Modelação e calibração de um sistema de abastecimento de água: sistema adutor de Câmara de Lobos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.13/1540 |
Resumo: | No decorrer das últimas décadas, a temática da insuficiência de água disponível para consumo, tem ganho um papel central no debate social devido à importância natural deste recurso e às previsões de aumentos exponenciais demográficos, que irão introduzir uma pressão cada vez maior sobre o ciclo natural deste recurso finito, sendo então essencial para a manutenção do equilíbrio natural, que a infraestrutura responsável pela sua distribuição, seja concebida, mantida e explorada de uma forma eficiente. Os sistemas de abastecimento de água são infraestruturas particulares e complexas, caracterizadas por um desenvolvimento espacial muito extenso e por serem compostas por um grande número de componentes físicas, conduzindo a volumes de cálculo manual hidráulico bastante consideráveis, sendo necessário recorrer frequentemente a simplificações do traçado da rede para redução do volume de cálculo, dotando este processo de ineficiência e incerteza, casos indesejáveis quando se analisam infraestruturas de elevada importância social e que implicam custos de investimento e manutenção elevados. Esta dissertação tem como objetivo principal a modelação e calibração digital deste tipo de infraestruturas, recorrendo a um software da especialidade, e a aplicação a um caso de estudo, localizado no concelho de Câmara de Lobos. Numa primeira fase, procede-se à recolha de toda a informação bibliográfica disponível. Com recurso à informação recolhida realizou-se um enquadramento teórico, do tipo de infraestruturas em estudo, da modelação e calibração digital deste tipo de sistemas, escolheuse o software que se adequasse económica e tecnicamente ao estudo a realizar e caracterizou-se o caso particular da rede em estudo. Posteriormente seguiu-se a construção digital do modelo baseado na informação recolhida através das entidades concessionárias e através de visitas para a verificação da conformidade dos dados obtidos, e ainda obtenção de dados populacionais para a estimação dos consumos a serem designados. Após a finalização da construção do modelo seguiu-se a fase essencial de verificação da conformidade regulamentar dos resultados obtidos e de realização dos ajustes necessários para que o enquadramento legislativo fosse conseguido. O próximo passo foi abordar teoricamente como se teria realizado a calibração da simulação digital para que a mesma se aproximasse o mais fidedignamente do sistema físico real. Por fim, são expostas as conclusões retiradas acerca do impacto económico da adoção deste processo para a conceção, manutenção, reabilitação e gestão de sistemas de abastecimento e distribuição de água, nomeadamente em termos de eficiência e agilização de processos de cálculo e ainda em termos de versatilidades de cenários a simular. |
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Modelação e calibração de um sistema de abastecimento de água: sistema adutor de Câmara de LobosSistemas de abastecimento e distribuição de águaModelação e simulação digitalEPANETEficiênciaVersatilidadeConceção/Manutenção/Reabilitação/GestãoWater supply and distribution systemsDigital modeling and simulationEfficiencyVersatilityDesign/ Maintenance / Rehabilitation / ManagementCâmara de Lobos, Madeira (Portugal)Engenharia Civil.Faculdade de Ciências Exatas e da EngenhariaDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia CivilDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia AmbientalNo decorrer das últimas décadas, a temática da insuficiência de água disponível para consumo, tem ganho um papel central no debate social devido à importância natural deste recurso e às previsões de aumentos exponenciais demográficos, que irão introduzir uma pressão cada vez maior sobre o ciclo natural deste recurso finito, sendo então essencial para a manutenção do equilíbrio natural, que a infraestrutura responsável pela sua distribuição, seja concebida, mantida e explorada de uma forma eficiente. Os sistemas de abastecimento de água são infraestruturas particulares e complexas, caracterizadas por um desenvolvimento espacial muito extenso e por serem compostas por um grande número de componentes físicas, conduzindo a volumes de cálculo manual hidráulico bastante consideráveis, sendo necessário recorrer frequentemente a simplificações do traçado da rede para redução do volume de cálculo, dotando este processo de ineficiência e incerteza, casos indesejáveis quando se analisam infraestruturas de elevada importância social e que implicam custos de investimento e manutenção elevados. Esta dissertação tem como objetivo principal a modelação e calibração digital deste tipo de infraestruturas, recorrendo a um software da especialidade, e a aplicação a um caso de estudo, localizado no concelho de Câmara de Lobos. Numa primeira fase, procede-se à recolha de toda a informação bibliográfica disponível. Com recurso à informação recolhida realizou-se um enquadramento teórico, do tipo de infraestruturas em estudo, da modelação e calibração digital deste tipo de sistemas, escolheuse o software que se adequasse económica e tecnicamente ao estudo a realizar e caracterizou-se o caso particular da rede em estudo. Posteriormente seguiu-se a construção digital do modelo baseado na informação recolhida através das entidades concessionárias e através de visitas para a verificação da conformidade dos dados obtidos, e ainda obtenção de dados populacionais para a estimação dos consumos a serem designados. Após a finalização da construção do modelo seguiu-se a fase essencial de verificação da conformidade regulamentar dos resultados obtidos e de realização dos ajustes necessários para que o enquadramento legislativo fosse conseguido. O próximo passo foi abordar teoricamente como se teria realizado a calibração da simulação digital para que a mesma se aproximasse o mais fidedignamente do sistema físico real. Por fim, são expostas as conclusões retiradas acerca do impacto económico da adoção deste processo para a conceção, manutenção, reabilitação e gestão de sistemas de abastecimento e distribuição de água, nomeadamente em termos de eficiência e agilização de processos de cálculo e ainda em termos de versatilidades de cenários a simular.Over the past decades, the concern of insufficient water available for consumption, has gained a central role in the social debate of efficient resource management due to forecasts of a demographic exponencial increment, which will induce an increasing pressure on the natural equilibrium of this finite resource, it is therefore essential to maintain the natural balance of the water cycle by making the infrastructure responsible for it’s distribution and allocation, and all the procedures involved in the conception and exploration of these infrastructures are runned in an efficient and sustainable way. Water supply systems are unique and complex infrastructures, characterized by a very large longitudinal development and by having a colossal number of physical components, these characteristics lead to a quite considerable volume of hydraulic calculations. Designers frequently use simplifications of the network, often reducing it to it’s skeleton in order to decrease the amount of calculations needed, increasing the inefficiency and uncertainty of the service scenarios predicted by the calculations. Both cases are undesirable when considering that this infrastructure has a high degree of social importance and involve high investment and maintenance costs. This dissertation is mainly focused on the digital modeling and calibration of these types of infrastructures using a carefully selected software to build a digital model of a portion of the water network of Câmara de Lobos. Initially, we proceeded to the collection of all available bibliographic information, then, using the information gathered we did a theoretical approach to the type of infrastructure on analysis, to the digital modeling and calibration of such systems, then proceeded to choosing the software that best suited, both economically and technically, to the study beeing carried out, and then we held a global characterization of the network followed by the particular characterization of the portion of the network beeing modelled. Next was the construction fase of the digital model based on the information collected and through visits made to the network to verify the compliance of the data collected and also to obtain the data of the population served, fundamental to the estimation of the consumptions to be designated. Upon completion of the construction of the digital model, the next fase was the verification of the regulatory compliance of the results with the necessary adjustments in case of failure to cumply with the legislation. The next step was to theoretically address how the calibration process on the software would have been managed in order in order to approach the results of the model to the actual physical system. Finally, the conclusions are drawn about the economic impact that the adoption of this process has on the design, maintenance, rehabilitation and management of water supply and distribuition systems, particularly in terms of efficiency and agilization of the calculation process and also in terms of versatility of scenarios able to simulate.Lousada, Sérgio António NevesDigitUMaSilva, Pedro Alexandre Soares da2017-06-22T00:30:07Z2016-12-09T00:00:00Z2016-12-09T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.13/1540201614359porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2022-09-05T12:54:14Zoai:digituma.uma.pt:10400.13/1540Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T15:04:15.326740Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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