ESTUDO DE OTIMIZAÇÃO DOS SISTEMAS DE ADUÇÃO PARA ABASTECIMENTO DE ÁGUA EM UMA REGIÃO PILOTO, NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO ITAPICURU-BA
Ano:
2009
Autor:
Luiz Augusto da Silva Neves
Orientador:
Lafayette Dantas da Luz
Banca Examinadora:
Iara Brandão de Oliveira;
Silvio Roberto Magalhães Orrico;
Ricardo de Araujo Kalid;
Palavras chave:
Adução de água; Análise Sistêmica.; Programação Inteira Linear.; Otimização.; Abastecimento de água;
Resumo:
Esse trabalho foi realizado tendo como base a pesquisa sobre as condições de abastecimento
na Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru, Bahia, em cinqüenta e quatro municípios, dez deles
localizados no trecho médio do rio, e oito dos quais banhados pelo mesmo e que apresentam
grande deficiência no abastecimento d’água. Analisando o potencial produtivo de recursos
hídricos subterrâneos e de superfície dessa região, foi definida uma macro região deficiente
para estudo. Essa região, apesar de possuir mananciais produtivos com boas condições em
quantidade e qualidade, tem o abastecimento extremamente deficiente, por não dispor de
infraestrutura de adução de água para o fornecimento às populações. A região de estudo
abrange o município de Quijingue e a parte norte do município de Tucano. Foram definidos
aglomerados de povoados, cada qual constituindo uma Unidade de Distribuição a ser
abastecida, a partir dos Pontos de Produção selecionados. A região-piloto definida para
estudo, foi organizada com seis Unidades de Distribuição e oito Pontos de Produção,
permitindo o exame de quarenta e oito possibilidades de adução de água, e a seleção das
melhores opções para atender satisfatoriamente o abastecimento à maioria expressiva dos
povoados. A decisão sobre um sistema ótimo, com tantas alternativas e variáveis envolvidas,
resulta num problema complexo. Visando tratar o problema sistemicamente e, definir as
melhores condições para as aduções sob um ponto de vista técnico e econômico, foi
empregada a técnica de otimização. Optou-se pelo modelo de Programação Inteira Linear,
considerando-se vazões máximas de produção dos pontos principais disponíveis; a demanda
hídrica dos povoados; as distâncias entre os Pontos de Produção e as Unidades de
Distribuição (UDs); as perdas de energia para condução das vazões; e, os custos dos sistemas
de adução de água, por gravidade e por recalque, conforme as condições topográficas.
Assumindo-se algumas simplificações no problema, a exemplo do traçado linear das adutoras.
As curvas de custos tiveram que ser linearizadas, com isso tendo-se que introduzir variáveis
inteiras binárias. O resultado do modelo de otimização apontou apenas seis adutoras, como
opções “ótimas”, com base no objetivo de menor custo e atendendo integralmente as
restrições. Concluindo-se ser promissor o emprego dessa metodologia no planejamento dos
sistemas hidráulicos, visando apoiar estudos para o desenvolvimento da infraestrutura hídrica.
Trata-se de abordagem sistêmica pouco usual no meio técnico, mas que pode vir a ser
incorporada e, com isso, possibilitando avançar com relação às análises benefício-custos
tradicionais e predominantes.