Otimização multiobjetivo para a operação de sistemas urbanos de abastecimento de agua

Orientador : Paulo Sergio Franco BarbosaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia CivilResumo: A operação adequada dos sistemas urbanos de abastecimento de água está diretamente relacionada à qualidade da oferta do produto água à população. A otimização desses sistemas surge como alternativa para buscar soluções eficientes e também eficazes e garantindo assim a gestão dos sistemas. Na literatura relacionada ao assunto, verifica-se o desenvolvimento de muitos trabalhos com a aplicação e o desenvolvimento de rotinas computacionais de otimização específicas para redes hidráulicas. Contudo, observam-se dificuldades nas ações dos decisores dos sistemas, pois, na realidade, existem objetivos operacionais conflitantes e que merecem atenção. Diante desse quadro, desenvolveu-se uma metodologia para aplicação de otimização multiobjetivo ao problema da operação de redes hidráulicas. A metodologia utiliza o software de programação linear GAMS/CONOPT com recursos iterativos e a abordagem multiobjetivo do problema se faz com a aplicação do Método dos Pesos. O estudo de caso é feito sobre o setor alça leste do sistema adutor metropolitano da grande São Paulo. Como resultados, apresentam-se curvas de soluções nãodominadas para as funções objetivo aplicadas aos sistemas de abastecimento em estudoAbstract: The proper operation of the urban water supply systems has a direct impact on the water to be provided to the quality consumers. The optimization of these systems appears as an alternative to search efficient and also efficient solutions, thus guaranteeing the management of the systems. Many research works have been reported in the literature describing applications and specific computational routines for optimization of hydraulics networks. However, some difficulties for taking decisions have also been reported since there are conflicting objectives in the real word context, which deserve proper attention. A multiobjective approach for operation planning of hydraulic networks is developed considering that context. The methodology uses the software of linear programming GAMS/CONOPT with iterative procedures. The multiobjective formulation of the problem uses the Weighting Method. The case study is made on the East sector of the metropolitan system of the great São Paulo. The results present solutions as the typical non-dominated curvesDoutoradoRecursos HidricosDoutor em Engenharia Civi

Contribuição ao estudo das propriedades otimas da operação de sistemas hidroeletricos

Orientador: Paulo Sergio Franco BarbosaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia CivilMestrad

Evaluation of impact on flow regularization in tietê basin related to urban consumption at metropolitan region of São Paulo

A produção de energia elétrica em uma Usina Hidroelétrica (UHE) depende basicamente do regime de afluência de água na barragem, além de outros aspectos construtivos, como queda d’água e produtividade. A utilização de reservatórios para abastecimento de água a montante de UHE’s pode apresentar um efeito regularizado sobre as influências naturais e assim alterar a geração de energia elétrica. Com um modelo desenvolvido para avaliar esse impacto, através de séries hidrológicas e otimização não linear foi possível avaliar esse impacto que se mostrou positivo na bacia do Rio Tietê, quando considerando o Sistema Cantareira abastecendo a região metrologia de São Paulo579867987

Avaliação do impacto da regularização nas vazões da bacia do tietê relacionado ao consumo urbano da região metropolitana de São Paulo / Evaluation of impact on flow regularization in tietê basin related to urban consumption at metropolitan region of São Paulo

A produção de energia elétrica em uma Usina Hidroelétrica (UHE) depende basicamente do regime de afluência de água na barragem, além de outros aspectos construtivos, como queda d’água e produtividade. A utilização de reservatórios para abastecimento de água a montante de UHE’s pode apresentar um efeito regularizado sobre as influências naturais e assim alterar a geração de energia elétrica. Com um modelo desenvolvido para avaliar esse impacto, através de séries hidrológicas e otimização não linear foi possível avaliar esse impacto que se mostrou positivo na bacia do Rio Tietê, quando considerando o Sistema Cantareira abastecendo a região metrologia de São Paulo. 

Análise da garantia física de usinas hidroelétricas de forma cooperativa por meio de modelos de otimização / Firm Energy Analysis of hydroelectric plants in a cooperative way through optimization models

A segurança energética é algo extremamente importante para uma nação. No caso da eletricidade, em função do insumo utilizado na geração pode haver diversos cenários, como: disponibilidade de recurso de geração, intermitência, sazonalidade, capacidade de armazenamento, interligação elétrica entre sistemas, etc. Este artigo apresenta uma metodologia alternativa para avaliação da garantia física em aproveitamentos hidroelétricos de forma cooperativa. O texto apresenta uma breve explicação sobre a metodologia oficial vigente para o cálculo da garantia física em usinas hidroelétricas e em seguida apresenta uma metodologia de avaliação alternativa para a garantia física de forma isolada e cooperada. A metodologia proposta utiliza recursos de otimização não linear com o método do Gradiente Reduzido Generalizado e foi formulado em linguagem VBA dentro do Microsoft Excel. O modelo apresentado recebeu o nome de MA2CG e foi testado nas UHEs Caconde, Euclides da Cunha e Limoeiro, todas na bacia do rio Pardo. Os resultados encontrados são de grande interesse para os agentes do Setor Elétrico Brasileiro (ONS, CCEE, EPE, ANEEL e Empresas do Setor Elétrico) pois possibilita avaliar a Garantia Física das UHEs de forma cooperativa. Os valores obtidos para a Garantia Física pela metodologia proposta são compatíveis com os valores oficiais mantidos em contratos de comercialização de energia elétrica das UHEs

Efeitos da resolução espacial do modelo VIC na previsão de vazão diária a usinas hidroelétricas do Rio Uruguai

A geração elétrica brasileira é amplamente dependente das usinas hidroelétricas. Este estudo tem objetivo de verificar o desempenho de diferentes resoluções espaciais do modelo hidrológico semi-distribuído Variable Infiltration Capacity (VIC) acoplado ao modelo meteorológico numérico Eta, este adotado com resolução espacial fixa em 15 km, para a previsão de vazão diária de cinco usinas do Rio Uruguai, no sul do Brasil. O modelo hidrológico foi aplicado para as resoluções 0,04°, 0,08° e 0,16°, em que cada célula de grade contém propriedades uniformes de solo, relevo e vegetação. As usinas hidroelétricas de jusante da área de estudo apresentaram melhor desempenho de previsão de vazão diária pelo modelo VIC para as resoluções mais finas. Conforme o Inventário de Restrições Operativas Hidráulicas dos Aproveitamentos Hidroelétricos (ROH) do Operador Nacional do Sistema (ONS), o efeito da resolução espacial do modelo VIC também foi estudado quanto ao desempenho da previsão diária de riscos de cheias, a partir de matrizes de contingências. Nos picos de cheias, a sensibilidade do modelo a valores acima de cada restrição de segurança (atenção, alerta e emergência) mantém-se invariável igual a 100%, enquanto a precisão variou de 51 a 100%, ambas sem tendência significativa em relação à resolução espacial. Todas as usinas mostraram acurácia mínima de 98,3% e de forma crescente em relação à resolução espacial do modelo. A heterogeneidade de dados físicos foi fator limitante para os ganhos do refinamento da resolução espacial do modelo hidrológico

Exposição ocupacional a vibrações em mãos e braços / Occupational exposure to vibrations in hands and arms

 A exposição ocupacional a vibrações está presente nas mais variadas formas de trabalho, sendo que um dos diversos riscos à saúde dos trabalhadores nas atividades realizadas em indústrias é a vibração em mãos e braços. Em conformidade com a norma ISO 5349-1, este trabalho tem por objetivo avaliar as frequências e os níveis vibracionais transmitidos aos membros superiores por uma lixadeira manual. A partir da análise dos resultados experimentais, obtidos por meio de um acelerômetro triaxial, pôde-se observar a importância da adoção de medidas preventivas que garantam a saúde e a integridade laboral dos profissionais submetidos a tais condições. Os resultados também mostram como o uso de uma luva de proteção anti-vibração reduz consideravelmente os níveis de exposição, proporcionando condições de trabalho mais seguras

Comparative analysis of sustainable electric energy generation technologies using a multi-criteria decision methodology

The main purpose of this study is to determine the technological options for electricity production based on available electric energy sources in Brazil. The results from this study can be used as a reference for the elaboration of guidelines and public policies that are needed to support plans for electric energy supply expansion. Furthermore, these results can provide input on the construction of energy mix that can meet Brazilian demands and help achieve sustainability in the generation expansion process. The study is based on a multi-criteria analysis methodology that ranks the best alternatives for electric energy production based on criteria linked to sustainability and environmental, technical and economic dimensions141648

Contribuição aos processos de tomada de decisão no setor de saneamento com a aplicação da Teoria dos Jogos (TJ)

A gestão de recursos hídricos envolve a tomada de decisões, muitas vezes em situações de conflito, seja pela escassez de recursos hídricos, pela qualidade da água ou por questões financeiras. O processo de tomada de decisão é complexo, e uma boa prática é fazer uso de técnicas de pesquisa operacional como suporte ao processo decisório. Em muitos casos, tal processo assume particularidades de ganhos e perdas, em função das estratégias adotadas pelas partes envolvidas. Este artigo apresenta a metodologia e aplicação da Teoria dos Jogos (TJ) em um problema de tomada de decisão sobre investimentos em uma Estação de Tratamento de Efluentes (ETE), por um Loteador e por uma Empresa de Saneamento na construção de uma nova ETE. Com a aplicação da TJ foi possível organizar o processo decisório e a situação de cada jogador, buscando soluções para o jogo. Deste modo foram analisadas situações em que cada parte toma a decisão em função dos riscos e dos resultados possíveis. A situação utilizada é exemplificativa e, portanto, como estudo, contempla valores hipotéticos e jogadores fictícios