Resumo
O Sistema Cantareira (SC) enfrentou um período de forte seca entre os anos de 2013 e 2014, comprometendo o abastecimento de água para a Região Metropolitana de São Paulo, (RMSP), e das bacias a jusante. A otimização de reservatórios envolve grandes desafios, no entanto é fundamental para gestão de sistemas de recursos hídricos, especialmente em eventos críticos. O objetivo deste trabalho é verificar o desempenho de uma regra de operação otimizada para o reservatório equivalente (RE) do SC por meio do sistema de suporte à decisões (SSD) AcquaNet. A regra operativa foi obtida por meio da análise das curvas de permanência dos resultados de um modelo de otimização por Programação Dinâmica (PD) determinística, calculado pelo software CSUDP que considerou um período de vazões afluentes críticas. A regra apresentou um desempenho eficiente do modelo quanto ao volume final de armazenamento do RE e quanto à garantia de atendimento às demandas ao longo da série histórica considerada.
Introdução
O Sistema Cantareira (SC) é um dos principais sistemas produtores de água do Brasil, com capacidade para fornecer 33 m³/s destinados ao abastecimento de mais de 9 milhões de pessoas da região metropolitana de São Paulo (RMSP) e de mais de 3 milhões de habitantes em regiões nas bacias à jusante. O SC é composto por seis reservatórios, o Jaguari, Jacareí, Cachoeira, Atibainha, Paiva Castro e Águas Claras, interligados por túneis e canais, responsáveis por conduzir as águas da bacia do rio Piracicaba para a bacia do Alto Tietê, de onde são levadas para tratamento na ETA Guaraú, uma das maiores estações de tratamento da América Latina (ANA e DAEE, 2016).
Entre os anos de 2013 e 2014 houve significativas reduções de precipitação em regiões brasileiras que afetaram diretamente os níveis de armazenamento de reservatórios do semiárido brasileiro e de áreas metropolitanas com grande demanda hídrica (São Paulo e Rio de Janeiro). Estes eventos comprometeram o abastecimento público e setores como irrigação e geração de energia. O Sistema Cantareira (SC) sofreu grandes impactos neste período, o que causou dificuldades no abastecimento de água para a RMSP e para as bacias a jusante. Eventos como estes refletem a importância de ferramentas que auxiliem o processo decisório na operação de sistemas de reservatórios, para lidar com problemas dessa natureza, especialmente diante de períodos críticos de vazões.
A operação otimizada de reservatórios apresenta grandes desafios técnicos, porém torna-se fundamental para a melhoria dos sistemas existentes de forma a conciliar eficiência econômica, sustentabilidade e equidade, considerando seus múltiplos usos. Neste sentido, modelos de otimização e de simulação de reservatórios tem sido explorados em literatura acadêmica (YEH, 1985; SIMONOVIC, 1992; PORTO et al, 1997). Dentre as técnicas de otimização aplicadas a reservatórios, a programação dinâmica (PD) é uma das mais populares, por ser conveniente para resolver problemas decisórios sequenciais em estágios, e por permitir que a não linearidade seja incorporada à modelagem (YAKOWITZ, 1982). Labadie (2004) aponta que diferentemente da otimização, as técnicas de simulação permitem verificar o desempenho dos sistemas perante diferentes estratégias de gestão, daí a vantagem da combinação das duas técnicas em análises de sistemas de reservatórios.
Neste contexto, o presente trabalho tem o objetivo de verificar o desempenho de uma regra de operação otimizada para o reservatório equivalente (RE) do SC em termos da garantia de atendimento às demandas e dos volumes finais armazenados, por meio do sistema de suporte à decisões (SSD) AcquaNet. A regra operativa foi obtida por meio da análise das curvas de permanência dos resultados de um modelo de PD determinística do SC, calculado pelo software CSUDP que considerou um período de vazões afluentes críticas.
Autores: Camila Billerbeck e Arisvaldo Vieira Mello Junior.
