O simulador de qualidade da água do EPANET utiliza o método lagrangeano para seguir o destino de parcelas discretas de água (modelados como segmentos), à medida que estas se deslocam nas tubulações e se misturam nos nós, entre intervalos de cálculo com comprimento fixo (Liou e Kroon, 1987).
Um intervalo de cálculo de qualidade da água deve ser tipicamente menor que o intervalo de cálculo de hidráu- lica (p.ex., minutos em vez de horas) para levar em conta pequenos tempos de percurso que possam ocorrer nas tubulações. À medida que o tempo avança, o tamanho do segmento mais a montante na tubulação aumenta com a entrada de água, enquanto que uma igual perda de tamanho ocorre no segmento mais a jusante à medida que a água sai da tubulação. O tamanho dos segmentos intermédios permanece inalterado (ver Figura D.1). Os seguintes intervalos ocorrem no final de cada intervalo de cálculo:
A qualidade da água em cada segmento é atualizada de modo a refletir qualquer reação que possa ter ocorrido ao longo do intervalo de cálculo.
A água que entra em cada nó proveniente de parcelas de água de várias tubulações com vazão é misturada com a vazão externa (se existir) para calcular um novo valor de qualidade da água no nó. A contribuição de volume proveniente de cada segmento é igual ao produto da vazão na tubulação pelo intervalo de cálculo. Se este volume exceder o volume do segmento à frente, o segmento é destruído e um novo segmento adjacente imediatamente atrás é criado para contribuir com esse volume.
Contribuições de origens externas são adicionadas aos valores de qualidade nos nós. A qualidade da água em RNVs é atualizada dependendo do método utilizado para modelar a mistura em cada RNV (ver adiante). Novos segmentos são criados em tubulações com a vazão que sai de cada nó, RNF e RNV. O volume do seg- mento é igual ao produto da vazão na tubulação pelo intervalo de cálculo. A qualidade da água no segmento é igual ao novo valor de qualidade no nó.
Para reduzir o número de segmentos, o Intervalo 4 (ver Figura D.1) é apenas executado se a nova qualidade da água no nó diferir da tolerância de qualidade, previamente especificada, relativamente ao valor de qualidade no último segmento da tubulação de saída. Se a diferença de qualidade estiver abaixo da tolerância especificada, o tamanho corrente do último segmento da tubulação de saída é simplesmente aumentado para o volume respec-
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tivo à vazão na tubulação para o intervalo de cálculo respectivo.
Este processo é repetido para o próximo intervalo de cálculo de qualidade da água. No início do próximo intervalo de hidráulica, a ordem dos segmentos em trechos cuja vazão tenha invertido o sentido é trocada. Inicialmente, cada tubulação na rede é composta por um único segmento, cuja qualidade é igual à qualidade inicial no nó de montante.
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D.3 Referências
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O arquivo utilitário do Windows, DXF2EPA, pode ser utilizado para transformar um arquivo do AutoCAD “dxf ” para um arquivo “inp” de desenho do EPANET.
O DXF2EPA é um programa utilitário do Windows que converte o desenho de um traçado de uma rede de tubulações, armazenado no formato DXF do Autodesk, para um arquivo de dados de entrada que pode ser lido pelo programa EPANET. Ele converte todas as linhas e polilinhas nos “layers” selecionados do arquivo DXF, extraindo para um conjunto de trechos e nós para o EPANET, mantendo intactas as coordenadas dos vértices. Os elementos adicionais, tais como reservatórios, tanques, bombas e válvulas, devem ser acrescentados manu- almente no EPANET, posteriormente. Embora o programa de conversão possa computar o comprimento das tubulações conforme desejado, outros dados da rede como cotas dos nós, rugosidades e parâmetros de controle de válvulas, têm que ser editados no EPANET, após ser carregado o arquivo convertido.
DXF2EPA é uma aplicação tipo “wizard” que obtém informação do usuário com uma seqüência de quatro páginas de diálogo que podem ser navegadas seqüencialmente para frente e para trás. As informações associadas a cada página são as seguintes:
Página 1:
Nome do arquivo DXF a ser processado
Nome do arquivo de entrada do EPANET a ser criado Título a ser usado para o projeto do EPANET.
Página 2:
Seleção dos layers extraídos do DXF, que contém as tubulações, que serão convertidas nos trechos de tubulação do EPANET. Se nenhum layer for selecionado então todas as linhas e polilinhas do arquivo do desenho original serão convertidos.
Página 3:
Tolerância de unificação do nó (em unidades extraídas do DXF). Os pontos finais da ligação dentro desta tolerância serão atribuídos ao mesmo nó da junção
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