Desempenho de sistemas complexos de reservatórios com previsão de vazão derivada de modelos climáticos regionais

Autor: Pedro Ludovico Bozzini
Přispěvatelé: Arisvaldo Vieira Mello Júnior, Dirceu Silveira Reis Júnior, André Schardong
Rok vydání: 2020
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Popis: A crescente demanda pelo uso da água, aliada à preocupação quanto aos impactos ambientais, sociais e econômicos provocados pela expansão da infraestrutura, reforça a importância de medidas de gestão que garantam um melhor aproveitamento das estruturas existentes. Nesse contexto, os modelos de simulação e otimização se apresentam como uma importante ferramenta de gestão. Apesar de amplamente discutidos na academia, tais modelos enfrentam alguma resistência na aplicação por parte de operadores dos sistemas. O trabalho propõe um sistema de suporte a decisões que auxilie a operação de sistemas de reservatório a partir de previsões oriundas de modelos climáticos regionais. Buscou-se utilizar, sempre que possível, ferramentas de acesso público e estruturar o modelo de forma que possa ser facilmente replicado. A metodologia foi aplicada ao sistema Cantareira, buscando otimizar as vazões descarregadas para as bacias PCJ, de acordo com a outorga de 2017. Foram analisadas previsões de chuva dos modelos climáticos ETA, WRF e BAM. As precipitações foram utilizadas como dado de entrada do modelo chuva-vazão SMAP, para geração de previsão de vazões. Essas vazões, por fim, serviram de insumo para um modelo de alocação de água, fornecendo como resultado diretrizes para a operação. As previsões apresentam consideráveis diferenças em relação aos dados observados, tendo maior correlação nos primeiros dias de previsão. Há também melhora da correlação ao se considerar a precipitação acumulada para o horizonte de previsão. A ferramenta proposta se mostrou adequada para modelar o problema e facilmente replicável a outros casos. The ever growing demand for water resources, along with concerns about the environmental, social and economical impact of the infrastructure expansion, reinforces the importance of management measures to ensure a better use of existing facilities. In this context, simulation and optimization models are important tools in water resources management. Although widely discussed in academia, such models face some resistance in its use by the system operators. This research proposes a decision support system to aid the operation of reservoir systems based on rainfall forecast from regional climate models. Whenever possible, the system used public access tools and it was designed to be easily replicated. The methodology was applied to the Cantareira system in order to optimize the downstream flows towards the PCJ basins, according to 2017\'s regulation. Rainfall forecast from the ETA, WRF and BAM climate models were analyzed. The rainfall was used as input for the SMAP runoff model, producing flow forecasting. These flow series served as input to a water allocation model, providing guidelines for the operation. The rainfall forecasts present considerable differences from the observed data, with higher correlation for the first days of forecast. Correlation is also improved when considering the cumulative precipitation along the forecast range. The proposed tool presented itself as a useful way to model the problem and could be easily applied to other cases.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: