O estresse hidrológico como guia no atendimento à garantia da segurança hídrica
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Data de Publicação: | 2023 |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/51856 |
Resumo: | A gestão de recursos hídricos necessita de ferramentas para auxiliar a tomada de decisão das demandas hídricas oriundas das múltiplas atividades em uma bacia hidrográfica. A disseminação e aplicação de métodos que possam aumentar a eficiência e assertividade é crucial para o sucesso nas decisões. O presente estudo traz duas ferramentas para auxiliar nessa tomada de decisão: o grau de estresse hidrológico (EH) e a calibração automática. Nesse sentido, foi determinado o grau de estresse hidrológico para a bacia do rio Goiana, o indicador define valores limiares para a proporção entre o somatório de vazões demandadas e um dado percentil da curva de permanência de acordo com os critérios para concessão de outorga do Estado de Pernambuco, avaliando assim, níveis de estresse hidrológico nas sub-bacias estudadas. A outra ferramenta estudada é a análise de sensibilidade e calibração automática dos parâmetros hidrológicos, para a bacia do Goiana. Uma estruturação de modelagem hidrológica da bacia foi construída no modelo hidrodinâmico PCSMMM (Personal Computer Storm Water Management Model) e as análises foram realizadas em 10 sub-bacias. A partir do modelo desenvolvido para a bacia, os recursos disponíveis no PCSWMM de análise de sensibilidade e calibração automática, conhecido como SRTC (Sensitivity-based Radio Tuning Calibration), foram explorados inicialmente para avaliar os parâmetros mais sensíveis e em seguida para realizar a calibração dos parâmetros da bacia. Os resultados apontaram para uma situação de “Alto” estresse hidrológico (HS) na sub-bacia de Nazaré da Mata, com aproximadamente 94,76% de aproveitamento da vazão máxima outorgável. A sub-bacia Nazaré da Mata, que possui o menor número de estruturas a serem implantadas segundo o estudo Águas do Norte de Torres (2007), a classificação do estresse passou de "Alto" para "Médio", alterando o percentual de estresse hidrológico de 94,76% para 25,65%. Na sub-bacia Caricé, que originalmente possuía um nível de estresse "Médio", a implantação das barragens reduziu o estresse para "Baixo", com uma diminuição percentual de 10,32%, passando de 31,77% para 21,45%. A menor redução percentual do nível de estresse hidrológico ocorreu na sub-bacia Engenho Retiro, com um total de 9,90%, indo de 20,14% para 10,24%, classificada como “Baixo” nível. Diante desses resultados, reforça-se a importância do monitoramento constante dos dados de demanda de uso da água na região e do aprimoramento dos critérios de outorga pelos órgãos gestores. Para a análise da calibração automática, os resultados indicam um desempenho bastante satisfatório das ferramentas, trazendo celeridade e confiança para tomada de decisão dos gestores de recursos hídricos. |
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Nesse sentido, foi determinado o grau de estresse hidrológico para a bacia do rio Goiana, o indicador define valores limiares para a proporção entre o somatório de vazões demandadas e um dado percentil da curva de permanência de acordo com os critérios para concessão de outorga do Estado de Pernambuco, avaliando assim, níveis de estresse hidrológico nas sub-bacias estudadas. A outra ferramenta estudada é a análise de sensibilidade e calibração automática dos parâmetros hidrológicos, para a bacia do Goiana. Uma estruturação de modelagem hidrológica da bacia foi construída no modelo hidrodinâmico PCSMMM (Personal Computer Storm Water Management Model) e as análises foram realizadas em 10 sub-bacias. A partir do modelo desenvolvido para a bacia, os recursos disponíveis no PCSWMM de análise de sensibilidade e calibração automática, conhecido como SRTC (Sensitivity-based Radio Tuning Calibration), foram explorados inicialmente para avaliar os parâmetros mais sensíveis e em seguida para realizar a calibração dos parâmetros da bacia. Os resultados apontaram para uma situação de “Alto” estresse hidrológico (HS) na sub-bacia de Nazaré da Mata, com aproximadamente 94,76% de aproveitamento da vazão máxima outorgável. A sub-bacia Nazaré da Mata, que possui o menor número de estruturas a serem implantadas segundo o estudo Águas do Norte de Torres (2007), a classificação do estresse passou de "Alto" para "Médio", alterando o percentual de estresse hidrológico de 94,76% para 25,65%. Na sub-bacia Caricé, que originalmente possuía um nível de estresse "Médio", a implantação das barragens reduziu o estresse para "Baixo", com uma diminuição percentual de 10,32%, passando de 31,77% para 21,45%. 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In this context, the degree of hydrological stress was determined for the Goiana River basin, where the indicator defines threshold values for the proportion between the peak value of the demand flow and a given percentile of the duration curve, according to the criteria for water use allocation in the state of Pernambuco. This assessment evaluates the levels of hydrological stress in the studied sub-basins. The other tool studied is the sensitivity analysis and automatic calibration of hydrological parameters for the Goiana basin. A hydrological modeling structure of the basin was built using the PCSMMM (Personal Computer Storm Water Management Model), and the analyses were performed in 10 sub-basins. With the developed model, the available resources in PCSWMM for sensitivity analysis and automatic calibration, known as SRTC (Sensitivity-based Radio Tuning Calibration), were initially explored to evaluate the most sensitive parameters and subsequently calibrate the parameters of the basin. The results indicated a situation of "High" hydrological stress (HS) in the Nazaré da Mata sub-basin, with an approximate utilization of 94.76% of the maximum allocable flow. In the Nazaré da Mata sub-basin, which has the fewest structures, the stress classification changed from "High" to "Medium," reducing the percentage of hydrological stress from 94.76% to 25.65%. In the Caricé sub-basin, which originally had a "Medium" stress level, the implementation of dams reduced the stress to "Low," with a percentage decrease of 10.32%, going from 31.77% to 21.45%. The smallest percentage reduction in the level of hydrological stress occurred in the Engenho Retiro sub-basin, with a total of 9.90%, going from 20.14% to 10.24%, classified as "Low" level. These results reinforce the importance of constant monitoring of water usage data in the region and the improvement of allocation criteria by management agencies. Regarding the automatic calibration analysis, the results indicate a satisfactory performance of the tools, providing speed and confidence in decision-making for water resource managers.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessEngenharia civilSegurança hídricaEstresse hidrológicoCalibração automáticaAnálise Estatistica de erroBacia do Rio GoianaO estresse hidrológico como guia no atendimento à garantia da segurança hídricainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82362https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/51856/3/license.txt5e89a1613ddc8510c6576f4b23a78973MD53ORIGINALTESE Alexson Caetano da Silva.pdfTESE Alexson Caetano da Silva.pdfapplication/pdf3717240https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/51856/1/TESE%20Alexson%20Caetano%20da%20Silva.pdfc405162da07b62e2a3b44f3a6c6fd2b1MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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