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Situação Atual e Projeção Hidrológica para o Sistema Cantareira 04/08/2022 Ano 8 Nº 71
Localizado ao norte da Grande São Paulo, o Sistema Cantareira é formado por 5 reservatórios: Jaguari-Jacareí, Cachoeira, Atibainha, Paiva Castro e Águas Claras ( Figura 1 ). Os quatro primeiros, de regularização de vazões, captam e desviam água através de túneis e canais, de alguns afluentes do rio Piracicaba para a bacia do rio Juqueri, na bacia do Alto Tietê, até o reservatório Paiva Castro, também de regularização. Finalmente, as águas são bombeadas deste último para o reservatório Águas Claras, para o abastecimento de, atualmente, 7,4 milhões de pessoas na Região Metropolitana de São Paulo. O CEMADEN, desde 2014, devido à intensa seca na região Sudeste, estabeleceu um sistema de monitoramento, previsão e projeção de vazão e de armazenamento para o Sistema Cantareira, e desde janeiro de 2015 publica boletins periódicos da Situação Atual e Projeções Hidrológicas para o Sistema Cantareira.
Figura 1 : Mapa de localização da bacia de drenagem do Sistema Cantareira.
Esta edição do boletim traz um resumo da situação referente ao mês de julho de 2022, e projeções hidrológicas de agosto a dezembro de 2022. O armazenamento dos reservatórios do Sistema Cantareira, no final de julho de 2022 apresentou um nível inferior (36%) quando comparado ao mesmo período do ano de 2021 (41%). Com a situação atual de armazenamento, os reservatórios do Sistema Cantareira encontram-se na faixa de operação “Alerta” (armazenamento entre 30% e 40%) [1] , cuja máxima vazão de extração para o atendimento da demanda hídrica da região metropolitana de São Paulo é 27 m³/s. Em julho de 2022, a média de extração para o abastecimento da região metropolitana de São Paulo foi, de aproximadamente, 19 m³/s. Ainda no mês de julho, a precipitação e a vazão no Sistema Cantareira foram equivalentes a 19% e 43% da média histórica do mês, respectivamente.
Com relação às projeções, as simulações indicam que, no cenário de chuva na média histórica, a vazão afluente média aos reservatórios do sistema Cantareira, no período de agosto a dezembro de 2022, alcançaria 24 m³/s, o que representa 83% da média histórica para este período (29 m 3 /s). Ainda considerando o cenário de precipitações na média histórica, o modelo hidrológico projeta um armazenamento no sistema, no final da estação seca (setembro de 2022), de 28%, na faixa de operação “Restrição” (armazenamento entre 20% a 30%). Para um horizonte de tempo maior, dezembro de 2022, o volume útil alcançaria 35%, na faixa de operação “Alerta”. Adicionalmente, em um cenário de chuvas 25% abaixo da média, o modelo indica, para o mesmo período, vazão média de 50% da média histórica e armazenamento no final de dezembro, de 22%, na faixa de operação “Restrição”.
[1] De acordo com a Resolução conjunta ANA/DAEE Nº 925.
Situação atual do Sistema Cantareira
A precipitação acumulada durante os meses da estação seca, de abril a julho de 2022, baseado nas redes pluviométricas que cobrem as sub-bacias de captação do Sistema Cantareira (7 pluviômetros do DAEE/ SAISP [2] e 23 pluviômetros em operação do CEMADEN), foi 115 mm (108 2 mm). Esse valor corresponde a 45% (42%2) da média histórica (1983-2021) deste período (257 mm) e 31% (29%2) da média histórica para a estação seca, compreendida entre os meses de abril a setembro (372 mm). No mês de julho, de acordo com o monitoramento do Cemaden, a precipitação acumulada foi de apenas 8 mm, o que representa 19% da média histórica para este mês (44 mm)( Figura 2 ).
[2] DAEE / SAISP: Departamento de Águas e Energia do Estado de São Paulo / Sistema de Alerta a Inundações de São Paulo.
Figura 2 .Precipitação mensal na bacia do Sistema Cantareira (em mm) de acordo com os dados do CEMADEN, entre janeiro a julho de 2022. Ano hidrológico: outubro – setembro. A linha cinza representa a precipitação crítica do histórico, entre o período de janeiro a dezembro.
A média de vazão afluente ao Sistema Cantareira (Sistema Equivalente + Paiva Castro) nos meses secos de abril a junho de 2022 , de acordo com dados da SABESP [3] e da ANA [4] foi, de aproximadamente, 16 m 3 /s. Esse valor corresponde 47% da média histórica deste período (34 m 3 /s) e de 56% da média histórica para a estação seca, compreendida entre abril a setembro (30 m 3 /s). Para o mesmo período, a extração total média dos reservatórios foi 31 m³/s, enquanto a média de extração para o abastecimento da região metropolitana de São Paulo (vazão do elevatório Santa Inês) foi 20 m³/s.
Para o mês de julho , a média de vazão afluente registrada foi 11 m 3 /s, o que representa 43% da média mensal histórica (25 m 3 /s). Neste mesmo período, a média de extração de água do Sistema Cantareira para o elevatório Santa Inês (Qesi), que abastece a região metropolitana de São Paulo, foi 19 m 3 /s, e a vazão de jusante (Qjus), que contribui com as bacias dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (Região do PCJ), foi, aproximadamente, 12 m³/s. Juntas, estas duas vazões representam a extração total do sistema Cantareira, que foi 31 m³/s. Ainda no mês de julho de 2022 a média do aporte, proveniente da interligação com o Sistema Paraíba do Sul para o reservatório Atibainha, foi 7,5 m³/s. Ressalta-se que, a interligação que estava inoperante desde 09 de janeiro de 2021 foi reestabelecida em 19 de abril de 2022.
O Sistema operou no dia 31 de julho de 2022 com 36% do volume útil (982,0 hm 3 ), na faixa de operação “Alerta” (nível de armazenamento entre 30% e 40%), de acordo com o estabelecido pela Resolução conjunta ANA/DAEE Nº 925/2017. O volume atual no Sistema Cantareira caracteriza uma redução de 4% em relação ao final do mês anterior e uma situação pior que no mesmo período pré-crise (53% no final de julho de 2013).
Previsão de chuva
A região da bacia de captação do Sistema Cantareira se encontra no auge do período seco, durante o qual as chuvas só ocorrem em decorrência da presença/passagem de sistemas meteorológicos específicos, como frentes frias. Em particular para os próximos 10 dias (Figura 3) as previsões baseadas no modelo GENS/NOAA (50x50 km) apontam a passagem de uma frente fria que deverá provocar algumas precipitações de fraca intensidade, porém com volumes totais considerados normais para a época. A tendência para a segunda semana ( Figura 4 ), também indica a possibilidade de chuva em decorrência da passagem de outro sistema frontal.
Figura 3 . Previsão de precipitação acumulada em milímetros (mm) nos próximos 3 (esquerda) e 10 (direita) dias para a bacia de captação do Sistema Cantareira, segundo a previsão do modelo numérico GFS/NOAA. A área da bacia de captação do Sistema Cantareira é indicada no centro da figura com linha preta espessa.
Figura 4 . Previsão de precipitação em milímetros (mm) acumulados (esquerda) e sua respectiva anomalia em relação aos valores climatológicos (direita) para a segunda semana de acordo com o modelo numérico americano GEFS/NCEP/NOAA.
Projeções de vazão afluente para os próximos meses
A Figura 5 apresenta as médias mensais de vazão afluente observada e, na sequência, projeções de vazão usando a média dos membros de previsão (02 a 11 de agosto de 2022) e, a partir do dia 12 de agosto foram considerados cinco cenários hipotéticos de precipitação: média histórica (1983-2021), 25% acima da média, 25% e 50% abaixo da média histórica e cenário crítico (agosto a dezembro de 2013).
As simulações indicam que, no cenário de chuva na média histórica, a vazão afluente média no período de agosto a dezembro de 2022 seria de, aproximadamente, 24 m³/s, 83% da média histórica para este período (29 m 3 /s). Para esse mesmo período, considerando cenários de precipitações 25% e 50% abaixo da média histórica, as simulações apontam vazões da ordem de 50% e 28% da média histórica, respectivamente. Adicionalmente, em um cenário hipotético de chuvas 25% acima da média histórica, o modelo indica vazões 17% acima da média histórica deste período.
Figura 5 . Histórico e simulação de vazão média mensal (em m³/s) afluente ao Sistema Cantareira (linhas tracejadas) considerando a previsão e cinco cenários de precipitação: 50% (verde) e 25% abaixo da média histórica (azul claro); na média histórica (cinza) e 25% acima da média histórica (azul escuro) e cenário crítico (laranja). As linhas espessas representam as vazões médias mensais observadas, de acordo com a SABESP: média histórica (preto); mínimos mensais (marrom); série de janeiro a dezembro de 2021 (magenta); e de janeiro a julho de 2022 (roxo).
Projeções de volume armazenado para os próximos meses
A Figura 6 apresenta as projeções da evolução do volume útil armazenado nos reservatórios do Sistema Cantareira utilizando: (i) previsão e projeções de vazão afluente; (ii) vazão de extração para a estação elevatória Santa Inês (Q esi) de acordo com as regras condicionais estabelecidas pela resolução conjunta ANA/DAEE Nº 925 (foram aplicados valores médios entre as faixas); (iii) aporte médio de 5,13 m 3 /s proveniente da interligação entre o Sistema Paraíba do Sul e o reservatório Atibainha (abaixo do praticado no mês de julho), reativada no dia 19 de abril de 2022 e; (iv) vazão defluente (Q jusante) para as bacias do PCJ (rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí) de 10,6 m³/s e 7,0 m³/s para estação seca e chuvosa, respectivamente, valores médios referentes ao período de 2020/2021.
Considerando um cenário hipotético de precipitação na média histórica, as projeções indicam que, o reservatório estaria no final da estação seca (setembro de 2022) na faixa de operação “Restrição” (armazenamento entre 20% a 30%), com 28% do seu volume útil ( Tabela 01 ). Para os cenários de precipitação 25% e 50% abaixo da média, o reservatório também ficaria, no final de setembro de 2022, na faixa de operação “Restrição”, com volume útil de 26% e 25%, respectivamente. Por fim, para o cenário de precipitações 25% acima da média, as simulações apontam um volume armazenado de 29%, aproximadamente, na faixa de operação “Restrição”.
Considerando um horizonte de tempo maior, para o cenário hipotético de precipitação na média histórica, as projeções indicam que, o reservatório estaria no final do horizonte de projeções (dezembro de 2022) na faixa de operação “Alerta” (armazenamento entre 30% a 40%), com 35% do seu volume útil. Entretanto, considerando o cenário de precipitação 25% e 50% abaixo da média, o reservatório estaria, ao final de dezembro de 2022, nas faixas de operação “Restrição” e “Especial” (armazenamento entre 0% a 20%) com 22% e 15% do volume útil, respectivamente. Por fim, para o cenário de precipitações 25% acima da média, as simulações apontam um volume armazenado de 45%, na faixa de operação “Atenção” (armazenamento entre 40% a 60%). Ressalta-se que esses cenários podem ser modificados de acordo com mudanças na vazão de interligação com a bacia do Rio Paraíba do Sul, bem como as extrações do Sistema a serem praticadas pelo operador, nos próximos meses .
Figura 6 . Projeções de armazenamento do Sistema Cantareira (linhas tracejadas) para cinco cenários de precipitação: 50% (verde) e 25% (azul claro) abaixo da média histórica, na média histórica (cinza) e 25% acima da média histórica (azul escuro) e cenário crítico (laranja). Nestas simulações foi considerada uma vazão de aporte da interligação com a bacia do Rio Paraíba do Sul com média igual a 5,13 m³/s entre agosto a dezembro de 2022. A linha magenta mostra a evolução do armazenamento observado do Sistema Cantareira de janeiro a dezembro de 2021 e a linha roxa no período de 01 de janeiro a 31 de julho de 2022. As faixas coloridas referem-se às faixas de operação do reservatório de acordo com a resolução conjunta da ANA/DAEE Nº 925.
Tabela 01 . Projeções de armazenamento do Sistema Cantareira, no final dos meses de setembro e dezembro de 2022, considerando cinco cenários de precipitação: 50% e 25% abaixo da média histórica, na média histórica e 25% acima da média histórica e cenário crítico. As faixas de operação do reservatório estão de acordo com a resolução conjunta da ANA/DAEE Nº 925.
