Definição das Vazões Oficiais dos Reservatórios Monitorados pela COGERH

1. Considerações Iniciais

A COGERH é a instituição do estado do Ceará responsável pelo gerenciamento dos recursos hídricos, conforme preconizado na Política Estadual dos Recursos Hídricos. Dentre as diversas atividades realizadas pela companhia destacam-se o monitoramento e a operação dos reservatórios estratégicos do Ceará, sendo esta última atividade executada mediante deliberação dos Comitês de Bacia no processo de alocação negociada de água respeitando as prioridades legais de abastecimento.

O planejamento destas atividades necessita de informações sobre a disponibilidade hídrica superficial oriunda da regularização dos reservatórios monitorados para o suprimento dos múltiplos usos da água no Ceará. Para tanto, é necessário a obtenção das vazões afluentes aos reservatórios monitorados para o cálculo das disponibilidades hídricas e das garantias associadas as mesmas.

Porém, os reservatórios no Ceará em sua quase totalidade não possuem séries de vazões observadas em estações fluviométricas, muito menos séries longas. Fato este que repete no semiárido nordestino.

A fim de contornar estas dificuldades e estimar as séries de vazões afluentes aos reservatórios monitorados faz-se necessário a elaboração de estudos hidrológicos que contemplem a modelagem hidrológica (transformação chuva – vazão) e a adoção de uma estratégia de regionalização que permita estender a informação modelada nas bacias das estações fluviométricas para as bacias afluentes aos açudes, a partir, por exemplo, da similaridade entre as características das bacias.

O processo de modelagem e cálculo para a estimativa das afluências possuem incertezas, sejam inerentes aos dados medidos, ou aos processos de modelagem hidrológica, regionalização e simulação de reservatórios. Por essa razão, apesar de tais procedimentos permitirem a estimação das afluências, jamais serão capazes de reproduzir perfeitamente os processos reais. Assim, é preponderante a quantificação das incertezas intervenientes no processo de estimação das afluências. Dentre as diversas fontes de incerteza existentes, destaca-se a incerteza da determinação dos parâmetros do modelo hidrológico, a qual é avaliada paralelamente neste estudo.

Outro aspecto relevante é a padronização da metodologia destes estudos sendo requisito para garantir a confiabilidade e verificabilidade dos resultados obtidos pela modelagem hidrológica e na regionalização, assim como, sua elevada qualidade técnica.

Por fim, tendo em vista a constante atualização de dados e de técnicas disponíveis e considerando a relevância das estimativas de afluências aos reservatórios para a avaliação da segurança hídrica no Ceará, o arcabouço metodológico proposto nesse estudo deve se inserir em um programa de melhoramento contínuo, para atualizações cíclicas das estimativas de afluências.

2. Objetivos

O Estudo estabelece as séries de vazões de referência afluentes aos reservatórios monitorados pela COGERH, bem como as vazões regularizadas de referência dos reservatórios monitorados, tendo como objetivos:

• Avaliar a segurança hídrica (garantias 90%, 95% e 98%) para o planejamento de infraestrutura de oferta e o uso no longo prazo;

• Avaliação de risco através de cenários de aporte para a alocação de água de curto prazo (Alocação Negociada de Água);

• Definir os volumes outorgáveis dos Reservatórios Monitorados;

• Elaboração e Atualização dos Planos de Gerenciamento dos Recursos Hídricos das 12 Regiões Hidrográficas do Ceará.

3. Área de Abrangência

• Os estudos abrangem as 12 regiões hidrográficas do Ceará e 154 dos 157 reservatórios monitorados pela COGERH. É importante destacar que os estudos não contemplaram a disponibilidade / contribuição hídrica dos seguintes hidrosistemas, a saber:

• Açude Curral Velho (Eixão das Águas);

• Transferência Hídrica, via Eixão das Águas, para o Macrossistema Metropolitano (Pacajus, Pacoti, Riachão e Gavião);

• Transferência Hídrica, via PISF, para o Reservatório Atalho;

Figura 1 – Área de Abrangência dos Estudos

4. Estudos Anteriores

Dentre os estudos elaborados anteriormente abordando sobre a disponibilidade hídrica superficial oriunda da regularização dos reservatórios monitorados para o suprimento dos múltiplos usos da água no Ceará destaca-se a Atualização do Plano Estadual de Recursos Hídricos de 2004.

O referido estudo utilizou há época diversas fontes de informações relativas às demandas e ofertas hídricas para o balanço hídrico, para cada uma das bacias hidrográficas do Estado do Ceará (vide Tabela 1).

No que diz respeito a oferta hídrica superficial, a Tabela 2 apresenta a disponibilidade hídrica dos 92 reservatórios monitorados no contexto do PERH 2004, perfazendo uma capacidade de acumulação de 17,5 bilhões de m³ e um total de vazão regularizada com 90% de garantia de 126,35 m³/s.

Outros estudos e planos foram elaborados posteriormente a revisão do PERH com destaque para o Pacto das Águas (2009) e os Planos de Gerenciamento das Regiões Hidrográficas do Litoral, Acaraú, Coreaú e revisão da Metropolitanas, todos em 2010, utilizando os dados do PERH 2004, onde observou-se não haver atualização das séries históricas, limitando-se a coleta de dados secundários.

Figura 2 – Estudos Anteriores
Tabela 1 – Fonte de Informações Relativa às Demandas e Ofertas Hídricas para Elaboração do Balanço Hídrico Concentrado das Bacias Hidrográficas do Estado do Ceará – PERH 2004
Tabela 2 – Disponibilidade Hídrica dos Reservatório Monitorados no PERH 2004

5. Estrutura do Estudo Atual

Neste contexto a COGERH firmou parceria junto a Universidade Federal do Ceará (UFC), no âmbito do Programa Cientista Chefe em Recursos Hídricos (FUNCAP) com vistas a atualização das séries de vazões de referência afluentes aos reservatórios monitorados pela COGERH, bem como as vazões regularizadas de referência dos reservatórios monitorados e a padronização de uma metodologia modelagem hidrológica, regionalização e simulação de reservatórios.
Os estudos aqui apresentados fazem parte do Projeto Gerenciamento de Risco, Alocação e Operação do Sistema de Recursos Hídricos (ALOCAR).
No âmbito do projeto ALOCAR foi elaborado o Estudo de Cálculo das Afluências aos Reservatórios Estratégicos do Ceará: Definição das Vazões Oficiais (em anexo). O estudo foi estruturado abrangendo as seguintes atividades:

• Análise de Dados
• Modelagem Hidrológica em Bacias com Dados
• Modelagem Hidrológica em Bacias sem Dados
• Análise de Qualidade da Regionalização
• Estimativa de Vazões Considerando a Ação Antrópica
• Série de Vazões Oficiais

O referido estudo analisou dados pluviométricos, fluviométricos, evapotranspiração, características fisiográficas das bacias e obtenção de índices hidrológicos das estações fluviométricas.

Com relação a modelagem hidrológica esta contemplou as bacias dos postos fluviométricos (com dados de vazão) e as bacias incrementais afluentes aos reservatórios monitorados (sem dados de vazão observados), Figura 3.

Figura 4 – Modelagem Hidrológica das Bacias

Foram construídos modelos de regionalização de vazões, geradas as vazões afluentes das bacias incrementais aos reservatórios e, por fim, simulado a rede de reservatórios obtendo as vazões regularizadas.

A Figura 5 apresenta o passo metodológico utilizado.

Figura 5. Esquema metodológico para a estimativa de afluência aos reservatórios monitorados pela COGERH

6. Resultados

6.1 Relatório e seus anexos

Os resultados obtidos, inclusive as vazões regularizadas por reservatório, são apresentados a seguir:

6.2 Resumo dos resultados por Bacia Hidrográfica

Não obstante a Tabela 3 apresenta a Disponibilidade Hídrica Atual dos Reservatórios Monitorados pela COGERH por Região Hidrográfica. Comparado ao PERH 2004 observa-se um acréscimo de 62 reservatórios no estudo atual com aumento de 1,1 bilhões de m³ no armazenamento, porém, com uma redução de 20,5% da capacidade de regularização com 90% de garantia, passando de 126,35 m³/s para 100,45 m³/s. Alguns aspectos ajudam a explicar tais números como o reflexo da atualização das séries de precipitação e fluviometria, incorporando os efeitos da seca atual, a atualização e calibração dos parâmetros do modelo hidrológico, bem como o aumento do número de reservatórios monitorados operados em cascata, impactando na capacidade de regularização dos reservatórios de jusante já construídos até 2004, dentre outros fatores.

Tabela 3 – Disponibilidade Hídrica Atual dos Reservatórios Monitorados pela COGERH por Região Hidrográfica – ALOCAR (2021)
Figura 7. Distribuição Percentual das Vazões Regularizadas (90% de Garantia) dos Reservatórios Monitorados pela COGERH por Região Hidrográfica
 

A Figura 7 apresenta a distribuição percentual das vazões regularizadas com 90% de garantia com destaque para as regiões hidrográficas do Médio Jaguaribe, Alto Jaguaribe e Banabuiú englobando 57,48% das vazões do estado.

 

 

A Figura 8 apresenta um mapa das regiões hidrográficas do estado com gráfico de barras das vazões com garantias de 90%, 95% e 98%.

Figura 8. Vazões Regularizadas dos Reservatórios Monitorados pela COGERH por Região Hidrográfica

6.3 Dashboard

Os resultados obtidos também serão apresentados na forma de painéis (dashboards) junto ao Portal Hidrológico do Ceará (Figura 9).

7. Considerações Finais

Com base no exposto apresentamos as seguintes considerações:

• O esquema arcabouço apresentado se insere em um programa de melhoramento contínuo, para atualizações sistemáticas das estimativas de afluências;
• Durante a 110ª Reunião Ordinária do Conselho Estadual de Recursos Hídricos do Ceará (CONERH), realizada em 15/12/2022, o estudo foi apresentado e foram propostas duas minutas de resoluções: Resolução nº 07 e Resolução nº 08.

Apresentação CONERH

• A Resolução n° 07/2022/CONERH dispõe sobre as Séries de Vazões de Referência Afluentes aos Reservatórios Monitorados pela COGERH, assim como estabelece a definição de uma metodologia padrão para este cálculo. Também dispõe sobre a criação de um Grupo Técnico Interinstitucional composto por COGERH e FUNCEME;

Resolução CONERH nº 07/2022

• A Resolução n° 08/2022/CONERH dispõe sobre as vazões regularizadas de referência dos reservatórios monitorados pela COGERH.

Resolução CONERH nº 08/2022
 

• Foi formalizada, pelo Secretário dos Recursos Hídricos, por meio da portaria nº 2691/2022 (publicada em 02/01/2023 no DOECE), a criação do Grupo Técnico Interinstitucional COGERH e FUNCEME – que ficará responsável pelo aprimoramento da metodologia e aplicação da mesma para os reservatórios monitorados pela COGERH e se necessário para outros reservatórios de interesse do SIGERH, com o apoio do Cientista Chefe de Recursos Hídricos. O referido Grupo Técnico, proporá, quando necessário, novas metodologias ou novas séries de vazões de referência a diretoria da COGERH que, após análise e aprovação, submeterá as referidas alterações para apreciação e deliberação do CONERH;

Diário Oficial – Portaria SRH/FUNCEME

8. Equipe Técnica

8.1 Projeto ALOCAR

• Francisco de Assis de Souza Filho (Cientista Chefe em Recursos Hídricos – FUNCAP / UFC)
• Ályson Brayner Sousa Estácio (UFC / FUNCEME)
• Elano Lamartine Leão Joca (COGERH)
• Renan Vieira Rocha (UFC / FUNCEME)
• Victor Costa Porto (UFC)
• Roberto Bruno Moreira Rebouças (COGERH)
• Francisco Matos Nogueira Filho (UFC)
• Ticiana Marinho de Carvalho Studart (UFC)

8.2 Grupo Interinstitucional COGERH/FUNCEME

• Ályson Brayner Sousa Estácio (FUNCEME)
• Carla Fabiana Mont-Morency Gondim Rodrigues (COGERH)
• Dário Macêdo Lima (FUNCEME)
• Krishna Martins Leão (COGERH)
• Micaella da Silva Teixeira Rodrigues (COGERH)
• Renan Vieira Rocha (FUNCEME)
• Walt Disney Paulino (COGERH)

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