Simulação matemática (LabSid-ACQUANET 2013 v1.44)


Esta metodologia proporciona a análise do funcionamento de toda a bacia hidrográfica e a consideração de todos os usos da água, incluindo as necessidades dos ecossistemas. Para o efeito, utilizou-se o LabSid-ACQUANET 2013, desenvolvido pelo Laboratório de Sistemas de Suporte a Decisões (LabSid) da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

Para avaliar a capacidade de satisfação das necessidades de água, foram definidos os seguintes indicadores:

  • GAR, Garantia de abastecimento (em %), entendida como o período de tempo em que as demandas são satisfeitas; é calculada a partir da frequência abaixo da demanda (FAD, também em %), que é a proporção de meses do ano em que a demanda não é totalmente satisfeita pela disponibilidade; assim:

GAR = 100 – FAD.

  • VMF, Vazão média fornecida quando ocorrem falhas (em %), dada pela razão entre a vazão média fornecida quando ocorrem falhas e a demanda média necessária; assim:

VMF = VZF/Dmed x 100.

Estes dois indicadores oferecem uma visão da capacidade de as diferentes demandas serem satisfeitas. Não existindo valores de referência para estes dois indicadores, recorreu-se a tabelas de classificação (usos abastecimento e indústria e usos agropecuária e energia) para avaliar a capacidade da bacia hidrográfica do rio São Francisco em satisfazer as respectivas demandas.

Tabelas de classificação – abastecimento e indústria

Abastecimento e indústria GAR > 95 90 < GAR < 95 80 < GAR < 90 50 < GAR < 80 GAR < 50
VMF > 95 Excelente Confortável Confortável Preocupante Preocupante
90 < VMF < 95 Confortável Preocupante Preocupante Crítico Muito crítico
80 < VMF < 90 Preocupante Preocupante Crítico Muito crítico Muito crítico
50 < VMF < 80 Crítico Crítico Muito crítico Muito crítico Muito crítico
VMF < 50 Muito crítico Muito crítico Muito crítico Muito crítico Muito crítico

Tabelas de classificação – agropecuária e energia

Agropecuária e energia GAR > 95 90 < GAR < 95 80 < GAR < 90 50 < GAR < 80 GAR < 50
VMF > 95 Excelente Excelente Confortável Confortável Confortável
90 < VMF < 95 Confortável Confortável Confortável Confortável Confortável
80 < VMF < 90 Preocupante Preocupante Preocupante Preocupante Crítico
50 < VMF < 80 Crítico Crítico Muito crítico Muito crítico Muito crítico
VMF < 50 Muito crítico Muito crítico Muito crítico Muito crítico Muito crítico

O período de simulação foi de 1979 a 2010, tendo-se adotado um passo de cálculo mensal. As afluências de água ao sistema correspondem às vazões geradas em cada sub-bacia.

Consideraram-se os valores de demanda para abastecimento urbano e rural, uso animal, uso industrial, irrigação e produção de energia.

Na política de operação do sistema, a satisfação de cada um destes tipos de uso tem uma prioridade distinta. O abastecimento à população urbana e rural têm prioridade máxima, sobrepondo-se ao abastecimento industrial, e à agropecuária (uso animal e irrigação) e, finalmente, à produção de energia. No modelo ACQUANET, esta política é traduzida nos valores de prioridade da demanda e de volume-meta dos reservatórios.

Pressupostos assumidos (prioridades e volumes-meta)

Tipo de demanda Prioridade Retorno
Abastecimento urbano e rural 1 80% urbano + 50% rural
Uso animal 2 20
Uso industrial 4 80
Irrigação 5 20
Energia 6 100
Reservatório Prioridade Volume-meta
Trecho principal (exceto Xingó) 95 0,8
Xingó 95 1,0
Sub-bacias 80 0,8

Nota:
a prioridade varia de forma decrescente entre 1 e 99

As vazões a liberar em cada mês são função do estado hidrológico da bacia hidrográfica, definido pelo volume de água armazenada nos dois principais reservatórios da calha principal, Três Marias e Sobradinho somado das vazões a eles afluentes.

O balanço hídrico superficial foi realizado para cada uma das sub-bacias da bacia hidrográfica do rio São Francisco, para os principais reservatórios do curso principal do São Francisco e para os trechos de rio entre estas infraestruturas.

Considerou-se que as demandas de cada micro-bacia situadas a menos de 5+10 km (5 km para as regiões fisiográficas do Alto e Médio SF e 10 km para o Submédio e Baixo SF) do curso de água principal do rio S. Francisco são por ele satisfeitas.

Os volumes de água mobilizados para produção de energia foram estimados tendo em conta o histórico da operação dos principais reservatórios da calha principal do rio São Francisco.

Assumiu-se que as necessidades dos ecossistemas eram asseguradas pelos volumes de água turbinados para produção de energia.