidade na otimização, o abastecimento dos usuários prioritários nas garantias desejadas depende das concentrações de fósforo na água dos reservatórios. Sendo possível em alguns cenários atender aos critérios de qualidade somente racionando as demandas não prioritárias. Porém, quando as concentrações são elevadas, esse racionamento pode ser inviável além de causar maiores perdas por evaporação e vertimento. Com isso, somente é possível atender aos aspectos qualitativos dos usuários sem causar perdas significativas se as concentrações de fósforo nos reservatórios forem reduzidas, logo, além do aumento dos volumes acumulados no reservatório é necessário executar ações que amenizem as entradas de nutrientes nos reservatórios.