Integração de modelagem hidrológica e de operação de reservatórios para determinação da vazão regularizável em barragens de Pernambuco
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Data de Publicação: | 2023 |
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Resumo: | Diante dos impactos causados pelas secas no semiárido brasileiro, torna-se essencial o fortalecimento da infraestrutura hídrica aliado a uma gestão eficaz. Os reservatórios artificiais desempenham um papel fundamental na garantia da segurança hídrica das bacias hidrográficas, e sua dinâmica pode ser representada por meio de modelos de simulação. Neste contexto, a modelagem hidrológica se destaca como uma importante ferramenta para a compreensão e representação do funcionamento das bacias hidrográficas. O presente estudo busca a integração da modelagem hidrológica com um modelo de operação otimizada de reservatórios, com o objetivo de promover o uso responsável e eficiente dos recursos hídricos. Para alcançar esse propósito, foram aplicados os modelos CAWM (Campus Agreste Watershed Model) e CAROS (Campus Agreste Reservoir Operation Model) nas bacias dos rios Capibaribe, Pajeú, Brígida e Moxotó. A avaliação dos indicadores de desempenho NSE, NSEsqrtQ, NSElogQ e Pbias classificou os ajustes como pelo menos satisfatórios em 74%, 84%, 42% e 50% dos casos, respectivamente, considerando o total de cenários, e, nesta mesma ordem, em 100%, 100%, 77% e 69% dos cenários com a série reduzida, destacando uma notável melhoria nos cenários desprovidos da influência de barragens. As vazões ajustadas pelas Redes Neurais Artificiais causaram melhoras significativas em parte dos casos. A utilização do modelo CAROS possibilitou a determinação das vazões regularizadas Q90%, Q95% e Q100% para reservatórios de relevância no estado de Pernambuco, onde 47% dos cenários apresentaram diferença relativa menor que 50% entre a vazão regularizada obtida com dados do CAWM e com dados obtidos por proporção de áreas. |
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VASCONCELOS, Hellen Xavier Tavareshttp://lattes.cnpq.br/3236605400555088http://lattes.cnpq.br/2152875269031463CIRILO, José Almir2024-02-02T12:33:09Z2024-02-02T12:33:09Z2023-08-30VASCONCELOS, Hellen Xavier Tavares. Integração de modelagem hidrológica e de operação de reservatórios para determinação da vazão regularizável em barragens de Pernambuco. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Universidade Federal de Pernambuco, Caruaru, 2023.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/54955ark:/64986/0013000012h1xDiante dos impactos causados pelas secas no semiárido brasileiro, torna-se essencial o fortalecimento da infraestrutura hídrica aliado a uma gestão eficaz. Os reservatórios artificiais desempenham um papel fundamental na garantia da segurança hídrica das bacias hidrográficas, e sua dinâmica pode ser representada por meio de modelos de simulação. Neste contexto, a modelagem hidrológica se destaca como uma importante ferramenta para a compreensão e representação do funcionamento das bacias hidrográficas. O presente estudo busca a integração da modelagem hidrológica com um modelo de operação otimizada de reservatórios, com o objetivo de promover o uso responsável e eficiente dos recursos hídricos. Para alcançar esse propósito, foram aplicados os modelos CAWM (Campus Agreste Watershed Model) e CAROS (Campus Agreste Reservoir Operation Model) nas bacias dos rios Capibaribe, Pajeú, Brígida e Moxotó. A avaliação dos indicadores de desempenho NSE, NSEsqrtQ, NSElogQ e Pbias classificou os ajustes como pelo menos satisfatórios em 74%, 84%, 42% e 50% dos casos, respectivamente, considerando o total de cenários, e, nesta mesma ordem, em 100%, 100%, 77% e 69% dos cenários com a série reduzida, destacando uma notável melhoria nos cenários desprovidos da influência de barragens. As vazões ajustadas pelas Redes Neurais Artificiais causaram melhoras significativas em parte dos casos. A utilização do modelo CAROS possibilitou a determinação das vazões regularizadas Q90%, Q95% e Q100% para reservatórios de relevância no estado de Pernambuco, onde 47% dos cenários apresentaram diferença relativa menor que 50% entre a vazão regularizada obtida com dados do CAWM e com dados obtidos por proporção de áreas.FACEPEGiven the impacts caused by droughts in the Brazilian semi-arid region, it is essential to strengthen water infrastructure combined with effective management. Artificial reservoirs play a fundamental role in ensuring water security in river basins, and their dynamics can be represented through simulation models. In this context, hydrological modeling stands out as an important tool for understanding and representing the functioning of river basins. The present study seeks to integrate hydrological modeling with an optimized reservoir operation model, with the aim of promoting the responsible and efficient use of water resources. To achieve this purpose, the CAWM (Campus Agreste Watershed Model) and CAROS (Campus Agreste Reservoir Operation Model) models were applied in the Capibaribe, Pajeú, Brígida and Moxotó river basins. The evaluation of the performance NSE, NSEsqrtQ, NSElogQ and Pbias classified the adjustments as at least satisfactory in 74%, 84%, 42% and 50% of cases, respectively, considering the total of scenarios, and, in the same order, in 100%, 100%, 77% and 69% of the scenarios with the reduced series, highlighting a notable improvement in scenarios without the influence of dams. The flow rates adjusted by Artificial Neural Networks caused significant improvements in some cases. The use of the CAROS model made it possible to determine the regularized flows Q90%, Q95% and Q100% for relevant reservoirs in the state of Pernambuco, where 47% of the scenarios presented a relative difference of less than 50% between the regularized flow obtained with CAWM data and with data obtained by proportion of areas.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia Civil e AmbientalUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessReservatórios - PernambucoModelos matemáticosEstudos de viabilidade - PernambucoRedes neurais (Computação) - PernambucoOtimização matemáticaCAWMIntegração de modelagem hidrológica e de operação de reservatórios para determinação da vazão regularizável em barragens de Pernambucoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Hellen Xavier Tavares Vasconcelos.pdfDISSERTAÇÃO Hellen Xavier Tavares Vasconcelos.pdfapplication/pdf13002541https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/54955/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Hellen%20Xavier%20Tavares%20Vasconcelos.pdfa80636baed7f8cd12477eabf32b5536dMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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