Otimização de um sistema de múltiplos reservatórios atendendo a múltiplos usos no Nordeste brasileiro

A eficiente operação de um sistema de recursos hídricos visando a otimização das descargas a serem liberadas para atendimento de diversas demandas é de grande interesse em regiões como o Nordeste brasileiro, onde a água é escassa e a evaporação muito elevada. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de regras de operação para um sistema composto por cinco reservatórios para abastecimento de demandas urbanas e de irrigação na bacia do rio Acaraú, no estado do Ceará. O objetivo é a maximização do valor presente dos benefícios líquidos da operação, sujeita a restrições de balanço hídrico nos reservatórios e de umidade do solo na área cultivada. Alguns artifícios de linearização foram empregados para permitir o uso de otimização linear na solução do problema. Duas formulações foram consideradas: 1) a área irrigada é fixa e a lâmina de rega variável e 2) a área irrigada é variável e a lâmina de rega é fixa, ao longo do tempo. Na primeira formulação regras operacionais foram derivadas para a irrigação de uma área cultivada ótima, a ser computada. A dotação da irrigação poderá atender parcialmente as demandas hídricas das culturas, estabelecendo déficit hidroagrícola e reduções na produtividade. Diversas relações funcionais para as regras operacionais foram testadas. Na segunda formulação a área irrigada pode variar ao longo do tempo em função das condições hidrológicas. Neste caso, a dotação da irrigação deve ser igual à demanda hidroagrícola. Constatou-se que o sistema tem capacidade de irrigar áreas maiores que a originalmente definida no projeto. Nas duas formulações ficou demonstrado que técnicas de otimização podem incrementar a eficiência econômica dos investimentos na infraestrutura hídrica regional e fornecer importantes informações para o dimensionamento e operação ótimos de sistemas de recursos hídricos.