Aplicação de modelos EPANET para otimizar o fornecimento de água às redes da AdRA a partir dos pontos de entrega da AMC

Abstract

O Sistema Regional do Carvoeiro (SRC) surge da necessidade do fornecimento de água em quantidade e qualidade às regiões do baixo Vouga, uma vez que não são possuem recursos hídricos suficientes que garantam a procura de água existente. A resposta foi dada pela captação, tratamento e adução de água do rio Vouga (Carvoeiro) aos municípios respetivos. Mais tarde, uma nova legislação procurou implementar novos modelos de exploração e gestão dos sistemas municipais de abastecimento de água, de saneamento e de resíduos urbanos, o que veio a ser aplicado na maioria dos municípios do distrito de Aveiro pela entidade Águas da Região de Aveiro (AdRA). Em 2016 foram terminadas as obras do SRC II, a expansão do Sistema Regional do Carvoeiro, que permitiu a implementação de novos pontos de entrega, de água captada no Carvoeiro, ao longo da rede de abastecimento das Águas da Região de Aveiro (AdRA), fornecendo água potável a cerca de 350 000 habitantes. Esta parceria gerou questões na possibilidade de otimizar o fornecimento de água pelos pontos de entrega SRC na rede de abastecimento da AdRA, aumentando a sua eficiência hídrica e energética, sendo este o objetivo chave do estágio curricular. O presente relatório tem como objetivo a apresentação e descrição dos caminhos e processos tomados para atingir os objetivos do estágio curricular. Depois de recolhidos os dados necessários ao estudo, recorreu-se ao modelador EPANET, uma ferramenta computacional para simulação e análise do comportamento hidráulico e de qualidade de água de um sistema de distribuição pressurizado. Parte da rede de abastecimento da AdRA foi simulada de forma a obter cenários alternativos mais eficientes quando comparados ao perfil de funcionamento atual. O estudo centrou-se essencialmente no aproveitamento da carga hidráulica dos pontos de entrega SRC para abastecimento de reservatórios elevados AdRA sem recurso a bombagem, visando a maximização do volume entregue e da eficiência energética. Verificou-se que os cenários mais eficientes são de facto os que aproveitam a carga hidráulica dos pontos de entrega, podendo esta ser ou não suficiente para abastecimento direto de reservatórios elevados durante todo o dia. São assim apresentados os períodos oportunos para melhoria e uma estimativa de poupança energética diária.

The Sistema Regional do Carvoeiro (SRC) arised from the need to supply quantity and quality water to the regions of lower Vouga, as these don’t have sufficient water resources to guarantee the existing water demand. The answer was given by the collection, treatment and adduction of water of the Vouga river (Carvoeiro) to the respective municipalities. Later, a new legislation sought to implement new models of exploration and management of municipal water supply, sanitation and municipal waste systems, which has been applied in most municipalities of Aveiro district by the entity Águas da Região de Aveiro (AdRA). In 2016, the construction of the SRC II was completed, the expansion of SRC, which allowed the implementation of new delivery points of water collected in Carvoeiro, along the water supply network from AdRA, providing drinking water to about 350 000 inhabitants. This partnership raised questions about the possibility of optimizing the water supply of SRC delivery points in AdRA supply network, increasing its water and energy efficiency, which is the key goal of the curricular internship. This report aims to present and describe the paths and processes taken to achieve the goals of the curricular internship. After collecting the necessary data for the study, the EPANET modeler was resorted, a computational tool for simulating and analyzing water hydraulic and quality behavior in a pressurized distribution system. Part of AdRA supply network was simulated in order to obtain more efficient alternative scenarios when compared to the current operating profile. The study focused essentially on harnessing the hydraulic load of SRC delivery points to fill AdRA elevated reservoirs, without pumping, aiming to maximize the delivered volume and energy efficiency. It has been found that the most efficient scenarios are in fact those that take advantage of the hydraulic load of the delivery points, which may or may not be enough for direct supply of elevated reservoirs throughout the day. In this way, timely periods for improvement and an estimate of daily energy savings are presented.