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Título: Pequena açudagem e sustentabilidade hidrológica em grandes bacias semi-áridas: estudo de caso da bacia do açude Orós
Título em inglês: Small dams and hydrological sustainability in the large-scale watersheds of the semi-arid environment: case of the Orós watershed, Ceará, Brazil
Autor(es): Malveira, Vanda Tereza Costa
Orientador(es): Araújo, José Carlos de
Palavras-chave: Recursos hídricos
Açudes e barragens
Bacias hidrográficas
Data do documento: 23-Jul-2009
Citação: MALVEIRA, V. T. C. (2009)
Resumo: Um dos desafios centrais de investigadores e gestores de água em grandes bacias é avaliar, de modo confiável, a disponibilidade de água em condições reais. Em bacias do semi-árido brasileiro, um dos principais desafios consiste em considerar os efeitos da proliferação de pequenos açudes. Esta pesquisa tem como objetivo principal definir um arranjo ótimo para o sistema de acumulação em grandes bacias no semi-árido, denominado ótimo por corresponder ao melhor índice de sustentabilidade (IS) da disponibilidade hidrológica da bacia. Para atingir o objetivo proposto foi estudado o caso da bacia do açude Orós (Ceará, 24 mil km2). A referida bacia conta atualmente com mais de quatro mil reservatórios de diversos tamanhos, sendo estratégica para o abastecimento do estado. O modelo WASA (Water Availability in Semi-Arid Environments) foi aplicado para o período entre 1961 e 2005 e sua validade comprovada para a área em estudo, comprovando a robustez do modelo para estimar a disponibilidade hídrica em grandes bacias hidrográficas, mesmo considerando o efeito de milhares de pequenos reservatórios a montante. Usando-se o método de otimização de busca direta Simplex-MSX, foram simulados cerca de 60 arranjos para a pequena açudagem na bacia. Para cada arranjo foi estimada a respectiva eficiência hidrológica através do índice de sustentabilidade IS. O arranjo ótimo permitiu o estabelecimento de parâmetros capazes de orientar a política para a pequena açudagem em grandes bacias semi-áridas. Os resultados da pesquisa indicam que a disponibilidade hídrica máxima pode ser obtida para a área média de captação de 7 km2 por açude e para volume ótimo de armazenamento da bacia tal que seu tempo de residência seja da ordem de 3 anos
Abstract: One of the central challenges of researchers and water managers in large-scale watersheds is to evaluate the water availability in real conditions. In watersheds of the Brazilian semi-arid region, one of the main challenges consists of considering the effect of the proliferation of small reservoirs. This research has as the main objective to search the optimum arrangement for the system of accumulation in large watersheds in the semi-arid environment. The objective function to be optimized is the ASCE hydrological sustainability index (SI) of the watershed. In order to achieve the considered objective, the case of Orós dam (Ceará, Brazil) watershed (ca. 24000 km²) was studied. This watershed has presently more than four thousand small reservoirs, and it is strategic for the water supplying in the state. The WASA model (‘Water Availability in Semi-Arid Environments’) was applied to the watershed for the period from 1961 to 2005 for validation purposes. The robustness of the WASA model in predicting water availability in the large-scale watershed, considering the effect of thousands of small reservoirs, was proven. Using the optimization method of Simplex-MSX, 60 different arrangements for the small reservoirs in the watershed were simulated for a 45-year period with daily steps. For each arrangement the respective hydrological efficiency (assessed by the sustainability index) was estimated. The optimum arrangement allowed the establishment of parameters capable to guide the policy for small reservoirs in large semi-arid watersheds. The main results of the research showed that the maximum sustainability index was obtained for average contribution area of 7 km² per dam; and storage volume of the basin such that its time of residence is in the order of 3 years
Descrição: MALVEIRA, V. T. C. Pequena açudagem e sustentabilidade hidrológica em grandes bacias semi-áridas: estudo de caso da bacia do açude Orós. 2009. 103 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/17052
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