abordagem sobre perdas de Água em sistemas · iv serea - seminário hispano-brasileiro sobre...

IV SEREA - Seminário Hispano-Brasileiro sobre Sistemas de Abastecimento Urbano de Água João Pessoa (Brasil), 8 a 10 de novembro de 2004

ABORDAGEM SOBRE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO: BREVE EXPLANAÇÃO SOBRE OS TIPOS E

PRINCIPAIS CAUSAS

Eulina Maria de Moura1; Isabelly Cícera Souza Dias1; Jussara Severo da Silva2 e Ferdnando Cavalcanti da Silva1

Resumo - O abastecimento de água é essencial para a vida humana. Seu fornecimento está relacionado com aspectos ambientais, econômicos e sociais - tendo em vista, a sua estreita ligação com a manutenção da saúde de seus consumidores, enquanto bem estar físico, mental e social. Com o aumento da demanda de água, se torna cada vez mais urgente a otimização destes sistemas, particularmente no projeto, operação e manutenção. Os altos custos refletem a importância de se buscar meios de diminuir os desperdícios tão comuns de água e energia. No Brasil, as perdas físicas são, em média, superiores a 50% do volume injetado nos sistemas e decorrem de muitos fatores, tais como: valores extremos de pressões nas redes, rupturas nas tubulações, golpes de aríete, sobrepressões decorrentes de interrupções no fluxo d'água nas tubulações, desperdício, etc. Este trabalho tem o propósito de apresentar um panorama das perdas de água nos sistemas de abastecimento. Abstract - Water supply is essential to human life. It is related to environmental, economic and social aspects because of its narrow link between the maintenance of dwellers' health and the physicist, mental and social welfare. With the increase of the water demand it is much more urgent the optimization of these systems, particularly in its project, operation and maintenance. The high costs reflect the need of searching ways to diminish common water and energy losses. In Brazil, the physical losses are in average over 50% of all the volume used in the systems and are caused by lots of factors such as: extreme values of pressure in water networks, pipe ruptures, overpressures occurred by water interruptions, etc. This paper has the intention presenting a panorama of the losses of water in the supplying systems. Palavras-chave: perdas, sistemas de abastecimento. ____________________ 1 Bolsista do PIBIC do DTCC/CT/UFPB. E-mail: [email protected], [email protected] e [email protected]. 2 Engenheira Civil UFPB/2000. Mestranda em Engenharia Urbana UFPB/2004. E-mail: [email protected].


ALGORITMO GENÉTICO MODIFICADO PARA DISEÑO DE REDES DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

Pedro L. Iglesias Rey1; F. Javier Martínez Solano2; Vicente S. Fuertes Miquel2 y Rafael Pérez García2

Resumo - Los algoritmos genéticos son una técnica de optimización empleada para el diseño de redes de abastecimiento de agua. Este trabajo presenta un nuevo algoritmo pseudos genético modificado (APG). La codificación de las cadenas se realiza de forma numérica en lugar de una codificación binaria clásica. El modelo de diseño APG requiere de una serie de características especiales tanto en su codificación como en la definición de las operaciones de mutación y cruce. El trabajo presenta los resultados del APG sobre diferentes redes referidas en la bibliografía. Los resultados muestran la bondad del método. Asimismo se estudia la influencia que tiene la probabilidad de mutación y de cruce en el método. Por último, en el estudio de las redes de abastecimiento analizadas se introduce el concepto de fiabilidad. Este concepto es fundamental para comprender la validez de los resultados obtenidos. Abstract - Genetic algorithms is an optimization technique for optimization used for the design of water distribution networks. In this paper we present a new algorithm pseudo-genetic modified (APG). Chain coding is made using integer numbers instead of using binary ones. The design model APG needs in its definition some special characteristics, both in coding and in the operations definition for mutation and crossover process. The work presents the results of the APG model over different water networks referred in the literature. The results obtained show the goodness of the method. Likewise its studied the influence of mutation and crossover process in the method. Last, in the study of the water networks analyzed, reliability is introduced. This concept us fundamental for understanding validity of the obtained results. Palavras-chave: algoritmos genéticos, diseño, redes, fiabilidad. ____________________ 1Grupo Multidisciplinar de Modelación de Fluidos - Universidad Politécnica de Valencia - Camino de Vera s/n - Apto 22012 - 46022 Valencia (Espana). Telefono: +34.963.879.890. Fax: +34.963.877.981. Email: [email protected] 2Grupo Multidisciplinar de Modelación de Fluidos - Universidad Politécnica de Valencia.


ANALISE DE QUALIDADE DE ENERGIA E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SISTEMAS DE ÁGUA E SANEAMENTO

Gerson Sampaio Filho e Jorge Luiz Alcalde Resumo - A elevação das tarifas de energia elétrica ao longo dos últimos 10 anos atinge de forma importante as finanças das empresas de saneamento. Alguns estudos indicam que o Brasil tem hoje a sétima maior tarifa de energia do mundo. Neste ambiente, todas as formas de racionalização devem ser exploradas. O trabalho apresenta alternativas de eficiência energética, baseado na experiência de projetos realizados e testados em campo. Abstract - The raising of electric power tariffs for the past 10 years greatly affects the financials of water sanitation commissions. Some studies have indicated that Brazil ranks as the 5th nation in the world with highest electricity tariffs. Therefore, exploring various alternatives for energy efficienty is highly desirable. The work suggest alternative solutions based on field tested experiences in energy efficiency. Palavras-chave: economia de energia, eficiência, automação, controle de custos. ____________________ 1 TEKNERGIA 2 GRS


APLICAÇÃO DE INDICADORES HÍDRICOS GEOREFERENCIADOS PARA DELIMITAÇÃO DE ÁREAS DE ELEVADO RISCO HÍDRICO NO SEMI-ÁRIDO

BRASILEIRO

Ney A. Murtha1; Klebber T. M. Formiga2; Joaquim G. C. Gondim Filho3 e Marco A. Silva4

Resumo - Este trabalho propõe delimitação de Áreas de Elevado Risco Hídrico no Semi-Árido brasileiro a partir de fatores como precipitação média, índice de aridez, presença de sistemas aquíferos sedimentares e de rios perenes. Motiva-o a necessidade de estabelecer uma estratégia diferenciada para o abastecimento de água bruta a sedes municipais, de acordo com suas disponibilidades e limitações geoclimáticas. As variáveis selecionadas no trabalho adicionam à precipitação (entrada), tradicional indicador, novas dimensões geoclimáticas que melhor traduzem a dinâmica da água, como capacidade de armazenamento no solo (permanência), a presença de cursos d'águas perenes (passagem) e a evapotranspiração potencial (saída). Abstract - This work is aimed at a delimitation of Areas of High Water Scarcity Risk in Brazilian Semi-Árid Zone using factors as average precipitation, aridity index, presence of sedimentary groundwater systems and perennial rivers. It was carried out to make possible the establishment of a suitable strategy for the raw water supply to municipal headquarters, in accordance with its geoclimatics availabilities and limitations. The selected variables in the work add to the precipitation (inflow), traditional indicator, new geoclimatics dimensions that better translate the dynamics of the water as storage capacity of the ground (permanence), the presence of perennial rivers (flow) and the potential evapotranspiration (outflow). Palavras-chave: semi-árido, atlas , aridez, risco hídrico, Nordeste. ____________________ 1 Agência Nacional de Águas - Superintendência de Usos Múltiplos, SPO, Área 5, Quadra 3, Bloco L, Asa Sul, Brasilia-DF, CEP 70610-200. Tel (61)-445-5367, Fax (61) - 445-5330. E-mail: [email protected]. 2 Idem, [email protected]. 3 Idem, [email protected]. 4 Idem, [email protected].


AVALIAÇÃO DA MANUTENÇAO PREVENTIVA EM HIDRÔMETROS INSTALADOS NA CIDADE DE PIRACICABA, SP

Daniel Manzi1 e José Ronaldo da Silva2 Resumo: A manutenção de um parque confiável de hidrômetros assume fundamental importância na entrada de receita e monitoramento de consumos por parte das companhias que administram os serviços de distribuição de água. Fabricados sob diversas marcas e modelos ao longo dos anos, estes medidores possuem características particulares de funcionamento que devem ser consideradas quando da elaboração de estratégias para sua substituição. Guiado também por fatores econômicos de retorno de investimentos, este tipo de intervenção é analisada para diversos medidores instalados no município de Piracicaba, orientando tomadas de decisão com respeito a substituição dos hidrômetros existentes e medidas permanentes de manutenção preventiva. Abstract: A reliable water metering collection is fundamental to recipe and usage control for the enterprises that develop water distribution services. Manufacturing under many brands and models, these water meters have characteristics that must be considered in a replace planning. Studied under economic factors, these kind of task were analyzed for many water meters installed in Piracicaba city, SP, driving decisions concerning their replacing and maintenance strategies. Palavras-chave: hidrometria, micromedição, desvios de medição, substituição de hidrômetros. ____________________ 1 Engenheiro Civil, Mestre em Hidráulica e Saneamento EESC/USP, Engenheiro do Departamento de Operação e Manutenção do Serviço Municipal de Água e Esgoto de Piracicaba, SP, Brasil. E-mail: [email protected]. 2 Chefe do Setor de Substituição de Hidrômetros do Serviço Municipal de Água e Esgoto de Piracicaba, SP, Brasil. E-mail: [email protected].


AVALIAÇÃO DE ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS PARA REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA

Tatiana Máximo Almeida Albuquerque1, Márcia Maria Rios Ribeiro2, Maria Josicleide Felipe Guedes3, Mirella Leôncio Motta3 e Fernando

Silva Albuquerque4 Resumo - Este trabalho apresenta uma avaliação da aceitabilidade de alternativas tecnológicas de gerenciamento da demanda urbana de água em um bairro da cidade de Campina Grande, na Paraíba. Avaliou-se a opinião da sociedade, através de entrevistas domiciliares, sobre a aceitabilidade quanto à implementação de alternativas tecnológicas (aparelhos hidro-sanitários poupadores, captação de água de chuva e reúso de água) para a redução do consumo de água. Os resultados mostram que a alternativa de maior aceitabilidade geral e econômica foi a bacia sanitária VDR sendo a de maior aceitabilidade ambiental, o reúso de água. Abstract - This paper presents an acceptability evaluation of technological alternatives for urban water demand management in one of the neighborhoods of Campina Grande City, Paraiba, Brazil. This evaluation was carried out through the society opinion which was acquired by residential interviews. Three alternatives (thrift water health appliances, rainwater catchment system and wastewater reuse) were evaluated. The outcomes show low flush toilet device as the most global and economic acceptable alternative and wastewater reuse as the most environmental acceptable one. Palavras-chave: gestão de recursos hídricos, gerenciamento da demanda de água, semi-árido. ____________________ 1Doutoranda do curso de Pós Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, Instituto de Pesquisas Hidráulicas, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre - RS, [email protected]. 2 Professora do Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Campina Grande, Caixa Postal 505, 58.100-970 Campina Grande - PB, [email protected]. 3Alunas do curso de Graduação de Engenharia Civil, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande - PB, [email protected], [email protected]. 4Doutorando do curso de Pós Graduação de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre - RS, [email protected].


COMPUTAÇÃO EM GRADE APLICADA À ANÁLISE DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Carlos de Oliveira Galvão1, Walfredo da Costa Cirne Filho2, Francisco Vilar Brasileiro2, Esther Vilar Brasileiro2 e Eliane Cristina de Araújo2

Resumo - Os algoritmos para a análise funcional de sistemas de abastecimento de água, em especial das redes hidráulicas de distribuição, demandam, usualmente, grande capacidade de processamento computacional, seja por realizarem a geração de grande número de cenários de projeto e/ou operação dos sistemas (como na análise de confiabilidade) ou por utilizarem modelos de otimização ou ainda por haver restrições de tempo limite para o processamento (em se tratando da análise e otimização da operação em tempo real). A aquisição e implementação de uma estrutura convencional de processamento de alto desempenho (supercomputadores ou clusters de PCs) têm custo bastante alto, normalmente não acessíveis a empresas concessionárias de serviços de abastecimento de água, órgãos reguladores governamentais, empresas de projeto e consultoria ou grupo de pesquisa em universidades. As grades computacionais resolvem este problema provendo uma estrutura de processamento paralelo que utiliza os recursos computacionais ociosos existentes na própria instituição ou em outros sítios que autorizem o processamento. Este artigo descreve os princípios desta tecnologia, sua implementação, um arcabouço para sua viabilização - o Ourgrid - e um exemplo de aplicação a um sistema de análise e operação em tempo real de redes hidráulicas. Abstract - Algoritms for the functional analysis of water supply systems, particularly the water distribution networks, demand, usually, high processing capacity, due to the generation of a great number of design and/or operational scenarios (e.g., in reliability analysis), or due to the use of optimization models, or due to time limit restrictions for the computer processing (e.g., in analysis and optimization of real-time system operation). The acquisition and implementation of a conventional high processing computer system (supercomputers or PC clusters) have a high cost, usually not affordable by water enterprises, governmental regulation bodies, consulting companies or university research groups. Computational grids can solve this problem by providing a parallel processing infrastructure which uses the idle computational resources in or out the company´s site. This paper describes the grid technology principles, its implementation, a framework for running grid applications - Ourgrid - and an example of an application to an algorithm for real time analysis and operation of hydraulic networks.

Palavras-chave: grade computacional, processamento de alto desempenho, redes hidráulicas, otimização, paralelização, algoritmos genéticos. ____________________ 1 Universidade Federal de Campina Grande - Departamento de Engenharia Civil - Campina Grande - PB CEP: 58.109-970 Fone: 0xx83-310-1155 Fax: 0xx83-310-1388 E-mail: [email protected]. 2 UFCG - Departamento de Sistemas e Computação - Campina Grande - PB CEP: 58.109-970 Fone/Fax: 0xx83-310-1365 E-mail: [walfredo, fubica, esther, eliane]@dsc.ufcg.edu.br.


CONSERVAÇÃO E USO RACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA E ÁGUA NO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DO SETOR SANTANA, NA REGIÃO

NORTE DA CIDADE DE SÃO PAULO - SP

Alex Orellana1; Celso Haguiuda2; Claudia R.O. Oliveira1; Cláudio Rodrigues1; Edison M. Amaral2; Guilherme M. Paixão1; Maurice Carrillo1; Marcos Drudi1; Mario Alba

Braghiroli1; Paulo A. R. Santos1; Rildo T. Inaoka1; Sebastião M. Carvalho1 e Valdemir V. Freitas1

Resumo - As despesas com energia elétrica estão entre as principais despesas das empresas e autarquias do setor de saneamento básico do Brasil. Neste sentido é necessário o controle sobre as contas e contratos de fornecimento de energia elétrica, estabelecer critérios de projetos que contemplem soluções de uso eficiente da energia elétrica e outros insumos, promover práticas de operação e manutenção com este enfoque, assim como identificar oportunidades e implementar melhorias nas instalações existentes através de projetos de eficiência energética, visando a otimização da operação dos sistemas de água e esgoto. A Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP, tem realizado ações nesse sentido e neste trabalho é apresentado o caso de um projeto implementado de otimização da operação, com foco na redução de pressão de operação das redes de distribuição de água e eficiência energética no Setor Santana, na região norte da cidade de São Paulo. Abstract - The expenditures with electric energy are among the main expenditures of the companies and autarchies of water and wastewater in Brazil. For this reason it is necessary to control the accounts and contracts of electric energy supply, to establish design criteria of projects that contemplate solutions of efficient use of the electric energy and other supplies, to promote operation and maintenance practices within this approach, as well as identifying oppotunities and implementing improvements in the existing installations through projects of energy efficiency, aiming at the optimization of water and wastewater systems operation. Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP, has been taking actions in this direction and this work will present the case of an implemented project for operational optimizations, with focus in the reduction of operational pressure of the distribution networks of water for improving energy efficiency in the sector of Santana, in north region of the city of São Paulo. Palavras-chave: eficiência energética, saneamento básico, redução de perdas. ____________________ 1 Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP - Diretoria Metropolitana - São Paulo - SP CEP: 02037-021 Fone: 0xx11-69714096 Fax: 0xx11-69714098 E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]. 2Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP - Diretoria de Tecnologia e Planejamento - São Paulo - SP CEP: 04763-280 Fone: 0xx11-56833229 Fax: 0xx11-56833293 E-mail: [email protected]; [email protected].


CONSUMO PER CAPITA DE ÁGUA NA CIDADE DE NATAL SEGUNDO A ESTRATIFICAÇÃO SOCIOECONÔMICA

Jorge Ivan de Oliveira1 e Manoel Lucas Filho2 Resumo - Neste trabalho realizou-se uma sondagem, acerca do consumo per capita de água no abastecimento público das residências unifamiliares (casas) e multifamiliares (apartamentos), na Cidade do Natal, levando-se em consideração as diversidades dos estratos socioeconômicos. A investigação foi realizada considerando somente a região metropolitana da Cidade. Para estratificação, foi considerado o procedimento metodológico preconizada pela Associação Brasileira de Instituições de Pesquisa de Mercado - ABIPEME - que propõe a estratificação em cinco classes socioeconômicas. Com os dados obtidos é possível elaborar programas com o objetivo de racionalizar o consumo de água no abastecimento público, assim como projetos de engenharia, análises técnicas ou ainda trabalhos científicos. Abstract - This research is about individual consumption of water in public water supply for houses (individual residences) and apartaments (coletive residences) in the city of Natal. The parameters which guided the investigation are the various strata of society. The search was restricted to the municipal district of Natal and the metodological procedure was based in Associação Brasileira de Instituições de Pesquisa de Mercado - ABIPEME. That metodology suggests a classification in five socioeconomic classes. The results permit somenone organize proposts to racionalize the consumption of water in publicwater supply, to make engenneering projects, technical analisys and cientific searchs. Palavras-chave: água, per capita, consumo de água, abastecimento público. ____________________ 1Centro Federal de Educação Tecnológica do Rio Grande do Norte - CEFET/RN, Natal-RN, CEP: 59015-000, Fone 0xx84-4005-2638, E-mail [email protected]. 2Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN - Laboratório de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental - LARHISA, Natal/RN, CEP: 59072-970, Fone 0xx84-215-3700, E-mail: [email protected].


DESEMPENHO DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA E A SALUBRIDADE AMBIENTAL

Maria de Fátima Chaves Ribeiro1; Marie Eugénie Malzac Batista1; Edson Leite Ribeiro1 e Tarciso Cabral da Silva1

Resumo – Esta comunicação trata de uma avaliação do ISA - Indicador de Salubridade Ambiental, para análise intra-urbana por bairros e sua contribuição para a gestão urbana, tendo como estudo de caso a cidade de João Pessoa, Brasil. É destacado o sub-indicador de abastecimento d´água devido à sua notória importância dentro do conceito de salubridade ambiental urbana. A metodologia para a determinação do ISA foi desenvolvida inicialmente por equipe técnica do Conselho Estadual de Saneamento do Estado de São Paulo em 1999, para análises das condições de salubridade de diferentes municípios. Após aplicação relatada no estudo de caso intra-urbano verificou-se que este método, apesar de não abranger todos os aspectos inerente ao ambiente e à saúde, é perfeitamente aplicável após algumas adaptações feitas. O ISA demonstrou-se viável como um indicador bastante claro das prioridades de gestão, tanto do aspecto do sistema de saneamento, como também para o processo de gestão da saúde. Os resultados no cenário do ano 2000 apontaram 39 bairros com média salubridade e 23 com baixa salubridade ambiental.

Abstract - This communication is about an evaluation of the ISA - Indicator of Environmental Healthy, for urban analysis for quarters and its contribution for the urban administration. A case study was made in the city of João Pessoa, Brazil. The sub indicator of water supply is highlighted due its importance to environmental healthy. The methodology for ISA was initially developed by a technical team from the State Council of Sanitation of the State of São Paulo, in 1999, for analyses of the healthy conditions of different municipal districts in the State. The application in the study case in João Pessoa, showed that this modified method, in spite of not getting all the inherent aspects of the environment and the health, was demonstrated viable as a clear indicator of the administration priorities related to sanitary aspects. Thus, it could be a tool for the process of planning and management of the public health. The application showed that 39 neighborhoods were classified as medial while 23 were classified as low environmental healthy. Palavras chave - salubridade ambiental, saneamento ambiental, planejamento urbano.

____________________ 1 UFPB - Universidade Federal da Paraíba – LARHENA Campus Universitário I – CT João Pessoa, PB CEP 58.036 - 330 Fone/Fax 55 83 xx 216 7684 e-mail: [email protected]


DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN EQUIPO EXPERIMENTAL EN EL LABORATORIO PARA EL ANÁLISIS DE TRANSITORIOS HIDRÁULICOS CON

BOLSAS DE AIRE ATRAPADO

Vicente S. Fuertes Miquel1; Pedro L. Iglesias Rey1; Joaquín Izquierdo Sebastián1 y F. Javier Martínez Solano1

Resumen - En las redes de distribución, cuando se produce la parada de la instalación, las tuberías de perfil irregular son propensas a admitir aire en los puntos altos, apareciendo de esta forma bolsas de aire atrapado. Ante un nuevo arranque de la instalación, estas bolsas de aire se comprimen fácilmente generando importantes picos de presión, los cuales pueden ocasionar incluso la rotura de la tubería. Los autores han desarrollado un modelo de carácter general que permite el análisis simultáneo de la evolución de varias bolsas de aire en una tubería de perfil irregular. En este trabajo se presenta el diseño e implementación de un equipo experimental para el análisis de transitorios con bolsas de aire atrapado, el cual ha sido montado en los laboratorios de la Universidad Politécnica de Valencia. Los ensayos a realizar en dicho montaje fundamentalmente tienen un doble objetivo: validar el modelo teórico propuesto por los autores y determinar el valor del índice politrópico que mejor caracteriza el comportamiento de las bolsas de aire. Abstract - Pipelines of irregular profile in water distribution networks are prone to admit air in, especially at high points, thus given rise to trapped air pockets. When compressed on the start-up of the installation those air pockets trigger peak pressures that may even break the pipe. The authors have developed a general model to simultaneously analyse the behaviour of several air pockets in a pipeline of irregular profile. In this work, the design and lab implementation of an experimental layout to analyse the transients caused by entrapped air are presented. The layout herein described has been physically built in the lab of the Polytechnic University of Valencia. The tests carried out in that installation are twofold: to validate the theoretical model proposed by the authors and to determine the value of the polytropic exponent that best characterizes the behaviour of entrapped air pockets. Palabras clave: transitorios hidráulicos, aire atrapado, bolsas de aire, equipo experimental, ensayos en laboratorio. ____________________ 1Universidad Politécnica de Valencia - Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente - Grupo Multidisciplinar de Modelación de Fluidos - Camino de Vera S/N - CP 46022 - Valencia (España) - Tel: 34 963879890 - Fax: 34 963877991 E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected].


ESTABELECENDO A IMPORTÂNCIA RELATIVA DO CONTROLE DE PERDAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA - O EXEMPLO DE UMA REDE

HIPOTÉTICA

Nanci Veriane Quintas Rossigneux1 e Cristovão Vicente Scapulatempo Fernandes1

Resumo - Um das questões técnicas mais relevantes na operação de sistemas de distribuição de água está intrinsecamente relacionada ao controle e redução das perdas/vazamento de água. Em uma abordagem mais direta, estas perdas implicam, além da perda do recurso que está sendo distribuído após seu tratamento, em desperdícios de recursos adicionais, em especial, com custos de bombeamento adicional necessários para atender aos requisitos de demanda. Adicionalmente, possíveis alterações de qualidade da água, com as alterações das características hidráulicas da rede, podem ser significativas. No entanto, um aspecto positivo dos vazamentos, é o de oferecer uma significativa proteção às redes, principalmente para atenuar os impactos devido aos efeitos de inércia e compressibilidade, causados pelas condições dinâmicas de um sistema de distribuição de água. Este trabalho tem como objetivo, destacar a importância dos vazamentos para atenuação dos efeitos de pressão, além de indicar as implicações econômicas de bombeamento. As simulações realizadas referem-se a uma rede de distribuição de água hipotética, os vazamentos produzindo perdas hidráulicas da ordem de 12,5%, 25% e 50%. Abstract - One of the most relevant technical issues is related to leakage control interesting in water distribution systems. On important aspect of this problem is the physical loss and the economic consequences of it, like energy cost to achieve demands requirement. On the other hand, hydraulic and water quality issues are significant. Interestingly, leakage can offer one important hydraulic protection to the system that should be considered in this analysis that attenuates the impact of inertia and compressibility effects. The main goal of this paper is to quantify the impact of different leakage sizes and explore the potential implications of these distinct aspects. Palavras-chave: vazamentos, custo de energia, aspectos hidráulicos ____________________ 1Universidade Federal do Paraná - Setor de Tecnologia - Departamento de Hidráulica e Saneamento - Curitiba - PR CEP: 81.531-990 Fone: 0xx41-361-3142 Fax: 0xx41-361-3143 E-mail: [email protected]; [email protected]


ESTUDO DOS PARÂMETROS DO MODELO DE VAZAMENTOS DE SETOR DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DE PIRACICABA-SP

Alexandre Kepler Soares1 e Luisa Fernanda Ribeiro Reis2 Resumo - O presente estudo visa avaliar as perdas por vazamento para um setor da rede de distribuição de água da cidade de Piracicaba, SP, Brasil. Para tanto, utiliza-se um procedimento iterativo de avaliação hidráulica que considera as perdas por vazamento e a dependência das demandas com a pressão, acoplado ao simulador hidráulico EPANET 2 (Rossman, 2000), com vistas à calibração em termos dos parâmetros do modelo de vazamentos, bem como das rugosidades absolutas das tubulações. Para a resolução do problema inverso correspondente são utilizados os Algoritmos Genéticos (AGs), produzindo um modelo capaz de avaliar o comportamento do sistema face às condições operacionais mais diversas potenacialmente útil à operação, expansão e reabilitação do mesmo. Abstract - The present study seeks to evaluate the leakage of a water distribution network sector in the city of Piracicaba, SP, Brazil. Moreover, an iterative procedure for hydraulic analysis based both on leakage and on pressure-dependent demand has been used in conjunction with the hydraulic simulator EPANET 2 (Rossman, 2000), for calibration in terms of the parameters of the leakage model, as well as the pipe roughness. Genetic Algorithms (GAs) are used to solve the corresponding inverse problem, producing a model, which is able to analyze the system's behavior under several operational conditions potentially useful to the operation, expansion and rehabilitation of the system. Palavras-chave: perdas por vazamento, calibração, redes de distribuição de água reais. ____________________ 1Doutorando em Hidráulica e Saneamento - Departamento de Hidráulica e Saneamento - Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo - São Carlos - SP. Caixa Postal 359, Fone: 0xx16-2739534, Fax: 0xx16-2739550, e-mail: [email protected] 2Professora Associada - Departamento de Hidráulica e Saneamento - Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo - São Carlos - SP. E-mail: [email protected]


EXTRAÇÃO DE REGRAS OPERACIONAIS ÓTIMAS DE SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA ATRAVÉS DE ALGORITMOS GENÉTICOS E

APRENDIZADO DE MÁQUINA

Ivaltemir (Tinil) Barros Carrijo1 e Luisa Fernanda Ribeiro Reis1 Resumo - O crescimento desordenado das cidades, aliado à falta de financiamento para o setor de saneamento básico, tornaram os sistemas de abastecimento de água complexos e de difícil operacionalidade. A operação eficiente do sistema é uma ferramenta fundamental para que sua vida útil se prolongue o máximo possível, garantindo o perfeito atendimento aos consumidores, além de manter os custos com energia elétrica e manutenção dentro de padrões aceitáveis. Para uma eficiente operação, é fundamental o conhecimento do sistema, pois, através deste, com ferramentas como modelos de simulação hidráulica, otimização e definição de regras operacionais, é possível fornecer ao operador condições ideais para a operação das unidades do sistema, não dependendo exclusivamente de sua experiência pessoal, mantendo a confiabilidade do mesmo. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um modelo computacional direcionado ao controle operacional ótimo de sistemas de macro distribuição de água potável, utilizando o simulador hidráulico EPANET2, os algoritmos genéticos multiobjetivo como ferramenta para a otimização e o algoritmo de aprendizado de máquina para extração de regras operacionais para o sistema. Pretende-se aplicar o modelo em uma parte do macro sistema distribuidor de água da cidade de Goiânia. Abstract - The growth of cities, associated with the lack of investment in basic infrastructure, has rendered water supply systems complex and difficult to operate. The efficient operation of such systems is a fundamental tool for extending the system's service life as much as possible, thus ensuring good service to the consumers while keeping electrical energy and maintenance costs at acceptable levels. Efficient operation requires knowledge of the system, supported by tools such as models for hydraulic simulation, optimization, and definition of rules, provides the operator with proper conditions for the rational operation of the system's units without depending exclusively on personal experience while maintaining the system's reliability. This paper aims to develop a computational model for the optimal operational control of macro water distribution systems using the EPANET2 hydraulic simulator, multi-objective genetic algorithms as an optimization tool, and machine learning to extract operational rules for the system. The studies were conducted on the macro system of the city of Goiânia, showing that solutions for its satisfactory operation can be quickly produced as a substitute to the personal judgment of the operator. Palavras-chave: otimização multiobjetivo, algoritmos genéticos, otimização operacional, aprendizado de máquina. ____________________ 1Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo - Dep. Hidráulica e Saneamento - São Carlos - S.P. - CEP: 13566-590 - Fone: 0xx16-3373-9545 Fax: 0xx16-3373-8269 E-mail: [email protected]; [email protected].


HIERARQUIZAÇÃO DE AÇÕES DE CONSERVAÇÃO DA ÁGUA EM EDIFÍCIOS PARA PROMOVER A SUSTENTABILIDADE

DO RECURSO ÁGUA

Daniel Costa dos Santos1; Marllon Boamorte Lobato2 e Rosilete Busato3 Resumo - Entre as possíveis ações de conservação de água em um edifício é importante apresentar o uso racional da água, o qual inclui o uso de dispositivos economizadores, medição individualizada, comprometimento dos usuários e fontes alternativas de água como o uso de água de chuva e de água cinza. Este trabalho apresenta um estudo de caso desenvolvido em um edifício padrão em Curitiba, Paraná, Brasil, onde inicialmente é discutida a avaliação da aplicabilidade das ações. Após a avaliação é apresentada a hierarquização das ações de conservação da água sob o ponto de vista da viabilidade econômica, benefício e risco para aplicação ao edifício no intuito de promover a sustentabilidade do recurso água. O estabelecimento desta hierarquização é muito importante como uma ferramenta auxiliar ao planejamento de ações de conservação da água em edifícios. O objetivo deste trabalho é apresentar uma aplicação do Sistema de Apoio à Decisão, (Decision Support System - DSS) para a hierarquização de ações de conservação da água, em um edifício, visando a economia de água. O DSS utilizado foi a Análise Multicritério, especificamente o Método ELECTRE III. Abstract - Among possible water conservation actions in a building, it is important to point out rational use of water which includes the use of saver devices, individual measure, make users aware and alternative water sources like reuse of rain water and graywater. This work presents a case study developed in a standard building in Curitiba, Paraná, Brazil, initially discuss the evaluation of actions applicability. After the evaluation this works introduce the priority of the water conservation actions from the point of view of economic viability, beneficial and risks to building appliance to promote the sustainability of water sources. The establishment of this priority is very important like an auxiliary tool for the planning of buildings water conservation actions. The aim this work is presents a application of the Decision Support System (DSS) to establishing priority of water conservation actions on a building to save water. The DSS used is Multicriteria Analysis, specifically ELECTRE III Method. Palavras-chave: água de chuva, água cinza, ELECTRE III, multicritério. ____________________ 1 Universidade Federal do Paraná - Departamento de Hidráulica e Saneamento - Centro Politécnico - Curitiba - PR. Fone: (0XX41) 361-3434. E-mail: [email protected] 2 Pontifícia Universidade Católica do Paraná - Curso de Engenharia Ambiental - Parque Tecnológico - Curitiba - PR. CEP: 80910-201. Fone: (0XX41) 271-1789. Fax: (0XX41) 271-2361. E-mail: [email protected] 3 Companhia de Saneamento do Paraná - SANEPAR. E-mail: [email protected].


MÉTODO SIMPLIFICADO DE CÁLCULO DE VENTOSAS DE ADMISIÓN DE AIRE EN CONDUCCIONES DE ABASTECIMIENTO

Pedro L. Iglesias Rey1; Vicente S. Fuertes Mique; Joaquín Izquierdo Sebastián y P. Amparo López Jiménez

Resumo - A lo largo del presente trabajo se ha analizado el proceso de vaciado de una conducción a través de una válvula de descarga y disponiendo de una ventosa en la parte superior del conducto que permite la entrada de aire. Este proceso supone el desarrollo de un modelo complejo que puede reducirse en variables, pero cuya resolución para un caso general requiere el disponer de un modelo computacional. Para simplificar los cálculos relacionados con los procesos de vaciado de las conducciones se propone una metodología simplificada basada en un comportamiento cuasi-estático de la columna de líquido en su vaciado. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la sencillez del método propuesto, así como se establecen los límites de validez de la simplificación realizada respecto del caso de considerar un modelo completo de comportamiento de sistema. Abstract - In this paper it has been analyzed the process of emptied out of a pipe across a discharge valve and having an air valve in the upper part of the conduction for allowing the entrance of free air. This process requires the development of a complex model reduced in non dimensional variables, but whose resolution for a general situation needs a computational model. In order to simplify the calculus of the emptied out of a pipe it has benn proposed a simplified methodology based a quasi-static behavior of the water columns in its movement. The results obtained show the easiness of the proposed method, and also are studied the application limits of the simplification made with respecto the consideration of the general model. Palavras-chave: ventosas, admisión de aire, vaciado conducciones, aire atrapado. ____________________ 1 Grupo Multidisciplinar de Modelación de Fluidos - Universidad Politécnica de Valencia - Camino de Vera s/n - Apto 22012 - 46022 Valencia (Espana). Telefono: +34.963.879.890. Fax: +34.963.877.981. Email: [email protected].


METODOLOGIA PARA SELEÇÃO DE PONTOS DE MONITORAMENTO DE PRESSÃO NA CALIBRAÇÃO DE

REDES HIDRÁULICAS

Henrique da Silva Pizzo1 e Edevar Luvizotto Júnior2 Resumo - O processo de aferição dos dados de entrada em um modelo é denominado de calibração do modelo. O presente trabalho aborda a calibração de modelos de redes de distribuição de água, e o parâmetro a calibrar é o coeficiente de rugosidade das tubulações. Para tal, são tomadas medidas de pressão em alguns pontos da rede, a fim de serem comparadas com os resultados do modelo. Todavia, é sabido que a quantidade e o posicionamento desses pontos escolhidos para o monitoramento pode influenciar bastante na qualidade dos resultados da calibração. Nesse sentido, é proposto um método para identificação desses pontos. O método é aplicado a duas redes bastante distintas, apresentando resultados muito satisfatórios. Abstract - The process of guarantee that a model input data are the real ones is known as model calibration. This paper deal with water distribution networks model calibration, and the parameter to be calibrated is the pipe roughness coefficient. For that, some measurements of pressure are taken in points of network, in order to be compared with model results. However, it's known that the number and the location of these points, choosen to be monitored, can influence a lot in the quality of calibration results. In that way, a method for identifying those points is proposed. The method is applyed to two different networks, and the results are very satisfactory. Palavras-chave: abastecimento de água, calibração de modelos, estações de monitoramento, redes hidráulicas, otimização. ____________________ 1Professor da Faculdade de Engenharia e Arquitetura da Universidade de Passo Fundo - Laboratório de Saneamento Ambiental, Prédio G1, CAMPUS I - Km 171 - BR 285, Bairro São José, Caixa Postal 611 - CEP 99001-970, Passo Fundo/RS, (54) 316-8424 / 327-4550, [email protected]. 2 Professor da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Universidade Estadual de Campinas - Departamento de Recursos Hídricos, (19) 3788-2354, [email protected]


MODELAGEM DA QUALIDADE DA ÁGUA EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA: A INFLUÊNCIA DOS TRANSIENTES HIDRÁULICOS

Cristovão Vicente Scapulatempo Fernandes! Resumo - As questões de qualidade da água em redes de distribuição podem se degradar por diferentes razões. Neste artigo enfatiza-se a necessidade de se considerar os efeitos de alterações de pressão e velocidade devido aos efeitos dinâmicos de inércia e compressibilidade, como causas potenciais de alteração de qualidade da água. Para lidar com as complexas inter-relações e desafios para se atender aos requisitos de qualidade, requer-se o desenvolvimento de um modelo de análise integrado para que de possa lidar com todas as peculiaridades de um sistema de distribuição de água. Abstract - The quality of water delivered by a distribution network may degrade for many reasons. More specifically, pressure and velocity variations associated with hydraulic transients or water hammer conditions, particularly through leaks and rapid device adjustments, have the potential to cause water quality degradation. To deal with the complexity of the interrelated threats and challenges to water quality conditions, an integrated approach to the analysis of water distribution system is required. To this end, this paper discuss the necessity or requirement of a new water quality modelling approach to deal with all these aspects in a distribution network. The result is an analysis tool that permits the consideration of a wider range of hydraulic conditions than is currently permitted by the conventional steady-state (or near steady-state) approaches. Palavra-chave: qualidade da água em redes de distribuição, transientes hidráulicos. ____________________ 1Universidade Federal do Paraná - Setor de Tecnologia - Departamento de Hidráulica e Saneamento - Curitiba - PR CEP: 81.531-990 Fone: 0xx41-361-3142 Fax: 0xx41-361-3143 E-mail: [email protected].


OTIMIZAÇÃO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA USANDO A METODOLOGIA DE MORGAN E O EPANET

Marco Aurélio Holanda de Castro1 e Luis Henrique Magalhães Costa1 Resumo - Várias metodologias surgiram ao longo dos últimos 30 anos, no sentido de obter um dimensionamento econômico ótimo das redes de distribuição de água. Tais redes constituem relevante importância nos grandes setores da sociedade, pois abastecem pontos de consumo como residências, indústrias, comércios, hospitais, etc. Neste trabalho, objetivou-se estudar uma metodologia para a otimização de redes de abastecimento de água apresentada por Morgan & Goulter (1985), onde se formula um problema de programação linear aliado ao software de dimensionamento hidráulico EPANET. Tal metodologia pode ser aplicada ao dimensionamento de novas redes, assim como na expansão das já existentes, respeitando as exigências estabelecidas pelas normas técnicas vigentes. Com isso, consegue-se efetuar a implantação de uma rede de abastecimento a um custo mínimo. Abstract - Several methodologies intended to optimize water distribution networks were presented in the last 30 years. Such networks are extremely important since they make clean water available to domestic, industrial, business and health use. The main objective of the present work is study and propose a optimization methodology based on linear programming which was first proposed by Morgan and Goulter in 1985 associated to the public domain hidraulic software EPANET. Such methodology may be applied to new water distribution networks as well as to expansions of already built networks, once technical and regulation requirements are met. The final and important goal is to obtain a network for which we have the diameters of the pipes and elevations of the tanks which we obtain the minimum cost once the hydraulic requirements are met (minimum pressure, maximum head loss, etc). Palavras-chave: otimização, redes de distribuição, EPANET. ____________________ 1Universidade Federal do Ceará - Campus do Pici - Centro de Tecnologia - Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental - Fortaleza - CE, CEP: 60451-970 Fone: 0xx85-2889623 Fax: 0xx85-2889627 E-mail: [email protected]; [email protected].


PREVISÃO DE NÍVEL DE RESERVATÓRIOS NO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DE GOIÂNIA

Alberto Adriano Sjobom Júnior1 e Marco Antônio Assfalk de Oliveira1 Resumo - A necessidade se otimizar de operação de sistema de abastecimento de água tem levado ao desenvolvimento de várias soluções para o problema, o que se procurou foi uma alternativa que simplificasse a sua aplicação nas empresas de saneamento. Restringiu-se o modelo às variáveis hidráulicas com maior facilidade de obtenção, possibilitando ser utilizado mesmo em sistemas de menor porte ou recursos. Assim trabalhou-se um modelo para previsão de níveis de reservatórios utilizando redes neurais "MLP feedfoward" com treinamento por retropropagação para captarem a dinâmica de funcionamento do SAA a partir dos históricos operacionais e climatológicos. Servindo de base tanto como uma ferramenta isolada para os operadores como para desenvolvimento de um sistema especialista que otimize a operação dos bombeamentos e válvulas. Abstract - The necessity of optimizing the operation of water supply systems has conducted to many solutions for the problem, so that an alternative to simplify its application in sanitation companies was searched. The model was restrict to hydraulic variables easier to be obtained, enabling to be utilized even on smaller and cheaper systems. A model with prevision of levels of tanks using neural net MLP feedfoward with backward propagation practicing was worked so they can captivate the dynamics of the water supply systems from historic and climatic data. It is worth as like an isolate tool as for the operators to develop a specialist system that optimize the operation of pumps and valves. . Palavras-chave: previsão nível reservatórios, redes neurais. ____________________ 1Universidade Federal de Goiás - Escola de Engenharia Elétrica e Computação - Praça Universitária, s/n, Setor Universitário - Goiânia - GO CEP: 74605-220 Fone: 62-521-1806 E-mail: [email protected]; [email protected]


PROJETO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA POR ALGORITMO GENÉTICO

Mariano da Franca Alencar Neto1 e Marco Aurélio Holanda de Castro 2 Resumo - O presente trabalho aplicará o método de Algoritmos Genéticos (AG), através de um programa computacional especialmente desenvolvido para este propósito, ao projeto de uma rede de distribuição de água previamente abordada por outros métodos numéricos, com a devida calibração e discussão dos parâmetros envolvidos na perspectiva de comparação dos resultados. O AG se mostrou satisfatório, com convergência rápida para uma solução sub ótima, tendo analisado uma fração mínima do espaço de busca. Sua capacidade de refino para melhora da solução, porém, se mostrou pobre necessitando maior aprofundamento. Abstract - This work presents a methodology based on genetic algorithm (GA) for lower cost design of water supply distribution networks, through software developed specifically for this. To establish the efficacy of GA based algorithm in comparison with Morgan technique several networks ware optimized employing both the techniques. Parameters governing the convergence of the genetic algorithms are also discussed. GA provides a convenient technique in performing. The benefits of GA stem from their ability to converge rapidly on an optimal or near-optimal solution, having analyzed only a tiny fraction of the number of possible solutions available, but the capacity to get better the solutions with fine local tuning is poor. Palavras-chave: algoritmos genéticos, redes de distribuição de água, métodos computacionais. ____________________ 1 Centro Federal de Educação Tecnológica do Ceará, Av. 13 de maio s/n Fortaleza - CE, Brasil, [email protected] 2 Universidade Federal do Ceará, Campus do Pici s/n Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Fortaleza-Ce, Brasil, [email protected]


REABILITAÇÃO DE REDES RAMIFICADAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA CONSIDERANDO A OTIMIZAÇÃO DA ENERGIA DE BOMBEAMENTO

Saulo de Tarso Marques Bezerra1 e Heber Pimentel Gomes2 Resumo - Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um método de otimização econômica, que tem como objetivo a reabilitação de redes ramificadas de distribuição de água para sistemas pressurizados, podendo ser aplicado em sistemas urbanos de abastecimento, de irrigação pressurizada, redes de combate a incêndio etc, que se encontram com deficiência de vazão e pressão nos pontos de tomada de água. O método de otimização se baseia em um modelo de programação dinâmica, que seleciona, a cada passo, as possibilidades de modificação dos diâmetros das tubulações e/ou da altura manométrica de bombeamento, de forma a minimizar o custo de investimento e energético da reabilitação, proporcionando como resposta, os diâmetros a serem modificados da rede de distribuição, as pressões disponíveis e a altura manométrica ótima de bombeamento, de modo que o custo conjunto, de investimento (intervenção física da rede) e de operação (custo atualizado da energia) do sistema de abastecimento, seja o mínimo possível. O método foi testado para um exemplo de uma rede de distribuição pressurizada, no qual existe deficiência de pressão nos pontos de consumo. Abstract - This work presents the development of an economic optimization method that aims at the rehabilitation of water distribution branched networks, pressurized irrigation, fire extinguishing networks etc, that have a deficiency in flow and pressure in some points of consume. The optimization method has been based on a dynamic programming model that selects, step by step, the possibilities of changing the pipe diameters and/or pumping manometric height, objectifying the minimization of the investment and energetic cost in the rehabilitation. The method provides the diameters to be modified in the distribution network, the available pressures and the best pumping manometric height, in way that the joint cost, investment (physical intervention in the network) and pumping operation (up-to-date energy cost) of the water distribution system be the possible minimum. The method was tested for an example of a pressurized distribution network, in which there is a pressure deficiency in the points of consume. Palavras-chave: otimização, altura manométrica, reabilitação. ____________________ 1Engenheiro Civil, Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental da UFCG, Campina Grande, PB, CEP 58109-110, E-mail: [email protected]. 2Professor do Departamento de Tecnologia da Construção Civil, CT/UFPB. 58050-900, João Pessoa, PB, Brasil, E-mail: [email protected].


REDUCCIÓN DE ERRORES DURANTE LA AUTOMATIZACIÓN DEL PROCESO DE SIMPLIFICACIÓN DE MODELOS PARA REDES HIDRÁULICAS A PRESIÓN

Fco. Javier Martínez Solano1; Pedro L. Iglesias Rey1; Gonzalo López Patiño1 y Vicente S. Fuertes Miquel1

Resumen - Una de las fases más importantes de la realización de un modelo es la simplificación del modelo. Durante los trabajos de simplificación se hacen hipótesis que se traducen en errores que en ocasiones pueden tener una cierta importancia. En el presente trabajo se han puesto de manifiesto los errores que se cometen cuando se procede a la simplificación de tuberías mediante asociación de series. Se comprobado que los métodos que asumen coeficientes de rugosidad constantes (sea en la ecuación de Hazen-Williams, sea en la ecuación de Darcy) producen errores que pueden llegar a ser importantes. Finalmente, se ha presentado un método de simplificación de series de tuberías con dos restricciones (pérdidas de carga y tiempo de recorrido) que da resultados exactos siempre que el sentido de circulación del flujo sea conocido. Abstract - One of the most important stages of a model elaboration consists of the model squeletonization. During the works made for model squeletonization some assumptions are made. Most of the times, these assumptions may produce significant errors. In this paper errors derived from serial mains simplification are shown. It has been shown that methods which assume constant roughness coefficients (used in both Hazen-Williams or Darcy equations) produce errors in the headloss and travel time that can be important. Finally, a mothod for exact substitution of serial pipes was presented. This method imposes two restrictions (headloss and travel time) and gives exact results when the flow direction is known. Palabras clave: modelación de redes, esqueletización, asociación de tuberías. ____________________ 1Grupo Multidisciplinar de Modelación de Fluidos. Universidad Politécnica de Valencia - Camino de Vera S/N - CP 46022 - Valencia (España) - Tel: 34 96 3879890 - Fax: 34 96 3877981. E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]


SISTEMA HIDRÁULICO PARA POSSIBILITAR A RECUPERAÇÃO DE RESERVATÓRIOS ELEVADOS SEM INTERRUPÇÃO DO ABASTECIMENTO

DE ÁGUA DOS CONSUMIDORES

Luiz Carlos Alves de Souza1 Resumo - Os reservatórios elevados constituem-se em importante parte de um sistema de distribuição de água para uma comunidade. Devido à operação continua, ao longo do tempo, como em qualquer estrutura, há necessidade de realizar manutenção e/ou recuperação estrutural, impermeabilização e pintura. Por ser construído em local de relevo elevado, de maneira geral, passa a ser uma referência para comunidade, especialmente quando apresenta uma arquitetura diferenciada com desenho particularmente atraente, em vez de simples cilindros ou caixas. A recuperação deste tipo de estrutura é de fundamental importância não apenas sob o aspecto operacional, mas, também, tem como propósito resgatar e preservar obras que representam parte da história de desenvolvimento de uma cidade. Abstract - The high reservois are very important constituint part of water distribution supplying system. Due the continuos operation it is necessary, like any other kind of structure, to realize maitenance services such as: structure recuperation, to render impermeable charactheristics and painting. As they generaly are built on the top of places, they become reference to community mainly when show an uncommon architecture. So the recuperation of this kind of structure is important not only of operation's point of view, but has the purpose of protecting buildings which are development city symbols. Palavras-chave: reservatório, sistema hidráulico. ____________________ 1Departamento de Águas e Esgotos de Valinhos - Rua Antonio Carlos, 251, Centro, Valinhos-SP, CEP 13.270-000 Fone 0xx19 38696444 Fax 0xx1938715879 E-mail [email protected].


TECNOLOGIA DE AUTOMAÇÃO PARA CENTRO DE CONTROLE OPERACIONAL COMO RESULTADO DE GESTÃO DE PROJETO INTEGRADO

DE CONTROLE E REDUÇÃO DE PERDAS

Mozart Brandão Júnior 1 Resumo - O tema abordado neste trabalho é um relato da experiência operacional evidenciada pela CAGECE no campo da implementação de um projeto de automação com Centro de Controle operacional para o macro sistema de distribuição de água de Fortaleza-, integram ainda Caucaia, Maracanaú e Eusébio pertencentes a RMF-, que se insere como resultado da ação do processo de gestão do programa de controle e redução de perdas. A primeira etapa deste projeto está em pleno funcionamento desde janeiro 1999, e comprovadamente foi um projeto exitoso, de longo alcance nos aspectos operacionais e comerciais até porque a natureza de projetos de automação em macro sistema do porte de Fortaleza, é indicativa, indubitavelmente, de uma sábia decisão técnica e corporativa. Reduzir perdas é um processo de atividades que além de oferecer retorno financeiro imediato, otimiza a operação dos sistemas, aumenta a capacidade de atendimento e postergando investimentos onerosos. Abstract - The topic addressed by this study is a report of CAGECE's operating experience in the field of implementation of an automation project for an Operational Control Center in Fortaleza water distribution macrosystem - also including Caucaia, Maracanaú, and Eusébio as components of FMR - derived from the loss control and reduction program management process. The first stage of that project has been in operation since January 1999 and proved successful and far reaching in both operational and commercial terms, especially because the nature of big automation projects like that of Fortaleza is undoubtedly indicative of a wise technical and corporate decision. Reducing losses is a process that, in addition to providing immediate financial return, optimizes the system operation, increases the service capacity, and postpones costly investments. Palavras-chave: CECOP- Centro de Controle Operacional, Programa de Controle e Redução de Perdas; Fortaleza, Caucaia, Maracanaú e Eusébio, integrantes da RMF. ____________________ 1Engenheiro civil, formada pela UFC em 1971, especialidade em Finanças -MBA-pela COOPEAD da UFRJ em 2002, gerente de Controle Operacional e Redução de Perdas (GCORP) da CAGECE, fone (85) 433-5666, e-mail [email protected], end. Comercial: Av. Lauro Vieira Chaves 1030 - Vila União CEP: 60420-280 Fortaleza-Ceará- Brasil


USO CONJUNTO DO AUTOCAD E DO EPANET PARA PROJETO, SIMULAÇÃO E DIMENSIONAMENTO DE REDES DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Marco Aurélio Holanda de Castro1 Resumo - Este trabalho apresenta um pacote computacional que cria uma forma automatizada de exportar arquivos do AutoCAD para o Epanet, utilizando-se da programação AutoLISP. O pacote possui aplicação dentro da engenharia em planejamento e operação de redes de abastecimento de água. Desta forma, é possível minimizar os esforços gastos na fase de pré-processamento da simulação computacional de uma rede hidráulica, uma das etapas que requer a maior parte do tempo gasto na realização dos estudos. Abstract - The hydraulic simulation is one of the most powerful ways to perform analysis within pressurized pipe networks. However, it is quite common that the planner spends great part of the time study in the preprocessing phase. A package of programs developed in the AutoCAD's workspace provides a dynamic and automatic solution for this problem. Customized operation tools created in AutoLISP code allow the users to model the network pipes and elements, using AutoCAD's advantages and graphic resources, and export a file containing all the hydraulic and geometric data. This file could be opened in Epanet, and is just ready to run. Palavras-chave: EPANET, AutoCAD, Hidráulica. ____________________ 1Universidade Federal do Ceará - Campus do Pici - Centro de Tecnologia - Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental - Fortaleza - CE, CEP: 60451-970 Fone: 0xx85-2889623 Fax: 0xx85-2889627 E-mail: [email protected].


USO RACIONAL DE ENERGIA NO BOMBEAMENTO DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO, VIA PROGRAMAÇÃO NÃO-LINEAR

Adalberto Aragão de Albuquerque¹, Mosefran Barbosa Macedo Firmino² e Wilson Fadlo Curi²

Resumo - Nas empresas de saneamento, as despesas com energia elétrica já figuram como sendo uma das maiores, na maioria das empresas brasileiras, logo após as despesas com pessoal. É de amplo conhecimento das pessoas que tratam desse assunto, que o grande consumo de energia elétrica nessas empresas é oriunda de motores e que chegam a superar 90% do total do consumo das empresas. Então, este trabalho apresenta uma metodologia de otimização do funcionamento dos conjuntos motores-bomba, via programação não-linear. Esta metodologia foi aplicada ao sistema principal de abastecimento de Campina Grande, cidade paraibana de aproximadamente 400 mil habitantes, responsável pelo abastecimento de 29 reservatórios de distribuição, uma malha de 450km de rede de distribuição de água, com um total de 83.500 ligações domiciliares e uma demanda média de 60890,4 m³/dia. Abstract - The expenses with energy consumption, within Brazilian water treatment and supply companies, are among the greatest ones, coming just after of their personnel ones. Up to 90% of the energy consumption in those companies is related to the motors' operations to pump water within the system. This work presents an optimization modeling procedure, via non linear programming, to minimize the pumping energy consumption cost while attending the physical and operational system requirements. The decision variables are the 24 hourly fraction of time for each pumping system. This model has been applied to the main part of the Campina Grande city water supply system, which is responsible to supply 29 distribution reservoirs within a framework of 450 km pipe-network, 400,000 people, 83,500 houses and a demand of 60,890.3 m3/day. Palavras-chave: otimização, programação não-linear, operação de bombas. ____________________ ¹ Doutorando em Recursos Naturais da Unidade Acadêmica de Engenharia Civil da Universidade Federal de Campina Grande e Engenheiro da Companhia de Água e Esgoto da Paraíba - CAGEPA, email: aragã[email protected], fone: (83) 331-1022. ² Graduando e Professor PhD, respectivamente, da Unidade Acadêmica de Física da UFCG - Av. Aprígio Veloso, 882 - Bloco CY - Bodocongó CEP: 58.109-970, Campina Grande, Pb, emails: [email protected], [email protected] , fone: (83)310-1195.


UTILIZAÇÃO DE SIG NO MONITORAMENTO DE AVARIAS EM REDES DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Marcello Benigno B. de Barros Filho¹; Lucilene Antunes C. M. de Sá ² e Heber Pimentel Gomes

Resumo - Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um aplicativo SIG que possibilita o gerenciamento das redes de abastecimento de água. Com este aplicativo é possível determinar quais válvulas devem ser acionadas no caso de vazamentos e manutenções na rede de abastecimento, e quais os respectivos consumidores que serão afetados com estas manobras. Para a sua criação utilizou-se a modelagem de dados espaciais, que é composta pelas fases de abstração do mundo real, criação do modelo conceitual e implementação do modelo físico, além dos conceitos sobre topologia de rede. Para validar a metodologia utilizada foi desenvolvido um projeto piloto na cidade de Campina Grande - PB, com os dados da CAGEPA - Companhia de Água e Esgotos da Paraíba, onde utilizou-se parte do sistema de abastecimento da cidade. Os testes com o projeto piloto provaram que a partir da metodologia desenvolvida, é possível obter um gerenciamento mais eficaz nas operações de fechamento e abertura das válvulas, tendo como conseqüência a redução de perdas de água e do tempo total dos serviços de manutenção. Abstract - This work presents the development of a GIS application that makes possible the management of water network supply. With this application it is possible to determine which valves should be closed in the case of leaks and maintenances in the network of provisioning, and the respective affected consumers with these maneuvers. For this application, was used spatial data modeling, that it is composed by the phases of abstraction of the real world, creation of the conceptual model and implementation of the physical model, besides the concepts on network topology. In order to validate the methodology used a project pilot was developed in the city of Campina Grande-PB, with the data of CAGEPA- Company of Water and Sewers of Paraíba, where it was used part of the supply system of the city. The tests with the pilot project proved that with the methodology developed, it is possible to obtain a more effective administration in the closing and opening operations of the valves, tends as consequence the reduction of losses of water and of the total time of the maintenance services. Palavras-chave: SIG, redes de abastecimento, modelagem de dados espaciais. ____________________ 1 Universidade Federal de Pernambuco - UFPE - Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação - Recife - PE - CEP: 50740-530 Fone: 0xx83-88080486. E-mail: [email protected]. 2 Universidade Federal de Pernambuco - UFPE - Departamento de Engenharia Cartográfica - DECart - Recife - PE CEP: 50740-530 Fone:0xx81- 2126-8235 E-mail: [email protected].


VALIDACIÓN MEDIANTE ENSAYOS EN LABORATORIO DEL MODELO MATEMÁTICO PARA EL ANÁLISIS DE TRANSITORIOS HIDRÁULICOS CON BOLSAS DE AIRE ATRAPADO

Vicente S. Fuertes Miquell; Pedro L. Iglesias Rey1; Joaquín Izquierdo Sebastián1 y F. Javier Matínez Solano1

Resumen - En este trabajo se presentan los resultados, tanto analíticos como experimentales, correspondientes al estudio de transitorios hidráulicos con bolsas de aire atrapado en una tubería de perfil irregular. Los resultados analíticos se obtienen a partir de un modelo matemático de carácter general, presentado por los autores en trabajos previos, el cual está basado en el modelo rígido y considera que la evolución del gas tiene un comportamiento politrópico. Los resultados del laboratorio muestran, para un índice politrópico n = 1,4, una muy buena concordancia con los resultados teóricos que proporciona el modelo hasta que la columna de llenado alcanza el punto más alto de la instalación. A partir de ese instante, y puesto que falla una de las hipótesis básicas (interfase aire-agua coincidente con la sección recta de la tubería), las discrepancias son importantes. Abstract - In this paper analytical and experimental results are presented for the study of entrapped air pockets in a pipeline of irregular profile. The analytical results are obtained from a general model, presented by the authors in previous works, based on a liquid and pipe rigid approach and assuming for the gas a polytropic compression decompression behaviour. Laboratory results show, for a polytropic index n = 1,4, a very good agreement with theoretical results until the filling column reaches the highest point fo the pipe. From that point, and due to the failure of the basic hypothesis, a well-defined air-water cross section interface, the discrepancies are relevant. Palabras clave: transitorios hidráulicos, aire atrapado, bolsas de aire, modelo matemático, ensayos en laboratorio, validación del modelo. ____________________ 1 Universidad Politécnica de Valencia - Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente Grupo Multidisciplinar de Modelación de Fluidos - Camino de Vera S/N - CP 46022 - Valencia (España) - Tel: 34 963879890 - Fax: 34 963877991 E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected]


VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA DA OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA SEM BOMBEAR NO HORÁRIO DE PONTA

Heber Pimentel Gomes1 e Ferdnando Cavalcanti da Silva2 Resumo - O abastecimento de água em condições satisfatórias é um fator de grande importância para o bem estar da população. Nos centros urbanos, com o aumento populacional e a conseqüente expansão dos sistemas de distribuição de água, há um considerável aumento no custo de distribuição desse recurso, que se reflete de maneira mais significativa nos gastos com energia de bombeamento. Justifica-se, dessa maneira, a busca de soluções em projeto que possibilitem o dimensionamento e a operação de sistemas de abastecimento economicamente viáveis. Este trabalho propõe a análise de um projeto de distribuição de água considerando o funcionamento do sistema de bombeamento fora do horário de ponta (horário cuja tarifa de energia é maior) através de simulações de um sistema de abastecimento modelo com o auxilio do software de simulação de sistemas de abastecimento de água: EPANET. Abstract - Water supply in satisfactory conditions is a great important factor for the welfare of society. In urban centers, with the population increasing and the consequent expansion of water distribution systems, there is a considerable growing in the distribution cost of that resource, which is significantly higher in the expenses with pumping energy. So, it is justified the search of solutions in projects that makes possible water system designing with reduced cost. This article aims at the analysis of a water distribution project considering the operation of the pumping system out of rush time (whose tariff of energy is larger) through simulations of a sample water system by a water system simulation software: EPANET. Palavras-chave: sistemas de abastecimento, EPANET, bombas. ____________________ 1Professor do CT/UFPB. Campus I da UFPB, Cidade Universitária, 58050-900 João Pessoa, PB. Tel.: 83-2167684, E-mail: [email protected]. 2Estudante de Engenharia Civil da UFPB e bolsista PIBIC/CNPQ. Endereço: Rua Hercílio Alves de Souza, 99. Bancários, João Pessoa, Paraíba. CEP: 58051-290. Tel.: 8809-2112. E-mail: [email protected]

abordagem sobre perdas de Água em sistemas · iv serea - seminário hispano-brasileiro sobre...

Documents