The modeling of the traffic flow on the urban road infrastructure have become one of the most important tools to analyze the performance of new strategies and policies of traffic control aimed at improving the efficiency of the transportation system. However, to model the traffic flow in a solid way it is essential that the stages of calibration and validation of the simulation model are satisfactorily accomplished. This work presents a procedure, with an eminently practical focus, for the calibration and validation of simulation models to analyze tactical and operational interventions in the urban road network. This procedure comprises the following stages: i) definition of the road network to be modeled; ii) selection of the simulation model; iii) definition of the simulation network; and iv) calibration and validation of the simulation model. After specifying the tasks necessary to develop each one of these stages, this procedure was applied in an area of the city of Fortaleza-CearÃ, using a traffic microsimulation software (INTEGRATION) and a mesosimulation package (TransCAD), to compare the calibration processes in each one, emphasizing their specificities. Nowadays, the use of traffic simulation models is not very spread in the Brazilian technical community and there are no calibration and validation procedures to facilitate the use of these programs. The author hopes that the procedure proposed in this research, as well as the discussions about its application, help to diffuse the use of traffic simulation to support the evaluation of interventions that provide a better use of the actual transportation infrastructure. / A modelagem do fluxo de veÃculos na infra-estrutura viÃria urbana tem se constituÃdo uma ferramenta cada vez mais importante para a anÃlise do desempenho de novas estratÃgias e polÃticas de controle de trÃfego idealizadas para potencializar a eficiÃncia do sistema de transportes. Entretanto, para simular o fluxo veicular de maneira consistente à essencial que as etapas de calibraÃÃo e validaÃÃo do modelo de simulaÃÃo sejam plenamente concluÃdas. Este trabalho propÃe um procedimento, com enfoque eminentemente prÃtico, para a calibraÃÃo e validaÃÃo de modelos de simulaÃÃo para a anÃlise de intervenÃÃes tÃtico-operacionais na malha viÃria urbana. Este procedimento à composto pelas seguintes etapas: i) definiÃÃo da malha viÃria a ser modelada; ii) escolha do modelo de simulaÃÃo; iii) definiÃÃo da rede de simulaÃÃo; e iv) calibraÃÃo e validaÃÃo do modelo de simulaÃÃo. ApÃs o detalhamento das tarefas necessÃrias para vencer cada uma destas etapas, este foi aplicado em uma regiÃo da cidade de Fortaleza, utilizando um programa de microssimulaÃÃo do trÃfego (INTEGRATION) e um pacote computacional de mesossimulaÃÃo (TransCAD), visando comparar o processo de calibraÃÃo em cada um deles, ressaltando as suas especificidades. Atualmente, a utilizaÃÃo de modelos de simulaÃÃo do trÃfego veicular nÃo à muito difundida na comunidade tÃcnica brasileira e nem existem procedimentos de calibraÃÃo e validaÃÃo disponÃveis para facilitar o emprego destes programas. Espera-se que o procedimento proposto nesta pesquisa, bem como as discussÃes sobre a sua aplicaÃÃo, ajudem a difundir o uso deste ferramental como suporte à decisÃo na avaliaÃÃo de intervenÃÃes que visem principalmente uma melhor utilizaÃÃo da infra-estrutura viÃria existente.

nÃo hà / A modelagem do comportamento de fenÃmenos complexos, como a transformaÃÃo de chuva em vazÃo, envolve o ajuste de uma sÃrie de parÃmetros, conferindo relativa dificuldade para sua prediÃÃo. No Estado do CearÃ, esta tarefa se torna ainda mais complicada, devido à carÃncia de dados fluviomÃtricos, e, sobretudo por se tratar de uma regiÃo caracterizada pelos baixos Ãndices pluviomÃtricos e pelo regime fluviomÃtrico intermitente preponderante. Os modelos do tipo transformaÃÃo de chuva em vazÃo SMAP e HYMOD em intervalo diÃrio, os quais apresentam como entradas, alÃm da altura mÃdia de precipitaÃÃo, a evaporaÃÃo, tÃm sido aplicados a bacias hidrogrÃficas do Cearà apresentando bons Ãndices de correlaÃÃo na fase de validaÃÃo. A calibraÃÃo destes modelos envolve o ajuste dos seus parÃmetros percorrendo-se um espaÃo de busca a fim de se minimizar uma funÃÃo objetivo, tratando-se de um processo estocÃstico. Desta forma, objetivando-se apresentar um modelo nÃo-paramÃtrico e determinÃstico para a transformaÃÃo chuva-deflÃvio, sÃo utilizadas as Redes Neurais Artificiais, as quais tÃm apresentado desempenho satisfatÃrio na modelagem de problemas de difÃcil prediÃÃo, inclusive no Ãmbito dos recursos hÃdricos. Para o estudo de caso foi escolhida a bacia hidrogrÃfica da Barragem Arneiroz II, a qual dispÃe de um posto fluviomÃtrico com uma sÃrie pseudo-histÃrica relativamente extensa. Assim, foram calibrados os modelos HYMOD, SMAP, modelos tradicionalmente utilizados pela FUNCEME, e uma rede neural do tipo perceptron multicamadas, treinada pelo algoritmo de retro propagaÃÃo atravÃs do programa Q-net. Para a calibraÃÃo dos modelos SMAP e HYMOD foi utilizado um algoritmo evolucionÃrio denominado Particle Swarm Optimization (PSO). Os resultados obtidos com o modelo de RNA foram comparados aos resultados obtidos pelos modelos SMAP e HYMOD atravÃs do parÃmetro de desempenho proposto por Nash & Sutcliffe (1970). Os resultados obtidos mostraram que o modelo HYMOD foi aquele para o qual parÃmetro de Nash obtido foi maior que os valores dos modelos SMAP e RNA. A modelagem chuva-deflÃvio com as RNA nÃo apresentaram resultados satisfatÃrios se comparados aos outros dois modelos hidrolÃgicos empregados. Isto pode ser justificado pelo fato de que o modelo considerou apenas os dados de pluviometria, nÃo tendo sido abastecido com outras variÃveis importantes na definiÃÃo do fenÃmeno chuva-vazÃo. / A modelagem do comportamento de fenÃmenos complexos, como a transformaÃÃo de chuva em vazÃo, envolve o ajuste de uma sÃrie de parÃmetros, conferindo relativa dificuldade para sua prediÃÃo. No Estado do CearÃ, esta tarefa se torna ainda mais complicada, devido à carÃncia de dados fluviomÃtricos, e, sobretudo por se tratar de uma regiÃo caracterizada pelos baixos Ãndices pluviomÃtricos e pelo regime fluviomÃtrico intermitente preponderante. Os modelos do tipo transformaÃÃo de chuva em vazÃo SMAP e HYMOD em intervalo diÃrio, os quais apresentam como entradas, alÃm da altura mÃdia de precipitaÃÃo, a evaporaÃÃo, tÃm sido aplicados a bacias hidrogrÃficas do Cearà apresentando bons Ãndices de correlaÃÃo na fase de validaÃÃo. A calibraÃÃo destes modelos envolve o ajuste dos seus parÃmetros percorrendo-se um espaÃo de busca a fim de se minimizar uma funÃÃo objetivo, tratando-se de um processo estocÃstico. Desta forma, objetivando-se apresentar um modelo nÃo-paramÃtrico e determinÃstico para a transformaÃÃo chuva-deflÃvio, sÃo utilizadas as Redes Neurais Artificiais, as quais tÃm apresentado desempenho satisfatÃrio na modelagem de problemas de difÃcil prediÃÃo, inclusive no Ãmbito dos recursos hÃdricos. Para o estudo de caso foi escolhida a bacia hidrogrÃfica da Barragem Arneiroz II, a qual dispÃe de um posto fluviomÃtrico com uma sÃrie pseudo-histÃrica relativamente extensa. Assim, foram calibrados os modelos HYMOD, SMAP, modelos tradicionalmente utilizados pela FUNCEME, e uma rede neural do tipo perceptron multicamadas, treinada pelo algoritmo de retro propagaÃÃo atravÃs do programa Q-net. Para a calibraÃÃo dos modelos SMAP e HYMOD foi utilizado um algoritmo evolucionÃrio denominado Particle Swarm Optimization (PSO). Os resultados obtidos com o modelo de RNA foram comparados aos resultados obtidos pelos modelos SMAP e HYMOD atravÃs do parÃmetro de desempenho proposto por Nash & Sutcliffe (1970). Os resultados obtidos mostraram que o modelo HYMOD foi aquele para o qual parÃmetro de Nash obtido foi maior que os valores dos modelos SMAP e RNA. A modelagem chuva-deflÃvio com as RNA nÃo apresentaram resultados satisfatÃrios se comparados aos outros dois modelos hidrolÃgicos empregados. Isto pode ser justificado pelo fato de que o modelo considerou apenas os dados de pluviometria, nÃo tendo sido abastecido com outras variÃveis importantes na definiÃÃo do fenÃmeno chuva-vazÃo.

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.

nÃo hà / O objetivo do trabalho foi o desenvolvimento de um sensor capacitivo de umidade e a calibraÃÃo do mesmo utilizando o mÃtodo gravimÃtrico e a cÃlula de carga. Para simular um capacitor com caracterÃsticas prÃximas Ãs dos comercialmente vendidos, isolaram-se as placas com verniz bi-componente, do tipo utilizado para isolamento de motores de carro. A isolaÃÃo alcanÃada, medida pelo multÃmetro, foi da ordem de 106 W. O sensor fez parte de um oscilador RC implementado utilizando-se o circuito integrado (CI) 74LS122 como âmultivibradorâ. A saÃda do circuito RC foi inserida em um divisor de freqÃÃncia. Foi feito uso do contador de pulsos TC4040 e de um similar HEF4040, a fim de verificar as respectivas formas de onda de saÃda. O segundo apresentou uma resposta mais uniforme e a forma de onda quadrada, jà o primeiro apresentou uma forma de onda de saÃda um pouco discrepante, tendendo para uma onda triangular, mas nÃo uniformemente. O circuito foi instalado na placa do sensor com o intuito de minimizar a influÃncia da capacitÃncia inerente aos cabos. O monitoramento dos dados e a calibraÃÃo do sensor foram efetuados durante sessenta e trÃs dias, sendo verificados quatro vezes ao dia e com trÃs leituras. A temperatura foi tambÃm monitorada dessa forma. Para tal, foram empregados dois sistemas. O primeiro foi instalado em um tubo de PVC de 2", contendo solo seco ao ar posteriormente saturado, e monitorou-se a drenagem de Ãgua por meio da pesagem em uma balanÃa de precisÃo. No segundo sistema, foram instalados trÃs sensores em uma caixa contendo solo Ãmido e a calibraÃÃo do sensor foi obtida por intermÃdio da cÃlula de carga. O tempo de resposta foi conseguido usando o sistema de PVC, cuja Ãgua foi drenada; efetuou-se novamente a saturaÃÃo do sistema com Ãgua, e verificou-se com um sistema de aquisiÃÃo de dados a resposta do sensor, que foi da ordem de segundos. Os fatores que influenciaram a resposta do sensor foram avaliados, concluindo-se que a temperatura influencia, porÃm nÃo de maneira tÃo significativa quanto a umidade do solo. Os nÃveis de significÃncia para a umidade foram de atà 0,01 % contrastando com os da temperatura de somente 7 %. VÃlido para todos os sensores, inclusive a cÃlula de carga. O modelo estatÃstico que mais se adequou à resposta dos sensores foi a regressÃo mÃltipla polinomial. / The development of a capacitive sensor based on dielectric characteristics of soil was carried through this work. The sensor was designed as a probe. A fiberglass circuit board was chosen to simulate a parallel plate capacitor. To simulate a capacitor with characteristics similar to the ones commercially sold, within electrical isolation, the plates were isolated by varnish of the type used for isolation of car engines. A value of 106 W of the insulation was measured by a multimeter. The sensor was part of an oscillator RC provided by an integrated circuit to perform the oscillator, the 74LS122 a multivibrating oscillator which gave better responses. The RC circuit output was the input of a frequency divider. The IC TC4040 and HEF4040 both similar counters were used in order to verify the output wave forms. The second one provided a uniform and square waveform, although the first one provided an output waveform tending to triangular. The circuit was printed on the plate of the sensor in order to minimize the influence inherent wire capacitance. The data acquisition, monitoring and the probe calibration had been acquired daily, four times a day and with three readings for sixty three days. The temperature also was monitored this way for both systems. The first one installed in a 2" PVC pipe filled with air dry soil, the water drainage was monitored by weighting. In another system had been installed three sensors in a box full filled by humid soil. The calibration of the sensor was supplied by the strain gage. The time response was obtained using the PVC system, whose water was drained, the soil submitted to saturation again and data were acquired by a microprocessor-based system of data acquisition supplying an output of seconds. The factors that had influenced the sensor output had been evaluated, concluding that the temperature influences however not in so significant way as moistures. The moisture significance levels had been of up to 0,01 % contrasting with the ones of the temperature 7 %. This was valid for all the sensors and also strain gage. The statistical models that more fitted the sensors output were the multiple regression followed by the polynomial regression.

A simulaÃÃo das condiÃÃes de equilÃbrio hidrÃulico de uma rede de distribuiÃÃo à uma das principais etapas na anÃlise tÃcnica de sistemas de abastecimento de Ãgua. Para que os modelos simuladores reproduzam com fidelidade o escoamento do fluido na rede, à fundamental que os parÃmetros do sistema sejam identificados com precisÃo. Considerando o coeficiente de resistÃncia das tubulaÃÃes como a variÃvel de maior dificuldade de determinaÃÃo devido à sua caracterÃstica dinÃmica, à desenvolvida uma rotina computacional para calibraÃÃo da rugosidade absoluta ou do coeficiente de Hazen-Williams de redes de distribuiÃÃo, utilizando o mÃtodo dos algoritmos genÃticos como tÃcnica de otimizaÃÃo. O modelo de calibraÃÃo proposto permite a escolha de parÃmetros de cÃlculo dos algoritmos genÃticos, possibilitando uma anÃlise comparativa entre mÃtodos de substituiÃÃo de indivÃduos, operadores de seleÃÃo, mutaÃÃo e recombinaÃÃo (crossover), bem como uma avaliaÃÃo da influÃncia da quantidade de indivÃduos da populaÃÃo inicial na qualidade das soluÃÃes encontradas. Os resultados da calibraÃÃo realizada em uma rede hipotÃtica apontam as vantagens e desvantagens dos principais parÃmetros e operadores do mÃtodo dos algoritmos genÃticos, demonstrando que a pesquisa ampliou os conhecimentos sobre a tÃcnica, contribuindo para a sua aplicaÃÃo de forma mais eficiente. / Simulation of hydraulic equilibrium conditions on distribution network is fundamental to technically analyze water supply systems. In order to reproduce reliable results on fluids flow by using simulation models it is very important that the system parameters are precisely evaluated. Considering the resistance coefficient of pipes as the most difficult variable to be determined due to its dynamic characteristics, it was developed a computational routine to calibrate the absolute roughness or Hazen-Williams coefficient of distribution networks, by applying the genetic algorithms method as an optimization technique. The calibration model proposed allows the choice of genetic operators, making possible a comparative study among chromosomes replacement methods, selection, mutation and crossover operators, as well as evaluating the influence of initial population size on the solution quality found. The calibration results achieved in a hypothetical network pointed the advantages and disadvantages of the main parameters and operators of genetic algorithms method, demonstrating that the research made the technical knowledge on the subject broader, thus contributing to a more efficient application of the method.

A calibraÃÃo à um passo importante na modelagem da rede hÃdrica,atravÃs desta à possÃvel conhecer o comportamento de caracterÃsticas fÃsicas da rede de grande importÃncia na tomada de decisÃo. Este trabalho consiste em utilizar o mÃtodo transiente inverso aplicado como algoritmo genÃrico, para calibraÃÃo das rugosidades das tubulaÃÃes de uma rede de distribuiÃÃo da Ãgua por meio de simulaÃÃes a partir da variaÃÃo de parÃmetros como: mutaÃÃo, nÃmero de cromossomos, nÃmero de geraÃÃes quantidade de nÃs medidos, tempo do transiente e tipo de variaÃÃo da demanda(brusca e suave). As simulaÃÃes foram divididas em casos, ande cada soluÃÃo encontrada pelo modelo computacional foi avaliada por uma funÃÃo objetiva, baseada na diferenÃa quadrÃtica entre resultados observados e calculados para as cargas transientes no(s) nÃ(s) monitorados. As anÃlises da situaÃÃes encontradas demonstram como mÃtodo inverso, o algoritmo genÃrico e a escolha d seus parÃmetros influenciam o resultado final. Por meio dos casos,observou-se que a rede estudada, nÃo adianta simplesmente aumentar isoladamente os valores dos parÃmetros do algoritmo genÃrico no intuito de melhora a eficiÃncia do mÃtodo. Como se trata de um mÃtodo inverso, uma combinaÃÃo especifica de rugosidades foi gerada a partir da medida das soluÃÃes obtidas, sob os mesmos parÃmetros, em dez aplicaÃÃes sucessivas do algoritmo genÃrico (sementes). Os resultados apresentados para as cargas hidrÃulicas no(s) nÃ(s), monitorados(s) foram bem prÃximas das cargas consideradas reais(observadas), tendo em trechos das tubulaÃÃes valores para rugosidade bem prÃximo dos considerados reais. A eficiÃncia dos resultados encontrados foi medida por meio do erro MÃdio Relativo, ou seja, da mÃdia 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 / 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

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 / One of the steps in the technical analysis of water supply systems are simulations of the conditions of equilibrium a distribution network. In order to estimate the parameters of a hydraulic network, from observed data hydraulic loads, there is developed a computational method. In general, the physical parameters of the network as unknown friction factors, the absolute roughness, diameter and the identification and quantification of leaks are unknown quantities. In this study, the focus will be on the identification of diameters through a combination Transient Reverse method - Genetic Algorithm with the MTI - AG using the method of characteristics - MOC the solution of equations of motion for a transient flow in ducting . The use of elitism operator is used to evaluate the effects on the identification of the diameter transient conditions. The steady state conditions are known. The accuracy of the MTI model developed AG are evaluated by two-networks example, used in the proposed calibration problem. The effect of the transient is achieved by changing demand of the nodes of the distribution network. The performance of the proposed method is verified by evaluating the variability of the transient size of the record and possible reading errors in the hydraulic loads and diameters / Uma das etapas na anÃlise tÃcnica de sistemas de abastecimento de Ãgua sÃo as simulaÃÃes das condiÃÃes de equilÃbrio de uma rede de distribuiÃÃo. A fim de se estimar os parÃmetros de uma rede hidrÃulica, a partir de dados observados de cargas hidrÃulicas, desenvolve-se um mÃtodo computacional. Em geral, os parÃmetros fÃsicos da rede desconhecidos como fatores de atrito, rugosidades absolutas, diÃmetros e a identificaÃÃo e quantificaÃÃo de vazamentos sÃo grandezas desconhecidas. Nessa pesquisa, o enfoque serà dado na identificaÃÃo dos diÃmetros, atravÃs de uma combinaÃÃo do MÃtodo Transiente Inverso - MTI com o Algoritmo GenÃtico â AG, utilizando o MÃtodo das CaracterÃsticas â MOC na soluÃÃo das equaÃÃes do movimento para escoamento de transiente em rede de tubos. A utilizaÃÃo do operador elitismo serà utilizada para avaliar os efeitos produzidos na identificaÃÃo dos diÃmetros em condiÃÃes transientes. As condiÃÃes de regime permanente sÃo conhecidas. A precisÃo do modelo MTI com AG desenvolvidos sÃo avaliados atravÃs de duas redes-exemplo, utilizado no problema de calibraÃÃo proposto. O efeito do transiente à alcanÃado atravÃs da mudanÃa de demanda de um dos nÃs da rede de distribuiÃÃo. O desempenho do mÃtodo proposto à verificado avaliando-se a variabilidade do tamanho do registro transiente e de possÃveis erros de leituras nas cargas hidrÃulicas e nos diÃmetros

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / O objetivo deste trabalho à construir um modelo de equilÃbrio geral,de modo a realizar simulaÃÃes contrafactuais dos recentes aumentos dos investimentos pÃblicos no Brasil, visando verificar efeitos nos agregados macroeconÃmicos, bem como no bem-estar social.Para a calibraÃÃo das variÃveis e parÃmetros do modelo foram utilizadas diversas bases de dados, inclusive IBGE, IPEADATA e Banco Central. Os exercÃcios consistem em alterar os valores dos parÃmetros referentes à proporÃÃo da composiÃÃo dos investimentos pÃblicos no qual no ano de 2010 os investimentos da administraÃÃo pÃblica, que se supÃem complementares aos investimentos privados, tiveram uma participaÃÃo de 53% da parcela dos investimentos pÃblicos em relaÃÃo ao PIB. Os investimentos das empresas estatais, que, por hipÃtese, sÃo substitutos dos investimentos privados, participaram com o complementar, 47%. A simulaÃÃo que direciona 80% dos investimentos pÃblicos à administraÃÃo pÃblica enquanto o restante 20% sÃo investidos pelas empresas estatais proporciona resultados de longo prazo no qual o produto cresceria cerca de 9,5%, enquanto o bem-estar cresceria 8%, de acordo com a medida proposta no trabalho. AlÃm disso, nas simulaÃÃes realizadas, mesmo na hipÃtese do capital das empresas estatais possuir maior produtividade que o capital privado,ganhos de bem-estar e crescimento poderiam ser obtidos. / The objective of this work is to build a general equilibrium model, in order to perform counterfactual simulations of recent increases in public investment in Brazil to check effects on macroeconomic aggregates, as well as in social welfare. For the calibration of the model parameters and variables were used several databases, including IBGE, IPEADATA and Central Bank. The exercises consist of changing the values of the parameters for the composition ratio of public investment in the year 2010 in which the investments of public administration, which are supposed to complement private investment, had a participation of 53% of the share of public investment to GDP. The investments of the state enterprises, which, by definition, are substitutes for private investment, participated with 47% complementary. The simulation that directs 80% of public investment to public administration while the remaining 30% is invested by state enterprises provides long-term results in which the product would grow about 9.5% while the welfare would grow 8%, according with the proposed measure on the job. Furthermore, in simulations performed, even if the capital of the state enterprises have higher productivity than private capital, gains in welfare and growth would be obtained.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O processo de calibraÃÃo de parÃmetros hidrodinÃmicos representa parte importante dos modelos e sua abordagem geral consiste em minimizar uma funÃÃo objetivo expressa pela diferenÃa entre as cargas hidrÃulicas observadas e calculadas. Guo e Zhang, na dÃcada de 90 e, depois, Schuster e AraÃjo (2004) propuseram um processo alternativo para estimaÃÃo dos parÃmetros, atravÃs da minimizaÃÃo da diferenÃa entre os gradientes hidrÃulicos observados e calculados e denominado MÃtodo Iterativo do Gradiente HidrÃulico (MIGH). A geraÃÃo da matriz de cargas observadas tem funÃÃo determinante no sucesso do processo de calibraÃÃo. Na abordagem tradicional, a matriz observada à constituÃda por meio de um processo de interpolaÃÃo. Este trabalho propÃe-se a investigar a geraÃÃo da matriz observada, utilizando o prÃprio processo de simulaÃÃo, fixando, no modelo, os pontos de cargas aferidas em campo. Perceberam-se, ainda, grandes esforÃos manuais na busca de integrar o software simulador (PMWIN) e o calibrador (MIGH); neste sentido, toda a metodologia de calibraÃÃo foi implementada e automatizada no programa computacional desenvolvido na pesquisa, denominado UFC-MIGH. Acrescido ao processo de calibraÃÃo, foram investigadas tÃcnicas de geoprocessamento atravÃs de um Sistema de InformaÃÃes GeogrÃficas (SIG), para simplificar a geraÃÃo das matrizes de entrada do modelo. Para aplicaÃÃo da metodologia proposta, foram calibradas as condutividades hidrÃulicas horizontais de dois exemplos hipotÃticos e um caso real, referente a uma porÃÃo do aqÃÃfero da Bacia Sedimentar do Araripe, abrangendo a totalidade da Ãrea urbana do municÃpio do Crato. Em todos os casos simulados, os resultados com o emprego do MIGH, demonstraram erros menores, confirmados atravÃs dos critÃrios de convergÃncia e comparados à metodologia tradicional, implementada no software PEST. Dessa forma, o MIGH demonstra maior flexibilidade, mostrando eficÃcia superior em problemas com ou sem o zoneamento das condutividades hidrÃulicas. AlÃm disso, a nova metodologia de geraÃÃo das matrizes de cargas observadas garante resultados hidrogeologicamente mais consistentes, comparada à utilizaÃÃo da interpolaÃÃo, que nÃo contempla singularidades do modelo, como rios, poÃos de bombeamento e contornos impermeÃveis. Por fim, como importantes produtos finais, estÃo presentes no trabalho, o mapa de condutividade hidrÃulica horizontal e o mapa potenciomÃtrico da Ãrea-Crato / The process of calibration of hydrodynamic parameters represents an important part in computer modeling; its general approach consists of minimizing an objective function expressed by the difference between observed and simulated hydraulics heads. Guo and Zhang, in the decade of 90 and Schuster and AraÃjo (2004)proposed an alternative process for estimating the parameters, through the minimization of the difference between observed and simulated hydraulic gradients and denominated Iterative Method of the Hydraulic Gradient (IMHG). The generation of the matrix of observed heads has decisive function in the success of the calibration process. In the traditional approach, the observed matrix is obtained using a mathematical interpolation. This work intends to investigate the generation of the observed head matrix, using the simulation process itself, fixing, in the model, the points where the heads are known. Normally, great manual efforts were noticed in the attempt of integrating the simulating software (PMWIN) and the (IMHG), therefore, all calibration methodology was automatically implemented and a computer code was developed, denominated UFC-MIGH. Geoprocessing techniques were added to the calibration process in order to simplify the generation of the input matrix of the model. For the application of the proposed methodology, the horizontal hydraulic conductivities of two hypothetical examples and a real case were used. The real case consisted of a portion of the aquifer of the Sedimentary Basin of Araripe,including the total urban area of the municipal district of Crato. In all of the simulated cases, the results them IMHG, demonstrated smaller errors than the traditional methodology, implemented in the software PEST. Thus, IMHG demonstrated larger flexibility, showing superior effectiveness in problems with or without the zoning of the hydraulic conductivities. The new methodology of generation of observed heads matrix is much more hydrogeological consistent than using just mathematical interpolation. This new methodology takes into account singularities of the model, as rivers, wells and impermeable outlines. Finally, as important final products, present in the thesis, the map of horizontal hydraulic conductivity and the contour map of the hydraulic heads of the area where the methodology was applied