Situação Atual e Projeção Hidrológica para o Sistema Cantareira 07/12/2023 Ano 9 Nº 87

Esta edição do boletim traz um resumo da situação referente ao mês de novembro de 2023, e projeções hidrológicas de dezembro de 2023 a março de 2024. O armazenamento dos reservatórios do Sistema Cantareira, no final de novembro, foi de 74%. Esse valor representa um aumento de 1% em relação ao final do mês anterior, e uma situação significativamente melhor quando comparado ao mesmo período do ano de 2022 (33%). Com a situação atual de armazenamento, os reservatórios do Sistema Cantareira encontram-se na faixa de operação “Normal” (armazenamento entre 60% e 100%)[1], cuja máxima vazão de extração para o atendimento da demanda hídrica da região metropolitana de São Paulo é 33 m³/s. Em novembro de 2023, a média de extração para o abastecimento da região metropolitana de São Paulo foi, de aproximadamente, 27 m³/s. Ressalta-se que, com o atual nível de armazenamento superior a 60%, a contribuição proveniente do reservatório da Usina Hidrelétrica (UHE) Jaguari, na bacia do rio Paraíba do Sul, para o reservatório do rio Atibainha, integrante do Sistema Cantareira permanece suspensa, de acordo a Resolução conjunta ANA/DAEE Nº 925/2017.

A precipitação e a vazão registradas no Sistema Cantareira, no mês de novembro, foram equivalentes a 12% e 21% acima da média histórica do mês, respectivamente. Atualmente, o Sistema Cantareira encontra-se classificado em condição de normalidade em relação a seca hidrológica, de acordo com o Índice Padronizado Bivariado Precipitação-Vazão (TSI) em ambas as escalas temporais, de 6 e 12 meses. Condição essa similar à registrada no mês anterior.

Com relação às projeções hidrológicas a partir do modelo PDM/CEMADEN (Probability-Distributed Model/CEMADEN) (Tabela 01), as simulações indicam que, no cenário hipotético de precipitação na média histórica, a vazão afluente média aos reservatórios do sistema Cantareira, no último mês de 2023, seria 50 m³/s, o que representa 9% acima da média histórica para este período. Ainda, considerando o cenário de precipitações na média histórica, o modelo hidrológico projeta um armazenamento no sistema, no final de dezembro de 2023, de 78%, na faixa de operação “Normal”. Para um horizonte de tempo maior, entre dezembro de 2023 e março de 2024, o modelo indica vazão média de 63 m³/s, correspondente a 6% acima da média histórica e armazenamento no final de março de 2024, de 100%, na faixa de operação “Normal”.

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.

 

Tabela 01. Projeções de vazão média entre o período de dezembro de 2023 a março de 2024 e volume armazenado no final de dezembro de 2023 e março de 2024, 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 925/2017.

 

 

Situação atual do Sistema Cantareira

A precipitação acumulada durante os meses chuvosos de 2023, de outubro a novembro, baseado nas redes pluviométricas que cobrem as sub-bacias de captação do Sistema Cantareira (Figura 1), incluindo 26 pluviômetros do CEMADEN e 7 pluviômetros do DAEE/ SAISP^[1] foi 462 mm (478² mm). Esse valor corresponde a 70% (76%2) acima da média histórica deste período (272 mm), e 41% (43%2) da média histórica para a estação seca, compreendida entre os meses de outubro a março (1115 mm).

No mês de novembro de 2023, a precipitação acumulada foi de 167 mm (176² mm), equivalente a um valor de, aproximadamente, 12% (18%2) acima da média histórica para este mês (149 mm). O Sistema Cantareira encontra-se classificado em condição de normalidade em relação a seca hidrológica, de acordo com o Índice Padronizado Bivariado Precipitação-Vazão (TSI) para as escalas temporais de 6 e 12 meses (TSI-6 = 0,17; TSI-12 = 0,33) (Figura 2a e 2b). Ainda de acordo com o TSI, a atual condição no Sistema Cantareira representa uma estabilidade em relação ao mês anterior. Ressalta-se que, apesar da condição atual de normalidade que se repete desde março de 2023, o Sistema Cantareira enfrentou condições de seca hidrológica crítica, variando de fraca a excepcional, desde o início de 2012 (à exceção dos meses entre maio e 2016 e maio de 2017).

 

Figura 1: Mapa de localização das sub-bacias de captação do Sistema Cantareira incluindo Jaguari-Jacareí, Cachoeira, Atibainha, Paiva Castro (contornos em preto), juntamente com a localização dos pluviômetros operantes nesta região, sendo 21 do CEMADEN (pontos verdes) e 7 do DAEE/ SAISP (pontos magentas).

 

 

Figura 2. Índice Padronizado Bivariado Precipitação-Vazão (TSI) para o Sistema Cantareira, nas escalas temporais de 6 e 12 meses, entre janeiro de 1981 a novembro de 2023. A linha vermelha pontilhada indica o limiar entre uma condição de seca hidrológica fraca e moderada à excepcional.

 

No mês chuvoso correspondente a novembro de 2023, a média de vazão afluente registrada foi, de aproximadamente, 38 m³/s, o que representa, cerca de 21% acima da média mensal histórica (32 m³/s).

A média de vazão afluente aos reservatórios do Sistema Cantareira (Sistema Equivalente + Paiva Castro), nos meses chuvosos de 2023, entre outubro e novembro de 2023, de acordo com dados da SABESP^[2] e da ANA^[3] foi, de aproximadamente, 44 m³/s. Esse valor corresponde a, aproximadamente, 47% acima da média histórica deste período (30 m³/s) e 90% da média histórica para a estação chuvosa (49 m³/s). Para o mesmo período, a extração total média dos reservatórios foi 32 m³/s, enquanto a média de extração de água do Sistema Cantareira para o elevatório Santa Inês (Qesi), que abastece a região metropolitana de São Paulo, foi 26 m³/s.

Adicionalmente, em novembro de 2023, Qesi foi de, aproximadamente, 27 m³/s, e a vazão de jusante (Qjus), que contribui com as bacias dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (Região do PCJ), foi de 7 m³/s. Juntas, estas duas vazões representam a extração total do Sistema Cantareira, que foi de, aproximadamente, 34 m³/s. Neste mês, o aporte proveniente da interligação com o Sistema Paraíba do Sul para o reservatório Atibainha, manteve-se desativado, uma vez que, o armazenamento foi superior a 60% da capacidade total (em acordo com a Resolução conjunta ANA/DAEE Nº 925/2017). Ressalta-se que, a interligação foi suspensa em 27 de dezembro de 2022, quando o volume registrado nos reservatórios do Sistema Cantareira era de 39% da capacidade total.

O Sistema operou no dia 30 de novembro de 2023 com, aproximadamente, 74% do volume útil total (982 hm³), na faixa de operação “Normal” (nível de armazenamento entre 60% e 100%), de acordo com o estabelecido pela Resolução conjunta ANA/DAEE Nº 925/2017. O volume atual no Sistema Cantareira caracteriza uma elevação de 1% em relação ao final do mês anterior e uma situação significativamente melhor que no mesmo período do ano de 2022 (33%, na faixa de operação “Alerta”). Adicionalmente, representa uma condição significativamente melhor ao apresentado no período pré-crise, em novembro de 2013 (32%) ( Figura 3 ).

 

Figura 3. Evolução do volume armazenado (%) nos reservatórios do Sistema Cantareira para o dia 30 de novembro, dos anos de 2010 a 2023.

[1] DAEE / SAISP: Departamento de Águas e Energia do Estado de São Paulo / Sistema de Alerta a Inundações de São Paulo.

[2] SABESP: Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo/Situação dos Mananciais.

Previsão de chuva

A região da bacia de captação do Sistema Cantareira já se encontra no período chuvoso. Em termos gerais, a estação chuvosa da Região Sudeste não é influenciada, pelo menos de forma clara, pelo fenômeno do “El Niño”. Em particular, para os próximos 10 dias (Figura 4) as previsões baseadas no modelo GEFS/NOAA (50x50 km) apontam ocorrência de precipitações na bacia, fundamentalmente em forma de pancadas, com volumes totais que estarão, provavelmente, próximas aos valores médios da época. A tendência para a segunda semana (Figura 5), também indica precipitações principalmente em forma de pancadas e com volumes totais próximos à média histórica. 

Figura 4. 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 GENS/NOAA. A área da bacia de captação do Sistema Cantareira é indicada no centro da figura com linha preta espessa.

 

 

Figura 5. 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 GENS/NOAA.

 

Projeções de vazão afluente para os próximos meses

A Figura 6 apresenta as médias mensais de vazão afluente observada e, na sequência, projeções de vazão usando a média dos membros de previsão (05 a 14 de dezembro de 2023) e, a partir do dia 15 de dezembro foram considerados cinco cenários hipotéticos de precipitação: média histórica (1981-2022), 25% acima da média, 25% e 50% abaixo da média histórica e cenário crítico (dezembro de 2013 a março de 2014).

As simulações indicam que, no cenário de chuva na média histórica, a vazão afluente média no último mês de 2023 seria em torno de 50 m³/s, o que representa 9% acima da média histórica para este período (46 m³/s). Adicionalmente, para os cenários de precipitações 25% e 50% abaixo da média histórica, as simulações projetam vazões da ordem de 42 m³/s (91%) e 35 m³/s (76%), respectivamente. Além disso, no cenário de precipitação crítica, ocorrido em 2013, o modelo hidrológico aponta vazão média de 29 m³/s, correspondente a 63% da média do período. Por outro lado, em um cenário de chuvas mais otimista, 25% acima da média histórica, o modelo indica vazão média de 58 m³/s, equivalente a 26% acima da média histórica deste período. Um resumo de tais valores também podem ser visualizado na Tabela 1.

Figura 6. 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 abril de 2022 a março de 2023 (magenta); e série de abril a novembro 2023 (roxo).

 

Projeções de volume armazenado para os próximos meses

A Figura 7 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 925/2017 (foram aplicados valores médios entre as faixas); (iii) aporte médio de 5,13 m³/s proveniente da interligação entre o Sistema Paraíba do Sul e o reservatório Atibainha, apenas para volume armazenado inferior a 60% da capacidade total e; (iv) vazão defluente (Q jusante) para as bacias do PCJ (rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí) de 7,0 m³/s e 3,2 m³/s para estação seca e chuvosa, respectivamente, valores médios referentes ao período de 2022/2023.

Considerando um cenário hipotético de precipitação na média histórica, por exemplo, as projeções indicam que, o reservatório estaria no final de dezembro de 2023, na faixa de operação “Normal” (armazenamento entre 60% e 100%), com 78% do seu volume útil. Para os cenários de precipitação 25% e 50% abaixo da média, o reservatório chegaria ao final de dezembro, com 75% e 74% do volume útil, respectivamente, também na faixa de operação “Normal”. Por fim, para o cenário de precipitações mais otimista, 25% acima da média, as simulações apontam um volume armazenado, no final de dezembro, de 80% da capacidade total (Tabela 01).

Considerando um horizonte de tempo maior, para os cenários hipotéticos de precipitação na média histórica e 25% acima da média histórica, as projeções indicam que, o reservatório estaria no final do horizonte de projeções (março de 2024), também na faixa de operação “Normal”, com 100% do seu volume útil. Nos cenários de precipitação 25% e 50% abaixo da média, o reservatório ainda na faixa de operação “Normal” chegaria, ao final de março de 2024, com 83% e 66% do volume útil, respectivamente. Adicionalmente, para o cenário de precipitação crítica, igual ao ocorrido entre dezembro de 2013 e março de 2014, o volume projetado pelo modelo hidrológico no final de março de 2024 é de 65% da capacidade total do sistema. Salienta-se que, se chover 25% abaixo da média histórica, nesse mesmo período, o volume armazenado no Sistema Cantareira no final do horizonte de projeção alcançaria um valor similar ao registrado no mesmo período de 2022 (82%).

  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 7. 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). Nessas simulações foi considerada uma vazão de aporte da interligação com a bacia do rio Paraíba do Sul de 5,13 m³/s, entre dezembro de 2023 a março de 2024, apenas para volume armazenado inferior a 60% da capacidade total. A linha magenta mostra a evolução do armazenamento observado do Sistema Cantareira de abril de 2022 a março de 2023 e a linha roxa no período abril a novembro de 2023. As faixas coloridas referem-se às faixas de operação do reservatório de acordo com a resolução conjunta da ANA/DAEE Nº 925/2017.

 

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