Orientador : Luiz Antônio Targa / Resumo: Este trabalho tem como objetivo principal propor e avaliar a construção de um dispositivo mecânico automático para regularização de fluxo em tomadas de água em reservatórios, principalmente para fins de abastecimento, alimentação de pequenas centrais hidrelétricas (PCH), sistemas de irrigação, controle de enchentes e escadas para piracema. Desde os primórdios da civilização, os métodos de captação de água em seus cursos naturais vêm se aprimorando, a fim de melhor aproveitar os recursos disponíveis e, neste aprimoramento constante equipar os sistemas de maior precisão operacional. Um dos maiores problemas que afetam os sistemas de tomada de água é a grande variação do nível nos reservatórios devido à sazonalidade das chuvas e respectivas secas e enchentes. Atualmente, este problema é contornado nos grandes reservatórios por meio da observação das chuvas em toda a bacia de contribuição e controles automáticos do nível de água nos reservatórios, abrindo e fechando as comportas dos vertedores. Este sistema é bem sofisticado e funciona muito bem, operando inclusive em sincronia com os sistemas de controle de outros reservatórios à montante e à jusante. Porém, em pequenos reservatórios utilizados para abastecimento, irrigação ou pequenas centrais hidrelétricas, este seria um sistema muito oneroso e sofisticado. Assim, este trabalho propõe a utilização de um sistema de regulagem mecânico automático simples e de baixo custo para regularização da vazão nas tomadas de água e outros lugares onde se fizerem necessários os controles de vazões. / Abstract: This research has as main objective to propose and to evaluate the construction of an automatic device for flow regularization in sockets of water in reservoirs, mainly for ends of provisioning, feeding of Small Hydroelectric Plan (SHPs), overhead irrigations, control of inundations and stairways of fish for shoal. Since the origin of civilization, the methods of reception of water in their natural courses are coming perfecting, in order to take better advantage of the available resources and, in this constant refinement to equip our systems of larger operational precision. One of the largest problems that affect the systems of impounding of water is the great variation of the level in the reservoirs due to seasonal rains and respective droughts and inundations. Nowadays, this problem is solved in the great reservoirs through the check of rains in the whole contribution basin and automatic controls of the level of water in the reservoirs, opening and closing the floodgates of the drains. This system is very sophisticated and it works very well, operating also together with the systems of control of other reservoirs to amount and the downstream. However, in small reservoirs used for provisioning, irrigation or small central hydroelectric, this would be a very onerous and sophisticated system. So, this research proposes the use of a simple hydromechanic system and of low cost for regularization of the flow in the capitation point of water and other places where controls of flows might be necessary. / Doutor

Orientador: Fernanda Mello Sant'Anna / Banca: Antonio Cezar Leal / Banca: Pilar Carolina Villar / Resumo: Este estudo concentrou-se em realizar a análise da aplicação dos instrumentos da política pública de recursos hídricos do estado de São Paulo na escassez de água que ocorreu no ano de 2014, levando em consideração a legislação e demais normas e documentos elaborados e vigentes da implantação da política de recursos hídricos, que se deu pela Lei 7.663/1991, até o final do primeiro semestre de 2015. Foi realizada pesquisa bibliográfica e documental e os dados foram tratados por meio da análise qualitativa de conteúdo. Afinal, em um cenário de escassez de água, como foram aplicados e utilizados os princípios e os instrumentos constantes na política pública de recursos hídricos? O levantamento deste status quo teve por fim criar oportunidades para uma análise crítica daqueles que estão envolvidos no gerenciamento de recursos hídricos e para que a sociedade possa despertar-se para tema de tamanha relevância. / Abstract: This study aimed to realize the analysis of the application of the instruments of the water resources public policy in the State of São Paulo in water scarcity that occurred in the year of 2014, taking into consideration the legislation and other provisions and documents elaborated and current since the implementation of the water resources public policy, that was given by the Law 7.663-1991, until the end of the first semester of 2015. It was performed a bibliographical and documental research and the data were treated through a qualitative analysis of content. After all, in a scenario of water scarcity, how the principles of the water resources public policy were applied and used? The survey of this status quo aimed to create opportunities for a critical analysis of those ones who are involved in the management of water resources and in order to awakening the society for a theme of such relevance. / Mestre

O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento hidráulico de sistemas de abastecimento de água (SDAA), via redes neurais artificiais (RNA). Tendo em vista que o uso de um modelo de simulação hidráulica é inviável para operações em tempo real em SDAA devido à carga computacional que impõe, a abordagem adotada visa capturar o seu conhecimento de uma forma mais eficiente por meio de uma RNA de camada oculta única. Desta forma os conjuntos de dados provenientes de simulações hidráulicas realizadas utilizando o conhecido e consagrado software EPANET combinando diferentes situações e avaliando as variáveis que compõem os dois sistemas distintos, foram tabuladas e inseridas em forma de rotinas de programação desenvolvidas na plataforma do software Scilab. Os conjuntos de dados (entradas e saídas) utilizados para treinar a RNA, foram divididos em conjuntos de treino, validação cruzada e testes, aplicada a dois SDAAs distintos. O primeiro denominado Anytown modificado tratou de um sistema hipotético, cuja finalidade foi avaliar a metodologia e fundamentar o conhecimento. Posteriormente aplicou-se a metodologia em outro SDAA, real e mais complexo, utilizado na conferência de calibração WDSA Water Distribution System Analysis, realizada na cidade de Tucson, Arizona (EUA) entre os dias 12 e 15 de setembro de 2010. Desta maneira foram obtidos valores simulados de potência energética consumida no bombeamento, níveis de reservação e pressões, muito próximos dos valores reais para os dois SDAAs estudados, comprovando que as RNAs identificadas podem ser consideradas ferramentas eficientes na substituição dos modelos de simulação hidráulica convencionais. / The objective of this study was to analyze the hydraulic systems of water supply (WSS), using artificial neural networks (ANN). Since the use of a hydraulic simulation model is impractical for real-time operations due to the computational load WSS imposing, the approach aims to capture their knowledge more efficiently through a single hidden layer of RNA. Thus the data sets from hydraulic simulations conducted using the known and established software EPANET combining different situations and evaluating the variables that make up the two different systems were tabulated and entered in the form of programming routines developed in Scilab software platform. The data sets (inputs and outputs) used to train the ANN, were divided into training sets, cross validation and testing, applied to two distinct WSS. The first called Anytown modified dealt with a hypothetical system, whose purpose was to evaluate the methodology and knowledge base. Later the methodology was applied in another WSS, real and complex, used in the calibration WDSA conference Water Distribution System Analysis, held in Tucson, Arizona (USA) between 12 and 15 September 2010. Thus were obtained simulated values of the power energy consumed in pumping, pressures and reservation levels very close to actual values for the two WSS studied, proving that the identified ANN can be considered effective tools to replace in the conventional hydraulic simulation models.

A automatização de processos e o emprego de técnicas de telesupervisão e telecomando, tem sido nas últimas décadas uma das principais preocupações de técnicos e administradores para oferecer às comunidades, um padrão elevado de serviços, numa contínuo aumento de confiabilidade, atendendo assim às exigências do homem moderno. O presente trabalho aborda o problema do controle do abastecimento de água tratada a uma região de 3.200 km², onde vivem mais de 12 milhões de habitantes. A experiência de transformar um sistema primário de controle num sistema automático e telemétrico, para atender uma região desse porte, foi realmente uma experiência inédita, dadas as características peculiares do sistema hidráulico existente. Por ter sido uma atividade multidisciplinar, congregando as áreas de hidráulica, instrumentação, telemetria, controle de processos, comunicações e informática, descreve-se o processo de abastecimento de água da Região Metropolitana de São Paulo, a caracterização do sistema de controle operacional, os meios de comunicação homem-máquina envolvendo os equipamentos de telemetria, a organização do \"software\" dos computadores usados na supervisão e controle, os aspectos principais que nortearam todo o desenvolvimento, os problemas encontrados e as soluções adotadas. Espera-se que este trabalho, através de suas conclusões, possa contribuir para a solução de problemas semelhantes, não somente no campo da hidráulica mas em outras aplicações, onde o processo seja distribuído fisicamente sobre uma região extensa, e que envolva velocidade de ação e reação lentas, se comparadas por exemplo com as comuns no campo da energia elétrica. / Process automation and the use of telesupervision and telecommand techniques have been, during the last decades, one of the main subjects of interest of managers and technicians to offer a high standard of services with an ever growing reliability, as required by communities today. This text approaches the problem of control of the treated water supply to a 3.200 km² region, in which live more than 12 million people. Transforming a quite unsophisticated control system into an automatic and telemetric one in so large an area was an absolutely novel experience in Brazil, considering the particular characteristic of the existing hydraulic system. Since it was a multidisciplinary activity, involving hydraulic instrumentation, telemetry, process control, communications and informatics, this text describes the treated water supply system in the São Paulo Metropolitan Region, the operational control system, man-machine communications involving telemetry equipment, the computer software organization applied to control and supervisic the main development guidelines, the problems that were faced and the solutions found. It is hoped that this text and its conclusions may help solve similar problems, not only in the field of hydraulics, but also in other applications where the process is physically distributed over a large area and involves low action and reaction velocities as compared, for instance, with the ones in the field of electricity.

O controle de perdas em sistemas de distribuição de água para abastecimento é uma preocupação constante, e uma tarefa fundamental para a solução do problema é a detecção rápida e confiável dos vazamentos que frequentemente iniciam em qualquer ponto da rede. Uma abordagem promissória é a detecção de vazamentos baseada na análise de sinais adquiridos pelo monitoramento das redes durante sua operação, e dentro dela se enquadra este trabalho. É desenvolvido um sistema de reconhecimento de padrões para análise de sinais de pressão e vazão que permite identificar se durante a aquisição do sinal aconteceu um vazamento ou não. Para a conformação desse sistema diversas técnicas são exploradas, incluindo a extração de características no domínio do tempo (energia, entropia, número de cruzamentos por zero) e na decomposição wavelet (distribuição da energia nas componentes). Também é explorado o uso de algoritmos para classificação de diferentes tipos (vizinhos mais próximos, árvore de decisão, regra de decisão, Naive Bayes, máquina de vetor suporte e rede neural artificial com funções de base radial). Sinais são adquiridos junto ao circuito hidráulico experimental, que permitiu a simulação da ocorrência de um vazamento na rede, para constituir uma amplia base de dados com sinais de exemplo. Além da revisão bibliográfica e os conceitos relativos às metodologias exploradas, são apresentadas neste documento as análises que conduzem à criação do sistema de reconhecimento de padrões mais apropriado para o problema. Das análises dos diferentes métodos considerados é definido o sistema de reconhecimento de padrões, em suas etapas de segmentação e padronização, extração de características e classificação. A avaliação do sistema proposto mostra um desempenho totalmente satisfatório, com reconhecimento acertado de sinais vinculados ou não a um vazamento em mais de 95% dos testes. / Control of losses in water supply systems is a constant concern, and a key to the solution of this problem is the rapid and reliable detection of leaks that often begin anywhere on the network. A promising approach to solve the problem is the leak detection based on the analysis of signals acquired by monitoring the network in operation, and this research fits with that approach. Its developed a pattern recognition system for the analysis of pressure and flow signals, which identifies whether a leak happened during signal acquisition. Several techniques are exploited for forming this system, including the feature extraction in the time domain (energy, entropy, zero crossings count) and in the wavelet decomposition (energy distribution in the components). Also, the use of different types of algorithms for classification (nearest neighbors, decision tree, decision rule, Naive Bayes, support vector machine and artificial neural network with radial basis functions) is explored. Signals are acquired from the experimental hydraulic circuit, allowing the simulation of the onset of a leak in the network, to form a big database of example signals. Besides the literature review and the concepts relating to the considered methods, in this document are shown the analyses leading to the creation of the pattern recognition system most appropriate for the problem. The analysis of the methods considered allows defining the pattern recognition system, which is composed by segmentation and standardization, feature extraction and classification. The evaluation of the proposed system shows a completely satisfactory performance, recognizing rightly the signals as linked or not to a leak in more than 95% of the tests.

Submitted by Bento De Godoy Neto (aguasdegoias@gmail.com) on 2018-10-26T19:11:14Z No. of bitstreams: 1 revisado_FINAL POS DEFESA BENTO GODOY_BEGONE (1) - CORRIGIDO FINAL (1).docx: 17783786 bytes, checksum: cd8b5863512304d493fc3b36f6979fa1 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-10-26T19:51:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 godoyneto_b_me_ilha.pdf: 8080883 bytes, checksum: 934081386e465a381961e2ab601d8c6d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-26T19:51:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 godoyneto_b_me_ilha.pdf: 8080883 bytes, checksum: 934081386e465a381961e2ab601d8c6d (MD5) Previous issue date: 2018-08-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A abordagem sobre a segurança hídrica diz respeito ao conhecimento dos aspectos ambientais da bacia hidrográfica, os usos atuais e tendências dos recursos naturais, considerando a multiplicidade de usos da água. Consiste em considerar tanto o planejamento do uso e ocupação da terra, quanto dos recursos hídricos na sua integridade ambiental e social, e não somente de um ponto de vista econômico, visando à segurança hídrica no abastecimento de água para a população local. Assim, neste trabalho propõe-se contribuir para a segurança hídrica do abastecimento público da população urbana de Caldas Novas, Goiás, Brasil. Nos procedimentos metodológicos, por meio de revisão bibliográfica pertinente e levantamentos de campo na bacia hidrográfica do Ribeirão Pirapetinga, especialmente dos aspectos ambientais e socioeconômicos impactantes na segurança hídrica municipal, realizou-se levantamento de dados relativos à história de Caldas Novas, ocupação territorial, ocorrência das águas termais, crescimento populacional, expansão da área urbana, caracterização da bacia hidrográfica quanto a aspectos de solo, clima, geomorfologia, uso do solo e ocupação da terra (entre 1995 e 2017), disponibilidade hídrica e vazão consumida pelos principais setores usuários da bacia hidrográfica: a irrigação e o abastecimento público. Dentre os resultados destacam-se a constatação da vulnerabilidade do atual sistema em atender à demanda de água na cidade, para a qual as ações de preservação de água tratada têm efeito paliativo frente ao crescimento da demanda, a alta susceptibilidade à ocorrência de secas pela realização de captação direta sem acumulação; a aferição do quadro de degradação ambiental na bacia hidrográfica (redução da vegetação nativa em quase 38%; aumento de solo exposto em aproximadamente 27%; déficit de área de Reserva Legal em torno de 20%), além da ocorrência de expansão urbana na bacia hidrográfica a montante da captação. Os dados de acumulações nas propriedades rurais na bacia hidrográfica evidenciam a preservação estimada em 5.150.000,00m³ em 205 barramentos, contribuindo para a regularização hídrica frente ao percentual de usos de 53% para o abastecimento público de Caldas Novas. As medidas sugeridas para a garantia da segurança hídrica relacionam-se à implantação de um consórcio intermunicipal, futura implantação de pagamento por serviços ambientais lastreado no turismo e utilização das alternativas de uso das águas termais no abastecimento público e construção de barramento no Ribeirão Pirapetinga. Espera-se que este trabalho contribua para subsidiar ações públicas voltadas para a gestão das águas do manancial que abastece Caldas Novas, garantindo-se sua segurança hídrica. / The water safety approach refers to understanding the environmental aspects of the hydrographic basin, as well as current and trend uses of natural resources, considering the plurality of uses. It means taking into account planning of land use and occupancy, as well as planning of water resources on their environmental and social entirety, and not only from an economic point of view, thus aiming the improvement of local population life quality. The proposition of this work is contributing to the water safety of urban population public supply in Caldas Novas, Goiás, Brazil. Through a relevant bibliographic review and field surveys in the Pirapetinga Stream Basin, especially regarding environmental and socioeconomic aspects impacting on local water safety, data were collected on the history of Caldas Novas, its territorial occupation, occurrence of thermal waters, population growth, expansion of the urban area, characterization of the hydrographic basin regarding aspects of soil, climate, geomorphology, land use and land occupancy (between 1995 and 2017), as well as water availability and water flow rate consumed by the main users of the basin: irrigation and public supply. One verified the current system vulnerability in meeting the city demand for water, to which the actions of reserving treated water have only a palliative effect, against the increasing demand. One observed the high susceptibility to drought occurrence due to direct catchment without accumulation. A situation of environmental degradation was observed in the hydrographic basin (a decrease around 38% in native vegetation; an increase of approximately 27% in soil exposure; a shortfall close to 20% in the Legal Reserve Area), besides the occurrence of urban expansion in the hydrographic basin upstream of the catchment area. Data on the accumulation in the hydrographic basin show the reserve estimated in 5.150.000,00 m3 in 205 dams, contributing to water regularization against the usage rate of 53% for public supply in Caldas Novas. Suggested measures for assuring water safety are related to the implementation of a consortium among municipalities, future implementation of payment for environmental services backed by tourism, as well as the adoption of alternatives for the use of thermal waters in the public supply and construction of dams in the Pirapetinga Stream. it is expected that this paper contributes to subsidize public actions directed to the management of the waters of the source that supplies Caldas Novas, guaranteeing its water security. / CAPES: Código de Financiamento 001

Submitted by Márcio Ropke (ropke13marcio@gmail.com) on 2017-06-21T13:15:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Níveis de fluoretos na água de abastecimento público e em águas engarrafadas, consumo.pdf: 2176183 bytes, checksum: 217648d8dda717cfe6dd49174899b6d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T13:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Níveis de fluoretos na água de abastecimento público e em águas engarrafadas, consumo.pdf: 2176183 bytes, checksum: 217648d8dda717cfe6dd49174899b6d5 (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Objetivou-se analisar o teor de flúor nas águas de abastecimento e engarrafadas e investigar se o consumo destas influencia na prevalência e severidade de cárie dentária em crianças no Sul do Brasil. As coletas de águas de abastecimento foram realizadas em 16 locais, incluindo três Estações de Tratamento de Água. Cinco marcas, com e sem gás, de águas engarrafadas disponíveis em Pelotas/RS foram adquiridas. Realizou-se mensurações por 12 meses (julho de 2013 a junho de 2014) em duplicata. Utilizou-se um eletrodo Orion 96-09 acoplado em um analisador de íons Orion EA-940 (Thermo Scientific Inc., Waltham, USA) para aferição. Frequências mensais dos níveis de fluoreto foram obtidas. Em 2009, realizou-se um estudo transversal aninhado na coorte de nascidos vivos de 2004 em Pelotas/RS, com amostra de 1.123 crianças examinadas clinicamente e as mães entrevistadas. Coletou-se variáveis demográficas, renda familiar, saúde oral das mães, hábitos de higiene oral e o tipo de água ingerido pelas crianças, além do desfecho (cárie dentária). Foram realizadas análises descritivas, bivariada e multivariável por meio do pacote estatístico Stata (versão 12.0). Os resultados demonstraram uniformidade da concentração de fluoreto nos pontos de coletas da água de abastecimento público, sendo que em 15 deles, a concentração esteve localizada dentro dos valores indicados como de maior benefício anticárie e menor risco de fluorose. Nas águas engarrafadas, houve inconstância da concentração de fluoreto. Apenas uma marca comercial (com e sem gás) apresentou valores indicados como benefício anticárie e risco de fluorose, enquanto nas outras marcas houve ou nível insuficiente ou acima do recomendando. Em relação ao ESB-09, a maioria das crianças ingeriram água de 10 abastecimento público (74.7%), porém as crianças mais ricas bebiam mais frequentemente água engarrafada. A prevalência de cárie foi de 48,4% (n=543), com ceos médio = 4,06. A tipo de água ingerida não esteve associado com a prevalência e severidade de cárie na dentição decídua nestas crianças. O controle dos níveis de fluoreto na água de abastecimento público em Pelotas tem sido bem realizado e população recebe água dentro de concentrações adequadas de fluoretos. No entanto, os níveis de fluoreto nas águas minerais parecem inconstantes e inadequados e a fiscalização mais rigorosa deveria ser realizada pelos órgãos de controle. O tipo de água consumida (se de abastecimento público ou engarrafada) não parece influenciar a ocorrência da cárie dentária na infância. / This study aimed to analyze the fluoride content in drinking water and bottled water and investigate whether the consumption of water from different sources could influence the occurrence of dental caries in children in southern Brazil. The samples from the public water supply were collected at 16 locations, including three water treatment plants. Five brands of bottled waters with and without gas available in Pelotas / RS were acquired. The measures were realized for 12 months (July 2013 to June 2014) in duplicate. We used an electrode Orion 96-09 coupled to an analyzer Orion EA 940 ion-(Thermo Scientific, Inc., Waltham, USA) for measurement. Monthly frequencies of fluoride levels were obtained. In 2004, there was a cross sectional study nested in the 2004 Pelotas birth cohort in Pelotas / RS. A sample of 1,123 children was bucally examined and their mothers interviewed at the age 5. Demographic variables, family income, oral health of mothers, oral hygiene habits and the type of water ingested by children, and the outcome (tooth decay) were collected in this study. Descriptive, bivariate and multivariate analyzes were performed using Stata (version 12.0). The results showed uniformity in concentration of fluoride in public collection points, and in 15 of them, the concentration was located within the values indicated as the most effective anti-caries and lower risk of fluorosis. In bottled water, there was inconstant vaues for fluoride concentration. One commercial brand, sparkling or not, presented fluoride levels in the range of indicated as anticaries benefit and without risk of fluorosis, while the others brands the fluoride levels had questionable benefit and high risk of fluorosis. Regarding the OHS-09, most children ingested the public water supply (74.7%), but the richest children drank more frequently bottled water. The prevalence of caries was 48.4% (n=543), with mean dmfs = 4.06. The source of water 12 ingested had no influence on caries prevalence or severity in the primary dentition. The control of fluoride levels in public water supply in Pelotas seems to be well performed and the population has received water in adequate fluoride concentrations. However, the fluoride levels of fluoride in bottled water are inconstant and inadequate and a proper legislation control should be made. The source of water consumed (public supply or bottled water) had not influenced the caries occurrence in children aged five.

Resumo: A qualidade da água do Córrego São Caetano no Município de Botucatu foi analisada através de parâmetros físico-químicos, microbiológicos e climáticos. Realizada no período de novembro de 2010 a setembro de 2011, bimestralmente em quatro pontos de amostragem, em duas estações predominantes, a chuvosa e a seca, com a meta de detectar possíveis alterações ao longo do sistema hídrico. Foram avaliadas as variáveis: temperatura do ar e da água, potencial hidrogeniônico (pH), condutividade elétrica, turbidez, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), carbono orgânico total (COT), nitrogênio, fósforo, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio, coliformes totais, coliformes termotolerantes, pluviometria e radiação solar. A predominância do pH ácido com média de 6,3 na estação chuvosa e pH básico com média de 7,3 na estação de seca, associadas aos altos índices pluviométricos na estação chuvosa e baixos na estação de seca, contribuíram nas diluições e concentrações dos sais. A condutividade elétrica apresentou maior média no ponto 1 (327,4 μS.cm-1), indicativo de foco de contaminação poluidora por altas concentrações de sais e menor média no ponto 2 (159,8 μS.cm-1). O oxigênio dissolvido no ponto P4, de Maio a Setembro de 2011 atingiu o menor índice analisado de 1,38 mgO2.L-1, onde foi consumido o oxigênio disponível pela DBO, indicação de poluição de esgoto doméstico crítico por afetar o sistema aquático. As médias do COT na estação chuvosa apresentaram valores maiores que as médias do pH no mesmo período, em função da presença de carga orgânica, convertida em ácido através da degradação microbiana. O fósforo no ponto P4 apresenta valor máximo de 1,29 mg.L-1 em Maio de 2011, onde foi verificada ausência de chuvas nos 10 e 20 dias que antecederam as amostragens... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The water quality of the stream Sao Caetano in Botucatu was analyzed by physico-chemical, microbiological and climate. Held from November 2010 to September 2011, bimonthly in four sampling points in two seasons prevalent in wet and dry, with the goal of detecting possible changes along the water system. The variables: air temperature and water, hydrogen-ionic potential (pH), electrical conductivity, turbidity, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand (BOD), total organic carbon (TOC), nitrogen, phosphorus, cadmium, chromium, lead , mercury, total coliform, fecal coliform, rainfall and solar radiation. The predominance of acidic pH with an average of 6.3 during the rainy season and basic pH with an average of 7.3 in the dry season associated with high rainfall in the wet season and low during the dry season, contributed in dilutions and concentrations of salts . The electrical conductivity showed higher average in 1 (327.4 μS.cm-1), indicative of an outbreak of contamination polluting by high concentrations of salts and lowest average in 2 (159.8 μS.cm-1). Dissolved oxygen at point P4, May to September 2011 reached the lowest rate of 1.38 analyzed mgO2.L-1, where the available oxygen was consumed by the BOD, indicating pollution... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Sérgio Campos / Coorientador: Assunta Maria Marques da Silva / Banca: Teresa Cristina Tarlei Pissarra / Banca: Osmar Delmanto Junior / Banca: Luciano Nardini Gomes / Banca: Fernanda Leite Ribeiro / Doutor

O conhecimento dos equipamentos e metodologias para o controle e redução de perdas reais em sistemas de abastecimento de água tem assumido um papel importante no setor de saneamento, diante da necessidade de sustentabilidade e conservação ambiental. Este trabalho apresenta os principais equipamentos utilizados em detecção acústica de vazamentos não visíveis, dentro de suas variáveis, vantagens e desvantagens para cada tipo e possibilidade de aplicação e permite aos gestores a escolha dos equipamentos em função de suas necessidades e possibilidades. Apresenta os princípios físicos que norteiam o funcionamento dos equipamentos, nos estudos do comportamento do som nos vários ambientes envolvidos, bem como na capacidade humana em discernir esses sons. A metodologia para essa atividade é fortemente influenciada por esses fatores e seu conhecimento é fundamental para o sucesso dos trabalhos de detecção de vazamentos por detecção acústica. Equipamentos e metodologias de detecção de vazamentos não acústicos têm sido cada vez mais utilizados e são apresentadas as suas principais características e aplicabilidades. O estudo da VRP e do booster, bem como os procedimentos e padrões para os ramais prediais de ligação de água, podem ser utilizados para o efetivo controle e redução de perdas reais em sistemas de abastecimento de água. / The knowledge and methodologies of the equipments for the control and reduction of real losses in the water supply systems have assumed an important role in the sanitation sector, face to the necessity of sustainability and environmental preservation. This study presents the main equipments used in the acoustic leakage detection, exploring its variables, advantages and disadvantages for each type and application possibilities, giving to the managers the choice of the equipments considering their necessities and possibilities. It presents the physical principles that direct the equipments working in the studies of sound behavior in the different environments involved, such as the human capacity to identifying these sounds. The methodology for this activity is strongly influenced by these factors and its knowledge is fundamental for the success of the leakage detection works by acoustic detection. Equipments and methodologies of non-acoustic leakage detection have been more and more used and its main characteristics and uses are presented in this study. The RPV and boosters study, such as the procedures and standards to buildings extensions of the water connection, can be used for the effective control and reduction of the real looses in the water supply systems.

O presente trabalho propõe uma evolução metodológica na operação do Sistema Adutor Metropolitano de São Paulo, em tempo real. Foi implantado um modelo matemático, em tempo real, de previsão de consumo de água horário para uma melhoria na performance operacional. Descrevem-se vários procedimentos de sistema de controle operacional, desde manual até totalmente automático, em sistemas de abastecimento. O sistema de abastecimento de São Paulo é classificado neste contexto. Foi analisada a possibilidade de desenvolvimento da situação atual rumo a um controle mais eficiente, através do uso de um modelo de previsão de demanda de água. O “estado da arte” em modelos de previsão de consumo de água é apresentado através de uma revisão bibliográfica especifica. Foi desenvolvida uma interface entre um modelo de rede hidráulica e um modelo de previsão de demanda de água existente, ambos utilizando dados operacionais, obtidos em tempo real de um sistema de telemetria. A interface foi testada em um estudo de caso do Sistema Adutor de São Paulo. Com a utilização de um modelo de previsão, concluiu-se que é possível estabelecer regras operacionais mais eficientes. Essa eficiência é demonstrada pela redução do número de mudanças de posição de válvula e estado de bombas, bem como é observada a redução do custo de energia elétrica (reduzindo o bombeamento em horário de maior custo). Os benefícios obtidos do uso conjunto do modelo simulador hidráulico e do modelo de previsão de demanda não podem ser considerados como o ótimo global. Seria necessário dispor de um modelo de otimização (programação automática). De qualquer forma, foi concluído que o investimento na implementação desses dois modelos é extremamente atrativa. / This work proposes a methodological evolution of a real time water distribution system operation applied to the Water Mains System of Metropolitan Region of Sao Paulo. It was settled a mathematical model in real time, to forecast hourly water consumptions, intending to increase operational performance. Several operational control procedures of water systems were described, since manual ones until total automatic ones. Sao Paulo system is classified into this concept. The possibility of development from the present status toward a more efficient control was analyzed, through the use of a water demand prediction model. State-of-art of water demand models is presented, through a specific literature review. An interface between a hydraulic network model and an existing water demand prediction model were developed both of them using operational data, obtained in real time by a telemetric system. The interface was tested in a case study of Sao Paulo Water Mains System. One concludes that through the use of the prediction model, it was possible to make more efficient operational schedules. This efficiency is demonstrated by the reduction in number of valve positions changes and in pump status changes, as well as a decrease in energy costs could be observed ( reducing pump operations in hours of more expensive costs). Benefits obtained by the conjunctive use of the hydraulic simulation model and the water demand prediction model can not be admitted as the global optimum. It would be necessary to make available an optimization model (automatic scheduler). However it was concluded that investment in these two models implementations is extremely attractive.