Modelo matemático para otimização da operação de sistemas de abastecimento de água

Resumo

Os sistemas de abastecimento de água têm a função de levar água em quantidade e qualidade adequadas à população. Na maioria dos sistemas de abastecimento de água, bombas hidráulicas são utilizadas para captar água de poços (ou estações de tratamento de água) e abastecer reservatórios distribuídos pelos bairros de uma cidade, de onde a população é atendida. Um procedimento comum observado na prática consiste em ligar as bombas hidráulicas quando o nível mínimo do reservatório é atingido e mantê-las ligadas até que o nível máximo do reservatório seja atingido. Uma vez que as tarifas de energia elétrica variam ao longo das horas do dia, faz-se necessário um planejamento do funcionamento das bombas garantindo o atendimento da demanda. Neste trabalho de iniciação científica foi investigado um modelo matemático de otimização linear inteira mista para o problema de planejamento de estoque de água em reservatórios proposto na literatura. Testes numéricos realizados com este modelo demonstraram que além do planejamento do liga/desliga das bombas hidráulicas, investimentos para se reduzir os vazamentos na rede de distribuição e a utilização de bombas hidráulicas mais eficientes apresentam um grande retorno financeiro no que diz respeito aos custos com energia elétrica em sistemas de abastecimento de água.