Modelo Hidrológico Distribuído para Previsão de Vazões Incrementais na Bacia do Rio Paranaíba entre Itumbiara e São Simão

Abstract

Recebido: 01/02/06 -revisado: 31/08/06 -aceito: 13/12/06 RESUMO Este artigo apresenta uma metodologia de previsão de vazão em tempo real baseada em um modelo hidrológico dis-tribuído, utilizando informações de precipitação observada em postos pluviométricos e precipitação prevista pelo modelo mete-orológico ETA em funcionamento no Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Um esquema de atualização de variáveis do modelo hidrológico é aplicado utilizando dados de vazão que estariam disponíveis em uma aplicação operacional. A metodologia foi avaliada na bacia do rio Paranaíba, na região incremental entre as usinas hidrelétricas de Itumbiara e São Simão. Os resultados indicam que a inclusão de previsões quantitativas de chuva poderá ter um impacto significativo na redução dos erros da previsão de vazão realizada operacionalmente pelas enti-dades e empresas do setor elétrico nesta bacia. Palavras-chave: modelo hidrológico distribuído, previsão de vazões, previsão de precipitação. INTRODUÇÃO A energia elétrica no Brasil é basicamente produzida em usinas hidrelétricas. Ao contrário da média mundial, em que a geração hídrica represen-ta em torno de 20% do total da energia elétrica produzida, no Brasil este percentual atinge valores próximos de 90%. As usinas hidrelétricas no Brasil estão ligadas aos grandes centros consumidores através de redes de transmissão, num sistema quase que completamente interligado em escala nacional, incluindo ainda as usinas termoelétricas. A configu-ração do Sistema Interligado Nacional (SIN) permi-te que uma determinada demanda de energia possa ser atendida de diferentes formas, por diferentes usinas de geração, sujeita a determinadas restrições de geração e transmissão. As decisões sobre a operação de todos os re-servatórios deste sistema são tomadas pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico Interligado (ONS). Para a tomada de decisão são utilizadas ferramentas como modelos de otimização, cujo objetivo é redu-zir o custo de produção de energia, por exemplo, minimizando a utilização de centrais termoelétricas, cujo custo de produção é tipicamente mais elevado do que o de centrais hidrelétricas. Os modelos de otimização são fortemente dependentes de previsões sobre a demanda e a ofer-ta (volume de água) de energia no futuro. Para definir a operação dos reservatórios do SIN são utili-zadas previsões com horizonte de alguns dias até alguns anos (Livino de Carvalho et al., 2001; Pimen-tel et al., 2001; Maceira et al., 1997). As previsões com horizonte inferior a um mês são especialmente importantes neste contexto, porque são utilizadas para definir a meta de geração hidrelétrica ou termelétrica de cada usina do siste-ma (Maceira et al., 1997). Previsões de vazão neste horizonte de tempo são geradas operacionalmente pelo ONS com base em modelos estocásticos do tipo vazão x vazão (Maceira et al., 1997; Damázio e Ma-ceira, 1995). Este tipo de modelo tem a vantagem da simplicidade, e produz bons resultados quando a bacia possui memória longa, ou seja, quando o es-coamento na bacia se dá de forma lenta. Assim, em bacias onde predomina o armazenamento subterrâ-neo ou a onde a declividade é baixa, as previsões podem ser consideradas satisfatórias. Por outro lado, em bacias com resposta mais rápida à chuva, como muitas bacias do Sul do Brasil, os erros destes mode-los são consideráveis. Para obter melhores previsões em bacias de resposta rápida, com memória curta, pode ser con-veniente incluir no modelo de previsão as