Constituição do Ficheiro Topológico

Para que o ficheiro topológico possa ser gerado, torna-se indispensável assegurar que:

 Nos extremos de cada tubagem exista um nó, um órgão do tipo válvula (suspensão, redutores de pressão, retenção, regulação, inversão), ou uma junta cega;

 A estrutura de dados do SIG integre todos os dados indispensáveis à Modelação Matemática.

A Figura 26 ilustra o modo em que se devem apresentar as entidades elegíveis para a criação de um ficheiro topológico.

Figura 26 Representação de Tubagens, válvulas e nós no SIG - Fonte: Aquasis

6 Módulo de modelação matemática (Aquasis)

51 Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Para a Modelação Matemática, é indispensável que as entidades mencionadas se encontrem topologicamente validadas, isto é, que a regra de ligação entre essas entidades se encontre cumprida. Essa regra diz que deverão existir nós em todas as extremidades de tubagens que não coincidam com órgãos relevantes para o modelo matemático. Para o caso particular de entidades do tipo válvula, serão gerados nós virtuais, só utilizados durante o processo de escrita do ficheiro topológico, a delimitar as válvulas.

Como foi anteriormente referido, para além da necessidade da validação das várias entidades envolvidas no processo, é indispensável, para que possam ser gerados os ficheiros topológicos, que o modelo de dados de Abastecimento integre todos os dados indispensáveis à Modelação

Matemática.

Os elementos de cadastro considerados na construção do ficheiro topológico são:

 Nós (nós de alteração e juntas cegas);

 Tubagens (troços de adutor e tubagens);

 Válvulas (suspensão, retenção, regulação, inversão e redutores de pressão).

No modelo de dados de Abastecimento são disponibilizadas caracterizações específicas para os nós, tubagens e válvulas, sob a forma de um grupo de atributos necessários à modelação.

Na Figura 27, apresenta-se o Tab “Modelação Matemática”, característico das entidades troço de tubagem e troço de adutor, que contêm determinados atributos, os quais definem o seu

comportamento no EPANET e que se referem a:

 Modelação Matemática - indica se a entidade deve ou não ser incluída na modelação matemática;

 Rugosidade - campo para atribuição de um coeficiente da fórmula da perda de carga de uma entidade, que exprime o efeito de rugosidade do material no cálculo da perda de carga contínua;

 Coeficiente de perda de carga singular - campo para atribuição de um coeficiente de perda de carga localizada;

 Zona - atributo para escrita de textos (sem espaços), utilizado para associar a entidade a uma categoria, baseada na idade ou no material.

52 Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica Figura 27 Tab Modelação Matemática (tubagens e adutores) - Fonte: Própria

Na Figura 28, apresenta-se o Tab “Modelação Matemática”, característico das entidades do tipo válvula, que contêm determinados atributos, os quais definem o seu comportamento no EPANET, respetivamente:

 Parâmetro de controlo da válvula: atributo para descrever as condições operacionais da válvula.

Figura 28 Tab Modelação Matemática (Válvulas) - Fonte: Própria

No caso das entidades do tipo válvula, e como foi anteriormente referido, é necessário definir valores para os nós fictícios, no Tab “M.Mat. nós associados” (Figura 29) e que se referem a:

 Consumo base - atributo para indicação de um valor médio ou nominal do consumo de água, medido em unidades correntes do caudal;

 Padrão de consumo - atributo para caracterizar a variação do consumo no nó, com o tempo;

 Cota do terreno - atributo utilizado no EPANET para o cálculo da altura piezométrica no nó.

53 Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica Figura 29 Tab M. Mat. nós associados (Válvulas) - Fonte: Própria

Para as entidades do tipo Nó de alteração são utilizados os atributos:

 Consumo base;

 Padrão de consumo;

 Cota do terreno;

 Zona.

6.3 Gerar de Ficheiro Topológico

A funcionalidade Geração de ficheiro topológico tem como pressuposto que as entidades a processar já foram previamente selecionadas por um dos seguintes métodos (Figura 26):

 Seleção prévia - Seleção das entidades que se pretende que venham a ser objeto da Modelação Matemática, utilizando as funcionalidades disponíveis na solução G/InterAqua.

 Desenhar Área - Desenhar uma zona de forma a incluir todos os elementos de cadastro que pretende que venham a ser objeto da Modelação Matemática.

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Selecionar Área - Selecionar um polígono, onde serão considerados para Modelação Matem- tica os elementos de cadastro contidos na área selecionada.

Figura 30 Entidades selecionadas que serão objeto de Modelação Matemática – Fonte: Aquasis

A funcionalidade Geração de ficheiro topológico está localizada no separador da “Modelação” no menu G/InterAqua (Figura 31)

Figura 31 Módulo Modelação Matemática – Geração de Ficheiro Topológico - Fonte: Aquasis

Ao ativar a funcionalidade, é disponibilizada uma janela de diálogo (Figura 32). Através do botão as- sociado à caixa de texto com a designação “Ficheiro de Saída” dever-se-á selecionar o nome e a localização pretendida para o ficheiro topológico.

55 Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica Figura 32 Caixa de Diálogo para Geração do Ficheiro Topológico – Fonte: Aquasis

A caixa de diálogo da Modelação Matemática permite selecionar, de forma opcional, o subsistema e as unidades de consumo e permite, também, atribuir um texto que servirá como título do ficheiro topológico.

Exemplo 1 – Geração de ficheiro topológico

Selecionar na Solução de SIG G/InterAqua a funcionalidade:

 G/InterAqua> Modelação> Modelação Matemática.

Selecionar o modo de seleção “Desenhar área”, definir as unidades de consumo “Litros por segundo”

e atribuir uma designação ao ficheiro a criar (Figura 33 e Figura 34).

56 Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica Figura 33 Parametrização da Geração do Ficheiro Topológico - Fonte: Aquasis

Figura 34 Seleção de Área / Geração do Ficheiro Topológico - Fonte: Aquasis

6.4 Importação de Dados

No processo de importação do ficheiro topológico é necessário previamente gerar o ficheiro no EPANET, resultante de uma simulação hidráulica.

Existem dois modos de simulação para importar os ficheiros do EPANET:

 Estática - simulação instantânea, realizada para um só tempo, escolhido pelo utilizador;

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 Dinâmica - simulação ao longo do dia (0:00h – 24:00h), realizada para um maior número de possibilidades de visualização dos resultados.

6.4.1 Simulação Estática

Para executar uma simulação hidráulica estática (simulação instantânea) da rede, selecionar a funcionalidade “Executar Simulação”, na aplicação do EPANET, como se mostra na Figura 35.

Figura 35 Simulação Estática no EPANET - Fonte: Próprio

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6.4.2 Simulação Dinâmica

Para executar uma simulação dinâmica deve-se criar um Padrão Temporal, que represente a variação periódica dos consumos nos “NÓS” ao longo do tempo, como se ilustra na Figura 36.

Figura 36 Simulação Dinâmica no EPANET - Fonte: Próprio