ROCHA, V. A. G. M. Calibração de coeficientes de rugosidade de redes de distribuição de água usando o método iterativo do gradiente hidráulico alternativo – MIGHA. 2008. 108 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T12:54:47Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_vagmrocha.pdf: 1315516 bytes, checksum: b43741c07656f3904260cdde07c6a20f (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-30T15:42:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_vagmrocha.pdf: 1315516 bytes, checksum: b43741c07656f3904260cdde07c6a20f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T15:42:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_vagmrocha.pdf: 1315516 bytes, checksum: b43741c07656f3904260cdde07c6a20f (MD5) Previous issue date: 2008-06-16 / Hydraulic equilibrium simulation of a network of water distribution pipes is one of the most important phases in the water management process. Hydraulic simulator models need to be as close as possible to reality and in order to achieve that good it is necessary to use hydraulic parameters as precise as possible. Identifying and using real parameters is the key issue is modeling real water distribution systems. The Hazen-Williams roughness coefficient is a parameter which is difficult to determinate precisely for a real network of pipes. In order to determinate it with a certain degree of accuracy, a calibration process must be performed using field measured data such as pressure an and flow measurements on some points of the network. In this study we used a new calibration procedure called MIGHA – Iterative inverse gradient method. The study was performed on a theoretical pipe network and it evaluated the method performance is situations where we do not know pressure and flows in all network pipes and nodes (real cases). It is also presented a comparison between the proposed method (MIGHA) and the genetic algorithm technique. / A simulação das condições de equilíbrio hidráulico de uma rede de distribuição de água é uma das fases mais importantes na gestão dos sistemas de abastecimento de água. Os simuladores hidráulicos precisam reproduzir os modelos com a maior fidelidade possível e, para isso, se faz necessário que se identifique com precisão, os parâmetros do sistema. A identificação desses parâmetros se torna difícil em muitos casos. O coeficiente de rugosidade de Hazen-Williams das tubulações é um parâmetro de difícil identificação devido à sua característica dinâmica. A calibração dos coeficientes de rugosidade das tubulações, bem como a de outros parâmetros dos modelos hidráulicos, é um procedimento necessário para a confiabilidade dos resultados da simulação hidráulica. Neste trabalho, uma rotina computacional é desenvolvida para calibração dos coeficientes de rugosidade de Hazen-Williams das tubulações de redes de distribuição utilizando o MIGHA – Método iterativo de gradiente hidráulico alternativo. O modelo de calibração proposto permite a escolha de parâmetros de cálculo do MIGHA, possibilitando uma análise comparativa que define a melhor configuração do MIGHA a ser aplicada na calibração. O estudo, realizado em uma rede hipotética, avalia também o desempenho do método em situações nas quais não se conhece a pressão em todos os nós da rede. Também foram realizadas análises comparativas com a técnica dos algoritmos genéticos, sendo relatadas as vantagens e desvantagens daquele em relação a este. Os estudos realizados visam a ampliação do conhecimento da técnica, contribuindo para futuros estudos.

O presente trabalho, teve como objetivo verificar as relações entre os coeficientes de uniformidade e a eficiência de irrigação à partir dos dados dos ensaios de aspersores. Foram utilizados dois modelos de aspersores, operando a duas pressões diferentes, à partir do qual, foram obtidas as distribuições das precipitações para treze espaçamentos, através de um programa de computador. O programa baseou-se nos dados de um teste para cada aspersor, fornecendo os coeficientes de uniformidade de Christiansen, Wilcox, Hart, Benami e a Eficiência Padrão de Criddle. Para o ajuste das curvas de distribuição de água dos aspersores, foram utilizados dois modelos matemáticos: o linear e o normal. Relacionou-se através da regressão linear, os dados das lâminas adimensionais de diversas áreas adequadamente irrigadas com os dados de coeficiente de uniformidade de Christiansen e a Eficiência Padrão de Criddle. Em função dos resultados, observou-se que o espaçamento mais adequado, pode ser determinado pelos valores dos coeficientes de uniformidade, excluindo aqueles onde encontram-se valores de precipitação nula. Verificamos, que não houve diferenças significativas entre os modelos linear e normal, para os três grupos de coeficientes de variação. A equação de regressão linear, relacionando a lâmina adimensional e os coeficientes de uniformidade de Christiansen e a Eficiência Padrão de Criddle, mostrou-se significativa. E finalmente, que a eficiência de aplicação tem relação|direta com o coeficiente de uniformidade de Christiansen e é inversamente proporcional à àrea adequadamente irrigada / This study had the scope to verify the relationship between uniformity coefficients and irrigation efficiency for sprinkler systems. It was evaluated the field pattern test data of two sprinkler types operating in two different pressures. In order to simulate the distribution pattern of 13 chosen sprinkler spacings, a computer program was uti1ized to overlap the precipitation of each field test and estimate the uniformity coefficients of Christiansen, Wilcox, Hart, Benami, and Criddle Standard Efficiency. The linear and normal models were fitted to the water distribution data. A linear regression was performed to relate the data of adimensional depths of land area adequately irrigated to the data of the Christiansen Uniformity Coefficient and the Criddle Standard Efficiency. It was observed through the results that the most adequate sprinkler spacing can be determined by the values of the uniformity coefficients excluding those values of null precipitation in the irrigated area. Also was observed that there was no significant difference between the linear and the normal models for three groups of coefficient of variation. The adimensional depths and the Christiansen Uniformity Coefficient and Standard Efficiency of Criddle showed significant 1inear relationship. Finally, it was found that application the efficiency is linearly proportional to the Christiansen uniformity Coefficient and 1inearly inversely proportional to the adequately irrigated area.

O presente trabalho, teve como objetivo verificar as relações entre os coeficientes de uniformidade e a eficiência de irrigação à partir dos dados dos ensaios de aspersores. Foram utilizados dois modelos de aspersores, operando a duas pressões diferentes, à partir do qual, foram obtidas as distribuições das precipitações para treze espaçamentos, através de um programa de computador. O programa baseou-se nos dados de um teste para cada aspersor, fornecendo os coeficientes de uniformidade de Christiansen, Wilcox, Hart, Benami e a Eficiência Padrão de Criddle. Para o ajuste das curvas de distribuição de água dos aspersores, foram utilizados dois modelos matemáticos: o linear e o normal. Relacionou-se através da regressão linear, os dados das lâminas adimensionais de diversas áreas adequadamente irrigadas com os dados de coeficiente de uniformidade de Christiansen e a Eficiência Padrão de Criddle. Em função dos resultados, observou-se que o espaçamento mais adequado, pode ser determinado pelos valores dos coeficientes de uniformidade, excluindo aqueles onde encontram-se valores de precipitação nula. Verificamos, que não houve diferenças significativas entre os modelos linear e normal, para os três grupos de coeficientes de variação. A equação de regressão linear, relacionando a lâmina adimensional e os coeficientes de uniformidade de Christiansen e a Eficiência Padrão de Criddle, mostrou-se significativa. E finalmente, que a eficiência de aplicação tem relação|direta com o coeficiente de uniformidade de Christiansen e é inversamente proporcional à àrea adequadamente irrigada / This study had the scope to verify the relationship between uniformity coefficients and irrigation efficiency for sprinkler systems. It was evaluated the field pattern test data of two sprinkler types operating in two different pressures. In order to simulate the distribution pattern of 13 chosen sprinkler spacings, a computer program was uti1ized to overlap the precipitation of each field test and estimate the uniformity coefficients of Christiansen, Wilcox, Hart, Benami, and Criddle Standard Efficiency. The linear and normal models were fitted to the water distribution data. A linear regression was performed to relate the data of adimensional depths of land area adequately irrigated to the data of the Christiansen Uniformity Coefficient and the Criddle Standard Efficiency. It was observed through the results that the most adequate sprinkler spacing can be determined by the values of the uniformity coefficients excluding those values of null precipitation in the irrigated area. Also was observed that there was no significant difference between the linear and the normal models for three groups of coefficient of variation. The adimensional depths and the Christiansen Uniformity Coefficient and Standard Efficiency of Criddle showed significant 1inear relationship. Finally, it was found that application the efficiency is linearly proportional to the Christiansen uniformity Coefficient and 1inearly inversely proportional to the adequately irrigated area.

uniformidade de distribuição de água por aspersão é determinada em laboratório ou campo sobre solo nu. A cultura, no entanto, pode alterar esta distribuição ao longo do seu ciclo. Neste trabalho investigou-se a influência da cultura do milho na distribuição de água em três níveis de Coeficientes de Uniformidade de Christhiansen: Parcela I, com CUC=62,73%, Parcela II com CUC=73% e Parcela III, com CUC=89%, descrevendo também o perfil desta distribuição entre as linhas de plantio. A cultura do milho reduziu o CUC com que a água foi distribuída pelo equipamento para valores estimados de até 4%, 10%, e 20% nas três parcelas respectivamente. Observou-se que cerca de metade da precipitação total (44,5 e 50,0% respectivamente) chegou ao solo via escoamento pelo colmo (Ec) nas parcelas I e II, enquanto na III houve maior precipitação interna (61%) que Ec (38,8%). Os valores de precipitação e de intensidade de precipitação afetaram o perfil desta distribuição. A consideração destes fatores pode ser útil na otimização de quimigações. / not available

Visando a avaliação dos principais métodos de estimativas da uniformidade de distribuição foram simulados conjuntos de vazão de 2 micro aspersores. Os valores de vazão foram gerados com diferentes graus de variabilidade, obtendo-se coeficientes de variação de 4% a 20% em intervalos de 1%. Para cada conjunto foi calculada a uniformidade de emissão, uniformidade de emissão absoluta e uniformidade estatística em diferentes tamanhos amostrais e também no consenso de cada conjunto. Foram feitas regressões lineares entre os valores de uniformidade de cada método calculados com base nos censos obtendo-se altos coeficientes de determinação. Foram avaliadas também as uniformidades das vazões de 2 sistemas de micro aspersão obtidas em campo pelos mesmos métodos. Os valores obtidos foram comparados com os valores calculados através das equações propostas, chegando-se a valores bastante próximos. A uniformidade estatística revelou-se o melhor método para estimativa dos valores de uniformidade. As equações propostas mostraram-se capazes de estimar o valor de uniformidade por qualquer dos métodos avaliados / not available

Tese de mestrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

GALIZA, R. V. P. Calibração de rugosidade de tubulações de redes de distribuição de água, via método transiente inverso com aplicação de algoritmo genético. 2009. 162 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T18:07:13Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_rvpgaliza.pdf: 1220509 bytes, checksum: 43d4d3d650265457540f7a266aabe838 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-30T16:26:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_rvpgaliza.pdf: 1220509 bytes, checksum: 43d4d3d650265457540f7a266aabe838 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T16:26:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_rvpgaliza.pdf: 1220509 bytes, checksum: 43d4d3d650265457540f7a266aabe838 (MD5) Previous issue date: 2009-09-03 / An important step in the modelling of hydraulic networks, calibration makes it possible to predict the behavior of physical parameters essential to decision-making. The present study used inverse transient analysis with a genetic algorithm to calibrate pipe roughness in a water distribution network with simulations based on variable parameters such as mutation, number of chromosomes, number of generations, number of nodes, transient time and type of demand variation (abrupt or smooth). Simulations were divided into cases, and each solution given by the computer model was evaluated by an objective function, based on the squared difference between estimated and actual results for the transient loads in the monitored node(s). An analysis of the solutions given by the model shows how the inverse method, the genetic algorithm and the choice of parameters influenced final results. A study of the cases revealed that for the network under study the efficiency of the method could not be improved by increasing isolated parameters of the genetic algorithm alone. In accordance with the inverse method employed, a set of roughness values was created by averaging the solutions found for the same parameters in ten successive runs of the genetic algorithm (seeds). The estimated hydraulic loads in the monitored node(s) were close to the actual loads, with calculated roughness values very similar to actual roughness values in some of the pipe sections. The efficiency of the method was evaluated by mean relative error (MRE) testing (comparing the mean relative errors of estimated and actual roughness values for each pipe). The best MRE result was 18.9%. The smallest relative error (1%) was observed in pipe 2, the biggest (59.1%) in pipe 10 / A calibração é um passo importante na modelagem da rede hídrica,através desta é possível conhecer o comportamento de características físicas da rede de grande importância na tomada de decisão. Este trabalho consiste em utilizar o método transiente inverso aplicado como algoritmo genérico, para calibração das rugosidades das tubulações de uma rede de distribuição da água por meio de simulações a partir da variação de parâmetros como: mutação, número de cromossomos, número de gerações quantidade de nós medidos, tempo do transiente e tipo de variação da demanda(brusca e suave). As simulações foram divididas em casos, ande cada solução encontrada pelo modelo computacional foi avaliada por uma função objetiva, baseada na diferença quadrática entre resultados observados e calculados para as cargas transientes no(s) nó(s) monitorados. As análises da situações encontradas demonstram como método inverso, o algoritmo genérico e a escolha d seus parâmetros influenciam o resultado final. Por meio dos casos,observou-se que a rede estudada, não adianta simplesmente aumentar isoladamente os valores dos parâmetros do algoritmo genérico no intuito de melhora a eficiência do método. Como se trata de um método inverso, uma combinação especifica de rugosidades foi gerada a partir da medida das soluções obtidas, sob os mesmos parâmetros, em dez aplicações sucessivas do algoritmo genérico (sementes). Os resultados apresentados para as cargas hidráulicas no(s) nó(s), monitorados(s) foram bem próximas das cargas consideradas reais(observadas), tendo em trechos das tubulações valores para rugosidade bem próximo dos considerados reais. A eficiência dos resultados encontrados foi medida por meio do erro Médio Relativo, ou seja, da média dos erros relativos entre as rugosidades reais (observadas) e estimadas (calculadas) de tubo. O melhor resultado de EMR encontrado foi 18,9% onde observou-se um menor erro relativo (1%) para o tubo 2, e um maior erro relativo (59,1%) detectado no tubo 10

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:26:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2049_1.pdf: 8995821 bytes, checksum: d2a566dca4e7959219d7c624eee20c8a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Esta pesquisa teve por objetivo desenvolver um sistema aplicativo, com base em Sistema de Informações Geográficas (SIG) para analisar as redes de distribuição de água e dar subsídios ao planejamento das ações para redução das perdas de água. Para isso foi criado um modelo conceitual de um Sistema de Abastecimento de Água, empregando-se a Modelagem de Dados Espaciais Orientada a Objetos, em linguagem UML. O modelo físico correspondente foi implementado e testado na forma de um projeto piloto, utilizando-se o programa ArcGIS da ESRI. A área de estudo correspondeu a um distrito operacional e um setor comercial da Companhia Pernambucana de Saneamento (COMPESA), na cidade do Recife. O resultado do teste mostrou que o objetivo da pesquisa foi atingido e que o emprego de uma estrutura topológica de redes foi fundamental para o sucesso do sistema aplicativo

uniformidade de distribuição de água por aspersão é determinada em laboratório ou campo sobre solo nu. A cultura, no entanto, pode alterar esta distribuição ao longo do seu ciclo. Neste trabalho investigou-se a influência da cultura do milho na distribuição de água em três níveis de Coeficientes de Uniformidade de Christhiansen: Parcela I, com CUC=62,73%, Parcela II com CUC=73% e Parcela III, com CUC=89%, descrevendo também o perfil desta distribuição entre as linhas de plantio. A cultura do milho reduziu o CUC com que a água foi distribuída pelo equipamento para valores estimados de até 4%, 10%, e 20% nas três parcelas respectivamente. Observou-se que cerca de metade da precipitação total (44,5 e 50,0% respectivamente) chegou ao solo via escoamento pelo colmo (Ec) nas parcelas I e II, enquanto na III houve maior precipitação interna (61%) que Ec (38,8%). Os valores de precipitação e de intensidade de precipitação afetaram o perfil desta distribuição. A consideração destes fatores pode ser útil na otimização de quimigações. / not available

Visando a avaliação dos principais métodos de estimativas da uniformidade de distribuição foram simulados conjuntos de vazão de 2 micro aspersores. Os valores de vazão foram gerados com diferentes graus de variabilidade, obtendo-se coeficientes de variação de 4% a 20% em intervalos de 1%. Para cada conjunto foi calculada a uniformidade de emissão, uniformidade de emissão absoluta e uniformidade estatística em diferentes tamanhos amostrais e também no consenso de cada conjunto. Foram feitas regressões lineares entre os valores de uniformidade de cada método calculados com base nos censos obtendo-se altos coeficientes de determinação. Foram avaliadas também as uniformidades das vazões de 2 sistemas de micro aspersão obtidas em campo pelos mesmos métodos. Os valores obtidos foram comparados com os valores calculados através das equações propostas, chegando-se a valores bastante próximos. A uniformidade estatística revelou-se o melhor método para estimativa dos valores de uniformidade. As equações propostas mostraram-se capazes de estimar o valor de uniformidade por qualquer dos métodos avaliados / not available