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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2003.tde-13102004-150130
Documento
Autor
Nome completo
Alexandre Kepler Soares
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2003
Orientador
Banca examinadora
Reis, Luisa Fernanda Ribeiro (Presidente)
Chaudhry, Fazal Hussain
Luvizotto Junior, Edevar
Título em português
Calibração de modelos de redes de distribuição de água para abastecimento considerando vazamentos e demandas dirigidas pela pressão
Palavras-chave em português
calibração
demandas dirigidas pela pressão
redes de distribuição de água
vazamentos
Resumo em português
No Brasil, são comuns sistemas de distribuição de água para abastecimento com elevados índices de perdas, nos quais parcela significativa das denominadas perdas físicas é devida às perdas por vazamento. Dessa maneira, o controle efetivo das perdas por vazamento e do comportamento do sistema sob as mais diversas condições operacionais é de fundamental importância, não só do ponto de vista financeiro, no que diz respeito ao desperdício da água bombeada e quimicamente tratada, mas principalmente da preservação deste recurso natural. Com o objetivo de se ter um maior conhecimento do comportamento real de uma rede de distribuição de água, técnicas de calibração, incluindo modelos para avaliação de perdas por vazamentos, vêm sendo propostas. Tais modelos devem considerar a relação pressão x vazamento, bem como a dependência pressão x demanda, face aos diferentes níveis de pressão atuantes em um sistema de distribuição de água. O presente estudo visa o desenvolvimento de uma rotina computacional que considere as perdas por vazamento e a dependência das demandas com a pressão, acoplada ao simulador hidráulico EPANET (ROSSMAN, 2000), utilizando dados de rede hipotética com vistas à calibração em termos das rugosidades absolutas, demandas, diâmetros, cotas topográficas e parâmetros do modelo de vazamentos, bem como a localização de componentes hidráulicos na rede. Para tanto, utilizam-se modelos inversos resolvidos com o suporte da tecnologia dos Algoritmos Genéticos (AGs) e procedimento híbrido (AGs e Método Simplex – NELDER & MEAD, 1965)
Título em inglês
Water distribution network calibration model considering leakage and head-driven demands
Palavras-chave em inglês
calibration
head-driven demands
leakage
water distribution network
Resumo em inglês
Brazil’s water distribution systems usually present a high percentage of so-called physical losses, of which a significant portion is caused by leakage. Therefore, it is of fundamental importance, not only from the financial standpoint – in terms of the pumped and chemically treated water – but also particularly from that of the preservation of this natural resource, to effectively control leakage and the systems’ behavior under several operational conditions. In order to gain a better understanding of the real behavior of a water distribution network, several calibration techniques, including models to evaluate leakage, have been proposed. Those models normally consider the correlation between pressure and leakage, as well as the interdependence of pressure and demand in response to the varying levels of pressure in a water distribution system. The present study seeks to extend these models through the development of a computational routine based on leakage and on pressure-dependent demand, in conjunction with the hydraulic simulator EPANET (ROSSMAN, 2000), using the data from a hypothetical network to calibrate the absolute roughness and diameter of pipes, demands and elevations of nodes and the parameters of the leakage model, as well as the location of hydraulic components in the network. To this end, inverse models are used based on the technology of Genetic Algorithms (GA) and the hybrid procedure (GA and Simplex Method - NELDER & MEAD, 1965)
 
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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.
Dissertacao_AKS.pdf (1.05 Mbytes)
Data de Publicação
2004-11-13
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • SOARES, Alexandre Kepler, et al. Avaliação das perdas físicas de um setor da rede de abastecimento de Água de Campo Grande-MS via modelo inverso [doi:10.1590/S1413-41522004000400008]. Engenharia Sanitária e Ambiental [online], 2004, vol. 9, nº 4, p. 312-321.
  • SOARES, Alexandre Kepler, e REIS, L. F. R. Calibração de Modelos de Redes de Distribuição de Água Utilizando Modelo de Simulação Hidráulica Dirigido pela Pressão (MSHDP) e Método Híbrido AG-Simplex. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 2004, vol. 9, nº 2, p. 85-96.
  • SILVA, Fernando das Graças Braga da, et al. Modelo de Calibração de Rede de Distribuição de Água considerando Fugas: Estudo de Caso do Setor Real Monte Carlo. In XV Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, Curitiva, 2003. anais eletrônicos., 2003.
  • SILVA, Fernando das Graças Braga da, REIS, L. F. R., e SOARES, Alexandre Kepler. Calibração de Rede de Distribuição de Água considerando as Perdas por Vazamento Explicitamente no Modelo com Uso de Algoritmos Genéticos-Aplicação para Rede da Cidade de São Carlos, S.P. In Seminário de Planejamento, Projeto e Operação de Redes de Distribuição de Água- O Estado da Arte e Questões Avançadas, João Pessoa, 2002. Anais Eletrônicos., 2002.
  • SILVA, Fernando das Graças Braga da, REIS, L. F. R., e SOARES, Alexandre Kepler. Investigação da Eficiência de Algoritmos Genéticos (AGs) Aplicados ao Problema Inverso de Otimização do Processo de Calibração de Redes de Distribuição de Água para Abastecimento. In XXIV Iberian Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering, Ouro Preto, 2003. anais eletrônicos., 2003.
  • SOARES, Alexandre Kepler, CHEUNG, Peter Batista, e REIS, L. F. R. Análise de Calibração para Avaliação dos Vazamentos de uma Rede Real de Abastecimento de Água ANÁLISE DE CALIBRAÇÃO PARA AVALIAÇÃO DOS VAZAMENTOS DE UMA REDE REAL DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA ANÁLISE DE CALIBRAÇÃO PARA AVALIAÇÃO DOS VAZAMENTOS DE UMA REDE REAL DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA. In SEREA2004, Valência, 2004. SEREA2004., 2004.
  • SOARES, Alexandre Kepler, e REIS, L. F. R. Calibração de Modelos de Redes de Distribuição de Água a Partir de Condições Transitórias. In XVI Simpório Brasileiro de Recursos Hídricos, João Pessoa, 2005. XVI Simpório Brasileiro de Recursos Hídricos., 2005.
  • SOARES, Alexandre Kepler, REIS, L. F. R., e MAMADU. Extensão do ambiente visual do EPANET para modelação de vazamentos e demandas dirigidas pela pressão. In 3o Congresso da Água, Figueira da Foz, 2006.
  • SOARES, Alexandre Kepler, REIS, L. F. R., e SILVA, Fernando das Graças Braga da. Aplicação de Modelo Dirigido Pela Pressão na Estimativa de Parâmetros de Redes de Distribuição de Água. In XV Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, Curitiva, 2003. anais eletrônicos., 2003.
  • SOARES, Alexandre Kepler, REIS, L. F. R., e SILVA, Fernando das Graças Braga da. Aplicação do Método Híbrido AG-Simplex na Resolução do Problema Inverso de Determinação de Parâmetros de Redes de Distribuição de Água para Abastecimento. In XXIV Iberian Latin-American Congress on Computational Methods in Engineering, Ouro Preto, 2003. anais eletrônicos., 2003.
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