Dimensionamento ótimo de sistemas de abastecimento público de água considerando a confiabilidade hidráulica e mecânica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Cristiano Dorça, 1979-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635500
Resumo: Orientador: Edevar Luvizotto Junior
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Por outro lado, pequenos ajustes no dimensionamento, podem acarretar em uma elevação de custo pouco significativa e proporcionar um grande ganho de confiabilidade da rede de abastecimento. Para se obter a solução ideal, considerando o custo da rede de distribuição, foi utilizado um algoritmo híbrido (simulador-otimizador). Pela facilidade de codificação e pela disponibilidade de um grande número de rotinas já codificadas, optou-se por empregar o software Matlab, para fazer as chamadas ao toolkit do EPANET e realizar as análises da confiabilidade hidráulica e mecânica. A análise da confiabilidade hidráulica foi realizada a partir da simulação do funcionamento considerando o aumento de demanda nos pontos com maior probabilidade disto vir a ocorrer. A confiabilidade mecânica foi analisada com a simulação de funcionamento da rede de abastecimento de água sob condição de operação de bloqueio das válvulas (necessárias para a realização da manutenção), considerando o tubo com maior probabilidade de ruptura é aquele submetido a maior tensão em suas paredes durante o seu funcionamento. Para determinar as válvulas que serão fechadas e os nós que serão alimentados, ou não, por água, foi desenvolvido um algoritmo baseado em uma matriz quadrada de ordem igual ao número de nós e os valores são de acordo com a ligação aos nós correspondestes aos números da linha e coluna da matriz de cada célula. O estudo de caso realizado verificou que o dimensionamento ótimo considerando a confiabilidade hidráulica e mecânica apresentou um aumento de cerca de 9% no custo da instalação; entretanto, aumentando substancialmente sua confiabilidadeAbstract: Incorporating reliability into the project of the public water supply network is a trend nowadays, in order to obtain a system with better performance in situations of mechanical or hydraulic failures. Taking into account all possible failures in project would greatly increase the cost of implementation and, for some situations, to contemplate a small possibility of occurrence of any of these. On the other hand, small adjustments in the dimensioning, can cause in a little elevation of cost insignificant and provide a great gain of reliability of the network of supply. To obtain the ideal solution, considering the cost of the distribution network, a hybrid algorithm (simulator-optimizer) was used. Because of the facility of coding and the availability of a large number of already coded routines, Matlab software was used to make calls to the EPANET toolkit and hydraulic and mechanical reliability analyzes. The hydraulic reliability analysis was based on the simulation of the operation considering the increase in demand at the points with the highest probability of this occurring. The mechanical reliability was analyzed with the simulation of the operation of the water supply network under the condition of valve locking operation (necessary to the maintenance), considering the pipe with the highest probability of rupture is the one submitted to greater tension in its walls during operation. To determine the valves to be closed and the nodes to be stocked or not by water, an algorithm was developed based on a square matrix of order equal to the number of nodes and the values are according to the connection to the nodes corresponding to the numbers of the row and column of the matrix of each cell. The case study verified that the optimum project considering hydraulic and mechanical reliability presented an increase of about 9% in the cost of the installation; however, substantially increasing its reliabilityDoutoradoRecursos Hídricos, Energéticos e AmbientaisDoutor em Engenharia Civil[s.n.]Luvizotto Junior, Edevar, 1961-Dalfré Filho, José GilbertoIsaac, Ricardo de LimaAnjo, Luiz Fernando Resende dos SantosMartins, José Rodolfo ScaratiUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e UrbanismoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFerreira, Cristiano Dorça, 1979-20182018-12-06T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (80 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635500FERREIRA, Cristiano Dorça. Dimensionamento ótimo de sistemas de abastecimento público de água considerando a confiabilidade hidráulica e mecânica. 2018. 1 recurso online (80 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1635500. 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