META-F: um modelo de otimização qualiquantitativa para operação de sistema de recursos hídricos de poluição fluvial.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2007
Autor(a) principal: FIRMINO, Mosefran Barbosa Macedo. lattes
Orientador(a): CURI, Wilson Fadlo. lattes
Banca de defesa: CIRILO, José Almir., FIGUEIREDO, Eduardo Eneas de.
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM ECONOMIA RURAL E REGIONAL
Departamento: Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/4038
Resumo: Os rios brasileiros atravessam as cidades, campos agrícolas e de pecuária “pagando” com a poluição fluvial. As modelagens e análises dos efeitos naturais e antrópicos na qualidade das águas estão, usualmente, associadas as técnicas de simulação. Porém, essas técnicas de simulação não priorizam alocação ótima da água. Este trabalho apresenta o META-F: Modelo de Enquadramento Tático das Águas Fluviais para alocação ótima da qualidade e quantidade da água em nível mensal, via programação linear seqüencial, onde a função objetivo visa a satisfação de metas de atendimento às demandas e de enquadramento de águas fluviais e as restrições representam as limitações físicas e operacionais dos componentes hidráulicos do sistema de recursos hídricos. As não-linearidades intrínsecas aos processos de cada um de seus componentes foram implementadas através de um procedimento iterativo, fazendo uso de aproximações lineares. O modelo foi aplicado ao trecho do rio Capibaribe situado entre os reservatórios Jucazinho e Carpina, localizado no estado de Pernambuco, com três perímetros irrigados, duas demandas de abastecimento humano, uma demanda industrial e dois reservatórios. O comportamento do sistema foi analisado para cenário climático médio em três situações: para afluxos com concentração média de DBO em dois casos, sem e com a meta de enquadramento das águas fluviais, e, por fim, para afluxos com a concentração máxima de DBO. Os resultados atestaram a eficiência do modelo, mostrando a viabilidade da linearização de variáveis não-separáveis por aproximações lineares. Ainda, pode-se claramente observar a diferença de operação dos reservatórios nas três situações. Além disso, a robustez do algoritmo pode ser observada quando uma solução é alcançada mesmo quando não exista uma região que satisfaça os requerimentos de enquadramento da qualidade de água.
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As não-linearidades intrínsecas aos processos de cada um de seus componentes foram implementadas através de um procedimento iterativo, fazendo uso de aproximações lineares. O modelo foi aplicado ao trecho do rio Capibaribe situado entre os reservatórios Jucazinho e Carpina, localizado no estado de Pernambuco, com três perímetros irrigados, duas demandas de abastecimento humano, uma demanda industrial e dois reservatórios. O comportamento do sistema foi analisado para cenário climático médio em três situações: para afluxos com concentração média de DBO em dois casos, sem e com a meta de enquadramento das águas fluviais, e, por fim, para afluxos com a concentração máxima de DBO. Os resultados atestaram a eficiência do modelo, mostrando a viabilidade da linearização de variáveis não-separáveis por aproximações lineares. Ainda, pode-se claramente observar a diferença de operação dos reservatórios nas três situações. Além disso, a robustez do algoritmo pode ser observada quando uma solução é alcançada mesmo quando não exista uma região que satisfaça os requerimentos de enquadramento da qualidade de água.The brazilian rivers run across the cities and agricultural and cattle fields while getting polluted. The modeling and analyses of natural and manmade effects in water quality are, usually, associated with simulation techniques. However, this technique does not prioritize optimum water allocation. This paper presents the META-F: Modelo de Enquadramento Tático das Águas Fluviais (Fluvial Waters Tactical Quality Framing Model) for optimum water quality and quantity allocation at monthly level, via sequential linear programming, where the objective function aims the satisfaction of meeting goals to the water quantity demands and fluvial water quality requirements and the restrictions represent the physical and operational limitations of the hydraulic components behavior in a water resources system. The intrinsic non-linearities of each component processes had been implemented through an iterative procedure, making use of linear approaches. The model was applied to part of the Capibaribe river stream flow, located between the Jucazinho and Carpina reservoirs, in Pernambuco state, Brazil, where there are three irrigated perimeters, two human supply and industrial demands and two reservoirs. The behavior of the system was analyzed using an average climatic data in three scenarios: for the average inflow concentration of BOD in two cases, with and without the requirement of fluvial water quality requirement goal, and, finally, with the maximum inflow concentration of BOD. The results have shown the model efficiency as well as the viability of applying linearization techniques to non-separable variables. Still, the difference of attained operation policies for the reservoirs in the three scenarios can be clearly observed. Moreover, the robustness of the algorithm can be observed when it a solution for the system is achieved even when its setup does not generate a variable space that satisfies the water quality requirementsSubmitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-05-30T16:47:07Z No. of bitstreams: 1 MOSEFRAN BARBOSA MACEDO FIRMINO - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007..pdf: 1614199 bytes, checksum: b2d29904e15a15881592c22523960b85 (MD5)Made available in DSpace on 2019-05-30T16:47:07Z (GMT). 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META-F: um modelo de otimização qualiquantitativa para operação de sistema de recursos hídricos de poluição fluvial. 2007. 140f. Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, (Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental), Programa de Pós-Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2007. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/4038info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTMOSEFRAN BARBOSA MACEDO FIRMINO - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007.pdf.txtMOSEFRAN BARBOSA MACEDO FIRMINO - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007.pdf.txttext/plain222557https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/4038/4/MOSEFRAN+BARBOSA+MACEDO+FIRMINO+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGECA+2007.pdf.txt04f4b6574fd5b0e9ab31cc8fc54f655dMD54ORIGINALMOSEFRAN BARBOSA MACEDO FIRMINO - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007.pdfMOSEFRAN BARBOSA MACEDO FIRMINO - DISSERTAÇÃO PPGECA 2007.pdfapplication/pdf1398258https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/4038/3/MOSEFRAN+BARBOSA+MACEDO+FIRMINO+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGECA+2007.pdffb5a70df4853af1811e27e9348c3a732MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/4038/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/40382025-07-24 04:04:35.634oai:dspace.sti.ufcg.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T07:04:35Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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