Aplicação ao bloco do Alfundão Alto

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1 Aplicação ao bloco do Alfundão Alto Paula Rodrigues; Sofia Azevedo; Victor Paulo

2 Mostrar o dimensionamento da rede de rega Comparar os resultados de dois métodos de optimização dos diâmetros da rede de rega: Programação linear (algoritmo simplex modificado) e Programação dinâmica (algoritmo descontínuo de Labye) Analisar o funcionamento da rede de rega.

3 EFMA (Sistema do Alqueva) 4017 ha N Alfundão ALFUNDÃO BAIXO 3408 ha ALFUNDÃO ALTO 609 ha km

4 N ALFUNDÃO BAIXO EF EE R Adutor do Alfundão ALFUNDÃO ALTO Barragem do Pisão km

5 Comprimento: 15,1 km Densidade: 24,8 m/ha Nº de hidrantes: 43 Nº de bocas de rega: 86 ALFUNDÃO ALTO N km

6 DEFINIÇÃO DAS UNIDADES DE REGA Pequena propriedade: áreas mínimas de 7 a 8 ha, agrupando um máximo de 6 a 7 prédios.

7 DEFINIÇÃO DAS UNIDADES DE REGA Grande propriedade: áreas máximas de 86 ha.

8 MATERIAIS DAS CONDUTAS PEAD com soldadura topo a topo: 500 mm

9 MATERIAIS DAS CONDUTAS FFD com juntas automáticas: 500 < < 900 mm

10 MATERIAIS DAS CONDUTAS Betão armado/pré-esforçado com alma de aço: 1000 mm

11 CAUDAIS DE DIMENSIONAMENTO DAS BOCAS DE REGA Modelo cultural Olival 30% 70% 21% Milho 21% Culturas indústriais 14% Girassol Trigo 14% Métodos de rega

12 CAUDAIS DE DIMENSIONAMENTO DAS BOCAS DE REGA Dotação útil na boca de rega 1672 m3/ha Dotação total na boca de rega 2051 m3/ha Horário de rega: Tempo máx. utiliz. = 540 horas 6 dias por semana; Rendimento de utilização= 72,6 % 20 horas por dia Caudal específico 1,05 l/s/ha

13 CAUDAIS DE DIMENSIONAMENTO DAS BOCAS DE REGA Classe Caudal máximo (m3/h) (l/s) 10 2,8 20 5,6 30 8, , , , , , , , , , ,1 Área dominada (ha) 0-2,1 2,2-4,2 4,3-6,3 6,4-8,4 8,5-12,6 12,7-16,9 17,0-21,1 21,2-26,9 27,0-31,3 31,4-35,8 35,9-40,3 40,4-44,8 44,9-52,1 Grau de liberdade 1,7 1,6 1,5 Nº de bocas

14 CAUDAIS DE DIMENSIONAMENTO NA REDE Distribuição a pedido com restrição do caudal máximo. Caudal de dimensionamento (740 l/s) é correspondente a um certo nº de bocas em funcionamento, em função de uma certa probabilidade de não excedencia - Calculo pelo primeiro modelo de Clément. Caudal de dimensionamento / caudal total = 0,79.

15 40 m.c.a. PRESSÃO MÍNIMA A GARANTIR Redes pressurizadas DIÂMETROS DA TUBAGEM Custos de investimento ALTURA DE ELEVAÇÃO Custos anuais em energia

16 Cu s t o (1 )0 0 0 ALTURA DE ELEVAÇÃO Custo total Cota Piezométrica (m) Custo de investimento Custo energético

17 OPTIMIZAÇÃO DOS DIÂMETROS DA REDE Método de Programação Linear (algoritmo simplex modificado) Programa computacional Determinação do valor mínimo do custo da rede, a partir de um sistema de equações lineares com restrições. Método de Programação Dinâmica (algoritmo descontínuo de Labye) Modelo LIDM (COPAM) Método prático, que permite seleccionar o diâmetro óptimo de um troço, a partir da relação entre as diferenças de custo e de perdas de carga associadas a dois diâmetros candidatos de tubagem.

18 RESULTADOS DA OPTIMIZAÇÃO DOS DIÂMETROS DA REDE Custo (x1000 ) Programação linear 1341,530 Programação dinâmica + 1,5 % 1361,716 Programação linear Programação dinâmica Material Diâmetros (mm) PEAD ,9 50,9 75,4 45,0 FFD ,1 49,1 24,6 55,0 Comprimento (%) Custo (%) Comprimento Custo (%) (%)

19 Modelo AKLA (COPAM) Geração aleatória de múltiplas combinações de bocas de rega em funcionamento Bom desempenho (sem falha): (H j )r Hmin 40mca INDICADORES Diferença relativa de pressão: (H-Hmin)/Hmin Fiabilidade

20 RESULTADOS (H-Hmin)/Hmin Falhas em 7 hidrantes ou 16 bocas de rega. Falhas com déficites de pressão superiores a 30 mca. NmE=137 m

21 RESULTADOS (H-Hmin)/Hmin (%) >40.0 N 1 2 km 0 0 Altimetria (m ) > < 100 NmE=137 m

22 Fiabilidade RESULTADOS Fiabilidade de 100 % em 81 % das bocas de rega. Fiabilidade inferior a 85 % nas bocas com falhas. NmE=137 m

23 O dimensionamento de uma rede de rega com bombagem deve atender aos custos de investimento na rede e aos custos energéticos inerentes ao funcionamento da estação de bombagem. A optimização da rede através dos métodos de programação linear e de programação dinâmica produzem resultados semelhantes. A análise do funcionamento da rede de rega prevê a existencia de algumas bocas de rega em que a pressão disponível seja inferior a 40 mca. No entanto, esta ocorrência é aceitável.

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