Multi-objective optimization of rural water supply system

[EN] Lack of water in water supply systems forces people to take risk behaviors to health, which is very common in rural water supply systems (WSS-rural). The objective of this research was to develop and apply a multi-objective optimization model for WSS-rural in the county of Cuiabá, Mato Grosso State, Brazil. The research methodology consisted of: (1) formulation of the optimization model (OM); (2) application of OM; (3) analysis of results; and (4) computer implementation of OM. To solve the problem, it was proposed and used a load loss generator part. It was found that the problem of water shortage can be solved by small operational and structural modifications. It was developed a multi-objective OM for WSS-rural based on Multi-objective Nonlinear Integer Programming technique (MONLIP) implemented in OpenOffice.org environment. The developed OM was applied to a real case with satisfactory results.[PT] A falta de água em sistemas de abastecimento de água obriga a população a assumir comportamentos de risco à saúde, o que é muito frequente em sistemas de abastecimento de água rural (SAA-rural). O objetivo desta pesquisa foi desenvolver e aplicar um modelo de otimização multiobjetivo para SAA-rural no município de Cuiabá, Estado de Mato Grosso, Brasil. A metodologia de pesquisa constou de: (1) formulação do modelo de otimização (MO); (2) aplicação do MO; (3) análise de resultados; e (4) implementação computacional do MO. Para resolução do problema, foi proposta e utilizada uma peça geradora de perda de carga. Constatou-se que o problema de falta de água pode ser resolvido por meio de pequenas modificações operacionais e estruturais. Foi desenvolvido um MO multiobjetivo para SAA-rural, baseado na técnica de Programação Não Linear Inteira Multiobjetivo (PNLIMO) implementado em ambiente OpenOffice.org. O MO foi aplicado a um caso real, apresentando resultados satisfatórios.Silva, W.; Vieira, L.; Rosa, D.; Campos, M.; Santos, A.; Souza, M. (2016). Otimização multiobjetivo de sistema de abastecimento de água rural. Ingeniería del Agua. 20(4):217-232. doi:10.4995/ia.2016.5915.SWORD217232204Azevedo, R.P. (2004). Caracterização de sistema de abastecimento de água em comunidades rurais de várzea na Amazônia. Anais do 2° Seminário Internacional de Engenharia de Saúde Pública, Dezembro 1-3, Goiânia, Brasil, 705-710.Beinat, E. (1997). Value Functions for Environmental Managment. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, NED. doi:10.1007/978-94-015-8885-0Cuiabá. (2014). Prefeitura de Cuiabá: Bairros. Disponível em: http://www.cuiaba.mt.gov.br/imprime.php?cid=7884&sid=377. Acesso em: 05 de nov. 2014.Farmani, R., Walters, G., Savic, D. (2006). Evolutionary multi-objective optimization of the design and operation of water distribution network: total cost vs. reliability vs. water quality. 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