Análise crítica e prospetiva da exploração agrícola Herdade do Pedrogão

Mestrado em Engenharia Agronómica - Instituto Superior de Agronomia - UL

Impactes do Preço da Água na Agricultura no Perímetro Irrigado do Vale de Caxito

O aumento da pressão sobre os recursos hídricos tem levado muitos países a reconsiderarem os mecanismos utilizados na indução do uso eficiente da água, especialmente na agricultura irrigada. Estabelecer o preço correto da água é um dos mecanismos de tornar mais eficiente a alocação da água. O presente trabalho tem como objetivo a análise dos impactes económicos, sociais e ambientais de políticas de preço da água. A metodologia utilizada foi a Programação Linear, aplicada ao Perímetro Irrigado do Vale de Caxito, Província do Bengo, a 45 km de Luanda, que tem como fonte o rio Dande. Foram testados três cenários relativos a políticas de tarifação de água: tarifa volumétrica simples, tarifa volumétrica variável, e tarifa fixa por superfície. As principais conclusões mostram que, do ponto de vista do uso eficiente da água na agricultura, os melhores resultados obtêm-se com a tarifa volumétrica variável; do ponto de vista social, a tarifação volumétrica simples apresenta os melhores resultados; o método de tarifa volumétrica variável foi o mais penalizador, reduzindo rapidamente a área das culturas mais consumidoras de água, sendo o melhor do ponto de vista ambiental. Qualquer um dos métodos traz aspetos negativos relativamente à redução da margem bruta total. Palavras-chaves: Recursos hídricos; Preço da água; Programação linear. Abstract: Increased pressure on water resources has led many countries to reconsider the mechanisms used in the induction of efficient water use, especially for irrigated agriculture, a major consumer of water. Establishing the correct price of water is one of the mechanisms for more efficient allocation of water. This paper aims to analyze the economic, social and essenenvironmental impacts of water price policies. The methodology used is the linear programming, applied to the Irrigated Valley Caxito, in Bengo Province, 45 kilometers from Luanda, which has the river Dande as its source. Three scenarios concerning water price policies were tested: simple volumetric rate, variable volumetric rate and flat rate per surface. The main findings show that from the point of view of the efficient use of water in agriculture, the best results are obtained with variable volumetric rate; from the social point of view, the simple volumetric rate has the best results; the volume variable rate method proved to be the most penalizing, quickly reducing the area of most water consuming cultures, being the method in which the environmental objectives would be more readily achieved. Either methods bring negative aspects in relation to the reduction of total gross margin. Key-words: Water resources; Water price; Linear programming.

Utilização de modelos de programação não-linear para sistematização de terras para irrigação em áreas regulares

Objetivou-se com este trabalho, desenvolver modelos de programação não-linear para sistematização de terras, aplicáveis para áreas com formato regular e que minimizem a movimentação de terra, utilizando o software GAMS para o cálculo. Esses modelos foram comparados com o Método dos Quadrados Mínimos Generalizado, desenvolvido por Scaloppi & Willardson (1986), sendo o parâmetro de avaliação o volume de terra movimentado. Concluiu-se que, ambos os modelos de programação não-linear desenvolvidos nesta pesquisa mostraram-se adequados para aplicação em áreas regulares e forneceram menores valores de movimentação de terra quando comparados com o método dos quadrados mínimos.

Relação entre modelos de programação não-linear com incerteza no conjunto de restrições

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Um método previsor-corretor primal-dual de pontos interiores barreira logarítmica modificada, com estratégias de convergência global e de ajuste cúbico, para problemas de programação não-linear e não-convexa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Escalonamento de geradores térmicos com integração de produção eólica: uma abordagem baseada em programação inteira mista

A alta e crescente participação da energia eólica na matriz da produção traz grandes desafios aos operadores do sistema na gestão da rede e planeamento da produção. A incerteza associada à produção eólica condiciona os processos de escalonamento e despacho económico dos geradores térmicos, uma vez que a produção eólica efetiva pode ser muito diferente da produção prevista. O presente trabalho propõe duas metodologias de otimização do escalonamento de geradores térmicos baseadas em Programação Inteira Mista. Pretende-se encontrar soluções de escalonamento que minimizem as influências negativas da integração de energia eólica no sistema elétrico. Inicialmente o problema de escalonamento de geradores é formulado sem considerar a integração da energia eólica. Posteriormente foi considerada a penetração da energia eólica no sistema elétrico. No primeiro modelo proposto, o problema é formulado como um problema de otimização estocástico. Nesta formulação todos os cenários de produção eólica são levados em consideração no processo de otimização. No segundo modelo, o problema é formulado como um problema de otimização determinística. Nesta formulação, o escalonamento é feito para cada cenário de produção eólica e no fim determina-se a melhor solução por meio de indicadores de avaliação. Foram feitas simulações para diferentes níveis de reserva girante e os resultados obtidos mostraram que a alta participação da energia eólica na matriz da produção põe em causa a segurança e garantia de produção devido às características volátil e intermitente da produção eólica e para manter os mesmos níveis de segurança é preciso dispor no sistema de capacidade reserva girante suficiente capaz de compensar os erros de previsão.

Programação estocástica para fundos de pensão

Nesta dissertação discutiremos modelos e métodos de soluções de programação estocástica para resolver problemas de ALM em fundos de pensão. Apresentaremos o modelo de (Drijver et al.), baseado na programação estocástica multiestágios inteira-mista. Um estudo de caso para um problema de ALM será apresentado usando simulação de cenários.

Modelo de programação matemática para controle do crescimento da vegetação sob redes de distribuição de energia elétrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Extração semi-automática do eixo de rodovia em imagens de média e alta resolução usando programação dinâmica

Pós-graduação em Ciências Cartográficas - FCT

Formulação não linear de ração para frangos de corte: modelagem e otimização

Pós-graduação em Ciência Animal - FMVA

Planejamento de reativos em sistemas de energia elétrica através de um algoritmo de Branch-and-Bound não linear

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelagem paramétrica linear aplicada à faixa de sinal de televisão digital para cidades densamente arborizadas

Este trabalho apresenta uma modelagem paramétrica (auto-regressiva) linear aplicável a estudos de propagação de televisão digital e telefonia celular para cidades densamente arborizadas. A modelagem proposta apresenta um forte embasamento estatístico e depende apenas de dados provenientes de medição, no caso dados relativos a potência recebida e o valor de PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio). Um algoritmo genético é utilizado no cálculo dos parâmetros de ajuste do modelo a um conjunto de dados. O trabalho foi realizado na faixa de televisão digital e foram analisadas duas variáveis: a potência recebida do sinal e o valor de PSNR. Foram executadas campanhas de medição na cidade de Belém. Nestas medições foram coletados dados de potência e gravados vídeos da programação diária de uma emissora de televisão. Os resultados podem ser aplicados no planejamento de serviços de telecomunicações.

Otimização de sistemas de distribuição de energia elétrica radiais usando programação cônica de segunda ordem inteira mista

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS

Formulação não linear: novas oportunidades para a produção de aves e melhoria da rentabilidade

As atuais estratégias de formulação exigiram a aplicação de novas ferramentas computacionais, que utilizam a modelagem matemática, dando suporte na tomada de decisão para uma nutrição de precisão. Por este motivo, destaca-se a programação não linear, que não visa apenas formular uma dieta que atenda as necessidades do animal, segundo o custo mínimo, mas também maximizar a margem de lucro. Assim, o presente trabalho teve como objetivo validar a utilização do modelo/princípio não linear (PNL), com maximização do retorno econômico, através de estimativas de desempenho das aves e dos custos da ração, segundo a variação de preço do kg do frango de corte (preço médio histórico de 2009 e 2010), as fases de criação e do sexo. Para tanto, foram utilizados 480 pintos de corte, 240 machos e 240 fêmeas de mesma linhagem (Cobb 500), no período de 1 a 56 dias de idade. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, totalizando 6 tratamentos (aumentado ou diminuído em 25% ou 50% o preço médio histórico), com 4 repetições e 10 aves por parcela experimental. As aves foram alimentadas ad libitum com água e rações experimentais, formuladas à base de milho, farelo de soja, óleo de soja, suplemento vitamínico e mineral, calcário e fosfato bicálcico. Foi avaliado o desempenho (ganho de peso, consumo e conversão alimentar), consumo total energético e lucro nas diferentes fases (inicial, crescimento e terminação). O consumo de ração mostrou diferença significativa (P<0,05) entre as dietas que foram formuladas segundo o princípio não linear e linear. O consumo total energético foi significativamente influenciado (P<0,05) tanto pelo princípio de formulação como pela variação do preço histórico do frango, sendo o esperado, uma vez que essa condição é que viabiliza a aplicação do modelo para máximo lucro. Quanto ao lucro foi demonstrado que o princípio de formulação não linear permite minimizar as perdas significativamente (P<0,05), principalmente em condições desfavoráveis do preço do frango no mercado. Conclui-se que a programação não linear favorece a nutrição de precisão, partindo de um principio que este método oferece novas oportunidades para a produção de aves e melhorias de rentabilidade.

Otimização não linear aplicada à operação de sistemas com múltiplos reservatórios para abastecimento de água.

O presente estudo considera a aplicação do modelo SISAGUA de simulação matemática e de otimização para a operação de sistemas de reservatórios integrados em sistemas complexos para o abastecimento de água. O SISAGUA utiliza a programação não linear inteira mista (PNLIM) com os objetivos de evitar ou minimizar racionamentos, equilibrar a distribuição dos armazenamentos em sistemas com múltiplos reservatórios e minimizar os custos de operação. A metodologia de otimização foi aplicada para o sistema produtor de água da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), que enfrenta a crise hídrica diante de um cenário de estiagem em 2013-2015, o pior na série histórica dos últimos 85 anos. Trata-se de uma região com 20,4 milhões de habitantes. O sistema é formado por oito sistemas produtores parcialmente integrados e operados pela Sabesp (Companhia de Saneamento do Estado de São Paulo). A RMSP é uma região com alta densidade demográfica, localizada na Bacia Hidrográfica do Alto Tietê e caracterizada pela baixa disponibilidade hídrica per capita. Foi abordada a possibilidade de considerar a evaporação durante as simulações, e a aplicação de uma regra de racionamento contínua nos reservatórios, que transforma a formulação do problema em programação não linear (PNL). A evaporação se mostrou pouco representativa em relação a vazão de atendimento à demanda, com cerca de 1% da vazão. Se por um lado uma vazão desta magnitude pode contribuir em um cenário crítico, por outro essa ordem de grandeza pode ser comparada às incertezas de medições ou previsões de afluências. O teste de sensibilidade das diferentes taxas de racionamento em função do volume armazenado permite analisar o tempo de resposta de cada sistema. A variação do tempo de recuperação, porém, não se mostrou muito significativo.