Perspectivas sobre a gestão da água no Brasil frente às variações climáticas e eventos hidrológicos extremos

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1 Perspectivas sobre a gestão da água no Brasil frente às variações climáticas e eventos hidrológicos extremos INDAIATUBA SP, 20 DE MARÇO DE 2017 Prof. Dr. Antonio Carlos Zuffo (FEC-UNICAMP) Prof. Dr. José Teixeira Filho (FEAGRI-UNICAMP) Dr. Rafael Mingoti (EMBRAPA) Dr. Marco Antonio Jacomazzi (LADSEA) Laboratório de Apoio Multicritério à Decisão Orientada à Sustentabilidade Empresarial e Ambiental - LADSEA Departamento de Recursos Hídricos DRH Faculdade de Engenharia Civil FEC / UNICAMP 1

2 Esquema físico do Sistema Cantareira Elevatória Santa Inês Paiva Castro Jaguari-Jacareí Atibainha Cachoeira 2

3 1 - Construção dos reservatórios e infra estrutura hídrica para o abastecimento da RMSP: - 1ª Etapa (1967 a 1974) Evolução do gerenciamento do Sistema Cantareira Construção e operação reservatórios Cachoeira e Atibainha (bacia do Rio Atibaia); Sistema Juquerí (reservatório Paiva Castro) e a Estação Elevatório de Santa Inês (EESI); Construção dos túneis 1 a 6 Volume regularizado Útil = 170,71 hm 3 Morto = 245,40 hm 3 (~ + 44% V.U.) Vazão regulável = 11 m 3 /s 3

4 1 - Construção dos reservatórios e infra estrutura hídrica para o abastecimento da RMSP: - 2ª Etapa (1977 a 1982) Evolução do gerenciamento do Sistema Cantareira Construção e operação reservatórios Jaguari e Jacareí (bacia do Rio Jaguari); Canal de interligação entre reservatórios JAG-JAC, ampliação na adução pela EESI; Construção do túnel 7 Volume regularizado Útil = 765,71 hm 3 Morto = 687,75 hm 3 (~ 90% do V.U) Vazão regulável = m 3 /s 4

5 BACIAS PIRACICABA, CAPIVARI E JUNDIAÍ 5

6 Evolução do gerenciamento do Sistema Cantareira 3 1ª outorga: Portaria MME de 8/8/1974: Autorizava a SABESP derivar até 33 m 3 /s do Sistema equivalente e Juqueri; para a finalidade de abastecer a RMSP; Vigência da outorga por 30 anos (até 2004); A portaria não definia condições mínimas de liberação das vazões jusante para as bacias PCJ. Eventos extremos climáticos durante vigência dessa Portaria: Eventos de cheias e inundações como o El Ninõ 1982; Seca severa entre 2002 a 2003, com racionamento de energia e níveis dos reservatórios críticos (~ 20% V.U.) 6

7 Evolução do gerenciamento do Sistema Cantareira 4 1ª renovação: Portaria DAEE de 6/8/2004: Sistema Equivalente formado pelos reservatórios de Jaguari, Jacareí, Cachoeira, Atibainha; Ampliação do volume morto do Sistema Equivalente; Vigência da outorga por 10 anos (até 2014); As vazões transferidas pelo túnel 5 e as defluentes para as bacias PCJ adotaram o modelo de Curvas de Aversão ao Risco (CAR), elaborada para o biênio 1953/1954; Utilização de medidas que estimulassem uso racional da água, por meio do Banco de Águas ; Havia mecanismos para prevenção das cheias, por meio da Resolução Conjunta ANA/DAEE n 614 de

8 Operação do Cantareira Portaria 1.213/2004 Operação integrada, sendo o conjunto de reservatórios como Sistema Equivalente Alteração dos Volumes Úteis Operacionais: Até 2004, VU = 765,71 hm 3 Até 2010, VU = 978,50 hm 3 A partir de 2010, VU = 973,50 hm 3 Adoção da metodologia das Curvas de Aversão ao Risco (C.A.R) para o cenários mais crítico, ou seja, biênio1953/1954; Fracionamento das vazões de retirada para RMSP e PCJ, segundo prioridade de uso; Adoção de mecanismos de Compensação Banco de Águas 8

9 Alterando o Volume Útil Aumenta o Volume Útil Aumenta a Vazão Diminui Volume Aumenta o Risco 765,71 hm 3 973,50 hm 3 9

10 janeiro-53 fevereiro-53 março-53 abril-53 maio-53 junho-53 julho-53 agosto-53 setembro-53 outubro-53 novembro-53 dezembro-53 janeiro-54 fevereiro-54 março-54 abril-54 maio-54 junho-54 julho-54 agosto-54 setembro-54 outubro-54 novembro-54 dezembro-54 % Volume Útil Equivalente Curvas de Aversão ao Risco Curva de Aversão ao Risco (CAR) considerando cenário: Pior biênio hidrológico de 1953/1954 e; Reserva estratégica de 5% do volume útil operacional do Sistema Equivalente 10

11 Fracionamento da retirada por prioridade do uso 11

12 Status Sistema Equivalente - %VU Simulação da operação do Sistema Cantareira Segundo a CAR 53/54 Simulação Qr = 36 m³.s jan-50 jan-51 jan-52 jan-53 jan-54 jan-55 jan-56 jan-57 jan-58 jan-59 jan-60 12

13 Status Sistema Equivalente - %VU Vazão de Retirada Qr (m3/s) Status Sistema Equivalente - %VU Vazão de Retirada Qr (m3/s) Status Sistema Equivalente - %VU Vazão de Retirada Qr (m3/s) O que Precisamos do próximo período Fev./Abr chuvoso? jan-52 jan-53 jan-54 jan-55 jan-56 jan-57 jan-58 jan-59 %VU Qr jan-52 jan-53 jan-54 jan-55 jan-56 jan-57 jan-58 jan-59 %VU Qr jan-52 jan-53 jan-54 jan-55 jan-56 jan-57 jan-58 jan-59 %VU Qr

14 QM (m3/s) Fluviograma das vazões anuais afluentes ao Sist.Equivalente Sistema Equivalente - Vazões Médias Anuais (Qa) Biênio 53/54 Definição: CAR Sist.Equiv. Média Média+DesvioPadrão Média-DesvioPadrão Decrescimento das vazões anuais desde

15 Simulação da variação V.U do Sist.Equivalente pela CAR 53/54 Biênio 53/54 Definição: CAR %VU. Sistema Equivalente Qefl(m³.s-1) -25 jan-30 jan-34 jan-38 jan-42 jan-46 jan-50 jan-54 jan-58 jan-62 jan-66 jan-70 jan-74 jan-78 jan-82 jan-86 jan-90 jan-94 jan-98 jan-02 jan-06 jan-10 jan-14 0 Qefl %VU 15

16 Qr (m³.s-1) 40 Simulação da vazão total de retirada do Sist.Equivalente pela CAR 53/54 Biênio 53/54 Definição: CAR jan-30 nov-37 ago-45 jun-53 abr-61 jan-69 nov-76 set-84 jun-92 abr-00 jan-08 nov-15 16

17 Discussão sobre as regras operativas frente aos eventos extraordinários de estiagem Segundo as críticas, o modelo de operação pela CAR 53/54 buscou maximizar a segurança hídrica com menor risco de falha no abastecimento. Desse modo, a agência de águas, SABESP e DAEE consideraram que embora a operação dos reservatórios seja de alta sustentabilidade hídrica, apresenta baixa eficiência operacional. Baixa eficiência operacional do sistema é devida principalmente: (i) elevados níveis de armazenamento dos reservatórios durante grande parte do tempo e (ii) alta frequência de vertimentos através das estruturas de segurança. 17

18 Discussão sobre as regras operativas frente aos eventos extraordinários de estiagem O modelo de operação do Sistema Equivalente não foi suficientemente robusto para garantir nem vazões mínimas de retirada; nem o mínimo estado do volume útil, perante a estiagem de 2014/2015; Desse modo, buscou-se ajustar as regras operativas vigentes a fim de contemplar as estiagens severas e... (i) Aumentar a eficiência operacional do uso do V.U.; (ii) Estimular o uso racional da água pelos principais usuários; (iii) Simplificar a decisão de operação e liberação das vazões de retirada; e (iv) Garantir distribuição justa e coerente a fim de atender as demandas RMSP e as do PCJ. 18

19 Discussão sobre as regras operativas frente aos eventos extraordinários de estiagem Melhor aproveitamento das vazões regularizável pelo S.E. Arrojada Maior exposição ao risco de eventos extremos Maior Segurança hídrica Conservadora Menor eficiência operacional dos reservatórios Novo modelo de operação 19

20 Proposta das regras operativas do Sistema Equivalente à partir de 2017 Relatório Conjunto ANA-DAEE, Processo ANA nº / ; i. Sistema equivalente, formado pelos reservatório Jaguari-Jacareí + Cachoeira + Atibainha + Paiva Castro; ii. Descargas mínimas a jusante: - Cachoeira = 0,25 m 3 /s iii. iv. - Atibainha = 0,25 m 3 /s - Paiva Castro = 0,10 m 3 /s Operação por faixas Simplificação da CAR; Regras de contingência para eventos extremos de estiagem: Curva guia para operação da Faixa Especial (Zona5); v. Vazões defluentes dos reservatórios em função de limites mínimos estabelecidos em estações fluviométricas a jusante 20

21 Proposta das regras operativas do Sistema Equivalente à partir de 2017 Faixas de operação do Sistema Equivalente: Período úmido Período seco P.U. 21

22 Proposta das regras operativas do Sistema Equivalente à partir de 2017 Relatório Conjunto ANA-DAEE, Processo ANA nº / ; As vazões derivadas para a RMSP, à partir do reservatório Paiva Castro, serão definidos pelo Estado do Volume Útil do S.Eq.Cantareira: Zona # Descrição Vazão (m 3 /s) % VU Faixa 1 Normal Faixa 2 Atenção Faixa 3 Alerta Faixa 4 Restrição Faixa 5 Especial 15.5 Curva Guia 22

23 Proposta das regras operativas do Sistema Equivalente à partir de 2017 Vazões defluentes para as bacias PCJ...: Serão definidas em função de limites mínimos estabelecidos como vazões meta em postos fluviométricos a jusante dos reservatórios... Bacia do Jaguari Bacia do Atibaia 23

24 Proposta das regras operativas do Sistema Equivalente à partir de 2017 Vazões defluentes para as bacias PCJ: Operação Normal Restrição hídrica Faixa 5 (especial) Vazão %V.U. > 40% 30% > %V.U. >20% Vazão Vazão meta (m 3 /s) Meses Monitorada Atibaia Jaguari Atibaia Jaguari Monitorada Atibaia Jaguari Jan Q média 10 2 Fev Q média 10 2 Mar Q média 10 2 Abri Q média 10 2 Mai Q média 10 2 Jun constante média 10 2 Jul constante média 10 2 Ago constante média 10 2 Set constante média 10 2 Out constante média 10 2 Nov constante média 10 2 P.U. Dez Q média 10 2 Período Úmido Período Seco 24

25 Implantação de obras hidráulicas para garantir a segurança hídrica do abastecimento futuro Interligação dos reservatórios Jaguari (Bacia do Paraíba do Sul) e Atibainha, provendo transferência de vazão media de 5,13 m 3 /s e máxima de 8,32 m 3 /s; Construção dos reservatório Pedreira (Rio Jaguari) e Duas Pontes (Bacia do Rio Camanducaia) para regularizar vazão de até 9 m 3 /s, visando abastecimeto futuro da Região Metropolitana de Campinas (RMC); 25

26 Regras operativas mais complexas: Evolução do gerenciamento do Sistema Cantareira (-) Outorga: Portaria MME de 8/8/1974: Eventos de máximo como 82 apagão 2001/2002 1ª renovação: Portaria ANA de 6/8/2004 enchentes 2012 estiagem prolongada 2014/2015 2ª renovação (2017): Regras operativas Segundo Relatório Conjunto ANA-DAEE (+) Busca de maior segurança hídrica, com maior eficiência operacional do Sistema Equivalente, frente eventos extraordinários 26

27 O que DEVEMOS esperar para o próximos ciclos hidrológicos???? 27

28 Período 35 anos com severa estiagem nas bacias 28

29 Variações climáticas e o gerenciamento do Sistema Cantareira Tanto as regras operativas do Sistema Equivalente, quanto o gerenciamento evoluem em função dos episódios de extremos (seca ou cheias) excepcionais, forçando uma mudança de paradigmas. Questões presentes na gestão de recursos hídricos: (i) Os episódios de estiagem extraordinária prolongada foram únicos? (ii) A maior frequência desses episódios são devido à mudanças climáticas ou variações em relação à média? Há tendência estatística na variação dos eventos extremos? (iii) As séries hidrológicas são suficientemente representativas? (iv) Os modelos de gerenciamento de recursos hídricos devem ser revisto ao longo do tempo? (v) O que fazer? Preparar!, pois não é possível que o improvável jamais ocorra. 29

30 Muito Obrigado!!! Prof. Dr. Antonio Carlos Zuffo Professor Associado da Área de Hidrologia e Gestão de Recursos Hídricos DRH FEC - UNICAMP zuffo@fec.unicamp.br Fone: (19)