O objetivo principal desta tese é propor uma metodologia para avaliação das vazões indisponibilizadas pelas usinas hidrelétricas em bacias hidrográficas, para subsidiar o aprimoramento do mecanismo de cobrança pelo uso da água para o setor hidrelétrico. A cobrança pelo uso da água, instituída pela Lei no 9.433/97 e implementada formalmente para o setor hidrelétrico com a sanção da Lei no 9.984/00, corresponde, para este setor, a um percentual da compensação financeira paga pelas usinas hidrelétricas, função da Lei no 7.990/89. Propõe-se a alteração deste mecanismo de cobrança, que é baseado na energia gerada, por uma metodologia que considere a alteração na disponibilidade hídrica causada pelas usinas hidrelétricas aos demais usuários das bacias hidrográficas, à luz da legislação de recursos hídricos vigente e fundamentada em teorias hidrológicas consolidadas. A metodologia propõe o uso das vazões indisponibilizadas para quantificar o uso da água. Para a obtenção destas vazões indisponibilizadas são propostos o método da curva de permanência e os métodos dos déficits de água (déficit total de água e máximo déficit acumulado de água). No método dos déficits de água são considerados dois cenários distintos: o cenário 1, onde as vazões indisponibilizadas são função das vazões defluentes e das vazões naturais, correspondendo à situação ideal, na qual toda a água pode ser disponibilizada ao usuário; e, o cenário 2, que corresponde à situação mais próxima do uso da água nas bacias hidrográficas brasileiras, onde as vazões indisponibilizadas são determinadas a partir das vazões defluentes e da vazão máxima outorgável definida pelo órgão gestor para a bacia hidrográfica. A metodologia proposta foi aplicada às usinas hidrelétricas Foz do Areia, Segredo, Salto Santiago e Salto Osório situadas no rio Iguaçu, e Jurumirim, Chavantes, Salto Grande, Capivara, Taquaruçu e Rosana localizadas no rio Paranapanema. Os resultados obtidos mostraram que os métodos dos déficits de água são os mais indicados para o cálculo das vazões indisponibilizadas, por representarem de forma mais eficiente o balanço entre as perdas e os ganhos de água entre períodos, permitindo a determinação das alterações na disponibilidade hídrica em cada unidade de tempo. Os métodos dos déficits de água para os cenários 2 e da curva de permanência produziram volumes de água indisponibilizados considerados pequenos em grande parte dos períodos analisados, em contraposição aos gerados pelos métodos dos déficits nos cenários 1, que foram, em sua grande maioria, altos. Por fim, esta pesquisa recomenda o uso do método do máximo déficit acumulado de água cenário 2 para a determinação das vazões indisponibilizadas, por ser tecnicamente bem fundamentado e com base nos resultados bastante satisfatórios que foram obtidos neste trabalho.
The main purpose of this research is to propose a methodology to evaluate unavailable flows from hydroelectric power plants in river basins, in order to improve the water use charge mechanism for the hydroelectric sector. Charging for water use, as instituted by Brazilian Federal Law number 9.433/97 and implemented formally in the hydropower sector with the sanctioning of Federal Law number 9.984/00, implies a percentage of the total compensation fee (according to Law 7.990/89) paid by the hydroelectric dams. This research propose a change in the existing charging mechanism, which is based on the energy generated, to one that considers the changes in the water availability caused by power plants to other users in the river basin. The new mechanism would reflect both current water resource legislation and consolidated hydrological theories. The methodology proposes the use of unavailable flows to quantify the water use. Obtaining unavailable flows involved the use of duration curves and water deficit methods (total water deficit method and maximum accumulated water deficit method). In the water deficit methods, two scenarios are considered: scenario 1, an ideal situation in which unavailable flows are calculated as a function of released flows and natural flows; and scenario 2, the practical situation, more feasible in the river basin context, in which unavailable flows are calculated from released flows and maximum allowable flows as defined by the water management agency. The proposed methodology was applied to the Foz do Areia, Segredo, Salto Santiago, and Salto Osório hydroelectric power plants located on the Iguaçu River and the Jurumirim, Chavantes, Salto Grande, Capivara, Taquaruçu, and Rosana hydroelectric power plants located on the Paranapanema River. The study concluded that water deficit methods were most appropriate for calculating unavailable flows, as they efficiently represent gains and losses in the water balance over time and permit measurements of the changes in water availability in each time period. Water deficit methods scenario 2 and duration curves produced unavailable volumes considered small over most of the periods analyzed. By contrast, water deficit methods scenario 1 produced relatively large unavailable volumes. Finally, this research recommends the use of maximum accumulated deficit scenario 2 in order to determine unavailable flows. This method is technically well-founded and produced satisfactory results.
