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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2008.tde-11112008-091041
Documento
Autor
Nome completo
Francisco Fernando Noronha Marcuzzo
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2008
Orientador
Banca examinadora
Wendland, Edson Cezar (Presidente)
Amendola, Mariangela
Koide, Sergio
Porto, Rodrigo de Melo
Saad, João Carlos Cury
Título em português
Sistema de otimização hidráulica e econômica de rede de irrigação localizada usando algoritmos genéticos
Palavras-chave em português
Algoritmos genéticos
Custo da água
Hidráulica
Irrigação
Otimização
Vazão em marcha
Resumo em português
Sistemas de irrigação localizada são conhecidos pela economia no consumo de água. No entanto, por ser um sistema de rede fixa, os custos de instalação e de operação tendem a ser elevados e sua utilização inibida. O presente trabalho teve como objetivo principal otimizar redes de distribuição de água para irrigação localizada, frente a diferentes configurações de declividade do terreno (0% a 5%) e tarifação de energia elétrica (0,0884 R$/kW a 0,2652 R$/kW) e água (0,01 R$/'M POT.3' a 0,10 R$/'M POT.3'. As variáveis de decisão para otimização, com auxílio de algoritmos genéticos, foram os diâmetros de cada trecho da rede, pré-definidos por: dois para linhas laterais, quatro para linhas de derivação, quatro para linhas secundárias e um para linha principal. Foi desenvolvido um código em MatLab, considerando todas as perdas de energia distribuídas e localizadas entre o início da rede e o conjunto motobomba para uma rede de irrigação localizada padrão. A vazão em marcha ao longo das linhas laterais foi representada pela vazão de serviço de cada emissor. No final executou-se uma análise de sensibilidade. Os resultados mostram que o custo da rede varia entre 1816,42 a 2312,13 R$/ha.ano. Observa-se que o aumento da declividade do terreno e da tarifa de energia elétrica diminui o custo proporcional com equipamentos e aumenta o custo total anualizado da rede de irrigação e o custo proporcional com energia elétrica.
Título em inglês
Hydraulic and economic optimization of low pressure irrigation network using genetic algorithm
Palavras-chave em inglês
Genetic algorithm
Hydraulic
Irrigation
Optimization
Outflow rate
Water cost
Resumo em inglês
Low-pressure irrigation systems are known for the economical advantage in water consumption. However, the installation and operation costs tend to be high and its use inhibited. The present work has the objective to optimize distribution water networks in low-pressure irrigation systems with respect to different configurations of land declivity (between 0% and 5%), electric energy cost (between 0.0884 R$/kW and 0.2652 R$/kW) and water cost (between 0.01 R$/'M POT.3' and 0.10 R$/'M POT.3'. The decision variable for optimization, with genetic algorithms, was the diameter of each stretch of the network, predefined as: two options for drip lines, four for derivation lines, four for secondary lines and one for main line. An optimization code was developed in MatLab, considering all the distributed and punctual energy losses between the network beginning and the pumping device for a low-pressure irrigation standard network. The outflow rate throughout the drip lines was represented by the service outflow of each emitter. Finally a sensitivity analysis was executed. The results show that the network cost varies between 1816.42 and 2312.13 R$/ha.year. The increase of the slope land and the tariff of electric energy diminishes the proportional cost with equipment and increases the total cost of irrigation network and the proportional cost with electric energy.
 
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Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2008-11-21
 
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