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Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos Erick dos Santos Leal Ester Luiz de Araújo UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENG.CIVIL E AMBIENTAL GEOTECNOLOGIAS APLICADAS A ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL PROFESSORA: IANA ALEXANDRA ALVES RUFINO Campina Grande – PB Julho de 2010

Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENG.CIVIL E AMBIENTAL GEOTECNOLOGIAS APLICADAS A ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL PROFESSORA: IANA ALEXANDRA ALVES RUFINO. Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos. Erick dos Santos Leal - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 2: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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)

Page 3: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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)

Page 4: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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)

Page 5: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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.

Page 6: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 7: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 8: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 9: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 10: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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.

Page 11: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 12: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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.

Page 13: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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.

Page 14: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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.

Page 15: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 16: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 17: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

Introdução

Aplicação I

Aplicação II

Conclusões

Bibliografia

ARQUITETURA DO PIPELINE

Page 18: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

Introdução

Aplicação I

Aplicação II

Conclusões

Bibliografia

ENTRADA DE DADOS

CATEGORIA 1

CATEGORIA 2

CATEGORIA 3

Page 19: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

Introdução

Aplicação I

Aplicação II

Conclusões

Bibliografia

PIPELINE- Aplicação

Page 20: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

Introdução

Aplicação I

Aplicação II

Conclusões

Bibliografia

PIPELINE- Aplicação

Page 21: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 22: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

Introdução

Aplicação I

Aplicação II

Conclusões

Bibliografia

CAMADAS GERADAS

Estado inicial Após as 3 horas

Page 23: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

Introdução

Aplicação I

Aplicação II

Conclusões

Bibliografia

CAMADAS GERADAS

Tubos principais Resultado da sobreposição das camadas

Page 24: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 25: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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

Page 26: Sistema de Informações Geográficas (SIG): aplicações com simuladores hidráulicos

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