Modelação da Incerteza e Deteção de Outliers para Melhoria do Diagnóstico de Perdas em Sistemas de Abastecimento de Água

Abstract

As perdas de água que ocorrem nos sistemas de abastecimento de água constituem um grave problema, em termos económico, ambiental e social, que se reflete em duas áreas distintas, que serão objeto de estudo nesta dissertação: nas incertezas no cálculo do balanço hídrico anual e em alguns picos de consumo existentes nas séries temporais de caudal, sendo outros relativos a consumos atípicos. Contudo, os dois temas permitem melhorar as ferramentas existentes para o diagnóstico de perdas de água. No primeiro caso, estas são quantificadas utilizando dados medidos ou estimados e que, por isso, possuem incertezas que se propagam com os cálculos efetuados. Deste modo, esta propagação foi estudada, considerando-se dois formatos diferentes de introdução das incertezas e três métodos de propagação das mesmas, sendo um deles uma inovação. A combinação entre bandas de incerteza e intervalos de confiança foi a que permitiu obter os melhores resultados. O segundo ponto visa contribuir para a redução da incerteza na estimativa de perdas reais – uma das componentes mais relevantes do balanço hídrico, através da deteção automatizada de eventos associados a roturas. Para tal, aplicaram-se se diversos métodos de deteção de outliers, métodos estes resultantes de inovações com base no teste do desvio studentizado extremo generalizado, no método de Tukey e no SAX. Este último revelou-se o melhor para séries com e sem sazonalidade anual, caracterizada por consumos mais elevados nos meses quentes.