Abordagem fuzzy para caracterização de incertezas estruturais e quantificação de riscos hidrológicos: estudo de caso do reservatório Orós no semiárido brasileiro

Abstract

Nos estudos de Recursos Hídricos, a identificação e a caracterização das incertezas são etapas necessárias e importantes da modelagem dos sistemas hídricos, pois permitem ter um entendimento das interações entre os dados, parâmetros e estrutura do modelo. O risco de um sistema depende das incertezas presentes e o quanto elas podem torná-lo vulnerável a solicitações externas. As incertezas são, portanto, o plano de fundo onde os riscos são gerados. Este trabalho teve como objetivo demonstrar a aplicabilidade do Números Fuzzy Triangulares (NFTs) na identificação e caracterização de incertezas hidrológicas em um exemplo simples, bem como utilizá-los para quantificar os riscos do sistema hídrico associado. A metodologia consistiu em identificar e classificar a incerteza na vazão afluente em razão de duas fontes distintas que contrastam quanto à área de drenagem da sub-bacia do reservatório Orós, localizado no Estado do Ceará, Brasil, caracterizá-la utilizando NFTs e quantificar o risco fuzzy associado em usar uma ou outra no processo de geração de informações hidrológicas. Os resultados demonstraram que a incerteza identificada é estrutural, sendo que foi possível caracterizá-la por meio dos elementos característicos do NFT considerando as características de regiões semiáridas. Os riscos calculados demonstram que considerar a vazão afluente fornecida pela Agência Nacional de Águas (ANA) em vez da da Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Ceará (COGERH) pode afetar a real capacidade do sistema. No exemplo numérico para ilustrar o impacto da incerteza estrutural, vazão regularizada, observou-se um impacto significativo sobre a real capacidade do sistema hídrico. O risco de falha da vazão regularizada, determinada a partir dos dados da ANA, foi 24% maior dos que os 10% usados para estimar a vazão regularizada, quando comparado com a vazão regularizada gerada a partir dos dados da COGERH. Os NFTs conseguiram caracterizar e quantificar o risco da incerteza estrutural no sistema estudado, demonstrando que o NFT é uma ferramenta aplicável e útil na obtenção de informações hidrológicas para gerenciamento de recursos hídricos em bacias semiáridas. Palavras-chave: Números Fuzzy Triangulares (NFT). Incertezas. Risco. Semiárido. Vazão afluente.