Análise de ocorrência de transientes hidráulicos em um sistema de adução de água através do modelo mike urban

Abstract

A ocorrência de transientes hidráulicos em canalizações sob pressão é um evento normal que acompanha qualquer alteração nas condições estacionárias de funcionamento do sistema. Porém, certas perturbações, como o fechamento rápido de válvulas ou corte de energia elétrica do bombeamento, podem ocasionar transientes hidráulicos de forte intensidade. A propagação das ondas de pressão geradas pode, então, danificar a tubulação e, por vezes, colocar todo o sistema em risco. O objetivo deste trabalho é simular as condições de regime transiente em uma adutora real em situação emergencial de corte de energia elétrica, de forma a garantir a segurança do sistema de abastecimento de água. Na primeira parte do trabalho é apresentado o desenvolvimento analítico do transiente hidráulico e a modelagem do regime permanente de acordo com as condições iniciais especificadas em projeto. O regime transiente foi simulado a partir do modelo numérico MIKE URBAN, disponibilizado pela DHI Water&Environment. Os parâmetros foram estimados ou recalculados de acordo com a literatura. As condições de contorno utilizadas foram a carga piezométrica de 207,1 m e a vazão de 1.100 m3/h. Foram analisados três cenários, para diferentes tipos de vinculação do sistema. O nó de interesse caracterizou-se pelo ponto imediatamente a jusante da válvula de fechamento rápido, que antecede o sistema bombeador. A carga máxima alcançada pela onda de choque neste nó foi de 370,6 mca, correspondente à sobrepressão de 203,1 mca. Enquanto que, a pressão mínima estimada foi de - 10,33 mca (vácuo absoluto). Os resultados confirmaram valores máximos de pressão para a simulação considerando a vinculação de maior rigidez e a necessidade, neste caso, de implementação de dispositivos de controle.