Uso do EPANET para análise de rede de distribuição de água

Transcrição

1 Uso do EPANET para análise de rede de distribuição de água Henrique Marcondes Grandi Telefone: (41)

2 Conteúdo Aula 2 Introdução EPANET Software Calibração Cronograma

3 Introdução OBJETIVO: Exercício prático de rede de distribuição Direta aplicação de conhecimentos de hidráulica Resolução de problemas de fluxo em malhas Uso da ferramenta EPANET MATERIAL Disponibilizado pelo Professor Dr. Philipp Klingel KIT. Disciplina de Distribuição de Água.

4 Enunciado Simulação de uma rede existente de distribuição de água; Representação da rede existente; Compreensão e representação do consumo de água; Representação dos reservatórios; Compreensão e representação das perdas de água; Calibração do modelo com base em campanha de medição; Avaliação do funcionamento dos reservatórios; Avaliação da pressão na rede;

5 Dados a se trabalhar DESENHOS (.pdf e.shp) Planta topográfica A1; Planta da rede, com as informações dos condutos; Planta de campanha de medição, com os locais nos quais se dispõe de dados de medição; INFORMAÇÕES Consumo diário residencial e industrial valores e comportamento no tempo. Dados de distribuição da população e demanda de água na adução estimativa das perdas ; Campanha de medição estimativa da rugosidade ;

6 Ferramentas SOFTWARES EPANET; Arc GIS, qgis;

7 Modelagem matemática: Procedimento

8 Modelagem matemática: Procedimento Definição clara do problema: Qual é o grau de detalhamento e a precisão desejados? Qual é a fonte de dados, e qual é a qualidade desses dados? Como resolver o problema? Quais são os custos/ demandas de tempo e trabalho de cada método disponível? A qualidade e a quantidade de dados não correspondem às expectativas do projeto? correção/ adequação das tarefas que o modelo realizará

9 Modelagem matemática: Procedimento Dados geográficos ( informações do local, dados de uso do solo, dados políticos, aerofotogrametria); Dados do sistema ( características físicas do sistema); Dados de operação (controle, bomba, vazão de entrada / captação) Dados de consumo (consumo no tempo, perdas);

10 Modelagem matemática: Procedimento Abstração dos dados físicos e não físicos; Digitalização da topologia (criação de modelo de nós e trechos); Digitalização dos parâmetros (atributos); Chute inicial para posterior calibração (eg. Rugosidade);

11 Modelagem matemática: Procedimento Determinação de parâmetros que não podem ser diretamente medidos; Verificação e avaliação dos resultados de cálculo; Eventual edição/adaptação do modelo;

12 Conteúdo Aula 2 Introdução EPANET Software Calibração Cronograma

13 EPANET - Informações gerais Software aberto para cálculo de redes de distribuição de água; Desenvolvido pela Agência Americana de Proteção ao Meio Ambiente (EPA). Software e manuais disponíveis em diversos idiomas; LENHS Laboratório de Eficiência Energética e Hidráulica em Saneamento, UFPB. EPANET BRASIL Manuais em português

14 EPANET - Aplicações Hidráulica: Cálculo estacionário e não estacionário de pressões e vazões em sistemas de abastecimento; Cálculo de perdas de carga segundo Hazen-Williams, Darcy-Weisbach ou Chezy-Manning Consideração de perdas locais de pressão; Bombas com rotação constante ou variável; Um nó pode ter diversos tipos de consumo, com diferentes características; Não calcula golpes de aríete; Calcula apenas escoamento com seção cheia;

15 EPANET - Aplicações Avaliação da qualidade da água: Simulação da propagação de materiais reativos e não reativos no sistema de abastecimento ao longo do tempo; Cálculo de estagnação da água no sistema; Cálculo das parcelas da vazão correspondente de uma determinada fonte nos nós do sistema (mistura de água); Consideração de variação temporal de determinadas concentrações de materiais da captação;

16 EPANET Vantagens e Desvantagens Vantagens gratuito Open-source sem restrições de tamanho de rede; métodos de cálculos confiáveis, amplamente testados; simples uso (questionável: cuidado, não há botão desfazer ) Desvantagens: Não há integração com Sistemas de Informação Geográfica; Não há possibilidade de análises específicas (Calibração, Avaliação de incêndio); Imput-file em.txt

17 EPANET Workspace / Visão geral

18 EPANET Arquivo Impressão

19 EPANET Editar

20 EPANET Visualizar

21 EPANET Visualizar

22 EPANET Projeto

23 EPANET Projeto

24 EPANET Relatório

25 EPANET Relatório

26 EPANET Janela

27 Conteúdo Aula 2 Introdução EPANET Software Calibração Cronograma

28 Calibração Ajustar parâmetros e condições de contorno para que a simulação represente o observado; Tentativa e erro Avaliação dos resultado do modelo; Rugosidade??

29 Calibração Informações necessárias: 1. Planta, campanha de medição (QGIS,.pdf, imagem); 2. Planta, rede de distribuição (QGIS,.pdf, imagem); 3. Planta topográfica (QGIS,.pdf, imagem); 4. Dados, campanha de medição ( Enunciado.doc/ Planilha); 5. Dados, materiais da rede de distribuição ( Enunciado.doc/ Planilha); 6. EPANET

30 Calibração Informações necessárias: Dados: pág. 6 e 11 Enunciado

31 Trecho de medição 1 (Messabschnitt 1): Materiais no trecho 1:

32 Trecho de medição 1 (Messabschnitt 1):

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34 Calibração chute inicial Informações: hp, L, D, Q, v ; f Desejo calcular: k

35 Calibração chute inicial Informações: hp, L, D, Q, v ; f Desejo calcular: k

36 Calibração chute inicial Informações: hp, L, D, Q, v ; f Desejo calcular: k

37 Calibração chute inicial

38 Calibração chute inicial

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