Otimização de redes de abastecimento de água ramificadas utilizando o método granados modificado

Abstract

A otimização de redes de distribuição de água é essencial para garantir o abastecimento universal e equitativo de água potável, bem como para que estas infraestruturas sejam hidraulicamente eficientes e economicamente viáveis para a ampliação e recuperação dos sistemas, especialmente em contexto de recursos limitados – financeiros, humanos ou hídricos. Este estudo teve como propósito desenvolver e aplicar um Modelo Computacional baseado no Método Granados (MG), com a implementação modificada do MG (MGM) utilizando o Visual Basic for Application (VBA) como linguagem de programação no Microsoft Excel, visando otimizar redes ramificadas de abastecimento de água. O estudo foi realizado em três redes hipotéticas com diferentes configurações, compostas por 9, 13 e 18 trechos, respectivamente. As simulações computacionais buscaram identificar e apresentar a uma solução ótima do sistema, respeitando as exigências de pressões mínimas nos nós e para uma cota do nível de água do reservatório previamente conhecida e admitida fixa (cota meta). O Modelo Computacional desenvolvido considera critérios normativos atuais, como a limitação da perda de carga, conforme a NBR 12218 (ABNT, 2017), substituindo o critério de velocidade máxima da versão original do Método Granados (Granados, 1986). A validação do Modelo foi realizada por meio da comparação com resultados obtidos manualmente, os quais se mostraram idênticos. Adicionalmente, para a rede com 9 trechos, a validação realizada pelo software EPANET apresentou diferenças inferiores a 0,5%. Os resultados obtidos demonstraram que o Modelo Computacional baseado no MGM foi capaz de otimizar as redes testadas, respeitando a cota meta e as pressões nos nós. Em todos os casos, os diâmetros foram ajustados de forma eficaz, garantindo os menores custos e respeitando as normas atuais. Os resultados reforçam a aplicabilidade do MGM como ferramenta prática e acessível.