Abstract

This work involves the application of a multiobjective optimization model, based on sequential linear programming, to a two-reservoir system connected in series, and a 500 ha irrigated perimeter in the semiarid region of Paraiba state. The water demands considered include urban water supply, irrigation and river flow regulation downstream from the reservoirs. The following objectives were considered to establish an optimal operation: to meet urban water supply demands, to regulate flow downstream from the reservoirs and establish target reservoir volumes of reservoir, as well as maximizing the labor required in agriculture and net profit. Scenarios with various priorities for different objects were created to evaluate the model response regarding to the consistency of results and required computation time. The results showed that the objectives were fulfilled in accordance with the assigned priorities and the problem constraints were met. The computation time and the number of iterations can be considered satisfactory (19 seconds and 5 iterations, in average, for a problem having 3802 decision variables and 874 constraints when considering 9 year of system operation). The attained system operational results can provide support to the generation of operational rules for water allocation in order to meet the required demands, objectives and physical constraints

Highlights

  • 5k MOk k sendo d, r e k, respectivamente, os índices para representar as demandas, os reservatórios e os perímetros irrigados e * o coeficiente de ponderação que mede a relativa importância ou prioridade de atendimento entre as funções objetivo

  • Reservoir Operation Management through Optimization and Deficit Irrigation

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Summary

MODELO DE OTIMIZAÇÃO

O modelo proposto destina-se a otimizar os múltiplos usos de um sistema de recursos hídricos, com a implantação ou melhoramento da operação de um ou mais perímetros irrigados. A representação do sistema (Figura 1) é constituída por elementos artificiais, como nós e links, e naturais, descritos a seguir: Nó: elemento artificial onde se interligam dois ou mais elementos do sistema. Link: elemento artificial utilizado para representar uma ligação entre os elementos do sistema. Pode ser um trecho do rio, canal, adutora ou uma tomada d’água (estrutura hidráulica para derivar água para atender alguma demanda hídrica, cuja vazão é independente da altura da coluna d'água na fonte). Afluência: representa a vazão de entrada ao sistema oriunda de alguma fonte de água. Pode estar conectado a um nó ou a um reservatório. Ele pode estar conectado a uma afluência, a um descarregador de fundo, a um vertedouro ou a tomadas d’água. Vertedouro: canal artificial,conectado ao reservatório e a um nó do sistema, com a finalidade de conduzir, de forma segura, o excesso de água armazenado no reservatório

Trecho de rio Afluência
DTD d t
Função Quadrática Função Linearizada por Segmentos
Pr a k
RL k
Equações de restrição
Curva Linearizada por Segmentos
VR VRcap
Processo iterativo de otimização e análise de convergência
Saída dos resultados
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