EFEITO DE FATORES GEOMÉTRICOS E HIDRÁULICOS SOBRE A VAZÃO PERDIDA E O EXPOENTE DE VAZAMENTO EM SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA

Resumen

Este artigo modela um sistema de distribuição de água (SDA) real com um grande número de vazamentos distribuídos aleatoriamente para determinar se o seu comportamento combinado pode produzir o intervalo de valores da porcentagem de vazão perdida e de expoentes de vazamento do sistema encontrados em estudos de campo. A relação pressão-vazão dos vazamentos individuais foi modelada com a equação de FAVAD que assume uma relação linear entre a área do vazamento e pressão, conhecida por ser válida para vazamentos que se deformam elasticamente. As características dos vazamentos individuais e do número de vazamentos foi determinada baseada no melhor entendimento atual de vazamentos em SDAs. Foi estudado o efeito da área e da quantidade dos vazamentos não-visíveis, da área dos vazamentos potencialmente detectáveis, da carga de pressão e do coeficiente de descarga sobre a vazão perdida e o expoente de vazamento (N) usando planejamento fatorial. Os resultados mostram que os cinco fatores mais relevantes sobre a vazão perdida pelo SDA em ordem decrescente foram a área de vazamentos potencialmente detectáveis, a carga de pressão, a interação entre área de vazamentos potencialmente detectáveis e carga de pressão, o coeficiente de descarga, a interação entre a área de potencialmente detectáveis e o coeficiente de descarga e a interação entre carga de pressão e coeficiente de descarga. Foi verificado que a equação de FAVAD consegue explicar os valores dos expoentes de vazamento encontrados em SDAs reais. Numa sequência de relevância decrescente os fatores significantes ou a combinação deles sobre o expoente de vazamento foram a área de vazamento potencialmente detectável, o número de vazamentos não-visíveis e a interação entre a área vazamentos potencialmente detectáveis e a área de vazamentos não-visíveis. Finalmente, nós apresentamos algumas aplicações práticas a SDAs.