Melhoria da fiabilidade de sistemas de abastecimento de água recorrendo a algoritmos de optimização

Abstract

O dimensionamento adequado de sistemas de distribuição de água é essencial para assegurar a eficiência e a eficácia do seu funcionamento. Tradicionalmente, o dimensionamento é efetuado atendendo apenas ao objetivo de minimização de custos, não sendo contemplados outros objetivos como o desempenho e a fiabilidade. Uma vez que é pretendido pelas Entidades Gestoras que os seus sistemas sejam capazes de manter o abastecimento perante situações anómalas, é fundamental que a fiabilidade seja tomada em conta no processo de dimensionamento do sistema. Este artigo apresenta os resultados de um trabalho exploratório de objetivos e de índices de fiabilidade. Apresenta uma metodologia para a escolha dos diâmetros das condutas de um sistema de distribuição de água, atendendo à minimização de custos e à maximização da fiabilidade do abastecimento em caso de ocorrência de uma avaria, com a análise de dois indicadores de fiabilidade, o Índice de Resiliência (RI) e o Índice de Resiliência da Rede (NRI). O problema de otimização é resolvido recorrendo a Algoritmos Genéticos, integrando as restrições relativas à pressão mínima e às velocidades máxima e mínima como penalizações na função objetivo. A aplicação da metodologia a um caso de estudo real resulta em três soluções de dimensionamentos distintas com objetivos contraditórios.