Proposição de estratégia operacional ótima em rede de distribuição de água.

Abstract

A pressão sobre os recursos naturais aliada a ineficiência de equipamentos e procedimentos operacionais das companhias de saneamento ameaçam o abastecimento futuro da população. Assim, o aumento da eficiência hidroenergética mostra-se essencial para atender a demanda. Deste modo no trabalho propõe-se o desenvolvimento de uma rotina computacional para otimização, assim como estratégia de análise, para otimizar a operação de sistema de abastecimento de água. Portanto, baseou-se nas principais falhas das redes reais e através da sua otimização criou-se uma estratégia operacional. Foram então avaliadas as principais causas da ineficiência hidroenergética nas companhias de saneamento brasileiras e então desenvolveu-se um modelo computacional no EPANET para uma rede teórica que simulasse, em pequena escala, as falhas de uma rede real e então fez-se a implementação do mesmo no programa de otimização em ambiente FORTRAN. O algoritmo de otimização foi desenvolvido utilizando algoritmos genéticos e os níveis dos fatores envolvidos (nível de reservatório, diâmetro de tubulação, pressão de bombeamento e carga a jusante de válvulas) foram estabelecidos utilizando a técnica estatística de Planejamento de Experimentos de modo a se obter a interação entre os fatores de forma individual e conjunta, bem como uma superfície de resposta passível de otimização. As simulações foram bem-sucedidas, resultando na equação da superfície de resposta que, otimizada, resultou nos níveis dos fatores que resultam na menor perda possível. Assim, aplicou-se os níveis ótimos dos fatores no algoritmo de otimização computacional, resultando em perdas de 26,61%, melhoria de 16,19% em relação a rede sem otimização, estabelecendo uma estratégia operacional envolvendo três bombas e uma válvula redutora de pressão.