Simulação, via Programação Linear Sequencial com Artifícios de Linearização, para Sistema de Recursos Hídricos Parte 1 e Parte 2: Modelo e Aplicação

A utilização de modelos matemáticos na análise de sistemas de recursos hídricos é bastante discutida na literatura desde os meados do século XX. Entretanto, todos apresentam simplificações, quer seja pela representação espaço-temporal de seus componentes quanto pelas aproximações utilizadas para representar os processos não-lineares. Com relação aos modelos disponíveis para simulação de sistemas hídricos superficiais com base de tempo mensal, apesar de serem bastante versáteis, não incorporam certas complexidades devido a algumas limitações matemáticas dos seus algoritmos. Tais simplificações podem comprometer um processo decisório, dependendo de seus requerimentos. Baseado neste contexto foi desenvolvido um modelo de simulação que tem como principais características a incorporação de não-linearidades dos processos hidráulicos e operacionais de estruturas hidráulicas mais usuais. A sua função objetivo visa maximizar, a nível mensal, o atendimento às demandas hídricas segundo critérios de prioridade estabelecidos pelo tomador de decisão. As limitações operacionais e hidráulicas foram incluídas no modelo através de restrições lineares (balanço hídrico; volumes mínimo, máximos e metas; capacidade dos componentes; etc.) e não-lineares (vazão vertida máxima, vazão descarregada máxima, área da superfície líquida do reservatório, etc.). As restrições não-lineares foram representadas por segmentos lineares, utilizando artifícios de linearização, e resolvidas via programação linear seqüencial até sua convergência a uma tolerância desejada. Sua aplicabilidade e verificação de desempenho foi realizada numa análise sistêmica dos reservatórios Catolé II e Poço Redondo de parte da bacia hidrográfica do Rio Piancó. Os resultados demonstraram que todas as restrições foram satisfeitas e que as demandas consideradas obtiveram uma garantia de 100% no atendimento. O tempo de processamento para atender aos requerimentos de convergência foi relativamente baixo.