Discente: EVANDERSON HELENO DO AGUIAR
Título: DESENVOLVIMENTO DE UM GÊMEO DIGITAL PARA OTIMIZAÇÃO DA GESTÃO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA URUBU DA CIDADE DE OLINDA-PE
Orientador: PROF. DR. ROGÉRIO PONTES DE ARAÚJO
Coorientador: PROF. DR. CARLO MARCELO REVOREDO DA SILVA
Examinador Externo: PROF. DR. JOÃO FAUSTO LORENZATO DE OLIVEIRA
Examinador Interno: PROF. DR. MANOEL HENRIQUE DA NÓBREGA MARINHO
Data: 26 DE AGOSTO DE 2025
Horário: 14:00
Local: Sala de Atos (CSEC)
Resumo do projeto:
Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um protótipo de gêmeo digital para o Sistema de Abastecimento de Água (SAA) Urubu, operado pela Companhia Pernambucana de Saneamento (COMPESA). O protótipo integra dados de telemetria, modelos hidráulicos distritais calibrados e um ambiente geoespacial dinâmico em QGIS, fornecendo monitoramento e simulação quase em tempo real, com o objetivo central de viabilizar uma abordagem escalável, precisa e operacionalmente aplicável. A metodologia foi estruturada em duas etapas. A primeira consistiu na calibração dos modelos hidráulicos individuais de cinco Distritos de Medição e Controle (DMCs), utilizando o algoritmo evolutivo Differential Evolution, com foco na minimização da raiz do erro relativo médio quadrático (RRMSE) entre pressões simuladas e medidas. Optou-se pela abordagem distrital devido ao regime de abastecimento intermitente. Para garantir eficiência computacional e relevância hidráulica, selecionaram-se trechos críticos e restringiu-se o espaço de busca dos parâmetros. Na segunda etapa, o gêmeo digital foi implementado em Python com as bibliotecas WNTR e GeoPandas, acoplado a um banco de dados geográfico e visualizado no QGIS. Os resultados demonstraram excelente desempenho da calibração, com RRMSE médio inferior a 3,5% nos conjuntos de validação, além de parâmetros fisicamente plausíveis e consistentes com a operação do sistema. O gêmeo digital se mostrou funcional, ágil e compatível com as ferramentas já utilizadas pela companhia, permitindo visualização temporal e espacial das simulações, apoio à tomada de decisão e diagnóstico operacional quase em tempo real. Conclui-se que a abordagem representa um avanço relevante no uso de tecnologias digitais aplicadas à engenharia, oferecendo uma solução robusta, de baixo custo e com alto potencial de replicação. O método fortalece a gestão distrital, otimiza a operação e apoia o planejamento em cenários de escassez e intermitência hídrica.
Palavras-chave: modelo hidráulico; calibração distrital; gêmeo digital; EPANET; saneamento.
O Programa
