Avaliação da sustentabilidade ambiental com aplicação do método Promethee II

Emprego de ferramentas que facilitem e orientem as tomadas de decisão nas bases políticas é de suma importância, principalmente no âmbito ambiental. Neste trabalho utilizou o método Promethee II para o cálculo de Indicadores Multicriteriais de Sustentabilidade (IMC). Vinte e três municípios da mesorregião Noroeste goiano, situada na sub-bacia do rio Araguaia foram estudados. No caso em que o decisor definiu pesos maiores para os critérios ambientais, o município de Aragarças obteve o maior IMC, tido, portanto, como o mais sustentável e o de Baliza obteve o menor IMC, sendo apontado como o menos sustentável. Para o caso em que os critérios sociais foram privilegiados, o município menos sustentável foi o Mundo Novo enquanto com peso para critérios ambientais o menos sustentável é o de Baliza. Estes resultados podem ser utilizados como informações preliminares no desenvolvimento de ações que promova o desenvolvimento sustentável , principalmente no setor de saneamento ambienta

Leak detection and calibration of transient hydraulic system models

A ocorrência de elevados índices de perdas por vazamentos em sistemas de abastecimento de água é frequentemente ligada às inúmeras quebras de tubulações originadas em decorrência de elevados níveis de pressão atuantes. O controle efetivo de tais perdas requer a detecção e localização dos vazamentos para uma rápida reparação do sistema. Neste sentido, a consideração de análises hidráulicas no escoamento transitório tem se revelado especialmente útil aos propósitos de calibração e detecção de vazamentos. Tal análise pode revelar substancial quantidade de informações sobre as propriedades físicas e o nível de integridade do sistema, pois as ondas de pressão resultantes são afetadas pelos diversos dispositivos e fenômenos, incluindo os vazamentos. Assim, o presente trabalho visa o estudo dos transitórios hidráulicos para a calibração e detecção de vazamentos em modelos de sistemas de distribuição de água. Para tanto, são utilizados dados de redes hipotéticas e de laboratório, e modelos inversos resolvidos por métodos de busca global e local. Devido o emprego de tubos plásticos no circuito de laboratório, o clássico modelo da coluna elástica demonstrou-se ineficiente na reprodução do comportamento hidráulico de tal sistema. Resultados satisfatórios foram obtidos somente com um modelo hidráulico que considere o comportamento viscoelástico dos materiais dos tubos do circuito experimental.The occurrence of large leakage losses in water supply systems has been frequently linked with pipe breaks resulting from high pressures levels in pipes. Efficient location of leakages is required in order to effectively control water losses and quickly repair the system. Analysis of hydraulic transients has been particularly useful for calibration and leak detection purposes. System observation for such analysis can reveal a substantial amount of information concerning physical properties and the integrity of the system, since water hammer waves are affected by different features and phenomena, including leaks. Thus, this research focuses on hydraulic transients for leak detection and calibration of water distribution system models. These objectives are achieved using data obtained from experiments performed on an experimental facility and numerical experiments on hypothetical networks. Inverse methods were based on both global and local search methods. Classic water hammer theory proved to be imprecise in describing the observed behavior of the hydraulic system composed of plastic pipes. Satisfactorily results were obtained with a hydraulic transient solver considering viscoelastic behavior of the pipe material

Water distribution network calibration model considering leakage and head-driven demands

No Brasil, são comuns sistemas de distribuição de água para abastecimento com elevados índices de perdas, nos quais parcela significativa das denominadas perdas físicas é devida às perdas por vazamento. Dessa maneira, o controle efetivo das perdas por vazamento e do comportamento do sistema sob as mais diversas condições operacionais é de fundamental importância, não só do ponto de vista financeiro, no que diz respeito ao desperdício da água bombeada e quimicamente tratada, mas principalmente da preservação deste recurso natural. Com o objetivo de se ter um maior conhecimento do comportamento real de uma rede de distribuição de água, técnicas de calibração, incluindo modelos para avaliação de perdas por vazamentos, vêm sendo propostas. Tais modelos devem considerar a relação pressão x vazamento, bem como a dependência pressão x demanda, face aos diferentes níveis de pressão atuantes em um sistema de distribuição de água. O presente estudo visa o desenvolvimento de uma rotina computacional que considere as perdas por vazamento e a dependência das demandas com a pressão, acoplada ao simulador hidráulico EPANET (ROSSMAN, 2000), utilizando dados de rede hipotética com vistas à calibração em termos das rugosidades absolutas, demandas, diâmetros, cotas topográficas e parâmetros do modelo de vazamentos, bem como a localização de componentes hidráulicos na rede. Para tanto, utilizam-se modelos inversos resolvidos com o suporte da tecnologia dos Algoritmos Genéticos (AGs) e procedimento híbrido (AGs e Método Simplex NELDER & MEAD, 1965)Brazils water distribution systems usually present a high percentage of so-called physical losses, of which a significant portion is caused by leakage. Therefore, it is of fundamental importance, not only from the financial standpoint in terms of the pumped and chemically treated water but also particularly from that of the preservation of this natural resource, to effectively control leakage and the systems behavior under several operational conditions. In order to gain a better understanding of the real behavior of a water distribution network, several calibration techniques, including models to evaluate leakage, have been proposed. Those models normally consider the correlation between pressure and leakage, as well as the interdependence of pressure and demand in response to the varying levels of pressure in a water distribution system. The present study seeks to extend these models through the development of a computational routine based on leakage and on pressure-dependent demand, in conjunction with the hydraulic simulator EPANET (ROSSMAN, 2000), using the data from a hypothetical network to calibrate the absolute roughness and diameter of pipes, demands and elevations of nodes and the parameters of the leakage model, as well as the location of hydraulic components in the network. To this end, inverse models are used based on the technology of Genetic Algorithms (GA) and the hybrid procedure (GA and Simplex Method - NELDER & MEAD, 1965

DIAGNÃSTICO E ÃNDICES DE QUALIDADE AMBIENTAL DA BACIA DO CÃRREGO DO BARBADO, CUIABÃ-MT

A realização de estudos para avaliar a qualidade ambiental das bacias urbanas é uma estratégia que visa subsidiar o planejamento dessas áreas. A Bacia do Córrego do Barbado, objeto de estudo deste trabalho, é um dos principais afluentes do Rio Cuiabá, que abastece a cidade de Cuiabá-MT. Com o forte crescimento econômico do Estado, a Capital recebe muitas obras de engenharia, fomentando a ocupação. Este artigo propõe o diagnóstico ambiental da Bacia do Córrego do Barbado a partir da elaboração de Ãndices de Qualidade Ambiental (IQA) para verificação do estado atual de conservação da Ãrea de Preservação Permanente do córrego, a partir de visitas in loco. Para dar suporte à análise, são utilizadas imagens de satélite para estudo e levantamento dos usos e ocupações do solo na bacia. Os resultados mostraram que os IQA da bacia são baixos quando comparados a de outras localidades, havendo a necessidade de ampliação, por exemplo, de áreas verdes, para melhorar não somente o conforto térmico da região, mas também reduzir as áreas impermeabilizadas. O diagnóstico ambiental revelou que o córrego apresenta graves fatores de degradação, tendo apenas o trecho da sua cabeceira mais preservado

Costs and Impacts of a Smart Metering Program in a Water Distribution System: Case Study in Brasília, Brazil

Residential water consumption data can be important for sizing and operation rules in a water distribution network (WDN) if well compiled. This study aims to evaluate the impacts of a smart metering program in the city of Brasília, Brazil, by means of comparisons between costs and benefits obtained. Two groups of costs were evaluated: (i) the implementation costs, which were obtained from a public database of the Environmental Sanitation Company of Brasília (Caesb) and (ii) the maintenance costs obtained from both interviews and internal research with Caesb’s water managers. To analyze the benefits of the smart metering system, three factors were observed: (i) the water demand reduction with possible lower consumption patterns, (ii) the increased revenues from more accurate measurements, and (iii) the costs reduction when comparing the visual water meter reading with the smart metering. Furthermore to promote an economic viability analysis, this study examined the project payback time considering costs, benefits and a minimum attractiveness rate

Modelo para otimização da operação de sistemas de distribuição de água utilizando o algoritmo genético multiobjetivo SPEA

The optimal operation of a water distribution system consists in determining operational rules that provide the highest hydropower efficiency of the system. In this paper we studied three objectives considered as the most promising for analysing this efficiency. They are represented by three objective functions: (i) minimization of leakage, (ii) minimization of pumping energy costs, and (iii) maximization of system reliability to meet demand patterns. The proposed model has been developed by means of computational integration of the SPEA multiobjective evolutionary algorithm and of the EPANET 2 hydraulic simulator. The application of the model to a hypothetical network has proven to be promising as it has yielded operational rules that could reduce energy costs as well as leakage in the water distribution network without compromising reliability

Variable-speed pumps simulation in EPANET

<p></p><p>ABSTRACT In water distribution systems, energy savings can be achieved by substituting fixed-speed pumps by variable-speed pumps (VSP). The high costs of installation and operation of VSP require a preliminary economic assessment of the project, which is usually complemented by the use of a computer simulation software for hydraulic analyses of the system. One of the most used software programs for this purpose is EPANET 2, which is inaccurate when computing VSP efficiency. This is because the software does not take into account the changes in the pump efficiency curve when the pump speed is changed. In this study, a routine for calculating VSP efficiency, based on literature methodology, was implemented in the source code of EPANET 2. The influence of the new routine on the results predicted by the software for efficiency, power and energy consumption of VSP was evaluated in simulations with a hypothetical network. The results show that the original version of EPANET 2 tends to underestimate the efficiency and thus overestimate the power and energy consumption of VSP. The modified version of EPANET 2 provides a better prediction of VSP behavior; thus, its use is recommended in the simulation of water distribution networks equipped with VSP.</p><p></p