Effects of an outflow regime adoption of the São Francisco River reservoir system to meet water demands for multiple uses

Abstract

The establishment of reservoir operation rules is a strategy used to increase storage volumes and satisfy water demands. However, these rules are not always compatible with the flow regime required to meet environmental needs. This paper aims to evaluate the effects of an outflow regime adopted by the São Francisco River reservoir system, which includes environmental water requirements, in the current laws for meeting water demands for multiple uses, according to Resolution 2081/2017 of Agência Nacional de Águas - ANA. The methodology adopted was the construction and simulation of alternative outflow operation scenarios, for a regular and a dry hydrological period, which were the following: 1) Outflow scenario according to Resolution 2081/17 and (2) Outflow scenario that considers a proposed environmental flow hydrogram for the low course of the São Francisco river. The operation effects in the meeting of multiple water uses were quantified in each scenario and compared with each other. The results suggest that when the maintenance of the aquatic ecosystems is a priority, the system demonstrated low water security in meeting the reservoirs target volumes and satisfying water demands, including the environmental flows.

Análise da segurança hídrica do rio São Francisco considerando a evolução das demandas de água a curto e médio prazo

“…Neste cenário de 2020, são consideradas as outorgas válidas do rio São Francisco, sendo desconsideradas aquelas cujo vencimento ocorreu anterior a 2019. Além do cenário de referência para o ano de 2020, foi simulado um cenário com as mesmas condições do cenário de referência considerando a liberação de pulsos de vazão pelo reservatório de Xingó, em conformidade com o hidrograma ambiental do Baixo São Francisco proposto por Medeiros et al (2013) e adaptado por Basto et al (2020). Para os anos de 2025 e 2030 foram propostos cenários de evolução das demandas para o rio São Francisco considerando as regras operativas da Resolução ANA nº 2.081/2017.…”

“…Deve-se ressaltar, que a ferramenta adotada foi amplamente utilizada em diversas regiões, para estudos de planejamento dos recursos hídricos (Li et al, 2015;Maliehe & Mulungu, 2017). Há diversas aplicações do WEAP para simulação de cenários de gerenciamento dos recursos hídricos e alocação de água considerando diferentes temáticas, entre elas, mudanças climáticas, uso do solo, transposição de bacias, construção e operação de barragens (Strzepek et al, 1999;Li et al, 2015;Brambilla et al, 2017;Maliehe & Mulungu, 2017;Mousavi et al, 2017;Basto et al, 2020).…”

“…Na simulação, foi considerada a liberação da vazão média mínima de 2.218 m 3 /s para o pulso de cheia praticado no mês de fevereiro, quando o reservatório de Sobradinho estiver acumulando no mínimo 50% do seu volume útil, considerando a manutenção da vazão mínima média de 1.300 m 3 /s para o mês de janeiro. Os valores considerados para o pulso de cheia e o período foram definidos a partir da proposta que o IBAMA fez na 10ª Reunião de Acompanhamento do Sistema Hídrico do rio São Francisco no ano de 2020, (Agência Nacional de Águas, 2020c), considerando o hidrograma ambiental proposto por Medeiros et al 2013 e adaptado por Basto et al (2020), na sala de situação da Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA). Na simulação não foi considerada a média móvel para liberação dos pulsos, uma vez que há uma limitação do modelo WEAP para inserir os condicionantes vinculando-os individualmente a cada mês da série (exemplo: fevereiro de 2003, fevereiro de 2004, etc.…”

“…Através das simulações, foi possível constatar que o sistema hídrico não atendeu as vazões dos hidrogramas ambientais para ano úmido e seco propostos por Medeiros et al (2013). Basto et al (2020) ajustou o hidrograma de ano seco proposto por Medeiros et al (2013) para padrão de vazões de anos muito secos, ocorridos a partir de 2013. Dos 204 meses simulados, 71% a 79% deste foram enquadrados nas condições dos hidrogramas seco, seco ajustado ou em condições inferiores aos hidrogramas propostos.…”

Adaptation by Himalayan Water Resource System under a Sustainable Socioeconomic Pathway in a High-Emission Context

“…Campos et al (2014) considered a threshold of 90% as being a satisfactory performance for meeting water demands and this threshold can be adopted for the two reliability indices and the resilience. As for the vulnerability, the classification proposed by Goharian et al (2016) has often been adopted (see Basto et al, 2020), i.e. low (0 -10.5%); medium (10.6% -15.3%); medium-high (15.4% -23.7%); high (23.8% -29.1%); medium-extreme (29.2% -33.20%); and extreme (33.3% -40.2%).…”