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Título: Dimensionamento econômico de redes de distribuição de água aplicando algoritmo genético
Título em inglês: Least cost design of water distribution network using genetic algorithms
Autor(es): Mota, Henrique Jorge Souza da
Orientador(es): Araújo, John Kenedy de
Palavras-chave: Engenharia hidraulica
Recursos hídricos
Água - Distribuição
Algoritmo genético
Data do documento: 29-Set-2007
Citação: MOTA, H. J. S. (2007)
Resumo: Desenvolveu-se um modelo computacional para o dimensionamento econômico de redes de distribuição de água, sendo concebido em dois módulos: de simulação hidráulica EPANET2 e de otimização multiobjetivo através do Algoritmo Genético-AG. São realizadas simulações de análises de sensibilidade variando individualmente cada parâmetro para encontrar seus valores que fazem o desempenho do algoritmo melhorar em termos de convergência, qualidade final das soluções e esforço computacional. Realizada a calibração dos parâmetros são processadas simulações mais longas em busca da melhor solução para a primeira função objetivo com enfoque na eficiência das seções da tubulação. Seu resultado é comparado ao obtido para a mesma rede através da Programação Não Linear-PNL, apresentando uma rede mais eficiente hidraulicamente e conseqüentemente mais econômica do que esta última. Implementa-se uma segunda função objetivo, desta vez minimizando o custo total, de implantação mais o de bombeamento, e compara-se com o resultado obtido com a primeira função objetivo. Mostrando-se muito mais vantajoso a utilização da segunda função objetivo. Apesar de não se poder garantir que a melhor solução encontrada é a ótima global, a utilização do AG no dimensionamento econômico de sistemas de distribuição de água mostrou-se de plena viabilidade frente a técnicas convencionais de otimização, devendo a hibridização destas técnicas propiciar aumento na velocidade de convergência e refino de resultados.
Abstract: A computer model for least-cost design of water distribution network was developed in two modules: hydraulic simulation by EPANET-2 and multi-objective optimization through Genetic algorithm GA. Sensitivity analyses were done trying individually each parameter getting values that improve the algorithm performance in convergence, quality of solutions and computer effort. Using these parameters values, were done longer simulations to find the best solution to the first objective function that approaches the section pipes efficiency. Its result is compared to the nonlinear programming one, got for the same water network, presenting a more efficient network hydraulically and so cheaper than the last. It was implemented the second objective function, now approaching the total least-cost, of network construction plus pumping costs, comparing to the first objective function results. The second objective function utilization is much more advantageous. Although it is not assured the best solution found is the global optimum, the GA method for least-cost design of water network performs perfectly feasible face conventional optimization techniques, and the hybridization of such methods must provide convergence velocity and accurate results.
Descrição: MOTA, H. J. S. Dimensionamento econômico de redes de distribuição de água aplicando algoritmo genético. 2007. 267 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16767
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