plano diretor de aproveitamento de recursos hídricos para a macrometrópole paulista

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Secretaria de Saneamento e EnergiaSecretaria de Economia e Planejamento

Secretaria do Meio Ambiente

Plano Diretor de AproveitamentoPlano Diretor de Aproveitamentode Recursos Hídricos para a de Recursos Hídricos para a

Macrometrópole PaulistaMacrometrópole Paulista

Sistema de Suporte à Sistema de Suporte à DecisãoDecisão

São Paulo04 de novembro de 2009

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Principais conceitosPrincipais conceitosUma rede AcquaNet é uma rede de fluxo Uma rede AcquaNet é uma rede de fluxo constituída de NÓS e LINKSconstituída de NÓS e LINKS

os LINKS formam a rede propriamente dita, os LINKS formam a rede propriamente dita, estabelecendo as ligações entre os NÓS.estabelecendo as ligações entre os NÓS.

Os NÓS podem ser de 3 tipos: Os NÓS podem ser de 3 tipos: – reservatórios, reservatórios, – nós de passagem enós de passagem e– nós de demanda.nós de demanda.

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Exemplo de Rede AcquaNetExemplo de Rede AcquaNet

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Caracterização dos Nós de DemandaCaracterização dos Nós de Demanda

Demanda (vazão que será fornecida, total Demanda (vazão que será fornecida, total ou parcialmente, em função da ou parcialmente, em função da disponibilidade);disponibilidade);

Prioridade no atendimentoPrioridade no atendimento

Retorno (percentual da demanda que Retorno (percentual da demanda que retornará à rede e em qual nó isso se retornará à rede e em qual nó isso se dará)dará)

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Caracterização dos Nós de passagemCaracterização dos Nós de passagem

Série de vazões afluentes;Série de vazões afluentes;

Lançamentos diretosLançamentos diretos

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Caracterização dos ReservatóriosCaracterização dos Reservatórios

Série de vazões naturais afluentesSérie de vazões naturais afluentes

Volumes (máximo e mínimo);Volumes (máximo e mínimo);

Prioridade no enchimentoPrioridade no enchimento

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Caracterização dos LinksCaracterização dos Links

Vazão mínima Vazão mínima

vazão máxima vazão máxima

CustoCusto

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Funcionamento da RedeFuncionamento da RedeEm cada nó (de passagem ou reservatório) é computada, Em cada nó (de passagem ou reservatório) é computada, em cada intervalo (mês), a vazão afluente, soma das em cada intervalo (mês), a vazão afluente, soma das seguintes parcelas:seguintes parcelas:– vazão que chega pelos links ligados ao nó;vazão que chega pelos links ligados ao nó;– vazão natural do próprio nó; vazão natural do próprio nó; – lançamento no nó; lançamento no nó; – retorno de alguma demanda. retorno de alguma demanda.

Computada a vazão afluente, esta pode ser utilizada para Computada a vazão afluente, esta pode ser utilizada para alimentar as demandas ligadas ao nó, para encher o alimentar as demandas ligadas ao nó, para encher o reservatório (se o nó for um reservatório) ou seguir para o reservatório (se o nó for um reservatório) ou seguir para o próximo nó de passagem.próximo nó de passagem.

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O fluxo resultante é definido por:O fluxo resultante é definido por:

• prioridades das demandas e reservatóriosprioridades das demandas e reservatórios• restrições nos links (máximos e mínimos)restrições nos links (máximos e mínimos)• custos dos links. custos dos links.

Funcionamento da RedeFuncionamento da Rede

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P3

P1

P2P4

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P3

P1

P2P4

QminQmáx

QminQmáx

QminQmáx

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P3

P1

P2P4

QminQmáx

QminQmáx

QminQmáx

Custo 1

Custo 2

Custo 3

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O Modelo: ResultadosO Modelo: Resultados

Com base na disponibilidade hídricas prioridades e Com base na disponibilidade hídricas prioridades e restrições, o modelo otimiza o fluxo, apresentando restrições, o modelo otimiza o fluxo, apresentando como resultados, para cada intervalo de tempo:como resultados, para cada intervalo de tempo:

• fluxo em cada linkfluxo em cada link• vazões em cada nóvazões em cada nó• volumes em cada reservatório:volumes em cada reservatório:

formas de apresentação dos resultadosformas de apresentação dos resultados• tabelastabelas• gráficosgráficos• curvas de permanênciacurvas de permanência

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A Rede da MacrometrópoleA Rede da Macrometrópole

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Critérios básicosCritérios básicosOs cerca de 180 municípios foram agrupados Os cerca de 180 municípios foram agrupados em 73 zonas de demanda, em função dos em 73 zonas de demanda, em função dos valores de demanda, fontes de abastecimento, valores de demanda, fontes de abastecimento, proximidade geográfica, etcproximidade geográfica, etc

Cada zona de demanda é representada por 3 Cada zona de demanda é representada por 3 nós de demanda, correspondentes aos 3 tipos nós de demanda, correspondentes aos 3 tipos de demanda considerados: abastecimento de demanda considerados: abastecimento público, indústrias e irrigação.público, indústrias e irrigação.

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Critérios básicosCritérios básicosrede hídrica principal que atravessa a região, rede hídrica principal que atravessa a região, dividida em 130 sub-bacias. Estes são dividida em 130 sub-bacias. Estes são associados a séries de vazões médias mensais, associados a séries de vazões médias mensais, naturalizadas, de 1931 a 2006naturalizadas, de 1931 a 2006

Esses nós correspondem aos cerca de 60 Esses nós correspondem aos cerca de 60 reservatórios (existentes ou projetados) reservatórios (existentes ou projetados) considerados na modelagem ou a nós de considerados na modelagem ou a nós de passagem.passagem.

As ZD foram associadas às sub-bacias, As ZD foram associadas às sub-bacias, representando as fontes de abastecimento.representando as fontes de abastecimento.

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Exemplo de associação ZD x SBExemplo de associação ZD x SB

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ETAs da RMSPETAs da RMSP

Em função do abastecimento da RMSP, que Em função do abastecimento da RMSP, que está associado, principalmente, ao sistema de está associado, principalmente, ao sistema de adução integrado da SABESP esta região teve adução integrado da SABESP esta região teve um tratamento específico.um tratamento específico.

Para cada sistema produtor foram criados os Para cada sistema produtor foram criados os links que os alimentam (ligando as ETAs aos links que os alimentam (ligando as ETAs aos respectivos mananciais) e os links que as ligam respectivos mananciais) e os links que as ligam às zonas de demanda por elas atendidasàs zonas de demanda por elas atendidas

as ETAs, por definição, atendem somente às as ETAs, por definição, atendem somente às demandas de abastecimento urbanodemandas de abastecimento urbano

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Exemplo da ETA GuaraúExemplo da ETA Guaraú

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TransposiçõesTransposições

foram criados os links (e nós) referentes às foram criados os links (e nós) referentes às ligações e transposições de água que ocorrem ligações e transposições de água que ocorrem atualmente na regiãoatualmente na região– Ligações entre os reservatórios do sistema Ligações entre os reservatórios do sistema

Cantareira (caracterizadas por links que permitem o Cantareira (caracterizadas por links que permitem o fluxo de água entre os diversos reservatórios, até fluxo de água entre os diversos reservatórios, até atingir a ETA Guaraú);atingir a ETA Guaraú);

– Ligações referentes ao sistema Alto Tietê Ligações referentes ao sistema Alto Tietê (caracterizadas por links que representam as (caracterizadas por links que representam as transposições entre os reservatórios e entre o rio transposições entre os reservatórios e entre o rio Tietê e o reservatório Biritiba ;Tietê e o reservatório Biritiba ;

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– Bombeamento Taquacetuba (representado Bombeamento Taquacetuba (representado por um nó de demanda associado ao por um nó de demanda associado ao reservatório, cujo lançamento está definido reservatório, cujo lançamento está definido para o reservatório Guarapiranga);para o reservatório Guarapiranga);

– Bombeamento para suprir a usina de Henry Bombeamento para suprir a usina de Henry Borden (representado por um link entre os Borden (representado por um link entre os reservatórios Billings e rio das Pedras e um reservatórios Billings e rio das Pedras e um nó de demanda abastecido por este último nó de demanda abastecido por este último reservatório, cujo lançamento se dá na reservatório, cujo lançamento se dá na Baixada Santista).Baixada Santista).

TransposiçõesTransposições

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Novos aproveitamentosNovos aproveitamentos

Após a definição da representação dos Após a definição da representação dos elementos atuais da rede, foram introduzidos os elementos atuais da rede, foram introduzidos os nós e links correspondentes aos possíveis nós e links correspondentes aos possíveis aproveitamentos a serem estudados, p. ex:aproveitamentos a serem estudados, p. ex:

• reservatório Jurumirim, reservatório Jurumirim, • reservatório Barra Bonita, reservatório Barra Bonita, • transposição do rio Paraíba do Sul para o transposição do rio Paraíba do Sul para o

Sistema Cantareira ou para o rio Tietê, Sistema Cantareira ou para o rio Tietê, • transposição das águas da Baixada Santista transposição das águas da Baixada Santista

para a RMSPpara a RMSP

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Os links dos novos aproveitamentos ficam Os links dos novos aproveitamentos ficam desligados durante as simulações, sendo desligados durante as simulações, sendo abertos quando necessário a simulações abertos quando necessário a simulações específicasespecíficas

O mecanismo que permite isso é simples:O mecanismo que permite isso é simples:– Link desligadoLink desligado

Capacidade máxima do link = 0Capacidade máxima do link = 0

– Link ligado Link ligado

Capacidade máxima do link definida pelo Capacidade máxima do link definida pelo usuáriousuário

Novos aproveitamentosNovos aproveitamentos

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Outros elementos da redeOutros elementos da rede

Para cada reservatório foi criado um nó de Para cada reservatório foi criado um nó de demanda imediatamente a jusante para que se demanda imediatamente a jusante para que se possa estabelecer um valor a ser retirado do possa estabelecer um valor a ser retirado do reservatório, como uma vazão regularizada;reservatório, como uma vazão regularizada;

Em pontos específicos da rede foram criados nós Em pontos específicos da rede foram criados nós de demanda com a finalidade de se efetuar um de demanda com a finalidade de se efetuar um controle das vazões mínimas a serem garantidas controle das vazões mínimas a serem garantidas nos corpos d’água;nos corpos d’água;

Para “esgotar” o sistema foram criados 4 nós de Para “esgotar” o sistema foram criados 4 nós de demanda identificados como “drenos”, cuja função é demanda identificados como “drenos”, cuja função é retirar toda a água que não foi utilizada pelos nós retirar toda a água que não foi utilizada pelos nós de demanda ou reservatórios.de demanda ou reservatórios.

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Telas do SSDTelas do SSD

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Mínimo de jusante do reservatório

Jaguari (vazão regularizada)

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Calibragem e SimulaçõesCalibragem e Simulações

Calibragem: ajuste do modelo à situação atual Calibragem: ajuste do modelo à situação atual (2008),verificando-se o atendimento a demanda, (2008),verificando-se o atendimento a demanda, volumes dos reservatórios, vazões mínimas, etcvolumes dos reservatórios, vazões mínimas, etc

Simulações: Simulações: • fontes atuais de abastecimento, porém com fontes atuais de abastecimento, porém com

demandas de 2035, identificando-se as falhas demandas de 2035, identificando-se as falhas no atendimento.no atendimento.

• Introdução de novos aproveitamentos Introdução de novos aproveitamentos (isoladamente ou em conjunto) para suprir as (isoladamente ou em conjunto) para suprir as demandas não atendidasdemandas não atendidas

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ResultadosResultados

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