Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Foi desenvolvido um modelo hidrÃulico, implementado na linguagem de programaÃÃo Delphi, para simulaÃÃo de redes de abastecimento de Ãgua, que utiliza o MÃtodo das CaracterÃsticas (MOC), introduzindo novas capacidades ao modelo CALHIDREDMT de Righetto (1994). O modelo se baseia no conceito de pseudo-transiente, utilizando um valor fictÃcio para a celeridade da onda no MOC. Foram realizadas simulaÃÃes em redes equipadas com reservatÃrios de nÃvel fixo e variÃvel (tanques), estaÃÃes elevatÃrias e boosters, considerando situaÃÃes estÃticas e de perÃodo estendido (24 horas), para casos reais e exemplos genÃricos de redes. Os resultados do modelo desenvolvido foram comparados Ãs simulaÃÃes realizadas no modelo EPANET e com dados de pressÃo medidos em manÃmetro instalado para experimento de campo. Foram avaliados aspectos de convergÃncia do MOC nos elementos de fronteira e o desempenho dessa tÃcnica de soluÃÃo para diferentes configuraÃÃes de rede. AlÃm disso, o modelo hidrÃulico foi acoplado a uma rotina de otimizaÃÃo baseada em Algoritmos GenÃticos (AG). A rotina de otimizaÃÃo apresenta uma funÃÃo objetivo formulada para minimizaÃÃo dos custos energÃticos nas estaÃÃes elevatÃrias, considerando a penalizaÃÃo de aspectos indesejados da operaÃÃo, como pressÃes e velocidades elevadas, excesso de manobras nas bombas e violaÃÃo de limites em tanques. Foram realizadas anÃlises quanto Ãs formas de tarifaÃÃo e variaÃÃo dos parÃmetros do AG, avaliando a influÃncia desses aspectos sobre o valor da funÃÃo objetivo e o tempo de processamento. Foi possÃvel concluir que o modelo apresenta desempenho satisfatÃrio e bastante flexibilidade, tendo potencial para aplicaÃÃes em operaÃÃo de redes pressurizadas de distribuiÃÃo em tempo real. / A hydraulic model was developed for simulation of water supply networks using the Method of Characteristics (MOC), introducing new features to the CALHIDREDMT model, proposed by Righetto (1994). The model uses the concept of pseudo-transient, using a fictitious value for the wave celerity. Simulations were performed in networks equipped with reservoirs, tanks, pump stations and boosters, considering both steady-state situations, as well as extended-periods (24 hours), including real cases and generic examples. The obtained results were compared to simulations performed in the model EPANET and to field experiments (pressure data measured with a manometer). Convergence issues and the performance of the solution technique were analyzed in the boundary elements for different network configurations. In addition, the hydraulic model was coupled into a Genetic Algorithms (GA) routine. The Genetic Algorithm routine presents an objective function that considers the minimization of the energetic costs associated with pump stations and it includes ways to penalize undesired issues in the operation, like high values of pressure and velocity, surplus of pump station maneuvers and violation of tank capacity limits. Analyses were performed considering variations in the taxation formulas, penalization criterions and GA parameters to evaluate the influence of these issues in the objective function and the routine processing time. The model presented a satisfactory performance and flexibility. It can be used as an analytical tool for applications involving water distribution networks in real time.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:3629 |
| Date | 14 May 2010 |
| Creators | Felipe Fernandes Viana de AraÃjo |
| Contributors | Marco AurÃlio Holanda de Castro, John Kenedy de AraÃjo, Rogerio Campos, Francisco de Assis de Souza Filho, AntÃnio Marozzi Righetto |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia Civil, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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