Otimização de sistemas de abastecimento de água considerando variáveis as condições de contorno do projeto.

• Autor(a) principal: SILVA, José Gomes da.
• Data de Publicação: 2003
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9613
• topic: Recursos Naturais; Redes de Abastecimento de Água; Projetos de Sistemas de Abastecimento; Métodos de Otimização; Qualidade da Água; Água - Fator Econômico; Water Supply Networks; Supply Systems Projects; Optimization Methods; Water Quality; Water - Economic Factor

Durante décadas, o dimensionamento de redes de distribuição dos sistemas de abastecimento de água foi feito pelos métodos tradicionais de Hardy-Cross e do Seccionamento Fictício. Somente a partir do final da década de sessenta, com o uso de microcomputadores, foi possível a aplicação das técnicas de otimização matemática no dimensionamento econômico de sistemas de distribuição de água, visando a obtenção do custo minimo total. Surgiram vários métodos de otimização de redes de distribuição de água, baseados nestas técnicas. No entanto, em todos eles, os parâmetros das condições de contorno do projeto são considerados invariáveis durante todo o seu alcance, ou seja, não se leva em consideração as variações que podem ocorrer na população, na rugosidade das paredes internas das tubulações, no consumo diário de água, na vazão media de projeto, no número de horas de bombeamento e nos fatores econômicos, desde o instante de implantação ate o final do período de exploração do projeto. Verificou-se, também, que nestes métodos não são considerados os efeitos dos custos do concreto estrutural do reservatório elevado necessário para a distribuição da água. Portanto, constatou-se a necessidade de se estudar as variações destes parâmetros e incorpora-los no processo de dimensionamento econômico dos projetos de sistemas de abastecimento de água. Desta forma, neste trabalho, realizaram-se estudos aprofundados sobre as variações desses parâmetros ao longo do tempo, sendo desenvolvidas ou adaptadas formulas para o calculo da rugosidade, perda de carga, população, vazão media de projeto, numero anual de horas de bombeamento e fatores econômicos. Estes estudos foram incorporados ao método de otimização de redes desenvolvido com base no modelo matemático da programação não linear, onde se consideraram as variações destes parâmetros durante todo o alcance do projeto. Também foi estudado o efeito dos custos do reservatório elevado no processo de otimização. A solução deste método foi feita através de um programa computacional desenvolvido neste trabalho e capaz de realizar a otimização do sistema. Aplicou-se o método no dimensionamento econômico das redes do bairro do Bessa (João Pessoa-PB) e a cidade de Itororó (Bahia).Constatou-se que o método e o programa computacional desenvolvidos neste trabalho se mostraram eficientes na determinação do custo ótimo total do projeto como também que devem ser considerados os efeitos das variações dos parâmetros das condições de contorno dos projetos na otimização de sistemas de abastecimento de água, tendo em vista que os mesmos tem influencia significativa nos resultados do dimensionamento. Observou-se, também, que o custo do concreto do reservatório elevado pode ser incluído diretamente no processo de otimização.