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Plano Diretor de Aproveitamento de Recursos Hídricos para a Macrometrópole Paulista. Sistema de Suporte à Decisão. São Paulo 04 de novembro de 2009. Principais conceitos. Uma rede AcquaNet é uma rede de fluxo constituída de NÓS e LINKS
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Plano Diretor de Aproveitamentode Recursos Hídricos para a Macrometrópole Paulista Sistema de Suporte à Decisão São Paulo04 de novembro de 2009
Principais conceitos • Uma rede AcquaNet é uma rede de fluxo constituída de NÓS e LINKS • os LINKS formam a rede propriamente dita, estabelecendo as ligações entre os NÓS. • Os NÓS podem ser de 3 tipos: • reservatórios, • nós de passagem e • nós de demanda.
Caracterização dos Nós de Demanda • Demanda (vazão que será fornecida, total ou parcialmente, em função da disponibilidade); • Prioridade no atendimento • Retorno (percentual da demanda que retornará à rede e em qual nó isso se dará)
Caracterização dos Nós de passagem • Série de vazões afluentes; • Lançamentos diretos
Caracterização dos Reservatórios • Série de vazões naturais afluentes • Volumes (máximo e mínimo); • Prioridade no enchimento
Caracterização dos Links • Vazão mínima • vazão máxima • Custo
Funcionamento da Rede • Em cada nó (de passagem ou reservatório) é computada, em cada intervalo (mês), a vazão afluente, soma das seguintes parcelas: • vazão que chega pelos links ligados ao nó; • vazão natural do próprio nó; • lançamento no nó; • retorno de alguma demanda. • Computada a vazão afluente, esta pode ser utilizada para alimentar as demandas ligadas ao nó, para encher o reservatório (se o nó for um reservatório) ou seguir para o próximo nó de passagem.
Funcionamento da Rede • O fluxo resultante é definido por: • prioridades das demandas e reservatórios • restrições nos links (máximos e mínimos) • custos dos links.
Exemplo de Rede AcquaNet P3 P4 P2 P1
Exemplo de Rede AcquaNet P3 P4 P2 Qmin Qmáx Qmin Qmáx Qmin Qmáx P1
Exemplo de Rede AcquaNet P3 Custo 1 P4 P2 Qmin Qmáx Custo 3 Qmin Qmáx Qmin Qmáx Custo 2 P1
O Modelo: Resultados • Com base na disponibilidade hídricas prioridades e restrições, o modelo otimiza o fluxo, apresentando como resultados, para cada intervalo de tempo: • fluxo em cada link • vazões em cada nó • volumes em cada reservatório: • formas de apresentação dos resultados • tabelas • gráficos • curvas de permanência
Critérios básicos • Os cerca de 180 municípios foram agrupados em 73 zonas de demanda, em função dos valores de demanda, fontes de abastecimento, proximidade geográfica, etc • Cada zona de demanda é representada por 3 nós de demanda, correspondentes aos 3 tipos de demanda considerados: abastecimento público, indústrias e irrigação.
Critérios básicos • rede hídrica principal que atravessa a região, dividida em 130 sub-bacias. Estes são associados a séries de vazões médias mensais, naturalizadas, de 1931 a 2006 • Esses nós correspondem aos cerca de 60 reservatórios (existentes ou projetados) considerados na modelagem ou a nós de passagem. • As ZD foram associadas às sub-bacias, representando as fontes de abastecimento.
ETAs da RMSP • Em função do abastecimento da RMSP, que está associado, principalmente, ao sistema de adução integrado da SABESP esta região teve um tratamento específico. • Para cada sistema produtor foram criados os links que os alimentam (ligando as ETAs aos respectivos mananciais) e os links que as ligam às zonas de demanda por elas atendidas • as ETAs, por definição, atendem somente às demandas de abastecimento urbano
Transposições • foram criados os links (e nós) referentes às ligações e transposições de água que ocorrem atualmente na região • Ligações entre os reservatórios do sistema Cantareira (caracterizadas por links que permitem o fluxo de água entre os diversos reservatórios, até atingir a ETA Guaraú); • Ligações referentes ao sistema Alto Tietê (caracterizadas por links que representam as transposições entre os reservatórios e entre o rio Tietê e o reservatório Biritiba ;
Transposições • Bombeamento Taquacetuba (representado por um nó de demanda associado ao reservatório, cujo lançamento está definido para o reservatório Guarapiranga); • Bombeamento para suprir a usina de Henry Borden (representado por um link entre os reservatórios Billings e rio das Pedras e um nó de demanda abastecido por este último reservatório, cujo lançamento se dá na Baixada Santista).
Novos aproveitamentos • Após a definição da representação dos elementos atuais da rede, foram introduzidos os nós e links correspondentes aos possíveis aproveitamentos a serem estudados, p. ex: • reservatório Jurumirim, • reservatório Barra Bonita, • transposição do rio Paraíba do Sul para o Sistema Cantareira ou para o rio Tietê, • transposição das águas da Baixada Santista para a RMSP
Novos aproveitamentos • Os links dos novos aproveitamentos ficam desligados durante as simulações, sendo abertos quando necessário a simulações específicas • O mecanismo que permite isso é simples: • Link desligado • Capacidade máxima do link = 0 • Link ligado • Capacidade máxima do link definida pelo usuário
Outros elementos da rede • Para cada reservatório foi criado um nó de demanda imediatamente a jusante para que se possa estabelecer um valor a ser retirado do reservatório, como uma vazão regularizada; • Em pontos específicos da rede foram criados nós de demanda com a finalidade de se efetuar um controle das vazões mínimas a serem garantidas nos corpos d’água; • Para “esgotar” o sistema foram criados 4 nós de demanda identificados como “drenos”, cuja função é retirar toda a água que não foi utilizada pelos nós de demanda ou reservatórios.
Telas do SSD Mínimo de jusante do reservatório Jaguari (vazão regularizada)
Calibragem e Simulações • Calibragem: ajuste do modelo à situação atual (2008),verificando-se o atendimento a demanda, volumes dos reservatórios, vazões mínimas, etc • Simulações: • fontes atuais de abastecimento, porém com demandas de 2035, identificando-se as falhas no atendimento. • Introdução de novos aproveitamentos (isoladamente ou em conjunto) para suprir as demandas não atendidas
