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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-2597-5053
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Conflitos no aproveitamento hídrico superficial na bacia hidrográfica do rio São Marcos, Alto Paranaíba
Alternate title (s): Conflicts in surface water use in the São Marcos river basin, Alto Paranaíba
Author: Soares, Sérgio Siqueira Prado
First Advisor: Salla, Marcio Ricardo
First member of the Committee: Corradini, Fabrício Anibal
Second member of the Committee: Filho, José Eduardo Alamy
Summary: Atualmente no território brasileiro várias bacias hidrográficas apresentam conflitos de interesse entre os irrigantes e o setor hidrelétrico pelo uso da água superficial (ANA, 2017). A otimização de um sistema de recursos hídricos é um problema complexo de engenharia, sendo necessária a formulação matemática atrelada aos algoritmos computacionais para que se consiga descrever a dinâmica do sistema natural. O objetivo deste trabalho foi otimizar o aproveitamento hídrico superficial na bacia hidrográfica do rio São Marcos, minimizando os conflitos de uso da água entre as Centrais Hidrelétricas de Batalha e Serra do Facão e a irrigação por meio de pivôs centrais. Esta bacia está localizada na região centro-oeste do território brasileiro, cujo curso de água principal é afluente do rio Paranaíba em sua margem direita. As simulações matemáticas foram realizadas com o auxílio da ferramenta computacional AQUATOOL, que atua como um sistema de suporte à decisão de recursos hídricos em escala de bacia hidrográfica. Dentro da ferramenta foi utilizado o módulo de otimização OPTIGES. Em função da limitação dos dados fluviométricos e climatológicos na bacia, as simulações foram realizadas entre outubro de 2014 até setembro de 2017. Foram simulados critérios de outorga diferentes dos adotados atualmente pelos Estados de Minas Gerais e Goiás, com porcentagens maiores e menores que a vazão máxima outorgável em bases anuais, além da comparação dos critérios atuais com vazões de referência determinadas em bases sazonais (seis meses mais secos e os seis mais chuvosos). No estudo da disponibilidade hídrica verificou-se que a substituição dos critérios de outorga atuais (50% da Q7,10 em Minas Gerais e 70% da Q95 no Estado de Goiás) para 30% da Q7,10 foi o que trouxe os piores resultados, em que mais de 27% de toda área da bacia excedeu os limites máximos outorgáveis. A melhor situação foi encontrada com a utilização dos critérios 80% da Q7,10 e 70% da Q95, em que 2,3% e 5,5%, respectivamente, foram as áreas acima dos limites outorgáveis. Para a alteração das vazões de referência calculadas com bases sazonais, percebeu-se uma piora na disponibilidade hídrica ao utilizar o período de estiagem, aumentando a área crítica em 8% quando comparado à base anual (aproximadamente 1.000 km²). Para o período chuvoso, a melhora na disponibilidade hídrica foi de apenas 2% em relação à base anual. Nas regiões em que as situações de escassez são mais recorrentes, foram ponderados níveis de prioridades para cada tipo de demanda, enfocando principalmente no atendimento à irrigação, geração de energia elétrica e manutenção da vazão mínima residual (ou ecológica) em cada trecho do rio São Marcos. A montante do reservatório de Batalha, os valores máximos de cortes no volume captado para demandas de irrigação chegaram a 89%, focando na manutenção da vazão ecológica e na geração de energia hidrelétrica. Neste contexto, o estudo auxiliará tecnicamente nas tomadas de decisão nesta bacia hidrográfica, além de contribuir com a temática sobre novos critérios de outorga.
Abstract: Currently in the Brazilian territory several river basins present conflicts of interest between irrigants and the hydroelectric sector due to the use of surface water (ANA, 2017). The optimization of a water resources system is a complex engineering problem, requiring the mathematical formulation linked to computational algorithms in order to describe the dynamics of the natural system. The objective of this work was to optimize the surface water use in the São Marcos river basin, minimizing the conflicts of water use between the Batalha and Serra do Facão Hydroelectric Plants and the irrigation through central pivots. This basin is located in the central-western region of the Brazilian territory, whose main watercourse is tributary of the Paranaíba river on its right bank. The mathematical simulations were performed with the aid of the computational tool AQUATOOL, which acts as a decision support system for water resources in a watershed scale. Within the tool the optimization module OPTIGES was used. Due to the limitation of fluviometric and climatological data in the basin, the simulations were performed from October 2014 to September 2017. Different grant criteria were simulated from those currently adopted by the States of Minas Gerais and Goiás, with higher and lower percentages than the flow. maximum allowable on an annual basis, in addition to comparing the current criteria with reference flows determined on a seasonal basis (six driest and six wettest months). In the study of water availability it was found that the substitution of the current grant criteria (50% of Q7,10 in Minas Gerais and 70% of Q95 in Goiás State) to 30% of Q7,10 was the one that brought the worst results. where more than 27% of the entire basin area exceeded the maximum allowable limits. The best situation was found using the criteria 80% of Q7,10 and 70% of Q95, where 2.3% and 5.5%, respectively, were the areas above the grantable limits. For the change of reference flows calculated on seasonal basis, a worsening of water availability was observed when using the drought period, increasing the critical area by 8% when compared to the annual base (approximately 1,000 km²). For the rainy season, the improvement in water availability was only 2% over the annual basis. In regions where scarcity situations are more frequent, priority levels were considered for each type of demand, focusing mainly on irrigation, electricity generation and maintenance of minimum residual (or ecological) flow in each stretch of the São Marcos. Upstream of the Batalha reservoir, maximum cut-offs in the volume captured for irrigation demands reached 89%, focusing on maintaining ecological flow and generating hydroelectric power. In this context, the study will technically assist decision-making in this basin. as well as contributing to the theme of new grant criteria.
Keywords: AQUATOOL
OPTIGES
Outorgas
Grants
Otimização hídrica
Water optimization
Conflito pelo uso da água
Conflicts over water use
Rio São Marcos
São Marcos river
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Quote: SOARES, Sérgio Siqueira Prado. Conflitos no aproveitamento hídrico superficial na bacia hidrográfica do rio São Marcos, Alto Paranaíba. 2019. 137 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2434
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2019.2434
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27278
Date of defense: 9-Sep-2019
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