PEREIRA, R. F. Calibração do coeficiente de decaimento do cloro (Kw) em redes de abastecimento de água utilizando o método iterativo do gradiente hidráulico alternativo (MIGHA). 2009. 91 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 2016-04-28T17:21:49Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_rfpereira.pdf: 837369 bytes, checksum: df5f27712e054e2031dae9b0f43a639e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-06-01T15:39:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_rfpereira.pdf: 837369 bytes, checksum: df5f27712e054e2031dae9b0f43a639e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T15:39:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_rfpereira.pdf: 837369 bytes, checksum: df5f27712e054e2031dae9b0f43a639e (MD5) Previous issue date: 2009-09-02 / One of the biggest challenges of the Brazilian companies to sanitation is the provision of drinking water within the quality standards recommended by the Ordinance No 518/2004 of the Ministry of Health. To obtain this quality, it is common practice to use chlorine in water treatment plants. However, it participates in various reactions with the compounds of organic and inorganic nature on the inside of pipes, reacting both within the liquid, as the walls of the pipes, causing the decay of chlorine throughout the distribution network. Considering the above, to make more efficient the management of residual chlorine in water distribution systems, the literature describes the use of modeling, assuming that the effects of the decay of chlorine can be represented by the coefficients kbulk and kwall. However, the calculation of these parameters is a complex task, because the systems have different types of piping materials, variation of age of the pipes that make up and the types of springs (surface and underground) entered in the system. In this work, it developed a computational routine to determine the parameter of decay of chlorine in the walls of the pipes (kwall) in distribution networks for drinking water, using the Iterative Method of Hydraulic Gradient Alternative (MIGHA) as a method of optimization. The proposed calibration model was applied to a network model, with results evaluated according to the number of nodes with residual chlorine concentrations of the known. In order to compare the results, the proposed model was also applied to a hypothetical network studied in other works whose determination of the parameter in question was performed by the method of genetic algorithms / Um dos maiores desafios das companhias brasileiras de saneamento é a disponibilização de água potável dentro dos padrões de qualidade preconizados pela Portaria nº 518/2004 do Ministério da Saúde. Para obtenção dessa qualidade, é prática comum a utilização de cloro nas estações de tratamento de água, porém, este participa de diversas reações com os compostos de natureza orgânica e inorgânica presentes no interior das tubulações, reagindo tanto no seio do líquido, quanto nas paredes dos tubos, ocasionando o decaimento do cloro ao longo da rede de distribuição. Diante do exposto, para tornar mais eficiente o gerenciamento do cloro residual em sistemas distribuição de água, a literatura expõe a utilização da modelagem, assumindo que os efeitos do decaimento do cloro podem ser representados pelos coeficientes kbulk e kwall. Contudo, o cálculo dos valores desses parâmetros é uma tarefa complexa, em virtude dos sistemas apresentarem diversos tipos de materiais das tubulações, variação da idade dos tubos que os compõem e os tipos de mananciais (superficiais e subterrâneos) inseridos no sistema. Neste trabalho, é desenvolvida uma rotina computacional a fim de determinar o parâmetro de decaimento do cloro nas paredes das tubulações (kwall) em redes de distribuição de água potável, utilizando o Método Iterativo do Gradiente Hidráulico Alternativo (MIGHA) como método de otimização. O modelo de calibração proposto foi aplicado em uma rede modelo, com resultados avaliados de acordo com a quantidade de nós com concentrações do residual de cloro conhecidas. Com o objetivo de comparação dos resultados, o modelo proposto, também foi aplicado em uma rede modelo estudada em outros trabalhos cuja determinação do parâmetro em questão foi realizada através do método dos algoritmos genéticos

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Um dos maiores desafios das companhias brasileiras de saneamento à a disponibilizaÃÃo de Ãgua potÃvel dentro dos padrÃes de qualidade preconizados pela Portaria n 518/2004 do MinistÃrio da SaÃde. Para obtenÃÃo dessa qualidade, à prÃtica comum a utilizaÃÃo de cloro nas estaÃÃes de tratamento de Ãgua, porÃm, este participa de diversas reaÃÃes com os compostos de natureza orgÃnica e inorgÃnica presentes no interior das tubulaÃÃes, reagindo tanto no seio do lÃquido, quanto nas paredes dos tubos, ocasionando o decaimento do cloro ao longo da rede de distribuiÃÃo. Diante do exposto, para tornar mais eficiente o gerenciamento do cloro residual em sistemas distribuiÃÃo de Ãgua, a literatura expÃe a utilizaÃÃo da modelagem, assumindo que os efeitos do decaimento do cloro podem ser representados pelos coeficientes kbulk e kwall. Contudo, o cÃlculo dos valores desses parÃmetros à uma tarefa complexa, em virtude dos sistemas apresentarem diversos tipos de materiais das tubulaÃÃes, variaÃÃo da idade dos tubos que os compÃem e os tipos de mananciais (superficiais e subterrÃneos) inseridos no sistema. Neste trabalho, à desenvolvida uma rotina computacional a fim de determinar o parÃmetro de decaimento do cloro nas paredes das tubulaÃÃes (kwall) em redes de distribuiÃÃo de Ãgua potÃvel, utilizando o MÃtodo Iterativo do Gradiente HidrÃulico Alternativo (MIGHA) como mÃtodo de otimizaÃÃo. O modelo de calibraÃÃo proposto foi aplicado em uma rede modelo, com resultados avaliados de acordo com a quantidade de nÃs com concentraÃÃes do residual de cloro conhecidas. Com o objetivo de comparaÃÃo dos resultados, o modelo proposto, tambÃm foi aplicado em uma rede modelo estudada em outros trabalhos cuja determinaÃÃo do parÃmetro em questÃo foi realizada atravÃs do mÃtodo dos algoritmos genÃticos / One of the biggest challenges of the Brazilian companies to sanitation is the provision of drinking water within the quality standards recommended by the Ordinance No 518/2004 of the Ministry of Health. To obtain this quality, it is common practice to use chlorine in water treatment plants. However, it participates in various reactions with the compounds of organic and inorganic nature on the inside of pipes, reacting both within the liquid, as the walls of the pipes, causing the decay of chlorine throughout the distribution network. Considering the above, to make more efficient the management of residual chlorine in water distribution systems, the literature describes the use of modeling, assuming that the effects of the decay of chlorine can be represented by the coefficients kbulk and kwall. However, the calculation of these parameters is a complex task, because the systems have different types of piping materials, variation of age of the pipes that make up and the types of springs (surface and underground) entered in the system. In this work, it developed a computational routine to determine the parameter of decay of chlorine in the walls of the pipes (kwall) in distribution networks for drinking water, using the Iterative Method of Hydraulic Gradient Alternative (MIGHA) as a method of optimization. The proposed calibration model was applied to a network model, with results evaluated according to the number of nodes with residual chlorine concentrations of the known. In order to compare the results, the proposed model was also applied to a hypothetical network studied in other works whose determination of the parameter in question was performed by the method of genetic algorithms

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / 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 â 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 simulaÃÃo das condiÃÃes de equilÃbrio hidrÃulico de uma rede de distribuiÃÃo de Ãgua à uma das fases mais importantes na gestÃo dos sistemas de abastecimento de Ãgua. Os simuladores hidrÃulicos precisam reproduzir os modelos com a maior fidelidade possÃvel e, para isso, se faz necessÃrio que se identifique com precisÃo, os parÃmetros do sistema. A identificaÃÃo desses parÃmetros se torna difÃcil em muitos casos. O coeficiente de rugosidade de Hazen-Williams das tubulaÃÃes à um parÃmetro de difÃcil identificaÃÃo devido à sua caracterÃstica dinÃmica. A calibraÃÃo dos coeficientes de rugosidade das tubulaÃÃes, bem como a de outros parÃmetros dos modelos hidrÃulicos, à um procedimento necessÃrio para a confiabilidade dos resultados da simulaÃÃo hidrÃulica. Neste trabalho, uma rotina computacional à desenvolvida para calibraÃÃo dos coeficientes de rugosidade de Hazen-Williams das tubulaÃÃes de redes de distribuiÃÃo utilizando o MIGHA â MÃtodo iterativo de gradiente hidrÃulico alternativo. O modelo de calibraÃÃo proposto permite a escolha de parÃmetros de cÃlculo do MIGHA, possibilitando uma anÃlise comparativa que define a melhor configuraÃÃo do MIGHA a ser aplicada na calibraÃÃo. O estudo, realizado em uma rede hipotÃtica, avalia tambÃm o desempenho do mÃtodo em situaÃÃes nas quais nÃo se conhece a pressÃo em todos os nÃs da rede. TambÃm foram realizadas anÃlises comparativas com a tÃcnica dos algoritmos genÃticos, sendo relatadas as vantagens e desvantagens daquele em relaÃÃo a este. Os estudos realizados visam a ampliaÃÃo do conhecimento da tÃcnica, contribuindo para futuros estudos.