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Document Type: Dissertação
Title: Um modelo de otimização linear inteira mista para dimensionamento de reservatórios incorporando índices de desempenho : abordagens determinística e estocástica
Authors: Lima, Ana Carolina Cardoso
Issue Date: 17-Feb-2022
Advisor: Celeste, Alcigeimes Batista
Resumo : Ferramentas capazes de auxiliar no dimensionamento de sistemas de reservatórios de águas superficiais, resultantes da construção de barragens, perante incertezas hidrológicas, são de grande importância para o gerenciamento sustentável dos recursos hídricos. Este trabalho propõe, implementa e testa uma estratégia de dimensionamento ótimo para reservatórios de abastecimento d’água que aceita como entrada o número mínimo permitido de períodos de falha (medida de confiabilidade) e a magnitude de falha máxima permitida (medida de vulnerabilidade). O modelo de otimização considera que as liberações do reservatório seguem a política de operação padrão – conforme procedimentos típicos de dimensionamento que levam falhas em consideração – e é comparado a um modelo alternativo de programação linear inteira mista que usa uma política de liberação do tipo open loop. Versões determinísticas e estocásticas implícitas do modelo são apresentadas a fim de serem aplicadas em vários tipos de problemas. Como estudos de caso, foram idealizados problemas exemplos, assim como empregados dados da barragem de Sobradinho. Os resultados indicam que altas confiabilidades e baixas vulnerabilidades necessitam de maiores capacidades de armazenamento, e o contrário também é confirmado (nos diversos cenários testados), além de apresentarem capacidades adequadas à política de operação utilizada. Os exemplos testados também confirmam que maiores capacidades são necessárias para sistemas mais sustentáveis e com menor risco.
Abstract: Tools capable of assisting in the design of surface water reservoir systems, resulting from the construction of dams, in the face of hydrological uncertainties, are of great importance for the sustainable management of water resources. This study proposes, implements and tests an optimal sizing strategy for water storage reservoirs that takes the minimum allowed number of failure periods (measure of reliability) and the maximum allowed failure magnitude (measure of vulnerability) as input. The optimization model considers that the reservoir releases follow the standard operating policy – as in typical design procedures that account for failure – and is compared to an alternative mixed-integer linear programming model that uses an open-loop release policy. Deterministic and implicit stochastic versions of the model are presented in order to be applied to various types of problems. As case studies, example problems were created, as well as data from the Sobradinho dam were used. The results indicate that high reliability and low vulnerabilities require larger storage capacities, and the opposite is also confirmed (in the different tested scenarios), in addition to yielding capacities adequate to the used operation policy. The tested examples also confirm that greater capabilities are needed for more sustainable and less risky systems.
Keywords: Engenharia civil
Dimensionamento de reservatórios
Falhas
Confiabilidade
Vulnerabilidade
Risco
Reservoir design
Failures
Reliability
Vulnerability
Risk
Subject CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe
Program Affiliation: Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citation: LIMA, Ana Carolina Cardoso. Um modelo de otimização linear inteira mista para dimensionamento de reservatórios incorporando índices de desempenho : abordagens determinística e estocástica. 2022. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2022.
URI: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/16346
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil

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