Construção do modelo hidráulico e calibração de um setor de abastecimento de água em Caxias do Sul - Bisolo, Ariane (My University, 2024)
New computational tools, information systems and techniques with simulation algorithms are increasingly emerging that allow a better understanding of drinking water distribution networks and, therefore, better operational and planning management. Hydraulic modeling is a powerful computational tool for studying and analyzing the flow and behavior of water in different scenarios, enabling a better understanding of the SAA and optimizing decision-making related to the management of water resources. In this sense, this work aimed to calibrate the hydraulic model of a sector located in the west zone of the municipality of Caxias do Sul - RS, which has a network length of 14.53 km and supplies 2,035 consumers. To model and calibrate the sector, the WaterGEMS software was used, where the data collected in the field and also the internal technical registration data provided by the Municipal Autonomous Water and Sewage Service (SAMAE) of Caxias do Sul were inserted, with the purpose of evaluating the water distribution network and check whether its pressures are consistent with the values established in NBR 12.218 (ABNT, 2017). The system calibration was carried out with flow data from macrometers monitored by telemetry, and for pressure calibration, data were collected using dataloggers for a period of 7 days, with calibration being carried out for two of these days. The pressure values at all nodes of the network were then evaluated, identifying 96 points with values above the maximum recommended by the standard. To reduce the pressure at these points, it was suggested the creation of two macrozones, one being supplied directly from the reservoir and the other a VRP would be implemented in the main pipeline. The possibility of reducing the number of existing VRPs in the area, relocating or reconfiguring them was analyzed, with the study suggesting the relocation of one of them to cover a wider area and reconfiguring the others, reducing the valve outlet pressure. The hydraulic head loss of the distribution network was also verified with the purpose of identifying sections with high head loss, which would require replacement or resizing of the network. In this sense, a reinforcement of the supply network was designed, in addition to the installation of network separator registers and network interconnection, with the aim of reducing the high loss of hydraulic head in the region supplied directly by the reservoir, which was the area that had the most cargo loss. Resectorization was also necessary to reduce points with pressures outside the values established by standards. Hydraulic modeling has proven to be an important ally in identifying problems in supply networks, ensuring that water flows efficiently and that water pressure is in line with the norm at all points. [resumo fornecido pelo autor]
Cada vez mais surgem novas ferramentas computacionais, sistemas de informação e técnicas com algoritmos de simulação que permitem um melhor entendimento de redes de distribuição de água potável e com isso uma melhor gestão operacional e de planejamento. A modelagem hidráulica é uma poderosa ferramenta computacional para estudo e análise do fluxo e o comportamento da água em diversos cenários, possibilitando uma melhor compreensão do SAA e otimizando tomadas de decisões relacionadas à gestão dos recursos hídricos. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo calibrar o modelo hidráulico de um setor localizado na zona oeste do município de Caxias do Sul - RS, que possui 14,53 km de extensão de rede e abastece 2.035 consumidores. Para modelar e calibrar o setor foi utilizado o software WaterGEMS, onde foram inseridos os dados coletados em campo e também os dados do cadastro técnico interno fornecidos pelo Serviço Autônomo Municipal de Água e Esgoto (SAMAE) de Caxias do Sul, com a finalidade de avaliar a rede de distribuição de água e verificar se as pressões do mesmo estão condizentes com os valores estabelecidos na NBR 12.218 (ABNT, 2017). A calibração do sistema foi realizada com dados de vazão dos macromedidores monitorados por telemetria, e para a calibração das pressões foram coletados dados utilizando dataloggers por um período de 7 dias, sendo que a calibração foi realizada para dois desses dias. Na sequência avaliou-se os valores de pressões em todos os nós da rede, sendo identificados 96 pontos com valores acima da máxima recomendada pela norma. Para reduzir a pressão nesses pontos foi sugerida a criação de duas macrozonas, sendo uma abastecida diretamente pelo reservatório e outra seria implementada uma VRP na adutora principal. Foi analisada a possibilidade de redução do número de VRPs existentes na área, a realocação ou reconfiguração das mesmas, sendo que o estudo sugere a realocação de uma delas para cobrir uma área mais ampla e reconfiguração das demais, reduzindo a pressão de saída da válvula. Também foi verificada a perda de carga hidráulica da rede de distribuição com o propósito de identificar os trechos com alta perda de carga, e que necessitariam de substituição ou redimensionamento da rede. Neste sentido, foi projetado um reforço na rede de abastecimento, além da instalação de registros separadores de rede e interligação de redes, com o intuito de diminuir a elevada perda de carga hidráulica na região abastecida pela diretamente pelo reservatório, que era a área que mais possuía perda de carga. A ressetorização também foi necessária para reduzir os pontos com pressões fora dos valores estabelecidos em norma. A modelagem hidráulica se mostrou uma importante aliada para identificar problemas nas redes de abastecimento, garantindo que a água flua de forma eficiente e que a pressão da água seja adequada com a norma em todos os pontos. [resumo fornecido pelo autor]
Keywords: Engenharia ambiental; Abastecimento de água nas cidades; Hidráulica - Manutenção e reparos; Modelagem hidráulica; Calibração