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Title: Otimização estocástica implícita e teoria dos jogos cooperativos para operação mensal de reservatórios com múltiplos usos.
Other Titles: Implicit stochastic optimization and cooperative game theory for monthly operation of multipurpose reservoirs.
???metadata.dc.creator???: GOMES, Flavia Nascimento.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: FARIAS, Camilo Allyson Simões de.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: BRITO, Johnatan Rafael Santana de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: MEDEIROS, Paulo da Costa.
???metadata.dc.contributor.referee2???: CELESTE, Alcigeimes Batista.
Keywords: Usos múltiplos da água.;Jogos cooperativos;Operação de reservatórios;Teoria dos jogos cooperativos;Conflitos pelo uso da água;Otimização estocástica implícita.;Regressão não linear;Sistema Hídrico Curema-Mãe D’Água;Multiple uses of water;Cooperative games;Reservoir operation;Game theory cooperatives;Conflicts over water use;Implicit stochastic optimization;Non-regression linear;Curema-Mãe D'Água Water System
Issue Date: 24-Feb-2022
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: GOMES, Flavia Nascimento. Otimização estocástica implícita e teoria dos jogos cooperativos para operação mensal de reservatórios com múltiplos usos. 2022. 99f. (Dissertação), Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos, Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido, Universidade Federal de Campina Grande – Campus de Sumé – Paraíba, Brasil, 2022. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/24213
???metadata.dc.description.resumo???: A construção de reservatórios é uma solução adotada na tentativa de amenizar problemas relacionados às secas, às inundações e à demanda de água para diversas atividades. Estas estruturas são gerenciadas com base em regras de operação que, além de práticas e dinâmicas, devem considerar a variabilidade hidrológica no sistema, as necessidades dos usuários e as condições ambientais. Desse modo, o presente trabalho propõe um modelo baseado em Otimização Estocástica Implícita (OEI) e Teoria dos Jogos Cooperativos (CGT, do inglês Cooperative Game Theory) para operação mensal de reservatórios com múltiplos usos. O procedimento metodológico proposto pode ser resumido em duas etapas: (1) derivação de regras operacionais, por meio de OEI, para definir a alocação máxima disponível considerando todos os usos do reservatório; e (2) distribuição da alocação disponível via CGT. Para aplicação do modelo OEI, as vazões de entrada ao sistema hídrico foram geradas pelo Método dos Fragmentos e as regras definidas por regressão nãolinear. Para fins de validação da metodologia, o modelo OEI-CGT foi aplicado ao sistema hídrico Curema-Mãe D’Água, localizado no semiárido nordestino. Os resultados foram apreciados com base em um indicador de vulnerabilidade, apontando que as regras OEI são superiores à política de operação padrão, conhecida como SOP (do inglês, Standard Operating Policy). O estudo também demonstrou, por meio de métricas de eficiência e estabilidade, que o modelo OEI-CGT gerou soluções com maior aceitabilidade, apresentando potencial para evitar ou resolver conflitos pelo uso da água.
Abstract: The construction of reservoirs is a solution to alleviate problems related to droughts, floods, and the demand for water for various activities. These structures are managed based on operating rules that, in addition to being practical and dynamic, must consider the hydrological variability in the system, user needs, and environmental conditions. Thus, the present work proposes a model based on Implicit Stochastic Optimization (ISO) and Cooperative Game Theory (CGT) for the monthly operation of multipurpose reservoirs. The proposed methodological procedure can be summarized in two steps: (1) derivation of operational rules by ISO to define the maximum allocation available considering all uses in the reservoir; and (2) distribution of available allocation by CGT. To apply the ISO model, the inflows to the water system were generated by the Method of Fragments and the rules defined by non-linear regression. To validate the methodology, the ISO-CGT model was applied to the Curema-Mãe D'Água water system, located in semiarid Brazil. The results were evaluated based on a vulnerability indicator, pointing out that the ISO rules are superior to the standard operating policy, known as SOP (Standard Operating Policy). The study also demonstrated, through efficiency and stability metrics, that the ISO-CGT model generated solutions with greater acceptability, showing potential to avoid or resolve conflicts over water use.
Keywords: Usos múltiplos da água.
Jogos cooperativos
Operação de reservatórios
Teoria dos jogos cooperativos
Conflitos pelo uso da água
Otimização estocástica implícita.
Regressão não linear
Sistema Hídrico Curema-Mãe D’Água
Multiple uses of water
Cooperative games
Reservoir operation
Game theory cooperatives
Conflicts over water use
Implicit stochastic optimization
Non-regression linear
Curema-Mãe D'Água Water System
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciências Ambientais.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/24213
Appears in Collections:Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos

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