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Quadro Geral das Pesquisas Desenvolvidas ou em Andamento


            O grupo vem desenvolvendo pesquisas no âmbito de simulação e otimização, determinística e estocástica, de sistemas de recursos hídricos e meio ambiente com a finalidade de aprimorar o entendimento e equacionar as inter-relações entre os vários processos físicos (estruturais, hidrológicos, climáticos, geomorfológicos, etc.), ambientais, econômicos, sociais e políticos-institucionais com vistas a dar subsídios a um planejamento integrado e eficiente para o uso dos recursos naturais, conforme mostra a figura abaixo.  A modelagem matemática e computacional adotada usa conceitos da teoria de sistemas físicos, onde é realizada a identificação dos componentes físicos e do equacionamento do processo de seu comportamento, da topologia da rede e das condições operacionais do sistema para gerar automaticamente, via teoria dos grafos, as equações do sistema e prover a sua solução via processos de simulação ou otimização.   Esta técnica pode ser aplicada a qualquer área do conhecimento (e.g.: econômica) com a finalidade de decidir sobre a implantação de um sistema, compreender ou melhorar o seu desempenho operacional, isto é, para estabelecer melhores estratégias que adequem o uso dos recursos às demandas segundo a sua variabilidade temporal e requerimentos operacionais, via processos de (re-)engenharia, qualidade total ou planejamento estratégico.

            Estes conceitos foram ou vêm sendo aplicados, pelo grupo, em estudos de:

ü      otimização da operação individual e integrada de 24 reservatórios na bacia do rio Piancó-PB sujeito a múltiplos usos (abastecimento, irrigação, piscicultura, geração energia, etc.) 

ü      otimização da operação individual e integrada de 10 reservatórios na bacia do rio CapibaribePE (abastecimento, irrigação, piscicultura, contenção de cheias, etc.) (Parte desta pesquisa ganhou o prêmio de melhor trabalho na Área de Engenharia de Água e Solo I Hidráulica Aplicada, Irrigação e Drenagem: Desenvolvimento, Avaliação, Eficiências e Análise Econômica do XXIX Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola, 2000),

ü      otimização da operação integrada do reservatório Eng. Arcoverde-PB, poços, o abastecimento das cidades de Condado e Malta e do planejamento hidroagrícola do perímetro irrigado de 230 ha a sua jusante,

ü      análise multicriterial (sócio, econômica, ambiental, institucional e técnica-operacional) da implantação de um sistema de transposição de águas do Rio São Francisco através de um canal de 290 Km, com capacidade de 32 m3/s, que beneficiará uma área aproximada de 490.000 ha e 41 municípios,

ü      dimensionamento econômico ótimo de redes hidráulicas pressurizadas ramificadas e malhadas,

ü      transporte de resíduos sólidos da cidade de João Pessoa PB,

ü      modelos chuva-vazão (tank-model e smap),

ü      modelagem estocástica da qualidade da água do rio Thames-Ontario-Canadá,

ü      previsão em tempo real do fluxo de águas rasas do Mar do Norte induzidas por marés e fenômenos climáticos,

ü      modelagem estocástica do efeito estufa,

ü      análise do custo de instalação de vários tipos de de micro-centrais elétricas (hidrelétricas, eólicas, solares e termelétricas) por potência instalada (Prêmio de Melhor Trabalho na Área de Energia Alternativa no I Seminário de Energia na Agricultura, 2000),

ü      análise de tolerâncias em circuitos elétricos,

ü      fluxo de carga ótimo, etc.

                Além disso, desenvolveu-se dois softwares, que vem sendo continuamente atualizados para incorporar novos requerimentos: ORNAP (Optimal Reservoir Network Analysis Program), baseado em programação não-linear, e CISDERGO (CroppingIrrigation System Design with ReservoirGroundwater Optimal Operation), baseado em programação linear seqüencial.




GOTA - Grupo de Otimização Total da Água
Prof. Wilson Curi