Simulação de reservatórios brasileiros em modelo hidrológico continental

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Passaia, Otávio Augusto
• Orientador(a): Paiva, Rodrigo Cauduro Dias de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Modelos hidrológicos; Modelo MGB-IPH; Reservatórios; Barragens
• Palavras-chave em Inglês: Hidrology; Hydrologic modeling; Reservoirs
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/218955

Dezenas de milhares de barragens foram construídas no mundo para diminuir os riscos de inundação e maximizar os benefícios dos recursos limitados de água doce. No Brasil, os principais e maiores reservatórios são do setor hidrelétrico. Todavia, eles podem gerar significativas alterações no regime hidrológico, como atenuação e atraso no hidrograma; e impactos na biota e sedimentação. Logo, é de suma importância estudar e avaliar o impacto e dinâmica dos reservatórios no regime de vazões. Isto pode ser feito por meio de um modelo hidrológico, que representa os processos de geração do escoamento e propagação da água em rios. Um exemplo é o Modelo de Grandes Bacias (MGB), um modelo hidrológico conceitual e semi-distribuído, já aplicado para toda a América do Sul. Neste modelo, acrescentaram-se 109 reservatórios de usinas de geração de energia hidrelétrica que fazem parte do Sistema Interligado Nacional (SIN) - controlados pelo Operador Nacional do Sistema (ONS) – representados no modelo através de substituição das vazões calculadas pelas observadas nos pontos onde existem os reservatórios na rede de drenagem, e 34 deles foram simulados com uma regra de operação simples. Uma análise exploratória dos dados de reservatórios do ONS e do Sistema de Acompanhamento de Reservatórios (SAR), da Agência Nacional de Águas (ANA) mostrou que as vazões afluente e defluente são altamente correlacionadas, apresentando correlação média de 0.79; vazão defluente e volume, vazão defluente e cota, e vazão defluente e época do ano possuem correlações médias menores (0.31, 0.22 e 0.19 respectivamente). O resultado da aplicação do método em relação a simulação sem a inserção dos reservatórios melhorou na maioria das regiões, todavia houve uma diminuição no desempenho em outras. A simulação com vazões substituídas apresentou um Índice de Melhoria no Desempenho médio (IMD) para a Eficiência de Kling-Gupta (KGE) de 21%, em relação ao modelo com vazões naturalizadas. A simulação com regra simples teve um IMD de 2% para o KGE. Ambas possuem capacidade para representar vazões de maneira satisfatória (Mediana do KGE = 0.68). Quanto ao impacto dos reservatórios no regime de vazões, a diferença média percentual em termos absolutos entre as vazões anuais naturais e substituídas, para toda a América do Sul, é de 1,8%. Para as quatro principais bacias sul-americanas (Amazônica, Tocantins, São Francisco e Bacia do Prata) a diferença é de 0,1%, 16,3%, 18,0% e 6,0 %, respectivamente.