Curso de Pós-Graduação em Gestão Técnica de Sistemas Urbanos

Curso de Pós-Graduação em Gestão Técnica de Sistemas Urbanos de Água
INSTRUMENTOS DE MODELAÇÃO E ANÁLISE
2º Trimestre / Módulo “Instrumentos de apoio à gestão”
ECTS: 4,5
Horas de trabalho total: 112,5
Docente:
Objectivos de aprendizagem e competências
Os formandos deverão obter competências para:
▪ Planear, construir, documentar, calibrar, utilizar e manter modelos de simulação de sistemas de distribuição de
água;
▪ Analisar o funcionamento de sistemas de distribuição de água com base no uso de modelos matemáticos;
▪ Proceder a pré-dimensionamento expedito de redes de água com base no programa EPANET 2.0;
▪ Planear, construir, documentar, calibrar, utilizar e manter modelos de simulação de sistemas de drenagem;
▪ Analisar o funcionamento de sistemas de drenagem com base no uso de modelos matemáticos;
▪ Proceder a pré-dimensionamento expedito de redes de água com base no programa SWMM;
▪ Reconhecer as principais soluções não tradicionais de sistemas de água, incluído campos de aplicação, vantagens
e inconvenientes.
Conteúdos programáticos
Parte I - Modelação e análise de sistemas de adução e distribuição de água
1. Modelação de sistemas de adução e distribuição de água: em que consiste um modelo de simulação; para
que serve um modelo: aplicações da simulação; fundamentos da modelação matemática; representação da rede;
formulação do problema; metodologia para desenvolvimento de modelos; fundamentos da teoria de modelação
matemática: cálculo do equilíbrio hidráulico e da cálculo da advecção, mistura e transformação de parâmetros
de qualidade da água para o caso do programa Epanet 2.0.
2. Planeamento do desenvolvimento de modelos: aspectos estratégicos; definição dos objectivos da modelação e
identificação de usos prioritários; macro-sectorização dos sistemas e selecção de modelos a desenvolver;
opções básicas de software; informação necessária para a construção de modelos; convenções a adoptar; gestão
do desenvolvimento do modelo; fichas técnicas de modelação.
3. Construção de modelos: Princípios de base; Sistemas de unidades; descrição das componentes físicas;
descrição de consumos e caudais; dados do controlo operacional; metodologia para obtenção da geometria da
rede no Epanet 2.0 a partir do cadastro informatizado.
4. Calibração de modelos: aspectos gerais; métodos para calibração de modelos; monitorização e teste de
sistemas; procedimento de calibração; critérios de calibração.
5. Utilização de modelos: análise hidráulica; análise de qualidade da água; utilização de modelos para
planeamento e projecto; pré-dimensionamento expedito de redes com base no Epanet 2.0.
6. Técnicas complementares: avaliação do desempenho técnico; domínios da avaliação do desempenho e curvas
de desempenho.
Parte II - Modelação e análise de sistemas de drenagem de águas residuais
1. Modelação de sistemas de drenagem de águas e residuais: em que consiste um modelo de simulação; para
que serve um modelo: aplicações da simulação; fundamentos da modelação matemática; principais tipos de
modelos; representação da rede; formulação do problema; metodologia para desenvolvimento de modelos;
fundamentos da teoria de modelação matemática para o caso do programa SWMM 5.0.
2. Planeamento do desenvolvimento de modelos: aspectos estratégicos; definição dos objectivos da modelação e
identificação de usos prioritários; definição de bacias de drenagem e selecção de modelos a desenvolver;
opções básicas de software; informação necessária para a construção de modelos; convenções a adoptar; gestão
do desenvolvimento do modelo; fichas técnicas de modelação.
3. Construção de modelos: princípios de base; sistemas de unidades; descrição das componentes físicas;
descrição de afluências (águas residuais e pluviais); dados do controlo operacional.
4. Calibração de modelos: aspectos gerais; métodos para calibração de modelos; monitorização e teste de
sistemas; procedimento de calibração; critérios de calibração.
5. Utilização de modelos: análise hidráulica; análise de qualidade da água; utilização de modelos para
planeamento e projecto; pré-dimensionamento expedito de redes com base no SWMM.
6. Técnicas complementares: avaliação do desempenho técnico; domínios da avaliação do desempenho e curvas
de desempenho.
Parte III - Modelos de concepção e dimensionamento
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1.
2.
Os modernos princípios de boa prática; desafios e soluções não tradicionais de sistemas de abastecimento de
água; (seminário).
Desafios e soluções não tradicionais de sistemas de drenagem e tratamento de águas residuais (seminário).
Pré-requisitos
▪ UC “Introdução à gestão da água em meio urbano”.
▪ Os conhecimentos relativos a hidráulica, hidrologia urbana, dimensionamento de redes de água e
dimensionamento de redes de águas residuais especificados nos pré-requisitos do curso.
Métodos de avaliação
Os alunos serão avaliados por exame final e por um trabalho que envolva a modelação análise de um
subsistema de abastecimento de água ou de drenagem de águas residuais, à escolha do formando. A
classificação final será a média ponderada das classificações da prática (75%) e do exame final (25%)
(prática e exame com classificação positiva obrigatória).
Bibliografia
▪ COELHO, S.T.; LOUREIRO, D., ALEGRE, H. (2006). Modelação e análise de sistemas de
abastecimento de água, série “Guias Técnicos do IRAR”, IRAR e LNEC, ISBN 972-99354-8-3 (335
pág.).
▪ WALSKI, T. M., CHASE, D. V., SAVIC, D. A. (2003). Advanced Water Distribution Modeling.
Haestad Methods Press, EUA (www.haestad.com).
▪ BOULOS, P.F.; LANSEY, K.E.; KARNEY, B.W. (2004). Comprehensive Water Distribution Systems
Analysis Handbook for Engineers and Planners, Publisher: MWH Soft, Inc., ISBN 0-9745689-0-2.
▪ NICKLOW, J.W.; BOULOS, P.F.; MULETA, M.K. (2004). Comprehensive Sewer Collection Systems
Analysis Handbook for Engineers and Planners, Publisher: MWH Soft, Inc., ISBN 0-9745689-1-0.
▪ ALEGRE, H.; COELHO, S.T. (1998). Princípios relevantes para a eficiente gestão técnica de sistemas
de abastecimento de água, VIII Encontro Nacional de Saneamento Básico, APESB, Barcelos (pág. 3346).
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