Curvas-Guia Operacionais de Reservatório Sergipano Derivadas por Otimização Estocástica Implícita e Regressão Não Linear

Abstract

Este artigo apresenta o desenvolvimento e aplicação de curvas-guia operacionais de reservatórios de abastecimento, usando como estudo de caso a barragem do rio Poxim, em Sergipe, por meio da metodologia de otimização estocástica implícita suportada por análises de regressão (OEI-REG). O desempenho da OEI-REG é comparado com os da política de operação padrão de reservatórios (SOP: standard operating policy), da otimização determinística perante previsão perfeita de afluências futuras (ODPP) e da programação dinâmica estocástica (PDE). A princípio, são empregados cem cenários de cem anos de vazões mensais para a calibração do modelo. Posteriormente, lança-se mão de cem novas séries de afluências visando a validação dos quatro procedimentos estudados. Os resultados indicam a viabilidade da utilização da OEI, tendo em vista sua menor vulnerabilidade em relação à SOP, assim como a proximidade de suas operações com as da ODPP. Comparando-se a OEI-REG com a PDE, percebe-se a curta distância entre os valores advindos de ambas, inclusive operações menos vulneráveis por meio da OEI-REG, justificando a adoção desta, por sua matemática simplificada em comparação com a PDE.

Operational Rule Curves of a Reservoir in Sergipe Derived by Implicit Stochastic Optimization and Nonlinear Regression

This paper presents the development and application of operational rule curves for water supply reservoirs, using as a case study the Poxim river dam, Sergipe, by means of implicit stochastic optimization supported by regression analysis (ISO-REG). The performance of ISO-REG is compared with those of the standard reservoir operating policy (SOP), perfect-forecast deterministic optimization (PFDO) and stochastic dynamic programming (SDP). At first, a hundred 100-year monthly inflow scenarios are used for the model calibration. Later, a hundred new inflow series are applied for validation of the four procedures. The results indicate the feasibility of using ISO in view of its less vulnerability when compared to the SOP as well as the proximity of its operations with those from the PFDO. The comparison of ISO-REG with SDP shows small differences between both, including less vulnerable operations by ISO-REG, justifying its adoption for its simplified mathematics as compared to SDP.