Dissertação
Um modelo de otimização linear inteira mista para dimensionamento de reservatórios incorporando índices de desempenho : abordagens determinística e estocástica
Registro en:
LIMA, Ana Carolina Cardoso. Um modelo de otimização linear inteira mista para dimensionamento de reservatórios incorporando índices de desempenho : abordagens determinística e estocástica. 2022. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2022.
Autor
Lima, Ana Carolina Cardoso
Institución
Resumen
Tools capable of assisting in the design of surface water reservoir systems, resulting from the
construction of dams, in the face of hydrological uncertainties, are of great importance for the
sustainable management of water resources. This study proposes, implements and tests an
optimal sizing strategy for water storage reservoirs that takes the minimum allowed number of
failure periods (measure of reliability) and the maximum allowed failure magnitude (measure
of vulnerability) as input. The optimization model considers that the reservoir releases follow
the standard operating policy – as in typical design procedures that account for failure – and is
compared to an alternative mixed-integer linear programming model that uses an open-loop
release policy. Deterministic and implicit stochastic versions of the model are presented in
order to be applied to various types of problems. As case studies, example problems were
created, as well as data from the Sobradinho dam were used. The results indicate that high
reliability and low vulnerabilities require larger storage capacities, and the opposite is also
confirmed (in the different tested scenarios), in addition to yielding capacities adequate to the
used operation policy. The tested examples also confirm that greater capabilities are needed
for more sustainable and less risky systems. Ferramentas capazes de auxiliar no dimensionamento de sistemas de reservatórios de águas
superficiais, resultantes da construção de barragens, perante incertezas hidrológicas, são de
grande importância para o gerenciamento sustentável dos recursos hídricos. Este trabalho
propõe, implementa e testa uma estratégia de dimensionamento ótimo para reservatórios
de abastecimento d’água que aceita como entrada o número mínimo permitido de períodos
de falha (medida de confiabilidade) e a magnitude de falha máxima permitida (medida de
vulnerabilidade). O modelo de otimização considera que as liberações do reservatório seguem
a política de operação padrão – conforme procedimentos típicos de dimensionamento que
levam falhas em consideração – e é comparado a um modelo alternativo de programação linear
inteira mista que usa uma política de liberação do tipo open loop. Versões determinísticas e
estocásticas implícitas do modelo são apresentadas a fim de serem aplicadas em vários tipos
de problemas. Como estudos de caso, foram idealizados problemas exemplos, assim como
empregados dados da barragem de Sobradinho. Os resultados indicam que altas confiabilidades
e baixas vulnerabilidades necessitam de maiores capacidades de armazenamento, e o contrário
também é confirmado (nos diversos cenários testados), além de apresentarem capacidades
adequadas à política de operação utilizada. Os exemplos testados também confirmam que
maiores capacidades são necessárias para sistemas mais sustentáveis e com menor risco. São Cristóvão