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desenvolvimento de sistema de apoio à decisão para alocação de

1. Tipo Previs o Meteorol gica IDENTIFICADOR Tipo Previs o Meteorol gica C DIGO Tipo Previs o Meteorol gica DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Previs o Meteorol gica DESCRI O Tipo Previs o Meteorol gica DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Regi o Geogr fica IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica 0 H C DIGO Regi o Geogr fica DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR N vel Regi o Geogr fica NOME Regi o Geogr fica SIGLA Regi o Geogr fica C DIGO IBGE NOME Capital MEDIDA Fuso Hor rio gt 0 QUANTIDADE Popula o IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica PERCENTUAL Popula o Urbana PERCENTUAL Popula o Rural VALOR PIB MEDIDA IDH IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica Pai GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o O lt DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o 9 264 AP NDICE U Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Interven es H dricas Diagrama de entidades e relacionamentos de capta es superficiais Tipo Capta o IDENTIFICADOR Tipo Capta o C DIGO Tipo Capta o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Capta o DESCRI O Tipo Capta o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFI
2. 261 AP NDICE T Modelo de Dados do M dulo Gest o Meteorol gica 263 AP NDICE U Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Interven es FIC CAS casaron 264 AP NDICE V Codigo Fonte da Rotina de Otimiza o 266 AP NDICE W Resultados Sumarizados da Simula o do Cen rio 1 269 AP NDICE X Resultados Sumarizados da Simula o do Cen rio 2 270 AP NDICE Y Resultados Sumarizados da Simula o do Cen rio 3 271 AP NDICE Z Relat rio de Atividades Gerado por Simula o s 272 AP NDICE AA Relat rio de Fluvi metros Gerado por Simula o 273 AP NDICE AB Relat rio de Reservat rios Gerado por Simulac o 274 AP NDICE AC Relat rio de Interven es Gerado por Simulac o 275 AP NDICE AD Fluxograma de Implanta o do SAD tetas 276 AP NDICE AE Fluxograma de Opera o do SAD 277 ANEXOS iio A iaa 279 ANEXO A Formul rio de Cadastro de Usu rios para Fins de Outorga Coletiva Utilizado pelo IEMA sena as anda tata 281 41 1 INTRODU O O aumento das press es antr picas como o crescimento populacional a din mica econ mica e a intensifica o da agricultura e da industrializa o aliados a condicionantes naturais como a din mica espacial e temporal da disponibilidade h drica provocam a atual situa o mundial onde duas em
3. Ta 1 Import Y Y l 7 Clear Log On Solve Y Infeasibility e E Export bl gt P Y Decisions Y Sensitivity x Ed Deploy ca roses i y 7 Directives 7 Solver Details ER Model Solve Analyze Settings a Help G6 X fe 5 A 5 c D E F pem H 2 Modeling Pane x Sistema iPlanTAR Distribui o de Recursos H dricos Ses Parmeter Decisions Goals Constraints Directives Mode Los gt New x VazaoOutorga Arco IntegerNonnegative rcoJusante Arco IntegerNonnegative olumelnicial Reservatorio IntegerNonnegative olumeMinimo Reservatorio IntegerNonnegative olumeMaximo Reservatorio IntegerNonnegative ACVazao CAC IntegerNonnegative ARVazao CAR IntegerNonnegative RCVazao CRC IntegerNonnegative ACArco CAC IntegerNonnegative ACCultura CAC IntegerNonnegative RCReservatorio CRC IntegerNonnegative zj BAB AN AA di ONA Tadam Edit Parameter Name Volumetnicial S Domain Nomesativelmteger El Binding ValorfReservat no lt Dados Entrada Reservat ro SAS5 S _ Description Do Discard Changes 4 4 gt P Dados Entrada Reservat rio ABD3453EF 4 Pronto E OE 80 g ETEL Figura 4 11 Tela da ferramenta Microsoft Solver Foundation de modelagem matem tica Por fim e ap s o desenvolvimento das rotinas de otimiza o a pr pria ferramenta foi utilizada para valida o da modelagem e gera
4. SEIOH 3 apepuoud z sedui e SEIOH 272 AP NDICE Z Relat rio de Atividades Gerado por Simula o Origem Destino Data Hor rio Vaz o l h Tubo In cio mm Tubo Fim mm Select ARCO 01 CULTURA 01 12 10 2014 18 00 19 00 12554 Select ARCO 01 CULTURA 01 12 10 2014 19 00 20 00 12554 Select RESERVATORIO 01 CULTURA 02 12 10 2014 18 00 19 00 11468 Select RESERVATORIO 01 CULTURA 02 12 10 2014 19 00 20 00 11468 Select RESERVATORIO 01 CULTURA 02 12 10 2014 20 00 21 00 11468 Select ARCO 02 CULTURA 03 12 10 2014 20 00 21 00 28072 Select RESERVATORIO 02 CULTURA 04 12 10 2014 18 00 19 00 6755 Select RESERVATORIO 02 CULTURA 04 12 10 2014 19 00 20 00 6755 Select RESERVATORIO 02 CULTURA 04 12 10 2014 20 00 21 00 6755 Select ARCO 03 CULTURA 05 12 10 2014 18 00 19 00 5892 Select ARCO 03 CULTURA 05 12 10 2014 19 00 20 00 5892 Select ARCO 03 CULTURA 05 12 10 2014 20 00 21 00 5892 Select RESERVATORIO 03 CULTURA 06 12 10 2014 18 00 19 00 12554 Select RESERVATORIO 03 CULTURA 06 12 10 2014 19 00 20 00 12554 Select RESERVATORIO 03 CULTURA 06 12 10 2014 20 00 21 00 12554 Select ARCO 04 CULTURA 07 12 10 2014 18 00 19 00 11468 Select ARCO 04 CULTURA 07 12 10 2014 19 00 20 00 11468 Select ARCO 04 CULTURA 07 12 10 2014 20 00 21 00 11468 Select RESERVATORIO 04 CULTURA 08 12 10 2014 20 00 21 00 28072 Select RESERVATORIO 05 CULTURA 09 12 10 2014 18 00
5. gt DITAS 5 14 kCp cnnsi j Lcj cnnsi j A Figura 5 12 apresenta o painel de modelagem das restri es e demais express es sobre decis es e vari veis relacionadas ao problema de otimiza o A codifica o da Equa o 5 10 na ferramenta de modelagem em linguagem OML pode ser observada na mesma figura O c digo fonte das demais restri es em OML pode ser visualizado no AP NDICE V 172 Modeling Pane vx Sets Parameters Decisions Goals Constraints Directives Model Log bonNew a v X SomaVazaoCaptacaoArcoHorario gt Foreach fiter 1 Arco fite Z somavazaoCaptacaoAcumuladaArco gt Foreach fiter1 Arco BZ VazaoAcumuladaXVazaoOutorga gt Foreach fiter1 Arco fite BZ SomaVolumeReservatorioDelta gt Foreach iterS Reservatorio BZ SomaVolumeReservatorioAcumulad gt Foreach fiter5 Reserva BZ VolumeReservatorioXMinimoMaxim gt Foreach fiter5 Reservat somaCaptacaoCulturaHorario gt Foreach fiter2 Cultura fite BZ somaCaptacaoCulturaRegua gt Foreach fiter2 Cultura fiter BZ SomaLeituralrrigametroAcumulad gt Foreach fiter2 Cultura Edit Constraint Name VazaoAcumuladaXVazaoOutorga Expression Foreach iter1 Arco iter3 Horario SomaVazaoCaptacaoAcumuladalterl iter3 lt VazaoOutorgaliter1 Description Discard Changes Figura 5 12 Painel de modelagem das restri es da rotina de otimiza o 5 3 3 Modelage
6. N vel de Empreendimento Empreendimento Principal Empreendimento Secund rio Tipo de Endere o Endere o Residencial Endere o Comercial Tipo de Empreendimento Empreendimento Rural Empreendimento Urbano Tipo de Documento CNPJ Cadastro Nacional de Pessoa Jur dica CCIR Certificado de Cadastro de Im vel Rural NIRF N mero de Inscri o do Im vel Rural 251 252 AP NDICE L Modelo de Dados do M dulo Organiza o da rea de Drenagem Diagrama de entidades e relacionamentos Regi o Hidrogr fica DENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica One C DIGO Regi o Hidrogr fica rg o Gestor DATA In cio Vig ncia IDENTIFICADOR rg o Gestor DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica DENTIFICADOR N vel Regi o Hidrogr fica IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica NOME Regi o Hidrogr fica C DIGO rg o Gestor C DIGO ANA DATA In cio Vig ncia DENTIFICADOR rg o Gestor DATA Fim Vig ncia DENTIFICADOR Regi o Hidrografi IDENTIFICADOR Tipo rg o Gestor DENTIFICADOR Regi o Hidro SIGLA rg o Gestor PERCENTUAL Outorg vel NOME rg o Gestor GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DENTIF R Usuario DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o N vel Regi o Hidrogr fica IDENTIFICADOR N vel Regi o Hidrogr fica C DIGO N vel Regi o Hidrogr
7. uma fun o matem tica das vari veis de decis o que representa os desejos do decisor como por exemplo maximizar os benef cios ou minimizar os custos e Restri es representam as limita es dos recursos dispon veis ou exig ncias espec ficas sobre as vari veis Os modelos de otimiza o normalmente utilizam fun es objetivo com um nico objetivo transformando os outros objetivos quando existentes em restri es Em geral um modelo de otimiza o para an lise de sistemas de recursos h dricos representado matematicamente conforme demonstrado a seguir max oumin f X 3 5 gx bi 1 2 wey M 3 6 Onde f X a fun o objetivo que deve ser otimizada maximizada ou minimizada X o vetor de vari veis de decis o gi X s o equa es que representam as restri es na opera o do sistema b s o par metros do modelo Uma revis o do estado da arte dos modelos de otimiza o aplicados a an lises de sistemas de recursos h dricos oferecida por Yeh 1985 Simonovic 1992 Wurbs 79 1993 e Labadie 2004 enfatizando as t cnicas de Programa o Linear PL Programagao Dinamica PD e Programagao Nao Linear PNL O estado da arte sobre modelos de otimiza o para opera o de sistemas de reservat rios tratado nos trabalhos de Lima e Lanna 2005 e Fang et al 2011 Mais recentemente novas t cnicas de otimiza o chamadas de heur sticas ou metaheur sticas t m sido
8. 172 5 3 3 1 M dulo de Controle de Acesso 174 5 3 3 2 M dulo de Consulta sq aa add oe der a AS 176 53 3 M dulo de OPEra O ccs intianasiniaves cvticeutewdseves aia 179 5 3 3 4 M dulo de Simula o sis amas ais a ii Abt 183 5 3 3 5 M dulo de Relat rios 2a ccs cot o caer ea dis 185 5 4 AVALIA O DO SAD nunes ED cain nie Lua 189 5 4 1 Avalia o do Processo de Aloca o de gua ccccocococococanannnaninonanos 190 5 4 1 1 Cen rio 1 Reservat rios Vazios 193 5 4 1 2 Cen rio 2 Reservat rios Cheios 195 5 4 1 3 Cen rio 3 Reservat rios Parcialmente Carregados 197 5 4 2 Avalia o das Funcionalidades na Web ss 199 5 5 DIRETRIZES PARA UTILIZA O DO SISTEMA rs 203 5 5 1 Discuss es com Especialistas n ssa 203 5 5 2 Proposi o de Diretrizes sssseeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeenseseneeeeeeeees 206 6 CONCLUS ES E RECOMENDA ES s sccscssssssssesesrsssessesesrssstseesearaess 213 Gl CONCLUS ES tacts aa E E A 213 62 RECOMENDA ES usais ai eU Eni EER 216 7 REFERENCIAS BIBLIOGR FICAS errar 219 APENDICES insano dana ana dai a 229 AP NDICE A Dados de Opera o do Irrig metro na Propriedade A 231 AP NDICE B Dados de Opera o do Irrig metro na Propriedade B 232 AP NDICE C Dad
9. Previs o Demandas Sp A WDN 1d Tempo Irrigametros k Algoritmos de HO E p Decis o iie 4 Consulta o a da Irriga o Registra o Manejo f Irriga o Manejo de Irriga o e Per odos de irriga o e Tempo total de irriga o Aplica o Planejamento e Medidas dos reservat rios Pr tica da Irriga o Figura 5 3 Ciclo de opera o do SAD definido ap s a fase de levantamento de requisitos Planejamento de Irriga o e Per odos de irriga o e Tempo total de irriga o Como regra os usu rios que n o alimentarem o sistema com as informa es requeridas em determinado dia s o desconsiderados do pr ximo planejamento di rio de irriga o Para que o planejamento volte a contempl los ser necess rio que retomem o uso do sistema com a frequ ncia exigida pelo fluxo de opera o O cen rio de total automa o do sistema onde se dispensaria o uso de telas para entrada dos dados de fluvi metros irrig metros reservat rios previs es de precipita o e sistemas de capta o e irriga o utilizados no c lculo da aloca o de gua foi discutido nas reuni es de levantamento principalmente com o especialista em atua o local Todos concordaram que o cen rio j poss vel de ser implementado e que dever ser bem recebido pela comunidade A falta de infraestrutura
10. es superficiais em cursos d gua e em reservat rios Al m de validar as funcionalidades desenvolvidas tamb m foi verificado o potencial de utiliza o do sistema na avalia o de impactos de ajustes em restri es de outorgas de inclus es de novas culturas de altera es nas vaz es de opera o dos sistemas de capta o ou irriga o de ajustes do per odo dispon vel para opera o e de mudan as no dimensionamento de reservat rios Palavras chave Gest o de recursos h dricos Outorga coletiva Sistemas de suporte a decis es Modelos de otimiza o Programa o linear Agricultura familiar Manejo de irriga o Irrig metro ABSTRACT Family farming is responsible for more than half the world s food production confirming the need for smart investments in water and irrigation management through the dissemination of simple techniques for water harvesting storage and distribution as well as through the promotion of new technologies that encourage democratic governance and promote dialogue to achieve an ever more fair distribution of water among users In this context this research aims to contribute to the improvement of community self management of water resources in watershed level through coordinated and integrated use of irrigation management support tools e g irrig metros and a decision support system for fair water allocation with participation and consensus among users small farmers family farm basis A
11. o Eletrobr s Centrais El tricas Brasileiras FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations Funasa Funda o Nacional de Sa de GAMS General Algebraic Modeling System GIRH Gest o Integrada de Recursos H dricos GLPK GNU Linear Programming kit GRASP Greedy Randomized Adaptive Search Procedure GWP Global Water Partnership I PLANTAR Sistema Web para Planejamento em Tempo real do uso da Agua em n vel Regional IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estat stica IDAF Instituto de Defesa Agropecu ria e Florestal do Espirito Santo IDE Integrated Development Environment IDH ndice de Desenvolvimento Humano IEMA Instituto Estadual de Meio Ambiente e Recursos H dricos do Espirito Santo IRN Irriga o Real Necess ria para uma Cultura ITN Irriga o Total Necess ria para uma Cultura Incaper Instituto Capixaba de Pesquisa Assist ncia T cnica e Extens o Rural LabGest Laborat rio de Gest o de Recursos H dricos e Desenvolvimento Regional da Universidade Federal do Esp rito Santo LabSid Laborat rio de Sistemas de Suporte a Decis es da Escola Polit cnica da Universidade de S o Paulo MDE Modelos Digitais de Eleva o MIN Minist rio da Integra o Nacional MP Minist rio P blico MPL Mathematical Programming Language MRF Modelo de Rede de Fluxo OML Optimization Modeling Language OR Tools O
12. o R gua Temporal IDENTIFICADOR Marca o R gua Temporal C DIGO Marca o R gua Temporal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR R gua Temporal MEDIDA Tubo Alimenta o DURA O Tempo Irriga o DESCRI O Marca o R gua Temporal DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Marca o R gua Manejo IDENTIFICADOR Marca o R gua Manejo C DIGO Marca o R gua Manejo DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR R gua Manejo IDENTIFICADOR Fase Cultura MEDIDA Tubo Alimenta o IDENTIFICADOR Cor R gua Manejo MEDIDA Prioridade DESCRI O Marca o R gua Manejo DATA HORA Cria o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o 261 AP NDICE S Modelo de Dados do M dulo Gest o Hidrol gica Diagrama de entidades e relacionamentos Tipo Vaz o IDENTIFICADOR Tipo Vaz o C DIGO Tipo Vaz o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Vaz o DESCRI O Tipo Vaz o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Arco Hidrografia IDENTIFICADOR Arco Hidrografia C DIGO Arco Hidrografia DATA In cio
13. o basicamente s o realizadas por meio do estudo da uniformidade de distribui o ou aplica o da gua na lavoura expressos por indicadores tais como o Coeficiente de Uniformidade de Distribui o CUD e o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen CUC A uniformidade de distribui o expressa em termos gerais se as plantas de uma lavoura est o recebendo l minas de gua equivalentes Para tanto s o avaliados dentre outros fatores 1 o projeto de irriga o dimensionamento hidr ulico 2 a press o ao longo das tubula es 3 a ocorr ncia de entupimentos cortes ou outras avarias no equipamento e 4 o efeito das condi es clim ticas locais vento temperatura etc Neste sentido a irriga o localizada constitui um sistema que visa atender aos requisitos acima A irriga o localizada caracteriza se por aplicar gua ao solo de forma direcionada apenas na rea a ser explorada pela regi o radicular em 62 pequenas quantidades e com alta frequ ncia de modo a deixar a umidade do solo sempre pr ximo capacidade de campo A irriga o localizada tipicamente representada pelos m todos conhecidos por microaspers o e gotejamento Figura 3 2 O gotejamento mais antigo no Brasil e utilizado desde 1972 enquanto que a microaspers o mais recente datado de 1982 BERNARDO et al 2005 LAS DIO P SS Ss La a d oaspers o A e por gotejamento B Figura 3 2 Sistema de irriga
14. t m buscado a compara o e a integra o do equipamento com outros sistemas de manejo de irriga o auxiliando quanto ao estado de uniformidade de distribui o e aplica o de gua na irriga o para o seu adequado emprego 3 3 4 1 Configura o do Aparelho O irrig metro deve ser ajustado de acordo com o tipo de cultura de sistema de irriga o e de solo portanto antes de ser instalado deve ser dimensionado para cada propriedade que ir receb lo O dimensionamento consiste na escolha das r guas temporal e de manejo cuja metodologia para sele o descrita por Oliveira e Ramos 2008 e apresentada de forma resumida a seguir A r gua de manejo codificada por letras seguidas por um n mero As letras x correspondem a cultura muito sensivel CMS cultura sensivel CS ou cultura pouco sens vel CPS ao d ficit h drico O manual do irrig metro fornece uma tabela relacionando as principais culturas e o grau de sensibilidade ao d ficit h drico Algumas destas culturas s o apresentadas na Tabela 3 2 No caso da cultura da banana o c digo correspondente o CS Tabela 3 2 Grau de sensibilidade ao d ficit h drico das culturas Grau de Sensibilidade ao D ficit H drico Culturas Alface Cultura Muito Sens vel CMS Beterraba Tomate Banana Cultura Sens vel CS Inhame Mam o Batata doce Cultura Pouco Sens vel CPS Braqui ria Caf Fonte Oliveira e Ramos 2008 Nota Dados adaptados pelo
15. A Gestao das Demandas Cursos d gua Do E Irriga o SAD Reservat rios Distribui o da gua pelo Tempo e Espa o Atendimento s demandas priorit rias Reserva o h drica Figura 4 4 Cen rio macro de aplica o do sistema de apoio decis o com o escopo m nimo Ou seja partindo das necessidades de irriga o de cada propriedade da vaz o outorgada da disponibilidade h drica de dados de previs o de tempo e dos interesses sociais e econ micos da comunidade o sistema de apoio decis o deve ser capaz de sugerir diretamente aos propriet rios diariamente ou na frequ ncia desejada a quantidade de gua a ser irrigada em cada propriedade de forma a otimizar a aloca o dos recursos h dricos evitando excessos de utiliza o por determinados usu rios e escassez em outros Finalmente o sistema deve apoiar a 94 discuss o entre os usu rios da gua sobre o seu uso e promover a participa o a colabora o e o consenso em rela o ao problema de distribui o da gua entre os usu rios de uma outorga coletiva em sintonia com a cogest o e autogest o comunit ria de recursos h dricos em n vel de microbacia Do ponto de vista dos rg os gestores al m de disponibilizar o planejamento di rio de aloca o de gua por produtor o sistema deve ser din mico e manter sempre atualizado o cen rio de utiliza o dos recursos servindo como instrumento de controle do
16. Horario Plus VolumeReservatorioDelta iter5 iter3 FilteredSum iter8 CAR CARReservatorio iter8 iter5 CARAtiva iter8 iter3 CARVazao iter8 FilteredSum iter7 CRC iter4 Regua CRCReservatorio iter7 iter5 CRCAtiva iter7 iter3 iter4 CRCVazao iter7 0 J SomaVolumeReservatorioAcumulad gt Foreach iter5 Reservatorio iter3 Horario Plus VolumeReservatorioAcumulado iter5 iter3 Volumelnicial iter5 FilteredSum iter1l0 Horario iterl0 lt iter3 VolumeReservatorioDelta iter5 iterl0 ly VolumeReservatorioXMinimoMaxim gt Foreach iter5 Reservatorio iter3 Horario VolumeMaximo iter5 gt VolumeReservatorioAcumulado iter5 iter3 gt VolumeMinimo iter5 SomaCaptacaoCulturaHorario gt Foreach iter2 Cultura iter3 Horario FilteredSum iter6 CAC iter4 Regua CACCultura iter6 iter2 CACAtiva iter6 iter3 iter4 FilteredSum iter7 CRC iter4 Regua CRCCultura iter7 iter2 CRCAtiva iter7 iter3 iter4 lt 1 1 SomaCaptacaoCulturaRegua gt Foreach iter2 Cultura iter4 Regua FilteredSum iter6 CAC iter3 Horario CACCultura iter6 iter2 CACAtiva iter6 iter3 iter4 FilteredSum iter7 CRC iter3 Horario CRCCultura iter7 iter2 CRCAtival iter7 iter3 iter4 lt 1 1 SomaLeituralrrigametroAcumulad gt Foreach iter2 Cultura iter3 Horario Plus LeituralrrigametroAcumulada iter2 i
17. IDENTIFICADOR Pessoa IDENTIFICADOR Documento Principal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Pessoa IDENTIFICADOR N vel Pessoa NOME Pessoa DATA Nascimento IDENTIFICADOR Pessoa Pai IDENTIFICADOR N vel Escolaridade VALOR Renda Anual a VALOR Patrimonial DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu IDENTIFICADOR Endere o IDENTIFICADOR Tipo Endere o IDENTIFICADOR Pessoa IDENTIFICADOR Empreendimento IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica N MERO CEP TEXTO Endere o TEXTO Complemento NOME Bairro TEXTO Observa o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia INDICADOR Endere o Principal DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Documento Pessoa IDENTIFICADOR Documento Pessoa IDENTIFICADOR Tipo Documento IDENTIFICADOR rg o Gestor N MERO Documento Pessoa DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Pessoa INDICADOR Documento Principal DATA Emiss o DATA In cio Validade DATA Fim Validade DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Dom nios de informa es complementares e outros qualificadores de dados Tipo de Pessoa Pessoa F sica Pessoa Jur dica N vel de Pessoa Usu rio Titular Usu rio Dependente Respons vel
18. es direta esse e ad O ET ST A O e O ga 165 Figura 5 10 Painel de modelagem dos dados de sa da da rotina de otimiza o esquerda e exemplo de tabela com dados gerados por simula es direita 167 Figura 5 11 Painel de modelagem da meta da rotina de otimiza o 169 Figura 5 12 Painel de modelagem das restri es da rotina de otimiza o 172 Figura 5 13 Tela de entrada da aplica o web com os principais componentes da INS ACC asst ch ass ssa asi recente ant ENS O he et A RO tobe eset a aids eben O SS 2 173 Figura 5 14 Tela para identifica o do usu rio esquerda e para cria o de usu rio MEM a dideDadgasl edad sa ado hedga sal ed pn cheDefiiansda das Adiado 175 Figura 5 15 Tela para troca de senha de acesso da conta de usu rio 176 Figura 5 16 Tela com formul rio para cadastro de pessoas superior e funcionalidades integradas ao banco de dados para criar atualizar ou cancelar NENO o e RR RR re oe 178 Figura 5 17 Tela com formul rio para consulta de pessoas na base de dados 179 Figura 5 18 Tela com formul rio para cadastro de monitoramento de PAGAMOS nisso iss bardo dida esate qdo Et as aa sds DR td ERRAR da hes ative da os 180 Figura 5 19 Tela de busca e visualiza o detalhada de monitoramentos de ic A REAR DERA RARE SER RUE DER NE RN 181 Figura 5 20 Tela para consulta do planejamento de opera o e regi
19. montante e a jusante do arco de interfer ncia Tabela 5 13 Informa es relacionadas a rede de drenagem utilizadas nos cen rios de simula o Arco ArcoaJusante Vaz o Fluvi metro l h Vaz o Residual I h Vaz o Outorg vel l h 1 3 12554 0 12554 2 3 28072 0 28072 3 5 40626 0 40626 4 5 11468 0 11468 5 52094 0 52094 A vaz o residual para cada arco foi anulada para as simula es Ou seja a princ pio toda a vaz o medida nos fluvi metros para cada arco estaria dispon vel para outorga vaz o outorg vel As vaz es reais medidas nos fluvi metros representando a vaz o instant nea nos arcos foram definidas de acordo com os seguintes crit rios 1 arcos 1 2 e 4 representando as nascentes da microbacia utilizaram a maior vaz o de capta o com origem em cada arco e 2 arcos 3 e 5 utilizaram a soma das vaz es reais dos respectivos arcos a montante A ado o 198 destas defini es para as vaz es teve como objetivo garantir que os arcos da hidrografia disponibilizassem o m nimo de vaz o necess ria para atendimento a ao menos uma interfer ncia h drica por vez Como simplifica o os volumes m nimos necess rios para opera o dos reservat rios foram definidos como zero ou seja toda a gua presente nos reservat rios estar dispon vel para uso sugerindo um aproveitamento total da gua dos reservat rios As demais informa es associadas aos reservat rios variaram de acordo
20. ndice do modelo de otimiza o desenvolvido que representa os intervalos temporais ou degraus hor rios dispon veis para irriga o segundo as r guas temporais de irrig metros Ja dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa o arco da hidrografia jusante do arco a k indice do modelo de otimiza o desenvolvido que representa as capta es superficiais com origem nos arcos da hidrografia e destino para sistemas de irriga o das culturas indice do modelo de otimiza o desenvolvido que representa as capta es superficiais com origem nos reservat rios e destino para sistemas de irriga o das culturas Lj vaz o m nima de um modelo de rede de fluxo gen rico no arco i j segmento da hidrografia entre o n i e n j L l mina l quida apontada pelo tubo de alimenta o do irrig metro em mm m indice do modelo de otimiza o desenvolvido que representa as capta es superficiais com origem nos arcos da hidrografia e destino para reservat rios M quantidade total de mil metros do tubo de alimenta o do irrig metro associados a uma cor da r gua de manejo O conjunto de um modelo de rede de fluxo gen rico de todos os n s com arcos que se originam no n j P ij dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a prioridade da demanda h drica no intervalo temporal i para atendimento ao intervalo tempor
21. o Mestrado em Tecnologia Ambiental e Recursos H dricos Universidade de Bras lia Bras lia DF 2006 BUTTERWORTH J WARNER J MORIARTY P SMITS S BATCHELOR C Finding Practical Approaches to Integrated Water Resources Management Water Alternatives S v 3 n 1 p 68 81 2010 C MARA G CASANOVA M HEMERLY A MAGALH ES G MEDEIROS C Anatomia de Sistemas de Informa o Geogr fica Campinas Instituto de Computa o UNICAMP 1996 CAP NET Integrated Water Resources Management for River Basin Organisations Africa do Sul 2008 CARDOSO H E A MANTOVANI E C COSTA L C Manual do SISDA Sistema de Suporte a Decis o Agr cola vers o 2 0 Vi osa MG DEA UFV 1997 CARVALHO M A Sistema de Suporte Decis o para Aloca o de gua em Projetos de Irriga o 2003 193 f Tese Doutorado em Engenharia Universidade de S o Paulo S o Paulo SP 2003 CATALUNHA M J Sistema Integrado em Rede para Gest o do Uso M ltiplo da gua e Regionaliza o da Q710 para os Per odos Mensal Bimestral Trimestral e Anual 2004 165 p Tese Doutorado em Engenharia Agr cola Universidade Federal de Vi osa Vi osa MG 2004 CHAMON O Estudo Comparativo da Demanda de gua e do Manejo de Irriga o em Lavoura de Caf 2002 135 p Disserta o Mestrado em Engenharia Ambiental Programa de P s Gradua o em Engenharia Ambiental Universidade Federal do Esp rito
22. o atendimento s exig ncias de outorga definidas pelos rg os gestores atrav s da manuten o de vaz o residual nos pontos de controle 95 o utiliza o de dados de precipita o realizada e prevista para composi o da disponibilidade h drica o informa o e conhecimento dispon veis para todos os envolvidos na gest o favorecendo planejamentos futuros 4 1 2 Levantamento de Requisitos Na revis o bibliogr fica deste projeto apresentada a fundamenta o te rica deste trabalho As principais fontes consultadas foram legisla es livros e publica es cient ficas que viabilizassem subs dios para a conceitua o caracteriza o e aperfei oamento da aloca o negociada de gua entre pequenos produtores rurais de base agr cola familiar levando em considera o os interesses sociais e econ micos da comunidade da utiliza o de irrig metros como ferramenta de manejo de irriga o e de sistemas de apoio decis o em especial os modelos e algoritmos de otimiza o e simula o como o caso do modelo de rede de fluxo utilizado para aloca o tima de gua entre m ltiplos usos Nesta etapa com base na fundamenta o te rica apresentada foi realizado o levantamento dos requisitos do sistema computacional a ser desenvolvido Para isso foi necess rio identificar todas as informa es que deveriam integrar o sistema de apoio decis o seja para a realiza o dos c lculos de aloca o de g
23. o da capta o superficial com origem em reservat rios e destino para sistemas de irriga o Qcapm dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a vaz o de opera o da capta o superficial m com origem em arcos da hidrografia e destino para reservat rios Qcapra o vaz o captada no curso d gua por sistemas de capta o Qoispon vEL Vaz o que est dispon vel para outorga na se o de interven o e que se captada n o implicar viola o do percentual remanescente a jusante qj vaz o m dia de um modelo de rede de fluxo gen rico no arco i j segmento da hidrografia entre o n i e o n j durante um intervalo de tempo Qm dio vaz o m dia dos emissores do sistema de irriga o do tipo microaspersor em l h Qout dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a vaz o outorg vel no arco da hidrografia a Qoutorea Vaz o outorg vel no curso d gua podendo ser calculada como 1 percentual definido pelo rg o gestor da vaz o m nima de refer ncia ou 2 diferen a entre a vaz o real e a vaz o residual exigida pelo rg o gestor vaz o que excede vaz o residual no curso d gua em um dado instante QreaL Vaz o real medida no curso d gua em um dado instante QresipuaL Vaz o m nima exigida no curso d gua pelos rg os gestores para atendimento de demandas a jusante r ndice
24. o por micr Fonte LabGest 2010 Diversos s o os m todos de manejo da irriga o utilizados no Brasil e no mundo No mercado podem ser encontrados diversos aplicativos que apoiam o manejo de irriga o em uma propriedade entre eles 1 Ref ET ALLEN 2000 apud BARBOSA 2010 2 AVALIA BORGES J NIOR e MANTOVANI 2001 e 3 IRRIPLUS MANTOVANI 2008 Ainda assim o manejo de irriga o uma pr tica complexa que envolve um grande n mero de vari veis e normalmente utiliza equipamentos de alto custo financeiro e que exigem conhecimento t cnico aprofundado ou necessidade de qualifica o t cnica Por isso a sua ado o tem sido alvo de grande resist ncia por parte da maioria dos produtores podendo estar excluindo ou comprometendo os grupos mais fragilizados como os pequenos produtores de base familiar LOPES 2011 Em todo o mundo dos 925 milh es de pessoas que sofrem de fome 75 vivem em reas rurais A agricultura familiar abrange 98 dos produtores representando entre 50 a 70 da produ o de alimentos Nos pa ses em desenvolvimento agricultores com pequenas propriedades ou camponeses sem terra compreendem quase metade da popula o e 1 5 bilh o de trabalhadores COORDINATION SUD 2012 De acordo com Bernardo et al 2005 p 558 o objetivo b sico no manejo da irriga o decidir quando e quanto irrigar Com a inten o de atender a essas duas quest es b sicas e tornar o manejo de irriga o a
25. rg o Gestor IDENTIFICADOR rg o Gestor IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica C DIGO rg o Gestor DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo rg o Gestor SIGLA rg o Gestor NOME rg o Gestor DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o 258 Diagrama de entidades e relacionamentos das r guas e suas marca es Sensibilidade Cultura IDENTIFICADOR Sensibilidade Cultura C DIGO Sensibilidade Cultura DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Sensibilidade Cultura DESCRI O Sensibilidade Cultura DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o R gua Manejo IDENTIFICADOR R Manej CODIGO R gua Manejo DATA Inicio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Sensibil MEDIDA DTA SIGLA R gua Man DESCRI O R gu R gua Temporal IDENTIFICADOR R gua Temporal C DIGO R gua Temporal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia MEDIDA Intensidade Aj SIGLA R gua Tem DESCRI O R g DATA HORA Cri 0O lt 4 DURA O Tempo Irri Marca o R gua Manejo C DIGO Marca o R gua Manejo DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR R gua Manejo IDENTIFICADOR Fase Cultura MEDIDA Tubo Alimenta o IDENTIFICADOR Cor R gu MEDIDA Prioridad
26. til I MEDIDA Cota Util TEXTO Observag GEOMETRIA F DATA HORA Cri Tipo Reservat rio IDENTIFICADOR Tipo Reservat rio C DIGO Tipo Reservat rio DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Reservat rio O DESCRI O Tipo Reservat rio DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o 265 Diagrama de entidades e relacionamentos de capta es subterr neas Tipo Capta o IDENTIFICADOR Tipo Capta o C DIGO Tipo Capta o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Capta o DESCRI O Tipo Capta o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o o lt IDENTIFICADOR Tipo Sistema Capta o Capta o Subterr nea IDENTIFICADOR Capta o Subterr nea IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica C DIGO Capta o Subterr nea DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia DESCRI O Capta o Subterr nea IDENTIFICADOR Empreendimento IDENTIFICADOR Processo Outorga IDENTIFICADOR Tipo Capta o IDENTIFICADOR Tipo Capta o Subterr nea IDENTIFICADOR Tipo Equipamento C 1 MEDIDA Vaz o M xima DURAC O Vaz o M xima MEDIDA Profundidade Po o MEDIDA Di metro Po o Regi o Hidrogr fica DENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica C DIGO Regi o Hidrogr fica DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig n
27. til M ximo DE adas n MEDIDA En Util Monitoramento DATA In cio Vig ncia A HORA Cria o IDENT BE so Cria o DATA Rio Cada as a DESCRI O Atividade Irriga o DATA HORA Atualiza o Capta o Superficial Simula o Ex DENTIFICADOR Tipo Cultura a IDENTIFICADOR UZA A O O lt IDENTIFICADOR Capta o Superficial Simulac c DENTIFICADOR R gua Manejo E gt IDENTIFICADOR Simula o DENTIFICADOR R gua Temporal Arco Hidrografia Simula o O O lt C DIGO Capta o Superficial MEDIDA Vaz o Sistema Irriga o IDENTIFICADOR Arco Hidrografia Simula o DATA In cio Vig ncia MEDIDA DTA IDENTIFICADOR Simula o DATA Fim Vig ncia MEDIDA Intensidade Aplica o IDENTIFICADOR Arco Hidrografia DESCRI O Capta o Superficial DENTIFICADOR Fase Cultura DATA In cio Vig ncia IDENTIFICADOR Arco Hidrografia Simula o MEDIDA Precipita o DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Reservat rio Simula o gt 0 0 MEDIDA Tubo Alimenta o MEDIDA Vaz o Monitoramento IDENTIFICADOR Atividade Irriga o Simula o DENTIFICADOR Marca o R gua Manejo MEDIDA Vaz o Residual MEDIDA Vaz o Capta o DENTIFICADOR Marca o R gua Temporal DATA HORA Cria o DATA HORA Cria o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o DATA HORA Atualiza o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o
28. As demais informa es modeladas com conte do din mico devem ser cadastradas e atualizadas pelas telas do sistema na web Para facilitar a integra o entre base de dados e aplica o web foi criada nesta uma s rie de procedimentos para leitura inser o dele o e atualiza o das informa es Estas rotinas para manipula o de dados s o executadas atrav s de comandos dados pelos usu rios nas telas da aplica o enviando os dados das interfaces para a base de dados e vice versa Desta forma n o exigido da aplica o web o conhecimento dos relacionamentos entre as entidades e a preocupa o pela integridade dos dados Nas se es seguintes ser o apresentados os relacionamentos entre os grupos funcionais modelados e os diagramas de entidades e relacionamentos dos m dulos Gest o de Simula es e Controle de Acesso Atrav s dos diagramas ser poss vel 154 analisar as principais entidades criadas seus atributos e relacionamentos al m de algumas particularidades explicitadas durante a apresenta o 5 3 1 1 Relacionamentos entre os Grupos Funcionais exce o dos grupos funcionais Gest o de Simula es e Controle de Acesso que ter o seus diagramas de entidades e relacionamentos apresentados em detalhes nas se es 5 3 1 2 e 5 3 1 3 respectivamente todos os demais m dulos de informa es disponibilizados no banco de dados s o apresentados na Figura 5 5 incluindo os relacionamentos ent
29. IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Regi o Hidrogr fica DENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica C DIGO Regi o Hidrogr fica DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia DENTIFICADOR N vel Regi o Hidrogr fica NOME Regi o Hidrogr fica C DIGO ANA DENTIFICADOR rg o Gestor DENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica Pai DENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica Jusante PERCENTUAL Outorg vel GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o DENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o DENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Processo Outorga IDENTIFICADOR Pr r IDENTIFICADOR rg o Gestor C DIGO Processo Outorga DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia DESCRI O Processo Outorga IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica IDENTIFICADOR Tipo Processo Outorga IDENTIFICADOR Modalidade Outorga IDENTIFICADOR Situa o Processo Outo IDENTIFICADOR Grupo Atividade Prir IDENTIFICADOR Pessoa Analista P IDENTIFICADOR Processo Outorga DURA O Prazo Validade o DATA In cio Validade DATA Fim Validade TEXTO Observa o DATA HORA Criag IDENTIFICADO IDENTIFICADO rg o Gestor IDENTIFICADOR rg o Gestor IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica C DIGO rg o Gestor DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo rg o Gestor SIGLA r
30. Ja Vini Vmin Vmax lini Qcapk Qcap Qcapm Ax Ri Am Ck C Rm Pi Pij Pmi vaz o outorg vel no arco a arco a jusante do arco a volume inicial do reservat rio r volume til m nimo do reservat rio r volume til m ximo do reservat rio r leitura do irrig metro com a quantidade de hor rios a irrigar para a cultura c vaz o de capta o da CAC k vaz o de capta o da CRC I vaz o de capta o da CAR m arco de origem da CAC k reservat rio de origem da CRC arco de origem da CAR m cultura irrigada pela CAC k cultura irrigada pela CRC reservatorio de destino da CAR m prioridade da demanda h drica para a CAC k no hor rio i pela r gua j prioridade da demanda h drica para a CRC no hor rio i pela r gua j prioridade da demanda h drica para a CAR m no hor rio i 168 Os arcos da hidrografia s o referenciados como ndices em duas informa es de entrada 1 arco a jusante constante necess ria para que o modelo tenha conhecimento de toda a malha hidrogr fica e consiga gerenciar os conflitos entre montante e jusante e 2 vaz o outorg vel par metro calculado ao descontar a vaz o residual definida pelo rg o gestor para o arco da vaz o real medida diariamente O c lculo da vaz o outorg vel para fins de outorga coletiva por ser uma simples subtra o dos valores de vaz o residual e vaz o real realizado antes da execu o da rotina de otimiza o pelo sistema dur
31. base de dados 2 modelos matem ticos e 3 interfaces com os usu rios As atividades de modelagem e constru o de cada um dos componentes do sistema s o muito distintas e normalmente apoiadas por outras ferramentas computacionais De modo a refletir esta estrutura a fase de desenvolvimento do SAD foi subdividida separando as atividades de modelagem e constru o para cada uma de suas camadas por m mantendo a preocupa o com a integra o de todos os componentes da arquitetura 104 A seguir ser o apresentadas as ferramentas computacionais selecionadas para apoiar o desenvolvimento e os passos executados desde a modelagem at a disponibiliza o de cada um dos componentes tendo como insumos as informa es e regras resultantes das fases anteriores 4 3 1 Modelagem e Constru o da Base de Dados Nesta etapa foi realizada a sistematiza o das informa es mapeadas em uma base de dados relacional especialmente estruturada para agilizar a execu o dos algoritmos de otimiza o e simula o e facilitar o uso das funcionalidades de navega o e consultas na web Os grupos informacionais mapeados foram transformados em objetos deste reposit rio de dados para auxiliar a gest o dos recursos h dricos e apoiar a aloca o negociada de gua na comunidade O SGBDR Oracle vers o 11g Express Edition de distribui o gratuita e com a extens o Spatial para gerenciamento de dados geogr ficos foi escolhido para sup
32. citados na se o 3 2 da revis o bibliogr fica este trabalho considera apenas as capta es superficiais em curso d gua e em reservat rios Por m o m dulo de informa es foi concebido com o prop sito de ser enriquecido futuramente com os demais tipos de interven es possibilitando uma gest o completa dos recursos h dricos de uma regi o Com base no escopo definido foram mapeadas as informa es a seguir para o m dulo 1 processo de outorga que autoriza a interven o 2 empreendimento onde est instalada a interven o 3 identifica o do arco da hidrografia para as capta es superficiais em curso d gua 4 identifica o do reservat rio para as capta es superficiais com origem em reservat rios ou com destino para reservat rios 5 vaz o m xima de capta o 6 volume total dos reservat rios 7 volume m nimo e m ximo com condi es de utiliza o para os reservat rios e 8 agendas ou restri es hor rias de opera o das interven es Al m do relacionamento com o m dulo de gest o de outorgas cada interven o dever estar relacionada a um empreendimento permitindo que sejam identificadas as culturas e os usu rios atendidos As interven es s o objetos georreferenciados sendo poss vel localiz los na rede de drenagem As capta es superficiais em curso d gua devem estar relacionadas ainda a um arco de hidrografia permitindo que o 139 sistema identifique o ponto
33. constru o e testes Contudo a realimenta o deste fluxo devido necessidade de revis o da formula o matem tica e modelagem computacional em virtude dos resultados dos testes foram essenciais para se alcan ar a vers o final A ferramenta escolhida agregou agilidade a este processo garantindo maior sinergia entre as etapas A seguir ser o apresentados todos os termos da formula o matem tica e os passos da modelagem realizada na ferramenta O c digo fonte do modelo de otimiza o em OML gerado automaticamente pelo Microsoft Solver Foundation apresentado na ntegra no AP NDICE V 5 3 2 1 ndices e Conjuntos de Dados A declara o dos identificadores o primeiro passo para a modelagem do problema de otimiza o Neste passo foram identificados os conjuntos de dados Tabela 5 8 que comp e o problema e que ser o referenciados como ndices pelos dados de entrada par metros constantes e coeficientes e pelos dados de sa da vari veis decis es e resultados da rotina de otimiza o Tabela 5 8 ndices utilizados na formula o matem tica e modelagem do problema ndice Descri o a arcos r reservat rios c culturas i hor rios degraus hor rios j r guas degraus hor rios k m CAC capta es arco cultura CRC capta es reservat rio cultura CAR capta es arco reservat rio 161 Ao todo s o oito ndices distintos sendo tr s tipos de capta es superficia
34. dricas necess rias para o c lculo de aloca o de gua pr requisito para que a gest o local aconte a de forma efetiva e Pequena ou inexistente rede de monitoramento de vaz es dificultando a gest o da disponibilidade h drica nos pontos de capta o e Aus ncia de instrumentos de aferi o das reservas h dricas subterr neas para contabiliza o no c lculo de disponibilidade para a bacia e Aus ncia de instrumentos de gest o de reservat rios para monitoramento das reservas controle da opera o e identifica o de usu rios atendidos e Pequena ou inexistente rede pluviom trica para acompanhamento dos ndices de precipita o di rios e Baixa qualidade das previs es de precipita o quando existentes 91 e Aus ncia de instrumentos de manejo de irriga o para gest o das demandas h dricas de cada cultura da regi o considerando as perdas por evapotranspira o e a sazonalidade na produ o agr cola e Grande complexidade na gest o das demandas h dricas ao envolver todas as finalidades de uso dessedenta o animal abastecimento p blico aproveitamento hidrel trico ind stria lazer etc e Grande complexidade na gest o das interven es capta es superficiais e subterr neas barragens lan amentos de efluentes etc e seus impactos na disponibilidade h drica da regi o Interven es O Capta o superficial A Capta o subterr nea Y Barragem E Lan amentos de eflu
35. es m nimas de refer ncia CRUZ 2001 O que se observa que estes valores podem se tornar restritivos em bacias e per odos do ano onde h maior demanda de gua ou muitas vezes serem insuficientes para a manuten o do meio bi tico Estudos realizados por Catalunha 2004 Lemos 2006 Silva et al 2009 e Marques et al 2009 buscando avaliar a sazonalidade nas vaz es de refer ncia revelaram que a utiliza o de per odos trimestrais ou mensais para a determina o das vaz es m nimas de refer ncia apresenta se mais adequada ao processo de outorga quando comparada com as vaz es obtidas para o per odo anual proporcionando consider vel aumento na disponibilidade h drica e flexibilizando o processo de outorga principalmente nos per odos mais chuvosos quando vaz es superiores poderiam ser outorgadas em vista da maior oferta de gua Ainda assim a pequena rede hidro meteorol gica nacional e as limitadas s ries de dados fluviom tricos dispon veis dificultam e muitas vezes impedem estimativas confi veis das vaz es de refer ncia e a realiza o de uma adequada gest o de recursos h dricos Tucci 2002 afirma que uma rede hidrom trica dificilmente cobrir todos os locais de interesse necess rios ao gerenciamento dos recursos h dricos de uma regi o de forma que sempre existir o lacunas temporais e espaciais que necessitar o ser preenchidas com base em metodologias que busquem uma melhor estimativa dos dados
36. fica DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Nivel Regi o Hidrogr fica DESCRI O Nivel Regi o Hidrogr fica DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Classe Qualidade gua IDENTIFICADOR Classe Qualidade gua C DIGO Classe Qualidade gua DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Classe Qualidade gua DESCRI O Classe Qualidade gua MEDIDA M xima Varia o Temperatura MEDIDA M xima DBO MEDIDA M xima Nitrog nio Total MEDIDA M xima F sforo Total MEDIDA M nima Oxig nio Dissolvido DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Arco Hidrografia IDENTIFICADOR Arco Hidrografi C DIGO Arco Hidrografia DATA In cio Vig ncia o lt DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica IDENTIFICADOR Curso gua IDENTIFICADOR Arco Hidrografia J IDENTIFICADOR Classe Qualidac PERCENTUAL Outorg vel GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usuar DATA HORA Atuali IDENTIFICADOR Curso gua IDENTIFICADOR Curso Aqua C DIGO Curso gua gt 0 DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Curso gua NOME Curso gua C DIGO ANA GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Dom
37. ncia 9 vaz o residual para o arco exigida pelo rg o gestor e 10 vaz o outorg vel ou vaz o excedente vaz o residual para o arco O m dulo permite que sejam registradas as vaz es de refer ncia percentual outorg vel pelo rg o gestor soma das vaz es demandadas por capta o e c lculo das vaz es dispon veis por arco da hidrografia e por per odo de refer ncia Estas informa es foram previstas no m dulo pois poder o ser teis caso o sistema seja expandido de forma a considerar outros processos de outorga al m da outorga coletiva Para os processos de outorga coletiva torna se necess rio apenas a medi o di ria da vaz o no ponto de controle ou no arco de hidrografia monitorado e a vaz o residual exigida pelo rg o gestor para este ponto de monitoramento O sistema realizar o calculo da vaz o outorg vel e a alocar ao longo do tempo de forma a suprir as demandas de irriga o de acordo com as prioridades das culturas O registro di rio das leituras dos fluvi metros dever ser realizado pelos respons veis por estes aparelhos utilizando telas espec ficas para este cadastro disponibilizadas no m dulo Opera o do sistema web Considerando um cen rio totalmente automatizado o sistema poderia receber os dados fluviom tricos automaticamente via telemetria Os fluvi metros com a indica o dos arcos da hidrografia monitorados dever o ser previamente cadastrados pelos analistas de outorgas d
38. ncias ao IEMA ainda foram preservadas ao longo do texto 101 Um dado fundamental para a correta utiliza o do sistema de apoio decis o a vaz o outorgada diariamente comunidade necess ria para a realiza o do balan o h drico com as vaz es demandadas As origens das informa es de vaz es da rede hidrogr fica e do n vel dos reservat rios tamb m foram escopo da fase de mapeamento V rias outras informa es foram mapeadas para posterior armazenamento no banco de dados de forma a oferecer aos gestores total conhecimento para an lise de cada processo como por exemplo informa es geogr ficas e hidrol gicas para representa o dos elementos da bacia hidrogr fica 4 2 INTEGRA O ENTRE SAD E IRRIG METROS Ap s a identifica o de todas as informa es necess rias para o sistema de apoio decis o e defini o das regras de opera o foi necess rio verificar como as informa es obtidas do manejo de irriga o pela utiliza o dos irrig metros seriam integradas ao sistema de informa es Esta etapa foi respons vel pela defini o das regras para atribui o das prioridades de atendimento s demandas h dricas de cada cultura tendo como origem os dados coletados da opera o dos irrig metros e de previs es de precipita o para a regi o hidrogr fica 4 2 1 Gera o de Dados do Manejo pelo Irrig metro Inicialmente como parte do processo metodol gico foi necess rio conhecer o
39. nios de informa es complementares e outros qualificadores de dados Tipo de Curso D gua N vel de Regi o Hidrogr fica Rio Regi o Hidrogr fica Ribeir o Bacia Hidrogr fica C rrego Sub bacia Hidrogr fica Riacho Microbacia Hidrogr fica Lago Sub bacia de Microbacia Hidrogr fica Lagoa Ilha Classe de Enquadramento E Classe Especial rg o Gestor a ANA IEMA Classe 3 Classe 4 IGAM 253 AP NDICE M Modelo de Dados do M dulo Organiza o Territorial Idioma IDENTIFICADOR Idioma IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica SIGLA Idioma DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia NOME Idioma DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Diagrama de entidades e relacionamentos Regi o Geogr fica IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica C DIGO Regi o Geogr fica DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR N vel Regi o Geogr fica NOME Regi o Geogr fica SIGLA Regi o Geogr fica C DIGO IBGE NOME Capital gt O MEDIDA Fuso Hor rio QUANTIDADE Popula o PERCENTUAL Popula o U PERCENTUAL Popula o Rural VALOR PIB MEDIDA IDH IDENTIFICADOR Reg N vel Regi o Geogr fica IDENTIFICADOR N vel Regi o Geogr fica C DIGO N vel Regi o Geogr fica DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA N
40. o Mestrado em Engenharia Agr cola Programa de P s Gradua o em Engenharia Agricola Universidade Federal de Vi osa Vi osa MG 2009 PROGRAMA DAS NA ES UNIDAS PARA O DESENVOLVIMENTO PNUD Relat rio do Desenvolvimento Humano 2006 A Agua para L da Escassez poder pobreza e a crise mundial da gua New York NY USA 2006 POLONI D M Desenvolvimento e Aplica o de Procedimento Metodol gico em Suporte ao Planejamento Participativo para Redu o de Perda de Solos em Pequenas Bacias Hidrogr ficas com Emprego da EUPS 2010 124 f Disserta o Mestrado em Engenharia Ambiental Programa de P s Gradua o em Engenharia Ambiental Universidade Federal do Espirito Santo Vit ria ES 2010 PORTO R L L AZEVEDO L G T Sistemas de Suporte a Decis es Aplicados a Problemas de Recursos Hidricos In PORTO R L L Org T cnicas Quantitativas para o Gerenciamento de Recursos Hidricos Porto Alegre RS Editora da Universidade UFRGS ABRH 1997 p 43 95 POSTGIS PostGIS 2 1 5dev Manual SVN Revision 13042 S l 2014 Dispon vel em lt http postgis net stuff postgis 2 1 pdf gt Acesso em 31 out 2014 QUARENTEI L M Territ rio e Territorialidades na Bacia Hidrogr fica do C rrego Sossego o uso de escalas de an lise para a apreens o de conflitos de gest o de recursos h dricos 2010 Disserta o Mestrado em Geografia 226 Programa de P s Gradua o em Geografia Un
41. o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Pessoa Ol ae Er E A IDENTIFICADOR Usu rio Cria o Empreendimento IDENTIFICADOR Empreendimen o lt IDENTIFICADOR Documento Principal Tipo Empreendimento DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Empreendimento IDENTIFICADOR Tipo Empreendimento O lt IDENTIFICADOR N vel Empreendimento C DIGO Tipo Empreedimento DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Empreendimento DESCRI O Tipo Empreendimento DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Porte IDENTIFICADOR Porte C DIGO Porte DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Porte DESCRI O Porte DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o 4 O lt IDENTIFICADO NOME Empreendimento DATA Criag o IDENTIFICADOR Empreendimento Pai IDENTIFICADOR Pessoa Usu rio IDENTIFICADOR Pessoa Respons vel 7 IDENTIFICADOR Porte IDENTIFICADOR Grupo Atividad VALOR Renda Anual VALOR Patrimonial DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu ri DATA HORA Atual IDENTIFICADOR Pessoa IDENTIFICADOR Documento Principal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Pessoa IDENTIFICADOR N vel Pessoa NOME Pessoa DAT
42. o de x e x2 conforme a Equa o 3 8 STEFANOV 2001 f 1 2 xf 4x 3 7 FO x2 fir fo 2 3 8 Onde fi xf 3 9 folxo 4x2 3 10 Para que seja poss vel resolver a Equa o 3 9 utilizando ferramentas de programa o linear necess rio linearizar a fun o Isso pode ser feito introduzindo pontos de grade e dividindo a em trechos lineares Existem alguns m todos de lineariza o conhecidos descritos e detalhados em Ho 1985 Fourer 1992 e Stefanov 2001 A aplicabilidade da PNLSP a sistemas de recursos h dricos citada e discutida em Loucks et al 1981 Braga 1987 e Labadie 2004 A programa o separ vel e a lineariza o de fun o objetivo j foram aplicadas ao dimensionamento de sistemas de recursos h dricos de grande porte no nordeste brasileiro SANTANA 1998 3 4 5 Modelos de Rede de Fluxo Os Modelos de Rede de Fluxo MRF misturam caracter sticas dos modelos de simula o e otimiza o PORTO e AZEVEDO 1997 Como j vimos nos modelos de otimiza o os v rios aspectos de um problema s o considerados analiticamente em uma fun o objetivo que maximizada ou minimizada sujeita a determinadas restri es e visam a busca de solu es timas ou fam lias de solu es timas utilizando algoritmos de programa o linear programa o n o linear e programa o din mica J nos modelos de simula o n o existe a preocupa o de encontrar a melhor solu o
43. o distribu da que separa as tarefas e cargas de trabalho entre os fornecedores do servi o designados como servidores e os requerentes dos servi os designados como clientes Nesta arquitetura o servidor um computador conectado a internet executando permanentemente os servi os ou programas que compartilham recursos com os clientes No caso do SAD estes servi os s o 1 a base de dados 2 as rotinas de 150 otimiza o e simula o e 3 a aplica o web Os clientes ou usu rios iniciam sess es de comunica o com os servidores Por exemplo um navegador web um programa cliente em execu o no computador do usu rio que acessa as informa es armazenadas no servidor web do SAD na internet BASE DE DADOS Oracle ROTINA DE OTIMIZA O Microsoft Solver Foundation Cadastro de Pessoas Cadastro de Atividades de Irriga o Cadastro de Empreendimentos Manejo de Irriga o ndices e Conjuntos de Dados Organiza o da rea de Drenagem Gest o Hidrol gica gt Dados de Entrada Par metros Constantes e Coeficientes Organiza o Territorial Gest o Meteorol gica Dados de Sa da Vari veis Decis es e Resultados Gest o de Outorgas Cadastro de Interven es H dricas Meta ou Fun o Objetivo Cadastro de Atividades de Uso da gua Gest o de Simula es Restri es e Express es sobre Decis es e Vari veis Cadastro de Irrig metros Controle de Acesso D o t Sis
44. o e telemetria compensado ao longo do tempo O escopo dos ciclos de teste suficiente para uma avalia o inicial do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique N o se comentou muito sobre isso 3 Discuss es Espec ficas Abaixo s o apresentados pontos espec ficos da rea especialista relacionados aos t picos apresentados Paulo Eduardo Marques 245 An lise de Especialistas a ar a i a a a a o Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para gest Aloca o de gua na Agricultura Irrigada em N vel de Microbacia Hidrogr fica Quais informa es de previs o meteorol gica poderiam deveriam ser consideradas no sistema Justifique Comentaram que a probabilidade associada previs o meramente ilustrativa e informa apenas a porcentagem de chover e n o de chover x mm Os mm da previs o tamb m s o muito dif ceis de acertar Normalmente se acerta a previs o de chover ou n o mas n o os mm principalmente no caso do ES onde as coisas s o muito mais dif ceis pela sua condi o clim tica Uma op o seria manter uma classifica o dos dados de chuva como pouco significativa moderada fraca etc E em fun o desta previs o irrigar ou n o Tamb m comentaram que atualmente existe um modelo para c lculo da tend ncia de chuvas para os pr ximos 15 dias Atualmente ele calculado para quatro ou cinco dias mas projetos como este poderiam justific
45. relacionamentos e respons veis pelas informa es seguindo a metodologia participativa proposta Esta etapa foi fundamental na gera o de insumos para a fase de desenvolvimento do Sistema de Apoio Decis o SAD que teve como objetivo a sistematiza o dos requisitos e informa es mapeadas 5 1 1 Levantamento de Requisitos 5 1 1 1 Oficinas com Especialistas Como parte das atividades de coleta de informa es e com o prop sito de subsidiar o levantamento de requisitos foram realizadas reuni es com institui es parceiras do LabGest e com outros especialistas relacionados problem tica do trabalho Figura 5 1 Figura 5 1 Reuni o com especialistas em meteorologia no Incaper em Vit ria esquerda e reuni o com especialistas em outorga e outorga coletiva no IEMA direita 118 Vale ressaltar que os debates n o foram gravados com o intuito de deixar mais a vontade os participantes favorecendo assim o melhor desenvolvimento da conversa No entanto foram tomadas notas dos principais pontos de discuss o que ser o apresentados no decorrer do trabalho e tamb m podem ser verificados nos ap ndices AP NDICE F G H e onde s o apresentados os roteiros de cada encontro e as anota es realizadas em azul As reuni es foram iniciadas com a apresenta o do projeto seus objetivos e defini o do escopo inicial comentando as principais informa es regras de opera o e componentes que deveriam i
46. rg os gestores Qoutorca Vaz o outorg vel para a bacia Interven es Ocapracio Vaz o da capta o superficial Capta o superficial E Reservat rio imperme vel QourToRGA QreaL OresIDUAL Qcapra o lt Qoutorca Figura 4 3 Representa o de microbacia simplificada com o escopo do trabalho Com base na revis o bibliogr fica apresentada e na experi ncia dos pesquisadores do Laborat rio de Gest o de Recursos H dricos e Desenvolvimento Regional LabGest a que este projeto est integrado as dificuldades inicialmente apresentadas para controle de disponibilidade e demanda foram analisadas e tratadas para o projeto O irrig metro foi selecionado para gest o das demandas h dricas de cada cultura da microbacia fornecendo os dados de evapotranspira o e precipita o a cada opera o do aparelho Para a gest o da disponibilidade h drica foi acordada a necessidade de acompanhamento dos volumes teis de cada reservat rio e a implanta o de ao menos um fluvi metro na foz da microbacia para monitoramento da vaz o pass vel de distribui o A vaz o a ser respeitada em um processo de outorga coletiva a vaz o residual vaz o que deve permanecer no curso d gua depois de descontadas todas as capta es Assim a vaz o de outorga ou vaz o dispon vel para outorga deve ser calculada diariamente observando a vaz o real no curso d gua medida pelo fluvi metro e a vaz o residual exigida pelo rg o ge
47. tela de entrada As a es de leitura inser o e atualiza o dos dados na base de dados pela aplica o web s o realizadas atrav s da execu o de procedimentos criados na camada de banco de dados 178 CADASTRO DE PESSOAS Passo 01 Informar Documento Documento Principal Principal Informar numero do Tipo do Documento Tipo do Org o Gestor documento Cadastro de Pessoa F sica v Organiza es Governamentais v Informar data de emiss o Org o Gestor N mero do Documento Receita Federal do Brasil v Data de Emiss o dd mm aaaa Limpar Validar Passo 02 Dados B sicos para Dados B sicos Identifica o Informa es validadas com Tipo da Pessoa N vel da Pessoa sucesso Pessoa F sica y Usu rio Titular v Nome da Pessoa Data de Nascimento dd mm aaaa Marcelo Lambrusco Toledo 15 04 1976 Limpar Validar Passo 06 Guardar Dados Informados Cancelar Atualizar Criar Figura 5 16 Tela com formul rio para cadastro de pessoas superior e funcionalidades integradas ao banco de dados para criar atualizar ou cancelar inferior Na tela de consulta tamb m dividida em passos o usu rio pode escolher um crit rio de busca preencher as informa es para consulta correspondentes ao crit rio selecionado e acionar o bot o Consultar No passo seguinte apresentado o resultado da busca na base de dados com a lista de entidades encontradas que atendem s informa es consultadas poss v
48. 0 47 28 113 0 0 0 o 0 0 28 o 9 9 99 160 O 29 113 97 9 7 o o0 0 29 0 55 83 0 0 55 30 27 07 11 0 7 o 0 0 30 0 11 5 O 115 190 O 31 0 6 90 0 0 6 235 AP NDICE E Dados de Opera o do Irrig metro na Propriedade E Setembro 2012 Outubro 2012 Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Dia mm mm cor min mm min mm cor min Dia mm mm cor min mm min mm cor min 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 3 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 2 0 5 0 0 0 0 0 6 3 0 0 0 0 0 8 8 0 0 0 0 0 0 0 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 5 420 0 0 0 0 0 15 03 Sha 0 0 0 16 0 0 0 9 9 375 17 0 0 0 0 0 18 0 0 0 0 0 19 0 92 0 0 0 20 0 0 0 0 0 21 2 5 2 5 0 11 405 22 0 0 0 0 0 23 0 0 0 0 0 24 0 0 0 11 5 420 25 0 0 0 0 0 26 0 11 3 0 0 0 27 0 0 0 11 3 390 28 23 5 5 4 0 0 0 29 0 0 0 0 0 30 0 0 0 10 5 410 0 0 0 Novembro 2012 Dezembro 2012 Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Dia mm mm cor min mm min mm cor min Dia mm mm cor min mm min mm cor min w u Boo o Oo000000 0000000000000 N PE o BN NWwoOoDOO O O PRLOONEOODO00000000 0 w u N w q q o old ole ole ole vie o a ofS ofS ofS off ole of
49. 3 Modelagem e Constru o do Sistema Web 108 4 4 AVALIA O DO SAD cs ona 110 4 4 1 Defini o dos Cen rios de TeStes cccccsseecceessseeeeeeeseeneeeeeeseeeeeees 111 4 4 2 Avalia o do Processo de Aloca o de gua 113 4 4 3 Avalia o das Funcionalidades na Web 114 4 5 DIRETRIZES PARA UTILIZA O DO SISTEMA 114 4 5 1 Discuss es com Especialistas o ss 115 4 5 2 Proposi o de Diretrizes sssseeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeseneeeeneeeeeenees 115 RESULTADOS E DISCUSS ES erraram 117 5 1 CONCEP O E DESENHO DO SISTEMA c ccccssssssssssessssssssesevsussensevees 117 5 1 1 Levantamento de Requisitos sss no iii 117 5 1 1 1 Oficinas com Especialistas nnnll 117 5 1 1 2 Requisitos FUNnciONAIS sica cial laca 123 5 1 1 3 Requisitos Operacion iS 124 5 1 2 Mapeamento de InfOrmacOes ccccseeccceeseeeeeeeeseeneeeeeeesneeeeeeneeneeees 129 5 1 2 1 Cadastro de Pess asS ita AA aa 129 5 1 2 2 Cadastro de Empreendimentos ll 130 5 1 2 3 Organiza o da rea de Drenagem cococccccincoconoconononononononononononoso 130 5 1 2 4 Organiza o Territorial conoci idad 131 5 1 2 5 Gest o de QUISE 132 5 1 2 6 Cadastro de Atividades de Uso da gua 133 5 1 2 7 Cadastro de Img meirosS isis 133 5 1 2 8 Cadastro de Atividades de Irri
50. 5 pudesse prover vaz o suficiente o sistema n o ativou capta es nos arcos 2 e 4 a montante Assim como nos cen rios anteriores todas as demandas h dricas cr ticas foram atendidas em menos de seis horas Portanto tamb m seria vi vel considerar uma maior restri o da vaz o outorg vel para a microbacia ajustando a vaz o residual na foz e em outros pontos da rede hidrogr fica Outra potencial funcionalidade do sistema ainda n o apresentada nos cen rios anteriores seria executar simula es 199 de v rios dias consecutivos Desta forma os atores da microbacia poderiam dimensionar reservat rios vaz es residuais e interven es h dricas considerando per odos de escassez h drica maiores As simula es dos cen rios foram executadas em um computador pessoal com processador Intel Core 2 Duo de 1GHz com 3GBytes de mem ria e sistema operacional Microsoft Windows XP O tempo de execu o com as configura es apresentadas para cada cen rio foi inferior a cinco segundos utilizando o algoritmo de programa o linear da Gurobi automaticamente selecionado pela ferramenta de modelagem matem tica para os testes A execu o dos mesmos testes utilizando uma implementa o do algoritmo Simplex da Microsoft durou 60 vezes mais tempo cinco minutos em m dia fornecendo os mesmos resultados O timo desempenho das rotinas refletido no curto tempo de execu o se deve em grande parte as simplifica es reali
51. AU3S38 m PSSZT O O 9bb8T 9bb8T 9bb8T Z68S z685 z685 z685 7685 768S O 0 OUVE sszroe zvzssz 967108 ease jserscz PESESZ osor sz PESE vEDEST a nr bd a o 0 0 0 o o sst zeosz ss z2082_ s549 ss49 O 70 Oouv ZO ONOLVANISIU psszt B9PTTB9PTE S9PTT S9PTT S9pTT ySSZT O s9PTt O Psserpsser o tooouve ESE washed pretas sat oem na A iai pat a a es r IT BSbTT SIT PTE O o La 0 TTT ah bai a F 0000T Y 00000T a F 0005T oooost 00007 s o 000007 pos s Ji __ snose 000057 0005 00000 oupIOH ms a eyes3oapiH ep soviy sou epejde oBzeA dE oyeasazuy 10d ona sop peut 2WNJOA si _o o o LALA CE E 3 El E 6 Jorvanuno a o o o o o o o E z b s even 0 o 0 o o o 0 o o 0 o T z so vunnin o T 1 T T T T z z b S 9 LO vunnin 0 o 0 o o o o T y T z so van o o o o T z b S 9 L 8 6 so WHNLIND o 0 o o o o il o o I T E 7 PO VYNLIMO o o o o o o 0 o T T z z z Eo vynn 0 o o o 0 o o T z b S 3 ZO YN o T T T y T T 7 z z z TOYYNLIMO al It ot E 8 9 s z T 0 IIET II JE z gt Lg 9 ale 7 E y A 8 Le 011210 ojemiazuj 10d seamyno sep aeus e seso a apepuoud 271 A APENDICE Y Resultados Sumarizados da Simula o do Cen rio 3 Lb9ZT Lb9ZT Lb9ZT
52. DENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Figura 5 6 Diagrama de entidades e relacionamentos do m dulo Gest o de Simula es A tabela Simula o al m de atributos que permitem identificar cada uma das simula es no sistema tamb m possui relacionamentos com as entidades Pessoa Regi o Geogr fica e Regi o Hidrogr fica Estes relacionamentos permitem a identifica o do analista respons vel pela cria o e execu o do teste e a delimita o da regi o geogr fica e da regi o hidrogr fica utilizada As demais estruturas de dados replicadas para o m dulo s o apresentadas a seguir 158 e Capta o Superficial Simula o entidade utilizada para registrar os atributos da interven o h drica e relacionamentos com as entidades de origem e destino da gua captada como arco de hidrografia reservat rio e atividade de irriga o e Arco Hidrografia Simula o tabela utilizada para cadastro dos arcos da regi o hidrogr fica de simula o Os arcos podem estar relacionados a uma interven o h drica como origem de capta o superficial e Reservat rio Simula o objeto que registra os reservat rios da simula o e seus atributos Os reservat rios podem estar relacionados s interven es h dricas como origem ou destino de capta o superficial e Atividade Irriga o Simula o estrutura de dados para cadastro dos atributos das culturas irrigadas atendidas pela simula
53. Manual Ajuda sobre Principais Funcionalidades Sobre Gest o das Demandas Irriga o Bem vindo Ao I PLANTAR Gest o da Disponibilidade 6 Precipita o N A L Cursos d gua q Reservat rios SAD gt Distribui o da gua pelo Tempo e Espa o Atendimento s demandas priorit rias Reserva o h drica Partindo das necessidades de irriga o de cada propriedade da vaz o outorgada da disponibilidade h drica de dados de previs o de tempo e dos interesses sociais e econ micos da comunidade o I PLANTAR capaz de sugerir diretamente aos propriet rios diariamente a quantidade de gua a ser irrigada em cada propriedade de forma a otimizar a aloca o dos recursos h dricos evitando excessos de utiliza o por determinados usu rios e escassez em outros Dentre outros benef cios o sistema apoia a discuss o entre os usu rios da gua sobre o seu uso promovendo a participa o a colabora o e o consenso em rela o ao problema de distribui o da gua entre os usu rios de uma outorga coletiva em sintonia com a autogest o comunit ria de recursos h dricos em nivel de microbacia Para aprender mais sobre o I PLANTAR Sistema Web para Planejamento em Tempo real do uso da gua em n vel Regional visite os itens do menu Ajuda Voc tamb m pode procurar mais informa es na p gina do Grupo de Pesquisa CNPq LabGest Av Fernando Ferrari 514 Goiab
54. R1 C2 R1 C2 4 Capta o Arco Cultura A2 C3 A2 c3 5 Capta o Arco Reservat rio A2 R2 A2 R2 6 Capta o Reservat rio Cultura R2 C4 R2 C4 7 Capta o Arco Cultura A3 C5 A3 cS 8 Capta o Arco Reservat rio A3 R3 A3 R3 9 Capta o Reservat rio Cultura R3 C6 R3 C6 10 Capta o Arco Cultura A4 C7 A4 C7 11 Capta o Arco Cultura A5 C8 A5 C8 12 Captac o Arco Reservat rio A5 R4 A5 R4 13 Captac o Reservat rio Cultura R4 C8 R4 C8 14 Captac o Reservat rio Cultura R4 C9 R4 C9 15 Captac o Arco Cultura A5 C9 A5 C9 16 Captac o Arco Reservat rio A5 R5 A5 R5 17 Captac o Reservat rio Cultura R5 C9 R5 C9 18 Captac o Reservat rio Cultura R5 C10 R5 C10 19 Capta o Arco Cultura A5 C10 AS C10 Na configura o proposta existem casos de culturas atendidas exclusivamente por reservat rios C2 C4 e C6 culturas atendidas exclusivamente por capta es em curso d gua C1 C3 C5 e C7 e culturas que podem ser atendidas por um ou mais reservat rios e ainda por capta es diretas em curso d gua C8 C9 e C10 Tamb m est o previstos reservat rios de uso exclusivo R1 R2 e R3 e de uso compartilhado entre culturas R4 e R5 O sistema de apoio decis o dever gerenciar as demandas de todas as culturas e coordenar a opera o dos reservat rios e interven es visando o melhor aproveitamento da gua dispon vel Nos testes foram utilizados os dados de opera o de irrig metros coletados nas cinco propriedades da bacia do C
55. Santo Vit ria ES 2002 CHAVES H M L ROSA J W C VADAS R G OLIVEIRA R V T Regionaliza o de Vaz es M nimas em Bacias Atrav s de Interpola o em Sistemas de Informa es Geogr fica Revista Brasileira de Recursos H dricos Porto Alegre v 7 n 3 p 43 51 2002 CHRISTOFIDIS D O Futuro da Irriga o e a Gest o das guas Bras lia DF Minist rio da Integra o Nacional 2008 S rie Irriga o e Agua CIRILO J A Programa o N o Linear Aplicada a Recursos H dricos In PORTO R L L Org T cnicas Quantitativas para o Gerenciamento de Recursos 221 H dricos Porto Alegre RS Editora da Universidade UFRGS ABRH 1997 cap 6 p 305 360 CLARK D CropWat for Windows user guide Version 4 2 S l s n 1998 CONSELHO NACIONAL DE RECURSOS H DRICOS CNRH Brasil Resolu o n 13 de 25 de setembro de 2000 Estabelece Diretrizes para a Implementa o do Sistema Nacional de Informa es sobre Recursos H dricos Di rio Oficial da Rep blica Federativa do Brasil Bras lia 26 set 2000 Bras lia Minist rio do Meio Ambiente 2000 CONTIN F S Tecnologia do Irrig metro Aplicada no Manejo da Irrriga o do Feij o 2008 52 f Disserta o Mestrado em Engenharia Agr cola P s Gradua o em Engenharia Agr cola Universidade Federal de Vi osa Vi osa MG 2008 COORDINATION SUD Fair Share of Water ensuring access to water for family farming i
56. Tarifa o Rel gio Linha Verde Sim N o Preencher um Formul rio para cada bomba exceto quando estiverem acopladas Sistema de Coordenadas Planas UTM Datum de refer ncia WGS 84 No caso de po o escavado informar o como de gua superficial mais pr ximo Preencher tamb m a Se o Dados de Barramento em corpo de gua superficial Preencher tamb m a Se o Dados de Po o Escavado 282 SECRETARIA DO MEIO AMBIENTE E RECURSOS H DRICOS Barramento implantado Outro usu rio utiliza o barramento N o Sim Ano z Nao Sim Capta o realizada em barramento de terceiros Nome do respons vel pelo barramento N o Sim Mm Caso o requerente n o seja o propriet rio do barramento apresentar anu ncia do propriet rio autorizando a capta o Material da barragem JTerra JConcreto Mista Outro rea inundada m Volume m ximo m3 Volume m nimo Hm Dados referentes ao nivel de gua m ximo normal Volume associado cota minima necess ria para garantir o fluxo residual m nimo a jusante rea do espelho d gua ma Profundidade m q Pr ximo nascente N o Sim dist ncia metros Pr ximo ao curso d gua N o Sim distancia metros Possui estrutura de liga o com o curso de gua trincheira canal tubula o etc N o Sim 0 Poco raso com afloramento de len o fre tico
57. alterar seu padr o de disponibilidade espacial e temporal adequando o demanda agr cola FRIZZONE 1993 A seguir ser o apresentados alguns conceitos relacionados ao clima e ao solo fundamentais para o emprego do manejo de irriga o que de acordo com Leme 1991 o mais importante recurso dispon vel para se racionalizar a aplica o de gua requerendo procedimentos de programa o que permitem a determina o de turno e da quantidade de gua da pr xima irriga o 3 3 1 Clima Segundo Doorenbos e Kassam 1979 o clima um dos principais fatores que determinam as necessidades h dricas de uma cultura para crescimento e rendimentos timos Dentre as vantagens de se conhecer o clima os autores citam 1 a previs o de fatores adversos s culturas tais como geadas e estiagens 2 o planejamento da irriga o 3 o estabelecimento de calend rios de plantio e colheita 4 a sele o de variedades aptas regi o 5 o controle e a preven o de algumas doen as e pragas e 6 o dimensionamento de estruturas de controle e dissipa o de excedentes h dricos O consumo de gua do conjunto solo planta tamb m conhecido como necessidade h drica da cultura corresponde quantidade de gua que transferida atmosfera em forma de vapor via transpira o e evapora o Essa transfer ncia d se na 58 superficie do solo pela evapora o e na superf cie da planta pela transpira o Em uma cultura b
58. an lises em conjunto com os dados de organiza o da rea de drenagem 5 1 2 5 Gest o de Outorgas Foram mapeadas as seguintes informa es para o grupo funcional de cadastro e gest o dos processos de outorgas 1 c digo e descri o que identifica o processo de outorga internamente no rg o gestor 2 rg o gestor respons vel 3 regi o geogr fica atendida 4 regi o hidrogr fica atendida 5 analista t cnico respons vel pelo processo de outorga internamente no rg o gestor 6 validade em meses do processo de outorga 7 data de in cio da validade 8 data de fim da validade e 9 agendas ou restri es hor rias da outorga de direito de uso da gua O m dulo permite o relacionamento entre processos de outorgas tornando poss vel vincular um processo de altera o renova o ou cess o com outro processo de outorga j existente A outorga tamb m est relacionada ao rg o gestor respons vel pela gest o do processo A identifica o do respons vel t cnico pela outorga no rg o gestor representada atrav s de um relacionamento com o m dulo de pessoas Os grupos informacionais de organiza o territorial e organiza o da rea de drenagem est o vinculados outorga para identificar respectivamente a regi o geogr fica e a regi o hidrogr fica atendida pelo processo 133 O cadastramento das informa es relacionadas aos processos de outorga de responsabilidade dos analistas de
59. aproveitamento da gua dispon vel na microbacia para o dia de simula o atendendo s demandas segundo as prioridades previamente definidas O sistema atrav s da informa o de arcos a jusante consegue representar toda a rede de drenagem da microbacia permitindo que a rotina de otimiza o gerencie a disponibilidade dos recursos h dricos ao longo de toda a malha hidrogr fica computando os impactos gerados por capta es a montante e a jusante do arco de interfer ncia Al m do planejamento di rio de uso dos recursos h dricos a rotina de otimiza o pode ser utilizada em simula es em conjunto com a comunidade visando um planejamento de longo prazo para a microbacia Foi comprovado o potencial de utiliza o do sistema para avaliar os impactos 1 de ajustes nos valores de vaz o residual para o processo de outorga coletiva 2 da inclus o de novas culturas na microbacia 3 da altera o das vaz es reais nos arcos da hidrografia 4 da altera o das vaz es de opera o das interfer ncias h dricas cadastradas e 5 do aumento ou diminui o do per odo dispon vel para opera o e Objetivo Espec fico V Diretrizes para Utiliza o do Sistema O conjunto de diretrizes proposto resultado de um aprimoramento metodol gico baseado na integra o de saberes e de reas de conhecimento distintas para 216 implementa o do instrumento de gest o outorga coletiva em microbacias com conflitos devido a
60. coletivas 2 Discuss es Gerais Abaixo s o apresentados pontos gerais relacionados aos t picos apresentados 1 Os cen rios de utiliza o da gua contemplados s o suficientes para uma avalia o inicial do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas para tornar os cen rios ainda mais pr ximos do real Justifique Para uma avalia o inicial sim mas concordam que o ideal se chegar no cen rio real apresentado com barragens lan amentos etc Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas em termos de arquitetura do sistema Justifique Utilizar outras fontes de demandas h dricas al m do irrig metro A modelagem matem tica do problema de otimiza o est completa Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique N o foram feitos coment rios sobre a modelagem matem tica A utiliza o das agendas de outorga irriga o e capta o s o fact veis em um ambiente real de opera o do sistema A funcionalidade de gest o das agendas importante para o sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique Concordaram que as agendas n o s o necess rias para o cen rio de opera o do sistema A imposi o das agendas por dias da semana e tipos de cultura poderiam restringir as op es de aloca o de gua do sistema e impedir que uma melhor solu o de aloca o de gua fosse adotada Comentaram que as restri es de agendas utilizadas pelos TAC
61. com a cor e prioridade de irriga o antes e depois da atividade de irriga o planejada pela simula o 9 identifica o da r gua temporal e marca o para cada uma das culturas irrigadas com o tempo de irriga o necess rio para o solo atingir a sua capacidade de campo antes e depois da atividade de irriga o planejada pela simula o 10 c digo e descri o que identifica cada uma das interfer ncias da simula o 11 identifica o do arco da hidrografia para as capta es superficiais em curso d gua 12 identifica o do reservat rio para as capta es superficiais com origem em reservat rios ou com destino para reservat rios 13 vaz o de capta o para cada interfer ncia cadastrada na simula o 14 volume m nimo m ximo e atual de cada reservat rio 15 vaz o real e vaz o residual para cada arco da hidrografia que se deseja 140 monitorar e 16 agendas ou restri es hor rias da outorga cultura e interfer ncias da simula o Todas as informa es acima dever o ser registradas pelas telas de cadastro e consulta do m dulo Simula o disponibilizado a todos os usu rios do sistema na web O objetivo concentrar as informa es essenciais para a realiza o de testes com a rotina de otimiza o de aloca o de gua O m dulo torna poss vel a manipula o das vari veis do problema de distribui o de gua verificando os resultados de aloca o obtidos para diferentes ce
62. da rede de drenagem impactado pela capta o e refa a os c lculos de disponibilidade h drica As interven es e reservat rios da regi o dever o ser previamente cadastrados pelos analistas de outorgas dos rg os gestores atrav s de telas de cadastro e de consulta espec ficas Considerando um cen rio totalmente automatizado o sistema poderia receber os dados de monitoramento dos n veis de reservat rios automaticamente via telemetria caso contr rio o sistema web dever ser utilizado diariamente para este acompanhamento A opera o das capta es dever ser informada pelo pr prio produtor utilizando as telas de opera o disponibilizadas para os produtores rurais 5 1 2 13 Gest o de Simula es Replicando as principais entidades do sistema foram mapeadas as seguintes informa es 1 c digo e descri o que identifica a simula o para o usu rio do sistema 2 identifica o da regi o geogr fica de refer ncia da simula o 3 identifica o da regi o hidrogr fica de refer ncia 4 identifica o do analista t cnico respons vel pela simula o 5 estimativa de precipita o e probabilidade de incid ncia de chuvas a ser considerada nos testes 6 c digo e descri o que identifica cada uma das culturas irrigadas da simula o 7 identifica o do tipo e da fase de desenvolvimento de cada cultura 8 identifica o da r gua de manejo e marca o para cada uma das culturas irrigadas
63. das chaves chave estrangeira e chave prim ria No modelo de dados todas as chaves foram nomeadas como identificadores facilitando a visualiza o nos diagramas e a associa o nos relacionamentos poss vel representar v rios n veis de relacionamentos alguns deles utilizados no sistema Tabela 5 7 Tabela 5 7 Principais tipos de relacionamentos entre tabelas de um modelo de dados N vel Descri o Representa o O relacionamento um para um usado quando uma entidade A se relaciona e com uma entidade B e vice versa Variac o do relacionamento um para um indicando que a relac o nem o Os sempre existir j que a informa o em A n o mandat ria O relacionamento um para muitos usado quando uma entidade A pode se A a relacionar com uma ou mais entidades B Varia o do relacionamento um para muitos indicando que a rela o nem o lt ae sempre existir j que a informa o em B n o mandat ria o 0 n Varia o do relacionamento um para muitos indicando que a rela o nem o o lt sempre existir j que a informa o em A e em B n o mandat ria Para a cria o dos relacionamentos foi necess rio analisar a cardinalidade das informa es mapeadas A cardinalidade um dos princ pios fundamentais sobre o relacionamento de objetos no banco de dados Nela definido o grau de rela o 158 entre duas tabelas Uma das principais fun es da cardinalidade garantir a integ
64. de opera o vi vel principalmente no cen rio totalmente automatizado pois j existem casos de produtores na regi o do C rrego Sossego com sistemas de irriga o operando de forma autom tica e alternando a irriga o entre os dias O entrevistado acredita que a receptividade seria muito boa na regi o principalmente se o uso do sistema n o levar a perdas de produtividade Segundo ele a falta de infraestrutura dever ser atendida ao longo do tempo e com a necessidade de implanta o de projetos deste tipo Sugeriu que em vers es futuras poderiam ser inclu dos controles adicionais no sistema como o monitoramento do consumo de energia e gua para fiscaliza o Os especialistas em meteorologia sugeriram a integra o do sistema com informa es provenientes de radares meteorol gicos Assim no modo automatizado seria poss vel interromper a irriga o em caso de in cio de chuvas 206 Ap s o t rmino das chuvas o sistema poderia refazer os c lculos de aloca o de gua e refazer o planejamento das irriga es para o dia De forma geral todos os entrevistados e participantes das sess es t cnicas acharam promissor o sistema e a arquitetura de implanta o e opera o proposta e incentivaram a realiza o de um projeto piloto para comprova o das expectativas em ambiente real de opera o 5 5 2 Proposi o de Diretrizes Como forma de operacionalizar o uso do SAD em regi es em conflito devido es
65. de leituras diretas no aparelho os dados relacionados ao manejo de irriga o e anotados em planilha estruturada pelos pr prios produtores Dentre os dados monitorados e coletados diariamente est o 1 a l mina de aplica o di ria obtida atrav s de leitura do n vel de gua no interior do tubo de alimenta o 2 a leitura do pluvi metro para considerar a precipita o no manejo de irriga o 3 a cor indicada na r gua de manejo para apoiar a decis o pela irriga o e 4 o tempo que o sistema de irriga o deveria permanecer ligado de acordo com a r gua temporal Nos casos em que o produtor optou pela irriga o tamb m foram anotados o tempo de funcionamento do sistema de irriga o e a 72 indica o se houve necessidade de reposi o de gua no tubo de alimenta o do aparelho LIMA 2012 Lima 2012 comparou as irriga es praticadas pela experi ncia emp rica do produtor rural geralmente sem crit rios t cnicos com as irriga es indicadas pelos irrig metros tomando como refer ncia as estimadas pelo IRRIPLUS O irrig metro demonstrou desempenho satisfat rio no manejo da irriga o sendo recomendado como instrumento de aux lio gest o da gua na agricultura irrigada para pequenos produtores rurais de base agr cola familiar Por outro lado em alguns momentos a disponibilidade h drica da regi o n o foi suficiente para atender a demanda indicada pelos aparelhos por isso o autor recomendou
66. de seguran a parametrizada no sistema Com a nova l mina l quida resultado da aplica o da previs o novos valores de prioridades e tempo de irriga o dever o ser associados s culturas As informa es da Tabela 5 5 extra das dos ap ndices AP NDICE A B C De E com dados coletados dos irrig metros instalados nas propriedades selecionadas na bacia hidrogr fica do C rrego Sossego para o dia 24 de dezembro de 2012 podem ser utilizadas para exemplificar a aplica o das regras acima A tabela apresenta a l mina l quida de aplica o necess ria calculada pelos dados coletados no pluvi metro e evapor metro e os valores correspondentes para a prioridade e tempo de irriga o das cinco culturas sem considerar o efeito de previs es de precipita o Tabela 5 5 Dados de leitura dos irrig metros nas propriedades selecionadas para o dia 24 de dezembro de 2012 e respectivos valores de prioridade e tempo de irriga o Chuva Tubo L mina R guas Irrig metro mm mm mm Manejo prioridade Temporal minutos Propriedade Partindo dos dados coletados e calculados da Tabela 5 5 as l minas l quidas necess rias para as culturas foram ajustadas considerando uma previs o de 149 precipita o de 5 mm e 97 de probabilidade de chuvas para o dia A Tabela 5 6 apresenta a nova l mina l quida ajustada para as culturas e os respectivos valores de prioridade tempo de irriga o necess rio e co
67. direito da tela conforme apresentado na Figura 5 15 e passa a ter acesso as telas e funcionalidades liberadas para o seu perfil de acesso Outros dois links s o disponibilizados ap s a identifica o e aparecem ao lado da mensagem de boas 176 vindas 1 Log Out utilizado para que o usu rio saia do sistema sendo redirecionado para a tela de entrada e 2 Alterar Senha utilizado para que o usu rio possa alterar a sua senha de acesso aplica o Figura 5 15 PLANTAR WEB APPLICATION Bem vindo admin Log Out Alterar Senha Inicio Outorga Monitoramento Opera o Relat rios Simula o Ajuda ALTERA O DE SENHA Utilize o formul rio abaixo para alterar a sua senha As novas senhas devem possuir no m nimo 6 caracteres Informa es da Conta de Usu rio Senha Antiga Nova Senha Confirma o de Nova Senha Cancelar Alterar Av Fernando Ferrari 514 Goiabeiras Vit ria ES CEP 29075 910 Universidade Federal do Espirito Santo 2013 Todos os direitos reservados Figura 5 15 Tela para troca de senha de acesso da conta de usu rio Todas as informa es relacionadas s contas de usu rios apresentadas nas telas deste m dulo como senhas e perfis de acesso s o armazenadas no m dulo Controle de Acesso do banco de dados 5 3 3 2 M dulo de Consulta O m dulo Consulta foi desenvolvido com o objetivo de concentrar em nico menu da aplica o todas as telas d
68. do SAD A fase de desenvolvimento do SAD foi marcada pela aplica o de avan os cient ficos e tecnol gicos da rea de Tecnologia da Informa o na Gest o de Recursos H dricos 1 o sistema foi modelado e constru do em camadas base de dados rotina de otimiza o e aplica o web facilitando a sua gest o e expans o futura com a inclus o de novas funcionalidades 2 a arquitetura cliente servidor do sistema eliminou a necessidade de equipamentos de alto desempenho por parte dos 215 usu rios podendo ser acessado por computadores pessoais tablets smartphones notebooks ou outros equipamentos com acesso internet 3 a base de dados foi modelada em m dulos informacionais tornando o reposit rio de informa es flex vel para adi o de novas informa es e utiliza o em outras bacias hidrogr ficas 4 a aplica o web contou com um controle de acesso diferenciado habilitando funcionalidades espec ficas de acordo com cada tipo de usu rio e 5 a rotina de otimiza o foi implementada com o apoio de um pacote computacional de modelagem matem tica garantindo velocidade ao processo de desenvolvimento e maior foco na modelagem na busca por simplifica es e no desempenho e Objetivo Espec fico IV Avalia o do SAD Os testes com a rotina de otimiza o comprovaram a funcionalidade de gerenciar as demandas de todas as culturas e coordenar a opera o dos reservat rios e interven es visando o melhor
69. do evaporat rio recomendado pelo fabricante de acordo com as diferentes fases de desenvolvimento da cultura A Tabela 3 1 indica a quantidade de gua recomendada para cada fase da cultura Tabela 3 1 Valores do n vel de gua no evaporat rio de acordo com as diferentes fases de desenvolvimento da cultura a de Face da R gua de Faixas as valores do N vel Recomendado Desenvolvimento Manejo N vel de Agua no ten da Cultura Evaporat rio cm Germina o G 1 0a 2 5 2 0 1 1 15a3 0 2 5 2 2 2 5 a 4 0 3 5 3 3 3 5 a 5 0 4 5 4 3 2 5 a 4 0 3 5 Fonte Oliveira e Ramos 2008 Nota Dados adaptados pelo autor De acordo com Oliveira e Ramos 2008 poss vel ajustar o n vel de gua no evaporat rio do irrig metro para as seguintes fases de desenvolvimento da cultura 1 Germina o do plantio at a emerg ncia 2 Fase 1 da emerg ncia at 10 de cobertura do solo 3 Fase 2 de 10 a 80 de cobertura do solo ou in cio do florescimento 4 Fase 3 ap s 80 de cobertura do solo ou do in cio do florescimento at o in cio da matura o e 5 Fase 4 do in cio da matura o at a colheita Geralmente as culturas s o mais sens veis ao d ficit h drico durante a emerg ncia a flora o e na fase inicial de forma o da colheita do que durante o per odo vegetativo ap s o estabelecimento e matura o Isto implica que a programa o do momento de aplica o de gua t o importante quanto o n vel d
70. do modelo de otimiza o desenvolvido que representa os reservat rios de uma regi o hidrogr fica R dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa o reservat rio de origem da capta o superficial com origem em reservat rios e destino para sistemas de irriga o Rm dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa o reservat rio de destino da capta o superficial m com origem em arcos da hidrografia e destino para reservat rios t intervalo temporal necess rio para aplica o de uma determinada l mina l quida na cultura baseado na intensidade l quida de aplica o do sistema de irriga o em minutos Uci dado de sa da do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a leitura final da r gua temporal do irrig metro para a cultura c no intervalo temporal i convertida em quantidade de intervalos hor rios necess rios de irriga o Uj vaz o m xima de um modelo de rede de fluxo gen rico no arco i j segmento da hidrografia entre o n i e n j Vr valor final da faixa num rica de prioridades especificada para cada cor de uma r gua de manejo de irrig metro V valor inicial da faixa num rica de prioridades especificada para cada cor de uma r gua de manejo de irrig metro Vini dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa o volume inicial do reservat rio r Vmax dado
71. do problema e a fun o objetivo seria formada por um nico termo Por m durante a execu o do problema seria necess rio verificar o tipo de capta o em tempo de resolu o para garantir o atendimento a restri es espec ficas referentes s origens e aos destinos das capta es Dependendo das origens e destinos das capta es a prioridade associada teria um c lculo distinto devendo ser calculado de forma diferenciada a cada itera o do problema afetando diretamente o desempenho Outro ponto de simplifica o no modelo foi a realiza o dos c lculos das prioridades por tipo de capta o e intervalos temporais anteriores a execu o da rotina Deste modo as prioridades puderam ser utilizadas como coeficientes da fun o objetivo 169 com valores fixos previamente calculados Caso contr rio a prioridade se tornaria uma fun o hor ria e vari vel por tipo de capta o tornando o modelo n o linear O c lculo das prioridades durante cada itera o do modelo em tempo de resolu o do problema tamb m impactaria o desempenho e o tempo total de execu o O modelo linear equivalente resultado da divis o do problema em trechos lineares possui um n mero maior de vari veis e restri es que o modelo n o linear original por m pode ser solucionado por solvers de programa o linear como implementa es do m todo Simplex diminuindo consideravelmente o tempo de execu o do problema A Figura 5 11 ap
72. dos processos de outorga coletiva pelo rg o gestor ag ncias de bacias e comit s locais Posteriormente foram simuladas as atividades de opera o di ria do sistema que s devem ser utilizadas ap s o cadastro do processo de outorga coletiva As telas do m dulo Opera o para monitoramento de fluvi metros irrig metros reservat rios e previs o de precipita o foram utilizadas simulando a utiliza o pelos analistas respons veis associados aos perfis Fluvi metro Irrigametro Reservat rio e Meteorologia respectivamente As telas para consulta do planejamento de opera o gerado pela rotina de otimiza o e cadastro da opera o realizada pelos produtores rurais tamb m foram testadas O m dulo Relat rios inicialmente dispon vel para todos os perfis de acesso do sistema permite que os usu rios tenham visibilidade sobre os dados hist ricos armazenados na base de dados sendo poss vel acompanhar o planejamento e opera o dos sistemas de irriga o sistemas de capta o n veis de reservat rios e vaz es nos cursos d gua ao longo de todo o per odo de utiliza o do sistema Os relat rios foram testados com o objetivo de verificar principalmente o tempo de espera das consultas base de dados Nos testes o tempo de espera foi considerado impercept vel do ponto de vista do usu rio por m por se tratar de uma aplica o na internet o desempenho das funcionalidades da aplica o estar diretamente re
73. duas culturas da microbacia hipot tica da seguinte maneira 1 propriedade A culturas 1 e 6 2 propriedade B culturas 2 e 7 3 propriedade C culturas 3 e 8 4 propriedade D culturas 4 e 9 e 5 propriedade E culturas 5 e 10 A Tabela 5 12 apresenta as informa es relacionadas a cada uma das dez culturas da microbacia hipot tica que foram utilizadas nas simula es Os tempos de irriga o necess rios para suprir as necessidades h dricas de cada cultura de acordo com a r gua temporal do irrig metro foram calculados em horas unidade temporal adotada para os testes representando a quantidade de intervalos hor rios necess rios de irriga o As cores das r guas de manejo para a medida no tubo de alimenta o tamb m apresentada na tabela Os valores de prioridades atribu dos as culturas foram calculados desconsiderando os dados de precipita o e de previs o de precipita o Tabela 5 12 Informa es relacionadas s culturas utilizadas nos cen rios de simula o Vaz o do Sistema Modelo da R gua Medida do Tubo de Horas a de Irriga o 1 h Temporal Alimenta o mm Irrigar 12554 4 2 11468 3 28072 10 6755 4 5892 1 9 12554 4 2 11468 3 28072 10 6755 4 Cultura Prioridade O o NOUA WNE e o A quantidade de horas a irrigar e os valores de prioridades de cada cultura diminui a medida que a opera o de irriga o planejada pela rotina de otimiza o ao longo dos inter
74. e por incentivar me a retomar as atividades acad micas Ao Prof Dr Edmilson Costa Teixeira pela orienta o valiosa pelas discuss es sempre enriquecedoras e pela confian a demonstrada desde a minha sele o como seu orientado Ao Prof Dr Jos Ant nio Tosta dos Reis e ao Prof Dr Rubens Alves de Oliveira integrantes da comiss o examinadora pelos valiosos coment rios e contribui es Serei sempre grato ao Prof Dr Jos Gon alves Pereira Filho por orientar os meus primeiros passos na ci ncia durante a gradua o em Engenharia de Computa o e por despertar em mim o interesse pela pesquisa Muito obrigado a todos os meus colegas do LabGest UFES em especial ao Gemael Barbosa Lima que me ajudou muito nas atividades de campo Aos t cnicos do IEMA e do INCAPER pelas valiosas contribui es neste trabalho Prefeitura Municipal de Itarana ES pelo apoio durante as visitas ao munic pio e aos produtores da bacia do C rrego Sossego pela receptividade e colabora o Sou grato a todos aqueles que direta ou indiretamente contribu ram para a realiza o deste trabalho especialmente ao povo brasileiro que possibilitou os meus estudos e forma o no curso Mestrado em Engenharia Ambiental Eu n o temo os computadores temo a aus ncia deles Isaac Asimov RESUMO A agricultura familiar respons vel por mais da metade da produ o mundial de alimentos confirmando a necessidade de investimento
75. e Recursos H dricos IEMA 8 o Instituto de Defesa Agropecu ria e Florestal do Esp rito Santo IDAF e 9 o Minist rio P blico e Poder Judici rio Estadual A abordagem construtivista e participativa adotada na bacia vem permitindo que a comunidade esteja efetivamente envolvida no desenvolvimento das atividades no mbito do projeto De acordo com Lopes 2011 uma recente contribui o do Projeto Sossego possibilitar uma an lise comparativa entre a constru o do modelo de gest o local de guas no n vel de microbacia com a aplica o de Termos de Ajustamento de 52 Conduta TAC em v rias bacias hidrogr ficas do estado do Esp rito Santo em decorr ncia de conflitos observados pelo uso da gua principalmente pela intensifica o da irriga o 3 2 OUTORGA DOS DIREITOS DE USO DE RECURSOS H DRICOS A outorga o ato administrativo pelo qual a autoridade outorgante concede ao outorgado o direito de uso do recurso h drico por prazo determinado e de acordo com os termos e as condi es expressas no ato Deve ser destacado que a gua um bem inalien vel e por isso a outorga n o representa um contrato de venda por m tem o papel de separar das guas genericamente consideradas como bem de uso comum a parcela outorgada conferindo prioridade ao outorgado pass vel de suspens o nos casos previstos no artigo 15 da Lei n 9 433 1997 MARQUES 2010 Al m de dar condi es aos rg os gestores de acompanhare
76. e uso gratuito Por m necess ria a utiliza o de um computador para instala o da base de dados modelos matem ticos e aplica o web Este computador ser utilizado como servidor de aplica o e requer conex o com internet al m de uma configura o m nima de hardware suficiente para instala o dos pacotes computacionais utilizados no desenvolvimento do SAD Ap s a disponibiliza o da infraestrutura computacional devem ser realizadas as atividades descritas no fluxograma de implanta o do SAD AP NDICE AD As atividades de implanta o devem ser conduzidas pelos administradores do sistema e pelos usu rios do rg o gestor da outorga coletiva associados ao perfil Outorga Os administradores do sistema s o respons veis pela carga inicial de informa es na base de dados O escopo desta carga inicial engloba os perfis de acesso dom nios de informa es gerais dados da organiza o da rea de drenagem e organiza o territorial e as informa es relacionadas a todas as r guas de irrig metros com suas respectivas marca es Ap s a carga inicial os analistas do rg o gestor respons vel pela outorga coletiva atrav s da utiliza o do m dulo Consulta da aplica o web dever o cadastrar todas as informa es necess rias para operacionaliza o do processo de outorga coletiva na comunidade utilizando como insumos as informa es obtidas e definidas nas etapas anteriores Ap s a execu o do fluxogr
77. empregadas em softwares e pacotes computacionais muitos dos quais gratuitos visando encontrar o timo global em problemas lineares ou n o Os algoritmos heur sticos embora n o forne am necessariamente uma solu o tima s o capazes de fornecer solu es razo veis em um tempo considerado vi vel Entre as t cnicas mais conhecidas est o L gica Fuzzy Redes Neurais Artificiais Simulated Annealing Ant Colony Algorithms Greedy Randomized Adaptive Search Procedure GRASP Busca Tabu e Algoritmos Evolucion rios Algoritmo Gen tico e Differential Evolution Detalhes sobre o funcionamento e aplica o destas novas t cnicas s o encontradas em Jairaj e Vedula 2000 Reis e Akutsu 2002 Schardong 2006 Gurobi Optimization 2013 e Mittelmann 2014 3 4 4 1 Programa o Linear A PL caracterizada pela exist ncia de uma fun o objetivo linear submetida a restri es lineares Embora tenha sido concebida para representar problemas tipicamente lineares amplamente utilizada em planejamento e manejo de recursos h dricos que possuem uma s rie de n o linearidades ao serem representados matematicamente Segundo Yeh 1985 e Labadie 2004 as raz es que fazem com que a PL seja atrativa s o 1 a capacidade de lidar facilmente com problemas de larga escala bastante comuns em recursos h dricos permitindo a aplica o de t cnicas especiais de lineariza o e decomposi o para redu o da dimensionalidade do proble
78. especialista com atua o local no Projeto Sossego Todos entenderam a escolha da ferramenta de manejo por ser de baixo custo e de f cil opera o pelos produtores contribuindo inclusive para uma maior participa o dos agricultores no acompanhamento do uso da gua em suas culturas Por m relataram preocupa o relacionada ao custo de se implantar os irrig metros em toda a microbacia Como o equipamento configurado por cultura irrigada o n mero de equipamentos necess rios seria muito grande gerando um alto custo para a regi o Mas esta preocupa o foi eliminada quando explicada a vantagem se se utilizar o aparelho em conjunto com o sistema de informa o Neste cen rio foi explicado que poss vel compartilhar o uso de um mesmo irrig metro entre diversas culturas com propriedades de solo e sistemas de irriga o distintos mas localizadas pr ximas o suficiente para que as informa es coletadas pelo pluvi metro e evapor metro sejam representativas a todas as culturas A r gua de manejo e a r gua temporal configuradas de acordo com os par metros de solo tipo de cultura e sistema de irriga o estariam vis veis apenas no sistema e a sua posi o di ria seria calculada para cada cultura a partir das informa es levantadas na leitura do aparelho Os especialistas em meteorologia do Incaper explicaram que a qualidade e confiabilidade das informa es de previs o de precipita o dispon veis atualmente s o baix
79. gest o de guas agr colas a realiza o de estudos que busquem ferramentas e mecanismos de distribui o dos recursos em microbacias incluindo regras de gest o acordadas localmente e t cnicas de irriga o e de aloca o de gua apropriadas regi o Al m de considerar a gua como um bem de dom nio p blico e adotar a bacia hidrogr fica como unidade de planejamento a Pol tica Nacional de Recursos H dricos PNRH norteadora da gest o de recursos h dricos no pa s aponta que o gerenciamento deve ser descentralizado e contar com a participa o conjunta do 42 Poder P blico usu rios e sociedade Dentre seus objetivos tamb m enfatiza a utiliza o racional e integrada dos recursos h dricos com vistas ao desenvolvimento sustent vel atrav s do uso de seus instrumentos legais BRASIL 1997 Entre os instrumentos da PNRH a outorga dos direitos de uso de recursos h dricos e o sistema de informa es sobre recursos h dricos t m grande potencial de integra o podendo apoiar o planejamento e a gest o do uso da gua pelos rg os gestores MARQUES 2010 A outorga visa assegurar o controle quantitativo e qualitativo das guas bem como o efetivo exerc cio dos direitos de acesso aos usu rios da gua J o sistema de informa es tem por objetivos 1 armazenar e divulgar informa es sobre a situa o qualitativa e quantitativa dos recursos h dricos e 2 atualizar permanentemente as informa es so
80. gua entre os produtores como forma de subsidiar a aplica o e integra o do instrumento outorga coletiva aliado a um sistema de apoio decis o e Objetivo Espec fico Il definir procedimento para prioriza o de atendimento as demandas h dricas partindo das informa es coletadas nos irrig metros como forma de subsidiar o manejo de irriga o por microbacia aliado a um sistema de apoio decis o e Objetivo Espec fico Ill desenvolver sistema de apoio decis o para auxiliar os usu rios da gua sobre a aloca o di ria de gua para irriga o e Objetivo Espec fico IV avaliar o sistema computacional desenvolvido e o seu potencial de aplica o integrado aos irrig metros e Objetivo Espec fico V propor diretrizes para a utiliza o pr tica da vers o aperfei oada do sistema de apoio decis o integrado aos irrig metros 47 3 REVIS O BIBLIOGR FICA Partindo dos conceitos de sustentabilidade e de sua rela o direta com a gest o integrada das guas ser abordada como a participa o do p blico nas tomadas de decis o o manejo racional de recursos e a utiliza o de tecnologias v m sendo incentivados na gest o de recursos h dricos Nesta revis o bibliogr fica tamb m ser o discutidos os fundamentos objetivos e instrumentos da PNRH como a gest o descentralizada e participativa a ado o da bacia hidrogr fica como unidade de gest o o uso racional e integrado dos recursos h dricos a ou
81. irriga o irrig metros fluvi metros reservat rios e previs es de precipita o tamb m foram modeladas mas s o carregadas e atualizadas atrav s das telas da aplica o web acessadas pelos usu rios As telas est o integradas aos procedimentos da base de dados para leitura inser o dele o e atualiza o dos dados 107 4 3 2 Modelagem e Constru o da Rotina de Otimiza o O desenvolvimento das rotinas de decis o sobre a aloca o de gua na comunidade utilizou como refer ncias a t cnica de Programa o Linear e os Modelos de Rede de Fluxo devido a flexibilidade na defini o de fun es de prioridades para as demandas h dricas e pela facilidade na representa o de redes hidrogr ficas O bom desempenho comparado s t cnicas de programa o n o linear e programa o din mica mesmo para grande n mero de vari veis o que comum na otimiza o de sistemas de grande porte tamb m um fator que torna a t cnica de PL e os MRF atraentes Al m disso conforme apresentado na se o 3 4 4 as recentes pesquisas e avan os nas t cnicas de resolu o de problemas de programa o linear t m incentivado o desenvolvimento de uma grande variedade de pacotes de otimiza o cada vez mais eficientes muitos deles dispon veis gratuitamente Inicialmente tendo como refer ncia a fun o objetivo e restri es apresentadas na se o 3 4 5 para os modelos de rede de fluxo Equa es 3 11 a 3 14 o pr
82. m nimo definido para o projeto Esta regi o hipot tica criada exclusivamente para as simula es foi inspirada na bacia hidrogr fica do C rrego Sossego A representa o gr fica dos segmentos de drenagem ou arcos dos cursos d gua reservat rios imperme veis e culturas atendidas pela microbacia de testes podem ser visualizados na Figura 4 14 CAM x N R ES E Culturas Arcos Arco 1 Al Arco 2 A2 Arco 3 A3 ccese a Arco 4 A4 Arco 5 A5 Reservat rios EB Reservat rio 1 R1 A Reservat rio 2 R2 AE Reservat rio 3 R3 O Reservat rio 4 R4 O Reservat rio 5 R5 Figura 4 14 Arcos reservat rios e culturas da microbacia de teste 112 A Tabela 4 2 apresenta as interven es h dricas da microbacia sendo todas capta es superficiais com origem em arcos da hidrografia ou em reservat rios e destinos para reservat rios ou para sistemas de irriga o das culturas A regi o hidrogr fica abrange dez culturas distintas competindo pela gua dispon vel em uma rede composta por cinco segmentos de drenagem e cinco reservat rios imperme veis atrav s de 19 interven es h dricas Tabela 4 2 Identifica o origem e destino das capta es superficiais para os testes Interven o Tipo da Interven o Codigo Arco Reservatorio Cultura 1 Capta o Arco Cultura A1 C1 A1 ci 2 Capta o Arco Reservat rio A1 R1 A1 R1 3 Capta o Reservat rio Cultura
83. o Cada cultura deve estar relacionada ao menos a uma interven o h drica como destino de capta o superficial e Previs o Meteorol gica Simula o tabela utilizada para armazenar a estimativa de precipita o e probabilidade de incid ncia de chuvas considerada na simula o e Cronologia Simula o entidade com as agendas e restri es hor rias da outorga culturas e interfer ncias h dricas da simula o 5 3 1 3 Controle de Acesso A Figura 5 7 apresenta o diagrama com as tabelas e relacionamentos modelados para o grupo funcional Controle de Acesso respons vel pela gest o dos acessos de usuarios as telas da aplica o web e s informa es registradas nos demais m dulos do banco de dados A entidade Usu rio Acesso a principal do submodelo e possui um relacionamento com a tabela Pessoa garantindo acesso a todas as informa es complementares dos usu rios do sistema cadastrados no grupo funcional de pessoas O relacionamento com a tabela Tipo Acesso permite ao sistema identificar o perfil de acesso do usu rio e habilitar as telas da aplica o web de acordo com as suas permiss es 159 IDENTIFICADOR Pessoa IDENTIFICADOR Documento Principal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Pessoa IDENTIFICADOR N vel Pessoa NOME Pessoa IDENTIFICADOR Tipo Acesso C DIGO Tipo Acesso DATA In cio Vig ncia gt 0 O DATA Fim Vig ncia DATA Nascimento
84. o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Tipo Equipamento Capta o IDENTIFICADOR Tipo Equipamento Capta o C DIGO Tipo Equipamento Capta o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Equipamento Capta o DESCRI O Tipo Equipamento Capta o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o J IDENTIFICADOR Tipo Capta o Superficial Diagrama de entidades e relacionamentos de reservat rios Tipo Interven o IDENTIFICADOR Tipo Interven o C DIGO Tipo Interven o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Interven o DESCRI O Tipo Interven o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o O O IDENTIFICADOR Capta o Superficial Reservat rio IDENTIFICADOR Reservat rio IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica C DIGO Reservat rio DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia DESCRI O Reservat rio IDENTIFICADOR Empreendimento IDENTIFICADOR Processo Outorga IDENTIFICADOR Tipo Reservat rio IDENTIFICADOR Tipo Interven o MEDIDA Vaz o M xima DURA O Vaz o M xima MEDIDA rea Inundada til Mi MEDIDA rea Inundada til N MEDIDA Volume Total 7 MEDIDA Volume Util Minin MEDIDA Volume Util MEDIDA Cota Total MEDIDA Cota
85. o da base global de eleva o registrada pela miss o de mapeamento do relevo terrestre Shuttle Radar Topography Mission SRTM um n mero crescente de projetos ligados gest o de recursos h dricos utiliza os MDE hidrograficamente condicionados para extrair caracter sticas f sicas de bacias hidrogr ficas e aplic las em estudos hidrol gicos como por exemplo na regionaliza o de vaz es m nimas MARQUES 2010 5 1 2 4 Organiza o Territorial As informa es relacionadas organiza o territorial dever o estar associadas a regi es geogr ficas entidades georreferenciadas no sistema representando a divis o pol tico administrativa dos territ rios 132 As regi es geogr ficas assim como as regi es hidrogr ficas devem estar organizadas de forma hierarquizada permitindo que seja poss vel identificar os v rios n veis da organiza o territorial por exemplo partindo de uma cidade identificar o estado e o pa s a que ela est inserida Este m dulo de informa o tamb m deve ser disponibilizado pelos administradores do sistema durante carga inicial dos dados e antes da disponibiliza o da aplica o para os usu rios finais do sistema na web A recomenda o de que a organiza o territorial seja carregada na base de dados do sistema com informa es georreferenciadas disponibilizadas pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estat stica IBGE em camada de informa o espec fica permitindo
86. o do uso integrado do sistema de apoio decis o irrig metros e demais componentes da arquitetura pelas institui es envolvidas e comunidade visando gest o dos recursos h dricos em n vel de microbacia 5 5 1 Discuss es com Especialistas Durante as oficinas com os especialistas e institui es parceiras do LabGest para apresenta o dos resultados das fases de desenho constru o e avalia o do SAD foram discutidas as recomenda es para implanta o e opera o do sistema pontos de preocupa o e melhorias futuras focando na proposi o de diretrizes para a operacionaliza o do instrumento outorga coletiva em microbacias apoiada pelo sistema de apoio decis o integrado aos irrig metros Os t cnicos do IEMA entrevistados consideram a outorga coletiva um instrumento com grande potencial para a regula o do uso da gua Alguns entrevistados acreditam que o instrumento o nico meio capaz de surtir efeitos na regulariza o dos usos uma vez que a outorga individual n o vem dando resultados satisfat rios em algumas regi es De forma geral a partir do momento que s o estabelecidas as regras de uso e as restri es para a comunidade os produtores se reconhecem em situa o limitante Segundo os analistas de outorga entrevistados a conscientiza o de todos os usu rios sobre o problema de escassez fundamental para se garantir a participa o da comunidade e de institui es locais nos assuntos
87. o dos recursos Ao ignorar as diferen as naturais entre os envolvidos na 50 gest o dos recursos h dricos e consequentemente a n o resolu o dos conflitos emergentes decis es insustent veis s o implementadas GIORDANO et al 2007 Diversos estudos recentes como Lopes 2011 Butterworth et al 2010 Lankford e Hepworth 2010 e Lankford et al 2007 apud LOPES 2011 sugerem que a gest o de recursos h dricos deve ser inicialmente implementada em n vel local de microbacia e que devem ser estimuladas neste ambiente cont nuas rela es interativas entre os atores Estes autores buscam metodologias processos e ferramentas que promovam a colabora o para que as pr prias pessoas envolvidas solucionem seus conflitos construindo rela es e prevenindo futuras disputas ou seja garantindo a resolu o dos problemas de forma sustent vel Os usu rios da gua n o podem esperar que toda a bacia hidrogr fica se organize e se desenvolva de forma efetiva para que finalmente possa penetrar em n vel local Em fun o disso muitas das tomadas de decis es do dia a dia no desenvolvimento de gua e gerenciamento dos problemas ficar o nas m os de usu rios e comunidades BUTTERWORTH et al 2010 p 71 Neste contexto s o apresentados os conceitos da cogest o adaptativa Segundo Ruitenbeek e Cartier 2001 apud ARMITAGE et al 2008 p 87 uma nova estrutura de gest o que estimula as partes interessadas a divid
88. outorgas dos rg os gestores tendo como origem os formul rios utilizados pelas pr prias institui es para fins de outorga coletiva O cadastramento destas informa es deve ser realizado pelo sistema na web atrav s das telas de cadastro e de consulta espec ficas 5 1 2 6 Cadastro de Atividades de Uso da gua O m dulo respons vel pela identifica o de todas as atividades que requerem o uso da gua relacionadas a um mesmo processo de outorga Como exemplos de atividades podemos citar minera o ind stria agropecu ria irriga o aquicultura lazer e turismo saneamento aproveitamento hidrel trico etc Al m do relacionamento com o m dulo de gest o de outorgas cada diferente atividade dever estar relacionada a um empreendimento permitindo que sejam identificados os usu rios atendidos O cadastramento das informa es relacionadas s atividades vinculadas aos processos de outorga tamb m de responsabilidade dos analistas de outorgas dos rg os gestores tendo como origem os formul rios utilizados pelas pr prias institui es para fins de outorga coletiva O cadastro destas informa es deve ser realizado pelo sistema na web atrav s de telas espec ficas 5 1 2 7 Cadastro de Irrigametros As seguintes informa es do cadastro de irrig metros foram mapeadas para este grupo informacional 1 c digo e descri o que identifica o irrig metro instalado na regi o 2 n vel da quantidade de
89. procedimento de instala o e opera o dos irrig metros em campo Para tanto foram acompanhadas as atividades realizadas pelo projeto de Lima 2012 que avaliou o desempenho do uso de irrig metros para o manejo de irriga o da banana na regi o do C rrego Sossego fornecendo subs dios metodol gicos e dados reais da opera o dos aparelhos pela comunidade conforme apresentado na se o 3 3 4 1 Os dados foram sistematizados para que pudessem ser utilizados na defini o das regras de atribui o das prioridades e em testes e simula es para avalia o das rotinas de otimiza o do SAD 102 Os ap ndices AP NDICE A B C D e E apresentam os dados coletados no per odo de setembro a dezembro de 2012 para as propriedades selecionadas e acompanhadas pelo projeto de Lima 2012 na bacia do C rrego Sossego Como as culturas j se encontravam em fase final de desenvolvimento foi utilizada sempre a face 3 das r guas de manejo conforme Tabela 3 1 apresentada na se o 3 3 4 Al m das informa es coletadas pelo produtor tamb m foram geradas as posi es das r guas de manejo e temporal ap s a aplica o da irriga o tornando poss vel verificar o estado das r guas antes e depois do funcionamento do sistema de irriga o diariamente Os dados de opera o coletados e as demais informa es de caracteriza o das culturas e sistemas de irriga o foram utilizados ao longo do projeto para simula es das rot
90. processo de outorga e os usu rios atendidos A tabela Irrig metro do m dulo Cadastro de Irrig metros AP NDICE P possui relacionamentos com as entidades Pessoa e Empreendimento Estes 156 relacionamentos permitem a identifica o do t cnico respons vel pela manuten o e opera o di ria do aparelho e a propriedade de instala o Atrav s da tabela Cultura com atributos que permitem a caracteriza o de cada cultura irrigada o m dulo Cadastro de Atividades de Irriga o AP NDICE Q se relaciona com o m dulo Cadastro de Atividades de Uso da gua permitindo a identifica o da outorga e do empreendimento associados cultura A tabela tamb m possui relacionamentos com o m dulo Cadastro de Irrig metros necess rio para a identifica o do aparelho utilizado no manejo da irriga o e a sua configura o de r guas O m dulo Manejo de Irriga o AP NDICE R tendo como objeto central a tabela Manejo Irriga o se relaciona com os m dulos Cadastro de Atividades de Irriga o e Cadastro de Irrigametros Os relacionamentos permitem a identifica o da rea plantada e o monitoramento di rio das leituras das r guas de irrig metro para a cultura manejada O m dulo Gest o Hidrol gica AP NDICE S est relacionado aos m dulos Organiza o da rea de Drenagem e Cadastro de Pessoas permitindo a localiza o das medi es de vaz es na rede hidrogr fica e a identifica o do analista respo
91. produtores rurais O uso da automa o 205 evitaria estes problemas de acessibilidade por m poderia aumentar os custos com equipamentos de telemetria e automa o Sugeriram que num primeiro momento ainda sem a automa o das atividades de irriga o poderiam ser eleitos alguns respons veis na comunidade para alimenta o dos dados do manejo de irriga o no sistema Os especialistas em manejo de irriga o tamb m se preocuparam com a log stica de opera o do sistema no cen rio n o automatizado pois exige que todos os envolvidos estejam comprometidos com as suas atribui es em rela o ao sistema para cadastro dos dados de acompanhamento de irrig metros fluvi metros previs es de precipita o e n veis de reservat rios Comentaram que a automa o pode ser facilmente implementada nos fluvi metros reservat rios e previs es de precipita o mas o custo de automa o de irrig metros poderia ser alto Por m este custo com a automa o e telemetria seria compensado facilmente ao longo do tempo por evitar o custo log stico de opera o do sistema Os especialistas em manejo de irriga o tamb m ressaltaram a import ncia de que os produtores mesmo no modo autom tico autorizem a opera o das irriga es planejadas via sistema j que podem ocorrer perdas financeiras em caso de falhas e os usu rios devem estar cientes disto O especialista com atua o local no Projeto Sossego considera o fluxo
92. que o usu rio abra uma simula o j cadastrada para altera es e realiza o de novos testes Um m dulo de relat rios tamb m foi desenhado com as seguintes telas e Grade de Opera o planejamento de acordo com o SAD dos hor rios para opera o do sistema de irriga o de determinada cultura e Fluvi metros hist rico de medi es coletadas para determinado fluvi metro e Atividades hist rico de opera o do sistema de irriga o para determinada cultura e Reservat rios hist rico de medi es coletadas para determinado reservat rio e Interven es hist rico de opera o do sistema de capta o para determinada interven o h drica As telas dos m dulos Simula o e Relat rios dever o estar dispon veis para acesso a todos os usu rios do sistema O acesso s demais telas dos m dulos Consulta e Opera o dever ser gerenciado pelo m dulo Controle de Acesso Foram previstos sete perfis de acesso ao sistema e Administra o usu rios do sistema com acesso irrestrito a todas as funcionalidades e telas da aplica o web normalmente concedido a um nico usu rio que ser o administrador do sistema de informa es e Outorga acesso concedido aos analistas de outorgas de rg os gestores Este perfil de usu rio dever ter acesso a todas as telas do m dulo Consulta apresentadas anteriormente 127 e Irrig metro usu rios respons veis pelo cadastramento das informa es de
93. relacionados gest o da gua por meio da maior articula o maior intera o e colabora o entre estes atores Os especialistas do IEMA concordaram que os cen rios de utiliza o da gua contemplados pelo projeto foram suficientes para uma avalia o inicial por m ressaltaram a import ncia de se evoluir para um cen rio ainda mais real com barragens lan amentos de efluentes e outras interfer ncias que podem influenciar o 204 planejamento h drico na regi o Tamb m ressaltaram a import ncia de se considerar outras fontes de demandas h dricas em futuras vers es do sistema al m da agricultura irrigada por m utilizando crit rios semelhantes para a defini o de prioridades baseando se na criticidade da gua no momento de planejamento A utiliza o do irrig metro como ferramenta de manejo para integra o com o sistema tamb m foi foco das discuss es Os especialistas em outorga coletiva em manejo de irriga o e do Projeto Sossego entenderam a escolha do aparelho por ser de baixo custo e de f cil opera o pelos produtores contribuindo para uma maior participa o dos agricultores no acompanhamento do manejo di rio A possibilidade de uso compartilhado dos aparelhos entre diversas culturas apenas com a altera o das r guas associadas atrav s do sistema de informa es tamb m foi visto como um avan o na utiliza o do irrig metro em n vel de microbacia principalmente por reduzir a quantidade
94. rurais etc Cada tipo de usu rio dever ter acesso a funcionalidades espec ficas do sistema de forma direcionada a sua inten o de uso por isso a necessidade de identifica o de cada usu rio e do tipo de acesso permitido ao sistema 5 1 1 3 Requisitos Operacionais Conforme j comentado o sistema na web dever disponibilizar aos usu rios os m dulos Consulta Opera o e Simula o Ap s o levantamento de requisitos com 125 a identifica o de todas as informa es necess rias no sistema o m dulo Consulta foi desenhado de forma a comportar telas de cadastros e de consultas espec ficas para cada uma das entidades a seguir e Pessoa informa es para identifica o de pessoas e Empreendimento informa es para identifica o de empreendimentos e Fluvi metro informa es para identifica o e localiza o de fluvi metros instalados ao longo da rede hidrogr fica e Outorga informa es para gest o de outorgas rea de abrang ncia restri es de vaz es e agenda de utiliza o dos recursos h dricos e Irrig metro informa es para identifica o e localiza o de irrig metros e Atividade informa es das atividades de irriga o atendidas pelas outorgas coletivas com identifica o das culturas irrig metros utilizados nos manejos de irriga o e agendas de irriga o utilizadas pelos produtores e Reservat rio informa es para identifica o e localiza o de reservat r
95. segundo a maximiza o de resultados econ micos e bem estar social em um modo equitativo sem comprometer a sustentabilidade de ecossistemas vitais e tendo como limite a bacia hidrogr fica Neste sentido a aloca o de gua e gest o das decis es relativas gua consideram os efeitos de cada uso nos demais de forma integrada GWP 2009 p 18 A incorpora o da participa o nas tomadas de decis es item relevante para uma plena gest o integrada Diferentes atores como agricultores comunidades e ambientalistas devem influenciar nas estrat gias de desenvolvimento e gerenciamento de recursos h dricos CAP NET 2008 Lankford e Hepworth 2010 afirmam que embora a GIRH tenha sido aceita internacionalmente ela ainda requer revis es e sugere a utiliza o da microbacia n vel local como ponto de partida para a sua aplica o As dificuldades e complexidades da gest o integrada para o n vel local s o menores permitindo o foco em problemas espec ficos de cada comunidade evitando conflitos e garantindo a participa o e o comprometimento dos usu rios nas decis es 3 1 1 Pol tica Nacional de Recursos H dricos O Brasil deu um grande passo em dire o gest o integrada de recursos h dricos com a Lei das guas Lei n 9 433 de oito de janeiro de 1997 que instituiu a Pol tica Nacional de Recursos H dricos PNRH e criou o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos H dricos SINGREH Esta Lei tem como fun
96. sesupiy SagSua nau sep opjejado epad sranesuodsas Seans Sas0ynpoarg OBS EZ uNO AP euo ep or maxa ap assed OM puojnE 0553014 ELUSISIS Op gam Soe aqui E ossaoy oesusuaqu sod I oesesedo ap sopouad SOJSE SOJ401LAJ9531 P SIBMU ap SIQ PAA seueJOH soon sepuady op1590 oqusuequedwosy saQsuaniayyl seunyno i e801n0 ep sejiesoy Sagay sarono 53028A ONE S OZPA ap SIO PALA eyesdospiy ap oze sod SISAL DINO saozea ap ojnaje3 sopuauefaueld ogsegdpag SELZIOH oesesa5 ORSINI aysnhy S PEPOlig Ogea opsuansayul sod opseydnaid ap oesinasd seupJoy sepuewap senugaa aqu Sep T ogjesado ap sopoad ejad sapepuoud ap aysniy se sapepuojd sep op mquiy og eJado ap sopouad ANEXOS 281 ANEXO A Formul rio de Cadastro de Usu rios para Fins de Outorga Coletiva Utilizado pelo IEMA s lema SECRETARIA DO MEIO AMBIENTE gt RECURSOS HIDRICOS Ta O CE el FORMUL RIO XVI CADASTRO DE USU RIOS PARA FINS DE OUTORGA COLETIVA Nome do Usu rio Coordenadas do ponto de capta o Nome do corpo de gua rio riacho c rrego lago etc 9 Tipo de uso ou interfer ncia Capta o de gua j existente Capta o direta em corpo de gua rio lagoa natural etc N o Capta o em barramento 4 Sim Ano Capta o em po o escavado Forma de capta o Gravidade Estrutura de deriva o Recalque Pot ncia nominal CV Possui Medidor M ltipla
97. superem a vaz o outorg vel definida para um determinado arco da hidrografia Esta ltima restri o condi o b sica para atendimento aos crit rios de outorga est representada na Equa o 5 10 dai a D tu Qcapy gt Xmi QCapm V a i 5 8 kK Ar a j m Am a 171 Yai dai Y Ini VD 5 9 NJn a Yai S Qouta V a t 5 10 O volume carregado ou extra do do reservat rio pelas capta es ativadas em cada intervalo temporal calculado pela Equa o 5 11 A Equa o 5 12 apresenta a f rmula para c lculo do volume final dos reservat rios a cada intervalo temporal do problema de otimiza o A restri o relacionada opera o dos reservat rios est representada pela Equa o 5 13 onde os volumes dos reservat rios ao final de cada intervalo temporal devem ser mantidos entre os volumes m nimos e m ximos permitidos Vri pa Xmi Qcapm gt X uy Qcapu V r 5 11 m Rm r LR r j Wri Vini a Dri W r 5 12 nnsi Vmax gt wi Vmin V r i 5 13 A ltima express o Equa o 5 14 apresenta a f rmula para c lculo da quantidade de intervalos hor rios necess rios de irriga o para cada cultura ao final de cada intervalo temporal do problema de otimiza o Com esta equa o poss vel acompanhar ao longo da opera o o efeito das irriga es realizadas na r gua temporal do irrig metro e consequentemente nas prioridades das demandas Uci lini 2 gt Hen
98. um solo saturado e no PMP corresponde a um estado de umidade m nimo do solo O balan o h drico do solo corresponde somat ria das quantidades de gua que entram e saem de um elemento de volume do solo num intervalo de tempo apresentando como resultado a quantidade l quida de gua que permanece dispon vel s plantas Os componentes do balan o s o a PP a irriga o o defl vio superficial a percolac o profunda ou ascens o capilar a varia o de armazenamento no solo e a ET REICHARDT 1990 Segundo Mendon a 2001 o balan o entre a entrada por PP e a sa da por ET recarga subterr nea e escoamento superficial pode ser estimado para um perfil de solo Esse balan o permite a computa o da ET recarga do aqu fero e vaz o a partir de umas poucas observa es do solo da vegeta o e de informa es hidro meteorol gicas Segundo Bernardo et al 2005 p 29 a disponibilidade total de gua no solo uma caracter stica do solo que corresponde gua nele armazenada entre a capacidade de campo e o ponto de murcha permanente A disponibilidade de gua no solo pode ser calculada pela equa o a seguir _ CC PMP DTA 10 Ds 3 1 Onde DTA a disponibilidade total de gua em mm cm CC a capacidade de campo em peso PMP o ponto de murcha permanente em peso 60 Ds a densidade do solo seco em g cm Conforme recomendado por EMBRAPA 1997 apud REIS et al 2005 para a det
99. 00 13566 10066 7850 Select FLUVIOMETRO 05 ARCO 05 12 10 2014 20 00 21 00 13566 10066 10050 Passo 05 Visualizar Resultados i E 7 p Informa es Detalhadas do Acompanhamento da Sele o N mero do Fluvi metro FLUVIOMETRO 05 Descri o do Fluvi metro Fluvi metro do Arco 05 Data de Instala o 01 01 2001 Arco de Instala o ARCO 05 Empreendimento de Instala o S tio Jo o de Barro Operador Respons vel Marcelo Toledo Data de Monitoramento 12 10 2014 Hor rio de Monitoramento 20 00 21 00 Vaz o de Medi o 1 h 13566 Vaz o Residual 1 h 3500 Vaz o Outorg vel 1 h 10066 Vaz o Captada l h 10050 Figura 5 23 Tela de visualizac o do relat rio de acompanhamento de fluvi metros Tamb m foi disponibilizado o relat rio Reservat rios permitindo a visualizac o do hist rico de medi es coletadas para determinado reservat rio Figura 5 24 Ap s o usu rio selecionar o reservat rio a ser consultado e informar o per odo de 189 monitoramento apresentado o volume de medi o ou volume inicial de opera o do reservat rio para cada dia do per odo O relat rio tamb m informa por intervalo hor rio o volume adicionado e o volume subtra do do reservat rio pelas interven es h dricas ativadas sendo poss vel acompanhar a utiliza o dos recursos armazenados ao longo da opera o di ria Ao selecionar uma linha do relat rio s o apresentadas informa es detalhadas sobre o reservat rio
100. 0137 Dispon vel em lt http Ipsolve sourceforge net gt Acesso em 18 mai 2014 BERNARDO S SOARES A A MANTOVANI E C Manual de Irriga o 7 ed Vi osa MG Universidade Federal de Vi osa 2005 BORGES J NIOR J C F MANTOVANI E C Desenvolvimento de um Programa para Avalia o da Irriga o por Sistemas Pressurizados In SIMPOSIO BRASILEIRO DE PESQUISA EM CAFEICULTURA IRRIGADA 4 2001 Araguari MG Anais Vi osa MG Universidade Federal de Vi osa 2001 p 42 48 BRAGA B BARBOSA P S F NAKAYAMA P T Sistemas de Suporte Decis o em Recursos H dricos Revista Brasileira de Recursos H dricos S v 3 n 3 p 73 95 1998 BRAGA B P F T cnicas de Otimiza o e Simula o Aplicadas em Sistemas de Recursos H dricos In BARTH F T Org Modelos Para Gerenciamento de Recursos H dricos S o Paulo ABRH Nobel 1987 cap 5 p 427 518 220 BRASIL Lei n 9 433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a Pol tica Nacional de Recursos H dricos e Cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos H dricos Di rio Oficial da Rep blica Federativa do Brasil Bras lia 9 jan 1997 Bras lia Minist rio do Meio Ambiente 1998 BRIGAG O E N Integra o de An lise Econ mica e Financeira a Sistemas de Apoio Decis o de Enquadramento Outorga e Cobran a de Recursos H dricos aplica o bacia da barragem do rio descoberto no distrito federal 2006 119 p Disserta
101. 13 10058 3303 AP NDICE AC Relat rio de Interven es Gerado por Simula o N mero Select INTERVEN O 01 Select INTERVEN O 01 Select INTERVEN O 03 Select INTERVEN O 03 Select INTERVEN O 03 Select INTERVEN O 04 Select INTERVEN O 05 Select INTERVEN O 06 Select INTERVEN O 06 Select INTERVEN O 06 Select INTERVEN O 07 Select INTERVEN O 07 Select INTERVEN O 07 Select INTERVEN O 09 Select INTERVEN O 09 Select INTERVEN O 09 Select INTERVEN O 10 Select INTERVEN O 10 Select INTERVEN O 10 Select INTERVEN O 12 Select INTERVEN O 12 Select INTERVEN O 13 Select INTERVEN O 16 Select INTERVEN O 16 Select INTERVEN O 16 Select INTERVEN O 17 Select INTERVEN O 17 Select INTERVEN O 17 Select INTERVEN O 18 Select INTERVEN O 18 Select INTERVEN O 19 CAC CAC CRC CRC CRC CAC CAR CRC CRC CRC CAC CAC CAC CRC CRC CRC CAC CAC CAC CAR CAR CRC CAR CAR CAR CRC CRC CRC CRC CRC CAC ARCO 01 ARCO 01 RESERVAT RIO 01 RESERVAT RIO 01 RESERVAT RIO 01 ARCO 02 ARCO 02 RESERVAT RIO 02 RESERVAT RIO 02 RESERVAT RIO 02 ARCO 03 ARCO 03 ARCO 03 RESERVAT RIO 03 RESERVAT RIO 03 RESERVAT RIO 03 ARCO 04 ARCO 04 ARCO 04 ARCO 05 ARCO 05 RESERVAT RIO 04 ARCO 05 ARCO 05 ARCO 05 RE
102. 19 00 6755 Select RESERVATORIO 05 CULTURA 09 12 10 2014 19 00 20 00 6755 Select RESERVATORIO 05 CULTURA 09 12 10 2014 20 00 21 00 6755 Select ARCO 05 CULTURA 10 12 10 2014 18 00 19 00 5892 Select RESERVATORIO 05 CULTURA 10 12 10 2014 19 00 20 00 5892 Select RESERVAT RIO 05 CULTURA 10 12 10 2014 20 00 21 00 5892 273 AP NDICE AA Relat rio de Fluvi metros Gerado por Simula o N mero Arco Data Hor rio Medi o I h Outorg vel I h Captada l h EEE EEEE EEE EEEE E FLUVIOMETRO 01 FLUVIOMETRO 01 FLUVIOMETRO 01 FLUVIOMETRO 02 FLUVIOMETRO 02 FLUVIOMETRO 02 FLUVIOMETRO 03 FLUVIOMETRO 03 FLUVIOMETRO 03 FLUVIOMETRO 04 FLUVIOMETRO 04 FLUVIOMETRO 04 FLUVIOMETRO 05 FLUVIOMETRO 05 FLUVIOMETRO 05 ARCO 01 ARCO 01 ARCO 01 ARCO 02 ARCO 02 ARCO 02 ARCO 03 ARCO 03 ARCO 03 ARCO 04 ARCO 04 ARCO 04 ARCO 05 ARCO 05 ARCO 05 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 12554 12554 12554 28072 28072 28072 40626 40626 40626 11468 11468 11468 520
103. 2 n o ultrapassou os 12 647 l h ao longo do per odo de planejamento J no cen rio 1 a soma de capta es no arco 5 alcan ou 33 964 h em alguns intervalos 197 temporais A vaz o captada no arco 5 para o cen rio 2 foi menor pois o sistema tamb m conseguiu alocar os volumes dispon veis nos reservat rios 4 e 5 para atendimento s culturas 8 9 e 10 A partir do intervalo temporal 7 a quantidade de capta es diminuiu consideravelmente nos arcos da hidrografia Esta situa o ocorreu pois as demandas de irriga o priorit rias j haviam sido atendidas e os reservat rios novamente se aproximaram de sua capacidade m xima Assim como no cen rio 1 e considerando que as demandas h dricas foram todas atendidas em cinco horas tamb m seria vi vel considerar uma maior restri o da vaz o outorg vel para a microbacia Al m do potencial de aplica o do sistema j comentado no cen rio 1 o cen rio 2 tamb m levanta a possibilidade de utiliza o das simula es para planejamento da constru o e dimensionamento de reservat rios na microbacia A utiliza o dos reservat rios pode ser avaliada pela comunidade como uma forma de regularizar o uso da gua na regi o evitando ou minimizando os impactos provocados por eventos clim ticos extremos e longos per odos de escassez 5 4 1 3 Cen rio 3 Reservat rios Parcialmente Carregados Neste ltimo cen rio os volumes m ximos de opera o dos reservat rios t
104. 5892 12554 12554 12554 11468 11468 11468 6755 6755 28072 5892 5892 5892 6755 6755 6755 5892 5892 5892 275 276 ao do SAD Fluxograma de Implanta A APENDICE AD souns p a suaguo eBono sienyadns sa edeo sianesuodsas a 0e5ez1e307 sapepany 083539 ogjezjjeso a onawghu EBSOINO El F En Sepipuaye seaming sonaue OF ISAO sianesuodsas a ogsezye00 E e sonamuesusy sedno 087590 Sianesuodsa a jeuoigas enuaduesqy Bi senyajo SeBs0ING FONES ogag e sianesuodsas a og5e21e907 E SOJA A gm ones SPOSSaq 081590 sianpsuodsas a 0g5e7 e907 SOLID Slanpsuodsal a E seysyeue sourjaladosg a sendas sep sagienueyy SOJ atu g Bu ap senBay sonawg3uy seryes8008 sapiday euOjuIS oesezuedio ELIBISIS OP Gam ade ja yu e Opuezipyn sa9snppxa no sag ez jenje sagsuasuy Seynsuo BWDISIS OP SOPEP ap aseq wa seyasip sa9snppxa no sag ezijeme sagsuasut seynsuo eyesdouply ep sony enge p sound poesia SPIYRIBOUplY Sogiday easy oedezue io PAn9 0 231010 ep 101599 08319 277 A APENDICE AE Fluxograma de Opera o do SAD ogseudossd ap ssosinasd sejad sranesuodsas seysijeuy SONS Op oyuaweyuedwove ojad stanesuodsas sasopeJado SOLQYEAIISA AP Sanju ap Oyaweyuedwiore ojad sisapsuodsas saJopejado SOBWOWNY ap OyuaWweyUedWwore ojad siangsuodsas saJopejado eana eguojno ap sossadoid sop 081598 ejad sianesuodsas seysyjeuy
105. 6 o 0 0 0 o o0 0 16 13 220 0 17 o 61 92 0 o 61 92 17 0 0 4 18 0 8 0 0 so 18 0 0 55 19 o n 11 185 0 0 19 9 is 0 20 0 2 30 0 0 2 30 20 0 0 3 21 28 28 42 0 0 28 42 21 0 0 6 22 o o0 0 0 o 0 0 2 0 0 72 23 o o0 0 0 o o0 0 23 0 o 12 6 24 0 4 60 0 O 4 60 24 16 6 240 0 25 0 65 98 0 0 65 93 25 0 0 53 26 0 83 0 o s3 5 26 8 6 150 0 27 22 10 10 o o0 0 27 0 0 4 28 0 13 20 0 0 13 20 28 8 5 150 0 29 o o0 0 0 o o0 29 0 0 3 30 o o0 0 0 o o0 0 30 0 o 7 50 31 10 9 195 0 1 0 AD E 29 1 9 o 0 2 0 2 0 0 0 0 o o0 3 0 3 AS 72 4 5 0 27 4 0 4 0 78 78 140 0 5 06 4 60 0 6 0 34 51 5 o 12 18 0 O ia 6 O 44 66 0 O 44 66 6 0 71 0 o 71107 7 o 61 97 0 o 61 92 y O 13 5 13 5 230 0 8 o 10 2 0 o 10 2 38 0 19 29 0 0 19 9 34 102 3 4 O 68 102 9 o 19 29 0 0o 19 10 26 7 2 6 O 44 66 10 19 101 1 9 o 82 1 26 5 75 2 6 O 24 36 11 115 0 0 115 12 0 3 45 0 0 3 45 12 18 18 18 360 O 13 3 3 45 3 o o0 0 13 0 45 68 0 0 45 14 39 35 53 3 5 0 0 0 14 o 75008 7 5 130 0 15 05 12 18 0 5 o 07 11 15 0 3 45 0 3 16 23 22 33 2 2 o 0 0 16 8 so 8 135 0 17 295 15 23 1 5 o o0 g 17 O 44 66 0 O 44 18 3 0 0 0 o 0 0 18 O 10 1 0 o 10 145 19 0 49 74 0 0 49 74 19 18 149 149 255 0 20 O 84 0 O 84 20 08 42 63 0 8 0 34 21 0 98 0 0 98 21 o 11 1 NE 11 1 195 0 22 O 14 2 14 2 240 O 0 22 O 44 66 0 O 44 23 UMES 53 0 0 35 53 23 O 44 66 0 O 44 2 21 5 75 5 o 0 0 24 0 72 0 O 72 25 105 0 0 0 o o0 0 25 0 a 0 0 7 zx 26 16 0 0 0 o o0 0 26 o 10 2 10 2 165 0 27 16 5 0 0 0 o o0 0 27 0 47 71 0
106. 7 3 7 0 8 0 14 225 d BS 1 0 0 0 0 0 16 21 0 0 0 0 0 0 17 22 0 0 0 0 14 225 18 0 0 0 0 0 0 0 19 2 2 0 2 5 5 0 20 0 0 0 1 2 1 0 21 0 0 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 0 23 0 0 0 0 0 0 24 21 10 0 0 17 2 270 25 105 0 0 0 0 0 26 22 2 0 0 0 12 1 195 27 231 0 0 0 0 0 0 0 28 0 170 0 0 29 0 0 1 3 0 30 0 0 0 18 232 AP NDICE B Dados de Opera o do Irrig metro na Propriedade B Setembro 2012 Outubro 2012 Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Dia mm mm cor min mm min mm cor min Dia mm mm cor min mm min mm cor min 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14 4 320 0 3 270 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 5 165 0 0 4 0 0 16 8 280 0 0 0 2 7 0 0 0 0 1 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14 3 315 0 4 250 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 03 0 0 0 11 1 240 16 0 0 0 0 0 0 17 0 5 310 0 0 0 18 0 0 0 0 13 270 19 0 0 0 0 0 0 20 0 0 0 0 0 0 21 46 6 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 0 23 0 0 0 0 0 0 24 0 17 380 0 10 220 25 0 0 0 4 5 3 9 0 26 0 0 0 0 0 0 27 21 8 0 0 0 0 28 0 0 0 0 0 0 29 0 7 160 0 12 9 280 30 0 0 0 0 0 0 0 11 9 260 Novembro 2012 Dezembro 2012 Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Dia mm mm cor min m
107. 94 52094 52094 12554 12554 12554 28072 28072 28072 40626 40626 40626 11468 11468 11468 52094 52094 52094 12554 12554 0 0 6755 28072 18446 25201 33964 11468 11468 11468 48453 49316 51324 274 AP NDICE AB Relat rio de Reservat rios Gerado por Simula o EEEE EEE E EEEE EEE N mero RESERVATORIO_01 RESERVATORIO_01 RESERVATORIO_01 RESERVATORIO_02 RESERVATORIO_02 RESERVATORIO_02 RESERVATORIO_03 RESERVATORIO_03 RESERVATORIO_03 RESERVATORIO_04 RESERVATORIO_04 RESERVATORIO_04 RESERVATORIO_05 RESERVATORIO_05 RESERVATORIO_05 Data 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 Hor rio 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 Inicial 1 Adicionado I Subtra do I Final 1 34404 22936 11468 20265 13510 13510 37662 25108 12554 20265 27020 33775 17676 16813 10058 6755 6755 5892 5892 5892 11468 11468 11468 6755 6755 6755 12554 12554 12554 0 0 28072 6755 12647 12647 22936 11468 0 13510 13510 6755 25108 12554 27020 887 5 5703 168
108. A Arroz e Feij o 2009 Circular T cnica 84 SOUSA F M L NETO V S C PACHECO W E BARBOSA S A Sistema Nacional de Informa es sobre Recursos H dricos sistematiza o conceitual e modelagem funcional In SIMPOSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HIDRICOS 18 2009 Campo Grande MS Anais Campo Grande MS Universidade Federal de Mato Grosso do Sul 2009 Dispon vel em lt https www abrh org br sgcv3 UserFiles Sumarios 5ba51827fdbc1c0776d3360fef6b9a8f_bc07358f47e33b1 1a716d6cd686c9 0c3 pdf gt Acesso em 05 nov 2014 STEFANOV S M Separable Programming theory and methods Dordrecht The Netherlands Kluwer Academic Publishers 2001 SYBASE PowerDesigner 12 5 S I 2011 Dispon vel em lt http www sybase com br products modelingdevelopment powerdesigner gt Acesso em 17 jul 2014 TUCCI C E M Regionaliza o de Vaz es Porto Alegre RS Editora da Universidade UFRGS 2002 TUCCI C E M Gest o Estrat gica em Recursos H dricos evolu o dos recursos h dricos Revista ABRH Not cias Edi o comemorativa do dia mundial da gua S n 10 2006 WURBS R A Reservoir System Simulation and Optimization Models Journal of Water Resources Planning and Management S v 119 n 4 p 455 472 1993 YEH W W G Reservoir Management and Operation Models a state of the art review Water Resources Research S v 21 n 12 p 1797 1818 1985 APENDICES 231 AP NDI
109. A Nascimento IDENTIFICADOR Pessoa Pai IDENTIFICADOR N vel Escolaridade VALOR Renda Anual VALOR Patrimonial DATA HORA Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Endere o IDENTIFICADOR Endere o IDENTIFICADOR Tipo Endere o IDENTIFICADOR Pessoa IDENTIFICADOR Empreendimento IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica N MERO CEP TEXTO Endere o TEXTO Complemento NOME Bairro TEXTO Observa o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia INDICADOR Endere o Principal DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o N vel Empreendimento IDENTIFICADOR N vel Empreendimento C DIGO N vel Empreendimento DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA N vel Pessoa DESCRI O N vel Pessoa DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Dom nios de informa es complementares e outros qualificadores de dados Grupo de Atividade Principal Minera o Ind stria Agropecu ria Irriga o Aquicultura Obras Civis Lineares Obras Civis N o Lineares Lazer e Turismo Saneamento Imobili rios e de Parcelamento e Uso do Solo Servi os Levantamento Monitoramento e Resgate de Fauna Florestal Aproveitamento Hidrel trico Porte de Empreendimento Pequeno Porte M dio Porte Grande Porte
110. A falta de infraestrutura dever ser atendida ao longo do tempo e com a necessidade de implanta o de projetos deste tipo Paulo Eduardo Marques 249 AP NDICE J Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Pessoas Diagrama de entidades e relacionamentos Contato Pessoa IDENTIFICADOR Contato Pessoa IDENTIFICADOR Pessoa IDENTIFICADOR Tipo Contato TEXTO Contato Pessoa DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia TEXTO Observa o INDICADOR Contato Principal DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Tipo Pessoa IDENTIFICADOR Tipo Pessoa C DIGO Tipo Pessoa DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Pessoa DESCRI O Tipo Pessoa DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o N vel Pessoa IDENTIFICADOR N vel Pessoa C DIGO N vel Pessoa DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA N vel Pessoa DESCRI O N vel Pessoa DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o N vel Escolaridade IDENTIFICADOR N vel Escolaridad C DIGO N vel Escolaridade DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA N vel Escolaridade DESCRI O N vel Escolaridade DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza
111. B C D e E foram definidas as regras de atribui o das prioridades s demandas h dricas de cada cultura O efeito das previs es de precipita o nas prioridades de atendimento tamb m foram avaliadas com o apoio de especialistas da rea Por fim foram especificadas as regras para integra o das informa es coletadas diariamente nos irrig metros com a aplica o na web permitindo que o sistema tenha conhecimento das necessidades h dricas de cada cultura criticidade das demandas e tempo necess rio de irriga o para posterior aplica o da rotina de otimiza o 5 2 1 Atribui o de Prioridade as Demandas Hidricas Inicialmente para que pudessem ser atribu dos valores s prioridades das demandas h dricas de cada cultura foram definidas quatro faixas num ricas com ordens de grandeza distintas e diretamente relacionadas s quatro cores da r gua de manejo do irrig metro Quanto maior a criticidade pela irriga o representada pela cor da r gua de manejo maior deve ser a faixa num rica de prioridade Posteriormente cada mil metro do tubo de alimenta o foi relacionado a uma cor da r gua de manejo e a um valor de prioridade da faixa num rica correspondente e Cor azul valor de prioridade fixo e igual a 1 para todos os mil metros da faixa O valor negativo para a prioridade indica que a irriga o n o deve ser realizada j que o solo se encontra com alta disponibilidade de gua A irriga o nessa
112. C DIGO Senha SIGLA Tipo Acesso IDENTIFICADOR Pessoa Pai IDENTIFICADOR Tipo Acesso O lt NOME Tipo Acesso IDENTIFICADOR N vel Escolaridade IDENTIFICADO REE DESCRI O Tipo Acesso VALOR Renda Anual DATA HORA Cria o DATA HORA Cria o VALOR neria IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Cria o DATA HORA Atualiza o i IDENTIFICADOR Usu rio Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Atu DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Figura 5 7 Diagrama de entidades e relacionamentos do m dulo Controle de Acesso 5 3 2 Modelagem e Constru o da Rotina de Otimiza o Seguindo as regras levantadas e especificadas durante as fases de concep o e desenho do sistema a rotina de otimiza o desenvolvida dever ser resolvida em intervalos hor rios verificando a disponibilidade h drica da microbacia e demandas h dricas de cada cultura e planejando a opera o dos sistemas de capta o e irriga o das propriedades ao longo do dia O intervalo temporal inicialmente definido em uma hora pode ser alterado se desej vel atrav s de parametriza o do sistema durante o cadastro da outorga coletiva Os modelos de rede de fluxo apresentados na revis o bibliogr fica se o 3 4 5 Equa es 3 11 a 3 14 foram utilizados como refer ncia Devido complexidade do problema no decorrer das atividades de modelagem e c
113. CADOR Usu rio Atualiza o Arco Hidrografia IDENTIFICADOR Arco Hidrografi C DIGO Arco Hidrografia DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica IDENTIFICADOR Curso gua IDENTIFICADOR Arco Hidrografia Jusante IDENTIFICADOR Classe Qualidade gua PERCENTUAL Outorg vel GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o O lt DATA In cio Vig ncia Capta o Superficial IDENTIFICADOR Capta o Superficial IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica C DIGO Capta o Superficial DATA Fim Vig ncia DESCRI O Capta o Superficial IDENTIFICADOR Empreendimento IDENTIFICADOR Processo Outorga IDENTIFICADOR Arco Hidrografia IDENTIFICADOR Tipo Capta o IDENTIFICADOR Tipo Sistem IDENTIFICADOR Tipo Ca j DATA HORA IDENTIFICAD DATA HOR IDENTIFIC Tipo Capta o Superficial C DIGO Tipo Capta o Superficial DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Capta o Superficial DESCRI O Tipo Capta o Superficial DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Tipo Sistema Capta o IDENTIFICADOR Tipo Sistema Capta o C DIGO Tipo Sistema Capta o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Sistema Capta o DESCRI O Tipo Sistema Capta
114. CE A Dados de Opera o do Irrig metro na Propriedade A Setembro 2012 Outubro 2012 Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Dia mm mm cor min mm min mm cor min Dia mm mm cor min mm min mm cor min 0 10 140 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 3 140 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 11 180 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 0 27 0 0 0 0 4 5 0 0 0 0 0 0 0 0 8 4 140 0 0 0 0 0 0 5 14 215 0 0 8 1 130 0 0 0 0 15 03 0 0 0 0 0 47 16 0 0 0 0 0 0 0 17 0 7 4 120 0 0 0 0 18 0 0 0 0 0 0 0 19 0 5 6 140 0 0 0 0 20 0 0 0 0 0 0 0 21 3 5 35 0 0 0 0 0 22 0 0 0 0 0 0 0 23 0 0 0 0 0 0 0 24 0 0 0 0 0 0 0 25 0 0 0 0 0 0 0 26 0 0 0 0 0 0 0 27 183 13 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 3 0 0 0 0 10 5 175 0 0 10 160 0 0 0 4 0 10 6 0 Novembro 2012 Dezembro 2012 Leitura Antes Irrigac o Leitura Depois Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Dia mm mm cor min mm min mm cor min Dia mm mm cor min mm min mm cor min TE G3 2 0 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 1 5 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 be 3 2 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 15 2 240 7 0 0 0 4 0 0 0 8 0 7 0 0 0 0 0 g 43 0 0 0 0 0 0 10 41 0 0 0 2 11 0 11 7 0 0 0 0 0 0 12 5 2 0 0 0 0 0 0 13 0 0 0 4 0 0 0 14 3
115. Figura 4 12 Interface de gest o das aplica es web constru das em Microsoft PSP INET Lasa aaa Rad 109 Figura 4 13 Tela da ferramenta Microsoft Visual Web Developer de desenvolvimento WED oocccccccnccccccccccnnncnnnnnncnnonononnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnanenenininnnos 110 Figura 4 14 Arcos reservat rios e culturas da microbacia de teste 111 Figura 5 1 Reuni o com especialistas em meteorologia no Incaper em Vit ria esquerda e reuni o com especialistas em outorga e outorga coletiva no IEMA ito 117 Figura 5 2 Procedimento para utilizac o das restric es de agendas hor rias pelo A Eodrida bade cect rd fa ada nd ads te De rn O a a e Dara tds 121 Figura 5 3 Ciclo de opera o do SAD definido ap s a fase de levantamento de TOQUISIOS scans sra A tA SA SEO DO 128 Figura 5 4 Arquitetura cliente servidor do sistema de apoio decis o 150 Figura 5 5 Diagrama de relacionamentos entre os grupos funcionais do banco de Figura 5 6 Diagrama de entidades e relacionamentos do m dulo Gest o de SIMA nta 157 Figura 5 7 Diagrama de entidades e relacionamentos do m dulo Controle de ACES AAA 159 Figura 5 8 Painel de modelagem dos conjuntos de dados ou ndices da rotina de UI A O eed Rr 162 Figura 5 9 Painel de modelagem dos dados de entrada da rotina de otimiza o esquerda e exemplos de tabelas com dados referenciados para simula
116. IFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o DENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Regi o Hidrogr fica IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica C DIGO Regi o Hidrogr fica DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR N vel Regi o Hidrogr fica NOME Regi o Hidrogr fica C DIGO ANA IDENTIFICADOR rg o Gestor IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica Pai IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica Jusante PERCENTUAL Outorg vel GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o 0 Sos Te UM Previs o Meteorol gica IDENTIFICADOR Previs o Meteorol gica IDENTIFICADOR rg o Gestor IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica I DENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica DENTIFICADOR Tipo Previs o Meteorol gica DATA Previs o Meteorol gica DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Pessoa Analista Me MEDIDA Previs o Precipitag o PERCENTUAL Probabilidade DATA HORA Criag o IDENTIFICADOR Usu DATA HORA Atuali DENTIFICADO rg o Gestor IDENTIFICADOR rg o Gestor IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica C DIGO rg o Gestor DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo rg o Gestor SIGLA rg o Gestor NOME rg o Gestor DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o
117. Lb9ZT LHAT Lb9ZT ZEBS b96EE LdIZT T68S zroztlessst O l6L607 80sT sete sose sose sose sose sose sose core 8SOOT ETB9T 9L9LT SO OINOLVANISIN o o fem o o o for o esprrisoprrissbrr eobrr o po oDww ezvse ezeze 89657 erzor eset sos COLS EOLS aspzr cous sezes ozoLz s9zoz PO OIMOLVNNISIU m PSSZT PSSTT PSSTT PET 9WP8T 9bt8T 2685 2685 2685 zess 2685 Z68S O co ODUV ozzzolatzos 299L BOLSZ psser o E o o o o pssergorse case so OmoLvVANaSaN s591 aan ss9 ssz9 Soro ezosz o ssz9 zzoszlssz9 o o S87L 0 SOb SLLEE OTOLT sozozlorset ssz9 ee s549 oss rt a ZO OMOLVAYIS3Y m sent o eerie SE a pss esser O pass cor sort hen o o o E SEGET POMPE O OIMOLVANASaM m ot o t 0 i Ji q my q nt 0005 00001 00001 0000z oo0st 0000 i 00007 0000b s ooosz 00005 0005 f L 00002 OLIPJOH OJEAJ3 U 10d eyes3oapiH ep soDJy sou epejde ogzeA OE JOH OJAI 40d SOLIOJLAIJ3SIY SOP EU 3 IWNJOA o 0 0 o t z t 5 9 L 8 6 owen 0 o 0 o 0 0 1 1 z z r s 60 wunLind o o 0 o o o o 0 1 1 z z z SO VENIAN o o o 1 1 1 1 z z E t 5 9 Lo vento o o o o o o 1 2 a E z e gt ounn 0 o 0 0 T a x b s 9 L 8 6 so van 0 o 0 o 0 o o T 1 T z t vo vento o o 0 0 0 o o 1 1 1 z z z eowyn 0 0 o 0 T 1 z z s 9 o WINIINO o 1 1 T T 1 T gt TO WEALIND zt It or 6 8 L 3 t 0 I TI II E OLIB1OH OJensazu 10d seanyn gt sep 103113
118. Leituralrrigametro Cultura l Parameters Integers Infinity Infinity CACPrioridade CAC Horario Regua CRCPrioridade CRC Horario Regua CARPrioridade CAR Horario 1 Decisions Integers 0 1 CARAtiva CAR Horario CACAtiva CAC Horario Regua CRCAtiva CRC Horario Regua 1 Decisions Integers 0 Infinity SomaVazaoCaptacao Arco Horario SomaVazaoCaptacaoAcumulada Arco Horario LeituralrrigametroAcumulada Cultura Horario 1 Decisions Integers Infinity Infinity VolumeReservatorioDelta Reservatorio Horario VolumeReservatorioAcumulado Reservatorio Horario 1 Constraints SomaVazaoCaptacaoArcoHorario gt Foreach iterl Arco iter3 Horario Plus SomaVazaoCaptacao iterl iter3 FilteredSum iter6 CAC iter4 Regua CACArco iter6 iterl CACAtiva iter6 iter3 iter4 CACVazao iter6 267 FilteredSum iter8 CAR CARArco iter8 iterl CARAtiva iter8 iter3 CARVazao iter8 1 l SomaVazaoCaptacaoAcumuladaArco gt Foreach iterl Arco iter3 Horario Plus SomaVazaoCaptacaoAcumulada iterl iter3 SomaVazaoCaptacao iterl iter3 FilteredSum iter9 Arco ArcoJusante iter9 iterl SomaVazaoCaptacaoAcumulada iter9 iter3 1 VazaoAcumuladaXVazao0utorga gt Foreach iterl Arco iter3 Horario SomaVazaoCaptacaoAcumulada iterl iter3 lt Vazao0utorgaliterl SomaVolumeReservatorioDelta gt Foreach iter5 Reservatorio iter3
119. O GERAL ada ai aa IA OBA 45 2 2 OBJETIVOS ESPEC FICOS cociccionnnnncncnnnnncnnnnnnncnononononononanan aran anananananananans 45 3 REVIS O BIBLIOGRAFICA scsssssssssssssssssrsrsrsesesssesesesesesesesssssestesenenenenens 47 3 1 GEST O INTEGRADA DE RECURSOS H DRICOS o i 47 3 1 1 Politica Nacional de Recursos H dricos ss soon 48 3 1 2 Cogest o AdaptaliVa ssccinanciassaisicucoaasaaniiaiidsiiaeiidasi niidn dido dicuinansadm ana 49 3 2 OUTORGA DOS DIREITOS DE USO DE RECURSOS H DRICOS 52 3 2 1 Outorga GOlet Va sic isa dd din 53 3 2 2 Vazoes de Referenciais aueren rena eaen SAna nedar aaea 54 3 3 AGRICULTURA IRRIGADA ais e ap id 56 x pos O RU jr E E E A E 57 HI SOU OA AAA 58 3 3 3 Manejo de Irriga o scsescaaacnarasasiuisavcosuancaininisstocuirinaacuasanaaiui venia cuanaan 60 3 3 4 IrrIgAMmeEiro iii aaa 63 3 3 4 1 Configura o do Aparelho l a 66 3 3 4 2 Utiliza o Pr tica na Bacia do C rrego Sossego 68 3 4 SISTEMA DE INFORMA ES SOBRE RECURSOS H DRICOS 72 3 4 1 Sistemas de Informa es Geogr ficas ss son 73 3 4 2 Sistemas de Apoio DeCiSAO ccccsseeceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeneeneeees 75 3 4 3 Modelos de Simula o sqos aa em toa sapaaa han sine pasa san ahem dino petandao nom Gannanches 77 3 4 4 Modelos de OtimiZaGao cccccseeecceeeeeseeeeeee
120. OSOFT 2014b As telas e funcionalidades do SAD foram desenvolvidas de forma a permitir total flexibilidade para utiliza o em quaisquer bacias hidrogr ficas e eventuais mudan as de crit rios nos processos de aloca o de gua como altera es na vaz o outorgada e nas fun es de prioridade para atendimento s demandas 4 4 AVALIA O DO SAD A fase de avalia o do SAD foi iniciada pelo desenho de uma microbacia hipot tica e de cen rios de testes que pudessem ser utilizados para avaliar todo o potencial de aplica o do sistema Posteriormente as rotinas de otimiza o desenvolvidas foram executadas para os cen rios propostos permitindo verificar o seu comportamento 111 frente a variadas situa es aplicabilidade e desempenho As telas e funcionalidades disponibilizadas na aplica o web tamb m foram testadas simulando um fluxo de opera o completo para ativa o de um processo de outorga coletiva no sistema Foram avaliados aplicabilidade seguran a da informa o e controle de acesso acessibilidade navegabilidade facilidade de uso e desempenho das funcionalidades de cadastro consultas execu o das rotinas de otimiza o e intera es com as informa es da base de dados 4 4 1 Defini o dos Cen rios de Testes Para realiza o dos testes com a rotina de otimiza o utilizada nos c lculos de aloca o de gua foi necess rio criar uma representa o de microbacia que atendesse ao escopo
121. OURER R GAY D M KERNIGHAN B W AMPL a modeling language for mathematical programming 2nd ed United States of America Duxbury Thomson 2008 Dispon vel em lt http www ampl com gt Acesso em 18 mai 2014 FRIZZONE J A Manejo de Irriga o fun o de produ o In CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AGRICOLA 27 1998 Po os de Caldas MG Anais Lavras MG Universidade Federal de Lavras 1998 p 86 116 GARDUNO H Efficient Water Use a multi dimensional approach In GARDUNO H COSRTES F A Efficient Water Use Montevideo UNESCO ROSTLAC 1994 p 17 24 GIORDANO R PASSARELLA G URICCHIO V F VURRO M Integrating Conflict Analysis and Consensus Reaching in a Decision Support System for Water Resource Management Journal of Environmental Management S v 8 n 84 p 213 228 2007 GOLDBERG D TEIXEIRA A S Drip Irrigation principles design and agricultural practices Kfar Shmaryahu Israel Ed Drip Irrigation Scientific Publications 1976 GUROBI OPTIMIZATION Gurobi Optimizer Reference Manual S 2013 Disponivel em lt http www gurobi com gt Acesso em 18 mai 2014 GLOBAL WATER PARTNERSHIP GWP Integrated Water Resources Management Technical Advisory Committee TAC Stockholm Sweden 2000 GLOBAL WATER PARTNERSHIP GWP A Handbook for Integrated Water Resources Management in Basins Sweden 2009 HO J K Relationships Among Linear Formulations of Separab
122. SERVAT RIO 05 RESERVAT RIO 05 RESERVAT RIO 05 RESERVAT RIO 05 RESERVAT RIO 05 ARCO 05 Destino CULTURA 01 CULTURA 01 CULTURA 02 CULTURA 02 CULTURA 02 CULTURA 03 RESERVAT RIO 02 CULTURA 04 CULTURA 04 CULTURA 04 CULTURA 05 CULTURA 05 CULTURA 05 CULTURA 06 CULTURA 06 CULTURA 06 CULTURA 07 CULTURA 07 CULTURA 07 RESERVATORIO 04 RESERVATORIO 04 CULTURA 08 RESERVATORIO 05 RESERVAT RIO 05 RESERVAT RIO 05 CULTURA 09 CULTURA 09 CULTURA 09 CULTURA 10 CULTURA 10 CULTURA 10 Data 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 12 10 2014 Hor rio 18 00 19 00 19 00 20 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 20 00 21 00 19 00 20 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 19 00 20 00 20 00 21 00 19 00 20 00 20 00 21 00 18 00 19 00 Vaz o 1 h 12554 12554 11468 11468 11468 28072 6755 6755 6755 6755 5892 5892
123. Sistemas Gerenciadores de Bases de Dados Relacionais SGBDR contribuindo para uma nova gera o de aplicativos geogr ficos Os SGBDR com suporte geogr fico s o capazes de gerenciar os dados espaciais com suas geometrias e topologias e de relacion los de forma eficiente com as demais informa es n o espaciais que complementam qualquer sistema de informa es Dentre os exemplos de SGBDR com suporte a dados espaciais podemos citar o Oracle com a extens o Spatial MURRAY 2003 e o PostGreSQL com a extens o PostGIS POSTGIS 2008 No mbito da gest o de recursos h dricos fundamental o conhecimento das din micas espaciais permitindo sobretudo a identifica o dos conflitos entre montante e jusante GWP 2000 74 A disponibilidade de recursos h dricos determinada pela forma como a gua utilizada a montante e a jusante em uma bacia hidrogr fica COORDINATION SUD 2012 Desta forma o c lculo da disponibilidade deve se basear no confronto entre a vaz o demandada pelo usu rio e a vaz o que est dispon vel para outorga na se o de interven o e que se captada n o implicar viola o do percentual remanescente a jusante Com o apoio de sistemas de informa es geogr ficos poss vel sistematizar as regi es hidrogr ficas localizar cada ponto de capta o e verificar os impactos de capta es a montante e a jusante dos pontos de interfer ncia Tamb m poss vel aplicar a imobiliza
124. T cnico Analista de Processo de Outorga Analista Meteorol gico Operador de Irrig metro Analista Fluviom trico N vel de Escolaridade Ensino Fundamental Incompleto Ensino Fundamental Completo Ensino M dio Incompleto Ensino M dio Completo Ensino Superior Incompleto Ensino Superior Completo Tipo de Contato Pessoal Telefone Residencial Telefone Comercial Telefone Celular Telefone de Recados Fax E mail Principal E mail Alternativo Tipo de Documento CPF RG Passaporte CNH Tipo de Endere o Endere o Residencial Endere o Comercial 250 AP NDICE K Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Empreendimentos Diagrama de entidades e relacionamentos Documento Empreendimento IDENTIFICADOR Documento Empreendimento IDENTIFICADOR Tipo Documento IDENTIFICADOR rg o Gestor N MERO Documento Empreendimento DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Empreendimento INDICADOR Documento Principal DATA Emiss o DATA In cio Validade DATA Fim Validade DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Grupo Atividade IDENTIFICADOR Grupo Atividade C DIGO Grupo Atividade DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Grupo Atividade DESCRI O Grupo Atividade DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria
125. T Pri aisha 5 5 k i j l i j m i A fun o objetivo representada como o somat rio dos produtos das decis es e prioridades associadas aos tr s tipos de capta es Por defini o as decis es Xki Xi Xmi SO podem assumir dois valores 0 zero indicando que a capta o n o foi ativada em determinado intervalo temporal e 1 um indicando a ativa o da capta o correspondente no intervalo hor rio Assim o resultado da fun o objetivo ser a soma das prioridades atendidas j que as prioridades de capta es n o ativadas s o desconsideradas do somat rio enquanto que as capta es ativadas s o contabilizadas Como o objetivo maximizar o resultado da fun o a rotina necessariamente ativar as capta es com maior valor de prioridade associado desde que tamb m atendam s restri es impostas que ser o vistas mais adiante Como poss vel observar na Equa o 5 5 a fun o objetivo foi especificada com tr s termos um para cada tipo de capta o superficial do problema Esta estrat gia de modelagem que divide a fun o objetivo em partes denominada de Programa o N o Linear Separ vel por Partes PNLSP tem como finalidade a simplifica o do problema de otimiza o conforme apresentado na revis o bibliogr fica se o 3 4 4 4 Caso a simplifica o n o fosse realizada ter amos apenas um conjunto de dados para as capta es superficiais apenas uma prioridade como dado de entrada
126. UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESP RITO SANTO CENTRO TECNOL GICO PROGRAMA DE P S GRADUA O EM ENGENHARIA AMBIENTAL PAULO EDUARDO MARQUES DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE APOIO DECIS O PARA ALOCA O DE GUA NA AGRICULTURA IRRIGADA EM N VEL DE MICROBACIA HIDROGR FICA VIT RIA 2015 PAULO EDUARDO MARQUES DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE APOIO DECIS O PARA ALOCA O DE GUA NA AGRICULTURA IRRIGADA EM N VEL DE MICROBACIA HIDROGR FICA Disserta o apresentada ao Programa de P s Gradua o em Engenharia Ambiental do Centro Tecnol gico da Universidade Federal do Esp rito Santo como requisito parcial para obten o do t tulo de Mestre em Engenharia Ambiental na rea de concentra o Recursos H dricos Orientador Prof Dr Edmilson Costa Teixeira VIT RIA 2015 Dados Internacionais de Cataloga o na publica o CIP Biblioteca Setorial Tecnol gica Universidade Federal do Esp rito Santo ES Brasil M357d Marques Paulo Eduardo 1979 Desenvolvimento de sistema de apoio decis o para aloca o de gua na agricultura irrigada em n vel de microbacia hidrogr fica Paulo Eduardo Marques 2015 282 p il Orientador Edmilson Costa Teixeira Dissertac o Mestrado em Engenharia Ambiental Universidade Federal do Esp rito Santo Centro Tecnol gico 1 Recursos h dricos Administra o 2 Manejo da irriga o 3 Sistemas de suporte de decis o 4 Sistemas de recuperac
127. Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica IDENTIFICADOR Curso gua IDENTIFICADOR Arco Hidrografia Jusante IDENTIFICADOR Classe Qualidade gua PERCENTUAL Outorg vel GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o tJ Parametro Qualidade IDENTIFICADOR Par metro lidade C DIGO Par metro Qualidade DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Par metro Qualidade DESCRI O Par metro Qualidade DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o O lt DATA In cio Vig ncia DATA Refer ncia ros Vaz o Refer ncia IDENTIFICADOR Vaz o Refer ncia IDENTIFICADOR Arco Hidrografia IDENTIFICADOR Tipo Vaz o IDENTIFICADOR Tipo Per odo IDENTIFICADOR Semestre IDENTIFICADOR Per odo IDENTIFICADOR M s DATA Refer ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR gt 0 0 IDENTIFICADOR Documento Principal Vaz o Dispon vel IDENTIFICADOR Vaz o Dispon vel IDENTIFICADOR Arco Hidrografia IDENTIFICADOR Tipo Per odo IDENTIFICADOR Semestre IDENTIFICADOR Per odo IDENTIFICADOR M s DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR rg o Ge IDENTIFICADOR Pessoa MEDIDA Vaz o Refe MEDIDA Vaz o Out MEDIDA Vaz MEDIDA Vaz o Qualidade gua IDENTIFICADOR Qualidad
128. a o da irriga o dever o cadastrar no sistema os hor rios utilizados podendo ser ou n o os mesmos hor rios planejados pelo sistema As informa es deste grupo ser o registradas no sistema web atrav s das telas do m dulo Opera o O registro di rio das leituras dos irrig metros dever ser realizado pelos respons veis por estes aparelhos utilizando telas espec ficas para este cadastro J o manejo de irriga o dever ser informado pelo pr prio produtor utilizando as telas de opera o disponibilizadas para os produtores rurais 5 1 2 10 Gest o Hidrol gica Todas as informa es do m dulo informacional de gest o hidrol gica dever o estar relacionadas aos arcos ou segmentos da rede hidrogr fica permitindo a localiza o das medi es de vaz es e qualidade da gua na microbacia Foram mapeadas as informa es a seguir para o m dulo 1 identifica o do arco da hidrografia de refer ncia das informa es 2 data ou per odo de refer ncia da medida de vaz o para o arco 3 rg o gestor respons vel pelas medi es 4 identifica o do analista respons vel pelas medi es 4 vaz o de refer ncia para o arco se dispon vel 5 percentual outorg vel da vaz o de refer ncia utilizada para o arco 6 vaz o demandada por capta es no arco de hidrografia 7 vaz o dispon vel ap s aplica o das demandas por capta es no arco 8 vaz o real medida para o arco 137 na data de refer
129. a DATA Fim Vig ncia SIGLA Porte DESCRI O Porte DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Atividade Irriga o IDENTIFICADOR Atividade Irriga o IDENTIFICADOR Empreendimento C DIGO Atividade Irriga o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Porte MEDIDA rea Inigada MEDIDA rea Apta Imiga o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu DATA HORA Atualiz IDENTIFICADOR Empreendimento DENTIFICADOR Empreendimen DENTIFICADOR Documento Principal DATA Inicio Vig ncia DATA Fim Vig ncia DENTIFICADOR Tipo Empreendimento DENTIFICADOR Nivel Empreendimento NOME Empreendimento DATA Cria o DENTIFICADOR Empreendimento Pai DENTIFICADOR Pessoa Usu rio DENTIFICADOR Pessoa Respons vel T cnico DENTIFICADOR Porte DENTIFICADOR Grupo Atividade Principal VALOR Renda Anual VALOR Patrimonial DATA HORA Cria o DENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o DENTIFICADOR Usu rio Atualiza o 257 AP NDICE P Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Irrig metros Diagrama de entidades e relacionamentos de irrig metros Empreendimento FICADOR Empreendimento DENTIFICADOR Documento Principal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia DENTIFICADOR Tipo Empreendimento IDENTIFICADOR N vel Empreendimento NOME Empreendimento DATA Cria o DENTIFICADOR Empreend
130. a Integer CRCPrioridade CRC Horario Regua Integer if CARPrioridade CAR Horario Integer Codigo Valor 1 2 1 1 2 Edit Parameter Reserv C digo Valor Unidade 1 Vmax 10 Name VazacOutorga f 2 Vmax ae Domain Nonnegative Integer y 3 Vmax 14 3 Binding ValorfArco lt Dados Entrada Arco SAS41 SGS46 E 4 Vmax 3 E 4 5 Vmaxs 20 Discard Changes Figura 5 9 Painel de modelagem dos dados de entrada da rotina de otimiza o esquerda e exemplos de tabelas com dados referenciados para simula es direita 5 3 2 3 Dados de Sa da Vari veis Decis es e Resultados Os dados de sa da Tabela 5 10 s o os resultados gerados pela execu o da rotina de otimiza o e podem referenciar um ou mais conjuntos de dados ou ndices do modelo matem tico 166 Tabela 5 10 Dados de sa da utilizados na formula o matem tica e modelagem do problema Dado de Sa da Descric o Xkij ativa o da CAC k no hor rio i pela r gua j Xij ativa o da CRC no hor rio i pela r gua j Xmi ativa o da CAR k no hor rio i Qai soma das vaz es de capta o no arco a no hor rio i Yai soma das vaz es de capta o no arco a e arcos a montante no hor rio i Vii volume adicionado ou reduzido ao reservat rio r no hor rio i Wii volume final do reservat rio r no hor rio i Uci leitura final calculada do irrig metro para a cultura c no hor rio i Z soma das prioridad
131. a disponibilidade h drica est o acompanhamento do n vel de gua dos reservat rios e o monitoramento das vaz es nos pontos de controle definidos ao longo da rede hidrogr fica O acompanhamento das vaz es pode ser realizado com apoio de fluvi metros previamente instalados e para o c lculo da disponibilidade h drica deve ser aplicado o conceito de imobiliza o h drica apresentado na revis o bibliogr fica se o 3 4 1 Conhecendo a vaz o dispon vel para uso no curso d gua e os volumes dispon veis nos reservat rios o sistema dever decidir se para a irriga o de determinada cultura ser melhor captar gua diretamente do curso d gua ou de algum reservat rio Esta decis o depender das possibilidades de capta es para suprimento do sistema de irriga o da disponibilidade h drica e da criticidade da demanda num determinado hor rio e local O sistema decidir pela configura o que melhor atender a todas as demandas da microbacia alocando sempre que poss vel toda a gua dispon vel seja para irriga o ou para reserva o dando prefer ncia s demandas priorit rias Quando questionados sobre a defini o de restri es de hor rios para as atividades de irriga o os analistas do IEMA comentaram que a imposi o de agendas de uso da gua comumente utilizada nos TAC com a comunidade e em outorgas coletivas devido aus ncia de m todos mais eficientes para a regula o do uso da gu
132. a ao longo do tempo o que seria desnecess rio no caso do sistema j que este seria respons vel pela melhor aloca o poss vel A imposi o das agendas por dias da semana tipos de cultura ou sistemas de irriga o poderiam restringir as op es de aloca o de gua do sistema e impedir que uma melhor solu o de aloca o de gua fosse adotada Por m todos concordaram que a utiliza o da agenda de irriga o por usu rio poderia ser interessante permitindo aos produtores escolherem o per odo do dia para as atividades e favorecendo por exemplo os usu rios que desejam irrigar apenas no per odo noturno visando os menores custos de energia Foi definido portanto como requisito do sistema a gest o das agendas definidas em outorga coletiva e v lidas para toda a comunidade como tamb m a gest o das agendas de cada produtor com o per odo de irriga o pretendido por cada usu rio O sistema dever ser respons vel por alocar a gua dispon vel ao longo do tempo 121 de acordo s prefer ncias hor rias de cada produtor em particular desde que n o desrespeite as restri es hor rias da outorga conforme ilustrado na Figura 5 2 Outorga Cultura 01 Cultura 02 Cultura 03 Cultura 04 Cultura 05 00 00 01 00 02 00 03 00 04 00 05 00 06 00 07 00 08 00 09 00 10 00 11 00 12 00 13 00 14 00 15 00 16 00 17 00 18 00 19 00 20 00 21 00 22 00 Irriga o Permitida 23 00 ae EPA Figura 5 2 Procedimen
133. a que viabilizem a gest o local e participativa auxiliando na aloca o justa da gua entre pequenos produtores rurais de base agr cola familiar A regula o do uso da gua outorgada de forma justa e consensual entre pequenos produtores rurais de base agr cola familiar em uma microbacia com conflitos devido escassez h drica o grande problema que motivou a realiza o desta pesquisa Um problema de gest o de recursos h dricos em n vel local intensificado pela car ncia de instrumentos e ferramentas especializadas que promovam a participa o e a colabora o dos atores na defini o de regras e a es que minimizem os conflitos pela gua e garantam o desempenho da produ o agr cola na regi o com foco no desenvolvimento sustent vel Visando contribuir para a minimiza o deste problema foram definidos os objetivos do presente trabalho que s o apresentados no cap tulo a seguir 45 2 OBJETIVOS 2 1 OBJETIVO GERAL Contribuir para o aperfei oamento da autogest o comunit ria de recursos h dricos por microbacia atrav s do uso coordenado e integrado de irrig metros e de um sistema de apoio decis o para aloca o de gua de forma justa participativa e consensual entre os usu rios pequenos produtores rurais de base agr cola familiar 2 2 OBJETIVOS ESPEC FICOS e Objetivo Espec fico definir as bases conceituais e os requisitos informacionais e operacionais para a aloca o negociada de
134. accharum spp via Coeficientes de Cultura Fun o de Produ o e Programa o Din mica 1991 199 p Tese Doutorado em Engenharia Civil rea de concentra o Hidr ulica e Saneamento Escola de Engenharia de S o Carlos Universidade de S o Paulo S o Paulo SP 1991 LEMOS A F Avalia o de Metodologias de Regionaliza o de Vaz es M nimas de Refer ncia para a Bacia do Rio S o Francisco a Montante do Reservat rio de Tr s Marias 2006 85 p Disserta o Mestrado em Engenharia Agr cola Programa de P s Gradua o em Engenharia Agr cola Universidade Federal de Vi osa Vi osa MG 2006 LIMA G B Avalia o de M todos de Manejo da Irriga o em Pequenas Propriedades Rurais de Base familiar 2013 136 f Disserta o Mestrado em Engenharia Ambiental Programa de P s Gradua o em Engenharia Ambiental Universidade Federal do Esp rito Santo Vit ria ES 2013 LIMA H V C LANNA A E L Modelos para Opera o de Sistemas de Reservat rios atualiza o do estado da arte Revista Brasileira de Recursos H dricos S v 10 n 3 p 5 22 2005 LOPES M E P de A Avaliac o de Racionalidade do Uso da gua na Agricultura desenvolvimento de modelos conceituais e de procedimento metodol gico em apoio co auto gest o de microbacia 2011 406 f Tese Doutorado em Engenharia Ambiental Programa de P s Gradua o em Engenharia Ambiental Universidade Federal do Espirit
135. ados para o atributo s o nicos e n o se repetem em outros registros na mesma tabela e Chave prim ria indica que a coluna um registro de indexa o que n o se repete e que pode ser utilizado como um ndice para os demais campos da 152 tabela no banco de dados A chave prim ria utilizada para garantir os relacionamentos entre as entidades e Chave estrangeira propriedade utilizada quando h o relacionamento entre duas tabelas Uma chave estrangeira um campo que aponta para a chave prim ria de outra tabela ou da mesma tabela A finalidade da chave estrangeira garantir a integridade dos dados referenciais pois apenas ser o permitidos valores j existentes como chave prim ria na base de dados A base de dados tamb m dever armazenar o hist rico de opera o do sistema permitindo a possibilidade de investiga es nos dados auditorias e novas simula es sobre o dado do passado Para isso todas as entidades foram modeladas com atributos especiais que registram a data e hor rio de cria o ou atualiza o de seus registros e a identifica o do usu rio de cria o e atualiza o Tamb m foram modelados atributos para registrarem as datas de in cio e fim de vig ncia dos registros informando o per odo em que o dado se manteve em uso na base de dados sem altera es e permitindo o versionamento do conte do Os relacionamentos na base de dados s o associa es entre entidades realizadas atrav s
136. al No estado do Esp rito Santo o Plano Estrat gico de Desenvolvimento da Agricultura Capixaba PEDEAG ES 2007 2025 tamb m adota a microbacia como unidade de planejamento e interven o j que corresponde a um sistema biof sico e socioecon mico integrado com as condi es adequadas para o devido planejamento e gest o do uso da terra ESPIRITO SANTO 2008 Tamb m no estado do Esp rito Santo experi ncia pioneira denominada Projeto Sossego na bacia do C rrego Sossego munic pio de Itarana vem sendo desenvolvida desde 2002 com a ado o da regi o para fins de desenvolvimento de estudos cient ficos e tecnol gicos de gest o integrada de recursos h dricos com foco no desenvolvimento sustent vel local LABGEST 2010 POLONI 2010 QUARENTEI 2010 Os trabalhos t m sido realizados atrav s de parceria entre a Universidade Federal do Esp rito Santo UFES a comunidade local e institui es p blicas que atuam na localidade entre elas 1 a Funda o Nacional de Sa de Funasa 2 o Instituto Capixaba de Pesquisa Assist ncia T cnica e Extens o Rural Incaper 3 o Servi o Brasileiro de Apoio s Micro e Pequenas Empresas SEBRAE 4 a Secretaria de Sa de do Estado do Esp rito Santo SESA 5 a Secretaria de Agricultura Abastecimento Aquicultura e Pesca do Estado do Esp rito Santo SEAG 6 as Secretarias de Sa de Educa o e Agricultura do Munic pio de Itarana ES 7 o Instituto Estadual de Meio Ambiente
137. al j da r gua temporal de irrig metro para a capta o superficial k com origem em arcos da hidrografia e destino para sistemas de irriga o Pij dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a prioridade da demanda h drica no intervalo temporal i para atendimento ao intervalo temporal j da r gua temporal de irrig metro para a capta o superficial com origem em reservat rios e destino para sistemas de irriga o Pmi dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a prioridade da demanda h drica no intervalo temporal i para a capta o superficial m com origem em arcos da hidrografia e destino para reservat rios PMP teor de umidade do solo em ponto de murcha permanente em peso Q7 10 vaz o m nima m dia de 7 dias de dura o consecutivos com per odo de retorno de 10 anos em m s Quo vaz o com 90 de perman ncia no tempo em m s Qos vaz o com 95 de perman ncia no tempo em m s ai dado de sa da do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a soma das vaz es de capta o no arco da hidrografia a no intervalo temporal i Qcapx dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a vaz o de opera o da capta o superficial k com origem em arcos da hidrografia e destino para sistemas de irriga o Qcap dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a vaz o de opera
138. am deveriam ser realizadas para garantir a sua utiliza o pelos rg os gestores e sociedade Justifique Qual a vis o de futuro para este sistema aplicabilidade preocupa es defici ncias benef cios Quais novas funcionalidades poderiam deveriam ser consideradas em vers es posteriores Justifique O escopo dos ciclos de teste suficiente para uma avalia o inicial do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique 3 Discuss es Espec ficas Abaixo s o apresentados pontos espec ficos da rea especialista relacionados aos t picos apresentados 1 A forma como as prioridades est o sendo atribu das s r guas do irrig metro fact vel em um ambiente real de opera o do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas para tornar o c lculo das prioridades ainda mais pr ximos do real Justifique Jean Pensar se as mesmas prioridades poderiam ser utilizadas caso n o fosse aplicado o irrig metro A utiliza o de irrig metros compartilhados por mais de uma cultura fact vel em um ambiente real de opera o do sistema Quais as vantagens e desvantagens desta estrat gia Jean Sim Jos Geraldo Um problema seria a log stica de opera o Todo dia o respons vel deveria percorrer todos os irrig metros Necessidade de pensar melhor nesta log stica Al m do irrig metro que outros instrumentos t cnicas poderiam ser utilizados para monitoramento das prioridades de irri
139. ama de implanta o do SAD o sistema estar apto para uso pela comunidade i Realiza o de oficinas para divulga o da implanta o do SAD e in cio da opera o na comunidade 211 Antes de iniciar a opera o do sistema de informa es deve ser realizada uma s rie de oficinas com os futuros usu rios da aplica o As oficinas devem ter como objetivos 1 divulgar a implanta o do sistema de informa es 2 capacitar os futuros usu rios 3 conscientizar os atores sobre a import ncia de seu uso bem como a necessidade de participa o e colabora o de todos para que sejam alcan ados os benef cios esperados na gest o de recursos h dricos da regi o Dever o ser realizados palestras e cursos espec ficos para cada perfil de usu rio ministrados em linguagem simples e direta com exemplos pr ticos para que ocorra melhor aproveitamento da capacita o O fluxograma de opera o do SAD AP NDICE AE dever ser apresentado nas oficinas ressaltando a responsabilidade de cada perfil de usu rio na opera o e no acompanhamento dos componentes do sistema Tamb m dever o ser refor adas as restri es configuradas para a outorga coletiva os respons veis pelo acompanhamento de cada componente e acordado os hor rios limites di rios para acesso ao sistema de informa es No cen rio n o automatizado em que h necessidade de acessos de usu rios ao SAD para cadastramento dos dados de opera o e monitorament
140. amadas computacionais principais SCHARDONG 2006 e Base de dados componente para armazenamento de todas as informa es utilizadas pelo sistema Esta camada deve garantir o relacionamento entre cada m dulo funcional e permitir a grava o e recupera o dos dados com facilidade e rapidez pelos modelos matem ticos e pelas telas da aplica o dispon veis aos usu rios e Modelos matem ticos camada de intelig ncia do sistema onde est o implementadas as rotinas de otimiza o e simula o utilizada nos c lculos do SAD e Interfaces com os usu rios componente do sistema respons vel pela intera o com os usu rios Nesta camada s o disponibilizadas as telas da 76 aplica o com as funcionalidades a serem acessadas pelos usu rios permitindo o cadastro de informa es visualiza o de relat rios e execu o dos modelos de otimiza o e simula o As atividades de modelagem e constru o de cada uma das camadas s o muito distintas e normalmente apoiadas por outras ferramentas computacionais espec ficas para o desenvolvimento Em grandes projetos de sistemas de informa es comum a utiliza o de v rias equipes de desenvolvimento trabalhando simultaneamente cada uma focada em um componente do sistema principal de acordo com o seu perfil e experi ncia A intera o entre o homem e a m quina extremamente importante para o sucesso desses sistemas PORTO e AZEVEDO 1997 De acordo com o autor o h
141. amb m foram definidos como o volume equivalente a um dia ou vinte e quatro horas de abastecimento pela vaz o de capta o associada Por m os volumes iniciais dos reservat rios foram igualados a um oitavo do volume m ximo permitido ou seja o equivalente a tr s horas de abastecimento pela vaz o de capta o associada O objetivo tentar equilibrar o uso da gua entre reservat rios e cursos d gua para suprimento das demandas da microbacia Os resultados da simula o s o apresentados no AP NDICE Y Pelos resultados publicados para o cen rio ap s cinco intervalos temporais todas as culturas j se encontravam com demandas h dricas de baixa criticidade classificadas nas cores verde ou azul da r gua de manejo do irrig metro O suprimento inicial de gua nos reservat rios evitou a necessidade de capta es para reserva o h drica nas primeiras horas do planejamento Assim como no cen rio 2 198 o sistema conseguiu planejar a irriga o simult nea de culturas atendidas por reservat rios e por cursos d gua Em doze horas de opera o todas as culturas j se encontravam na situa o de capacidade de campo onde a irriga o j n o deve mais ser praticada Pelo gr fico de acompanhamento dos reservat rios poss vel verificar que entre os intervalos temporais 3 e 7 foi registrado o per odo de maior baixa dos volumes armazenados Ap s este per odo os reservat rios voltaram a ser abastecidos gradat
142. ampo O m dulo respons vel apenas pelo cadastro dos irrig metros e suas r guas A identifica o das culturas que utilizam o aparelho para o manejo de irriga o mantida pelo grupo informacional de cadastro de atividades de irriga o que veremos a seguir na se o 5 1 2 8 O cadastramento das informa es de irrig metros instalados na microbacia de responsabilidade dos analistas de outorgas dos rg os gestores tendo como origem as informa es encaminhadas pelos usu rios da outorga coletiva O cadastramento destas informa es deve ser realizado pelo sistema na web atrav s das telas de cadastro e de consulta espec ficas J as informa es relacionadas s r guas do aparelho por serem imut veis e fornecidas pelo fabricante devem ser disponibilizadas pelos administradores do sistema durante carga inicial dos dados e antes da disponibiliza o da aplica o para os usu rios finais do sistema 5 1 2 8 Cadastro de Atividades de Irriga o Neste m dulo s o detalhadas as culturas atendidas pelo processo de outorga com as seguintes informa es 1 c digo e descri o que identifica a atividade de irriga o pelo usu rio e internamente no rg o gestor 2 c digo e descri o que 135 identifica unicamente uma cultura irrigada de uma atividade de irriga o 3 irrig metro r gua de manejo e r gua temporal utilizadas no manejo da irriga o 4 rea total irrigada da cultura 5 vaz o do
143. ante procedimento autom tico de consulta base de dados para obten o dos dados de entrada Os dados de entrada indexados por reservat rios s o 1 volume inicial par metro com o resultado do monitoramento di rio do volume de gua armazenado 2 volume til m nimo constante informando o menor volume necess rio para habilitar a opera o de retirada de gua dos reservat rios e 3 volume til m ximo constante informando a capacidade m xima de gua permitida para opera o Apenas um par metro de entrada est diretamente relacionado s culturas O par metro informa a leitura da r gua temporal do irrig metro convertida em quantidade de intervalos hor rios necess rios de irriga o As prioridades das demandas h dricas s o coeficientes do modelo de otimiza o indexados pelos tr s tipos de capta es superficiais e est o associados indiretamente s culturas Nas capta es com destino para os sistemas de irriga o estes coeficientes representam o valor de prioridade atribu do ao n vel do tubo de alimenta o do irrig metro em determinado momento ou intervalo hor rio para a cultura Ou seja a prioridade da demanda h drica da cultura utilizada como a prioridade da capta o superficial que atender a esta cultura e quanto maior o seu valor maior ser a urg ncia para ativa o da capta o pela rotina de otimiza o Abaixo apresentado como estes coeficientes s o calculados e Prioridad
144. ar a adapta o e evolu o do modelo para maior tempo Ou seja ter amos a informa o de tend ncia de chuva para os pr ximos tr s ou quatro dias Tamb m comentaram sobre a utiliza o de radar para previs es de chuva em curtos intervalos podendo por exemplo confirmar que uma chuva rec m iniciada ir durar por mais duas ou tr s horas e confirmar um volume de chuva para as pr ximas horas podendo ser muito til em cen rios onde esta informa o est automatizada Quais informa es de previs o meteorol gica est o dispon veis atualmente Quais as suas fontes origens As informa es de probabilidade e mm di rios est o dispon veis em arquivos que podem ser associados e interpolados por coordenadas ao local de aplica o ou munic pio Por exemplo na microbacia do Sossego seria poss vel relacionar com as coordenadas para Itarana ES A interpola o n o seria por sub bacia ou microbacia e sim por munic pio As fontes atuais s o CPTEC e INPE Qual a qualidade confiabilidade das informa es de previs o meteorol gica dispon veis atualmente S o baixas principalmente para o ES mas poderiam ser utilizadas desde que n o afetassem cen rios cr ticos para a planta Por exemplo evitar o uso para faixas vermelhas do irrig metro O ajuste das prioridades de irriga o observando a previs o meteorol gica fact vel em um ambiente real de opera o do sistema Este ajuste poderia ser calibrado com o uso do si
145. as principalmente para o estado do Esp rito Santo mas poderiam ser utilizadas para contabiliza o da disponibilidade h drica desde que n o afetassem cen rios cr ticos para a planta Ou seja conforme apresentado na se o 3 3 4 havendo grande possibilidade de chuvas as culturas posicionadas na faixa amarela da r gua de manejo poderiam esperar pelo pr ximo dia por m as culturas posicionadas na faixa vermelha deveriam ser irrigadas desprezando a previs o de precipita o informada no sistema 128 5 1 1 2 Requisitos Funcionais Ap s as discuss es com os diversos especialistas tendo como refer ncias a defini o de escopo previamente realizada e a fundamenta o te rica apoiada na revis o bibliogr fica deste trabalho os requisitos funcionais ou informacionais do sistema foram agrupados nos m dulos informacionais a seguir O detalhamento das informa es de cada m dulo seus relacionamentos e origens ser o apresentados nos resultados da atividade de mapeamento de informa es se o 5 1 2 e Cadastro de Pessoas conjunto de informa es relacionadas ao cadastro de usu rios respons veis t cnicos analistas de rg os gestores e demais pessoas relacionadas ao processo de outorga coletiva e Cadastro de Empreendimentos informa es complementares do cadastro de usu rios com informa es relacionadas s propriedades agr colas e Organiza o da rea de Drenagem engloba as informa es relacionadas a
146. atendida pela outorga coletiva devem ser coletados os dados de Modelos Digitais de Eleva o MDE da regi o Estas informa es normalmente j existem sob a cust dia das institui es gestoras de recursos h dricos e devem ser carregadas no sistema de informa es para permitir a visualiza o da rede de drenagem a localiza o geogr fica dos pontos de interfer ncia h drica e a identifica o de impactos na rede hidrogr fica A recomenda o de que a organiza o territorial tamb m seja carregada na base de dados do sistema com informa es georreferenciadas disponibilizadas pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estat stica IBGE em camada de informa o espec fica permitindo an lises em conjunto com os dados da organiza o da rea de drenagem c Cadastramento de usu rios e propriedades atendidas pela outorga coletiva As campanhas de cadastramento e recadastramento dos usu rios e propriedades devem ser realizadas com a supervis o das institui es gestoras dos recursos h dricos ag ncias de bacias e comit s locais muito importante o apoio de associa es de moradores e outras institui es inseridas na comunidade para que as atividades de levantamento sejam bem recebidas pelos usu rios da gua conferindo maior rapidez e qualidade dos dados Neste levantamento devem ser consultadas todas as informa es que posteriormente ser o registradas no sistema de informa es como dados detalhados d
147. autor O n mero corresponde disponibilidade total de gua no solo e deve ser calculado pela Equa o 3 1 conforme procedimentos apresentados na se o 3 3 2 Partindo da sensibilidade da cultura ao d ficit h drico e do valor da DTA escolhe se a r gua de manejo dentre as op es oferecidas pelo fabricante Alguns destes modelos variando o valor de DTA de 0 3 a 2 4 s o apresentados na Tabela 3 3 a seguir ao D ficit H drico CMS 0 3 CMS 0 4 CMS 2 3 CMS 2 4 A r gua temporal codificada pela intensidade l quida de aplica o de gua do sistema de irriga o lL Para o microaspersor deve se medir a vaz o m dia do sistema pela metodologia de Merriam e Keller 1978 apud SILVA et al 2002 e calcular a intensidade l quida de aplica o pela f rmula abaixo Qm dio LL Ej Ei Onde intensidade l quida de aplica o em mm h E o espa amento entre os emissores em m Cs 2 3 CS 2 4 Fonte Oliveira e Ramos 2008 Nota Dados adaptados pelo autor Cultura Sens vel ao D ficit H drico CS 0 3 CS 0 4 Tabela 3 3 Modelos de r guas de manejo do irrig metro Cultura Muito Sens vel Cultura Pouco Sens vel ao D ficit H drico CPS 0 3 CPS 0 4 CPS 2 3 CPS 2 4 E o espa amento entre as linhas laterais em m Qm dio a vaz o m dia dos emissores em l h De posse do valor da l escolhe se a r gua temporal de acordo com as op es apresentada
148. bilidade e desempenho das rotinas de otimiza o para aloca o de gua foram avaliados durante a realiza o das simula es com os tr s cen rios propostos apresentados anteriormente O mesmo ambiente de modelagem matem tica e desenvolvimento das rotinas de otimiza o foi utilizado para a realiza o dos testes O Microsoft Solver Foundation facilitou a execu o dos testes e avalia o dos resultados pois disponibiliza relat rios de desempenho sumarizados com o comparativo de cada uma das execu es Os resultados obtidos ao longo das execu es e simula es de cada cen rio foram analisados e comparados entre si Al m de comprovar o funcionamento das rotinas desenvolvidas tamb m foi avaliado o seu potencial de aplica o em cen rios reais de gest o de recursos h dricos em microbacias 114 4 4 3 Avalia o das Funcionalidades na Web A falta de infraestrutura computacional e de comunica o em grande parte das propriedades rurais de base familiar impediu a avalia o do uso do sistema em campo pelos pr prios agricultores Portanto os testes da aplica o web tiveram como foco muito mais a avalia o do potencial de aplicabilidade do que a avalia o pr tica de usabilidade Um fluxo completo de opera o do SAD Figura 4 7 foi simulado pelo autor testando cada uma das telas desenvolvidas e avaliando a aplicabilidade acessibilidade navegabilidade facilidade de uso desempenho das funcionalidades e int
149. bre disponibilidade e demanda BRASIL 1997 A aloca o negociada da gua tamb m chamada de outorga coletiva pode ser considerada como uma recente evolu o do instrumento outorga Esta modalidade aperfei oada de outorga trata se de uma autoriza o concedida a um conjunto de usu rios elaborado a partir de um nico processo que organiza as capta es e estabelece regras claras para o uso da gua definidas com forte participa o dos pr prios interessados LORENTZ e MENDES 2010 A outorga coletiva vem sendo comumente utilizada em microbacias onde o conflito pelo uso da gua j est decretado Neste contexto a quantidade de processos de outorga a serem analisados e acompanhados pelos rg os gestores diminui e os usu rios da gua passam a ser os principais decisores para a distribui o dos recursos outorgados Para que os usu rios de uma outorga coletiva possam distribuir a gua outorgada de forma justa e consensual necess rio primeiramente conhecer a demanda h drica de cada produtor A Universidade Federal de Vi osa UFV desenvolveu recentemente uma ferramenta de aux lio ao manejo da irriga o chamada Irrig metro Em fun o do baixo custo do equipamento e de sua facilidade de uso o manejo de irriga o torna se amplamente acess vel ao produtor rural especialmente o de base familiar sem conhecimento especializado em irriga o OLIVEIRA e RAMOS 2008 Depois de ajustada propriedade agr cola e
150. cada cultura da microbacia o sistema tamb m dever apoiar a discuss o entre os usu rios da gua sobre o seu uso e promover a participa o a colabora o e o consenso Justificando este car ter participativo foram realizadas reuni es com especialistas e institui es parceiras do LabGest visando enriquecer a fundamenta o te rica para este trabalho confirmando o escopo e requisitos levantados para o sistema agregando contribui es dos futuros usu rios refinando a metodologia a ser aplicada para atendimento s demandas locais e mobilizando os atores para garantir o apoio ao projeto A Tabela 4 1 apresenta de forma resumida informa es referentes realiza o destas reuni es Tabela 4 1 Reuni es realizadas com especialistas e rg os parceiros do LabGest Objetivo Participantes An lise de especialistas com 21 02 2014 E 3 3 2 OIRO Bese strada atua o local Projeto Sossego 21 02 2014 Incaper Itarana ES analise de PELIR RS S 3 manejo de irriga o An li iali 26 02 2014 Incaper Vit ria Es An lise de especialistas em 4 meteorologia 27 02 2614 TEMA Canancaes Nase as especialistas em 13 outorga e outorga coletiva Dentre os requisitos operacionais do sistema inicialmente foi identificada a necessidade de tr s grandes m dulos ou vis es 1 Consulta 2 Opera o e 3 Simula o A etapa de levantamento de requisitos foi respons vel pelo 97 detalhamento das tela
151. cada dez pessoas n o t m acesso gua pot vel FAO 2007 As previs es para os pr ximos anos s o ainda piores De acordo com o relat rio das Na es Unidas Water for people water for life estima se que cerca de dois ter os da popula o mundial poder o estar vivendo em condi es de escassez h drica at 2025 GWP 2000 Com a crescente demanda pela gua aumentam tamb m os conflitos entre usu rios em diversas bacias hidrogr ficas do Brasil exigindo maior efici ncia na prote o e administra o de modo a garantir a sustentabilidade do recurso s gera es futuras PNUD 2006 A agricultura de grande import ncia no desenvolvimento socioecon mico de regi es principalmente pela necessidade da produ o de alimentos para atender a uma popula o crescente e para a redu o da fome em alguns pa ses FAO 2008 E por concentrar a maior demanda por gua doce no mundo o setor agr cola muitas vezes est inserido nos conflitos pela gua Como forma de resolver o problema a busca pelo uso racional da gua na agricultura irrigada com foco apenas na ado o de equipamentos mais eficientes e infraestruturas de reserva o h drica pode estar excluindo e comprometendo grupos mais fragilizados ex camponeses agricultura familiar etc principalmente pelas limita es financeiras e de capacita o geralmente associadas a estes LOPES 2011 Em seu trabalho Lopes 2011 p 272 recomenda na rea de
152. calcular a l mina de aplica o de cada cultura a medida observada no pluvi metro descontada da medida observada no tubo de alimenta o O m dulo de cadastro de irrig metros na base de dados do sistema ent o consultado fornecendo a prioridade e o tempo de irriga o necess rio para cada medida de l mina de aplica o das culturas A Tabela 5 4 apresenta a l mina 146 l quida de aplica o necess ria calculada e os valores correspondentes para a prioridade e tempo de irriga o das cinco culturas Para este dia analisado as propriedades B e C n o ir o competir pela gua dispon vel pois o solo j se encontra em capacidade de campo J a propriedade A ter a maior prioridade para realiza o da irriga o por se encontrar em grau mais avan ado de d ficit h drico Tabela 5 4 Dados de leitura dos irrig metros nas propriedades selecionadas para o dia 13 de outubro de 2012 e respectivos valores de prioridade e tempo de irriga o Chuva Tubo L mina R guas Irrig metro mm mm mm Manejo prioridade Temporal minutos Propriedade Quando o irrig metro utilizado para o manejo de irriga o em uma propriedade isolada a cor da r gua de manejo j suficiente para que o produtor possa decidir ou n o pela irriga o Mas quando se deseja operar v rios irrig metros em conjunto num cen rio de baixa disponibilidade h drica como o caso proposto por este trabalho necess rio mais d
153. cas de irriga o registradas e facilitar tamb m o gerenciamento das imposi es acordadas para a aplica o da outorga coletiva verificando o n vel de colabora o entre os usu rios 4 1 3 Mapeamento de Informa es A constru o do modelo de banco de dados BD para armazenar e gerenciar o grande volume de informa es necess rias ao sistema exigiu um conhecimento profundo sobre a aplica o do instrumento outorga e outorga coletiva No processo de modelagem iniciado pelas etapas de mapeamento dos processos afetos a outorga e sistematiza o das vari veis geogr ficas hidrol gicas e administrativas houve preocupa o constante em harmonizar a complexidade das informa es com a simplifica o necess ria padroniza o e efici ncia do BD Na etapa de mapeamento de informa es foram analisadas as pr ticas operacionais e os tr mites administrativos na aplica o do instrumento outorga de uso dos recursos h dricos Foram estabelecidos contatos e realizadas discuss es com profissionais de rg os gestores estaduais a fim de conhecer a aplica o do instrumento e estudar aprofundadamente as informa es dispon veis para regula o do uso da gua Este conhecimento diz respeito aos passos para aplica o do instrumento outorga e outorga coletiva desde o preenchimento dos formul rios pelos requerentes at o monitoramento das outorgas ativas pelos rg os gestores com nfase nos crit rios para an lis
154. cassez h drica na agricultura s o sugeridas as seguintes diretrizes a Realiza o de reuni o inicial para planejamento da implanta o do sistema Esta atividade deve ser conduzida pela institui o gestora dos recursos h dricos na regi o que declarou a situa o de conflito pelo uso da gua A reuni o inicial deve ser realizada entre os principais atores envolvidos na gest o h drica da regi o Neste primeiro contato devem ser apresentados os benef cios da outorga coletiva do uso racional da gua na agricultura apoiado pelo manejo de irriga o e principalmente os benef cios da utiliza o do sistema de apoio decis o integrado aos irrig metros e demais componentes da arquitetura visando uma aloca o justa da gua dispon vel na regi o entre os usu rios e respeitando as limita es da outorga A reuni o inicial tamb m o momento para se definir a rea de abrang ncia h drica e geogr fica de utiliza o do sistema delimitando o escopo da outorga coletiva Este primeiro contato de mobiliza o com a comunidade fundamental para identifica o e confirma o dos atores envolvidos na problem tica da gest o h drica e garantir o comprometimento participa o e colabora o da comunidade nas atividades seguintes para implanta o e opera o do sistema de informa es b Levantamento dos dados georreferenciados da regi o hidrogr fica 207 Ap s a delimita o da rede de drenagem que ser
155. cia DENTIFICADOR N vel Regi o Hidrogr fica NOME Regi o Hidrogr fica C DIGO ANA DENTIFICADOR rg o Gestor DENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica Pai DENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica Jusante PERCENTUAL Outorg vel GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o DENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o DENTIFICADOR Usu rio Atualiza o TEXTO Observa o GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usuai 0 lt DATA HORA Atualiz IDENTIFICADOR L IDENTIFICADOR Tipo Capta o Subterr nea C DIGO Tipo Capta o Subterr nea DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Capta o Subterr nea DESCRI O Tipo Capta o Subterr nea DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Tipo Sistema Capta o IDENTIFICADOR Tipo Sistema Capta o C DIGO Tipo Sistema Capta o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Sistema Capta o DESCRI O Tipo Sistema Capta o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Tipo Equipamento Capta o IDENTIFICADOR Tipo Equipamento Capta o C DIGO Tipo Equipamento Capta o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Equipamento Capta o DESCRI O Tipo Equipamento Capta o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Us
156. com cada cen rio e ser o explicadas a seguir com a posterior avalia o dos resultados obtidos com as simula es Nos testes o sistema de apoio decis o deve gerenciar as demandas de todas as culturas e coordenar a opera o dos reservat rios e interven es h dricas visando o melhor aproveitamento da gua dispon vel na microbacia para o dia de simula o atendendo s demandas segundo as prioridades previamente definidas 5 4 1 1 Cen rio 1 Reservat rios Vazios Neste cen rio os volumes iniciais dispon veis em cada reservat rio foram zerados e os volumes m ximos de opera o foram definidos como o volume equivalente a apenas uma hora de abastecimento dos reservat rios pela vaz o de capta o associada O objetivo impedir que os reservat rios sejam utilizados para armazenamento do excedente h drico Os reservat rios quando abastecidos passam a ser utilizados apenas como passo intermedi rio para atendimento das demandas de culturas cujos sistemas de irriga o n o est o diretamente conectados aos cursos d gua Desta forma os cursos d gua tornam se as principais fontes de gua da simula o No AP NDICE W s o apresentados alguns resultados da simula o O gr fico intitulado Prioridade e Horas a Irrigar das Culturas por Intervalo Hor rio apresenta a evolu o da quantidade de horas a irrigar para cada cultura ao longo dos doze intervalos temporais de opera o As cores das barras represe
157. como n mero descri o respons vel empreendimento e data de instala o Passo 04 Visualizar Selecionar Relat rio de Acompanhamento de Reservat rios Resultados da Busca Hor rio Inicial 1 Adicionado Subtraido I Final 1 Select RESERVAT RIO 04 12 10 2014 18 00 19 00 100000 0 10066 89934 Select RESERVATORIO 04 12 10 2014 19 00 20 00 89934 5346 5346 89934 Select RESERVATORIO 04 12 10 2014 20 00 21 00 89934 5346 O 95280 Passo 05 Visualizar Resultados Informa es Detalhadas do Acompanhamento da Sele o N mero do Reservat rio RESERVATORIO 04 Descri o do Reservat rio Reservat rio Jo o de Barro Data de Instala o 01 01 2001 Empreendimento de Instala o S tio Jo o de Barro Operador Respons vel Marcelo Toledo Data de Monitoramento 12 10 2014 Hor rio de Monitoramento 20 00 21 00 Volume Inicial 1 89934 Volume Adicionado I 5346 Volume Extra do 1 0 Volume Final 1 95280 Figura 5 24 Tela de visualiza o do relat rio de acompanhamento de reservat rios 5 4 AVALIA O DO SAD Conforme metodologia apresentada na se o 4 4 a avalia o do sistema de apoio decis o foi dividida em duas etapas A primeira etapa consistiu na execu o de testes com a rotina de otimiza o visando principalmente comprovar a entrega da funcionalidade de distribui o dos recursos h dricos outorg veis ao longo do tempo e do espa o em uma microbacia hidrogr fica atendendo prioritaria
158. condi o pode provocar encharcamento e perda de nutrientes para camadas mais profundas do solo e Cor verde valores de prioridades com dois d gitos variando entre a faixa de 10 a 99 Esta faixa de valores representa boa disponibilidade de gua no solo n o sendo necess rio irrigar a cultura Entretanto nos casos de irriga es efetuadas apenas no per odo noturno pode ser necess rio irrigar com maior frequ ncia e menor tempo de funcionamento e Cor amarela valores de prioridades variando de 100 a 999 com tr s d gitos Esta faixa de valores alerta sobre o momento de irrigar Havendo margem de 142 seguran a ou ind cio de possibilidade de ocorr ncia de chuva o irrigante pode aguardar o dia seguinte e Cor vermelha valores de prioridades com quatro d gitos variando de 1000 a 9999 indicado alta prioridade de irriga o devido baixa disponibilidade de gua no solo O momento da irriga o j passou e existem s rios riscos de redu o significativa na produtividade da cultura A Tabela 5 1 foi gerada a partir de observa es e representa as r guas de manejo das propriedades selecionadas na bacia hidrogr fica do C rrego Sossego Como as culturas se encontravam em fase final de desenvolvimento foi representada apenas a face 3 das r guas de manejo onde poss vel verificar os mil metros do tubo de alimenta o correspondentes a cada cor da r gua Tabela 5 1 Correspond ncia entre as cores das r guas
159. cos das vaz es n o poss vel estimar a Q90 do curso d gua o que dificulta muito o estabelecimento de regras baseadas em vaz es de refer ncia Foi comentado que o sistema poderia auxiliar muito nesta determina o de vaz o de restri o j que o uso do pr prio sistema ir dizer se a vaz o residual inicialmente adotada mais ou menos restritiva para regi o per odo culturas etc As restri es relacionadas s vaz es outorgadas devem ser aplicadas de forma global para toda a microbacia ou segmentadas ao longo da rede hidrogr fica O monitoramento seria realizado apenas na foz ou em v rios pontos de controle ao longo da rede hidrogr fica Paulo Eduardo Marques 239 aq An lise de Especialistas o j a ps Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para gest Aloca o de gua na Agricultura Irrigada em N vel de Microbacia Hidrogr fica Para o IEMA o mais importante seria acompanhar a vaz o residual na foz da microbacia ou seja bastaria um ponto de controle na foz Por m o IEMA tamb m comentou ser importante garantir que ao longo da rede hidrogr fica n o tenha pontos de escassez e que o ideal seria que os 50 da Q90 fosse mantida ao longo de toda a rede Sugeriram que o melhor seria o rg o gestor participar da escolha dos pontos de controle junto com a comunidade assim como a defini o das restri es por vaz o nestes pontos e o acompanhamento ao longo do tempo depois ficaria apenas co
160. cu o das simula es e avalia o dos resultados Conforme recomenda o dos especialistas em manejo de irriga o o intervalo temporal adotado para as simula es foi de uma hora assim o planejamento di rio das aloca es de gua ser realizado com um controle por horas do tempo em que os sistemas de capta o e irriga o dever o permanecer em opera o O per odo di rio total para planejamento da opera o foi definido em doze est gios sem a defini o de restri es hor rias para outorga culturas ou interven es h dricas Desta forma doze horas do dia planejado estar o dispon veis para opera o de quaisquer interven es configuradas na microbacia Para simplificar e facilitar a avalia o dos resultados a unidade temporal utilizada foi a hora h a unidade de vaz o foi o litro por hora l h e a unidade de volume foi o litro 1 Para as simula es foram utilizados os dados de opera o de irrig metros coletados nas cinco propriedades da bacia hidrogr fica do C rrego Sossego AP NDICE A B C D e E sendo considerados os dois dias mais cr ticos em 191 termos de demanda h drica para cada uma das culturas monitoradas no per odo de setembro a dezembro de 2012 Estas informa es de demandas foram utilizadas nas simula es para um mesmo dia representando um caso extremo de necessidade h drica para a microbacia hipot tica Cada uma das cinco propriedades foi utilizada para representar
161. cultura o irrig metro oferece a informa o direta de quando e quanto irrigar as duas quest es b sicas 43 sobre o manejo de irriga o que tamb m podem ser traduzidas como a demanda h drica do produtor num dado momento Devido complexidade da gest o de recursos h dricos o uso de ferramentas de modelagem computacional tamb m se torna fundamental principalmente no aux lio a tomada de decis es e na tentativa de conciliar interesses conflitantes Os sistemas de apoio a decis es podem auxiliar na compreens o do comportamento dos sistemas de recursos h dricos tornando poss vel analisar um n mero maior de alternativas conhecer melhor os problemas e suas poss veis solu es e avaliar de modo mais preciso as consequ ncias das decis es BRIGAG O 2006 Diversas pesquisas t m sido realizadas com o irrig metro e outras ferramentas de manejo de irriga o em n vel de propriedade rural A literatura tamb m relata pesquisas sobre sistemas de apoio decis o para gest o de recursos h dricos que permitem suportar os rg os gestores nas avalia es dos processos de outorgas apoiar a decis o sobre o planejamento de irriga o em propriedades e auxiliar a escolha entre variados projetos de uso da gua Entretanto ainda existe a demanda por contribui es cient ficas para o tema cogest o e autogest o de microbacias mais especificamente na integra o e aperfei oamento de instrumentos de gest o e manejo agr col
162. cutiu o momento em que o dado deveria ser registrado no sistema os respons veis pela informa o sua correspond ncia com os valores da r gua temporal e a sua atualiza o durante e ao t rmino da execu o das rotinas de otimiza o para aloca o de gua 4 2 3 Influ ncia da Precipita o nas Prioridades Para utiliza o dos dados de precipita o na defini o das prioridades de cada demanda h drica foram consultados especialistas em meteorologia e especialistas em manejo de irriga o Foram discutidos quais os dados de previs o de precipita o que poderiam ser utilizados para se ajustar s prioridades previamente atribu das como este ajuste seria aplicado e sob quais condi es as previs es poderiam ser utilizadas minimizando os riscos para a produ o agr cola Al m das previs es os dados de precipita o coletados diariamente pelos pluvi metros instalados tamb m s o importantes para se determinar as demandas h dricas das culturas e consequentemente influenciam no c lculo das prioridades Todas as informa es mapeadas relacionadas aos dados de precipita o foram analisadas visando a defini o de regras a serem implementadas pelas rotinas de otimiza o do sistema para auxiliar a distribui o da gua dispon vel na regi o 4 3 DESENVOLVIMENTO DO SAD Conforme apresentado na revis o bibliogr fica se o 3 4 2 a estrutura t pica de um SAD composta por tr s camadas ou componentes 1
163. damentos 1 a ado o da bacia hidrogr fica como unidade de planejamento 2 a considera o dos m ltiplos usos da gua 3 o reconhecimento da gua como um bem de dom nio p blico finito vulner vel e dotado de valor econ mico e 4 a necessidade da gest o descentralizada e participativa deste recurso contando com a participa o do Poder P blico dos usu rios e da sociedade BRASIL 1997 Dentre seus objetivos a PNRH visa promover o desenvolvimento sustent vel regional atrav s da utiliza o de cinco instrumentos legais estabelecidos por esta pol tica para a gest o dos recursos h dricos 1 o plano de bacia 2 o enquadramento dos corpos d gua 3 a outorga dos direitos de uso 4 a cobran a pelo uso e 5 o sistema de informa es BRASIL 1997 Sobre o planejamento de 49 recursos no Artigo 7 inciso Ill a PNRH ressalta como objetivo b sico o balan o entre disponibilidades e demandas dos recursos em quantidade e qualidade com a identifica o de conflitos potenciais Os fundamentos dessa pol tica e os instrumentos por ela estabelecidos constituem um grande desafio de conhecimentos al m do desafio pol tico econ mico social ambiental e cultural intr nsecos A Ag ncia Nacional de guas ANA por meio da Superintend ncia de Tecnologia e Capacita o afirma que a implementa o da pol tica requer grande embasamento cient fico e tecnol gico em rela o aos recursos h dricos e comple
164. das culturas Influ ncia da previs o meteorol gica na defini o das prioridades de irriga o Gest o das agendas de outorga irriga o e capta o Fluxo de opera o di rio do sistema Ciclos de testes previstos para avalia o de resultados Benef cios da utiliza o do sistema SPs Ay SSN PS 2 Discuss es Gerais Abaixo s o apresentados pontos gerais relacionados aos t picos apresentados 1 Os cen rios de utiliza o da gua contemplados s o suficientes para uma avalia o inicial do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas para tornar os cen rios ainda mais pr ximos do real Justifique Representa o de po os escavados e barramentos Na representa o dos po os escavados poderiam ser desconsideradas as perdas para o solo para simplificar o problema j que as perdas do reservat rio seriam para a pr pria bacia e portanto n o seria bem uma perda Paulo Eduardo Marques 247 ea An lise de Especialistas a a o Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para J eal Aloca o de Agua na Agricultura Irrigada em Nivel de Microbacia Hidrogr fica Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas em termos de arquitetura do sistema Justifique Substituir os irrig metros por esta es meteorol gicas diminuindo custos por usu rios A modelagem matem tica do problema de otimiza o est completa Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justif
165. de Atividade Principal Minera o Ind stria Agropecu ria Irriga o Aquicultura Obras Civis Lineares Obras Civis N o Lineares Lazer e Turismo Saneamento Imobili rios e de Parcelamento e Uso do Solo Servi os Levantamento Monitoramento e Resgate de Fauna Florestal Aproveitamento Hidrel trico Tipo de Processo de Outorga Outorga Renova o Cess o Altera o Transfer ncia rg o Gestor ANA IEMA IGAM 256 AP NDICE O Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Atividades de Uso da gua Diagrama de entidades e relacionamentos Processo Outorga IDENTIFICADOR Processo Outorga IDENTIFICADOR rg o Gestor C DIGO Processo Outorga DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia DESCRI O Processo Outorga IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica IDENTIFICADOR Tipo Processo Outorga IDENTIFICADOR Modalidade Outorga IDENTIFICADOR Situa o Processo Outorga IDENTIFICADOR Grupo Atividade Principal IDENTIFICADOR Pessoa Analista Processo IDENTIFICADOR Processo Outorga Pai DURA O Prazo Validade DATA In cio Validade DATA Fim Validade TEXTO Observa o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o o lt IDENTIFICADOR Processo Outorga Porte IDENTIFICADOR Pore C DIGO Porte DATA In cio Vig nci
166. de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa o volume til m ximo do reservat rio r Vmin dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa o volume til m nimo do reservat rio r Vii dado de sa da do modelo de otimiza o desenvolvido que representa o volume adicionado ou reduzido ao reservat rio r no intervalo temporal i Wii dado de sa da do modelo de otimiza o desenvolvido que representa o volume final do reservat rio r no intervalo temporal i X vetor de vari veis de decis o de um modelo de otimiza o gen rico x vari vel de decis o de uma fun o objetivo n o linear separ vel por partes X2 vari vel de decis o de uma fun o objetivo n o linear separ vel por partes Xxi dado de sa da e vari vel de decis o do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a ativa o no intervalo temporal i para atendimento ao intervalo temporal j da r gua temporal de irrig metro da capta o superficial k com origem em arcos da hidrografia e destino para sistemas de irriga o Xi dado de sa da e vari vel de decis o do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a ativa o no intervalo temporal i para atendimento ao intervalo temporal j da r gua temporal de irrig metro da capta o superficial com origem em reservat rios e destino para sistemas de irriga o Xmi dado de sa da e vari vel de decis o d
167. de equipamentos necess rios na operacionaliza o do manejo de irriga o Os especialistas comentaram sobre a import ncia das manuten es peri dicas nos aparelhos Sugeriram inclusive a possibilidade de o sistema avisar periodicamente a necessidade destas manuten es aos respons veis por meio de comunica o escrita na tela inicial apresentada ap s o acesso dos usu rios aplica o web Como forma de eliminar a depend ncia com os irrig metros o especialista em manejo de irriga o do Projeto Sossego sugeriu que em vers es posteriores fosse considerada a utiliza o dos dados de esta es de monitoramento para gera o das demandas h dricas de culturas Assim em muitas regi es bastaria a instala o de apenas uma esta o meteorol gica para toda a microbacia reduzindo custos e centralizando a opera o e acompanhamento das informa es de demandas Para isso tamb m seria necess rio sistematizar os c lculos de evapotranspira o do irrig metro no sistema Segundo o entrevistado considerando que as caracter sticas de solo vento radia o e outros fatores que influenciam a evapotranspira o s o muito parecidos em toda a regi o hidrogr fica esta estrat gia poderia ser utilizada com boa confiabilidade Sobre o fluxo de opera o do sistema os especialistas em outorga coletiva expuseram a sua preocupa o com rela o infraestrutura de internet e computacional dos usu rios principalmente
168. de interesse em se es que n o possuem medi es A regionaliza o hidrol gica busca atrav s de metodologias espec ficas extrapolar as informa es fluviom tricas existentes por semelhan as das din micas ambientais para os locais que possuem dados insuficientes ou inexistentes RIBEIRO et al 2005 Diversas metodologias de regionaliza o est o dispon veis destacando se as descritas por ELETROBRAS 1985a ELETROBRAS 1985b Chaves et al 2002 e Novaes 2005 Nas outorgas coletivas comum a determina o de uma vaz o residual a vaz o que deve permanecer no curso d gua depois de descontadas todas as capta es esta a vaz o a ser respeitada em uma outorga coletiva A vaz o residual 56 normalmente definida para a foz de uma microbacia e visa garantir o funcionamento do ecossistema e os demais usos outorgados a jusante Deste modo a vaz o dispon vel para distribui o entre os usu rios de uma outorga coletiva toda a vaz o que excede a vaz o residual num dado momento Este c lculo mais justo e permite que o valor da vaz o residual seja atualizado ao longo do tempo buscando vaz es mais ou menos restritivas e amenizando os impactos da sazonalidade e eventos naturais extremos Por m este m todo tamb m requer um monitoramento em tempo real das vaz es nos pontos de controle ou ao menos um acompanhamento di rio para a defini o da vaz o a ser distribu da 3 3 AGRICULTURA IRRIGADA A
169. de manejo face 3 e mil metros do tubo de alimenta o observada para as propriedades selecionadas Faixas do Tubo de Alimenta o mm para R guas de Manejo Face 3 Propriedade A Propriedade B Propriedade C Propriedade D Propriedade E CS 1 4 CS 1 5 CS 1 6 E CS 1 2 0 5 7 5 0 9 9 5 5 10 9 5 8 11 5 7 13 9 4 4 8 3 10 14 9 11 16 4 11 6 17 3 14 20 9 8 4 12 7 17 4 35 Para uma mesma cor da r gua de manejo o primeiro ou menor mil metro correspondente do tubo de alimenta o receber o menor valor da faixa num rica de prioridades especificada J o ltimo ou maior mil metro estar associado ao maior valor da faixa Os mil metros intermedi rios dever o estar associados a um valor de prioridade segundo uma escala crescente incrementada pelo fator fm a seguir Equa o 5 1 Cr Mi 5 1 fu Onde fu O fator calculado por faixa de cor da r gua de manejo do irrig metro de incremento da prioridade associada aos mil metros do tubo de alimenta o V o valor inicial da faixa num rica especificada para a cor Ve o valor final da faixa num rica especificada para a cor M a quantidade de mil metros correspondentes cor 143 A Tabela 5 2 a seguir apresenta os valores de prioridades atribu dos para cada mil metro do tubo de alimenta o considerando a face 3 da r gua de manejo de modelo CS 1 2 utilizada na propriedade E Tabela 5 2 Prioridades atribu das aos mil metr
170. dica o tempo de funcionamento do sistema de irriga o da propriedade para manter o solo em condi es h dricas aceit veis ou ideais para a cultura Antes que o irrig metro seja disponibilizado para uso necess rio fazer o diagn stico do sistema de irriga o e a caracteriza o do solo do clima e da cultura para uma adequada calibra o do equipamento O manejo da irriga o utilizando o aparelho integra esses fatores atrav s da sele o das r guas Na sele o da r gua temporal necess rio conhecer a intensidade l quida de aplica o de gua pelo sistema de irriga o que depende do modelo do emissor da sua vaz o e do espa amento entre emissores Para selecionar a r gua de manejo deve se conhecer a que classe de sensibilidade a d ficits h dricos a cultura pertence e a fase de desenvolvimento da cultura SILVEIRA et al 2009 O irrig metro n o fornece informa o sobre uniformidade de distribui o da gua irrigada na cultura Segundo Oliveira e Ramos 2008 em sistemas localizados de irriga o para que o aparelho opere adequadamente a uniformidade de distribui o do sistema deve ser no m nimo de 90 evitando se impactos negativos na produ o e na gest o da gua Diversas pesquisas sobre o irrig metro avaliam o seu desempenho considerando aspectos como diversidade clim tica e de culturas agr colas CONTIN 2008 PAULA 2009 BARBOSA 2010 Estudos mais recentes como o de Lima 2012 66
171. digo fonte e possam contribuir para o seu aperfei oamento O projeto tamb m possui integra o com solucionadores terceiros com c digo fechado permitindo a compara o entre os diversos m todos de resolu o de problemas de otimiza o OMME et al 2013 LPSOLVE outro pacote de distribui o gratuita para resolu o de problemas de otimiza o lineares com base no m todo Simplex Trata se de uma biblioteca com um conjunto de rotinas que podem ser chamadas a partir de praticamente qualquer linguagem de programa o BERKELAAR 2013 Gurobi Optimizer um pacote computacional com diversas implementa es de algoritmos de otimiza o de alt ssimo desempenho e sem limita es de escala podendo resolver modelos com milh es de vari veis e restri es mesmo em computadores pessoais Gurobi tem sido consistentemente a empresa l der no desenvolvimento de solucionadores de alto desempenho Em quatro anos aumentou a efici ncia de seu principal algoritmo de programa o linear em 21 vezes Assim como o LPSOLVE os algoritmos da Gurobi est o dispon veis para as principais ferramentas de modelagem matem tica como AIMMS AMPL GAMS LINGO MPL e Microsoft Solver Foundation GUROBI OPTIMIZATION 2013 AIMMS Advanced Interactive Multidimensional Modeling System um ambiente de desenvolvimento integrado com um IDE rico em recursos permitindo a modelagem de dados e a cria o de interfaces gr ficas para
172. dimento Instala o TEXTO Observa o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Tipo Sistema Irriga o IDENTIFICADOR Tipo Sistema Irriga o C DIGO Tipo Sistema Irriga o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Sistema Irriga o DESCRI O Tipo Sistema Iriga o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o O DATA HORA Atualiza o Tipo Cultura IDENTIFICADOR Tipo Cultura C DIGO Tipo Cultura DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Cultura DESCRI O Tipo Cultura IDENTIFICADOR Sensibilidade Cultura DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o IDENTIFICADOR Cultura IDENTIFICADOR Atividade Irriga o C DIGO Cultura DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Cultura IDENTIFICADOR Tipo Sistema Irriga o IDENTIFICADOR Irig metro IDENTIFICADOR R gua Manejo IDENTIFICADOR R gua Temporal IDENTIFICADOR R gua Percentual MEDIDA rea Irrigada MEDIDA Vaz o Sistema Irriga o 7 PERCENTUAL Efici ncia Sistema Irri PERCENTUAL Uniformidade Si MEDIDA DTA MEDIDA Intensidade Aplica o MEDIDA L mina Aplica o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cr a IDENTIFICADOR Sensibilidad
173. do sistema Ajuda Sobre Informa es de vers o contatos de suporte e cr ditos do sistema A seguir ser o apresentadas as telas e funcionalidades principais desenvolvidas para cada um destes m dulos incluindo o m dulo Controle de Acesso que gerencia o acesso dos usu rios s informa es disponibilizadas pela aplica o na internet 5 3 3 1 M dulo de Controle de Acesso O m dulo Controle de Acesso respons vel pela gest o das credenciais de acesso de cada usu rio aplica o web S o sete perfis de acesso administra o outorga irrig metro opera o meteorologia reservat rio e fluvi metro que podem ser associados s contas criadas para os usu rios acessarem a aplica o na internet Os usu rios associados ao perfil de administra o t m acesso a todas as telas e funcionalidades do sistema enquanto que os demais perfis habilitam o acesso dos usu rios apenas aos m dulos Simula o Relat rios e telas espec ficas dos m dulos Consulta ou Opera o relacionadas ao seu escopo de atua o As regras de 175 libera o de acesso de cada perfil foram apresentadas como requisitos operacionais definidos durante a fase de concep o e desenho do sistema se o 5 1 1 3 Apenas a tela inicial da aplica o Figura 5 13 apresentada anteriormente e as telas do menu Ajuda est o liberadas para acesso p blico sem a necessidade de identifica o do usu rio no sistema Para se identificar o usu ri
174. do solo 2 Fase 2 de 10 a 80 de cobertura do solo ou in cio do florescimento 3 Fase 3 ap s 80 de cobertura do solo ou do in cio do florescimento at o in cio da matura o 4 Fase 4 do in cio da matura o at a colheita Sensibilidade de Cultura CMS Culturas Muito Sens veis CS Culturas Sensiveis CPS Culturas Pouco Sens veis Cor de R gua de Manejo Azul Alta disponibilidade de gua no solo Verde Boa disponibilidade de gua no solo Amarela Alerta do momento de irrigar Vermelha Baixa disponibilidade de gua no solo 259 AP NDICE Q Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Atividades de Irriga o Diagrama de entidades e relacionamentos Atividade Irriga o IDENTIFICADOR Atividade Irriga o IDENTIFICADOR Empreendimento IDENTIFICADOR Processo Outorga C DIGO Atividade Irriga o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Porte MEDIDA rea Irrigada MEDIDA rea Apta Irriga o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Irig metro IDENTIFICADOR Irrig metro C DIGO Irrig metro DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia DESCRI O Irrig metro MEDIDA N vel Evaporat rio DATA Instala o HORA Opera o IDENTIFICADOR Tipo Irrig metro IDENTIFICADOR rg o Gestor IDENTIFICADOR Pessoa Respons vel IDENTIFICADOR Empreen
175. e DATA HORA Cri FICAI Marca o R gua Temporal IDENTIFICADOR Marca o R gua T C DIGO Marca o R gua Temporal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR R gua Te MEDIDA Tubo Alimenta o DESCRI O Marca DATA HORA Ci IDENTIFICA Fase Cultura IDENTIFICADOR Fase Cultura C DIGO Fase Cultura DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Fase Cultura NOME Fase Cultura DESCRI O Fase Cultura SIGLA Face R gua Manejo MEDIDA N vel Evaporat rio M nimo MEDIDA N vel Evaporat rio M ximo MEDIDA N vel Evaporat rio Recomend vel DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Cor R gua Manejo IDENTIFICADOR Cor R gua Manejo C DIGO Cor R gua Manejo DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Cor R gua Manejo NOME Cor R gua Manejo DESCRI O Cor R gua Manejo TEXTO Observa o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Dom nios de informa es complementares e outros qualificadores de dados Tipo de Irrig metro Uso Exclusivo para uma Cultura Uso Compartilhado para Culturas de um Mesmo Empreendimento Uso Compartilhado para Culturas de V rios Empreendimentos Fase de Cultura G Germina o do plantio at a emerg ncia 1 Fase 1 da emerg ncia at 10 de cobertura
176. e gua IDENTIFICADOR Arco Hidrografia IDENTIFICADOR Par metro Qualidade IDENTIFICADOR Tipo Per odo IDENTIFICADOR Semestre DATA Refer ncia DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR r IDENTIFICADOR gt gt O VALOR Patrimonial Pessoa IDENTIFICADOR Pessoa DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Pessoa IDENTIFICADOR N vel Pessoa NOME Pessoa DATA Nascimento IDENTIFICADOR Pessoa Pai IDENTIFICADOR N vel Escolaridade VALOR Renda Anual DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o fo rg o Gestor DENTIFICADOR Org r DENTIFICADOR Regi o Geogr fica DENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica C DIGO rg o Gestor DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia DENTIFICADOR Tipo rg o Gestor SIGLA rg o Gestor NOME rg o Gestor DATA HORA Cria o DENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o DENTIFICADOR Usu rio Atualiza o 262 Dom nios de informa es complementares e outros qualificadores de dados Tipo de Vaz o Vaz o Real Vaz o Refer ncia Vaz o Outorg vel Vaz o Demandada Vaz o Dispon vel Vaz o M nima Q90 Vaz o M nima Q95 Vaz o M nima Q7 10 Vaz o M dia Vaz o M dia Q50 Vaz o M xima com Recorr ncia de 2 Anos Vaz o M xima com Recorr ncia de 10 Anos Vaz o M xi
177. e as condi es de sombreamento eram semelhantes com porcentagem de rea sombreada de 100 LIMA 2012 mano memo TOO Temos Tema remos 291000 WaR Figura 3 5 Mapa de localiza o das propriedades com irrig metro Fonte Lima 2012 70 Seguindo a metodologia apresentada na se o 3 3 4 1 foram definidos os modelos das r guas para cada propriedade selecionada e posteriormente os irrig metros foram instalados A Figura 3 6 mostra um irrig metro instalado em uma das propriedades De acordo com Oliveira e Ramos 2008 para garantir uma melhor opera o dos aparelhos s o importantes alguns cuidados durante a instala o como 1 instalar em lugar pr ximo a rea irrigada e livre de obst culos 2 o evaporat rio dever ser instalado voltado para o norte para evitar sombreamento e 3 o pluvi metro dever ser instalado a um metro de dist ncia e ao sul do evaporat rio Figu 6 Pluvi m e evapor metro B instalados na bacia do C rrego Sossego Fonte Lima 2012 Segs Na Tabela 3 5 s o apresentados os dados de caracteriza o do solo das cinco propriedades e a Tabela 3 6 fornece os dados levantados para os sistemas de irriga o de cada cultura Finalmente na Tabela 3 7 s o apresentados os valores de DTA IL e os modelos das r guas de manejo e das r guas temporais para as propriedades selecionadas 71 Tabela 3 5 Composi o granulom trica classifica o textural capac
178. e Cultura IDENTIFICADOR Sensibili C DIGO Sensibilidade Cultura DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Sensibilidade Cultura DESCRI O Sensibilidade Cultura DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o R gua Manejo C DIGO R gua Temporal E gt 0 O g p IDENTIFICADOR R gua Manejo C DIGO R gua Manejo DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Sensibilidade Cultura MEDIDA DTA SIGLA R gua Manejo DESCRI O R gua Manejo DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o R gua Temporal IDENTIFICADOR R gua Temporal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia MEDIDA Intensidade Aplica o SIGLA R gua Temporal DESCRI O R gua Temporal DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Dom nios de informa es complementares e outros qualificadores de dados Tipo de Sistema de Irriga o Aspers o Convencional Gotejamento Microaspers o Piv Central Sistema Linear Tipo de Cultura Caf Inhame Banana Milho Feij o Sensibilidade de Cultura CMS Culturas Muito Sens veis CS Culturas Sensiveis CPS Culturas Pouco Sens veis 260 AP NDICE R Modelo de Dados do M dulo Man
179. e afetarem a produ o agr cola Por m concordaram que as previs es poderiam ser utilizadas nos cen rios de alta probabilidade de ocorr ncia de chuvas e sem riscos imediatos para a cultura caso a previs o n o se concretizasse Com esta orienta o foram definidas as seguintes regras para utiliza o das previs es de precipita o em conjunto com o sistema e Alta probabilidade de ocorr ncia de chuvas os c lculos de otimiza o para distribui o da gua dispon vel entre as culturas s dever o considerar 148 as previs es de precipita o quando a probabilidade for superior a um determinado valor parametrizado por outorga coletiva ou regi o Por exemplo probabilidades de precipita o maiores ou iguais a 95 Margem de seguran a no indicativo do momento de irrigar mesmo quando a probabilidade de precipita o for maior ou igual ao valor parametrizado no sistema apenas as culturas cuja prioridade de irriga o atribu da for inferior a um determinado valor dever o sofrer influ ncia das previs es Por exemplo culturas com prioridades menores ou iguais a 550 metade da faixa amarela da r gua de manejo Ajuste na l mina l quida de aplica o a quantidade de mil metros de chuva previstos para o dia dever ser descontada da l mina l quida de aplica o obtida da leitura do irrig metro pluvi metro e evapor metro Os ajustes dever o ser aplicados apenas para as culturas com prioridades dentro da margem
180. e cadastros e de consultas para informa es relacionadas a gest o de processos de outorga coletiva Conforme apresentado anteriormente na Tabela 5 11 foram criadas telas de cadastro e de consulta para as seguintes entidades abaixo do menu Outorga 1 pessoas 2 empreendimentos 3 fluvi metros 4 outorgas 5 irrig metros 6 atividades 7 reservat rios e 8 interven es Assim poss vel cadastrar atrav s das telas todos os componentes levantados como requisitos operacionais necess rios para a gest o de uma outorga coletiva concedida a produtores rurais Apenas os usu rios associados ao perfil 177 Outorga possuem acesso s telas do m dulo Este perfil deve ser concedido aos analistas de outorgas de rg os gestores ag ncias de bacias e comit s locais respons veis pelo cadastramento da outorga coletiva e entidades relacionadas que ser o monitoradas pelo m dulo de opera o posteriormente S o disponibilizadas duas telas para cada entidade criada sob o menu Outorga 1 tela de cadastro utilizada na cria o e atualiza o das informa es da entidade e 2 tela de consulta utilizada na realiza o de buscas por informa es j cadastradas para visualiza o ou altera es As telas de cadastro e de consulta s o autoexplicativas guiando os usu rios ao longo de passos ou subatividades tornando o preenchimento dos dados uma tarefa simples e evitando a necessidade de um profundo conhecimento em
181. e consulta do m dulo de simula o seguem o mesmo padr o j utilizado nas telas apresentadas em m dulos anteriores guiando a navega o do usu rio atrav s de passos para preenchimento de formul rios din micos A tela de cadastro consolida em um nico formul rio todas as informa es relevantes para a execu o das rotinas de otimiza o simplificando a execu o de testes para cen rios variados As informa es inseridas ao longo do formul rio s o utilizadas para carregar as estruturas de dados do modelo de simula o na base de dados relacional A seguir veremos os passos apresentados aos usu rios e Passo 01 Informar Dados B sicos para Identifica o cadastro de n mero de identifica o descri o e observa es sobre a simula o e Passo 02 Informar Dados de Abrang ncia Regional associa o da simula o a uma regi o geogr fica cidade e estado e a uma regi o hidrogr fica microbacia e sub bacia de microbacia hidrogr fica e Passo 03 Informar Dados da Busca pelo Analista Respons vel busca do analista respons vel pela simula o que pode ser o pr prio usu rio de cria o da simula o 184 Passo 04 Visualizar Selecionar Resultados da Busca pelo Analista Respons vel sele o do analista respons vel que estar vinculado simula o Passo 05 Informar Fluvi metros identifica o dos arcos da hidrografia que ser o monitorados por fluvi metros Passo 06 Infor
182. e de Capta o Arco Cultura coeficiente calculado de forma diferenciada para cada combina o dos ndices hor rio i e r gua j tendo como base a prioridade atribu da para a cultura atendida pela capta o Por exemplo supondo a ado o de um intervalo temporal de uma hora se a leitura da r gua temporal do irrig metro informar a necessidade de tr s horas de irriga o significa que h disponibilidade para irriga o da cultura em tr s 164 intervalos temporais distintos Cada um destes intervalos temporais ndice r gua j estar associado a uma prioridade de irriga o diferente j que a criticidade pela gua ser reduzida a cada hor rio de irriga o efetuada Como a irriga o poder ocorrer em quaisquer intervalos temporais dispon veis para opera o o valor de prioridade definido para o ndice r gua j repetido para cada ndice hor rio i Assim a rotina tem condi es de escolher qual o melhor hor rio i para atendimento da prioridade associada a uma determinada r gua j e Prioridade de Capta o Reservat rio Cultura coeficiente calculado para cada combina o dos indices hor rio i e r gua j conforme a prioridade de capta o arco cultura apresentada anteriormente tendo como base a prioridade atribu da para a cultura atendida pela capta o e Prioridade de Capta o Arco Reservat rio nica prioridade n o vinculada aos valores atribu dos s marca es do tubo de alim
183. e dos processos de outorga Com este prop sito foram levantados e analisados diversos documentos como formul rios de outorga roteiros t cnicos resolu es administrativas e t cnicas softwares de apoio decis o e dados coletados em campo em formul rios de vistorias e fiscaliza o O mapeamento das informa es administrativas e cadastrais de usu rios necess rios ao sistema foi baseado principalmente nos formul rios utilizados pelos rg os gestores para cadastramento de usu rios e propriedades O ANEXO A apresenta o formul rio de cadastro de usu rios para fins de outorga coletiva em uso nos processos em andamento pela Ag ncia Estadual de Recursos H dricos do 100 estado do Esp rito Santo AGERH O formul rio permite identificar os propriet rios e as propriedades conhecer a sua localiza o a caracteriza o das culturas praticadas a exist ncia de nascentes a proximidade dos cursos d gua e as condi es das entradas os tipos de capta o utilizados capta o superficial a fio d gua ou capta es subterr neas utilizando po os escavados sistemas de irriga o empregados cronograma de irriga o mensal e demandas h dricas mensais por cultura Todos os campos dos formul rios de cadastro de usu rios foram sistematizados As informa es relacionadas previs o meteorol gica foram mapeadas em parceria com o Incaper que j possui grande experi ncia em pesquisas na rea e iniciativas re
184. e familiar caracterizada por ser escassa em recursos h dricos e por ser uma regi o de conflito pelo uso da gua bem como por ter grande rea em est gio avan ado de degrada o As culturas agr colas que mais se destacam s o o caf a banana e o inhame LABGEST 2010 4 BAIXO GUANDU Fi pi 7 ITAGUA O S O ROQUE DO CA f ad 1 11 RO Red CORA SANTATERESA gt e f Ja yo HARANA f ES PR a Legenda NE gt A BD compos d Agua y BH Rio Santa Joana 4 A ees AFONSO CL UDIO BH Rio Sossaga SANTA MARIA DO JETISA BH Rio Doce ES zJ BH Rio Doce MG if Lamites Municipais Figura 3 4 Inser o da microbacia do C rrego Sossego na bacia hidrogr fica do Rio Doce Fonte Lopes 2011 A Figura 3 5 apresenta o mapa de localiza o das cinco propriedades selecionadas nomeadas pelas letras A B C D e E Durante a sele o das culturas foram 69 respeitadas as exig ncias de implanta o e opera o dos irrig metros Dentre essas exig ncias deve ser garantida uma uniformidade de distribui o do sistema de irriga o de no m nimo 90 o que sugere a utiliza o de sistemas de irriga o mais novos e com manuten es peri dicas As propriedades e culturas selecionadas tamb m n o sofrem influ ncia de len ol fre tico Em todas as cinco propriedades a cultura da banana apresentava se na mesma fase de desenvolvimento fase final
185. e suprimento de gua durante o per odo total de crescimento Portanto o planejamento do suprimento estacional deve considerar o fornecimento timo de gua cultura durante as fases de ciclo fenol gico FRIZZONE 1998 De acordo com Oliveira e Ramos 2008 uma r gua com um c digo de cores R gua de Manejo alerta sobre o momento de irrigar bastando observar o n vel de 65 agua no tubo de alimenta o em rela o as faixas coloridas associadas s fases de desenvolvimento da cultura A r gua de manejo possui quatro faces representando as distintas fases de desenvolvimento da cultura apresentadas na Tabela 3 1 Caso o n vel de gua dentro do tubo de alimenta o esteja alinhado com a faixa azul ou verde da r gua indicativo de boa disponibilidade de gua no solo n o havendo necessidade de irriga o O sistema de irriga o deve ser acionado quando o n vel de gua no tubo de alimenta o estiver alinhado com a faixa amarela ou vermelha A faixa amarela estabelece uma margem de seguran a no indicativo do momento de irrigar e cabe ao irrigante decidir ou n o pela irriga o Por exemplo caso haja ind cio de chuva poss vel aguardar at o pr ximo dia para tomar uma a o J a faixa vermelha sinaliza que a planta est sofrendo estresse h drico e que irriga o deve ser realizada imediatamente para evitar redu o na produtividade O equipamento conta tamb m com outra r gua graduada R gua Temporal que in
186. e usu rios propriedades atividades de irriga o culturas praticadas reservat rios e interven es h dricas utilizadas A realiza o de cont nuas campanhas para atualiza o do cadastro de usu rios e propriedades de extrema import ncia para a manuten o de uma base de dados com qualidade e confi vel representativa de toda a regi o hidrogr fica d Implanta o de fluvi metros Para que seja poss vel um controle di rio das vaz es residuais e outorg veis ao longo da rede hidrogr fica os rg os gestores da outorga coletiva dever o selecionar os pontos nos cursos d gua que dever o ser monitorados Este 208 monitoramento pode ser realizado apenas na foz da microbacia ou em v rios outros arcos da rede hidrogr fica Nestes pontos de monitoramento dever o ser instalados fluvi metros caso ainda n o existam para o acompanhamento di rio das vaz es Nesta etapa tamb m devem ser definidos os respons veis pela coleta das medi es em cada fluvi metro instalado As informa es de identifica o localiza o e respons vel por cada fluvi metro dever o ser registradas no sistema em passos posteriores e Implanta o de irrig metros e defini o das r guas por cultura irrigada Com o objetivo de monitorar as demandas di rias de todas as culturas os especialistas em manejo de irriga o que suportam a regi o dever o definir a quantidade de irrig metros necess rios para a comunidade e
187. ealizadas para tornar os cen rios ainda mais pr ximos do real Justifique Evitar o uso de irrig metro pois sairia muito caro para os produtores Comentado que deveria ser uma iniciativa da bacia pois os ganhos n o est o sendo pensados para o produtor A bacia deve decidir se vale a pena o investimento Paulo Eduardo Marques 244 An lise de Especialistas mm e eq p o E a ps Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para est J Ba Aloca o de gua na Agricultura Irrigada em N vel de Microbacia Hidrogr fica Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas em termos de arquitetura do sistema Justifique A automa o pode ser facilmente implementada nos fluvi metros e meteorologia mas o custo de automa o de irrig metros poderia ser alto Deve se considerar que de tempos em tempos os irrig metros devem sofrer manuten es efici ncias de irriga o ajustadas nova an lise de solo etc O sistema deveria avisar a necessidade destas manuten es j que estar em contato com os usu rios e respons veis t cnicos A modelagem matem tica do problema de otimiza o est completa Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique Pouco se comentou sobre os detalhes da modelagem A utiliza o das agendas de outorga irriga o e capta o s o fact veis em um ambiente real de opera o do sistema A funcionalidade de gest o das agendas importante para o sistema Qua
188. ecialistas e institui es parceiras foi dado um maior enfoque nas integra es implementadas no sistema o manejo de irriga o a previs o de tempo os algoritmos de otimiza o e simula o e as vaz es outorgadas utilizadas para o balan o h drico Tamb m foi coletada a opini o dos participantes sobre o procedimento adotado as facilidades e potencialidades de uso do SAD 4 5 2 Proposi o de Diretrizes A elabora o das diretrizes para a utiliza o pr tica do sistema de apoio decis o integrado aos irrig metros deu se a partir da sistematiza o e an lise das 116 informa es coletadas tanto nos testes para avalia o do SAD quanto nas oficinas com os especialistas e institui es parceiras do LabGest As diretrizes foram apresentadas na forma de t picos explicando a import ncia vantagens os atores respons veis e impactados por cada uma delas dentre outras informa es Por fim com base nas diretrizes propostas foram elaborados fluxogramas de implanta o e de opera o do SAD servindo como roteiro para implementa o do sistema em microbacias agr colas com conflitos pelo uso da gua 117 5 RESULTADOS E DISCUSS ES 5 1 CONCEP O E DESENHO DO SISTEMA Partindo de uma defini o de escopo inicial e com o pr vio conhecimento das principais informa es que deveriam constituir a aplica o foi poss vel levantar os demais requisitos do sistema de apoio decis o e mapear as origens
189. ecis o sobre a concess o ou n o de outorgas pelos rg os competentes 77 Na area agricola um dos primeiros sistemas de apoio a decisao desenvolvidos no Brasil foi o Sistema de Suporte a Decisao Agricola SISDA possibilitando um uso mais eficiente dos recursos h dricos e racionalizando o uso da agua em lavouras CARDOSO et al 1997 O Land and Water Development Division of FAO desenvolveu um programa de computador para o planejamento e gerenciamento da irriga o denominado CROPWAT que auxilia na determina o da evapotranspira o da cultura no uso racional da gua e mais especificamente nos projetos de manejo da irriga o CLARK 1998 Mais recentemente o Laborat rio de Sistemas de Suporte a Decis es da Escola Polit cnica da Universidade de S o Paulo LabSid desenvolveu o SAD Acquanet utilizado no planejamento e an lise de impacto de projetos de aproveitamento de recursos h dricos e diversas pesquisas t m sido realizadas com o intuito de agregar novos modelos no sistema como por exemplo os trabalhos de Carvalho 2003 para avalia o de projetos de irriga o e de Brigag o 2006 para a integra o de modelos de an lises econ micas e financeiras 3 4 3 Modelos de Simula o A principal caracter stica da t cnica computacional de simula o que ela se prop e a representar um sistema f sico e prever seu comportamento sob um determinado conjunto de condi es n o apresentando praticamente nen
190. eeeeeeeeeeeeeeeeeeseeeeeeeeeseeeeeees 78 3 4 4 1 Programa o Linear teens 79 3 4 4 2 Programa o DINAMICA aqnda oe Siena hide cathe deaneindeinctadensadenacts 80 3 4 4 3 Programa o N o Linear a 81 3 4 4 4 Programa o N o Linear Separ vel por Partes 81 3 4 5 Modelos de Rede de Fluxo sans ss oooieesassseeaneaa 82 3 4 6 Pacotes Computacionais de Modelagem Matem tica 84 MATERIAIS E M TODOS c2 sseceseceseccseccseccseccseceescececscececscecececsteeseseseeees 89 4 1 CONCEP O E DESENHO DO SISTEMA 90 4 1 1 Defini o de ESCODO sstezssiniana iraniana anais nd na nanda 90 4 1 2 Levantamento de Requisitos ccccceesseseeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 95 4 1 3 Mapeamento de Informa es sein 99 4 2 INTEGRA O ENTRE SAD E IRRIG METROS cccciccccccccococonocncoconononononoss 101 4 2 1 Gera o de Dados do Manejo pelo Irrig metro 101 4 2 2 Atribui o de Prioridade s Demandas Hidricas 102 4 2 3 Influ ncia da Precipita o nas Prioridades 103 4 3 DESENVOLVIMENTO DO SAD a nt ds 103 4 3 1 Modelagem e Constru o da Base de Dados 104 4 3 2 Modelagem e Constru o da Rotina de Otimizac o 107 4 3
191. egra o com base de dados e rotinas de otimiza o Incialmente o m dulo Consulta foi avaliado atrav s da realiza o de cadastros consultas e atualiza es das informa es de pessoas propriedades e demais entidades de um processo de outorga coletiva hipot tico Na sequ ncia as telas do m dulo Opera o foram acessadas simulando os apontamentos di rios do manejo agr cola praticado pelos produtores rurais e os apontamentos de vaz o nos pontos de controle n veis de reservat rios previs es de precipita o e leituras dos irrig metros O c lculo da aloca o de gua e a consulta do planejamento de opera o das capta es pelo produtor tamb m foram testados Finalmente o m dulo Simula o foi avaliado para um dos cen rios de testes propostos utilizando a microbacia hipot tica Figura 4 14 4 5 DIRETRIZES PARA UTILIZA O DO SISTEMA A proposi o de diretrizes para aperfei oar a operacionaliza o do uso integrado do sistema de apoio decis o aos irrig metros se baseou no resultado das simula es realizadas com a rotina de otimiza o para aloca o da gua outorgada e na avalia o das demais funcionalidades disponibilizadas na aplica o web Tamb m foram realizadas oficinas com especialistas visando apresentar e discutir os resultados obtidos pelo trabalho 115 4 5 1 Discuss es com Especialistas Al m da agenda de reuni es com especialistas e institui es parceiras do LabGest apres
192. eiras Vit ria ES CEP 29075 910 amp Universidade Federal do Esp rito Santo 2013 Todos os direitos reservados Figura 5 13 Tela de entrada da aplica o web com os principais componentes da interface A barra de menus da aplica o din mica e com at tr s n veis Quando o usu rio tenta acessar o primeiro n vel do menu o segundo n vel apresentado caso esteja dispon vel Ao se tentar acessar o segundo n vel o terceiro n vel tamb m apresentado caso esteja dispon vel Na Figura 5 13 para exemplificar apresentado o segundo n vel do menu Ajuda Apenas o ltimo n vel de cada menu disponibiliza uma tela ou p gina web para acesso Com exce o das telas dos menus In cio e Ajuda todas as demais p ginas da aplica o web foram especificadas como requisitos operacionais do sistema para os m dulos Consulta Opera o Simula o e Relat rios conforme j documentado na se o 5 1 1 3 A Tabela 5 11 a seguir apresenta cada uma das telas desenvolvidas para a aplica o Todas as telas podem ser acessadas pela barra de menus seguindo os n veis de navega o mapeados na tabela 174 Tabela 5 11 Mapa de conte do dos menus da aplica o web N vel 1 N vel 2 Nivel 3 Descri o da Tela In cio Apresenta o do sistema de apoio decis o Outorga Pessoa Cadastro Cadastro de informa es para identifica o de pessoas Outorga Pessoa Consulta Consulta das informa es de pessoas O
193. ejo de Irriga o Diagrama de entidades e relacionamentos Cultura IDENTIFICADOR Cultur DENTIFICADOR Atividade Irriga o C DIGO Cultura DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Cultura DENTIFICADOR Tipo Sistema Irriga o DENTIFICADOR Irrig metro DENTIFICADOR R gua Manejo DENTIFICADOR R gua Temporal DENTIFICADOR R gua Percentual MEDIDA rea Irrigada MEDIDA Vaz o Sistema Irriga o PERCENTUAL Efici ncia Sistema Irriga o PERCENTUAL Uniformidade Sistema Irriga o MEDIDA DTA MEDIDA Intensidade Aplica o MEDIDA L mina Aplica o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Fase Cultura IDENTIFICADOR F Itur C DIGO Fase Cultura DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Fase Cultura NOME Fase Cultura DESCRI O Fase Cultura SIGLA Face R gua Manejo MEDIDA N vel Evaporat rio M nimo MEDIDA N vel Evaporat rio M ximo MEDIDA N vel Evaporat rio Recomend vel Manejo Irriga o IDENTIFICADOR Manejo Irriga o IDENTIFICADOR Cultura DATA Refer ncia DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia HORA Opera o Irrig metro IDENTIFICADOR Fase Cultura MEDIDA Tubo Alimenta o MEDIDA Precipita o IDENTIFICADOR Marca o R gua Man IDENTIFICADOR Marca o R gua Ter IDENTIFICADOR Marca o R gua Per MEDIDA Reposi o Tubo INDICADOR Planejamento Irrig Marca
194. el selecionar as linhas da lista retornada pela consulta acionando o bot o Select para visualiza o de maiores detalhes da entidade selecionada Ainda permitido que o usu rio acione o bot o Atualizar sendo redirecionado tela de cadastro para visualiza o das informa es completas do cadastro e atualiza o caso julgue necess rio A Figura 5 17 apresenta a tela de consulta de pessoas As demais telas de cadastro e de consulta seguem o mesmo modelo j apresentado para as telas de pessoas A diferen a s o as informa es a serem preenchidas nos formul rios que fazem refer ncia s informa es espec ficas de cada entidade j mapeadas e modeladas na base de dados do sistema CONSULTA DE PESSOAS Passo 01 Informar Dados da Busca Passo 02 Visualizar Selecionar Resultados da Busca Passo 03 Visualizar Atualizar Resultados da Sele o Documento Principal Dados Complementares Tipo do Documento Cadastro de Pessoa F sica rg o Gestor Receita Federal do Brasil Data de Emiss o dd mm aaaa Tipo do Documento Select Cadastro de Pessoa F sica 07464310221 Select Cadastro de Pessoa Fisica 6403022145 Select Cadastro de Pessoa Fisica 10345655412 Select Cadastro de Pessoa Fisica 09050967534 Select Cadastro de Pessoa Fisica 06221222753 179 Tipo de Consulta Dados Basicos Endere o Principal Documento Principal Tipo do rg o Gestor v Organiza es Governamenta
195. em estabelecida e desenvolvida a taxa de transpira o bem superior a taxa de evapora o Por m do ponto de vista agron mico as duas taxas s o de grande import ncia pois representam a perda total de gua para a atmosfera A uni o dessas duas taxas d se o nome de taxa de evapotranspira o ET utilizada para expressar a necessidade h drica da cultura DOORENBOS e KASSAM 1979 Dois sistemas f sicos b sicos regulam o clima nas vizinhan as das plantas 1 o balan o de energia radia o solar temperatura e comprimento do dia e 2 a transfer ncia aerodin mica velocidade do vento ou dist ncia por ele percorrida e umidade relativa do ar Muitos destes fatores s o inter relacionados sendo dif cil determinar o efeito de cada um na ET GOLDBERG e TEIXEIRA 1976 Do total de precipita o PP que incide em uma rea parte retida pela cobertura vegetal parte escoa sobre a superf cie do solo e parte infiltra no solo Da quantidade que infiltra no solo uma parte retida na zona radicular e outra parte percola para as partes mais profundas Segundo Bernardo et al 2005 a distribui o da precipita o entre estas quatro partes depende principalmente do total precipitado da intensidade e da frequ ncia da precipita o da cobertura vegetal da topografia local do tipo de solo e do teor de umidade no solo antes da chuva De acordo com o autor quanto irriga o interessa principalmente 1 a parte preci
196. en rico f x1 X2 fun o objetivo n o linear separ vel por partes com duas vari veis de decis o x Xo fi x1 fun o de vari vel simples resultado da separa o por partes da fun o objetivo original n o linear separ vel por partes fo X2 fun o de vari vel simples resultado da separa o por partes da fun o objetivo original n o linear separ vel por partes fu fator calculado por faixa de cor da r gua de manejo para incremento da prioridade associada aos mil metros do tubo de alimenta o do irrig metro gi X equa es que representam as restri es de um modelo de otimiza o gen rico sendo i um ndice sequencial para identifica o nica das restri es i 1 N i indice do modelo de otimiza o desenvolvido que representa os intervalos temporais ou degraus hor rios do planejamento de opera o linis dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a leitura inicial do irrig metro com a quantidade de intervalos temporais a irrigar para a cultura c conjunto de um modelo de rede de fluxo gen rico de todos os n s com arcos que terminam no n j de um modelo de rede de fluxo gen rico intensidade l quida de aplica o de gua do sistema de irriga o em mm h IRN irriga o real necess ria para uma cultura em mm ITN irriga o total necess ria para uma cultura em mm j
197. enta o de acordo com a r gua de manejo O valor da prioridade ser sempre fixo e igual a 1 para todas as capta es com destino para reservat rios em todos os intervalos hor rios dispon veis para opera o Este valor garante maior prefer ncia pela ativa o de capta es com destino para os sistemas de irriga o O c lculo das prioridades por r gua j incluindo a corre o pela previs o de precipita o caso ativada no sistema realizado antes da execu o da rotina de otimiza o pelo sistema durante procedimento autom tico de consulta base de dados para obten o dos dados de entrada Os valores de prioridade s s o atribu dos caso atendam s restri es hor rias definidas para outorga cultura e capta o Caso contr rio a prioridade em determinado intervalo hor rio ser fixa e igual a 1 impedindo a rotina de ativar a opera o da capta o Outras informa es de entrada apresentadas na Tabela 5 9 tamb m referenciam as capta es superficiais como indices representando as suas origens e destinos Estas constantes associadas s interfer ncias h dricas identificam os arcos da hidrografia reservat rios e culturas atendidas As vaz es de capta o para cada interfer ncia h drica tamb m deve ser informada como uma constante de entrada do modelo sendo essencial para gerenciamento da disponibilidade h drica nos cursos d gua e reservat rios da microbacia ao longo do per odo de op
198. enta o gr fica de irrig metros e reservat rios visando uma maior facilidade de uso e satisfa o dos usu rios e Realizar estudos relacionados gest o e planejamento pelo sistema de eventos clim ticos extremos e identificar a necessidade de controles adicionais que possibilitem esta gest o e Evoluir a solu o para atender a cen rios mais complexos com barragens lan amentos de efluentes e outras interfer ncias que podem influenciar o 217 planejamento h drico na regi o Tamb m devem ser consideradas outras fontes de demandas h dricas al m da agricultura irrigada Utilizar dados de esta es de monitoramento para gera o das demandas h dricas de culturas eliminando a exig ncia de utiliza o de irrig metros Integrar o sistema de informa es a outras fontes de informa o meteorol gicas como radares meteorol gicos Assim em modo automatizado seria poss vel interromper a irriga o em caso de detec o de chuvas ou de forte ind cio de ocorr ncia de chuvas Realizar estudo para altera o dos c lculos das prioridades de demandas h dricas com o objetivo de se alcan ar uma distribui o cada vez mais justa da gua e de acordo com novos par metros definidos em conjunto com a comunidade Por exemplo considerar outras informa es al m da criticidade da demanda h drica nos c lculos como efici ncia dos sistemas de irriga o indicadores socioecon micos dos usu rios rea irrigada prod
199. entada na Tabela 4 1 tamb m foram realizadas v rias outras sess es t cnicas internamente no LabGest contando com especialistas convidados de rg os gestores e representantes de institui es de pesquisa atuantes na rea de gest o de recursos h dricos Nestas oficinas foram apresentados os resultados das fases de desenho constru o e avalia o do SAD Posteriormente durante as discuss es foram coletadas opini es diretrizes para implanta o e operacionalizac o do sistema em microbacias e recomenda es gerais para o aperfei oamento deste novo instrumento de gest o comunit rio Em oficina espec fica com participa o de especialista com atua o local na regi o do C rrego Sossego foram levantadas as dificuldades que seriam encontradas pelo produtor rural no procedimento participativo adotado e na opera o do SAD Com o apoio do especialista foi poss vel se aproximar da vis o do agricultor em rela o ao sistema avaliando como seria a sua participa o e colabora o com o procedimento metodol gico definido para aloca o de gua bem como a facilidade de uso e a confian a dos usu rios nas informa es fornecidas e decididas em conjunto com o sistema de apoio decis o Em s ntese foi poss vel verificar a vis o dos usu rios com rela o ao sistema a viabilidade de uso na regi o e se de fato melhoraria a aloca o de gua de forma justa e consensual na comunidade Nas demais oficinas com esp
200. ente d Reservat rio perme vel Reservat rio imperme vel Figura 4 2 Representa o de microbacia gen rica e suas interven es h dricas Como o foco deste trabalho o desenvolvimento de um SAD para aloca o de gua na agricultura irrigada foram realizadas simplifica es na representa o da microbacia para delimitar o escopo dos requisitos Figura 4 3 O principal ajuste foi a elimina o das demais finalidades de uso da gua reduzindo o esfor o para gest o dos recursos h dricos ao assumir que a totalidade das demandas seria proveniente das atividades de irriga o para atendimento agricultura familiar No novo cen rio foram mantidos apenas dois tipos de interven es sobre os recursos h dricos da regi o 1 capta es superficiais sobre os cursos d gua e 2 92 capta es superficiais sobre reservat rios imperme veis Com esta simplifica o eliminou se a necessidade de gest o de barramentos e estruturas de aproveitamento hidrel trico capta es subterr neas lan amentos de efluentes e respectivos impactos na qualidade da gua e trocas h dricas com o solo atrav s de reservat rios perme veis ou outras reservas h dricas subterr neas OreaL Osesipual Qourorca Qcapra o QreaL QresipuaL Qaeat Qourorca OresipuaL Qcapra o Qourorsa Qcapra o Qrear Vaz o medida no curso d gua Qresinua Vaz o exigida no curso d gua pelos
201. era o di rio 165 Todos os dados de entrada definidos no modelo matem tico de otimiza o s o mandat rios para a execu o da rotina de otimiza o A Figura 5 9 apresenta o painel de modelagem destas informa es na ferramenta de desenvolvimento Atrav s da ferramenta poss vel associar os dados de entrada com os ndices do modelo e registrar o dom nio de cada informa o As tabelas apresentadas na figura s o exemplos de dados de entrada de testes associados a reservat rios Estes dados cadastrados em planilha eletr nica s o vinculados ao modelo pelo painel de modelagem podendo ser utilizados para valida o e testes da rotina de otimiza o Modeling Pane we Sets Parameters Decisions Goals Constraints Directives Mode Log Reserv Codigo Valor Unidade be New X VazaoOutorga Arco IntegerNonnegative 15 ArcoJusante Arco IntegerNonnegative Volumelnicial Reservatorio IntegerNonnegative VolumeMinimo Reservatorio IntegerNonnegative lumeMaximo Reservatorio IntegerNonnegative t CACVazao CAC IntegerNonnegative i F CARVazao CAR IntegerNonnegative H CRCVazao CRC IntegerNonnegative CACArco CAC IntegerNonnegative CACCultura CAC IntegerNonnegative CRCReservatorio CRC IntegerNonnegative CRCCultura CRC IntegerNonnegative CARArco CAR IntegerNonnegative CARReservatorio CAR IntegerNonnegative Leituralrrigametro Cultura IntegerNonnegative CACPrioridade CAC Horario Regu
202. ermina o dos par metros de solo CC PMP e Ds devem ser realizadas amostras de solo em diversos pontos ao longo da rea irrigada As amostras coletadas devem ser reunidas e misturadas at atingir a homogeneidade e posteriormente encaminhadas a laborat rios especializados para classifica o textural e determina o dos par metros Partindo da DTA poss vel estimar a irriga o real necess ria para uma cultura IRN DTA Z f 3 2 Onde IRN a irriga o real necess ria em mm Z profundidade efetiva da raiz profundidade de solo em que se concentram cerca de 80 das ra zes em cm f o fator de disponibilidade de agua no solo que depende da cultura e da evapotranspira o de refer ncia E To adimensional A irriga o total necess ria considerando a efici ncia de aplica o da gua pela irriga o pode ser calculada atrav s da seguinte equa o IRN ITN 3 3 a Onde ITN a irriga o total necess ria em mm E a efici ncia de aplica o da irriga o em 3 3 3 Manejo de Irriga o De acordo com Mantovani 2008 o manejo da irriga o definido como a condu o da irriga o na cultura suprindo de forma apropriada s necessidades h dricas da lavoura com a l mina de gua e a data de irriga o mais adequadas 61 A falta de manejo de irriga o conduz ao uso ineficiente da gua seja pela aplica o em excesso ou aqu m das necessidades da planta Q
203. ervat rios Cheios No cen rio 2 os volumes m ximos de opera o dos reservat rios foram definidos como o volume equivalente a um dia ou vinte e quatro horas de abastecimento pela vaz o de capta o associada A simula o foi realizada considerando a situa o de reservat rios totalmente carregados ou seja os volumes iniciais foram igualados ao volume m ximo de opera o O objetivo tornar os reservat rios as principais fontes de gua para as culturas A utiliza o dos cursos d gua como origem dos recursos h dricos dever ocorrer apenas para suprimento das demandas de culturas 196 cujos sistemas de irriga o est o diretamente conectados aos arcos da hidrografia Os resultados da simula o com o mesmo n vel de detalhes do cen rio anterior s o apresentados no AP NDICE X Diferentemente do cen rio 1 todas as culturas j se encontravam com demandas h dricas de baixa criticidade classificadas nas cores verde ou azul da r gua de manejo do irrig metro ap s as primeiras cinco horas de planejamento Isto se deve basicamente utiliza o da gua j dispon vel nos reservat rios evitando a necessidade de novas capta es para reserva o h drica e posterior atendimento das culturas Em doze horas de opera o todas as culturas j se encontravam na situa o de capacidade de campo onde a irriga o j n o deve mais ser praticada Analisando o gr fico de acompanhamento do volume final dos rese
204. erven o h drica desejada e informar dia e hor rios de in cio e fim para a consulta dos planejamentos O sistema apresenta o cronograma planejado para a interven o h drica por intervalo hor rio indicando a origem e o destino da gua captada a vaz o do sistema de capta o e se a interven o dever ou n o ser ativada no intervalo hor rio O mesmo procedimento deve ser realizado para visualiza o e cadastramento da opera o realizada para a interven o h drica Na mesma tela ap s o produtor rural informar dia e hor rios de in cio e fim para cadastrar a opera o apresentada uma tabela com as informa es da interven o por intervalo hor rio onde permitida a edi o bot o Edit para indica o ou n o de realiza o da opera o Passo 03 Visualizar Programa o da Interven o Programa o de Opera o da Interven o Data de Programa o dd mm aaaa Hor rio de In cio hh24 mi 10 10 2014 18 00 Hor rio de Fim hh24 mi Faixa Horaria 21 00 Hora v N mero Tipo Origem Destino Hor rio Vaz o l h Ativa o INTERVEN O 02 CRC RESERVAT RIO 01 CULTURA 02 18 00 19 00 5346 INTERVEN O 02 CRC RESERVAT RIO 01 CULTURA 02 19 00 20 00 5345 Y INTERVEN O 02 CRC RESERVAT RIO 01 CULTURA 02 20 00 21 00 5346 Y Limpar Validar Passo 04 Visualizar Informar Opera o da Interven o Dados Reais de Opera o da Interven o Data de Opera o dd mm aaaa Hor rio de I
205. es de todas as capta es ativadas Dentre os dados de sa da tr s s o decis es do modelo e referenciam capta es e hor rios como ndices Estas decis es indicam a ativa o ou n o em cada intervalo hor rio dispon vel para opera o dos tr s tipos de capta o superficial previstos no escopo A ativa o das capta es superficiais com destino para sistemas de irriga o de culturas tamb m referenciam a r gua j como ndice indicando o intervalo temporal atendido segundo as r guas temporais de irrig metros Apenas uma vari vel est diretamente relacionada s culturas e informa a leitura da r gua temporal do irrig metro convertida em quantidade de intervalos hor rios necess rios de irriga o no final de cada intervalo temporal do problema de otimiza o Assim poss vel monitorar o efeito das irriga es realizadas ao longo do dia na r gua temporal do irrig metro e consequentemente nas prioridades da demanda h drica de cada cultura a cada intervalo temporal Duas vari veis est o associadas aos arcos da hidrografia e hor rios Uma delas registra a soma das vaz es de capta o ativadas no arco em cada intervalo temporal dispon vel para opera o e a outra registra a soma das vaz es de capta o ativadas no arco e em arcos a montante em cada intervalo temporal As vari veis s o utilizadas pela rotina para evitar que as vaz es de capta o superem a vaz o outorg vel em cada arco ao longo do
206. escassez h drica As diretrizes sugerem uma divis o de responsabilidades entre os diversos atores e exigem participa o e colabora o cont nua de todos os envolvidos na gest o das guas na regi o permitindo em longo prazo o aprendizado com as a es tomadas e a sustentabilidade do sistema de apoio decis o na comunidade 6 2 RECOMENDA ES Os avan os obtidos com o sistema de informa es ainda podem ser ampliados com a incorpora o de outros procedimentos Abaixo est o listados os pr ximos desafios e recomenda es para desenvolvimento de estudos futuros relacionados aos temas abordados no trabalho e Realizar projeto piloto com a implanta o e opera o da solu o em uma microbacia real em conflito pelo uso da gua para comprova o das expectativas em ambiente real de opera o verificando a necessidade de ajustes no sistema fluxos de implanta o e opera o para disponibiliza o de vers o aperfei oada da solu o e Realizar estudos comparativos do impacto de uso do sistema de informa es integrado aos irrig metros sobre a produtividade em n vel de microbacia e Utilizar o sistema de informa es para gest o de m ltiplas outorgas individuais e coletivas em simult neo abrangendo regi es hidrogr ficas vizinhas e ampliando o escopo da solu o para mais de uma dominialidade de gest o e Atualizar as interfaces com os usu rios buscando a inclus o de elementos visuais como a repres
207. f off ole ole ES a e 4 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 7 be N oco0000000000o0vxwooooocovow ooooocoo 236 AP NDICE F An lise de Especialistas em Outorga e Outorga Coletiva La An lise de Especialistas a bo Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para J wel Aloca o de Agua na Agricultura Irrigada em Nivel de Microbacia Hidrogr fica AN LISE DE ESPECIALISTAS EM OUTORGA E OUTORGA COLETIVA 24 02 2014 LabGest 11 00 11 30 LabGest 09 00 12 00 IEMA Sede LabGest 24 02 2014 IEMA Sede Audit rio 27 02 2014 Paulo Eduardo Marques Edmilson Costa Teixeira esana Fonseca Soares Juma line tibardi toreni fuma O y yE EE fuma rodrigo A Guimaraes fuma Eduardo Loyola Dias CT EMA Giovane Sartori CT EMA J lio Demuner Ferreira IEMA Ant nio de Oliveira Junior ima O O O O Pedro Ramos CEMA Luiz Henrique Bof CF EMAC Robson Monteiro dos Santos IEMA 1 Apresenta o do Projeto O projeto tem como objetivo contribuir para o aperfei oamento da autogest o comunit ria de recursos h dricos por microbacia atrav s do uso coordenado e integrado de irrig metros e um sistema de apoio decis o para aloca o de gua de forma justa participativa e consensual entre os usu rios pequenos produtores rurais de base agr cola familiar Durante a apresenta o do projeto ser o abordados os t picos a segui
208. g o Gestor NOME rg o Gestor DATA HORA Criag o IDENTIFICADOR Usu rio Criag o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Pessoa IDENTIFICADOR Pessoa IDENTIFICADOR Documento Principal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Pessoa IDENTIFICADOR N vel Pessoa NOME Pessoa DATA Nascimento IDENTIFICADOR Pessoa Pai IDENTIFICADOR N vel Escolaridade VALOR Renda Anual VALOR Patrimonial DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o So o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Regi o Geogr fica IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica C DIGO Regi o Geogr fica DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR N vel Regi o Geogr fica NOME Regi o Geogr fica SIGLA Regi o Geogr fica C DIGO IBGE NOME Capital MEDIDA Fuso Hor rio QUANTIDADE Popula o PERCENTUAL Popula o Urbana PERCENTUAL Popula o Rural VALOR PIB MEDIDA IDH IDENTIFICADOR Regi o Geogr fica Pai GEOMETRIA Forma DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Dom nios de informa es complementares e outros qualificadores de dados 255 Situa o de Processo de Outorga Em An lise Pendente Deferido Indeferido Suspenso Vencido Cancelado Arquivado Modalidade de Outorga Autoriza o Concess o Grupo
209. ga o 134 6152 9 Manejo de NG ACA ice ces ode ees td 135 5 1 2 10 Gest o Hidrol gica ra 136 5 1 2 11 Gest o Meteorol gica eae 137 5 1 2 12 Cadastro de Interven es H dricas reese 138 5 1 2 13 Gest o de Simula es camas hee een oe o Gde 139 5 1 2 14 Controle de ACESSO 0 cl ee ERAS Ta ssa assa ied 140 5 2 INTEGRA O ENTRE SAD E IRRIG METROS nsise 140 5 2 1 Atribui o de Prioridade s Demandas H dricas 141 5 2 2 Influ ncia da Precipita o nas Prioridades 147 5 3 DESENVOLVIMENTO DO SAD tii 149 5 3 1 Modelagem e Constru o da Base de Dados 151 5 3 1 1 Relacionamentos entre os Grupos Funcionais 154 5 3 1 2 Gest o de Simula es ara 157 5 3 1 3 Controle AAC e dd 158 5 3 2 Modelagem e Constru o da Rotina de Otimiza o 159 5 3 2 1 Indices e Conjuntos de DAadOsS ciciioionononccononononococnonininineneninonos 160 5 3 2 2 Dados de Entrada Par metros Constantes e Coeficientes 162 5 3 2 3 Dados de Sa da Vari veis Decis es e Resultados 165 5 3 2 4 Meta ou Fun o Objetivo nnnnn 167 5 3 2 5 Restri es e Express es sobre Decis es e Vari veis 169 5 3 3 Modelagem e Constru o do Sistema Web
210. ga o de cada cultura Jean Sistematizar os c lculos do irrig metro no sistema com dados de evapotranspira o local Considerando que o solo vento radia o etc s o muito parecidos em toda a regi o hidrogr fica Utilizar esta es de monitoramento para toda a microbacia Qual o per odo do ciclo de opera o seria fact vel em um ambiente real de opera o do sistema dia 12 hs 6 hs Jean Di rio parece melhor Jos Geraldo Di rio parece melhor Qual o degrau hor rio de opera o seria fact vel em um ambiente real de opera o do sistema 1 h 30 min 15 min Jean Uma hora n o seria muito para um cen rio manual No automatizado sim Jos Geraldo Uma hora n o seria muito para um cen rio manual No automatizado sim Paulo Eduardo Marques 242 La An lise de Especialistas a bo Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para la gest J Ei Aloca o de gua na Agricultura Irrigada em N vel de Microbacia Hidrogr fica Outros pontos Jos Geraldo Comentou bastante sobre a tarifa verde e desconto na energia Tamb m comentou que o produtor no modo autom tico deveria autorizar mesmo via sistema que a opera o do seu sistema de irriga o ser autom tica Pois poderia haver perdas financeiras para os usu rios em caso de falhas Paulo Eduardo Marques 243 AP NDICE H An lise de Especialistas em Meteorologia La An lise de Especialistas a ps Projeto Desenvolv
211. garantindo o cadastro de associa es entre pessoas e tornando poss vel indicar por exemplo um usu rio titular e vincul lo a usu rios dependentes como esposa e filhos Atrav s da tabela Endere o o m dulo Cadastro de Empreendimentos AP NDICE K se relaciona com o m dulo Organiza o Territorial AP NDICE M permitindo a localiza o geogr fica dos endere os com informa es georreferenciadas A tabela de endere os tamb m compartilhada com o m dulo Cadastro de Pessoas A tabela Arco Hidrografia do m dulo Organiza o da rea de Drenagem AP NDICE L tamb m foi modelada com um auto relacionamento garantindo a identifica o do arco a jusante e permitindo que o sistema navegue pela rede hidrogr fica a jusante e a montante de qualquer segmento de drenagem A tabela Processo Outorga objeto central do m dulo Gest o de Outorgas AP NDICE N possui relacionamentos com os m dulos Cadastro de Pessoas Organiza o da rea de Drenagem e Organiza o Territorial Estes relacionamentos permitem a identifica o do analista respons vel pela gest o do processo de outorga e a delimita o da regi o geogr fica e da regi o hidrogr fica atendidas A entidade central do m dulo Cadastro de Atividades de Uso da gua AP NDICE O a tabela Atividade Irriga o relacionada s tabelas Processo Outorga e Empreendimento Os relacionamentos permitem que seja identificada a propriedade e localiza o da atividade o
212. gas individuais particularmente em situa es cr ticas de escassez Ainda que a outorga coletiva n o tenha sido acolhida como instrumento de gest o de recursos h dricos na PNRH na pr tica tem se tornado um deles Sua primeira aplica o no pa s ocorreu na d cada de 1990 no estado do Cear pela Companhia de Gest o dos Recursos H dricos em parceria com a Secretaria de Recursos H dricos do Estado e o Departamento Nacional de Obras Contra as Secas SILVA 2006 Naquela poca a aloca o negociada era desenvolvida em reservat rios destinados principalmente ao abastecimento humano dessedenta o animal e irriga o Posteriormente sua aplica o evoluiu para as bacias do estado caso do Jaguaribe e do Banabui Outros processos de aloca o negociada v m sendo implementados com bons resultados em diversas regi es do pa s a citar os estados da Bahia Esp rito Santo Minas Gerais e trechos do Rio Piranhas A u entre os estados da Para ba e do Rio Grande do Norte LORENTZ e MENDES 2010 No estado do Esp rito Santo a instru o normativa do IEMA n 007 2007 estabelece situa es em que pode ser formalizado o processo de outorga nico contemplando mais de um uso ou interfer ncia em recursos h dricos Dentre as situa es poss veis est o os usos e interfer ncias localizadas dentro de uma regi o de conflito pelo uso da gua assim declarada pelo IEMA mediante requerimento IEMA 2007 O estado de Mi
213. gua no evaporat rio 3 data de instala o do aparelho 4 hor rio para verifica o di ria do aparelho 5 identifica o do respons vel t cnico pelo aparelho e 6 empreendimento de instala o Os irrig metros dever o estar associados ao m dulo de pessoas para identificar o respons vel t cnico pela manuten o e opera o di ria do aparelho O m dulo de 134 empreendimentos tamb m est relacionado ao equipamento identificando a propriedade e localiza o de instala o Todas as op es de r guas de manejo e de r guas temporais dever o estar cadastradas no m dulo com as suas informa es caracter sticas para associa o s culturas que as utilizar o no manejo de irriga o a ser acompanhado pelo sistema As r guas de manejo dever o ser cadastradas com as informa es de c digo e descri o para identifica o sensibilidade ao d ficit h drico disponibilidade total de gua no solo e fase de desenvolvimento da cultura e registro de cada marca o da r gua relacionando o n vel de gua no tubo de alimenta o com a respectiva cor e prioridade de irriga o As r guas temporais al m do c digo e descri o para identifica o tamb m dever o registrar a intensidade l quida de aplica o de gua pelo sistema de irriga o e as marca es relacionando o n vel de gua no tubo de alimenta o com o respectivo tempo de irriga o necess rio para o solo atingir a sua capacidade de c
214. huma exig ncia quanto a natureza do problema a n o ser a de que ele possa ser formulado matematicamente WURBS 1993 Os modelos de simula o s o incapazes de encontrar os valores das vari veis de decis o que otimizem os crit rios formulados O usu rio que desejar encontrar valores timos para as vari veis de decis o utilizando um modelo de simula o obrigado a recorrer a processos de tentativa e erro tamb m chamados de m todos de for a bruta Estes m todos se baseiam no processamento repetitivo do modelo visando exaurir a faixa de valores poss veis das vari veis de decis o 78 3 4 4 Modelos de Otimizacao Os modelos de otimiza o s o utilizados quando se deseja encontrar a alternativa que melhor atenda a um objetivo predeterminado Esses modelos sao formulados com a finalidade de determinar valores para um conjunto de variaveis de decisao que ir o maximizar ou minimizar uma fun o objetivo sujeita a restri es Tanto a fun o objetivo quanto as restri es s o representadas por express es matem ticas que dependem das vari veis de decis o WURBS 1993 Os termos vari veis de decis o fun o objetivo e restri es s o frequentemente utilizados nos modelos de otimiza o e as suas defini es s o apresentadas a seguir e Vari veis de decis o s o vari veis que est o sob o controle do decisor e que t m influ ncia na solu o do problema de otimiza o e Fun o objetivo
215. ialized Views SELECT ID USUA ACES INTO V ID USUA ACES FROM US_SIST_IPLW TB_USUA_ACES WHERE CD ELE Materialized Views Logs SELECT SYSDATE INTO Y DH ATUA FROM DUAL 133 Synonyms Inser o de jumento de pessoa la 63 3 Public Synonyms INSERT INTO US SIST IPLW TE DCTO PESS ID TIPO DCTO ID_ORGN GEST NU DCTO PESS 3 88 Database Links COMMIT 2 183 Public Database Links ES Ape PESSOA E XML Schemas Inicializa o da vari W ID DCTO PESS TF Recycle Bin SELECT ID _DCTO_PESS INTO V ID DCTO PESS FROM US SIST IPLN TE DCTO PESS WHERE ID H D Other Users Inser o de pe L f BD_SIST_PLN XE US_SIST_PLN INSERT INTO US_ SIST e TE PESS ID DCTO PRIN DT_INIC_VIGE ID TIPO PESS ID NI gt B Tables COMMET EEB TECLAS QUAL AGUA H E TB_CNTT_PESS ENDERE O 3 EE TB CORR RGUA MANE Inser o de endere o de pe e EE TE CRON INSERT INTO US STST IPLN TE RCD TIPO ENDR ID PESS ID EMPR ID_REGI_GEOG N TB_CULT COMMIT PROCEDURE LUIS PROC IPLN SP CADS PESSGSD SIST PLN XE US PROC IPLN BD SIST IPLN XE US PROC IPLN US PROC IPLN SP CADS PESS Editing Figura 4 10 Aplica o Oracle SQL Developer utilizada para a manipula o da base de dados Finalmente no final desta etapa foi disponibilizada uma base de dados modelada e carregada com todas as informa es est ticas necess rias para o funcionamento do sistema de apoio decis o As demais informa es que requerem atualiza o di ria como a opera o de sistemas de
216. ica o nica das restri es i 1 2 m c ndice do modelo de otimiza o desenvolvido que representa as culturas irrigadas de uma regi o hidrogr fica CC teor de umidade do solo em capacidade de campo em peso ci custo unit rio de um modelo de rede de fluxo gen rico associado vaz o m dia no arco i j segmento da hidrografia entre o n ie o n j durante o intervalo de tempo Ck dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a cultura irrigada pela capta o superficial k com origem em arcos da hidrografia e destino para sistemas de irriga o C dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a cultura irrigada pela capta o superficial com origem em reservat rios e destino para sistemas de irriga o Ds densidade do solo seco em g cm DTA disponibilidade total de gua no solo em mm cm Ea efici ncia de aplica o da irriga o em E espa amento entre os emissores do sistema de irriga o do tipo microaspersor em m E espa amento entre as linhas laterais de culturas irrigadas com sistema de irriga o do tipo microaspersor em m ETo evapotranspira o de refer ncia para uma cultura f fator de disponibilidade de gua no solo que depende da cultura e da evapotranspira o de refer ncia E To adimensional f X fun o objetivo de um modelo de otimiza o g
217. idade de campo ponto de murcha permanente e densidade do solo das propriedades Camada Areia Silte Argila Classifica o CC PMP Ds opcao 26 0 9 Textura g cm A 0 0 2 61 2 0 4 38 4 Argilosa 24 97 14 69 1 34 B 0 0 2 64 6 5 3 30 1 M dia 23 36 12 52 1 36 e 0 0 2 72 5 4 2 23 3 M dia 23 07 11 81 1 41 D 0 0 2 54 5 7 8 37 7 Argilosa 26 31 13 58 1 51 E 0 0 2 544 11 0 34 6 Argilosa 25 12 15 79 1 32 Fonte Lima 2012 Nota Dados adaptados pelo autor Tabela 3 6 Caracteriza o dos sistemas de irriga o de cada propriedade selecionada Vaz o l h Intensidade Uniformidade Espa amento Propriedade de Aplicac o entre Emissor Sistema mm h CUC CUD Emissores A 86 58 12554 10 4 23 89 55 85 59 3102 80 5 0x4 0 B 61 00 11468 00 3 05 85 41 78 28 3911 30 4 0x5 0 C 163 21 28072 12 10 20 92 26 84 67 2848 40 4 0x4 0 D 112 59 6755 40 4 02 70 43 56 13 1841 00 4 0x5 0 E 44 64 5892 48 1 86 83 32 74 94 3218 60 6 0x4 0 Fonte Lima 2012 Nota Dados adaptados pelo autor Tabela 3 7 R guas de manejo e temporal das propriedades selecionadas Propriedade DTA R gua de L mina L quida de R gua mm cm Manejo Aplica o mm h Temporal A 1 38 CS1 4 4 23 4 2 B 1 47 CS1 5 3 05 3 C 1 59 CS 1 6 10 20 10 D 1 92 CS1 9 4 02 4 E 1 23 CS1 2 1 86 1 9 Fonte Lima 2012 Nota Dados adaptados pelo autor Durante a opera o realizada no per odo de setembro a dezembro de 2012 foram levantados diariamente atrav s
218. idade h drica a jusante No ponto D a jusante do ponto B a vaz o Qv de 120 l s e 50 deste 75 valor 60 l s s o outorg veis por m ao descontar as capta es a montante restam apenas 10 l s dispon veis para outras outorgas Ou seja no ponto D e a montante incluindo o ponto B n o podem ser outorgadas vaz es de capta o superiores a 10 l s caso contr rio a exig ncia de perman ncia de 50 da Qg n o ser atendida ao longo de todo o curso d gua 3 4 2 Sistemas de Apoio Decis o Os Sistemas de Apoio a Decis es SAD ou Sistemas de Suporte a Decis es SSD s o ferramentas de aux lio tomada de decis es baseada na intensa utiliza o de bases de dados e modelos matem ticos e tamb m na facilidade com que propicia o di logo entre o usu rio e o computador Segundo Porto e Azevedo 1997 s o sistemas computacionais que t m por objetivo ajudar indiv duos que tomam decis es na solu o de problemas parcialmente estruturados ou n o estruturados Os autores complementam que o melhor SAD n o obrigatoriamente aquele que utiliza as melhores t cnicas mas o que capaz de induzir s melhores decis es sendo necess rio verificar com os usu rios se est o dispostos a assumir riscos ou n o e definir as regras que orientar o a escolha seja para se chegar a uma solu o tima ou a uma solu o satisfat ria A arquitetura de um sistema de apoio decis o formada por tr s componentes ou c
219. iente ideal para avaliar o uso do sistema pelos diversos perfis de usu rios e discutir poss veis melhorias na aplica o e no fluxograma de opera o utilizado ajustando regras par metros e redefinindo responsabilidades As oficinas tamb m podem ser utilizadas para planejamento Com o m dulo de simula o poss vel avaliar os impactos de altera es nos processos de outorga coletiva e na configura o de disponibilidades e demandas da regi o hidrogr fica decidindo a es em conjunto com a comunidade Entre as poss veis avalia es via simula o est o 1 altera es nas vaz es residuais exigidas pelos rg os gestores ou inclus o de novos pontos de controle 2 altera es de par metros de reservat rios ou inclus o de novos reservat rios na regi o 3 altera es de vaz es origens e destinos das interfer ncias h dricas ou inclus o de novas interfer ncias 4 inclus o de novas culturas irrigadas atendidas pelo processo de outorga coletiva 5 altera o das restri es hor rias utilizadas e 6 altera o das configura es para ajustes de prioridades pela previs o de precipita o k Manuten o peri dica de equipamentos e componentes do sistema Diversos equipamentos e componentes da arquitetura do SAD dependem de manuten es peri dicas para evitar degrada o e mau funcionamento Como exemplo a uniformidade de distribui o dos sistemas de irriga o tende a reduzir se ao longo do tem
220. ileira de Recursos H dricos S v 14 n 4 p 51 69 2009 MAXIMAL SOFTWARE MPL for Windows Manual S I Dispon vel em lt http www maximalsoftware com mpl gt Acesso em 18 mai 2014 MENDON A A S Regionaliza o Hidrol gica In PAIVA J B D PAIVA E M C D Org Hidrologia Aplicada a Gestao de Pequenas Bacias Hidrograficas Porto Alegre RS ABRH 2001 cap 7 p 165 168 MICROSOFT Microsoft Solver Foundation 3 1 Sl Dispon vel em lt http msdn microsoft com pt br deviabs hh145003 aspx gt Acesso em 18 mai 2014a MICROSOFT Microsoft Visual Web Developer Express S Dispon vel em lt http msdn microsoft com pt br library dd537667 v vs 100 aspx gt Acesso em 19 jul 2014b MINIST RIO DA INTEGRA O NACIONAL MIN Plano Diretor de Agricultura Irrigada do Estado de Minas Gerais PAI MG Belo Horizonte MG 2010 MINAS GERAIS Estado Projeto de Lei n 2 955 de 15 de mar o de 2012 Disp e sobre a outorga coletiva do direito de uso de recursos h dricos e d outras provid ncias Belo Horizonte MG Assembleia Legislativa do Estado de Minas Gerais 2012 Dispon vel em lt http Avww almg gov br atividade parlamentar tramitacao_projetos interna html a 2012 amp n 2955 amp t PL gt Acesso em 05 nov 2014 MITTELMANN H D Decision Tree for Optimization Software benchmarks for optimization software Tempe AZ USA Department of Math and Stats Arizona State Universit
221. imento Pai IDENTIFICADOR Pessoa Usu rio IDENTIFICADOR Pessoa Respons vel T cnico DENTIFICADOR Porte DENTIFICADOR Grupo Atividade Principal VALOR Renda Anual VALOR Patrimonial DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o DENT Tipo Irrig metro IDENTIFICADOR Tipo Irrig metro C DIGO Tipo Irrig metro DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Irrig metro DESCRI O Tipo Irrig metro DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o IDENTIFICADOR Irrig metro C DIGO Irig metro DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia DESCRI O Irrig metro MEDIDA N vel Evaporat rio DATA Instala o HORA Opera o IDENTIFICADOR Tipo Irig metro IDENTIFICADOR rg o Gestor IDENTIFICADOR Pessoa Respon IDENTIFICADOR Empreendim TEXTO Observa o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu DATA HORA Atualiz IDENTIFICADOR Pessoa IDENTIFICADOR Pessoa IDENTIFICADOR Documento Principal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Pessoa IDENTIFICADOR N vel Pessoa NOME Pessoa DATA Nascimento IDENTIFICADOR Pessoa Pai IDENTIFICADOR N vel Escolaridade VALOR Renda Anual VALOR Patrimonial DATA HORA Criac o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o
222. imento de Sistema de Apoio Decis o para J E Aloca o de gua na Agricultura Irrigada em N vel de Microbacia Hidrogr fica AN LISE DE ESPECIALISTAS EM METEOROLOGIA Hugo Ey dos Anjos Ramos maper OP 1 Apresenta o do Projeto O projeto tem como objetivo contribuir para o aperfei oamento da autogest o comunit ria de recursos h dricos por microbacia atrav s do uso coordenado e integrado de irrig metros e um sistema de apoio decis o para aloca o de gua de forma justa participativa e consensual entre os usu rios pequenos produtores rurais de base agricola familiar Durante a apresenta o do projeto ser o abordados os t picos a seguir Cen rios de utiliza o da gua contemplados no sistema Componentes e arquitetura do sistema Modelagem matem tica do problema de otimiza o Irrig metro como fonte de informa o das demandas h dricas das culturas Influ ncia da previs o meteorol gica na defini o das prioridades de irriga o Gest o das agendas de outorga irriga o e capta o Fluxo de opera o di rio do sistema Ciclos de testes previstos para avalia o de resultados Benef cios da utiliza o do sistema SPN AvP YN pa 2 Discuss es Gerais Abaixo s o apresentados pontos gerais relacionados aos t picos apresentados 1 Os cen rios de utiliza o da gua contemplados s o suficientes para uma avalia o inicial do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser r
223. ina de otimiza o em relat rios de acompanhamento de atividades fluvi metros reservat rios e interven es h dricas Os relat rios gerados pela simula o na aplica o web est o dispon veis nos ap ndices AP NDICE Z AA AB e AC De maneira resumida a Tabela 5 14 apresenta para cada cultura do cen rio de simula o a l mina l quida necess ria obtida na leitura dos tubos de alimenta o dos irrig metros e os valores correspondentes para o tempo de irriga o necess rio e prioridade Estas tr s informa es al m da respectiva cor da r gua de manejo s o apresentadas em duas vis es 1 sem considerar o efeito da previs o de precipita o e 2 ap s aplica o dos ajustes pela previs o de precipita o poss vel observar que apenas a cultura 4 por ter prioridade inferior a 550 sofreu ajustes nos dados pelo sistema diminuindo em uma hora o tempo de irriga o necess rio As demais culturas n o sofreram ajustes pela previs o por j estarem em estado bem avan ado de escassez h drica Tabela 5 14 Informa es de culturas consolidadas para cen rio com previs o de precipita o Ajustes pela Previs o de Precipita o Sem Previs o de Precipita o Horas a Irrigar Final Cultura 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tubo mm Horas a lrrigar Prioridade Tubo mm Horas alrrigar Prioridade Sem Chuva Com Chuva pa o As duas ltimas colunas da Tabela 5 14 apresentam a qua
224. inas de otimiza o e valida o das regras de atribui o das prioridades s demandas h dricas 4 2 2 Atribui o de Prioridade as Demandas Hidricas A atribui o de prioridade s demandas h dricas de cada cultura consistiu na convers o das cores da r gua de manejo dos irrig metros em valores num ricos que pudessem ser utilizados pelo sistema para diferenciar o grau de necessidade das culturas pela gua num dado momento As prioridades utilizadas pelo sistema devem permitir que mesmo culturas com uma mesma cor da r gua de manejo num determinado dia possam ser diferenciadas quanto criticidade do d ficit h drico Nesta etapa foi importante utilizar as diversas configura es de r guas de manejo e r guas temporais dos irrig metros instalados em campo para a defini o de uma regra justa de diferencia o das demandas h dricas e que pudesse ser aplicada a qualquer outra sele o de r guas Para se alcan ar este n vel de diferencia o entre as demandas foi necess rio relacionar cada mil metro do tubo de alimenta o do irrig metro com um valor de prioridade distinto Este valor de prioridade para cada mil metro de decr scimo no n vel de gua do tubo de alimenta o deve ser vari vel por cultura ou r gua de manejo utilizada acompanhando o c digo de cores impresso nas r guas 108 Ap s a defini o das regras de atribui o das prioridades s demandas h dricas de cada cultura tamb m se dis
225. interven es Passo 14 Informar Dados Meteorol gicos indica o da estimativa de precipita o e probabilidade de incid ncia de chuvas a ser considerada Passo 15 Guardar Dados Informados grava o dos dados da simula o inseridos nos passos anteriores na base de dados e execu o da rotina de otimiza o para gera o dos relat rios apresentados nos passos seguintes 185 e Passo 16 Visualizar Relat rio de Acompanhamento de Fluvi metros visualiza o de vaz o medida vaz o outorg vel e soma das vaz es de capta o para as interven es h dricas ativadas no arco e em arcos a montante por arco de hidrografia monitorado e intervalo hor rio e Passo 17 Visualizar Relat rio de Acompanhamento de Atividades visualiza o do planejamento de irriga o por cultura e intervalo hor rio incluindo a origem da gua captada a vaz o do sistema de irriga o e as medidas do tubo de alimenta o do irrig metro antes e depois da irriga o e Passo 18 Visualizar Relat rio de Acompanhamento de Reservat rios visualiza o de volume inicial volume adicionado e subtra do pelas capta es ativadas e volume final por reservat rio e intervalo hor rio e Passo 19 Visualizar Relat rio de Acompanhamento de Interven es visualiza o do planejamento de opera o das interven es h dricas por intervalo hor rio e interven o h drica Dentre as informa es apresentadas est o a origem o destin
226. ios existentes ao longo da rede hidrogr fica e Interven o informa es das capta es atendidas pelas outorgas coletivas identificando as origens curso d gua ou reservat rio os destinos reservat rios ou sistemas de irriga o dos recursos h dricos captados e agendas de opera o O m dulo Opera o foi especificado incluindo as telas de monitoramento e opera o apresentadas abaixo e Fluvi metro compreende as telas para cadastro e consulta das vaz es mensuradas pelos fluvi metros da rede hidrogr fica e Irrig metro engloba as telas de cadastro e consulta das informa es provenientes da opera o dos irrig metros como o n vel de gua no tubo de alimenta o e n vel de gua no pluvi metro e Reservat rio telas de cadastro e consulta dos volumes de reservat rios monitorados e Meteorologia compreende as telas para cadastro e consulta das previs es de precipita o 126 e Opera o tela para consulta pelo produtor do planejamento de opera o das capta es e irriga es sob sua gest o e tela para cadastro dos hor rios de in cio e fim das capta es e irriga es aplicadas pelo produtor Para o m dulo Simula o foi especificada uma tela para cadastro e parametriza o dos testes de simula o onde tamb m deve ser poss vel executar as rotinas de otimiza o para aloca o da gua dispon vel entre as diversas capta es configuradas Outra tela de consulta permitir
227. ique Outorgar gua com base na efici ncia dos sistemas de irriga o de cada produtor Ou pelo menos ter algum controle baseado neste acompanhamento Em pocas de escassez melhor irrigar uma nica vez por mais tempo do que v rias vezes por menor tempo No primeiro caso se diminui as perdas por evapotranspira o A utiliza o das agendas de outorga irriga o e capta o s o fact veis em um ambiente real de opera o do sistema A funcionalidade de gest o das agendas importante para o sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique Considerar demandas de fertirriga o Praticamente todas as culturas possuem estas demandas h dricas Nos casos em que a aduba o realizada no mesmo dia da irriga o n o precisaria apontar esta demanda extra Caso o sistema fosse autom tico seria desnecess rio O fluxo de opera o di rio fact vel em um ambiente real de opera o do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique O fluxo de opera o vi vel principalmente no cen rio totalmente automatizado Comentou que j existe um produtor no Sossego onde o sistema de irriga o opera de forma autom tica ligando de forma alternada entre os dias O sistema auxiliaria o acompanhamento do uso da gua pelos rg os gestores e sociedade Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas para garantir a sua utiliza o pelos rg os gestores e sociedade Justifiq
228. ir responsabilidades dentro de um sistema de recursos naturais e permite em longo prazo o aprendizado com as a es tomadas De forma semelhante Olsson et al 2004 apud ARMITAGE et al 2008 p 87 define a cogest o auto adaptativa como um sistema flex vel de gest o de recursos naturais de base comunit ria adaptado para regi es e situa es espec ficas e apoiado por v rias organiza es em diferentes escalas De acordo com Coordination SUD 2012 a maior parte dos problemas encontrados nos sistemas de irriga o pode ser resolvida no n vel local sem a interven o de organiza es governamentais As solu es para os problemas surgem dos pontos fortes de institui es locais e do conhecimento local Apesar disso o acesso a institui es de n veis mais elevados pode ser til no caso de conflitos que v o al m dos rg os locais Estes conflitos ter o maior chance de serem resolvidos de forma r pida e eficaz se os rg os de gest o locais j estiverem estabelecidos 51 No Brasil Poloni 2010 destaca algumas experi ncias de cogest o e autogest o local em subs dio gest o formal implementados a partir da d cada de 80 nos estados do Paran e Santa Catarina nos anos 90 em S o Paulo e no Rio de Janeiro em 2006 Esses programas definiram a microbacia hidrogr fica como unidade de planejamento interven o e avalia o estabelecendo um novo marco na abordagem das quest es socioambientais para o meio rur
229. irriga o respons vel por 70 de toda a retirada de gua doce de rios e outros mananciais e garante 40 da produ o agr cola mundial em 20 das terras cultivadas COORDINATION SUD 2012 O ltimo relat rio de conjuntura dos recursos h dricos no Brasil mostra que 72 de toda a vaz o outorgada no per odo entre agosto de 2010 e julho de 2011 foi utilizada na irriga o ANA 2012 A Figura 3 1 apresenta o percentual de vaz es outorgadas no per odo por finalidade de uso m Abastecimento P blico Ind stria E Irriga o m Outros Figura 3 1 Vaz o outorgada entre agosto de 2010 e julho de 2011 por finalidade de uso no Brasil Fonte ANA 2012 Nota Dados adaptados pelo autor 57 As estat sticas em processamento projetam a rea irrigada do Brasil em cerca de 3 89 milh es de hectares Ademais o pa s conta com uma rea agr cola potencial adicional para o desenvolvimento sustent vel da agricultura irrigada de cerca de 26 milh es de hectares irrig veis o que corresponde a 13 das reas potencialmente irrig veis no mundo CHRISTOFIDIS 2008 Uma produ o eficiente e rent vel deve constituir o principal objetivo econ mico de um empreendimento agr cola com utiliza o racional dos recursos dispon veis a fim de se obterem os mais altos n veis de produtividade econ mica Na irriga o a gua o recurso natural sobre o qual se tem maior interesse em exercer controle no sentido de
230. is tr s poss veis origens ou destinos de capta es e dois identificadores temporais e Capta es Arco Cultura CAC representam as capta es superficiais com origem nos arcos da hidrografia e destino para sistemas de irriga o das culturas e Capta es Reservat rio Cultura CRC representam as capta es superficiais com origem nos reservat rios e destino para sistemas de irriga o das culturas e Capta es Arco Reservat rio CAR representam as capta es superficiais com origem nos arcos da hidrografia e destino para reservat rios e Arcos representam os arcos da hidrografia ou segmentos da rede drenagem da microbacia e poss veis origens das capta es e Reservat rios representam os reservat rios da regi o e poss veis origens ou destinos das capta es e Culturas representam as culturas irrigadas da microbacia cujas demandas h dricas devem ser atendidas com gua dispon vel para outorga S o poss veis destinos das capta es e Hor rios representam os degraus ou intervalos hor rios dispon veis para opera o dos sistemas de capta o e irriga o das propriedades ao longo do dia O intervalo temporal adotado deve ser definido antes da execu o da rotina de otimiza o e pode ser de qualquer dimens o de minutos a horas e R guas Este conjunto de dados representa os intervalos temporais dispon veis para irriga o segundo as r guas temporais de irrig metros Por exemplo supondo que
231. is altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique Torna se importante principalmente no caso do Rel gio Verde para evitar consumos desnecess rios de energia O fluxo de opera o di rio fact vel em um ambiente real de opera o do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique Sim No caso de opera o autom tica o sistema poderia por exemplo interromper a irriga o em caso de in cio de chuva que se mantenha por um tempo E ainda utilizando dados de radar poderia confirmar volume de gua ainda a cair e cancelar as irriga es Depois do t rmino da chuva o sistema poderia refazer os c lculos ou aguardar o pr ximo ciclo O sistema auxiliaria o acompanhamento do uso da gua pelos rg os gestores e sociedade Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas para garantir a sua utiliza o pelos rg os gestores e sociedade Justifique Ajudaria muito inclusive no acompanhamento das previs es Qual a vis o de futuro para este sistema aplicabilidade preocupa es defici ncias benef cios Quais novas funcionalidades poderiam deveriam ser consideradas em vers es posteriores Justifique Algumas funcionalidades j comentadas em respostas anteriores e posteriores Preocupa o muito grande com custo de se implantar o sistema e com o custo de log stica para entrada de dados caso o sistema n o esteja totalmente autom tico Mas tamb m foi comentado que o custo com a automa
232. is v N mero do Documento Limpar Consultar Pessoas Encontradas N mero do Documento Nome da Pessoa Data de Nascimento Marcelo Toledo 15 04 1976 Roger Passos 07 03 1982 Alcione Ottoni 07 07 1967 Marconi Silva 09 12 1970 Joel Mariano 22 11 1971 Informa es Detalhadas da Pessoa Tipo do Documento N mero do Documento Data de Emiss o Nome da Pessoa Data de Nascimento Tipo da Pessoa N vel da Pessoa Escolaridade Valor da Renda Anual M xima US Valor Patrimonial M ximo US Estado Cidade Bairro Endere o Complemento CEP Cadastro de Pessoa F sica 10345655412 08 08 1986 Alcione Ottoni 07 07 1967 Pessoa F sica Usu rio Titular Ensino M dio Completo 24000 175000 Esp rito Santo Itarana Riacho Doce Rua das Flores n 11 Casa 2 32051000 Atualizar Figura 5 17 Tela com formul rio para consulta de pessoas na base de dados 5 3 3 3 M dulo de Opera o Conforme apresentado anteriormente na Tabela 5 11 o m dulo Opera o foi dividido em dois menus 1 monitoramento incluindo as telas de cadastro e consulta 180 do monitoramento de fluvi metros irrig metros reservat rios e meteorologia ou dados de previs o de precipita o e 2 opera o tela para consulta pelo produtor rural do planejamento de opera o das interven es sob sua gest o e cadastro dos hor rios de in cio e fim das capta es efetivamente realizadas O acesso s telas do m d
233. isponibiliza o da aplica o para os usu rios finais O m dulo tamb m deve registrar o relacionamento de cada mil metro do tubo de alimenta o com as marca es da r gua temporal indicando o tempo em minutos necess rio para aplica o da l mina l quida informada O tempo t em minutos necess rio para aplicar uma determinada l mina l quida na cultura calculado pela f rmula a seguir utilizando a intensidade de aplica o do sistema de irriga o associada a cada modelo de r gua temporal pe 2 60 5 3 Onde t a intervalo temporal para aplica o da l mina l quida em minutos L a l mina l quida apontada pelo tubo de alimenta o em mm IL a intensidade l quida de aplica o do sistema de irriga o em mm h O sistema de informa es ao receber as leituras di rias do pluvi metro e do tubo de alimenta o dos irrig metros ir calcular a l mina l quida que deve ser aplicada na cultura e partindo das marca es das r guas de manejo e r guas temporais registradas na base de dados indicar as prioridades de cada demanda h drica e os tempos de irriga o necess rios para aplica o da l mina nas culturas Para exemplificar foram utilizadas as informa es da Tabela 5 4 extra das dos ap ndices AP NDICE A B C D e E com dados coletados dos irrig metros instalados nas propriedades selecionadas na bacia hidrogr fica do C rrego Sossego para o dia 13 de outubro de 2012 Para
234. itaria acessos recorrentes ao sistema ao longo do dia para entrada de dados e consultas Sugeriram que o planejamento di rio das aloca es de gua deveria ser realizado com um controle por horas do tempo em que os sistemas de capta o e irriga o deveriam permanecer em opera o Um planejamento controlado no n vel de minutos s seria justificado num cen rio de total automa o dos processos onde as informa es necess rias para a opera o di ria seriam recebidas pelo sistema por telemetria e as capta es e irriga es tamb m fossem iniciadas remotamente pelo sistema sem necessidade de interven es manuais pelos usu rios A Figura 5 3 apresenta o fluxo de opera o do SAD desenhado ap s a fase de levantamento de requisitos As engrenagens da figura representam processos que poderiam ser automatizados evitando acessos de usu rios ao SAD 128 Previs o Meteorol gica 2 Leitura de Vaz es e Previs o de H Q Q Q e Medi es nos pontos precipita o PS SS SJ de controle e Probabilidade de bd Lisa lt usd e Configura o do valor precipitac o outorg vel Leitura dos Irrig metros Regibtra Reglstra Registra e Medi es dos tubos de Leitura dos meo Previs o Meteorol gica Leitura df Vaz es alimenta o Y e Medi es dos pluvi metros Sistema de Apoio Decis o e Reposi o de gua nos ana A tubos de alimenta o Base de Dados f Dados Vaz o Propriedades Outorgada
235. itas Esse fato diminui consideravelmente a necessidade de trabalho para desenvolver novos modelos e permite concentrar esfor os na integra o dos m dulos na aquisi o de informa es e conhecimentos sobre os sistemas e principalmente no relacionamento do SAD com o usu rio final Os pacotes computacionais de modelagem matem tica s o utilizados em muitas reas de aplica o como a ind stria petrol fera a ind stria qu mica a produ o de a o e o agroneg cio sobretudo para modelagem e resolu o de problemas log sticos S o compostos por pelos menos um dos componentes abaixo e Application Programming Interface API uma biblioteca de programa o um conjunto derotinase padr es estabelecidos por 85 um programa computacional para a utiliza o das suas funcionalidades por aplicativos de terceiros que n o pretendem se envolver em detalhes da implementa o mas apenas utilizar seus servi os Por exemplo poss vel desenvolver um SAD que utiliza a API de um pacote computacional externo para executar um determinado algoritmo de otimiza o j reconhecido pelo mercado Integrated Development Environment IDE uma aplica o que oferece recursos abrangentes a programadores de computador para desenvolvimento de outros aplicativos Um IDE normalmente consiste de um editor de c digo fonte com ferramentas de automa o e depura o para tornar o trabalho de codifica o mais r pido e f cil A maio
236. ivamente sendo entregues no final das doze horas de planejamento com um volume somado superior ao volume inicial total A redu o dos volumes armazenados nas primeiras horas do planejamento ocorreu devido utiliza o dos reservat rios para suprimento das demandas de irriga o Ap s as tr s primeiras horas os reservat rios j estavam vazios ou com n veis muito baixos para opera o mas ainda n o podiam ser recarregados pois ainda existiam culturas com demandas para irriga o que tinham prefer ncia pela gua dispon vel nos cursos d gua Ap s as sete horas iniciais as demandas por irriga o priorit rias j haviam sido atendidas e a recarga dos reservat rios foi ent o iniciada respeitando a disponibilidade de gua nos arcos da hidrografia Com este cen rio poss vel analisar como o sistema realiza a gest o da disponibilidade h drica entre cursos d gua e reservat rios No intervalo temporal 5 por exemplo ocorreu um pico de capta es no arco 5 Neste hor rio as culturas 8 9 e 10 competiam pela gua dispon vel no arco 5 e reservat rios 4 e 5 Por m o reservat rio 5 n o possu a volume til dispon vel para capta es e o reservat rio 4 s possu a volume suficiente para atendimento a uma nica capta o O sistema ent o alocou a gua dispon vel do reservat rio 4 para uma cultura e ativou duas outras capta es com origem no arco 5 para atendimento s outras duas culturas Para que o arco
237. iversidade Federal do Espirito Santo Vit ria ES 2010 REICHARDT K A gua em Sistemas Agr colas S o Paulo SP Editora Manole 1990 REIS E F BARROS F M CAMPANHARO M PEZZOPONE J E M Avalia o do Desempenho de Sistemas de Irriga o por Gotejamento Revista Engenharia na Agricultura Vi osa MG v 13 p 74 81 2005 REIS L F R AKUTSU J Estrat gias Operacionais para Sistemas de Reservat rios via Algoritmo Gen tico Revista Brasileira de Recursos H dricos S 1 v 7 n 3 p 5 17 2002 RIBEIRO C B M MARQUES F A SILVA D D Estimativa e Regionalizac o de Vaz es M nimas de Refer ncia para a Bacia do Rio Doce Revista Engenharia na Agricultura Vi osa MG v 13 n 2 p 103 107 2005 ROELOFS M BISSCHOP J AIMMS the user s guide Haarlem The Netherlands Paragon Decision Technology 2013 Dispon vel em lt http ousiness aimms com gt Acesso em 18 mai 2014 ROSENTHAL R E GAMS a user s guide Washington DC USA GAMS Development Corporation 2014 Dispon vel em lt http www gams com index htm gt Acesso em 18 mai 2014 SANTANA A G Dimensionamento timo de um Sistema de Recursos H dricos de Grande Porte 1998 Disserta o Mestrado em Recursos H dricos e Saneamento Ambiental Instituto de Pesquisas Hidr ulicas Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre RS 1998 SCHARDONG A Aplica o de T cnicas de Programa o Linea
238. l a la dad Di ari da 160 Tabela 5 9 Dados de entrada utilizados na formula o matem tica e modelagem CO PlODle Macnee a aa ei i nn 162 Tabela 5 10 Dados de saida utilizados na formulagao matematica e modelagem do problema wi attic ci sich gi a PD ihe a hte eae ds 166 Tabela 5 11 Mapa de conte do dos menus da aplica o web 174 Tabela 5 12 Informa es relacionadas s culturas utilizadas nos cen rios de SIMUIA O smp SS EA 191 Tabela 5 13 Informa es relacionadas rede de drenagem utilizadas nos cen rios de SIMULA O penal Ica E SN iai indi 192 Tabela 5 14 Informa es de culturas consolidadas para cen rio com previs o de precipitacaO emer ee Ue mere Ole o ais todito ab ita anais dia ENE EAE abas rere 201 LISTA DE S MBOLOS a indice do modelo de otimiza o desenvolvido que representa os arcos da hidrografia ou segmentos da rede de drenagem de uma regi o hidrogr fica Ax dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa o arco de origem da capta o superficial k com origem em arcos da hidrografia e destino para sistemas de irriga o Am dado de entrada do modelo de otimiza o desenvolvido que representa o arco de origem da capta o superficial m com origem em arcos da hidrografia e destino para reservat rios b par metros de um modelo de otimiza o gen rico sendo i um ndice sequencial para identif
239. la o IDENTIFICADOR Simula o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia MEDIDA Previs o Precipita o PERCENTUAL Probabilidade Precipita o DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o IDENTIFICADOR Previs o Meteorol gica Simula o Simula o Cronologia Simula o IDENTIFICADOR Cronologia Simula o IDENTIFICADOR Simula o IDENTIFICADOR Capta o Superficial Simula o IDENTIFICADOR Atividade Irriga o Simula o DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia HORA In cio HORA Fim DURACAO Faixa Hor ria HORA In cio Faixa Hor ria FICADOR Simula o C DIGO Simula o n cio Vig ncia HORA Fim Faixa Hor ria INDICADOR Agendamento DATA HORA Cria o amp DESCRI O Simula o eee E A GHEE Reservat rio Simila o IDENTIFICADOR IDENTIFICADOR Ra Atualiza o IDENTIFICADOR Reservat rio Simula o IDENTIFICADOR Regi o Hidrogr fica IDENTIFICADOR Simula o so IDENTIFICADOR Pessoa Analista Processo Y C DIGO Reservat rio TEXTO Observag o DATA In cio Vig ncia DATA HORA Cria o M DATA Fim Vig ncia N asa Cria o Atividade Imiga o Simula o DESCRI O Reservat rio ualiza o PERES z Meo Util Minimo IDENTIFICADOR Usu rio At 0H IDENT FICADOR Atividade Irrigac o Simula o MEDIDA Volume
240. lacionadas ao tema na bacia do C rrego Sossego Projeto Sossego Neste mapeamento foram verificadas as fontes de dados a confiabilidade das previs es de precipita o e como as informa es deveriam ser integradas no sistema para auxiliar a tomada de decis o sobre a irriga o em fun o da probabilidade de incid ncia de chuvas Os irrig metros tamb m foram mapeados como fontes de dados para o sistema respons veis pela indica o da demanda h drica di ria da cultura nas propriedades Conforme comentado anteriormente os dados a serem monitorados e coletados diariamente incluem a l mina de aplica o di ria indicada pelo tubo de alimenta o a leitura do pluvi metro o tempo de irriga o necess rio observado na r gua temporal e o hor rio de consulta do produtor ao irrig metro Caso o produtor pratique a irriga o dever ser monitorado se houve necessidade de reposi o de gua no tubo de alimenta o e os hor rios de in cio e fim da opera o A AGERH criada em 2013 possui como finalidade executar a Pol tica Estadual de Recursos H dricos regular o uso dos recursos h dricos estaduais promover a implementa o gest o das obras de infraestrutura h drica de usos m ltiplos e realizar o monitoramento hidrol gico no estado do Esp rito Santo Durante a maior parte das atividades deste trabalho tais atribui es eram do IEMA atrav s de diretoria espec fica de recursos h dricos Por isso algumas refer
241. lacionado ao desempenho das conex es com a internet de cada usu rio Muitos outros diagn sticos de recursos h dricos poder o ser realizados por meio do banco de dados unificado e outros relat rios poder o ser desenvolvidos em vers es posteriores para complementa o dos atuais sobretudo com potencial de apoiar a es de fiscaliza o e planejamento pela comunidade e rg os gestores Por fim o m dulo Simula o da aplica o web tamb m foi avaliado utilizando a microbacia hipot tica Figura 4 14 especificada na se o 4 4 1 e as mesmas configura es de arcos reservat rios culturas e interfer ncias definidas para o cen rio 3 de testes com a rotina de otimiza o Por m nesta ltima simula o via aplica o web o cen rio foi executado considerando uma previs o de precipita o de 5 mm e 98 de probabilidade de chuvas para o dia O per odo di rio total para planejamento da opera o foi reduzido para apenas tr s horas para simplificar a 201 an lise dos resultados gerados Tamb m n o foram definidas restri es hor rias para outorga culturas ou interven es h dricas Todos os passos da tela de cadastro de simula o da aplica o web apresentados na se o 5 3 3 4 foram executados Os passos iniciais registraram todas as informa es relacionadas ao teste J os ltimos quatro passos foram gerados automaticamente ao se gravar a simula o consolidando os resultados da execu o da rot
242. le Convex Piecewise Linear Programs Mathematical Programming North Holland v 24 p 126 140 1985 INSTITUTO ESTADUAL DE MEIO AMBIENTE E RECURSOS HIDRICOS IEMA Espirito Santo Instru o Normativa n 007 de 28 de maio de 2007 Diario Oficial do Esp rito Santo Cariacica 2007 Dispon vel em lt http www meioambiente es gov br gt Acesso em 12 mar 2013 JAIRAJ P G VEDULA S Multireservoir System Optimization Using Fuzzy Mathematical Programming Water Resources Management S I v 14 n 6 p 457 472 2000 LABADIE J W Program MODSIM river basin network flow model for the microcomputer Colorado USA Colorado State University 1988 LABADIE J W Reservoir System Optimization Models In LABADIE J W Decision Support Systems Applied to Water Resources Engineering S o Paulo Brasil 1998 p 83 110 223 LABADIE J W Optimal Operation of Multireservoir Systems state of the art review Journal of Water Resources Planning and Management S v 130 n 2 p 93 111 2004 LABGEST Estudo da Influencia do Manejo da Irriga o na Produtividade de Caf Banana e Inhame na Bacia Experimental do C rrego Sossego ES Relat rio Final de Pesquisa Vit ria ES 2010 LANKFORD B A HEPWORTH N The Cathedral and the Bazaar monocentric and polycentric river basin management Water Alternatives S I v 3 n 1 p 82 101 2010 LEME E J A Otimiza o da Irriga o da Cana de Acucar S
243. lication where it is possible to record all the relevant information to run the optimization routine and check the water allocation planning among users encouraging community participation in decision making As a demonstration the system was applied to a hypothetical watershed In the simulations ten different crops compete for the available water of a river basin through direct catches over watercourses and reservoirs In addition to validating the functionalities developed it was also checked the potential use of the system in assessing the impacts of adjustments in water rights restrictions inclusions of new crops changes in working capacity of water harvesting and irrigation systems adjustments of the available operation period and changes in the design of reservoirs Keywords Water resource management Collective water rights Decision support systems Optimization models Linear programming Family farming Irrigation management Irrig metro LISTA DE FIGURAS Figura 3 1 Vaz o outorgada entre agosto de 2010 e julho de 2011 por finalidade de ESG NO BIAS E EAE aaa aaa 56 Figura 3 2 Sistema de irriga o por microaspers o A e por gotejamento B 62 Figura 3 3 Evaporimetro direita e pluvi metro esquerda 63 Figura 3 4 Inser o da microbacia do C rrego Sossego na bacia hidrogr fica do MIO DOCE A e estad Leo 68 Figura 3 5 Mapa de localiza o das propriedades com ir
244. limitada do n mero de acessos simult neos As interfaces amig veis na web entregues com o sistema simplificam o di logo com os usu rios pois apresentam um guia com o passo a passo para preenchimento em um nico formul rio por funcionalidade de cadastro ou consulta evitando a altern ncia entre diversas telas da aplica o e facilitando a navega o Outro ponto a favor da facilidade de uso a valida o das informa es durante o preenchimento dos formul rios com indica o da informa o a ser revisada pelos usu rios O sistema pode ser compartilhado por v rios usu rios e organiza es em diferentes escalas atrav s de seu controle de acesso diferenciado que habilita funcionalidades espec ficas de acordo com cada tipo de usu rio e garante a seguran a das informa es trocadas entre os diversos perfis O sistema serve n o apenas como um portal para divulga o de informa es de propriedades e usu rios da microbacia mas principalmente para operacionalizar o instrumento outorga coletiva com redu o dos processos nos rg os gestores e inser o dos usu rios da gua na gest o dos recursos h dricos com base nos princ pios da PNRH apresentados na se o 3 1 1 203 5 5 DIRETRIZES PARA UTILIZA O DO SISTEMA Baseando se nos resultados obtidos no decorrer das atividades de concep o constru o e avalia o do sistema informacional ser o apresentadas as diretrizes propostas para operacionaliza
245. ll stages of the implementation of the information system are presented discussing the methods and results from requirements gathering integration with irrig metros database building mathematical modeling of the optimization problem validation of the capabilities available on the internet and proposition of usage guidelines As a result it was developed an optimization routine in order to plan the water distribution over time and space managing the use of upstream and downstream and avoiding competition at specific times The process allocates whenever possible and respecting the flow constraints of watercourses and the useful volumes of the reservoirs all the available water throughout the planning period either for irrigation or for reservation ensuring preference to the priority demands The modeling of the optimization problem was based on network flow models using linear programming techniques A database was also provided to store geographical hydrological and administrative data as well as all the historical use of water resources enabling the data management of water availability and demand and the administrative management of the water rights processes by the management agencies The user interface is a web application with a distinguished access control that enables specific functionalities to suit each type of user Besides the basic features of data registration and data query a simulation module was also provided in the web app
246. lui uma s rie de avan os se comparado a outros SAD desenvolvidos para gest o de outorgas e para planejamento do manejo agr cola como 1 gest o de outorgas coletivas al m das outorgas individuais contribuindo para a redu o de processos de outorgas nos rg os gestores 2 planejamento do manejo de irriga o em n vel de microbacia visando o atendimento das demandas h dricas de todas as propriedades de uma regi o 3 planejamento e acompanhamento di rio com controle hor rio da opera o de sistemas de capta o e irriga o e possibilidade de monitoramento em tempo real atrav s da automa o dos componentes da solu o 4 c lculo da vaz o outorg vel a partir da vaz o residual complementando as exig ncias baseadas em vaz es m nimas de refer ncia e proporcionando maior flexibilidade na determina o da disponibilidade h drica num dado instante 5 aplica o disponibilizada na internet com controle de acesso diferenciado por perfil de usu rio permitindo a divis o de responsabilidades entre os atores e incentivando a colabora o entre as 214 partes e 6 ambiente de simula o para avalia o de impactos de altera es nos crit rios de outorga e em outros par metros de decis o com a comunidade fomentando a participa o dos usu rios no planejamento e na defini o das regras de aloca o de gua e Objetivo Espec fico Il Integra o entre SAD e Irrig metros Para que o sistema pudes
247. luvi metros da rede hidrogr fica Monitoramento Irrigametro Cadastro Cadastro das informa es provenientes da opera o dos irrig metros Monitoramento Irrig metro Consulta Consulta das informa es provenientes da opera o dos irrig metros Monitoramento Reservat rio Cadastro Cadastro dos volumes de reservat rios monitorados Monitoramento Reservat rio Consulta Consulta dos volumes de reservat rios monitorados Monitoramento Meteorologia Cadastro Cadastro das previs es de precipita o Monitoramento Meteorologia Consulta Consulta das previs es de precipita o Opera o Consulta do planejamento de opera o e cadastro das capta es aplicadas Relat rios Grade de Opera o Planejamento da opera o das capta es de determinada cultura Relat rios Fluvi metros Hist rico de medi es coletadas para determinado fluvi metro Relat rios Atividades Hist rico de opera o do sistema de irriga o para determinada cultura Relat rios Reservat rios Hist rico de medi es coletadas para determinado reservat rio Relat rios Interven es Hist rico de opera o das capta es de determinada interven o h drica Simula o Cadastro Cadastro e parametriza o de simula o com as rotinas de otimiza o Simula o Consulta Consulta de simula o com as rotinas de otimiza o Ajuda Ajuda T picos de ajuda para as principais funcionalidades do sistema Ajuda Manual Apresenta o do manual do usu rio completo
248. luxo de opera o di rio do sistema Ciclos de testes previstos para avalia o de resultados Benef cios da utiliza o do sistema RE Se 2 Discuss es Gerais Abaixo s o apresentados pontos gerais relacionados aos t picos apresentados 1 Os cen rios de utiliza o da gua contemplados s o suficientes para uma avalia o inicial do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas para tornar os cen rios ainda mais pr ximos do real Justifique Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas em termos de arquitetura do sistema Justifique A modelagem matem tica do problema de otimiza o est completa Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique Paulo Eduardo Marques 241 Le An lise de Especialistas em a o Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para J mal Aloca o de Agua na Agricultura Irrigada em Nivel de Microbacia Hidrogr fica A utiliza o das agendas de outorga irriga o e capta o s o fact veis em um ambiente real de opera o do sistema A funcionalidade de gest o das agendas importante para o sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique O fluxo de opera o di rio fact vel em um ambiente real de opera o do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique O sistema auxiliaria o acompanhamento do uso da gua pelos rg os gestores e sociedade Quais altera es poderi
249. m min mm cor min Dia mm mm cor min mm min mm cor min 0 54 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 3 d 4 0 0 0 0 4 0 0 0 4 5 0 0 5 0 11 3 260 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 8 0 14 2 310 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 10 8 2 3 2 0 0 0 0 11 0 0 0 5 0 0 12 0 0 0 3 3 2 0 0 13 0 0 0 0 0 7 0 0 14 0 14 310 0 0 0 15 0 0 0 0 0 0 16 0 0 0 0 0 0 17 0 14 2 310 0 0 0 18 0 0 0 0 8 0 19 5 5 0 0 0 20 2 1 2 1 0 0 0 21 0 15 255 0 0 0 22 0 0 0 2 0 250 23 0 0 0 8 0 0 24 0 15 1 330 0 0 0 25 0 0 0 6 0 0 26 0 12 1 260 0 0 0 27 0 0 0 8 0 0 0 270 0 0 0 0 5 2 2 3 0 0 9 0 0 233 AP NDICE C Dados de Opera o do Irrig metro na Propriedade C Setembro 2012 Outubro 2012 Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Dia mm mm cor min mm min mm cor min Dia mm mm cor min mm min mm cor min 0 0 0 108 0 0 0 0 0 0 0 0 0 14 6 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 5 5 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 95 0 15 4 102 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 17 0 3 0 3 0 0 0 18 0 0 0 0 0 19 0 15 100 0 0 20 0 0 0 15 100 21 3 3 0 0 0 22 0 0 0 0 0 23 0 0 0 0 0 24 0 0 0 14 2 95 25 0 0 0 0 0 26 0 13 7 0 0 27 235 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 22 9 150 0 0 0 0 0 0 0 Novembro 2012 Dezembro 2012 Leitura Antes I
250. m C s9ptt psszt pon S9PTT pSSzT B9PTT S9PTT S9PTL reset o astr pes o to oouv sobre O lolol o err o o o o o tO OIMOLVASISIU m S 0 6 9 S p ol O i oooor 000 z O a E av ooost E 0009 3 q 00007 E 0008 2 o 5 000ST 3 0000T E 0000 00071 9 L goose L goott q OLIB40H OJ2AJ33U eyesBo1pIH ep sosiy sou epejde oezeA ouesoH OJ2A133U JOA SO J0J2A12SY SOP jeur IWNJOA O 0 0 0 0 1 z t s 9 L 8 6 orwnnm 2 o 1 1 3 el 7 z 2 E e 8 s s sovnnm O o o o o 1 T 1 1 T 1 T z z 80 vunn o o T T T T z z b S 9 9 9 ZO Wunn o 0 o y z z z gt b b so venia 99 o T T z s 9 8 6 so vunnin e o o 0 0 T T T z z b0 vunn D o 0 o o 0 o T T T T z z z so vunn o 0 o T z 5 s 9 9 9 z0 vunn 2 o 0 T T T z z z z to vunn O zt TE 6 8 L 9 s t z T 0 fan 3 o E TH Wt 5 1 02 OD z o E ra Lu sE O Lo Q gt l Lu P O lt x La 01210 O SAJ3JU 10d SEININI SEP 1EB111 SEAOH 3 apepioud A APENDICE X Resultados Sumarizados da Simula o do Cen rio 2 270 LbITI ZERS Z68S LbITT LHOZT LITT LHIZT Lr9ZT b9ZT 268S LP9ZT HITT O E E SSLTT 86 SO ONO LV AN353H m s t o o o o o jst O 89bTI S9bTT89bTT SO0PTT O poroouve E 81611 080YT oz TZ T po ONO JW
251. m a comunidade O IEMA poderia utilizar estas informa es no futuro apenas caso fosse necess rio aplicar penalidades a determinados usu rios a pedidos da comunidade por exemplo Comentaram ser importante ter informa es com esta finalidade pois o IEMA ainda seria respons vel por tais puni es Tamb m muito importante a implanta o de pontos de controle em nascentes e ap s barramentos Foi comentado alguns casos de bacias muitos barramentos barragens seguidas de barragens e a gua praticamente n o passa a n o ser que esteja vertendo impactando muito os consumos a jusante As restri es de vaz es podem devem ser pass veis de altera es ao longo do tempo Devido sazonalidade ou an lise hist rica das opera es Sim inclusive como forma de refinamento do sistema A observ ncia dos dados coletados pelo sistema poder ajudar nas regras de vaz o adotadas pela outorga As prioridades e demais par metros de reservat rios volumes m nimos e m ximos podem devem ser pass veis de altera es ao longo do tempo Devido sazonalidade ou an lise hist rica das opera es Sim Outros pontos e Foi comentado que o sistema n o pode deixar de perder o controle por usu rio O sistema e os rg os precisam de controle por usu rios principalmente para fins de penalidade Foi sugerida a capta o de recursos do FUNDAGUA para um projeto piloto envolvendo o sistema Comentaram que h bastante recurso no fundo pa
252. m e Constru o do Sistema Web Os requisitos operacionais do sistema fruto da fase de concep o e desenho guiaram o desenvolvimento das telas da aplica o web nomeada de I PLANTAR Sistema Web para Planejamento em Tempo real do uso da gua em n vel Regional A Figura 5 13 apresenta a tela inicial do sistema onde poss vel visualizar os principais componentes da interface com os usu rios No canto superior esquerdo est o t tulo da aplica o e no canto superior direito disponibilizado um link Log In para que os usu rios se identifiquem Logo abaixo do t tulo foi disponibilizada uma barra com o menu da aplica o possibilitando a navega o por todas as telas desenvolvidas No rodap de cada p gina da aplica o realizada uma refer ncia UFES detentora dos direitos da aplica o E finalmente no centro de cada p gina est a rea de trabalho onde apresentado o conte do das telas acessadas normalmente com formul rios para cadastros e consultas ou relat rios sobre os dados do sistema Ao navegar pelas funcionalidades e telas da aplica o apenas o 173 z conte do da rea de trabalho alterado Todos os demais componentes da interface como t tulo menus controle de acesso e rodap s o mantidos e permanecem vis veis durante todo o acesso LogIn I PLANTAR Wes APPLICATION In cio Outorga Monitoramento Opera o Relat rios Simula o Ajuda
253. m e realizarem o controle qualitativo e quantitativo da gua para os m ltiplos usos o instrumento importante por minimizar os conflitos entre os diversos setores usu rios e evitar impactos ambientais negativos aos corpos h dricos ANA 2011 Para que os rg os gestores possam analisar os pleitos de outorga com seguran a necess rio ter conhecimento da disponibilidade h drica na bacia hidrogr fica sistematizar o processamento das informa es referentes aos usos m ltiplos e avaliar os impactos gerados a partir das interven es h dricas com base nas demandas existentes em toda a bacia hidrogr fica a montante e a jusante do aproveitamento S o consideradas como interven es ou interfer ncias h dricas as capta es superficiais em curso d gua ou em reservat rios capta es subterr neas lan amentos de efluentes barragens hidrel tricas e outras estruturas ou obras hidr ulicas que alteram o fluxo natural da gua numa regi o hidrogr fica 53 3 2 1 Outorga Coletiva A outorga coletiva um procedimento participativo para a resolu o de conflitos pelo uso da gua um instrumento de gest o alternativo que pode ser aplicado para organizar os diversos usos da gua em determinado reservat rio trecho de rio ou microbacia hidrogr fica Tamb m conhecido como processo nico de outorga outorga negociada ou aloca o negociada da gua Ela concedida a grupos de produtores rurais ao inv s de outor
254. m levou em considera o o baixo custo da arquitetura a possibilidade de expans o e integra es futuras com outros sistemas desenvolvidos sob a mesma plataforma Para a modelagem de dados que inclui a cria o de tabelas relacionamentos dom nios e subtipos foi utilizada a aplica o l der de mercado Sybase PowerDesigner vers o 12 5 Figura 4 9 A fabricante do software oferece licen as acad micas gratuitas A ferramenta disponibiliza uma interface gr fica para que os desenvolvedores possam modelar as estruturas de dados e seus relacionamentos Ap s a modelagem os objetos s o automaticamente criados ou atualizados na base de dados via conex o nativa com o SGBDR agilizando bastante a atividade de constru o do reposit rio de informa es SYBASE 2011 PowerDesigner PDM Sistema iPlanTAR Controle Acesso C PauloMarques My Dropbox UFES EngenhariaAmbiental Disserta o sistema el D_SIST_IPLN pd loj x RA Eile Edit View Model Symbol Database Report Repository Tools Window Help TES locdasjas sanx oe 6 lanuar an 9A men jpHaOD EajASo NoacasxaDoseNB smxNDOONC f FE Workspace EN Sistema iPlanTAR Rg A Ed al Fea Pad Fd al e e gt o rea Drenager Aplica o iPlanTAR edimento iPlanTAR Sistema iPlanTAR E 4 Domains E Confirma o E 1 Tables H E Arco Hidrografia H E Arco Hidrografia Simula H E Atividade I
255. ma 2 a converg ncia para solu es timas globais 3 a n o exig ncia de fornecimento de uma pol tica inicial solu es iniciais 4 a flexibilidade de adapta o a uma grande variedade de problemas 5 a maior facilidade de entendimento quando comparada a outras t cnicas de otimiza o e 6 a resolu o de problemas utilizando algoritmos dispon veis a baixo custo 80 O m todo Simplex e suas varia es como o Simplex Revisado e Simplex Dual t m sido os mais utilizados na solu o de PL aplicada a sistemas de recursos h dricos A explica o e aplica o dos m todos Simplex podem ser encontradas em Braga 1987 e em Labadie 1998 3 4 4 2 Programa o Din mica Pr xima popularidade da PL a PD tem sido uma t cnica de otimiza o muito aplicada a problemas de planejamento e gerenciamento de recursos h dricos no geral e opera o de reservat rios no particular YAKOWITZ 1982 apud LABADIE 2004 O princ pio b sico da programa o din mica subdividir o problema a ser solucionado em etapas mais simples evitando a resolu o do problema complexo de uma vez BRAGA 1987 A linha de racioc nio geralmente empregada para a solu o de problemas atrav s da aplica o da PD a seguinte BARROS 1997 e inicialmente o problema principal dividido em est gios e para cada um dos est gios determina se a solu o tima e atrav s de uma fun o recursiva rela o de recorr ncia
256. ma com Recorr ncia de 20 Anos Vaz o M xima com Recorr ncia de 50 Anos Vaz o M xima com Recorr ncia de 100 Anos Tipo de Per odo de Monitoramento Hist rico Ano Hidrol gico Semestre do Ano Hidrol gico Per odo do Ano Hidrol gico M s Dia Semestre de Monitoramento Semestre Seco Semestre Chuvoso Per odo de Monitoramento Per odo Seco Per odo Normal Per odo Chuvoso rg o Gestor ANA IEMA IGAM M s de Monitoramento Janeiro Fevereiro Mar o Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Par metro de Qualidade de gua Temperatura C Varia o Temperatura C pH pH DBO mg L IQA IQA Nitrato NO3 mg L Nitrog nio Total mg L Fosfato Total PO mg L F sforo Total mg L Oxig nio Dissolvido mg L Coliformes Totais NMP 100mL Coliformes Fecais NMP 100mL S lidos Totais mg L Turbidez UNT 263 AP NDICE T Modelo de Dados do M dulo Gest o Meteorol gica Diagrama de entidades e relacionamentos Pessoa IDENTIFICADOR Pessoa IDENTIFICADOR Documento Principal DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia IDENTIFICADOR Tipo Pessoa DENTIFICADOR N vel Pessoa NOME Pessoa DATA Nascimento IDENTIFICADOR Pessoa Pai DENTIFICADOR N vel Escolaridade VALOR Renda Anual VALOR Patrimonial DATA HORA Cria o DENT
257. mar Vaz o Monitorada e Vaz o Residual defini o da vaz o residual para os arcos da hidrografia monitorados Tamb m devem ser informadas as vaz es de monitoramento dos fluvi metros Passo 07 Informar Agenda de Utiliza o da Outorga defini o das restri es hor rias relacionadas outorga coletiva Passo 08 Informar Irrig metros identifica o dos irrig metros que ser o utilizados na simula o com as respectivas medidas do n vel de gua no evaporat rio tubo de alimenta o e pluvi metro Passo 09 Informar Atividades identifica o das culturas irrigadas da simula o informando tipo de cultura fase de desenvolvimento irrig metro associado disponibilidade total de gua no solo e intensidade l quida de aplica o de gua pelo sistema de irriga o para identifica o da r gua de manejo e r gua temporal Passo 10 Informar Agenda de Utiliza o das Atividades defini o das restri es hor rias da cultura para as atividades de irriga o Passo 11 Informar Reservat rios identifica o dos reservat rios da simula o informando os volumes m nimo m ximo e atual Passo 12 Informar Interven es identifica o das interven es h dricas informando as origens arcos de hidrografia ou reservat rios destinos culturas ou reservat rios e vaz es de capta o Passo 13 Informar Agenda de Utiliza o das Interven es defini o das restri es hor rias de opera o das
258. mas sim de verificar o comportamento do sistema frente a variados cen rios BRAGA et al 1998 Os MRF t m sido bastante utilizados na an lise de sistemas de recursos h dricos de elevada complexidade onde a gua pode ser alocada de diferentes formas 83 contemplando distintos usos O sistema representado por um conjunto de n s e arcos Os n s normalmente representam pontos de controle e de balan o como reservat rios demandas conflu ncias e deriva es J os arcos representam os canais trechos de rio adutoras e outras estruturas semelhantes que possibilitam a conex o entre os n s Cada arco caracterizado pelos limites inferior e superior de vaz o a ele associados e por um custo aplicado a cada unidade de fluxo que nele transita Esses custos normalmente representam valores monet rios ou econ micos mas tamb m podem ser expressos na forma de fatores de pondera o adimensionais que refletem um determinado sistema de prioridades baseado por exemplo em uma estrutura de direitos de uso da gua ou simplesmente em prefer ncias manifestadas pelo usu rio BRIGAG O 2006 Os custos ou prioridades associadas s vaz es que permitem o uso de algoritmos de otimiza o para minimizar o custo total da rede O MODSIM apresentado por Labadie 1988 um modelo de simula o em rede de fluxo que realiza uma otimiza o em cada intervalo de tempo utilizando o algoritmo Out of Kilter de programa o linear pa
259. mente s culturas com maior criticidade pelo uso da gua Tamb m foram avaliadas quest es como desempenho e potencial de aplica o frente a variados cen rios utilizando uma microbacia hipot tica A segunda etapa foi respons vel pela valida o das telas e 190 funcionalidades disponibilizadas na aplica o web Todas as telas foram testadas simulando um fluxo de opera o completo para ativa o de um processo de outorga coletiva no sistema Quest es como aplicabilidade seguran a da informa o e controle de acesso acessibilidade navegabilidade facilidade de uso e desempenho das funcionalidades de cadastro consultas execu o das rotinas de otimiza o e intera es com as informa es da base de dados foram avaliadas pelo autor 5 4 1 Avalia o do Processo de Aloca o de gua O Microsoft Solver Foundation ferramenta utilizada no desenvolvimento das rotinas de otimiza o tamb m apoiou a avalia o dos cen rios de testes propostos A microbacia hipot tica especificada na se o 4 4 1 e apresentada na Figura 4 14 formada por cinco arcos de hidrografia cinco reservat rios imperme veis dez culturas irrigadas e dezenove interven es h dricas Tabela 4 2 foi cadastrada em planilha eletr nica com todos os dados de entrada necess rios para a execu o da rotina de otimiza o Utilizando a pr pria ferramenta de desenvolvimento as informa es de testes foram vinculadas ao modelo matem tico para exe
260. mente os produtores dever o informar via sistema m dulo Opera o os dados relativos irriga o praticada no dia anterior e a leitura atual do irrig metro Ap s todos os produtores registrarem estas informa es o sistema automaticamente ir gerar o planejamento de irriga o para cada propriedade utilizando as regras definidas na fun o de prioridade do modelo de rede de fluxo a vaz o outorgada as demandas de cada cultura e a previs o de chuvas para o dia Ser importante definir com os usu rios um hor rio limite para que os apontamentos sejam realizados bem como o hor rio de consulta do planejamento disponibilizado pelo sistema Ap s consultar os planejamentos sugeridos pelo sistema cada usu rio ainda ter a op o de seguir ou n o a agenda No dia seguinte dever o informar exatamente as informa es relacionadas a irriga o praticada e novamente informar a leitura do irrig metro continuando o ciclo de opera o Figura 4 7 Sistema de Apoio Decis o Base de Dados Dados Vazao Propriedades Outorgada dg Previs o Demandas Tempo Irrigametros Algoritmos de E Decis o 0 Dados do Manejo de Irriga o Planejamento da Irriga o Pr tica da Irriga o Figura 4 7 Ciclo di rio de opera o do sistema de apoio decis o pela comunidade 99 A opera o di ria do sistema permitir a es de fiscaliza o ao consultar as pr ti
261. miga o amp gt EA ae sf z 4 C PauloMarques My DropboxUFES EngenhariaAmbiental Disserta o Sistema Modelagem BD SIST IPLN pdm Sistema iPlanTAR ORACLE Version 109 4 Figura 4 9 Ambiente para modelagem de dados da ferramenta Sybase PowerDesigner 106 Para auxiliar a carga inicial das informa es e o desenvolvimento dos procedimentos para leitura inser o dele o e atualiza o dos dados foi utilizada a ferramenta gratuita Oracle SQL Developer vers o 1 1 6 Figura 4 10 Trata se de um ambiente gr fico integrado com a base de dados Oracle que simplifica o desenvolvimento de rotinas para manipula o de dados MURRAY 2007 e Oracle SQL Developer PROCEDURE US PROC IPLNSP CADS PESS BD_SIST_IPLN XE US PROC TPIN Fie Edit View Navigate Run Debug Source Tools Help RBS Y xa 0 0 3 a Bacomnectons o Deo SIST IPLN XE SVSTEM Es CADS PESS vi A BD SIST PLN XE SYSTEM Code Grants Dependencies References Details E E ED SIST PLN XE US APL PLN A ZW actions Ef BD SIST PLN XE US PROC PLN 5 2 Tables create or replace PROCEDURE SP CADS PESS P CD USUA IN VARCHAR2 P ID TIPO DCTO I E PA Views Declara o de varia 2 53 indexes V ID USUA ACES NUMBER MB Packages V DH ATUA DATE 08 Procedures V_ID_DCTO_PESS Deca sp CADS PESS EL Functions H A Triggers B Types DOCUMENTO PESSOA H Q Sequences Inicializa o da vari vel V ID USUA ACES 3 Mater
262. mitindo que subdivis es de uma propriedade sejam registradas no sistema e possam ser acompanhadas individualmente ou em conjunto com o empreendimento principal Os empreendimentos ou propriedades dever o estar associados ao m dulo de pessoas identificando o usu rio principal e o respons vel t cnico caso exista Assim poss vel navegar entre os grupos informacionais de pessoas e empreendimentos A gest o das informa es relacionadas aos empreendimentos assim como o cadastro de pessoas de responsabilidade dos analistas de outorgas dos rg os gestores tendo como origem os formul rios de cadastro de usu rios para fins de outorga coletiva O cadastramento destas informa es ser realizado pelo sistema na web atrav s de telas de cadastro e de consulta espec ficas 5 1 2 3 Organiza o da rea de Drenagem As informa es relacionadas organiza o da rea de drenagem dever o estar distribu das entre os seguintes elementos georreferenciados 1 regi es hidrogr ficas ou bacias hidrogr ficas 2 cursos d gua da rede hidrogr fica e 3 arcos ou segmentos da rede hidrogr fica Os arcos da hidrografia ou segmentos de cursos d gua s o os menores elementos da rede hidrogr fica e ser o utilizados para relacionamento com as demais 131 informa es hidrol gicas do sistema vaz es de refer ncia classes de enquadramento e localiza o das interfer ncias nos recursos h dricos O m dulo deve garan
263. mplamente acess vel ao produtor 63 rural especialmente o de base familiar a Universidade Federal de Vi osa UFV desenvolveu uma ferramenta de aux lio ao manejo da irriga o de f cil opera o e baixo custo o Irrig metro OLIVEIRA e RAMOS 2008 3 3 4 Irrig metro O irrig metro utilizado para estimar a evapotranspirac o da cultura e medir a quantidade de chuva precipitada e al m disso indicar o momento de irrigar e o tempo de irriga o necess rio cultura considerando o sistema de irriga o utilizado na propriedade Figura 3 3 O aparelho de f cil utiliza o e em pouco tempo uma pessoa aprende a manejar adequadamente a irriga o de qualquer cultura n o demandando conhecimento t cnico programa computacional ou c lculos A opera o do irrig metro deve ser realizada quando da decis o de irrigar ou da ocorr ncia de chuvas e consiste simplesmente em abrir e fechar v lvulas obedecendo a uma sequ ncia predefinida Figura 3 3 Evapor metro direita e pluvi metro esquerda Fonte Oliveira e Ramos 2008 64 O irrig metro possui v rios componentes dentre os quais se destaca o evaporat rio um recipiente de forma c nica cor verde que mant m uma superf cie de gua exposta atmosfera A altura do n vel da gua no seu interior pode ser modificada para que a rea de superf cie exposta atmosfera seja alterada permitindo estimar a evapotranspira o O n vel de gua dentro
264. mpreendimento de Instala o S tio Jo o de Barro Operador Respons vel Marcelo Toledo Data de Monitoramento 12 10 2014 Hor rio de Monitoramento 09 30 N vel de gua do Tubo de Alimenta o mm 91 N vel de gua do Pluvi metro mm 97 N vel de gua para Reposi o mm 9 7 Atualizar Figura 5 19 Tela de busca e visualiza o detalhada de monitoramentos de irrig metros As demais telas de cadastro e de consulta do menu Monitoramento seguem 0 mesmo modelo j apresentado para as telas de acompanhamento de irrig metros A diferen a s o as informa es a serem preenchidas nos formul rios que fazem refer ncia s informa es de monitoramento espec ficas de cada entidade j mapeadas e modeladas na base de dados do sistema Ap s todos os dados de monitoramento serem informados para o dia o sistema est apto a executar a rotina de otimiza o para planejamento da aloca o de gua A rotina pode ser configurada para execu o autom tica assim que os dados de monitoramento s o informados ou programada para execu o em um hor rio espec fico previamente acordado com os usu rios 182 A Figura 5 20 um recorte da tela de opera o onde o produtor rural pode consultar o planejamento de opera o resultado da execu o da rotina de otimiza o e cadastrar a opera o efetivamente realizada diariamente O usu rio deve realizar uma busca na base de dados para sele o da int
265. n cio hh24 mi 10 10 2014 18 00 Hor rio de Fim hh24 mi Faixa Hor ria 21 00 Hora b N mero Tipo Origem Destino Hor rio Vaz o 1 h Ativa o Edit INTERVEN O 02 CRC RESERVAT RIO 01 CULTURA 02 18 00 19 00 5346 Y Edit INTERVEN O 02 CRC RESERVAT RIO 01 CULTURA 02 19 00 20 00 5346 Y Limpar Validar Passo 05 Guardar Dados Informados Cancelar Atualizar Criar Figura 5 20 Tela para consulta do planejamento de opera o e registro da opera o praticada 188 Considerando um cen rio totalmente automatizado o sistema poderia receber os dados de monitoramento automaticamente via telemetria dispensando o cadastro manual pelas telas da aplica o web Ainda em um cen rio automatizado o pr prio sistema poderia acionar os sistemas de capta o e irriga o automaticamente sem interven es dos produtores rurais As telas desenvolvidas seriam utilizadas apenas para consultas e acompanhamento eliminando a necessidade dos cadastros 5 3 3 4 M dulo de Simula o O m dulo Simula o disponibiliza duas telas acess veis a todos os usu rios do sistema 1 tela de cadastro utilizada na cria o e atualiza o dos par metros da simula o para posterior execu o das rotinas de otimiza o e 2 tela de consulta utilizada na realiza o de buscas por simula es j cadastradas para visualiza o dos resultados ou altera es e novos testes As telas de cadastro e d
266. n rios de simula o 5 1 2 14 Controle de Acesso O m dulo de controle de acesso gerencia as credenciais de acesso de cada usu rio ao sistema As informa es deste m dulo s o utilizadas pelo sistema para habilitar as telas da aplica o web de acordo com os perfis de acesso relacionados a cada usu rio As seguintes informa es foram mapeadas para este grupo informacional 1 c digo que identifica unicamente um usu rio no sistema e utilizado como chave de acesso do usu rio ao sistema 2 senha de acesso do usu rio ao sistema 3 identifica o da pessoa respons vel pela chave e 4 perfil de acesso do usu rio ao sistema Os poss veis perfis de acesso s o descritos em detalhes na se o 5 1 1 3 As credenciais est o associadas ao m dulo de pessoas que disponibiliza informa es complementares dos usu rios do sistema A aplica o na web disponibilizar telas para troca de senha e solicita o de chave de acesso para usu rios ainda n o cadastrados Ap s a solicita o da chave de acesso pelo sistema os administradores dever o associar o novo usu rio a um perfil de acesso e comunicar a libera o das telas restritas a este perfil por e mail ao usu rio 5 2 INTEGRA O ENTRE SAD E IRRIG METROS Tendo como refer ncia os dados de configura o e opera o dos irrig metros instalados nas cinco propriedades selecionadas por Lima 2012 na bacia 141 hidrogr fica do C rrego Sossego AP NDICE A
267. n the South Coordination SUD Agriculture and Food Commission Report Paris 2012 CRUZ J C Disponibilidade H drica para Outorga avalia o de aspectos t cnicos e conceituais 2001 189 p Tese Doutorado em Engenharia Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre RS 2001 DOORENBOS J KASSAM A H Yield response to water FAO Irrigation and Drainage Paper Rome FAO n 33 1979 Centrais El tricas Brasileiras ELETROBRAS Metodologia para Regionaliza o de Vaz es Rio de Janeiro 1985a Centrais El tricas Brasileiras ELETROBRAS Manual de Minicentrais Hidrel tricas Rio de Janeiro 1985b ESP RITO SANTO Estado Plano Estrat gico de Desenvolvimento da Agricultura Capixaba novo PEDEAG 2007 2025 Vit ria ES Governo do Estado do Esp rito Santo 2008 FANG H CHENG Y YAN S Optimization on Water Resource System Operation Policy During Drought Journal of Water Resource and Protection S v 3 n 2 p 140 146 2011 FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS FAO Coping with Water Scarcity challenge of the twenty first century S 1 2007 FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS FAO Irrigation in the Middle East Region in Figures AQUASTAT survey Rome 2008 FOURER R A Simplex Algorithm for Piecewise Linear Programming Ill computational analisys and applications Mathematical Programming North Holland v 53 p 213 235 1992 222 F
268. nas Gerais recentemente levantou em seu plano estadual de recursos h dricos a necessidade de disciplinar a outorga coletiva em lei e tem dado andamento ao projeto de lei n 2 955 2012 MINAS GERAIS 2012 Os TAC tamb m t m se tornado uma ferramenta importante como forma de minimizar os problemas de gest o e garantir o emprego da outorga coletiva A 54 celebra o do TAC resultado de uma s rie de atividades que se inicia com o acionamento do Minist rio P blico MP por usu rios de gua em decorr ncia de conflitos A partir disso o MP entra em contato com os rg os relacionados quest o para defini o das diretrizes a serem inclu das no TAC LOPES 2011 Dentre as principais diretrizes os TAC t m definido 1 restri es quanto ao uso da gua na irriga o rod zio 2 proibi o quanto abertura de po os escavados 3 exig ncia do cadastramento dos usu rios para concess o de outorgas coletivas e 4 exig ncia para defini o de reas para barragens e reflorestamento Lorentz e Mendes 2010 detalham todas as etapas que integram o processo de aloca o negociada de gua incluindo o uso de t cnicas computacionais de apoio decis o e o forte envolvimento dos usu rios da gua e demais interessados que s o chamados a conhecer o problema a definir as regras de aloca o a negociar e a tomar decis es Tamb m se pode observar que o processo de aloca o negociada n o envolve altos cus
269. ng Language um sistema que permite ao desenvolvedor formular modelos de otimiza o complexos de forma clara concisa e eficiente Os modelos desenvolvidos em MPL podem ser resolvidos com qualquer um dos v rios solvers comerciais dispon veis atualmente no mercado MAXIMAL SOFTWARE 2014 Microsoft Solver Foundation a solu o da Microsotf para modelagem e otimiza o matem tica O pacote computacional inclui uma linguagem de modelagem alg brica para especifica o dos modelos de otimiza o e uma API que pode ser utilizada por aplica es externas para gera o de modelos din micos em tempo de execu o e para a chamada de solucionadores de terceiros A grande vantagem do Solver Foundation est na sua integra o com ferramentas familiares como o Microsoft Office Excel para criar e resolver modelos Os modelos desenvolvidos podem ser integrados a aplica es web utilizando outros pacotes computacionais da Microsoft como o Visual Studio MICROSOFT 2014 89 4 MATERIAIS E M TODOS A estrat gia adotada no desenvolvimento do sistema de apoio decis o para aloca o de gua na agricultura irrigada contemplou cinco macro atividades diretamente relacionadas aos cinco objetivos espec ficos do projeto O fluxograma a seguir Figura 4 1 apresenta este plano de a o com todas as subatividades realizadas para se alcan ar os objetivos propostos Levantamento de Mapeamento de Requisitos Inf
270. ns vel pelas medi es e c lculos de disponibilidade O m dulo Gest o Meteorol gica AP NDICE T representado pela tabela Previs o Meteorol gica possui relacionamentos com os m dulos Cadastro de Pessoas Organiza o Territorial e Organiza o da rea de Drenagem Estes relacionamentos permitem a identifica o do analista respons vel pela previs o de precipita o e a delimita o da regi o geogr fica e da regi o hidrogr fica de refer ncia Todas as entidades que representam interven es h dricas do m dulo Cadastro de Interven es H dricas AP NDICE U s o objetos georreferenciados no banco de dados As entidades possuem relacionamentos com as tabelas Processo Outorga Arco Hidrografia Pessoa e Empreendimento permitindo a identifica o dos respons veis pela outorga e pela interven o localiza o da interfer ncia h drica e usu rios atendidos 157 5 3 1 2 Gest o de Simula es O m dulo Gest o de Simula es agrega em um nico diagrama de entidades e relacionamentos todos os principais componentes da base de dados necess rios para a execu o da rotina de otimiza o A Figura 5 6 apresenta o diagrama com as principais tabelas e relacionamentos criados para o grupo funcional A tabela Simula o o objeto central do submodelo e respons vel por interligar cada uma das estruturas de dados necess rias para os c lculos do modelo de otimiza o Previs o Meteorol gica Simu
271. ntam as cores da r gua de manejo dos irrig metros associadas s prioridades das demandas h dricas Os outros dois gr ficos apresentam respectivamente os volumes finais dos 194 reservat rios e a soma das vaz es de capta o nos arcos da hidrografia a cada intervalo temporal do problema de otimiza o Analisando a evolu o de demandas h dricas para as culturas do cen rio notamos que ap s as primeiras seis horas de planejamento todas as culturas j se encontravam com demandas h dricas de baixa criticidade classificadas nas cores verde ou azul da r gua de manejo do irrig metro Ou seja foi necess ria apenas a metade do tempo total previsto de opera o para garantir o atendimento a todas as culturas da regi o Em doze horas de opera o todas as culturas j se encontravam na situa o de capacidade de campo onde a irriga o j n o deve mais ser praticada Observando os resultados de utiliza o dos reservat rios poss vel verificar que nenhum reservat rio foi abastecido al m da restri o imposta pelo cen rio Portanto ao longo dos intervalos hor rios do planejamento os volumes foram mantidos entre zero e o equivalente uma hora de abastecimento sendo utilizados apenas para provimento de gua s culturas diretamente conectadas a eles No final das doze horas de planejamento todos os reservat rios foram entregues abastecidos Neste cen rio com a elimina o da disponibilidade de gua do
272. ntegrar o sistema de informa es na web Posteriormente foram realizadas discuss es gerais sobre a abrang ncia do escopo delimitado para aplica o do SAD os ajustes necess rios na arquitetura do sistema e seus componentes e as regras de opera o na comunidade Tamb m foram realizadas discuss es espec ficas direcionadas a cada especialidade do p blico alvo das reuni es conforme apresentado a seguir e An lise de especialistas em outorga e outorga coletiva reuni es realizadas com integrantes do IEMA em que foram abordadas discuss es relacionadas ao monitoramento de vaz es e n veis de reservat rios em bacias hidrogr ficas as regras utilizadas pelo rg o para determina o das vaz es outorg veis em processos de outorga coletiva e a gest o e fiscaliza o dos usos Figura 5 1 Os detalhes da reuni o est o dispon veis no AP NDICE F e An lise de especialistas em manejo de irriga o reuni o realizada com integrantes do Incaper de Vit ria e de Itarana Os detalhes desta reuni o podem ser analisados no AP NDICE G Foram tratadas quest es espec ficas do manejo de irriga o como a utiliza o de irrig metros integrados ao sistema de informa es alternativas para substitui o do irrig metro no levantamento das demandas h dricas e prioridades e regras de opera o do manejo com o apoio do SAD e An lise de especialistas em meteorologia reuni o realizada no Incaper em Vit ria com especialista
273. ntidade de horas a irrigar para cada cultura no final do per odo de planejamento realizado pelo sistema considerando duas vis es distintas 1 sem a ocorr ncia de chuvas ou seja contrariando a previs o e 2 com a ocorr ncia de chuvas confirmando a previs o de 202 5 mm de chuva Os ajustes pela previs o de precipita o continuam garantindo prioridade alta de atendimento s culturas com maior d ficit h drico Interessante notar que caso a prioridade da cultura 4 n o tivesse sido ajustada ela poderia ter sofrido com irriga o em excesso acima da capacidade de campo desperdi ando gua e sofrendo com encharcamento De acordo com os dados no caso de ocorr ncia de chuvas e confirmando a previs o de 5 mm todas as culturas se encontrar o com demandas h dricas de baixa criticidade classificadas nas cores verde ou azul da r gua de manejo do irrig metro A utiliza o da previs o de precipita o para o planejamento de aloca o de gua permite uma distribui o ainda mais justa dos recursos h dricos dispon veis pois prioriza as culturas que n o podem aguardar pela chuva e evita o desperd cio nos casos em que a irriga o pode ser postergada Todas as funcionalidades do sistema foram avaliadas e responderam conforme as expectativas O sistema foi projetado para ser autoexplicativo e de f cil utiliza o podendo ser executado em qualquer navegador web utilizando qualquer sistema operacional com capacidade i
274. o timo de um est gio relacionado com o est gio seguinte PD progressiva ou com o est gio anterior PD regressiva e O timo global obtido percorrendo se todos os est gios Uma propriedade importante da programa o din mica que conhecido o estado do problema analisado em algum est gio pode se determinar a pol tica tima futura sem levar em considera o o que j ocorreu em est gios passados Essa caracter stica da PD chamada de Princ pio da Otimalidade e decorre do fato de que o estado atual do sistema incorpora todas as informa es pr vias decorrentes das decis es tomadas no passado A grande desvantagem dos modelos de PD a dimensionalidade dos problemas Loucks et al 1981 apontam que a dimens o de um problema de PD cresce linearmente com o n mero de est gios mas exponencialmente com o n mero de vari veis de estado Este problema ficou conhecido como a maldi o da dimensionalidade 3 4 4 3 Programa o N o Linear A PNL tem como grande vantagem a sua abrang ncia Uma vez elaborado o modelo matem tico que descreva o sistema a otimizar normalmente nenhuma simplifica o necess ria em termos de formula o o que aumenta a precis o dos resultados a serem obtidos Em contrapartida as principais desvantagens s o relacionadas a n o garantia de obten o da solu o tima global CIRILO 1997 A velocidade de processamento tem deixado de ser um fator cr tico PNL devido p
275. o da informac o 5 Agricultura familiar 6 Outorga de recursos h dricos Teixeira Edmilson Costa Il Universidade Federal do Esp rito Santo Centro Tecnol gico Ill T tulo CDU 628 UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESP RITO SANTO CENTRO TECNOL GICO PROGRAMA DE P S GRADUA O EM ENGENHARIA AMBIENTAL Desenvolvimento de sistema de apoio decis o para aloca o de gua na agricultura irrigada em n vel de microbacia hidrogr fica PAULO EDUARDO MARQUES Banca Examinadora pe ass Prof Dr Edmilson Costa Teixeira Orientador DEA CT UFES Prof Dr Examinador Externo UFV Coordenador do PPGEA Prof Dr Edmilson Costa Teixeira UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESP RITO SANTO Vit ria ES 20 de fevereiro de 2015 A minha esposa Meili pelo apoio compreens o e companheirismo A meu irm o Felipe de Azevedo Marques pelo incentivo e inspira o AGRADECIMENTOS Agrade o primeiramente a meus pais Paulo e Alcione por me ensinarem o valor dos estudos Obrigado pelo carinho conselhos e torcida de sempre Agrade o imensamente a minha querida esposa Meili pelos gestos de amor e de incentivo desculpando me pelas horas roubadas da nossa conviv ncia Ao Prof Dr Felipe de Azevedo Marques amigo e irm o por compartilhar o seu conhecimento em Recursos H dricos e por fazer crescer o meu interesse na rea Ao Prof Dr Alessandro do Nascimento Vargas pela amizade desde a gradua o
276. o os hor rios limites di rios representados pelos rel gios no fluxograma do AP NDICE AE devem ser respeitados evitando atrasos no processamento da rotina de otimiza o e na aplica o do planejamento di rio pelos produtores rurais Finalmente ap s a divulga o e capacita o dos usu rios dever ser definido um per odo para opera o assistida do sistema de informa es Neste per odo a aplica o ainda estar em avalia o pelos administradores e usu rios estando sujeita a pequenos ajustes visando facilitar a utiliza o pelos atores Passado este per odo de adapta o o sistema de informa es deve ser oficializado como instrumento de gest o de recursos h dricos para a regi o hidrogr fica Os passos seguintes j consideram que o SAD est em plena utiliza o pela comunidade j Realiza o de reuni es peri dicas para acompanhamento do uso do SAD Devem ser agendadas reuni es peri dicas pelas institui es gestoras dos recursos h dricos ag ncias de bacias ou comit s locais com os atores envolvidos na utiliza o do sistema de apoio decis o Durante as oficinas deve ser avaliado o hist rico de uso do sistema atrav s de consultas no m dulo de relat rios Neste 212 momento ser poss vel verificar se os usu rios est o respeitando os hor rios limites di rios de acesso ao sistema e se a opera o realizada est aderente aos planejamentos gerados pela rotina de otimiza o o amb
277. o Santo Vit ria ES 2011 LORENTZ J F MENDES P A B Conflitos em Torno do Uso da Agua uma sa da vi vel GT Aguas A Revista das Aguas S I v 4 n 10 2010 Dispon vel em lt http revistadasaguas pgr mpf gov br edicoes da revista edicao 10 materias conflitos em torno do uso da agua uma saida viavel gt Acesso em 8 mai 2014 LOUCKS D P STEDINGER J R HAITH D A Water Resource Systems Planning and Analysis Englewood Cliffs N J Prentice Hall 1981 224 MAKHORIN A GNU Linear Programming Kit reference manual Version 4 35 Moscow Russia Moscow Aviation Institute 2009 Dispon vel em lt http www gnu org software glpk glpk htm gt Acesso em 18 mai 2014 MANTOVANI E C Aspectos B sicos da Irriga o de Sistemas Pressurizados 2008 Apostila do curso de capacita o em irriga o oferecido pelo Banco do Nordeste do Brasil S A Montes Claros 2008 MARINS F A S PERIN FILHO C Programa o Linear por Partes revis o te rica e aplica es Revista Produ o Belo Horizonte MG v 6 n 2 p 146 163 1996 MARQUES F A Sistema de Controle em Tempo Real para a Gest o dos Usos M ltiplos da gua 2010 112 f Tese Doutorado em Engenharia Agr cola Programa de P s Gradua o em Engenharia Agr cola Universidade Federal de Vi osa Vi osa MG 2010 MARQUES F A SILVA D RAMOS M PRUSKI F Sistema Multi Usu rio para Gest o de Recursos H dricos Revista Bras
278. o de alimenta o 10 7 mm a 13 mm considerando as r guas de manejo das cinco propriedades selecionadas Tabela 5 3 Compara o entre as prioridades atribu das a uma se o do tubo de alimenta o 10 7 mm a 13 mm para as propriedades selecionadas Prioridades Atribu das Considerando a Face 3 das R guas de Manejo Propriedade A Propriedade B Propriedade C Propriedade D Propriedade E CS 1 5 OR ARE CS 1 2 Observando a tabela verificamos por exemplo que as prioridades atribu das a cada cultura para reposi o de 12 9 mm de l mina l quida de aplica o s o distintas A cultura da propriedade E tem o maior valor de prioridade 1041 por j se encontrar na cor vermelha e dever ter maior prefer ncia para utiliza o da gua dispon vel para irriga o As culturas das propriedades A B e C apesar de estarem todas alinhadas na cor amarela possuem valores de prioridades distintos permitindo que 145 o sistema diferencie a criticidade da demanda h drica entre elas e planeje o atendimento de acordo com a disponibilidade Na base de dados do sistema no m dulo de cadastro de irrig metros dever o ser registradas todas as faces de todos os modelos de r guas de manejo existentes e os respectivos valores de prioridades e cores alinhados a cada mil metro do tudo de alimenta o Este cadastro est tico e deve acontecer na carga inicial da base de dados realizada pelos administradores do sistema antes da d
279. o desenvolvimento de estudos futuros para a utiliza o integrada de irrig metros com sistemas de suporte a decis es visando n o somente o aperfei oamento do manejo da irriga o mas tamb m uma melhor distribui o da gua em uma microbacia 3 4 SISTEMA DE INFORMA ES SOBRE RECURSOS H DRICOS Segundo a legisla o federal s o princ pios b sicos para o funcionamento do sistema de informa es sobre recursos h dricos 1 a descentraliza o da obten o e da produ o de dados e informa es 2 a coordena o unificada do sistema e 3 o acesso a dados e informa es garantido a toda a sociedade BRASIL 1997 Atendendo ao que preconiza a lei federal as leis estaduais e do Distrito Federal an logas tamb m preveem o sistema de informa es como um instrumento estrat gico para a gest o e o planejamento dos recursos h dricos em seus dom nios A ANA respons vel por implantar e gerir o Sistema Nacional de Informa es sobre Recursos H dricos SNIRH CNRH 2000 afirma que os sistemas de informa es servir o de refer ncia para aplica o dos demais instrumentos de gest o outorga enquadramento cobran a e fiscaliza o dos usos ANA 2009 Segundo Sousa et al 2009 o SNIRH foi implementado para prestar informa es sobre recursos h dricos e sobre a gest o desses recursos no Brasil Por m apesar de apoiar a gest o dos usos m ltiplos em n vel nacional o SNIRH n o desempenha a fun o de c
280. o deve acessar o link Log In da aplica o ou tentar acessar qualquer tela dos m dulos Consulta Opera o Simula o ou Relat rios Automaticamente o usu rio direcionado para a tela de identifica o de usu rio Figura 5 14 onde s o solicitadas as suas credenciais de acesso usu rio e senha Caso o usu rio esteja acessando o sistema pela primeira vez e ainda n o possua credenciais de acesso ele deve acessar o link Registre se sendo direcionado a uma tela para cria o de um novo usu rio Figura 5 14 onde s o solicitadas as informa es de nome de usu rio para acesso e mail senha desejada e confirma o da senha Ap s a solicita o da chave de acesso pelo sistema os administradores poder o associar o novo usu rio a um perfil de acesso e comunicar a libera o por e mail ao usu rio CRIA O DE USU RIO Los IN Use o formul rio abaixo para criar uma nova conta de usu rio Por favor entre com seu usu rio e senha As senhas devem possuir no m nimo 6 caracteres Registre se caso ainda n o possua uma conta de usu rio Informa es da Conta de Usu rio Informa es da Conta de Usu rio Usu rio Usuario E mail Senha Senha Mantenha me conectado z i Confirma o de Senha Log In Criar Usu rio Figura 5 14 Tela para identifica o do usu rio esquerda e para cria o de usu rio direita Ao se identificar o usu rio recebido com uma mensagem de boas vindas no canto superior
281. o do c digo fonte para uso em outras aplica es Neste projeto a rotina de otimiza o gerada foi integrada a aplica o web com apoio de outros pacotes computacionais gratuitos da Microsoft que ser o apresentados na se o a seguir 4 3 3 Modelagem e Constru o do Sistema Web Nesta etapa foi realizado o desenvolvimento da interface com os usu rios ou seja das telas da aplica o web e suas funcionalidades de navega o cadastro consultas acessos a relat rios customizados e execu o das rotinas de otimiza o Os requisitos operacionais do sistema levantados nas etapas anteriores nortearam o desenvolvimento das telas a organiza o do conte do nos menus na aplica o a 109 gest o de acesso dos usu rios s funcionalidades e a defini o de um fluxo operacional para uso do sistema A capacidade ilimitada do n mero de acessos simult neos permitir que o sistema funcione n o s como uma ferramenta de gest o e apoio decis o para aloca o da gua entre os usu rios mas tamb m como um grande portal de informa es hidrol gicas da regi o na internet O sistema foi projetado para ser autoexplicativo e de f cil utiliza o podendo ser executado em qualquer navegador web utilizando qualquer sistema operacional Al m das ferramentas de modelagem e constru o da base de dados e da rotina de otimiza o citadas anteriormente foi utilizado o aplicativo gratuito Microsoft Visual Web Devel
282. o e a vaz o do sistema de capta o Os quatro ltimos passos da tela de cadastro s o gerados automaticamente ap s o cadastro ou atualiza o da simula o Estes relat rios apresentam o mesmo conte do desenvolvido para o m dulo Relat rios que ser visto adiante por m t m como origem os dados registrados no pr prio formul rio de simula o e os resultados da execu o da rotina de otimiza o Na tela de consulta o usu rio pode realizar buscas atrav s dos dados b sicos de identifica o da simula o dados de abrang ncia regional ou dados do analista respons vel Ap s a busca e sele o permitido que o usu rio acione o bot o Atualizar sendo redirecionado tela de cadastro para visualiza o dos relat rios gerados ou edi o dos dados para nova execu o da rotina de otimiza o 5 3 3 5 M dulo de Relat rios O m dulo Relat rios disponibiliza cinco telas sob o menu Relat rios conforme listado anteriormente na Tabela 5 11 com o objetivo de apresentar dados hist ricos consultados na base de dados para acompanhamento do planejamento e opera o 186 dos sistemas de irriga o sistemas de capta o n veis de reservat rios e vaz es nos cursos d gua Todos os usu rios t m permiss o para acessar o m dulo A Figura 5 21 apresenta um recorte da tela disponibilizada para o relat rio Grade de Opera o com o planejamento de acordo com o SAD dos hor rios para opera o do sis
283. o h drica em que a menor vaz o dispon vel a jusante imobiliza a vaz o m xima a ser outorgada a montante assegurando vaz es remanescentes a jusante MARQUES 2010 A Figura 3 7 exemplifica este conceito Capta o a Jusante Sec o de Interesse Quo 100 I s df Quo 120 I s Qourorca 50 Quo 50 l s Vaz o m xima permitida 101 s Qourorca 50 Quo 60 l s Quispon ver 50 15 35 l s Quispon ve 60 35 15 10 l s Figura 3 7 Esquema ilustrativo do conceito de imobiliza o h drica aplicando os crit rios de outorga do estado do Esp rito Santo Fonte Marques 2010 Nota Dados adaptados pelo autor No cen rio hipot tico ilustrado na Figura 3 7 avaliada a vaz o dispon vel para outorga no ponto B de um curso d gua Considerando os crit rios de outorga utilizados no estado do Esp rito Santo apenas 50 da vaz o de refer ncia Quo devem ser disponibilizados para outorga ao longo dos cursos d gua Como a Qgo no ponto B de 100 l s apenas 50 l s s o considerados outorg veis neste ponto Por m para a concess o de outorgas necess rio analisar se existem capta es a montante consumindo deste valor outorg vel No ponto A a montante do ponto B 15 l s j foram outorgados e est o sendo captados portanto apenas 35 l s restam dispon veis para outras capta es no ponto B Al m das an lises a montante tamb m importante verificar os poss veis impactos na disponibil
284. o modelo de otimiza o desenvolvido que representa a ativa o no intervalo temporal i da capta o superficial m com origem em arcos da hidrografia e destino para reservat rios Yai dado de sa da do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a soma das vaz es de capta o no arco da hidrografia a e arcos montante no intervalo temporal i z dado de sa da e resultado da fun o objetivo do modelo de otimiza o desenvolvido que representa a soma das prioridades de todas as capta es ativadas Z profundidade efetiva da raiz profundidade de solo em que se concentram cerca de 80 das ra zes em cm LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS AGERH Ag ncia Estadual de Recursos H dricos do Espirito Santo AIMMS Advanced Interactive Multidimensional Modeling System AML Algebraic Modeling Language AMPL A Mathematical Programming Language ANA Ag ncia Nacional de Aguas API Application Programming Interface BD Base de Dados ou Banco de Dados CC Capacidade de Campo do Solo CNRH Conselho Nacional de Recursos H dricos CT HIDRO Fundo Setorial de Recursos H dricos do Minist rio da Ci ncia e Tecnologia CUC Coeficiente de Uniformidade de Christiansen de Aplica o da gua na Lavoura CUD Coeficiente de Uniformidade de Distribui o da gua na Lavoura DTA Disponibilidade Total de Agua no Solo ES Estado do Esp rito Santo ET Taxa de Evapotranspira
285. o n o foram realizadas capta es no arco 3 permitindo a ativa o de capta es nos arcos 1 e 2 a montante A vis o centralizada de disponibilidade e demandas da microbacia que permite ao sistema otimizar a utiliza o dos recursos h dricos ao longo do tempo e do espa o em toda a regi o A concorr ncia pela gua em determinados hor rios evitada e o uso da gua a montante e a jusante gerenciado evitando pontos de escassez em regi es espec ficas ao longo da malha h drica e atendendo a todas as demandas da microbacia Como as demandas h dricas cr ticas foram todas atendidas em seis horas seria vi vel considerar uma maior restri o da vaz o outorg vel para a microbacia definindo por exemplo uma vaz o residual para a foz da microbacia arco 5 Esta vaz o residual poderia ser simulada visando o atendimento das demandas cr ticas do cen rio no per odo de doze horas A aplica o tamb m tem o potencial de verificar por exemplo os impactos da inclus o de novas culturas na microbacia da altera o das vaz es reais nos arcos da hidrografia simulando per odos de escassez ou cheias da altera o das vaz es de opera o das interfer ncias h dricas cadastradas e do aumento ou diminui o do per odo dispon vel para opera o Todos estes fatores podem ser analisados em simula es em conjunto com a comunidade visando um planejamento de longo prazo para a microbacia 5 4 1 2 Cen rio 2 Res
286. o no Sossego Justifique Considerar os po os escavados e talvez o uso de outras ferramentas de manejo al m do irrg metro Quais instrumentos equipamentos t cnicas utilizados na regi o que poderiam deveriam fazer parte do sistema Justifique Novamente comentado sobre os po os escavados aqui Quais entidades institui es e rg os locais poderiam deveriam participar auxiliar a implanta o do sistema na regi o Justifique Todos sem exce o deveriam participar Mas enfatizou a participa o do Incaper Que sub regi o hidrogr fica do Sossego poderia deveria ser utilizada para um projeto piloto do sistema Justifique O Santa Helena poderia ser escolhido Acredita que o ideal seria escolher uma regi o com po os escavados e outra sem po os escavados Como seria a receptividade da comunidade em rela o ao sistema Como os usu rios da regi o veriam a falta de controle aparente no manejo de suas culturas Justifique Acredita que a receptividade seria muito boa desde que n o levasse os usu rios a perdas durante o uso do sistema Portanto deve se estar atento a isto Incluir controles como o envio de consumo de energia e gua para fiscaliza o A utiliza o do sistema fact vel para um futuro de quantos anos Qual o n vel de conhecimento utiliza o da comunidade com rela o a tecnologias de inform tica e internet Qual o n vel da infraestrutura atual de inform tica e internet na comunidade para j
287. o que as cores da r gua de manejo para definir uma ordem de atendimento Neste cen rio os valores de prioridades complementam as cores fornecendo a informa o necess ria para que o SAD possa planejar as irriga es atendendo preferencialmente s demandas mais cr ticas Importante comentar novamente sobre uma das grandes vantagens de se utilizar o sistema de informa es integrado aos irrig metros As cinco propriedades selecionadas operaram com o n vel de gua de 3 5 cm dentro do evaporat rio Esse valor recomendado por Oliveira e Ramos 2008 para culturas em fase de desenvolvimento 4 fase final conforme apresentado na Tabela 3 1 se o 3 3 4 Com o uso do sistema de informa es seria poss vel por exemplo ter utilizado apenas um irrig metro se considerarmos que as propriedades est o pr ximas o suficiente para que as taxas de precipita o e evapotranspira o n o sejam t o distintas entre as culturas Compartilhando um mesmo aparelho entre v rias propriedades com posicionamento adequado para refletir corretamente as taxas de precipita o e evapotranspira o bastaria que o sistema recebesse diariamente as leituras do pluvi metro e evapor metro As r guas do aparelho estariam cadastradas 147 apenas na aplica o e internamente o sistema conseguiria gerar as visualiza es das r guas de manejo e temporais de cada cultura e propriedade atendida 5 2 2 Influ ncia da Precipita o nas Prioridade
288. oblema de otimiza o foi modelado Todos os par metros de entrada constantes vari veis fun es de restri o e fun o objetivo foram representados matematicamente utilizando t cnicas para lineariza o e simplifica o Ap s a formula o matem tica do problema foi realizada a modelagem computacional da rotina de otimiza o Dentre os pacotes computacionais dispon veis para modelagem matem tica o Microsoft Solver Foundation foi escolhido principalmente pela sua integra o com a ferramenta de planilha eletr nica da Microsoft amplamente difundida e de f cil utiliza o Figura 4 11 A modelagem constru o e testes das rotinas s o totalmente realizados utilizando os recursos do Microsoft Excel sendo poss vel criar tabelas para os dados de entrada e para os resultados das simula es Dentre outras vantagens podem ser citadas a gratuidade para o uso acad mico a utiliza o de uma linguagem de modelagem alg brica simples a disponibiliza o de vastas bibliotecas de modelos e algoritmos de terceiros e a gera o de relat rios comparativos de desempenho que auxiliam na escolha do melhor solver para a resolu o dos problemas MICROSOFT 2014a 108 x id if gt iPlanTAR Solver Vers o Minima Full Sistema v0 5 Microsoft Excel EOS P gina Inicial Inserir Layout da P gina F rmulas Dados Revis o Exibi o Desenvolvedor Suplementos Solver Foundation aBDo E E
289. omem soluciona problemas a partir de informa es que o permita conhecer uma determinada situa o e da concep o intelectual do problema quais s o suas vari veis e como elas se interagem O computador por sua vez deve auxiliar o homem na utiliza o destas informa es e modelos principalmente quando o problema complexo e envolve uma quantidade muito grande de vari veis de decis o Interfaces amig veis devem ser desenvolvidas para facilitar a aproxima o dos sistemas e seus futuros usu rios facilitando a participa o de nao especialistas SCHARDONG 2006 Conforme proposto por Marques 2010 a internet tamb m deve ser utilizada como uma ferramenta de aproxima o integra o e colabora o dos usu rios j que funde tecnologias de computa o e comunica o tornando informa es acess veis mundialmente de forma instant nea e conveniente a milh es de pessoas Os sistemas de apoio decis o t m sido aplicados com sucesso a diversos campos da atividade humana em que o problema da decis o muito complexo como o caso do gerenciamento e planejamento de sistemas de recursos h dricos Marques 2010 apresenta a evolu o dos sistemas de informa es para gest o de outorgas citando as v rias ferramentas constru das culminando no desenvolvimento de aplica es com interfaces amig veis na web como o SIGWeb Aquora que verificam a disponibilidade h drica de uma rede hidrogr fica e apoiam a d
290. onstru o tamb m foram aplicadas t cnicas para lineariza o e simplifica o demonstradas adiante A ferramenta escolhida para o desenvolvimento da rotina de otimiza o disponibiliza um painel de modelagem integrado ao Microsoft Excel que permite criar validar e solucionar os modelos com a utiliza o de dados para testes cadastrados em planilha eletr nica Estes dados para simula o s o vinculados pela pr pria ferramenta aos par metros de entrada e sa da da rotina de otimiza o permitindo a execu o de v rios cen rios e armazenamento dos resultados ainda em tempo de desenvolvimento para compara es Esta funcionalidade garantiu maior velocidade ao processo de desenvolvimento e refinamento da modelagem facilitando a busca pela simplifica o do problema e por melhor desempenho A ferramenta de 160 modelagem tamb m realiza a valida o do modelo e a codifica o em uma linguagem de modelagem alg brica AML pr pria chamada de Optimization Modeling Language OML O c digo fonte gerado pode ser compartilhado com aplica es externas para integra o com bases de dados relacionais e aplica es web procedimento utilizado no projeto O solver para resolu o do problema de otimiza o tamb m pode ser escolhido dentre v rias op es dispon veis A sequ ncia natural do processo de desenvolvimento da rotina de otimiza o se inicia pela formula o matem tica do problema com posterior modelagem
291. ontrole dos recursos h dricos A expectativa que este controle seja realizado pelas 73 entidades gestoras estaduais ag ncias de bacias e comit s locais e que as bases de informa o se comuniquem n o sendo a descentraliza o da gest o um empecilho unifica o do sistema A fim de enfrentar a complexidade dos problemas de gest o de recursos h dricos os novos sistemas de informa o para gest o e apoio aos processos de tomada de decis o necessitam integrar a dimens o tecnol gica com a dimens o social com base na participa o dos interessados A evolu o natural dos processos decis rios no dom nio ambiental partir de uma perspectiva decisor nico para um processo de debate entre as diversas partes interessadas As ferramentas de decis o devem se tornar plataformas compartilhadas atrav s das quais o debate possa ser organizado e as diferentes fontes de conhecimento integradas GIORDANO et al 2007 3 4 1 Sistemas de Informa es Geogr ficas Sistemas de Informa es Geogr ficas SIG s o sistemas capazes de armazenar analisar e manipular dados geogr ficos ou seja dados que representam objetos e fen menos em que a localiza o geogr fica uma caracter stica inerente informa o e indispens vel para an lises e processamentos C MARA et al 1996 Atualmente os SIG evolu ram para bancos de dados geogr ficos com dominios subtipos versionamentos e relacionamentos administrados por
292. oper Express vers o 2010 para o desenvolvimento da aplica o em Microsoft ASP NET um framework web livre para a constru o de grandes sites e aplicativos para internet A Figura 4 12 apresenta a interface disponibilizada pela ferramenta para gest o das aplica es desenvolvidas para internet permitindo que sejam criados os usu rios e configurados os perfis e regras de acesso s funcionalidades e telas do sistema 5 ASP Net Web Application Ad x W ASP Web Site Administration Tool How do I use this tool 0 A li tion Welcome to the Web Site Administration Tool Application Current User Name NET 1106 PAULO MARQUES Security Enables you to set up and edit users roles and access permissions for your site Application ConfigurationEnables you to manage your application s configuration settings Provider Configuration Enables you to specify where and how to store administration data used by your Web site E Figura 4 12 Interface de gest o das aplica es web constru das em Microsoft ASP NET 110 A Figura 4 13 apresenta o ambiente gr fico de desenvolvimento da ferramenta que possui caracter sticas que faciltam o trabalho do programador como os componentes visuais para cria o de formul rios na web E iPlanTAR Microsoft Visual Web Developer 2010 Express File Edit View Project Debug Data Format Tools Window Help Pei td A Ga 9 amp D 3 Debug 2 passo1 3 8 instal
293. opera o dos irrig metros O perfil ter acesso apenas s telas do m dulo Opera o relativas ao monitoramento de irrig metros e Opera o perfil de acesso dos produtores usu rios das outorgas coletivas que ter o permiss o concedida apenas para as telas do m dulo Opera o relacionadas opera o das capta es e irriga es e Meteorologia acesso concedido aos analistas de rg os de meteorologia respons veis pelas previs es de precipita o Os usu rios pertencentes a este grupo ter o acesso apenas as telas do M dulo Opera o correspondentes aos dados de meteorologia monitorados e Reservat rio usu rios respons veis pelo cadastramento das informa es de opera o dos reservat rios O perfil ter acesso apenas s telas do m dulo Opera o relativas ao acompanhamento dos n veis de reservat rios e Fluvi metro grupo de acesso para os respons veis pelas informa es de vaz es nos pontos de controle fluvi metros Os usu rios deste perfil ter o acesso apenas s telas do M dulo Opera o relativas ao acompanhamento das medi es dos fluvi metros A respeito dos requisitos de opera o do SAD foi discutido com os especialistas de manejo de irriga o sobre qual seria o melhor per odo para um ciclo de opera o do sistema Todos entenderam que um ciclo di rio seria a melhor op o pois os produtores j est o acostumados com o planejamento di rio das irriga es e tamb m ev
294. orma es Objetivo Espec fico Il Integra o entre SAD e Irrig metros Gera o de Dados Atribui o de Influ ncia da do Manejo pelo Prioridade s gt Precipita o nas Irrigametro Demandas Hidricas Prioridades Objetivo Espec fico III Desenvolvimento do SAD Modelagem e Modelagem e Constru o da Base gt Constru o da Rotina de Dados de Otimiza o Modelagem e Constru o do Sistema Web Avalia o do Processo de Aloca o de Agua Avalia o das Funcionalidades na Web Defini o dos Cen rios de Testes Objetivo Espec fico V Diretrizes para Utiliza o do Sistema Discuss es com Proposi o de Especialistas Diretrizes Figura 4 1 Estrat gia de a o para o desenvolvimento do sistema de apoio decis o As atividades de avalia o e testes geraram diversos insumos para a revis o da modelagem e da constru o do SAD Esta realimenta o muito comum no desenvolvimento de sistemas est representada no fluxo de trabalho Foram utilizadas diversas ferramentas e t cnicas computacionais j conhecidas acompanhando os avan os cient ficos e tecnol gicos na rea de Tecnologia da Informa o aplicada Gest o de Recursos H dricos A metodologia aplic vel a qualquer bacia hidrogr fica De forma estrat gica para o desenvolvimen
295. ortar a base de dados do SAD A Figura 4 8 apresenta a interface disponibilizada pela Oracle para os usu rios administradores da base de dados E Home e C D 127 0 0 1 8080 apex f p 4950 1 4997130225841927 NO wir ORACLE Oracle Database XE 11 2 Welcome SYSTEM Logout ES Storage Sessions Parameters Application Express san View currently used storage gt Online Help gt Learning Library Sessions gt Oracle Technology Network View current database sessions gt Oracle SQL Developer gt Oracle Express Edition Parameters gt Oracle Application Express View initialization parameters gt Oracle JDeveloper 119 gt Pre built Developer VMs Application Express Application Express gt Get started with Oracle Application Express OTN News Language English Portugu s Brasil FX B amp ARE e Figura 4 8 Interface gr fica disponibilizada para tarefas administrativas do SGBDR Oracle 105 As telas de administra o da ferramenta s o intuitivas e baseadas em navegador web podendo ser utilizadas para realiza o das principais fun es de gerenciamento como cria o de tabelas e outros objetos do banco de dados importa o e exporta o de dados execu o de consultas e gera o de relat rios O SGBDR Oracle o banco de dados relacional mais utilizado no mundo devido principalmente a sua facilidade de instala o e administra o ORACLE 2014 A sua escolha tamb
296. os rg os gestores atrav s de telas de cadastro e de consulta espec ficas dispon veis no m dulo Consulta da aplica o na internet 5 1 2 11 Gest o Meteorol gica As previs es de precipita o escopo deste m dulo informacional estar o relacionadas ao m dulo de organiza o territorial ou ao m dulo de organiza o da rea de drenagem visando identificar a rea de abrang ncia da previs o Foram mapeadas as seguintes informa es 1 data de refer ncia da previs o de precipita o 2 identifica o da regi o geogr fica de refer ncia da previs o 3 identifica o da regi o hidrogr fica de refer ncia da previs o 4 identifica o do analista meteorol gico respons vel 5 estimativa de precipita o para a data de 138 refer ncia medida em mm e 6 probabilidade medida em de incid ncia de chuvas no dia A probabilidade de ocorr ncia de chuvas e a estimativa de precipita o dever o ser informadas pelos analistas meteorol gicos das institui es respons veis pela previs o diariamente no sistema web atrav s das telas do m dulo Opera o espec ficas para este cadastro Considerando um cen rio totalmente automatizado o sistema poderia receber os dados das previs es de precipita o automaticamente via integra o com os sistemas de meteorologia dos rg os respons veis 5 1 2 12 Cadastro de Interven es H dricas Dentre os poss veis tipos de interven es h dricas
297. os usu rios finais O pacote permite a cria o de solu es completas em uma fra o do tempo exigido por outras ferramentas gra as a uma linguagem pr pria que dispensa conhecimentos t cnicos de programa o ROELOFS e BISSCHOP 2013 AMPL A Mathematical Programming Language uma linguagem de modelagem alg brica desenvolvida no Bell Laboratories abrangente e poderosa para problemas lineares e n o lineares AMPL permite formular modelos de otimiza o e examinar solu es enquanto o computador gerencia a comunica o com os algoritmos solucionadores mais apropriados AMPL utilizado por um grande n mero de clientes corporativos e tamb m por ag ncias governamentais e institui es acad micas FOURER et al 2003 87 GAMS General Algebraic Modeling System um sistema de modelagem de alto nivel para problemas complexos de otimiza o permitindo que sejam desenvolvidos atrav s de IDE pr prio modelos sustent veis que podem ser adaptados rapidamente a novas situa es GAMS foi a primeira linguagem de modelagem alg brica ROSENTHAL 2014 LINGO um pacote integrado que inclui uma linguagem de modelagem alg brica pr pria um ambiente de modelagem e um conjunto de algoritmos solucionadores embutidos Dentre suas principais funcionalidades est a capacidade de integra o com diversas fontes de dados como planilhas de c lculo e bases de dados SCHRAGE 2006 MPL Mathematical Programmi
298. os de Opera o do Irrig metro na Propriedade C 233 AP NDICE D Dados de Opera o do Irrig metro na Propriedade D 234 AP NDICE E Dados de Opera o do Irrig metro na Propriedade E 235 AP NDICE F An lise de Especialistas em Outorga e Outorga Coletiva 236 AP NDICE G An lise de Especialistas em Manejo de Irrigac o 240 AP NDICE H An lise de Especialistas em Meteorologia 243 AP NDICE An lise de Especialistas com Atua o Local 246 AP NDICE J Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Pessoas 249 AP NDICE K Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Empreendimentos 250 AP NDICE L Modelo de Dados do M dulo Organiza o da Area de PST AGG A NR NE RREO E RES A RIR RE RE RE 252 AP NDICE M Modelo de Dados do M dulo Organiza o Territorial 253 AP NDICE N Modelo de Dados do M dulo Gest o de Outorgas 254 AP NDICE O Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Atividades de Uso da AQUA rain ins eas is rade apa a ol yee ete ads da ads a E Ra dd adds te 256 AP NDICE P Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Irrig metros 257 AP NDICE Q Modelo de Dados do M dulo Cadastro de Atividades de A A 259 AP NDICE R Modelo de Dados do M dulo Manejo de Irriga o 260 AP NDICE S Modelo de Dados do M dulo Gest o Hidrol gica
299. os do tubo de alimenta o da propriedade E Tubo Faixa Tubo Faixa Tubo Faixa Tubo Faixa mm Azul mm Verde mm Amarela mm Vermelha 0 4 4 8 4 12 8 0 1 4 5 8 5 12 9 0 2 4 6 8 6 13 4 7 8 7 13 1 4 8 8 8 13 2 4 9 8 9 13 3 3 5 9 13 4 3 1 5 1 13 5 3 2 5 2 13 6 3 3 5 3 13 7 3 4 5 4 11 8 13 8 3 5 11 9 13 9 3 6 12 14 3 7 4 12 1 14 1 3 8 7 8 12 2 3 9 7 9 12 3 4 8 12 4 4 1 8 1 12 5 34 8 4 2 8 2 12 6 34 9 4 3 8 3 12 7 35 O c lculo do fator fy para a faixa de cor amarela representada na Tabela 5 2 demonstrado abaixo A r gua de manejo CS 1 2 face 3 possui 44 mil metros associados cor amarela _ 999 100 u 20 90697 21 5 2 Ou seja a cada acr scimo de mil metro na lamina de aplica o necess ria indicada pelo tubo de alimenta o o valor de prioridade aumenta em aproximadamente 21 pontos para os mil metros alinhados cor amarela da r gua CS 1 2 face 3 Para simplifica o do processo os valores de prioridade finais s o arredondados eliminado as casas decimais 144 Utilizando esta regra para atribui o das prioridades poss vel diferenciar o grau de necessidade das culturas pela gua num dado momento mesmo para culturas cujas l minas de aplica o necess rias indicadas pelos tubos de alimenta o estejam alinhadas numa mesma cor da r gua de manejo Na Tabela 5 3 s o apresentados os valores de prioridades atribu dos aos mil metros de uma se o do tub
300. pectativa muito boa Qual a vis o de futuro para este sistema aplicabilidade preocupa es defici ncias benef cios Quais novas funcionalidades poderiam deveriam ser consideradas em vers es posteriores Justifique A automa o um ponto a ser verificado pois poderia aumentar os custos Comentaram sobre possibilidades futuras e Utiliza o do sistema para indicar melhores culturas em determinada regi o e Avalia o de impacto de novas capta es culturas usu rios e Base de pesquisa comportamental das culturas propriedades sazonalidade sistema de irriga o Busca pela melhor configura o A automa o poderia trazer benef cio na opera o como desligar o sistema em caso de detec o de chuvas O escopo dos ciclos de teste suficiente para uma avalia o inicial do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique N o foram feitos coment rios sobre os cen rios de testes adotados 3 Discuss es Espec ficas Abaixo s o apresentados pontos espec ficos da rea especialista relacionados aos t picos apresentados 1 As outorgas coletivas devem ser aplicadas com base em uma vaz o fixa outorgada ou em uma vaz o de perman ncia a ser garantida no curso d gua O mais usual a defini o de uma vaz o residual na foz da microbacia O IEMA exige que pelo menos 50 da Q90 seja mantido no curso d gua Por m como na grande maioria das reas outorgadas n o existem registros hist ri
301. per odo de opera o Outras duas vari veis est o associadas aos reservat rios e hor rios e s o utilizadas pela rotina com o objetivo de garantir que os volumes dos reservat rios sejam mantidos entre os valores m nimos e m ximos permitidos ao longo de todo o per odo de planejamento Uma destas vari veis registra o volume carregado ou extra do do reservat rio pelas capta es em cada intervalo temporal dispon vel para opera o e a outra registra o volume final do reservat rio a cada intervalo temporal 167 Finalmente a ltimo dado de sa da apresentado na Tabela 5 10 o resultado final da execu o da rotina de otimiza o a soma das prioridades de todas as capta es ativadas ao longo de todo o per odo dispon vel para opera o Como veremos a meta do modelo de otimiza o justamente a maximiza o deste valor A Figura 5 10 apresenta o painel de modelagem dos dados de sa da cadastrados na ferramenta de desenvolvimento Assim como os dados de entrada os dados de sa da tamb m podem ser associados aos indices do modelo e ter seus dominios especificados atrav s da ferramenta A tabela apresentada na figura um exemplo de dado de sa da volume final de reservat rio por hor rio gerado por testes A tabela em planilha eletr nica vinculada ao modelo pelo painel de modelagem e seus dados s o gerados durante a valida o e testes da rotina de otimiza o Modeling Pane x Sets Parameter
302. perations Research Tools PD Programa o Din mica PEDEAG ES Plano Estrat gico de Desenvolvimento da Agricultura Capixaba PIB Produto Interno Bruto PL Programa o Linear PMP Ponto de Murcha Permanente do Solo PNL Programa o N o Linear PNLSP Programa o N o Linear Separ vel por Partes PNRH Pol tica Nacional de Recursos H dricos PNUD Programa das Na es Unidas para o Desenvolvimento PP Total de Precipita o Ref ET Reference Evapotranspiration Calculator SAD Sistemas de Apoio a Decis es SEAG Secretaria de Agricultura Abastecimento Aquicultura e Pesca do Estado do Esp rito Santo SEBRAE Servi o Brasileiro de Apoio s Micro e Pequenas Empresas SESA Secretaria de Sa de do Estado do Espirito Santo SGBDR Sistemas Gerenciadores de Bases de Dados Relacionais SIG Sistemas de Informa es Geogr ficas SINGREH Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos H dricos SISDA Sistema de Suporte Decis o Agr cola SNIRH Sistema Nacional de Informa es sobre Recursos H dricos SRTM Shuttle Radar Topography Mission SSD Sistemas de Suporte a Decis es TAC Termo de Ajustamento de Conduta UFES Universidade Federal do Esp rito Santo UFV Universidade Federal de Vi osa SUM RIO 1 INTRODU O cesciscsicsciscccsecscunssncsbascseseponctacituscsuostanenese esosarataassuvatanepanezentsnentnaee 41 2 OBJETIVOS aa 45 2 OBJETIV
303. pitada que ser utilizada diretamente pela cultura precipita o efetiva 2 a frequ ncia e a magnitude de precipita o que se podem esperar na rea de projeto precipita o prov vel e 3 a quantidade de gua que abastecer os rios e as represas a fim de ser usada na irriga o 3 3 2 Solo Depois de exposto ao ar por tempo relativamente longo um solo permanece a uma umidade praticamente constante por m vari vel de solo para solo REICHARDT 1990 Segundo o autor enquanto houver gua dispon vel no solo existir o movimento de gua da planta para a atmosfera N o havendo gua dispon vel o movimento cessa 59 A quantifica o da gua dispon vel no solo fundamental para a pr tica de manejo agr cola racional Definiu se ent o uma quantidade de gua dispon vel baseada em par metros do solo a disponibilidade total de gua no solo DTA que segundo Doorenbos e Kassam 1979 a l mina de gua armazenada por profundidade de solo entre os teores de umidade na capacidade de campo CC e no ponto de murcha permanente PMP Para os autores a CC considerada como o limite superior da quantidade de gua no solo dispon vel para as plantas e o PMP corresponde ao ponto no qual as plantas n o conseguem mais extrair gua do solo e murcham de maneira irrevers vel A umidade na CC corresponde a um estado aparentemente de equil brio alcan ado depois da drenagem da gua gravitacional proveniente de
304. po portanto avalia es e ajustes quanto uniformidade de distribui o dever o ser realizados n o somente antes da instala o dos irrig metros mas tamb m com certa frequ ncia Outros equipamentos como fluvi metros sistemas de telemetria e automa o sistemas de capta o sistemas de irriga o reservat rios e irrig metros tamb m devem ser continuamente verificados e ajustados pelos respons veis indicados no sistema de informa es 213 6 CONCLUSOES E RECOMENDACOES 6 1 CONCLUS ES Analisando as metodologias utilizadas os resultados obtidos e as discuss es realizadas s o apresentadas as conclus es por objetivo espec fico que possibilitaram o atendimento do objetivo geral do trabalho e Objetivo Espec fico Concep o de Desenho do Sistema Como resultado da fase de concep o e desenho do sistema foi proposto um novo instrumento de gest o comunit ria dos recursos h dricos fruto da integra o do manejo de irriga o em n vel de microbacia e dos instrumentos de gest o Outorga Coletiva e Sistema de Informa es O sistema serve n o apenas como um portal para divulga o de informa es de propriedades e usu rios da microbacia mas principalmente para operacionalizar o instrumento outorga coletiva viabilizando uma aloca o mais justa da gua entre pequenos produtores rurais de base agr cola familiar e minimizando conflitos Finalmente o sistema de apoio decis o projetado inc
305. por exemplo para automatizar a opera o e o envio de informa es de irrig metros dever ser atendida ao longo do tempo com a necessidade de implanta o de projetos deste tipo Para os demais componentes fluvi metros reservat rios previs es de precipita o e sistemas de capta o e irriga o j existem metodologias e equipamentos que permitem a automa o para troca de informa es e opera o remota 129 5 1 2 Mapeamento de Informa es A fase de mapeamento das informa es forneceu o conhecimento necess rio modelagem da base de dados e sistematiza o das vari veis e indicadores para fundamentar as an lises dos processos de outorga coletiva e os c lculos de aloca o de gua realizados pelo SAD A seguir ser apresentado o resultado do mapeamento para cada grupo informacional fruto da etapa de levantamento de requisitos citando as informa es registradas em cada m dulo as fontes de dados mapeadas relacionamentos e os respons veis pela gest o da informa o no sistema 5 1 2 1 Cadastro de Pessoas As informa es cadastrais de pessoas incluem dados b sicos de identifica o como nome documento endere o e informa es para contato al m de outros indicadores sociais e econ micos como renda familiar patrim nio familiar e escolaridade Os dados de endere o dever o estar relacionados as informa es georreferenciadas do m dulo Organiza o Territorial permitindo a locali
306. processo de outorga coletiva permitindo consultas hist ricas nos dados e apoiando na avalia o de impactos na regi o hidrogr fica Pretende se com a implementa o do sistema sair de uma situa o atual de desconhecimento dos recursos dispon veis na microbacia para um ambiente integrado com uma vis o ampla de toda a regi o hidrogr fica garantindo o atendimento das demandas segundo prioriza o previamente calculada A seguir s o comparadas algumas das condi es esperadas em uma microbacia antes e depois da implanta o do sistema de acordo com o escopo delimitado e Situa o da microbacia anterior ao sistema o desconhecimento dos impactos de cada uso sobre os demais o desconhecimento da demanda h drica total da regi o o desconhecimento da disponibilidade de gua total da regi o o desrespeito s exig ncias de outorga definidas pelos rg os gestores o m distribui o dos recursos ao longo do tempo e espa o o preocupa o no atendimento de demandas isoladas sem conhecimento das prioridades de cada cultura da regi o hidrogr fica e Situa o da microbacia com a utiliza o do sistema o gest o automatizada de disponibilidade e demandas em toda a regi o o busca pelo atendimento a todas as demandas da microbacia o melhor aproveitamento da gua dispon vel ao longo da rede hidrogr fica atrav s da distribui o do uso ao longo do tempo e espa o com possibilidade de reserva o h drica
307. r Cen rios de utiliza o da gua contemplados no sistema Componentes e arquitetura do sistema Modelagem matem tica do problema de otimiza o Irrig metro como fonte de informa o das demandas h dricas das culturas Influ ncia da previs o meteorol gica na defini o das prioridades de irriga o Gest o das agendas de outorga irriga o e capta o Fluxo de opera o di rio do sistema Ciclos de testes previstos para avalia o de resultados VPN Benef cios da utilizac o do sistema Paulo Eduardo Marques 237 ea An lise de Especialistas Peewee a ps Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para est J Ed Aloca o de gua na Agricultura Irrigada em N vel de Microbacia Hidrogr fica Foram realizadas duas apresenta es 1 Primeira apresenta o exclusiva para o Robson diretor de Recursos H dricos do IEMA com o objetivo de resumir as inten es do projeto e expor os pontos de discuss o ainda necess rios com os rg os gestores Atrav s desta conversa inicial foi poss vel agendar uma apresenta o para a equipe de Outorga e Outorga Coletiva do IEMA na mesma semana Segunda apresenta o realizada para toda a equipe de analistas de outorgas e outorgas coletivas do IEMA no audit rio do IEMA onde foi poss vel apresentar em detalhes os requisitos t cnicos do sistema e discutir sobre os pontos de d vidas ainda pendentes relacionados s an lises e gest o das outorgas
308. r gua temporal e Gest o Hidrol gica m dulo para armazenamento das vaz es medidas diariamente pelos fluvi metros instalados ao longo da microbacia permitindo o c lculo da disponibilidade h drica e determina o da vaz o outorg vel em cada arco ou segmento de drenagem da rege hidrogr fica e Gest o Meteorol gica previs es de precipita o fornecidas por rg os externos com a indica o da rea afetada que poder o ser utilizadas no c lculo da disponibilidade h drica do sistema e Cadastro de Interven es H dricas compreende o cadastro de capta es identificando as origens curso d gua ou reservat rio e os destinos reservat rios ou sistemas de irriga o dos recursos h dricos captados e Gest o de Simula es conjunto de informa es j disponibilizadas pelos m dulos informacionais acima consideradas essenciais para a realiza o de simula es de aloca o da gua Neste m dulo foram criadas r plicas das principais entidades do sistema como reservat rios interven es h dricas arcos da hidrografia e culturas irrigadas permitindo a simula o pelos usu rios de altera es na configura o destas entidades no sistema e Controle de Acesso m dulo de gest o de acesso dos usu rios ao sistema que deve ser criado devido diversidade de usu rios que podem acessar a aplica o como analistas de outorgas analistas meteorol gicos respons veis t cnicos de empreendimentos produtores
309. r da r gua de manejo associados poss vel observar que as l minas das propriedades A e B por terem prioridades superiores a 550 n o foram ajustadas ignorando as previs es de precipita o e consequentemente evitando a redu o das prioridades que dever o ser utilizadas pela rotina de otimiza o para aloca o de gua entre as culturas Tabela 5 6 L mina l quida de aplica o ajustada para as leituras de irrig metro do dia 24 de dezembro de 2012 considerando 97 de probabilidade de chover 5 mm L mina L mina R guas Irrig metro L mina Ajustada Observada mm Ajustada mm Manejo prioridade Temporal minutos Propriedade Deve ser permitido pela aplica o web habilitar ou n o o uso das previs es de precipitac o para correc o das prioridades de demandas h dricas E caso as previs es sejam ativadas para uma outorga coletiva ou regi o deve ser poss vel parametrizar o limite m nimo de probabilidade de precipita o que aciona os ajustes de l minas e o limite m ximo de prioridade de demanda pass vel de ajustes sem comprometer a cultura Espera se que com o uso cont nuo do sistema de informa es e observa o dos dados hist ricos de opera o e seus resultados estes par metros possam ser mais bem calibrados 5 3 DESENVOLVIMENTO DO SAD A Figura 5 4 apresenta a arquitetura cliente servidor adotada para implementa o do sistema de apoio decis o Trata se de uma estrutura de aplica
310. r e Extens es para Otimiza o da Aloca o de Agua em Sistemas de Recursos H dricos Utilizando M todos de Pontos Interiores 2006 141 p Disserta o Mestrado em Engenharia Departamento de Engenharia Hidr ulica e Sanit ria Escola Polit cnica Universidade de S o Paulo S o Paulo SP 2006 SCHRAGE L Optimization Modeling with LINGO 6th ed Chicago Illinois LINDO Systems 2006 Disponivel em lt http www lindo com gt Acesso em 18 mai 2014 SIMONOVIC S Reservoir Systems Analysis closing gap between theory and practice Journal of Water Resources Planning and Management S v 118 n 3 p 262 280 1992 SILVA D D MARQUES F A LEMOS A F Avalia o de Metodologias de Regionaliza o de Vaz es M nimas de Refer ncia para a Bacia do Rio S o Francisco Revista Engenharia na Agricultura Vi osa MG v 17 n 5 p 392 403 2009 221 SILVA E M AZEVEDO J A de LIMA J E F W An lise de desempenho da irriga o Planaltina DF EMBRAPA Cerrados 2002 Documentos 70 SILVA L M C da NOLETO F A RIBEIRO M O Aloca o Negociada de gua do A ude Cocorob Rio Vaza Barris Canudos BA In SIMPOSIO DE RECURSOS H DRICOS DO NORDESTE 8 2006 Gravat PE Anais Recife PE Universidade Federal de Pernambuco 2006 SILVEIRA P M RAMOS M M OLIVEIRA R A Manejo da Irriga o do Feijoeiro com o Uso do Irrigametro Santo Ant nio de Goi s GO EMBRAP
311. ra iniciativas deste tipo Robson comentou que n o usam nada de previs o de tempo para gest o das outorgas Robson comentou que as agendas podem ser interessantes como uma forma de diminuir os esfor os de c lculo do sistema Paulo Eduardo Marques 240 AP NDICE G An lise de Especialistas em Manejo de Irriga o La An lise de Especialistas a he Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para J ei Aloca o de gua na Agricultura Irrigada em Nivel de Microbacia Hidrogr fica AN LISE DE ESPECIALISTAS EM MANEJO DE IRRIGA O Jean Carlos Dar Jos Geraldo Ferreira da Silva 1 Apresenta o do Projeto O projeto tem como objetivo contribuir para o aperfei oamento da autogest o comunit ria de recursos h dricos por microbacia atrav s do uso coordenado e integrado de irrig metros e um sistema de apoio decis o para aloca o de gua de forma justa participativa e consensual entre os usu rios pequenos produtores rurais de base agricola familiar Durante a apresenta o do projeto ser o abordados os t picos a seguir Cen rios de utiliza o da gua contemplados no sistema Componentes e arquitetura do sistema Modelagem matem tica do problema de otimiza o Irrig metro como fonte de informa o das demandas h dricas das culturas Influ ncia da previs o meteorol gica na defini o das prioridades de irriga o Gest o das agendas de outorga irriga o e capta o F
312. ra determinar qual a aloca o de vaz es que conduz a um m nimo custo em toda rede O modelo utilizado no SAD Acquanet j citado anteriormente na se o 3 4 2 Abaixo apresentada a fun o objetivo do problema resolvido pelo algoritmo N N i 1 j 1 Onde qi a vaz o m dia entre o n i e o n j durante o intervalo de tempo cij o custo unit rio associado vaz o qj Sujeito satisfa o do balan o de massa em todos os n s j 1 2 N gt qij gt qj 0 3 12 iel keo Onde conjunto de todos os n s com arcos que terminam no n j O conjunto de todos os n s com arcos que se originam no n j 84 Garantindo a vaz o minima em todos os arcos i j Onde Lij a vaz o m nima no arco i j E satisfazendo a vaz o m xima em todos os arcos i j Onde Uj a vaz o m xima no arco i j Geralmente a otimiza o dos MRF executada a cada intervalo de tempo de forma sequencial O intervalo mensal usualmente o mais utilizado para os problemas de planejamento e gerenciamento de recursos h dricos embora a t cnica seja aplic vel a intervalos mais curtos 3 4 6 Pacotes Computacionais de Modelagem Matem tica Com a tecnologia atual poss vel desenvolver poderosos SAD utilizando programas aplicativos dispon veis no mercado com vastas bibliotecas de modelos e algoritmos de otimiza o e de baixo custo ou com licen as acad micas gratu
313. re eles Organiza o da rea de Drenagem Cadastro de Cadastro de Pessoas Empreendimentos Organiza o Territorial Figura 5 5 Diagrama de relacionamentos entre os grupos funcionais do banco de dados Os diagramas de entidades e relacionamentos com detalhes das entidades ou tabelas atributos ou colunas e relacionamentos modelados para cada grupo funcional ou m dulo do banco de dados ilustrado na Figura 5 5 s o apresentados nos ap ndices deste trabalho 1 Cadastro de Pessoas AP NDICE J 2 Cadastro de Empreendimentos AP NDICE K 3 Organiza o da Area de Drenagem AP NDICE L 4 Organiza o Territorial AP NDICE M 5 Gest o de Outorgas AP NDICE N 6 Cadastro de Atividades de Uso da gua AP NDICE O 7 Cadastro de Irrig metros AP NDICE P 8 Cadastro de Atividades de Irriga o 155 AP NDICE Q 9 Manejo de Irriga o AP NDICE R 10 Gest o Hidrol gica AP NDICE S 11 Gest o Meteorol gica AP NDICE T e 12 Cadastro de Interven es H dricas AP NDICE U O m dulo Cadastro de Empreendimentos possui relacionamentos com o m dulo Cadastro de Pessoas permitindo a identifica o do usu rio titular ou principal da propriedade e do respons vel t cnico caso exista Tendo como foco a agricultura familiar a tabela Pessoas objeto central do m dulo Cadastro de Pessoas AP NDICE J foi modelada com um auto relacionamento
314. realizar uma busca na base de dados para sele o da interven o h drica desejada e informar o per odo de acompanhamento Passo 04 Visualizar Selecionar E sea E qn e ss Relat rio de Acompanhamento de Interven es Resultados da Busca N mero Tipo Origem Destino Data Hor rio Vaz o l h Select INTERVEN O 03 CAR ARCO 01 RESERVAT RIO 01 12 10 2014 18 00 19 00 5346 Select INTERVEN O 03 CAR ARCO 01 RESERVAT RIO 01 12 10 2014 19 00 20 00 5346 Select INTERVEN O 03 CAR ARCO 01 RESERVAT RIO 01 12 10 2014 20 00 21 00 5346 Passo 05 Visualizar Resultados A ji Informa es Detalhadas do Acompanhamento da Sele o N mero da Interven o INTERVEN O 03 Tipo da Interven o CAR Descri o da Interven o Capta o Arco Reservat rio Jo o de Barro Origem ARCO 01 Destino RESERVAT RIO 01 Data de Instala o 01 01 2001 Empreendimento de Instala o S tio Jo o de Barro Operador Respons vel Marcelo Toledo Data de Monitoramento 12 10 2014 Hor rio de Monitoramento 20 00 21 00 Vaz o de Opera o I h 5346 Figura 5 22 Tela de visualiza o do relat rio de acompanhamento de interven es O relat rio Figura 5 22 apresenta a opera o da interven o por intervalo hor rio para cada dia do per odo selecionado Dentre as principais informa es est o a origem e o destino da gua captada o tipo de capta o e a vaz o do sistema de 188 capta o Ao selecionar cada linha do
315. rede hidrogr fica com dados georreferenciados para localiza o dos v rios n veis de regi es hidrogr ficas bacia sub bacia e microbacia dos cursos d gua dos segmentos de cursos d gua arcos da hidrografia e manuten o das depend ncias entre estas entidades e Organiza o Territorial informa es georreferenciadas complementares base geogr fica para facilitar a visualiza o das dominialidades dos recursos h dricos atrav s da divis o territorial pa s regi o estado e munic pio das regi es hidrogr ficas e Gest o de Outorgas conjunto de informa es relacionadas ao cadastro dos processos de outorgas e outorgas coletivas e Cadastro de Atividades de Uso da gua informa es complementares do cadastro de outorgas e de usu rios atendidos com detalhes das atividades de uso da gua nas propriedades atendidas pela outorga e Cadastro de Irrig metros engloba as informa es para identifica o dos irrig metros instalados na regi o e Cadastro de Atividades de Irriga o complementa as informa es relacionadas s atividades do tipo irriga o Neste m dulo de informa o s o caracterizadas as culturas atendidas pelo processo de outorga 124 e Manejo de Irriga o informa es sobre o planejamento e opera o das irriga es para as culturas diariamente incluindo os dados de opera o dos sistemas de irriga o e irrig metros com as posi es ou marca es da r gua de manejo e da
316. relat rio poss vel visualizar outros detalhes da opera o da interven o h drica como descri o da interven o empreendimento e data de instala o Para visualiza o do hist rico de medi es coletadas para determinado fluvi metro deve ser utilizado o relat rio Fluvi metros Figura 5 23 Ap s selecionar o fluvi metro a ser consultado e informar o per odo de monitoramento o usu rio consegue visualizar para cada dia a vaz o medida e a vaz o outorg vel calculada ao descontar a vaz o residual exigida pelo rg o gestor no arco da hidrografia em que o fluvi metro est instalado O relat rio tamb m informa por intervalo hor rio a soma das vaz es de capta o para as interven es h dricas ativadas no arco e em arcos a montante sendo poss vel verificar o atendimento s exig ncias de outorga e monitorar as capta es a cada intervalo hor rio da opera o Ao selecionar cada linha do relat rio poss vel visualizar maiores detalhes sobre o fluvi metro e arco da hidrografia de instala o como o empreendimento de instala o operador respons vel e vaz o residual exigida pelo rg o gestor Passo 04 Visualizar Selecionar Resultados da Busca Relat rio de Acompanhamento de Fluvi metros N mero Arco Data Hor rio Medi o I h Outorg vel l h Captada 1 h Select FLUVIOMETRO 05 ARCO 05 12 10 2014 18 00 19 00 13566 10066 0 Select FLUVIOMETRO 05 ARCO 05 12 10 2014 19 00 20
317. resenta o painel de modelagem e codifica o da fun o objetivo na ferramenta de desenvolvimento A formula o matem tica Equa es 5 4 e 5 5 codificada em OML linguagem de modelagem alg brica pr pria da ferramenta Modeling Pane XX Sets Parameters Decisions Goals Constraints Directives Model Log be New Y x 4 Maximize SomaPrioridade gt Sum fiter6 CAC fiter3 Horario Edit Goal Name SomaProndade ss S S Kind Maximize i Z Expression Sum lter6 CAC iter3 Horario iter4 Regua CACAtivaliter6 iter3 iter4 CACPrioridadeliter6 iter3 iter4 Sumbliter CRC fiter3 Horario fiter4 Regua CRCAtivaliter 7 iter3 iter4 CRCPrioridadeliter iter3 ter4 Sum fiter8 CAR iter3 Horario CARAtivaliter8 iter3 CARPrioridadeliter8 iter3 Description Discard Changes Figura 5 11 Painel de modelagem da meta da rotina de otimiza o 5 3 2 5 Restri es e Express es sobre Decis es e Vari veis A seguir apresentada a formula o matem tica das restri es do problema de otimiza o As restri es e outras express es sobre decis es e vari veis que ser o 170 apresentadas t m como objetivo atender s limita es dos recursos h dricos dispon veis e as demais exig ncias relacionadas ao problema de aloca o de agua para o escopo delimitado A restri o imposta pela Equa o 5 6 limita o escopo de ativa o da
318. ria dos IDE modernos oferecem interfaces gr ficas e recursos inteligentes para gera o de c digo Algebraic Modeling Languages AML s o linguagens de programa o de computador para descrever e resolver problemas matem ticos A grande vantagem das linguagens de modelagem alg brica a semelhan a de sua sintaxe com a nota o matem tica de problemas de otimiza o o que permite a defini o concisa e leg vel dos problemas suportada por alguns elementos de linguagem como conjuntos ndices express es alg bricas vari veis restri es decis es e metas Solver a implementa o de algoritmos utilizados para solucionar problemas matem ticos sendo conhecidos como rotinas ou simplesmente solucionadores A nfase est na cria o de programa ou biblioteca que possa ser facilmente aplicado a outros problemas similares A seguir s o apresentados alguns dos principais pacotes computacionais de modelagem matem tica dispon veis atualmente GLPK GNU Linear Programming Kit um pacote de distribui o gratuita destinado a resolver problemas de larga escala de programa o linear oferecendo uma biblioteca de rotinas que podem ser chamadas por aplica es externas MAKHORIN 2009 OR Tools Operations Research Tools um projeto da Google que hospeda ferramentas de otimiza o desenvolvidas e disponibilizadas com c digo aberto tornando poss vel que outros desenvolvedores tenham acesso 86 ao c
319. ridade dos dados em concord ncia com as regras de neg cio Utilizando a ferramenta de modelagem tamb m foi poss vel registrar metadados Os metadados s o dados sobre outros dados e facilitam o entendimento do uso da informa o e dos relacionamentos existentes entre as estruturas criadas Para cada coluna de cada uma das tabelas foi registrada uma defini o funcional com exemplos de conte do e poss veis relacionamentos A efici ncia na gest o das informa es armazenadas na base de dados BD diz respeito capacidade que o modelo possui para relacionar informa es complementares organizar o conhecimento em categorias l gicas para evitar a duplicidade de dados e estabelecer regras sobre os atributos a fim de manter a integridade das informa es Ap s a finaliza o da modelagem a pr pria ferramenta computacional utilizada realiza a cria o da base de dados no SGBDR automaticamente Posteriormente as informa es de tabelas complementares e outros qualificadores de dados de dom nio fixo e imut vel foram carregados na BD durante a carga inicial Apesar do georreferenciamento de objetos estar modelado n o foram carregados dados geogr ficos neste momento As informa es relacionadas organiza o territorial e da rede de drenagem foram populadas numa carga inicial com um conte do m nimo apenas para permitir a realiza o dos testes de valida o da rotina de otimiza o e das interfaces web desenvolvidas
320. rig metro 69 Figura 3 6 Pluvi metro A e evapor metro B instalados na bacia do C rrego DOS O 70 Figura 3 7 Esquema ilustrativo do conceito de imobilizac o h drica aplicando os crit rios de outorga do estado do Esp rito Santo 74 Figura 4 1 Estrat gia de a o para o desenvolvimento do sistema de apoio a OCIS o e EE EE E EE UR menue E RED ISDN OUR RT 89 Figura 4 2 Representa o de microbacia gen rica e suas interven es h dricas 91 Figura 4 3 Representa o de microbacia simplificada com o escopo do trabalho 92 Figura 4 4 Cen rio macro de aplica o do sistema de apoio decis o com o ESCOPO MINIMO Aaa 93 Figura 4 5 Principais requisitos funcionais do sistema de apoio decis o 95 Figura 4 6 Modulariza o do sistema de apoio decis o suas entradas e Ste F era e A E E a e ae eee ae mee ee 97 Figura 4 7 Ciclo di rio de opera o do sistema de apoio decis o pela COMUNI AA RR REED NNE E AE RSS DANE EE RR RR RR deeds nade RR 98 Figura 4 8 Interface gr fica disponibilizada para tarefas administrativas do SGBDR A e De 104 Figura 4 9 Ambiente para modelagem de dados da ferramenta Sybase POWELL 105 Figura 4 10 Aplica o Oracle SQL Developer utilizada para a manipula o da E E PR yore 106 Figura 4 11 Tela da ferramenta Microsoft Solver Foundation de modelagem MALETA ICAO 108
321. riga o e sistemas de previs es meteorol gicas O sistema de informa es foi desenhado para permitir diferentes n veis de automa o sendo poss vel operar num cen rio totalmente automatizado parcialmente automatizado ou sem nenhuma automa o de seus componentes Num cen rio de total automa o dos processos as informa es necess rias para a opera o di ria seriam recebidas pelo sistema de informa es por telemetria e as capta es e irriga es poderiam ser iniciadas remotamente pelo sistema sem necessidade de interven es manuais dos usu rios Por m necess rio que a comunidade avalie os custos totais da estrat gia de automa o j que os custos com equipamentos de telemetria e automa o ser o grandes durante a implanta o Em longo prazo estes custos tendem a ser dilu dos devido aos ganhos obtidos em fun o da praticidade e facilidade de opera o do sistema Decidido sobre o grau de automatiza o dever o ser instalados os equipamentos de telemetria e automa o e realizados pequenos ajustes no sistema para a correta recep o e processamento das informa es de monitoramento Para os componentes n o automatizados ser necess rio eleger os respons veis pelo acompanhamento di rio e cadastro das informa es de monitoramento no sistema g Cria o do processo de outorga coletiva Este passo trata da formaliza o no rg o gestor de recursos h dricos do processo de outorga cole
322. rincipalmente aos constantes avan os em termos de capacidade de processamento dos computadores pessoais por m ainda poss vel verificar na literatura a exist ncia de uma grande vantagem em termos de desempenho dos m todos de PL em rela o PNL Importantes contribui es sobre modelos de PNL e suas aplica es em sistemas de recursos h dricos s o apresentadas nos trabalhos de Yeh 1985 Simonovic 1992 Wurbs 1993 Labadie 2004 e Lima e Lanna 2005 3 4 4 4 Programa o N o Linear Separ vel por Partes Na an lise de sistemas de recursos h dricos comum estabelecer uma fun o objetivo n o linear sujeita a um conjunto de restri es lineares Uma forma de tratar problemas desse tipo dividir a fun o objetivo em partes denominada de Programa o N o Linear Separ vel por Partes PNLSP Marins e Perin Filho 1996 apresentam v rias aplica es desse m todo Os autores observam que os modelos lineares equivalentes obtidos possuem um n mero muito maior de vari veis e restri es que o modelo n o linear original pois estes m todos definem ao menos uma vari vel ou restri o adicional para cada termo linear de todas as parcelas que formam a fun o objetivo separ vel Um problema dito separ vel quando pode ser expresso como soma de fun es de vari veis simples O problema mostrado na Equa o 3 7 separ vel pois pode ser 82 expresso como a soma de outras duas fun es em fun
323. rmitir o verificar entre outras coisas a ader ncia das a es praticadas pelos propriet rios com os planejamentos de irriga o sugeridos pelo sistema O m dulo Opera o deve ser utilizado no dia a dia do produtor e ser respons vel por registrar os dados de acompanhamento do irrig metro e sugerir o planejamento de irriga o utilizando os algoritmos de otimiza o Portanto necess ria a disponibiliza o de uma tela para o produtor rural registrar a opera o de irriga o realizada no dia anterior e informar a atual leitura dos irrig metros O resultado do planejamento de irriga o informando os per odos em que cada sistema de irriga o permanecer ligado ser disponibilizado em outra tela ap s todos os produtores informarem os dados do manejo de irriga o 98 No m dulo Simula o dever o ser disponibilizadas interfaces para manipula o das diversas vari veis envolvidas no processo de tomada de decis o Ou seja ser poss vel avaliar os resultados gerados pelo sistema atrav s da simula o de cen rios distintos por exemplo alterando as informa es de leitura dos irrig metros vaz o outorgada previs o de tempo e informa es cadastrais de propriedades e usu rios O m dulo de simula o do sistema tamb m permitir a realiza o de testes de variados cen rios com a comunidade onde poder ser discutida cada decis o tomada nas mais variadas situa es de escassez e conflitos Diaria
324. rrego Sossego AP NDICE A B C De E Cada uma das cinco propriedades foi utilizada para representar as demandas de duas 118 culturas da microbacia hipot tica Por se tratar de uma regi o hipot tica as demais informa es necess rias para a execu o das rotinas de otimiza o foram parametrizadas de forma distinta nas simula es dos tr s cen rios a seguir e Reservat rios vazios cen rio considerando que todos os reservat rios da regi o est o abaixo de sua capacidade de opera o Neste cen rio deve se buscar a vaz o outorg vel m nima para a microbacia e para cada um dos arcos da hidrografia necess ria para suprir todas as demandas h dricas e Reservat rios cheios cen rio considerando que todos os reservat rios da regi o se encontram totalmente carregados e prontos para opera o O objetivo deste cen rio o dimensionamento dos reservat rios da regi o para uso permanente diminuindo ao m ximo as capta es em cursos d gua e a vaz o outorg vel necess ria e Reservat rios parcialmente carregados cen rio misto a ser avaliado visando o dimensionamento dos reservat rios da regi o e a determina o de uma vaz o outorg vel m nima para manuten o de n veis de gua intermedi rios nos reservat rios equilibrando o suprimento das demandas de irriga o entre a gua armazenada ou dispon vel nos cursos d gua 4 4 2 Avalia o do Processo de Aloca o de gua O comportamento aplica
325. rrig metro para observa o dos n veis de gua no tubo de alimenta o e no pluvi metro 4 fase de desenvolvimento em que a cultura se encontra 5 n vel de gua do tubo de alimenta o ou evapor metro do irrig metro 6 n vel de gua do pluvi metro do irrig metro 7 marca o da r gua de manejo para a cultura com a cor e prioridade de irriga o antes e depois da atividade de irriga o 8 marca o da r gua temporal para a cultura com o tempo de irriga o necess rio para o solo atingir a sua capacidade de campo antes e depois da atividade de irriga o 9 hor rios de in cio e fim planejados pelo sistema 136 para realiza o da irriga o e 10 hor rios de in cio e fim utilizados pelo produtor para realiza o da irriga o O m dulo respons vel pelo registro hist rico de todas as informa es relacionadas ao manejo de irriga o de cada cultura atendida pelos processos de outorga As informa es de planejamento da irriga o dever o ser geradas pelo pr prio sistema atrav s das rotinas de otimiza o para aloca o de gua entre as culturas Considerando um cen rio totalmente automatizado o sistema poderia acionar os sistemas de irriga o automaticamente sem interven es de usu rios J num cen rio n o automatizado os planejamentos gerados pela otimiza o permanecer o dispon veis para consulta pelos produtores diariamente no sistema web Os produtores ap s a realiz
326. rriga o Leitura Depois Leitura Antes Irriga o Leitura Depois Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Chuva Tubo R guas Reposi o Tempo Tubo R guas Dia mm mm cor min mm min mm cor min mm mm cor min mm min mm cor min 1 3 E 80 1 219 0 0 2 3 7 3 7 0 2 0 0 0 3 3 2 0 3 3 2 2 0 4 38 3 8 0 4 0 0 0 5 0 6 0 6 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 7 0 14 5 100 8 0 0 0 8 0 0 0 9 34 14 2 0 9 0 0 0 10 26 0 0 0 10 1 9 1 9 0 11 26 0 0 0 11 0 0 0 12 4 0 0 0 12 0 14 9 100 13 0 0 0 0 13 2 2 0 14 40 0 0 0 14 0 0 0 15 0 0 0 0 15 0 0 0 16 25 0 0 0 16 0 0 0 17 0 0 0 0 17 0 17 120 18 0 0 0 0 18 0 0 0 19 0 0 O 51 19 1 8 1 8 0 20 0 0 0 82 20 0 6 0 6 0 21 0 0 O 10 2 21 0 11 3 75 22 0 14 4 7 0 22 0 0 0 23 0 0 0 45 23 0 0 0 24 21 4 5 0 24 0 14 2 95 0 0 25 0 0 0 0 0 26 0 0 0 0 0 27 0 17 7 120 0 0 28 0 0 0 0 0 29 0 12 8 75 3 5 0 30 0 0 0 0 234 AP NDICE D Dados de Opera o do Irrig metro na Propriedade D 1 o 0 0 0 o 0 0 1 0 0 19 2 o o0 0 0 o o0 0 2 0 0 42 3 o 10 10 180 O 0 3 0 o 7 3 o 4 o 09 14 0 o 09 14 4 9 155 0 5 0 3 6 54 0 0 36 54 5 0 o 33 6 0 7 0 0 TIAS 6 0 0 4 7 o n O O 0 7 0 0 5 8 55 0 0 0 o o0 0 8 0 o 7 1 9 o o0 0 0 o o0 0 9 4 4 9 0 63 10 0 13 20 0 0 13 20 10 0 o 71 11 0 63 95 0 0 63 95 11 0 o 81 12 o 9 D 98 180 0 0 12 0 o 97 13 0 2 30 0 0 2 30 13 117 150 0 14 0 51 77 0 0 51 77 14 0 0 0 15 03 0 0 0 o o0 0 15 0 0 67 1
327. rvat rios por intervalo hor rio poss vel notar que durante as primeiras seis horas de planejamento o volume dos reservat rios diminui indicando o uso da gua para irriga o das culturas J nos intervalos hor rios finais foi realizada a recarga dos reservat rios Isto aconteceu pois as demandas das culturas j haviam sido atendidas e ainda existia disponibilidade h drica nos cursos d gua O sistema prioriza o atendimento s demandas das culturas mas quando estas demandas terminam caso ainda haja disponibilidade de gua nos cursos d gua e possibilidade de armazenamento nos reservat rios a reserva o h drica aplicada No final das doze horas de planejamento todos os reservat rios foram entregues abastecidos com volume igual ou muito pr ximo ao volume m ximo permitido Neste cen rio nos intervalos temporais de 1 a 6 o sistema priorizou as capta es em curso d gua com destino para culturas n o conectadas a reservat rios Como os reservat rios estavam totalmente cheios n o foram priorizadas as capta es com destino para reservat rios E as culturas conectadas a reservat rios foram abastecidas pela gua reservada sem competir pela gua dos arcos da hidrografia Este gerenciamento pode ser observado pelo gr fico de acompanhamento das vaz es captadas no arco 5 arco da hidrografia que possui a maior quantidade de culturas a serem atendidas O volume m ximo de capta es no arco 5 para o cen rio
328. s 71 Tabela 4 1 Reuni es realizadas com especialistas e rg os parceiros do 62 o A A A EE OPED O 96 Tabela 4 2 Identifica o origem e destino das capta es superficiais para os O AN 112 Tabela 5 1 Correspond ncia entre as cores das r guas de manejo face 3 e mil metros do tubo de alimenta o observada para as propriedades s lecionadaS Moi OOOO 142 Tabela 5 2 Prioridades atribu das aos mil metros do tubo de alimenta o da propriedade E safira AA asd O Sa 143 Tabela 5 3 Compara o entre as prioridades atribu das a uma se o do tubo de alimenta o 10 7 mm a 13 mm para as propriedades selecionadas 144 Tabela 5 4 Dados de leitura dos irrig metros nas propriedades selecionadas para o dia 13 de outubro de 2012 e respectivos valores de prioridade e tempo de MNAC RR RR RAR RARE CO cade RR A AA 146 Tabela 5 5 Dados de leitura dos irrig metros nas propriedades selecionadas para o dia 24 de dezembro de 2012 e respectivos valores de prioridade e tempo de WIG ACAO surgia dass it dde 148 Tabela 5 6 L mina l quida de aplica o ajustada para as leituras de irrig metro do dia 24 de dezembro de 2012 considerando 97 de probabilidade de CODECS A ee cone E VER SR RAS RR SR 149 Tabela 5 7 Principais tipos de relacionamentos entre tabelas de um modelo de Tabela 5 8 ndices utilizados na formula o matem tica e modelagem do AAA A a A a a A
329. s Contando com os insumos obtidos nas reuni es com os especialistas em manejo de irriga o e especialistas meteorol gicos tamb m foram avaliados os impactos da utiliza o de previs es de precipita o nas prioridades das demandas h dricas Durante as discuss es com os especialistas em meteorologia foi comentado que a qualidade e confiabilidade das informa es de previs o de precipita o no estado do Esp rito Santo costumam ser baixas Os dados de previs o comumente utilizados e dispon veis s o 1 a probabilidade de precipita o em percentual e 2 a quantidade de mil metros de chuva previstos para o dia Os especialistas explicaram que a probabilidade associada previs o em percentual deve ser utilizada apenas como um indicativo ou n o de chuvas n o tendo rela o direta com a quantidade de mil metros previstos Comentaram que uma alta probabilidade acima de 90 pode ser utilizada com bom n vel de acerto para a ocorr ncia de chuvas mas possui baixa confiabilidade quando utilizada em conjunto com a quantidade de mil metros previstos Considerando as informa es dispon veis e a baixa taxa de acerto o especialista com atua o local na bacia hidrogr fica do C rrego Sossego e os especialistas em manejo de irriga o inicialmente n o recomendaram a utiliza o das previs es de precipita o nos c lculos do sistema para aloca o da gua dispon vel entre as culturas devido ao grande risco d
330. s Decisions Goals Constraints Directives Model Log DE New X Res Hor Un Y CARAtiva CAR Horario IntegerRange 0 1 CACAtiva CAC Horario Regua IntegerRange 0 1 CRCAtiva CRC Horario Regua IntegerRange 0 1 SomaVazaoCaptacao Arco Horario IntegerNonnegative SomaVazaoCaptacaoAcumulada Arco Horario IntegerNonnegative 3 LeituralrrigametroAcumulada Cultura Horario IntegerNonnegative VolumeReservatorioDelta Reservatorio Horario Integer VolumeReservatorioAcumulado Reservatorio Horario Integer Edit Decision Name Volume ReservatonoAcumulado Domain Integer ka Dados Sa da Reservat no sA Description Binding Valor Reservat rio Hor rio lt OUOUuUUWoBRRBRWWWNNNPB BB WNHRWNRFPWNPRPWNBPWNE 2 6 3 4 2 2 2 2 2 1 1 1 4 4 4 Discard Changes Figura 5 10 Painel de modelagem dos dados de sa da da rotina de otimiza o esquerda e exemplo de tabela com dados gerados por simula es direita 5 3 2 4 Meta ou Fun o Objetivo A meta do problema de otimiza o atender ao m ximo de demandas h dricas poss veis ao longo do per odo di rio dispon vel para opera o dando prefer ncia prioritariamente s demandas com maior prioridade A formula o matem tica desta 168 meta apresentada nas Equa es 5 4 e 5 5 onde o resultado da fun o objetivo z deve ser maximizado max Z 5 4 Zz gt y Di DD
331. s capta es com destino para sistemas de irriga o de culturas De acordo com a equa o cada cultura poder ser atendida por apenas uma capta o a cada intervalo temporal dispon vel para opera o x X tu i gt gt tw lt 1 c i 5 6 kCk c j 1C cC j A Equa o 5 7 especifica uma restri o semelhante tamb m sobre o escopo de ativa o das capta es com destino para sistemas de irriga o de culturas De acordo com a equac o o atendimento a demanda da cultura associada ao intervalo temporal representado pela r gua j s poder ser atendido uma nica vez ao longo de todo o per odo de operac o dispon vel gt X tu gt X tw lt 1 v c f 5 7 kCk c i 1C cC i A Equa o 5 8 apresenta a f rmula para c lculo da soma das vaz es de capta o ativadas no arco da hidrografia em cada intervalo temporal dispon vel para opera o J a Equa o 5 9 apresenta a f rmula para c lculo da soma das vaz es de capta o ativadas no arco e em arcos a montante em cada intervalo temporal Para realiza o do c lculo especificado na Equa o 5 9 necess rio utilizar o dado de entrada associado aos arcos da hidrografia que identifica o arco a jusante e calcular a soma das capta es de maneira recursiva para cada arco a montante Atrav s da informa o de arco a jusante o modelo consegue representar toda a malha hidrogr fica e impedir que as vaz es de capta o para cada intervalo temporal
332. s e funcionalidades a serem constru das para cada um destes m dulos A Figura 4 6 apresenta de forma simplificada as entradas e sa das do sistema de informa es e a sua modulariza o Dados Fornecidos por Institui es Parceiras Vaz o Tempo o a v AAA Sistema de Apoio Decis o no y Previs o de Tela para Atualiza o de AT 5 Telas de Consultas aos Dados Cadastrai nn 3 M dulo de Consult Base de Dados Dados Cadastrais M dulo de Consulta Dados Vaz o 0 Propriedades Outorgada LA gt E amp Tela para Registro do Previs o Demandas 4 Relat rios do Manejo de Irriga o Tempo Irrig metros Hist rico de Utiliza o gt pa Algoritmos de M dulo de Opera o Ea M dulo de Consulta Telas de Resultados com os Planejamentos de Irriga o M dulo de Opera o e Simula o Figura 4 6 Modulariza o do sistema de apoio decis o suas entradas e sa das Tela de Simula o M dulo de Simula o O m dulo Consulta prev a confec o de telas para consultas e atualiza o dos dados cadastrais das propriedades e usu rios Neste m dulo tamb m est o inclu dos os relat rios com o hist rico de opera o do manejo de irriga o disponibilidade h drica demandas previs es meteorol gicas e decis es sobre aloca o dos recursos h dricos registradas no sistema Esses relat rios pe
333. s em meteorologia da institui o Figura 5 1 Na oficina foi abordada a qualidade das atuais informa es de previs o de precipita o fontes de dados e integra o com o sistema de apoio decis o para aloca o de gua na agricultura No AP NDICE H s o apresentadas as quest es debatidas durante o encontro 119 e An lise de especialista com atua o local no Projeto Sossego reuni o realizada no Incaper em Itarana com especialista em manejo agr cola alocado para suportar os produtores da bacia do C rrego Sossego No encontro apresentado em detalhes no AP NDICE foram tratadas quest es relativas utiliza o pr tica do SAD adapta es necess rias aplicabilidade e receptividade por parte dos produtores da comunidade A reuni o com os especialistas do IEMA confirmou a necessidade de se ter um cadastro completo dos processos de outorga e outorga coletiva incluindo informa es dos usu rios e das propriedades atendidas Comentaram que estas informa es seriam muito teis se disponibilizadas em um sistema de informa es para consultas atualiza es e acompanhamento pelo rg o Tamb m foi colocada a necessidade de sistematiza o das regras inicialmente definidas nos TAC e nas outorgas coletivas como as restri es relacionadas s vaz es outorg veis e as agendas de irriga o por cultura ou sistema de irriga o Os analistas do IEMA explicaram que no rg o o mais usual a defini o de
334. s inteligentes para gest o h drica e manejo da irriga o seja atrav s da dissemina o de t cnicas simples para capta o armazenamento e distribui o de gua ou da promo o de novas tecnologias que incentivem a gest o democr tica e favore am o di logo para se alcan ar uma distribui o cada vez mais justa da gua entre os usu rios Nesse contexto a presente pesquisa objetiva contribuir para o aperfei oamento da autogest o comunit ria de recursos h dricos por microbacia atrav s do uso coordenado e integrado de ferramentas de aux lio ao manejo de irriga o ex irrig metros e de um sistema de apoio decis o para aloca o de gua de forma justa participativa e consensual entre os usu rios pequenos produtores rurais de base agr cola familiar S o apresentadas todas as etapas da implementa o do sistema de informa es discutindo os m todos e resultados desde o levantamento de requisitos integra o com irrig metros constru o da base de dados modelagem matem tica do problema de otimiza o valida o das funcionalidades disponibilizadas na internet e proposi o das diretrizes de uso Como resultado foi desenvolvida uma rotina de otimiza o com a finalidade de planejar a distribui o da gua ao longo do tempo e do espa o gerenciando o uso entre montante e jusante e evitando a competi o em determinados hor rios O processo aloca sempre que poss vel e respeitando as restri es de va
335. s na Tabela 3 4 Tabela 3 4 Modelos de r guas temporais do irrig metro 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 1 1 1 2 13 1 4 Fonte Oliveira e Ramos 2008 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 2 1 2 2 2 3 24 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 4 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 5 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5 5 6 Nota Dados adaptados pelo autor 5 7 5 8 5 9 6 6 25 6 5 6 75 7 7 25 7 5 7 75 8 8 25 8 5 8 5 8 75 9 9 25 9 5 9 75 10 10 5 11 11 5 12 12 5 13 13 5 14 14 5 15 15 5 16 16 5 17 17 5 18 18 5 19 19 5 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 68 3 3 4 2 Utiliza o Pr tica na Bacia do C rrego Sossego O projeto de Lima 2012 conduziu o manejo de irriga o com apoio do irrig metro em cinco propriedades da bacia do C rrego Sossego produtoras de banana Musa spp e que utilizam sistemas de irriga o localizados por microaspers o a fim de comparar seu desempenho em rela o a outros m todos de condu o do manejo O C rrego Sossego est localizado no munic pio de Itarana ES a 130 km de dist ncia da capital Vit ria e inserido na bacia hidrogr fica do Rio Santa Joana uma sub bacia do Rio Doce Figura 3 4 A bacia hidrogr fica do C rrego Sossego tem uma rea de 65 km e segundo o SEBRAE 2006 apud LABGEST 2010 comporta cerca de 200 propriedades rurais de bas
336. s o usu rio selecionar o aparelho a ser consultado e informar o per odo de monitoramento s o apresentadas as medidas do n vel de gua no tubo de alimenta o e no pluvi metro para cada dia monitorado Ao selecionar um dia de acompanhamento s o apresentadas informa es detalhadas sobre o irrig metro como descri o empreendimento de instala o operador respons vel n vel de 181 gua no evaporat rio etc Ainda permitido que o usu rio acione o bot o Atualizar sendo redirecionado tela de cadastro para revis o dos dados do monitoramento Passo 03 Informar Per odo de Monitoramento Passo 04 Visualizar Selecionar Resultados da Busca Passo 05 Visualizar Atualizar Resultados da Sele o Dados de Monitoramento Data de In cio de Monitoramento dd mm aaaa Data de Fim de Monitoramento dd mm aaaa 10 10 2014 14 10 2014 Limpar Validar Monitoramentos Encontrados N mero Data Hor rio Tubo de Alimenta o mm Pluvi metro mm Select IRRIGAMETRO 03 10 10 2014 10 00 14 9 0 Select IRRIGAMETRO_03 11 10 2014 10 15 41 5 3 Select IRRIGAMETRO 03 12 10 2014 9 30 9 1 9 7 Select IRRIGAMETRO 03 13 10 2014 1 55 0 1 0 Select IRRIGAMETRO 03 14 10 2014 10 00 45 0 Informa es Detalhadas do Monitoramento N mero do Irrig metro Descric o do Irrig metro IRRIGAMETRO_03 Irrig metro para manejo da banana N vel de gua no Evaporat rio cm 35 Data de Instala o 01 01 2001 E
337. s ocorrem pois n o possuem outros m todos melhores de distribuir o uso da gua ao longo do tempo O que seria desnecess rio no caso do sistema Todos concordaram que a utiliza o de agenda de usu rios para os casos de cadastro no rel gio verde seria muito interessante pois os produtores cadastrados nestas iniciativas s autorizariam a irriga o no per odo noturno em que o custo da energia at 70 menor O fluxo de opera o di rio fact vel em um ambiente real de opera o do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique Paulo Eduardo Marques 238 La An lise de Especialistas e me mer dl ps Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para est J eel Aloca o de Agua na Agricultura Irrigada em Nivel de Microbacia Hidrografica Preocupa o com rela o a infraestrutura de internet e computacional dos usu rios Pensar em formas de centralizar as entradas no sistema com a diminui o dos usu rios com acessos Definir respons veis para as principais atividades envolvendo o sistema O sistema auxiliaria o acompanhamento do uso da gua pelos rg os gestores e sociedade Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas para garantir a sua utiliza o pelos rg os gestores e sociedade Justifique Gostaram muito do sistema como apoio gest o Gostariam de colocar um piloto em funcionamento para verificar a rea o da comunidade e do rg o com rela o a ele A ex
338. s reservat rios poss vel verificar como o sistema realiza a gest o das capta es ao longo da rede hidrogr fica gerenciando a disponibilidade h drica e os conflitos entre montante e jusante Por exemplo as vaz es definidas para os arcos 1 2 e 4 nas simula es impossibilitou a ativa o de mais de uma capta o para cada arco por intervalo temporal pois ultrapassaria a vaz o dispon vel Podemos observar nos resultados apresentados pelo gr fico intitulado Vaz o Captada nos Arcos da Hidrografia por Intervalo Hor rio que esta restri o foi respeitada Para atendimento s culturas 1 e 2 no arco 1 foram alternadas as capta es com destinos para a cultura 1 e para o reservat rio 1 com finalidade de atendimento cultura 2 Um exemplo da gest o de conflitos entre montante e jusante aconteceu no intervalo temporal 2 quando nenhuma capta o foi ativada nos arcos 2 e 4 aumentando assim a quantidade de gua dispon vel no arco 5 e permitindo a ativa o de mais de uma capta o neste arco Condi o semelhante aconteceu no intervalo temporal 3 quando nenhuma capta o foi ativada no arco 1 com o objetivo de disponibilizar maior vaz o aos arcos a jusante A situa o aconteceu em v rios outros intervalos temporais do 195 planejamento sempre com a inten o de garantir maior disponibilidade h drica nos arcos da rede hidrogr fica com demandas priorit rias Outro exemplo ocorreu no intervalo temporal 7 quand
339. se comparar e diferenciar a criticidade do d ficit h drico das culturas inclusive para os casos de demandas associadas a uma mesma cor da r gua de manejo cada mil metro do tubo de alimenta o do irrig metro foi associado a um valor de prioridade distinto vari vel por cultura ou r gua de manejo utilizada acompanhando o c digo de cores impresso nas r guas Atrav s da rotina de otimiza o e das prioridades previamente definidas o SAD consegue planejar as irriga es atendendo preferencialmente s demandas mais cr ticas e evitando injusti as na distribui o da gua outorgada Finalmente ao possibilitar a integra o dos v rios irrig metros instalados com o sistema de informa es o projeto contribuiu com a amplia o do escopo de utiliza o deste instrumento de manejo de irriga o promovendo o uso racional da gua n o apenas em n vel de propriedade mas em toda uma regi o hidrogr fica A utiliza o do irrig metro em conjunto com o sistema de informa es ainda traz outras vantagens como 1 o compartilhamento do mesmo equipamento entre v rias culturas reduzindo os custos com aquisi o de aparelhos para a microbacia e 2 a possibilidade de utiliza o de previs es de precipita o fornecidas por outras fontes de dados para apoiar no planejamento de irriga o garantindo uma distribui o ainda mais justa e racional dos recursos h dricos dispon veis e Objetivo Espec fico Ill Desenvolvimento
340. seja adotado um intervalo temporal de uma hora se a leitura de uma r gua temporal informar a necessidade de tr s horas de irriga o significa que h disponibilidade para irriga o da cultura em tr s intervalos temporais Cada um destes intervalos temporais estar associado a valores de prioridades de irriga o distintos j que a criticidade pela gua ser reduzida a cada hor rio de irriga o efetuada A Figura 5 8 apresenta o painel de modelagem dos conjuntos de dados cadastrados na ferramenta de desenvolvimento 162 Modeling Pane vx Sets Parameters Decisions Goals Constraints Directives Model Log be New X CAR i Horario FCAC F Regua CRC Y Arco r Cultura 7 Reservatono e 1 i i e i Fa je i Edit Set Name Arco Items Automatic y Domain Nonnegative Integer y Discard Changes Figura 5 8 Painel de modelagem dos conjuntos de dados ou ndices da rotina de otimiza o 5 3 2 2 Dados de Entrada Par metros Constantes e Coeficientes Os dados de entrada Tabela 5 9 representam propriedades ou caracter sticas dos indices ou conjuntos de dados do modelo sendo utilizados como par metros constantes ou coeficientes na fun o objetivo e nas restri es do problema Tabela 5 9 Dados de entrada utilizados na formula o matem tica e modelagem do problema Dados de Entrada Descri o Qout
341. selecionar os locais para instala o dos aparelhos A quantidade de irrig metros pode variar j que poss vel utilizar um equipamento por cultura irrigada ou compartilhar o uso entre v rias culturas reduzindo assim os custos totais de aquisi o dos aparelhos e de monitoramento pela comunidade Durante a instala o dos irrig metros recomendado a realiza o de uma avalia o dos sistemas de irriga o das culturas atendidas quanto uniformidade de distribui o que n o deve ser inferior a 90 para os sistemas localizados OLIVEIRA e RAMOS 2008 Caso contr rio apesar do aparelho indicar a demanda h drica necess ria o sistema de irriga o n o estar distribuindo a gua para as plantas de forma uniforme Nesta etapa tamb m devem ser definidos os respons veis pela coleta das medi es em cada irrig metro instalado as culturas atendidas por cada aparelho e as respectivas r guas de manejo e temporal associadas a cada cultura Todas estas informa es ser o registradas no sistema em passos posteriores f Prepara o de infraestrutura de automa o Deve ser definido em conjunto com todos os atores envolvidos na comunidade qual ser o grau de automa o dos componentes da arquitetura do sistema de informa es Todos os componentes do sistema que requerem acompanhamento 209 s o pass veis de automa o como reservat rios fluvi metros irrig metros sistemas de capta o sistemas de ir
342. sistema de irriga o 6 efici ncia de aplica o da gua pelo sistema de irriga o 7 coeficiente de uniformidade de aplica o de gua do sistema de irriga o 8 disponibilidade total de gua no solo 9 intensidade l quida de aplica o de gua pelo sistema de irriga o e 10 agendas ou restri es hor rias da cultura para as atividades de irriga o Atrav s da identifica o da atividade de irriga o poss vel determinar a outorga e o empreendimento de cada cultura informa es dispon veis no m dulo de cadastro das atividades de uso da gua O irrig metro r gua de manejo e r gua temporal utilizados no manejo de irriga o da cultura tamb m est o relacionados a este grupo informacional O cadastramento das informa es relacionadas s culturas atendidas pelos processos de outorga tamb m de responsabilidade dos rg os gestores tendo como origem os formul rios utilizados pelas pr prias institui es para fins de outorga coletiva O cadastramento destas informa es deve ser realizado pelo sistema na web atrav s das telas de cadastro e de consulta espec ficas 5 1 2 9 Manejo de Irriga o Foram mapeadas as seguintes informa es para o grupo funcional de manejo de irriga o 1 c digo e descri o que identifica unicamente uma cultura irrigada de uma atividade de irriga o 2 data de refer ncia do manejo de irriga o planejado ou realizado 3 hora de verifica o do i
343. sistemas de informa es por parte dos usu rios A Figura 5 16 apresenta um recorte da tela de cadastro de pessoas Todas as informa es mapeadas para o m dulo Cadastro de Pessoas se o 5 1 2 1 s o apresentadas na tela de cadastro em um formul rio din mico para preenchimento pelo usu rio agrupado em passos menores e sequenciais Ap s o preenchimento ou sele o das informa es a serem criadas em cada passo o usu rio do sistema pode acionar o bot o Limpar para apagar os dados preenchidos no passo e recome ar um novo preenchimento ou acionar o bot o Validar para realizar uma valida o sobre o preenchimento das informa es cadastradas Caso seja identificado algum problema na valida o dos dados mensagens em vermelho s o apresentadas na tela com a indica o da informa o a ser revisada Se nenhum problema for detectado apresentada uma mensagem em verde confirmando a valida o com sucesso das informa es Na Figura 5 16 s o apresentados exemplos de valida o com sucesso e com erros em dois passos distintos do cadastro de pessoas O ltimo passo da tela de cadastro Figura 5 16 o armazenamento das informa es na base de dados atrav s do acionamento dos bot es Criar e Atualizar O bot o Atualizar s habilitado caso a entidade j esteja criada sen o deve ser utilizado o bot o Criar Ainda disponibilizado o bot o Cancelar onde poss vel desfazer as altera es nos dados e voltar
344. stema um tipo de ajuste bem complicado Utilizar uma probabilidade calculada muito complicada pois depende de outros fatores al m do hist rico do sistema como sazonalidade eventos especiais como El ni o etc Exig ncia de um hist rico de 10 anos pelo menos para um bom ndice de acerto Talvez o mais interessante fosse utilizar a tend ncia de precipita o de dias anteriores para comparar com a do dia corrente Paulo Eduardo Marques 246 AP NDICE An lise de Especialistas com Atua o Local La An lise de Especialistas a Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para J pi Aloca o de gua na Agricultura Irrigada em N vel de Microbacia Hidrogr fica AN LISE DE ESPECIALISTAS COM ATUA O LOCAL PROJETO SOSSEGO 1 Apresenta o do Projeto O projeto tem como objetivo contribuir para o aperfei oamento da autogest o comunit ria de recursos h dricos por microbacia atrav s do uso coordenado e integrado de irrig metros e um sistema de apoio decis o para aloca o de gua de forma justa participativa e consensual entre os usu rios pequenos produtores rurais de base agr cola familiar Durante a apresenta o do projeto ser o abordados os t picos a seguir Cen rios de utiliza o da gua contemplados no sistema Componentes e arquitetura do sistema Modelagem matem tica do problema de otimiza o Irrig metro como fonte de informa o das demandas h dricas
345. stor conforme apresentado na Figura 4 3 Este c lculo pode ser realizado 93 em outros pontos de controle al m da foz desde que instalados fluvi metros para o monitoramento da vaz o real do curso d gua O somat rio das vaz es captadas a montante deve ser menor ou igual vaz o dispon vel para outorga no ponto de controle O sistema deve ainda considerar a utiliza o de dados de previs o de precipita o fornecidos por parceiros para contabiliza o no c lculo da disponibilidade h drica e planejamento de aloca o futura entre os usu rios caso a informa o tenha alta probabilidade de acerto Com a regi o hidrogr fica de aplica o do sistema delimitada e a identifica o das principais informa es necess rias para o SAD foi poss vel definir um cen rio macro de aplica o apresentado na Figura 4 4 Neste cen rio as demandas h dricas s o contabilizadas pelos irrig metros distribu dos na regi o O c lculo da disponibilidade h drica da microbacia realizado com os dados de precipita o realizada e prevista de monitoramento dos cursos d gua e de monitoramento dos reservat rios O SAD ent o respons vel por confrontar disponibilidade e demandas e planejar a distribui o dos recursos outorg veis ao longo do tempo e do espa o atendendo s demandas de acordo com as prioridades de cada cultura e controlando a opera o dos reservat rios Gest o da Disponibilidade Precipita o
346. stro da Opera o PCIA eee 182 Figura 5 21 Tela de visualiza o do relat rio com o planejamento de irriga o de CURAS eects a e o A da o Mies Ne RO a o Nae A Ra a UN Ad ee 186 Figura 5 22 Tela de visualiza o do relat rio de acompanhamento de WGI CIC OCS iiss se do ia anda da Da ad da tds a dee desde ar a da ida es 187 Figura 5 23 Tela de visualiza o do relat rio de acompanhamento de fluvi meiros aaa aaa aaa nara 188 Figura 5 24 Tela de visualiza o do relat rio de acompanhamento de reservat rios eae anna aaa anna nana aaa arena E EEE 189 LISTA DE TABELAS Tabela 3 1 Valores do n vel de gua no evaporat rio de acordo com as diferentes fases de desenvolvimento da cultura occconncccccccccnnccccnnnananannncnnnnncnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnns 64 Tabela 3 2 Grau de sensibilidade ao d ficit h drico das culturas 66 Tabela 3 3 Modelos de r guas de manejo do irrig metro 67 Tabela 3 4 Modelos de r guas temporais do irrig metro 67 Tabela 3 5 Composi o granulom trica classifica o textural capacidade de campo ponto de murcha permanente e densidade do solo das propriedades 71 Tabela 3 6 Caracteriza o dos sistemas de irriga o de cada propriedade SEICCIONADA serasa eia ei OL A LD A 71 Tabela 3 7 R guas de manejo e temporal das propriedades selecionada
347. ta que a demanda na rea do desenvolvimento cient fico e tecnol gico no setor t o grande que estas atividades podem ser consideradas um instrumento adicional de gest o ANA 2009 Nos ltimos dezessete anos foram presenciados grandes avan os em dire o gest o integrada 1 o estabelecimento dos Comit s de Bacias 2 a cria o no mbito do Minist rio da Ci ncia e Tecnologia do Fundo Setorial de Recursos H dricos CT HIDRO que incentiva maior forma o de pesquisadores e pesquisas no setor e 3 O significativo aumento da percep o por parte da sociedade da necessidade de gest o da gua TUCCI 2006 Mas muitos obst culos ainda permanecem e crescentes conflitos ainda ocorrem por imprevis o planejamento inadequado e falta de colabora o entre os atores reflexos da aus ncia de ferramentas compartilhadas para avalia o e monitoramento da situa o dos recursos h dricos com informa es confi veis Estes desafios est o fortemente associados a dois dos principais instrumentos das pol ticas nacional e estaduais 1 a outorga dos direitos de uso e 2 o sistema de informa es sobre recursos h dricos MARQUES 2010 3 1 2 Cogest o Adaptativa Na gest o dos recursos h dricos os conflitos de interesses s o frequentes devido variedade de exig ncias de qualidade e quantidade de gua e do n mero de interessados os quais s o afetados de formas diferentes por decis es relativas utiliza
348. tadas na se o 5 1 2 foram agrupadas em estruturas de dados As estruturas de dados s o os principais objetos da base de dados tamb m conhecidas como entidades ou simplesmente tabelas As informa es caracter sticas de cada entidade s o representadas por atributos ou colunas Os relacionamentos entre as estruturas tamb m frutos da fase de mapeamento foram criados na sequ ncia Por fim os objetos foram organizados em diagramas de acordo com os grupos funcionais definidos para o sistema Esta modulariza o al m de facilitar a documenta o do modelo de dados confere maior flexibilidade para que novas informa es sejam incorporadas no sistema em manuten es futuras Os diagramas de entidades e relacionamentos s o o resultado da modelagem de dados de um sistema de informa es onde poss vel representar as estruturas de dados com seus relacionamentos e atributos Na modelagem dos atributos foram registradas as seguintes propriedades e caracter sticas referentes ao dado que ser armazenado e Tipo de dado propriedade que informa se o conte do uma data uma hora um texto com determinado tamanho um valor num rico com determinada precis o ou um dado geom trico utilizado para georreferenciamento e Obrigatoriedade propriedade que indica se o atributo mandat rio Neste caso sempre que cadastrado um novo registro para a tabela o seu valor dever ser preenchido e Unicidade indica que os valores cadastr
349. tema de Apoio Decis o SAD a M dulo de Controle de Acesso M dulo de Consulta M dulo de Opera o M dulo de Simula o M dulo de Relat rios 81 SERVIDOR DE DADOS E DE APLICA O DO SAD USU RIOS Y 1 Esta arquitetura permite a centraliza o das informa es em um nico servidor na internet para uso compartilhado por m ltiplos usu rios simultaneamente evitando que as informa es fiquem dispersas nos computadores pessoais de cada usu rio Tamb m garante maior seguran a no acesso s informa es e elimina a necessidade de equipamentos de alto desempenho por parte dos usu rios j que as rotinas de otimiza o e simula o s o executadas remotamente no servidor deixando apenas o processamento das interfaces para os computadores pessoais e outros dispositivos de acessos como tablets smartphones e notebooks Atrav s do uso da internet tamb m poss vel a comunica o entre servidores ou entre o servidor e outros sistemas particularmente interessante no caso de integra es para troca autom tica de informa es com sistemas de previs o meteorol gica e sistemas de telemetria instalados em fluvi metros irrig metros e reservat rios 151 A seguir ser o apresentados os resultados da fase de modelagem e constru o para cada um dos servi os que comp e o servidor do SAD 5 3 1 Modelagem e Constru o da Base de Dados Inicialmente as informa es mapeadas para o sistema apresen
350. tema de irriga o de determinada cultura Passo 03 Informar Per odo de Per odo de Acompanhamento Acompanhamento Data de In cio de Acompanhamento dd mm aaaa 12 10 2014 Data de Fim de Acompanhamento dd mm aaaa 12 10 2014 Limpar Validar Passo 04 Visualizar Selecionar Grade de Opera o da Atividade Grade de Opera o da Atividade Hor rio Vaz o I h Tubo In cio mm Tubo Fim mm Select ARCO 01 CULTURA 02 12 10 2014 18 00 19 00 Select RESERVAT RIO 01 CULTURA 02 12 10 2014 19 00 20 00 Select RESERVAT RIO 01 CULTURA 02 12 10 2014 20 00 21 00 P 05 Visualizar Resultados r pEi cd Informa es Detalhadas da Opera o da Sele o N mero da Interven o INTERVEN O 02 Origem RESERVAT RIO 01 Destino CULTURA 02 Data de Instala o 01 01 2001 Empreendimento de Instala o Operador Respons vel Data de Monitoramento Hor rio de Monitoramento Vaz o de Opera o I h N mero do Irrig metro Medida do Tubo de Alimenta o Inicial mm Medida do Tubo de Alimenta o Final mm S tio Jo o de Barro Marcelo Toledo 12 10 2014 20 00 21 00 5346 IRRIGAMETRO 03 Figura 5 21 Tela de visualiza o do relat rio com o planejamento de irriga o de culturas Inicialmente o relat rio Figura 5 21 solicita que o usu rio fa a uma busca pela atividade de irriga o ou cultura desejada seguindo os mesmos passos de consulta e sele o j u
351. ter3 Leituralrrigametro iter2 FilteredSum iter6 CAC iterl0 Horario iter4 Regua CACCultura iter6 iter2 amp iterl0 lt iter3 CACAtivaliter6 iterl0 iter4 268 FilteredSum iter7 CRC iterl0 Horario iter4 Regua CRCCultura iter7 iter2 iterl0 lt iter3 CRCAtivaliter7 iterl0 iter4 1 GoalsT Maximize SomaPrioridade gt Annotation Sum iter6 CAC iter3 Horario iter4 Regua CACAtiva iter6 iter3 iter4 CACPrioridade iter6 iter3 iter4 Sum iter7 CRC iter3 Horario iter4 Regua CRCAtiva iter7 iter3 iter4 CRCPrioridade iter7 iter3 iter4 Sum iter8 CAR iter3 Horario CARAtiva iter8 iter3 CARPrioridade iter8 iter3 order 0 269 A 7685 7685 559 POGEE SSL9 PBLTT TESS h97T Lv9ZI 2685 v96EE PITT O soTomwwm 6zos zess o O zess o o o 0 o o soomworwayasaym 1 T jam o o o lsr o sopttisoptr sott Sor o o o bo OM ss sszo ssz9 o o lololo o o ss 9 ssz9 o vo oiyorvayasay m ovver o svrat zeas poser o orvet zess zess zess zesslorvsr o co Com rsszt o o o sser o o o o rssztipsset o eoTomosvayasay o o se om O ssz9 zzosz O ssz9 ve o ssz9 o zo oduvm ssz9 6649 ssz9 O ssz9 o sss o o o o o zomorvassau
352. tilizados nas telas do m dulo Consulta Posteriormente deve ser informado o per odo para acompanhamento da cultura e finalmente apresentado o planejamento de irriga o por intervalo hor rio para cada dia do per odo selecionado Dentre as principais informa es apresentadas no relat rio est a origem da gua captada com a identifica o do arco da hidrografia ou reservat rio utilizado a vaz o do sistema de irriga o e as medidas do tubo de alimenta o do 187 irrig metro com a respectiva cor da r gua de manejo antes e depois da irriga o caso esta seja efetivada Ainda poss vel selecionar as linhas do relat rio pelo bot o Select e visualizar maiores detalhes do planejamento como interven o h drica empreendimento e irrig metro utilizados O relat rio Atividades muito semelhante ao relat rio Grade de Opera o Figura 5 21 por m apresenta o hist rico da opera o realizada pelo sistema de irriga o de determinada cultura ao inv s do planejamento proposto pelo SAD Assim poss vel comparar o planejamento com a opera o realizada e verificar a ader ncia dos sistemas de irriga o ao cronograma gerado pela rotina de otimiza o Um recorte da tela disponibilizada para o relat rio Interven es apresentada na Figura 5 22 com o hist rico de opera o do sistema de capta o para determinada interven o h drica De forma semelhante aos demais relat rios o usu rio deve
353. tir o relacionamento entre arcos sendo poss vel a identifica o do arco a jusante e permitindo que o sistema navegue pela rede hidrogr fica a jusante e a montante de qualquer arco da hidrografia Os arcos devem ainda estar relacionados a seus respectivos cursos d gua e ao menor n vel da hierarquia de regi es hidrogr ficas As regi es hidrogr ficas devem estar organizadas de forma hierarquizada permitindo que seja poss vel identificar os v rios n veis de organiza o da rea de drenagem por exemplo partindo de uma microbacia identificar a sub bacia e a bacia hidrogr fica a que ela est inserida Cada regi o tamb m deve registrar o rg o gestor respons vel pela concess o de outorgas e a regi o hidrogr fica a jusante para que seja poss vel desenhar toda a malha hidrogr fica e verificar os impactos das interfer ncias entre as regi es O m dulo de informa o com a organiza o da rea de drenagem deve ser disponibilizado pelos administradores do sistema durante carga inicial dos dados e antes da disponibiliza o da aplica o para os usu rios finais do sistema As informa es estar o dispon veis para consulta no sistema mas n o poder o ser alteradas por nenhum usu rio pelas telas da aplica o web A recomenda o de que a rede hidrogr fica seja carregada com dados de Modelos Digitais de Eleva o MDE levantados por outros projetos para a rea de aplica o do sistema Devido disponibiliza
354. tiva para atendimento da regi o hidrogr fica delimitada A formaliza o responsabilidade da institui o gestora de recursos h dricos mas requer o apoio da comunidade sobretudo na defini o colaborativa das regras de operacionaliza o do instrumento de gest o Na cria o do processo de outorga coletiva no rg o gestor devem ser consolidados os cadastros de usu rios e propriedades atendidos e definidas as regras para aplica o do instrumento na regi o como restri es de vaz es nos pontos de controle restri es hor rias das agendas de opera o utiliza o ou n o das previs es de precipita o para ajustes das prioridades de demandas de irriga o per odo de opera o di rio e intervalo temporal dos planejamentos 210 gerados pelo sistema respons veis pelo acompanhamento de cada componente do sistema e os hor rios limites di rios para o cadastro das informa es de monitoramento e opera o no sistema Ou seja neste momento toda a informa o necess ria para operacionaliza o do instrumento outorga coletiva deve estar dispon vel para cadastramento no sistema h Implanta o do sistema de informa es na comunidade Nesta etapa devem ser alocados os equipamentos da infraestrutura computacional necess rios para instala o do sistema de informa es N o haver custos com licenciamento de softwares pois toda a arquitetura computacional constitu da por aplica es de distribui o
355. to e avalia o do sistema foi utilizada uma microbacia hipot tica onde foi poss vel a realiza o de simula es abrangendo todo o escopo definido para o sistema 90 4 1 CONCEP O E DESENHO DO SISTEMA A fase Concep o e Desenho do Sistema foi iniciada pelo diagn stico das atuais dificuldades de implementa o da gest o local de recursos h dricos em microbacias cujos principais usu rios s o pequenos produtores rurais de base agr cola familiar Este diagn stico inicial teve por finalidade delimitar o escopo a ser coberto pelo sistema de informa es Partindo desta Defini o de Escopo foram identificados os requisitos funcionais e operacionais ou seja as informa es necess rias para a implementa o do sistema as interfaces de comunica o com os usu rios e as regras de opera o di ria Ap s o Levantamento de Requisitos foi iniciada a atividade de Mapeamento de Informa es com o detalhamento das informa es previamente levantadas identificando suas origens relacionamentos usos respons veis acessibilidade e demais regras de gest o de dados 4 1 1 Defini o de Escopo Partindo da representa o de uma microbacia gen rica com v rias finalidades de uso da gua e distintas interven es ao longo da rede hidrogr fica Figura 4 2 foram identificadas as principais dificuldades t cnicas comumente encontradas relacionadas obten o das informa es de disponibilidade h drica e demandas h
356. to para utiliza o das restri es de agendas hor rias pelo sistema Hor rios Dispon veis para Irriga o Legenda De acordo com a Figura 5 2 a outorga coletiva em quest o habilita apenas o per odo entre 08h00min e 16h00min para irriga es Assim mesmo que alguns usu rios prefiram irrigar em hor rios anteriores ou posteriores a este per odo eles n o estar o habilitados pelo sistema Por exemplo apesar do produtor da cultura 4 desejar irrigar no per odo entre 04h00min e 20h00min o sistema planejar a sua irriga o apenas durante o per odo de 08h00min e 16h00min per odo sem restri es hor rias da outorga e do produtor A utiliza o das agendas hor rias para irriga o e capta o tamb m foram abordadas pelos especialistas em manejo de irriga o e especialista com atua o local no Projeto Sossego Todos concordaram ser uma funcionalidade interessante para o sistema e comentaram inclusive sobre a possibilidade de utiliza o de agendas hor rias espec ficas por tipo de capta o capta o em reservat rio ou 122 capta o em curso d gua permitindo a defini o de restri es hor rias para a opera o dos reservat rios da regi o A utiliza o dos irrig metros para a determina o das demandas h dricas e das prioridades de cada cultura tamb m foi debatida com os especialistas em manejo de irriga o e
357. torga e o sistema de informa es Aten o especial dada aos temas Agricultura Irrigada Outorga dos Direitos de Uso de Recursos H dricos e Sistemas de Informa es sobre Recursos H dricos em fun o do forte envolvimento com o produto final deste trabalho A outorga coletiva procedimento participativo para a resolu o de conflitos pelo uso da gua normalmente concedida a grupos de produtores rurais apresentada como um aperfei oamento do instrumento outorga abordado o hist rico de implementa o do procedimento exemplos de aplica o e as regras comumente utilizadas para determina o da vaz o outorg vel discutido o uso racional da gua na agricultura dando nfase ao manejo de irriga o com o apoio de irrig metros S o contextualizadas as diversas vari veis e os par metros utilizados na configura o e na opera o dos aparelhos Finalmente apresentada a evolu o dos sistemas de informa o sobre recursos h dricos com a utiliza o de bases de dados geogr ficas e interfaces web Tamb m s o analisadas as metodologias empregadas no desenvolvimento de sistemas de apoio decis o os chamados modelos de simula o e otimiza o incluindo os modelos de rede de fluxo 3 1 GEST O INTEGRADA DE RECURSOS H DRICOS Gest o Integrada de Recursos H dricos GIRH um processo que promove o desenvolvimento coordenado e o gerenciamento da gua solo e recursos relativos 48 gua
358. tos financeiros e de recursos humanos podendo ser desenvolvido por rg os direcionados para a gest o das guas com uma estrutura m nima e que sejam capazes de mobilizar os usu rios envolvidos Por fim a outorga coletiva tem induzido a uma maior utiliza o dos instrumentos outorga e sistema de informa es em sua implementa o contribuindo para o avan o da Pol tica Nacional de Recursos H dricos Al m disso confere maior agilidade na gest o das guas reduzindo a quantidade de processos de outorga a serem analisados e acompanhados pelos rg os gestores e permitindo que os usu rios da gua sejam os principais respons veis pela aloca o dos recursos Os ganhos poder o ser consideravelmente ampliados no caso de se negociar de maneira integrada todas as condicionantes ambientais e sociais MIN 2010 3 2 2 Vaz es de Refer ncia A vaz o de refer ncia comumente utilizada nos processos de outorga a vaz o m nima que caracteriza uma condi o de escassez h drica no manancial Desta forma todos os usu rios ou os priorit rios t m melhores condi es de manter em opera o os usos outorgados mesmo em situa es de estiagem LEMOS 2006 De 55 um modo geral os rg os gestores t m adotado a vaz o minima com sete dias de dura o e per odo de retorno de dez anos Q710 ou a vaz o associada as perman ncias de 90 Quo ou 95 Qos sendo disponibilizado para a outorga apenas um percentual destas vaz
359. u rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Dom nios de informa es complementares e outros qualificadores de dados Tipo de Interven o Capta o Superficial Capta o Subterr nea Tipo de Capta o Uso Significante Uso Insignificante Lan amento de Efluentes Barragem Hidrel trica Tipo de Capta o Superficial Bombeamento Gravidade Tipo de Equipamento de Capta o Bomba Centr fuga Bomba Injetora Bomba Manual Bomba Pist o Bomba Submersa Bomba Turbina Compressor Tipo de Sistema de Capta o Sistema Implantado Sistema N o Implantado Tipo de Capta o Subterr nea Po o Manual ou Cisterna Surg ncia Po o Tubular Extra o em Cava Aluvionar por Meio de Dragagem Tipo de Reservat rio Natural Artificial Perme vel Artificial Imperme vel 266 AP NDICE V C digo Fonte da Rotina de Otimiza o Model Parameters Sets Integers 0 Infinity Arco Reservatorio CAC CAR CRC Cultura Horario Regua l Parameters Integers 0 Infinity VazaoOutorga Arco ArcoJusante Arco VolumeInicial Reservatorio l VolumeMinimo Reservatorio VolumeMaximo Reservatorio CACVazao CAC CARVazao CAR CRCVazao CRC CACArco CAC CACCultura CAC CRCReservatorio CRC CRCCultura CRC CARArco CAR CARReservatorio CAR
360. ua ou para a simples consulta pelos usu rios Na Figura 4 5 s o apresentados os principais requisitos funcionais do sistema de apoio decis o Vaz o Outorg vel Demandas por Irriga o Cadastro de Usu rios Previs o de Precipita o Dados de Reservat rios Regras de Aloca o de gua Sistema Computacional e Quantidade di ria de agua a ser irrigada em cada propriedade de forma a otimizar a aloca o dos recursos h dricos outorgados para a microbacia Figura 4 5 Principais requisitos funcionais do sistema de apoio decis o 96 Visando o atendimento aos objetivos do projeto o sistema contemplou as informa es administrativas e cadastrais dos usu rios e propriedades informa es meteorol gicas para previs o da ocorr ncia de chuvas na regi o e as vaz es outorgadas pelo rg o gestor para o c lculo do balan o h drico al m claro das informa es fornecidas pela opera o di ria dos irrig metros conforme j mencionado anteriormente A automatiza o das rotinas de simula o e otimiza o utilizando os modelos de rede de fluxo que permitir ferramenta apoiar a decis o sobre a aloca o de gua na comunidade principalmente pela flexibilidade na defini o de fun es de prioridades para as demandas h dricas e pela facilidade na representa o de redes hidrogr ficas Al m de gerenciar a quantidade de gua alocada a
361. uando a aplica o de gua abaixo da requerida pela planta ocorre redu o da produtividade devido ao baixo crescimento das culturas os solos podem ficar salinizados dentre outros problemas Quando em excesso desperdi asse gua impactando negativamente o solo e os mananciais al m de tamb m provocar o decr scimo na produ o da lavoura CHAMON 2002 Basak 1999 p 267 ao apresentar os objetivos do manejo de irriga o destaca a necessidade de se garantir o fornecimento de gua cultura no tempo certo para a m xima produ o do cultivo e a busca pela uniformiza o da l mina de irriga o ou seja como a gua est sendo distribu da na lavoura e se as plantas est o recebendo quantidades equivalentes do recurso O autor enfatiza a necessidade de se realizar manuten es peri dicas no sistema de irriga o com o objetivo de garantir a efici ncia no uso da gua e na uniformidade de distribui o Sabe se que a uniformidade de um sistema de irriga o influencia diretamente no rendimento da cultura produtividade e na quantidade de gua a ser fornecida mesma Quando tal uniformidade baixa as l minas de aplica o s o maiores que as necess rias e provocam queda na produtividade agr cola Mas por outro lado sistemas de irriga o com alta uniformidade implicam em menor l mina aplicada e em aumento da produtividade agr cola Lopes 2011 explica que as avalia es de desempenho de sistemas de irriga
362. ue Sim sem d vida Comentou sobre a necessidade de agilizar a sua implanta o em um cen rio piloto Qual a vis o de futuro para este sistema aplicabilidade preocupa es defici ncias benef cios Quais novas funcionalidades poderiam deveriam ser consideradas em vers es posteriores Justifique A aplica o e uso do sistema certamente demonstrariam v rios outros usos O escopo dos ciclos de teste suficiente para uma avalia o inicial do sistema Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas Justifique N o foram feitos coment rios sobre os cen rios de testes adotados 3 Discuss es Espec ficas Abaixo s o apresentados pontos espec ficos da rea especialista relacionados aos t picos apresentados 1 A possibilidade de utiliza o de v rios reservat rios e v rias capta es para atendimento de uma mesma cultura fact vel em um ambiente real de opera o do sistema Justifique Paulo Eduardo Marques 248 An lise de Especialistas a P p b a me a ps Projeto Desenvolvimento de Sistema de Apoio Decis o para est J pal Aloca o de Agua na Agricultura Irrigada em Nivel de Microbacia Hidrogr fica Sim fact vel Tamb m comentou sobre a possibilidade de ter um reservat rio de maior porte atendendo a outros reservat rios menores Quais altera es poderiam deveriam ser realizadas no sistema arquitetura escopo modelagem componentes para tornar fact vel a sua implementa
363. ulo de opera o restrito aos usu rios associados aos seguintes perfis 1 fluvi metro telas de monitoramento de fluvi metros 2 irrig metro telas de monitoramento de irrig metros 3 reservat rio telas de monitoramento de reservat rios 4 meteorologia telas de monitoramento de previs es de precipita o e 5 opera o telas com planejamento e cadastro da opera o das interven es pelos produtores A Figura 5 18 apresenta um recorte da tela de cadastro de monitoramento de irrig metros Inicialmente solicitado que o usu rio realize uma busca pelo irrig metro a ser acompanhado seguindo os mesmos passos de consulta e sele o j utilizados nas telas do m dulo Consulta Posteriormente deve ser informada a data hor rio de monitoramento e demais informa es coletadas durante a observa o do irrig metro como as medidas do n vel de gua no tubo de alimenta o e no pluvi metro Passo 03 Informar Dados de Dados de Monitoramento Monitoramento Data de Monitoramento dd mm aaaa Hor rio de Monitoramento hh24 mi N vel de Agua do Tubo de Alimenta o mm N vel de Agua do Pluvi metro mm N vel de Agua para Reposi o mm Limpar Validar Passo 04 Guardar Dados Informados Cancelar Atualizar Criar Figura 5 18 Tela com formul rio para cadastro de monitoramento de irrig metros Um recorte da tela de consulta do monitoramento de irrig metros apresentado na Figura 5 19 Ap
364. uma vaz o residual que deve ser garantida na foz da microbacia atendida por uma outorga coletiva O IEMA exige que pelo menos 50 da Qv seja mantido no curso d gua por m na grande maioria das reas outorgadas n o existem registros hist ricos das vaz es dificultando o estabelecimento da vaz o de refer ncia Nestes casos a Quo determinada pelo m todo de regionaliza o de vaz es apresentado na revis o bibliogr fica se o 3 2 2 Foi comentado que o sistema poderia auxiliar muito na determina o das restri es de vaz o para a comunidade j que o uso do pr prio sistema poder sinalizar se a vaz o residual inicialmente adotada mais ou menos restritiva para a regi o per odo culturas etc permitindo o seu ajuste ao longo do tempo Segundo o IEMA para a gest o de uma outorga coletiva o mais importante seria acompanhar a vaz o residual na foz da microbacia ou seja bastaria um ponto de controle para monitoramento de vaz o Mas o IEMA tamb m comentou ser importante evitar que ao longo da rede hidrogr fica existam pontos de escassez e sugeriu que o melhor seria o rg o gestor participar da escolha de outros pontos de monitoramento de vaz o junto com a comunidade assim como da defini o das restri es por vaz o nestes locais J o acompanhamento destas vaz es ao longo do tempo poderia ficar a cargo apenas da comunidade 120 Entre os mais importantes requisitos do sistema visando permitir o c lculo d
365. utividade tipos de culturas e fases de desenvolvimento das culturas etc 219 7 REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS AG NCIA NACIONAL DE GUAS ANA Conjuntura dos Recursos H dricos no Brasil Bras lia DF ANA 2009 AG NCIA NACIONAL DE GUAS ANA Outorga de Direito de Uso Bras lia DF ANA 2011 Dispon vel em lt http arquivos ana gov br institucional sof FolderOutorga pdf gt Acesso em 18 mai 2014 AG NCIA NACIONAL DE GUAS ANA Conjuntura dos Recursos H dricos no Brasil informe 2012 Ed Especial Bras lia DF ANA 2012 ARMITAGE D MARSCHKE M PLUMMER R Adaptative Co management and the Paradox of Learning Global Environmental Change S v 18 p 86 98 2008 BARBOSA V S Avalia o do Desempenho do Irrigametro na Estimativa da Evapotranspira o de Refer ncia para as Condi es da Regi o Sul do Estado do Esp rito Santo 2010 67 f Disserta o Mestrado em Produ o Vegetal Programa de P s Gradua o em Produ o Vegetal Universidade Federal do Esp rito Santo Alegre ES 2010 BARROS M T L A Programa o Din mica Aplicada Engenharia de Recursos H dricos In PORTO R L L Org T cnicas Quantitativas para o Gerenciamento de Recursos H dricos Porto Alegre RS Editora da Universidade UFRGS ABRH 1997 p 239 277 BASAK N N Irrigation Engineering Nova Deli McGraw Hill 1999 BERKELAAR M Introduction to Ip solve 5 5 2 0 S s n 2
366. utorga Empreendimento Cadastro Cadastro de informa es para identifica o de empreendimentos Outorga Empreendimento Consulta Consulta das informa es de empreendimentos Outorga Fluvi metro Cadastro Cadastro de informa es para identifica o e localiza o de fluvi metros Outorga Fluvi metro Consulta Consulta das informa es de fluvi metros Outorga Outorga Cadastro Cadastro de informa es para identifica o e gest o de outorgas Outorga Outorga Consulta Consulta das informa es para gest o de outorgas Outorga Irrig metro Cadastro Cadastro de informa es para identifica o e localiza o de irrig metros Outorga Irrig metro Consulta Consulta das informa es de irrig metros Outorga Atividade Cadastro Cadastro de informa es para identifica o das atividades de irriga o Outorga Atividade Consulta Consulta das informa es das atividades de irriga o Outorga Reservat rio Cadastro Cadastro de informa es para identifica o e localiza o de reservat rios Outorga Reservat rio Consulta Consulta das informa es de reservat rios Outorga Interven o Cadastro Cadastro de informa es das capta es atendidas pelas outorgas coletivas Outorga Interven o Consulta Consulta das informa es de capta es superficiais Monitoramento Fluvi metro Cadastro Cadastro das vaz es medidas pelos fluvi metros da rede hidrogr fica Monitoramento Fluvi metro Consulta Consulta das vaz es medidas pelos f
367. valos temporais dispon veis A rela o entre a quantidade de intervalos temporais a irrigar e o valor de prioridade para cada cultura 192 previamente estabelecida pelo sistema evitando que o c lculo seja realizado em tempo de execu o da rotina As interven es h dricas utilizadas nas simula es foram cadastradas conforme os dados apresentados na Tabela 4 2 da se o 4 4 1 informando as origens arcos de hidrografia ou reservat rios e destinos reservat rios ou culturas de acordo com cada um dos tr s tipos de capta o poss veis As vaz es das capta es com destino para sistemas de irriga o de culturas foram definidas como sendo as pr prias vaz es dos sistemas de irriga o das culturas atendidas Nas interfer ncias com destino para reservat rios a vaz o de capta o utilizada foi a menor vaz o dos sistemas de irriga o atendidos pelo reservat rio Esta estrat gia foi adotada com a inten o de minimizar os impactos sobre o curso d gua nas capta es com finalidade de reserva o h drica A Tabela 5 13 apresenta as informa es relacionadas aos arcos de hidrografia utilizados nos cen rios de simula o A informa o de arco a jusante necess ria para que o sistema represente a rede de drenagem da microbacia Assim a rotina de otimiza o consegue gerenciar a disponibilidade dos recursos h dricos ao longo de toda a malha hidrogr fica computando os impactos gerados por capta es a
368. vel Regi o Geogr fica DESCRI O N vel Regi o Geogr fica DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Dom nios de informa es complementares e outros qualificadores de dados N vel de Regi o Geogr fica Idioma Continente PT Portugu s Pa s ES Espanhol Regi o EN Ingl s Estado UF Distrito Cidade Munic pio 254 AP NDICE N Modelo de Dados do M dulo Gest o de Outorgas Diagrama de entidades e relacionamentos Modalidade Outorga IDENTIFICADOR Modalidade Outorga C DIGO Modalidade Outorga DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Modalidade Outorga DESCRI O Modalidade Outorga DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Tipo Processo Outorga IDENTIFICADOR Tipo Processo Outorga C DIGO Tipo Processo Outorga DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Tipo Processo Outorga DESCRI O Tipo Processo Outorga DATA HORA Cria o IDENTIFICADOR Usu rio Cria o DATA HORA Atualiza o IDENTIFICADOR Usu rio Atualiza o Situa o Processo Outorga IDENTIFICADOR Situa o Processo Outorga C DIGO Situa o Processo Outorga DATA In cio Vig ncia DATA Fim Vig ncia SIGLA Situa o Processo Outorga DESCRI O Situa o Processo Outorga DATA HORA Cria o
369. web Components Publish Create Publish Settings s ef InternetExplorer 6 0 J Cadastro de Simulac es lt h1 gt lt table class stylei gt r gt lt td class style30 valign top gt Fier lt td gt Align left class style31 valign top gt lt td gt lt td class style32 gt lt td gt ole heer OF AtomicSelection False Class ContentEditable inherit Dir Ir Juoda aseqeyed Siy Ox LOROS jag HideFocus Lang Simula o Ajuda a a A a Y amp Style MainContent Custom LPL Tabindex CADASTRO DE SIMULA ES lis CADAST RO DE SIM ULACO ES Unselectable off Dados B sicos N mero da Simula o pequenas pro lt asp Content BodyContent gt lt h1 gt Get official package source Eu o LIE PL Ale E A 38 fi responsible for nor does it grant any licenses to third ValidationSummary arty packages Some packages may include dependencies which are governed by additional licenses Foll ackage sou EB Navigation 100 t ii y Package Manager Console LAT ETT Figura 4 13 Tela da ferramenta Microsoft Visual Web Developer de desenvolvimento web As aplica es desenvolvidas no Microsoft Visual Web Developer s o facilmente integradas a bases de dados Oracle e a rotinas de otimiza o desenvolvidas pelo Microsoft Solver Foundation sem qualquer problema de convers o ou perda de funcionalidades MICR
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371. z es outorg veis dos cursos d gua e os volumes teis dos reservat rios toda a gua dispon vel ao longo do per odo de planejamento seja para irriga o ou para reserva o dando prefer ncia as demandas priorit rias A modelagem do problema de otimiza o foi baseada nos modelos de rede de fluxo utilizando t cnicas de programa o linear Tamb m foi disponibilizada uma base de dados para o armazenamento de informa es geogr ficas hidrol gicas administrativas e todo o hist rico de utiliza o dos recursos h dricos permitindo a gest o dos dados de disponibilidade e demanda e a gest o administrativa dos processos de outorga pelos rg os gestores A interface com os usu rios realizada atrav s de uma aplica o web com um controle de acesso diferenciado que habilita funcionalidades espec ficas de acordo com cada tipo de usu rio Al m das funcionalidades b sicas de cadastro e consulta tamb m foi disponibilizada na aplica o web um m dulo de simula o onde poss vel registrar todas as informa es relevantes para a execu o da rotina de otimiza o e verificar o resultado do planejamento de aloca o da gua entre os usu rios incentivando a participa o da comunidade nas tomadas de decis es Como demonstra o apresentada a aplica o do sistema em uma microbacia hipot tica Nas simula es dez culturas distintas competem pela gua dispon vel de uma rede hidrogr fica atrav s de capta
372. za o geogr fica das pessoas O m dulo de informa o tamb m dever permitir o cadastro de mais de um endere o documento e contato por pessoa Tendo como foco a agricultura familiar e visando a sistematiza o de todas as pessoas de uma fam lia atendida por uma mesma propriedade rural este grupo funcional prev o cadastramento de relacionamentos entre pessoas sendo poss vel indicar o usu rio titular e vincul lo aos usu rios dependentes deste titular como esposa e filhos O cadastramento das informa es relacionadas s pessoas de responsabilidade dos analistas de outorgas dos rg os gestores tendo como origem os formul rios de cadastro de usu rios para fins de outorga coletiva O cadastramento destas informa es deve ser realizado pelo sistema na web atrav s das telas de cadastro e de consulta espec ficas 130 5 1 2 2 Cadastro de Empreendimentos Os dados principais relacionados ao cadastro de empreendimentos ou propriedades incluem nome documenta o porte atividade principal e localiza o do empreendimento rural Os dados de endere o assim como no cadastro de pessoas dever o estar relacionados s informa es georreferenciadas do m dulo Organiza o Territorial permitindo a localiza o geogr fica dos empreendimentos O m dulo de informa o tamb m dever permitir o cadastro de v rios documentos por empreendimento Deve ser poss vel ainda o relacionamento entre empreendimentos per
373. zadas no modelo matem tico proposto 5 4 2 Avalia o das Funcionalidades na Web A avalia o da aplica o na web consistiu na realiza o de testes com cada uma das telas constru das seguindo a ordem natural do fluxo de opera o do SAD Figura 4 7 apresentado na se o 4 1 2 e avaliando a aplicabilidade acessibilidade navegabilidade facilidade de uso desempenho das funcionalidades e integra o com base de dados e rotinas de otimiza o A sequ ncia de testes foi guiada pela Tabela 5 11 da se o 5 3 3 que apresenta todas as telas desenvolvidas na ordem pretendida de utiliza o no sistema Os v rios n veis dos menus da aplica o foram disponibilizados nesta ordem com o intuito de facilitar a navega o guiando os usu rios ao longo do fluxo natural de opera o do sistema As primeiras telas avaliadas foram do m dulo Consulta disponibilizado para cadastro das informa es relacionadas s outorgas coletivas Todas as telas do m dulo s o habilitadas para o perfil Outorga direcionado apenas a usu rios dos rg os gestores dos processos de outorga coletiva Atrav s das telas do m dulo foram simuladas a realiza o de cadastros consultas e atualiza es das informa es de pessoas empreendimentos fluvi metros outorgas irrig metros atividades reservat rios e 200 interven es ou seja todas as entidades relacionadas a um processo de outorga coletiva O m dulo permite a gest o centralizada

desenvolvimento de sistema de apoio à decisão para alocação de

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