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Title: Análise de perdas de água por meio de otimização para o projeto de integração do rio São Francisco, eixo leste - bacia do rio Paraíba.
Other Titles: Analysis of loss of water by means of optimization for the São Francisco river integration project, east axis – Paraíba river basin.
???metadata.dc.creator???: BRITO, Virgínia da Costa.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: CURI, Wilson Fadlo.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: SANTOS, Valterlin da Silva.
???metadata.dc.contributor.referee1???: BARBOSA, Dayse Luna.
???metadata.dc.contributor.referee2???: FARIAS, Camilo Allyson Simôes de.
Keywords: Recursos Hídricos;Escassez Hídrica;Rio São Francisco - Transposição;Perdas;Otimização;Water Resources;Water Scarcity;São Francisco River - Transposition;Losses;Optimization
Issue Date: 26-Feb-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BRITO, V. C. Análise de perdas de água por meio de otimização para o projeto de integração do rio São Francisco, eixo leste - bacia do rio Paraíba. 2019. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7896
???metadata.dc.description.resumo???: Diante de um cenário recorrente de escassez hídrica no semiárido nordestino devido as causas climáticas características da região, o Projeto de Integração do Rio São Francisco (PISF) trouxe esperança para a população que necessita dessas águas. No Estado da Paraíba, através do Eixo Leste, a bacia hidrográfica do Rio Paraíba, recebe as águas da transposição garantindo o suprimento hídrico de todo o trecho do rio, bem como dos quatro reservatórios em série - Poções, Camalaú, Boqueirão e Acauã - receptores da vazão de água do projeto. O PISF foi planejado e executado por meio de construção de canais abertos, onde a água é transportada em contato direto com o meio externo, acarretando em consideráveis perdas hídricas para o sistema. Devido a importância desse sistema para a região e a preocupação com a gestão hídrica da mesma, cabe o questionamento sobre como a água pode ser distribuída e utilizada a partir de sua chegada a bacia do rio Paraíba de forma a minimizar perdas de água e de ordem financeira. Dessa forma, o objetivo desta pesquisa é estudar o comportamento das perdas em trânsito no rio e por evaporação nos quatro reservatórios em série, que são receptores da vazão exógena do PISF, e calcular os custos das perdas hídricas para cada cenário. Para isso, criou-se quatro cenários, que levam em consideração a forma atual da transposição e cenários com proposta de uma nova adutora até a ETA (Estação de Tratamento de Água) de Gravatá, localizada no município de Queimadas – PB, transportando parte da vazão do projeto de integração. Consideram-se cenários com os usuais perímetros irrigados da área de estudo e também com restrições de área irrigada de acordo com a Resolução Conjunta ANA/AESA nº 87 de 5 de novembro de 2018. Os cenários foram avaliados por meio de um modelo de otimização multiobjetivo baseado em Programação Linear Sucessiva, criado por Santos (2011), para um período de 6 anos (2012 a 2017), o qual foi marcado pela forte seca na região em que os reservatórios chegaram a um nível crítico de acumulação. Os resultados obtidos mostraram que as demandas de abastecimento urbano e irrigação foram atendidas plenamente em todos os cenários. A vazão máxima estimada para o canal de integração Acauã-Araçagi não é sustentável, pois sua demanda não foi atendida em totalidade, e sobrecarrega todo o sistema, principalmente o reservatório Acauã. Conclui-se que os cenários que propõem o transporte de parte da vazão por meio de adutora, demonstraram maior eficiência com relação a menores perdas hídricas e consequentemente menores custos, tendo uma economia da ordem de 11,1 a 16,8 milhões de reais por ano. As limitações impostas aos perímetros irrigados pela Resolução Conjunta ANA/AESA nº 87, não trouxeram êxito aos seus objetivos de diminuir o volume de água consumido, na otimização ocorreu o oposto, isto é, acarretando em maiores perdas hídricas para o sistema, custando a mais 3,1 milhões de reais ao ano.
Abstract: On a recurrent water scarcity scenario in the northeastern semi-arid region due to the characteristic climatic causes of the region, the São Francisco River Integration Project (PISF) has brought hope to the population that needs these waters. In the State of Paraíba, through the east axis, the watershed of the Paraíba River receives the waters of transposition guaranteeing the water supply of the whole stretch of the river, as well as the four reservoirs of the series - Poções, Camalau, Boqueirão and Acauã – which are receivers of the project's water flow. The PISF was planned and executed through the construction of open channels, where the water is transported in direct contact with the external environment, leading to considerable water losses for the system. Due to the importance of this system for the region and the concern with its water management, a question is placed about how this water can be distributed an used when it reaches the Paraíba river basin in a way that water and financial losses can be minimized. Thus, the objective of this research is to study the behavior of water losses in transit along the river and by evaporation in the four reservoirs in series, which are recipients of the exogenous PISF flow, and calculate the costs of water losses for each scenario. For this, four scenarios were created taking into account the current form of transposition and scenarios with a proposal of a new pipeline to the ETA (Water Treatment Station) of Gravatá, located in the city of Queimadas, in Paraíba, transporting part of the flow of the integration project. Scenarios with the usual irrigated perimeters of the study area and also with irrigated area restrictions according to the ANA / AESA Joint Resolution No. 87 of November 5, 2018, were both considered. The scenarios were evaluated by means of a multiobjective optimization model based on Sucessive Linear Programming, created by Santos (2011), for a period of 6 years (2012 to 2017), which was marked by the strong drought in the region where the reservoirs reached a critical level of accumulation. The results showed that the demands of urban supply and irrigation were fully met in all scenarios. The maximum estimated flow rate for the Acauã-Araçagi integration channel is not sustainable, since its demand has not been fully met, and it overloads the entire system, especially the Acauã reservoir. It can be concluded that the scenarios that propose the transportation of part of the flow through a pipeline, showed greater efficiency in relation to lower water losses and consequently lower costs, with an economy in the range of 11.1 to 16.8 million Reais per year. The limitations imposed on the irrigated perimeters by the Joint Resolution ANA / AESA nº 87, did not bring success to their objectives of reducing the volume of water consumed, in the optimization process occurred the opposite, that resulted in greater water losses for the system, costing a further 3,1 million Reais per year.
Keywords: Recursos Hídricos
Escassez Hídrica
Rio São Francisco - Transposição
Perdas
Otimização
Water Resources
Water Scarcity
São Francisco River - Transposition
Losses
Optimization
???metadata.dc.subject.cnpq???: Recursos Hídricos
Engenharias
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7896
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental.

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