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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.18.2019.tde-16112021-151456
Document
Auteur
Nom complet
João Paulo Guardabaxo Siqueira
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Carlos, 2019
Directeur
Jury
Wendland, Edson Cezar (Président)
Achon, Cali Laguna
Luvizotto Junior, Edevar
Titre en portugais
Métodos de partição de rede de abastecimento de água: um estudo de caso em Pederneiras/SP
Mots-clés en portugais
Gerenciamento de Redes de Distribuição de Água
Índice de Modularidade
Partição de Grafos
Partição Multinível
Resumé en portugais
Com o crescimento urbanístico e, consequentemente, das redes de abastecimento de água, o gerenciamento dessas redes torna-se cada vez mais necessário. Existem muitas formas de se realizar esse gerenciamento, sendo a mais eficaz a realização da partição da rede, dividindo-a em partes menores, chamadas de distritos, e consequentemente mais simples de serem compreendidas. Este trabalho tem por objetivo sistematizar os passos necessários para a realização de partição de uma rede de abastecimento de água, o que consistiu na construção do modelo hidráulico; na realização de um plano de amostragem; na realização da campanha de medição; na calibração do modelo; na partição da rede através de dois diferentes métodos advindo da partição de grafos: um baseado em índice de modularidade (ModulMax) e outro em partição multinível (METIS) na comparação e seleção da melhor partição através de um método proposto, que leva em consideração métricas amplamente utilizadas na literatura; e na análise dos resultados. Essa sistematização foi aplicada na rede de abastecimento de água da cidade de Pederneiras/SP, comparando os resultados das duas metodologias de partição de redes através de cinco métricas: número de tubulações que interligam diferentes distritos; número de conexões do distrito mais conectado; índice de balanço do comprimento; índice de balanço da demanda; e índice de modularidade. Os resultados apontam que para esse estudo de caso a divisão da rede em 30 partes, através do método ModulMax, é a mais adequada, gerando uma economia estimada de 8,2% de água para abastecimento. A sistematização apresentada neste estudo foi bem-sucedida para a rede de Pederneiras e pode ser considerada para a aplicação em outras redes a fim de melhorar o gerenciamento.
Titre en anglais
Partitioning methods of water supply network: a case study in Pederneiras/SP
Mots-clés en anglais
Graph partition
Modularity Index
Multilevel partitioning
Water network supply management
Resumé en anglais
The urban growth implicates in an augment of the water supply networks. Consequently, the good management of these networks becomes more necessary. There are many ways to perform this management and the most efficient seems to be the network partitioning. This approach simplifies the network dividing it into smaller parts called districts. The objective of this study is to systematize all the necessary steps for the water supply network partitioning. The steps of the systematization pursued the following sequence: hydraulic model construction; sampling design implementation; measurement campaign; calibration of the hydraulic model; network partitioning through two different approachs from the graphs partition (one based on modularity index, the ModulMax, and another on multilevel partitioning, METIS). After that, the study proposed a method for the comparison and selection of the best partition. This proposed method used metrics widely applied in Literature. The systematization was applied in the water supply network of Pederneiras city (São Paulo - Brazil) The results of the network partitioning were compared through five metrics: number of pipelines connecting different districts; number of connections in the most connected district; length balance index; demand balance index; and modularity index. For this case study, the results indicated that the network partitioning in 30 parts through the ModulMax method was the best one, generating an estimated saving of 8.2% of supply water. The systematization presented in this study was well succeeded in Pederneiras' water network supply and can be considered applicable for other networks in order to improve the management.
 
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Date de Publication
2021-12-07
 
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