BIBLIOTECA

Otimização multiobjetivo de sistema de abastecimento de água rural

Resumo: A falta de água em sistemas de abastecimento de água obriga a população a assumir comportamentos de risco à saúde, o que é muito frequente em sistemas de abastecimento de água rural (SAA-rural). O objetivo desta pesquisa foi desenvolver e aplicar um modelo de otimização multiobjetivo para SAA-rural no município de Cuiabá, Estado de Mato Grosso, Brasil. A metodologia de pesquisa constou de: (1) formulação do modelo de otimização (MO); (2) aplicação do MO; (3) análise de resultados; e (4) implementação computacional do MO. Para resolução do problema, foi proposta e utilizada uma peça geradora de perda de carga. Constatou-se que o problema de falta de água pode ser resolvido por meio de pequenas modificações operacionais e estruturais. Foi desenvolvido um MO multiobjetivo para SAA-rural, baseado na técnica de Programação Não Linear Inteira Multiobjetivo (PNLIMO) implementado em ambiente OpenOffice.org. O MO foi aplicado a um caso real, apresentando resultados satisfatórios.

Introdução: A incidência de problemas no sistema de abastecimento de água ou a indisponibilidade de água para consumo humano podem gerar comportamentos de risco, como, por exemplo, a utilização de fontes de água inadequadas para o consumo. Isso é especialmente válido para áreas rurais (AR), onde a população comumente não possui nenhum tipo de solução para o abastecimento de água ou, quando a possui, essa solução opera de forma bastante precária. A literatura confirma a existência de inúmeras situações com características similares incluindo os trabalhos de Mackintosh e Colvin (2003), Sadeghi et al. (2007), Muthusi et al. (2007). Da mesma forma, estudos de casos realizados no Brasil, também relatam pontos em comum, conforme os trabalhos de Azevedo (2004), Reis (2004), Souza et al. (2015) e Ferreira et al. (2015). A situação das AR do município de Cuiabá, Estado de Mato Grosso, região Centro-Oeste do Brasil, não diverge do contexto apresentado anteriormente. A população residente nessas AR não é abastecida com água do sistema público (PMSS, 2008), sendo utilizadas como fonte de abastecimento cisternas escavadas e poços tubulares, situação que justifica a realização de estudos com o intuito de contribuir para redução de comportamento de risco.
Dentre as causas da indisponibilidade de água, em AR, apresentam-se as condições hidráulicas deficitárias dos sistemas de abastecimento de água rural (SAA-rural), e a sua resolução considera técnicas para busca de eficiência, envolvendo modelos de otimização com enfoque mono e multiobjetivo. Alguns exemplos abrangem os estudos de Jowitt e Germanopoulos (1992), León et al. (2000), Zyl et al. (2004), Farmani et al. (2006) e Fu et al. (2008).
Esta pesquisa tem como objetivo desenvolver e aplicar um modelo de otimização multiobjetivo em um SAA-rural no município de Cuiabá, considerada como estudo de caso. Mais especificamente deseja-se, simultaneamente, a equidade de pressões nos pontos de consumo (residências), o mínimo custo com a operação do SAA-rural e o mínimo custo com modificação física no SAA-rural. Também, assumiu-se como verdadeira a hipótese de que a otimização multiobjetivo do SAA-rural garante condições para que não haja falta de água para a população e, consequentemente, não ocorra procura por fontes de água potencialmente insalubres.

Autores: Silva, W.T.P.; Vieira, L.T.Q.; Rosa, D.M.S.; Campos, M.M.; Santos, A.A. e Souza, M.A.A.

Leia o estudo completo: otimizacao-multiobjetivo-de-sistema-de-abastecimento-de-agua-rural