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Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores
hidráulicos
Erick dos Santos LealEster Luiz de Araújo
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENG.CIVIL E AMBIENTAL
GEOTECNOLOGIAS APLICADAS A ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALPROFESSORA: IANA ALEXANDRA ALVES RUFINO
Campina Grande – PBJulho de 2010
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
Sistemas de Abastecimento de Água e SIG
A gestão dos Sistemas de Abastecimento de
Água é uma das aplicações na área de gerenciamento
urbano onde as funcionalidades dos Sistemas de
Informações Geográficas (SIG) são fundamentais devido
a grande quantidade de informações que se ampliam a
cada dia com o desenvolvimento e crescimento das
pequenas e grandes cidades. (FARIA, 2009)
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
EPANET
O EPANET é um programa computacional
que permite simular o comportamento hidráulico
de um sistema pressurizado de distribuição de água,
ao longo do tempo. O sistema pode ser composto
por uma rede de tubulações (malhadas ou
ramificadas), estações de bombeamento, diversos
tipos de válvulas e reservatórios de nível fixo e
variável. (Gomes, 2009)
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
SPRING
O SPRING é um SIG com funções de
processamento de imagens, análise espacial,
modelagem numérica do terreno e consulta a banco
de dados espaciais, desenvolvido pelo INPE/DPI e
disponível gratuitamente pela internet. (Câmara et
al apud Faria et al, 2009)
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
PIPELINE NET
O PipelineNet é um sistema baseado ArcView, que
integra modelos hidráulicos e qualidade da água, para auxiliar
os gestores de emergência com informações em tempo real
estimando os riscos de abastecimento público de água.
Sistema integrado que calcula, localiza e mapeia a
população em risco pela introdução de contaminantes no
sistema de abastecimento público de água.
Desenvolvedores:Rakesh Bahadur, William B. Samuels, Walter Grayman, David Amstutz, Jonathan Pickus.
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
Uso de Softwares gratuitos (SPRING e EPANET) na simulação de pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
Uso de Softwares gratuitos (SPRING e EPANET) na simulação de pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água
Integração dos softwares SPRING e EPANET, na simulação de
pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água, causada pela expansão da rede existente.
Avaliar se as ferramentas utilizadas auxiliam o gerenciador da rede sobre as demandas de
pressão e vazão do novo sistema de abastecimento
OBJETIVOS
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
ÁREA DE ESTUDO
Bairro Bom Jesus – Viçosa/MG
A escolha se baseou nas características da
região, pois o bairro apresenta áreas potenciais para a
expansão urbana além de possuir uma variação
altimétrica considerável para verificação da pressão e
vazão nos pontos da rede.
Uso de Softwares gratuitos (SPRING e EPANET) na simulação de pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
METODOLOGIA
Coleta de imagem de satélite (Google Earth);
Correção geométrica da imagem (realizado pelo SPRING);
Criação do novo bairro (para a expansão da rede);
Traçado da nova rede de abastecimento de água;
Geração do Modelo Numérico do Terreno (MNT);
Simulação no EPANET;
Importação dos dados do EPANET para o SPRING.
Uso de Softwares gratuitos (SPRING e EPANET) na simulação de pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
Uso de Softwares gratuitos (SPRING e EPANET) na simulação de pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água
Figura 1 - Imagem extraída do Google Earth georreferenciada, a rede atual em vermelho, a rede a ser implantada em verde, as quadras e os
lotes em azul.
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
RESULTADOS
Apenas com a rede existente não será possível atender as
condições de pressão na nova rede para o horário de maior
consumo (condição mais desfavorável);
Inserindo um reservatório de nível variável no local de
maior cota do bairro as condições de pressão tornam-se
satisfatórias.
Uso de Softwares gratuitos (SPRING e EPANET) na simulação de pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
Uso de Softwares gratuitos (SPRING e EPANET) na simulação de pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água
Figura 2 - Apresenta os valores de pressão para cada lote após a primeira simulação da rede.
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
Uso de Softwares gratuitos (SPRING e EPANET) na simulação de pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água
Figura 3 - Valores de pressão para o horário de maior pico após segunda simulação.
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
Uso de Softwares gratuitos (SPRING e EPANET) na simulação de pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água
Figura 4 - Mostra os atributos das tubulações importados para o SPRING para uma consulta.
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
CONCLUSÕES
O EPANET mostrou-se adequado como modelo de simulação e
de avaliação da eficiência da operação sugerida;
A representação dos dados SPRING mostrou-se muito
importante para o gerenciamento das informações, bem como para
a manipulação, aquisição e cruzamento dos dados entre os
sistemas;
A combinação SPRING - EPANET demonstrou-se eficaz na
aquisição, representação, manipulação dos dados e gerenciamento
de um sistema de abastecimento de água de um município.
Uso de Softwares gratuitos (SPRING e EPANET) na simulação de pressão e vazão de uma rede de abastecimento de água
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
APLICAÇÕES
•Simula o destino e o transporte de contaminantes potencialmente
introduzido em sistemas de distribuição de água, particularmente
em relação ao uso e aplicação em uma situação de emergência.
Avalia os efeitos do tratamento da água sobre o agente e os
modelos de fluxo e concentração de um agente através do sistema
de distribuição de água dentro de um município e calcula a
população e infra-estruturas (por exemplo, hospitais, escolas, etc)
em risco.
PIPELINENET: Um Modelo de Acompanhamento Introduzido Contaminantes num sistema de distribuição
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
ARQUITETURA DO PIPELINE
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
ENTRADA DE DADOS
CATEGORIA 1
CATEGORIA 2
CATEGORIA 3
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
PIPELINE- Aplicação
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
PIPELINE- Aplicação
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
PIPELINE- Aplicação
Simular um cenário de intrusão de um contaminante em um sistema de distribuição
Simulação de longo período (24 horas)
liberação instantânea de 1 kg de um contaminante no
sistema de distribuição de água
Avaliar a propagação de contaminantes após três horas
Utilizando um total de 25 nós para acompanhamento na
área considerada
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
CAMADAS GERADAS
Estado inicial Após as 3 horas
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
CAMADAS GERADAS
Tubos principais Resultado da sobreposição das camadas
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
Potencial de contaminação proposital é um problema muito
significativo para as utilidades da água.
Permite identificar, monitorar e controlar os contaminantes em seu
sistema de distribuição de água e reagir mais rapidamente a um
incidente.
Usando a metodologia descrita neste artigo, o sistema PipelineNet
pode ser usado para selecionar os nós para o acompanhamento.
Ao aplicar a metodologia descrita neste trabalho, dois nós foram
mostrados para ser mais adequado para a localização de um site de
monitoramento.
Conclusões
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
O avanço da informática gerou o surgimento de importantes ferramentas capazes de simular diferentes cenários que auxiliem na tomada de decisão dos gestores.
Podemos observar nesses exemplos diferentes programas utilizados para prever o comportamento do sistema de distribuição de água sob diferentes enfoques, como o que trata da parte hidráulica, que é de grande importância na ocorrência de defeitos na rede, e a qualidade da água de igual importância no monitoramento da rede. Apresentando a integração de diferentes programas para auxiliar a visualização de cenários e fundamentar melhor as decisoes.
CONCLUSÕES
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Introdução
Aplicação I
Aplicação II
Conclusões
Bibliografia
GOMES, H. P. Sistemas de Abastecimento de Água: Dimensionamento Econômico e Operação de Redes e Elevatórias. 3 ed. 277p. João Pessoa, Editora Universitária/ UFPB, 2009
FARIA, S. H. ; OLIVEIRA, J. C. ; CALIJURI, M. L. Uso de Softwares Gratuitos na Simulação de Pressão e Vazão de uma Rede de Abastecimento de Água no Município de Viçosa - MG. In: XIV SBSR, 2009, Natal. XIV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, 2009. p. 3729-3735.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS