DIMENSIONAMENTO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA MALHADAS VIA OTIMIZAÇÃO POR ENXAME DE PARTÍCULAS

Abstract

DIMENSIONAMENTO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA MALHADAS VIA OTIMIZAÇÃO POR ENXAME DE PARTÍCULAS

SAULO DE TARSO MARQUES BEZERRA¹ E JOSÉ ELOIM SILVA DE MACÊDO²

¹ Universidade Federal de Pernambuco, Campus Agreste, Núcleo de Tecnologia, Avenida Campina Grande, S/N, Bairro Nova Caruaru, CEP 55014-900, Caruaru, Pernambuco, Brasil. s.bezerra@yahoo.com.br.

² Centro Universitário Maurício de Nassau, Departamento de Engenharia Civil, BR 104, Km 68, S/N, Bairro Agamenon Magalhães, CEP 55000-000, Caruaru, Pernambuco, Brasil. eloim_sm@hotmail.com.

1 RESUMO

Apresenta-se, neste trabalho, um modelo de otimização para o dimensionamento de sistemas pressurizados de distribuição de água para projetos de irrigação. A metodologia empregada é fundamentada no algoritmo Otimização por Enxame de Partículas (PSO), que é inspirada na dinâmica e comportamento social observados em muitas espécies de pássaros, insetos e cardumes de peixes. O PSO proposto foi aplicado em dois benchmark problems reportados na literatura, que correspondem à Hanoi network e a um sistema de irrigação localizado na Espanha. O dimensionamento resultou, para as mesmas condições de contorno, na solução de ótimo global para a Hanoi network, enquanto a aplicação do PSO na Balerma irrigation network demonstrou que o método proposto foi capaz de encontrar soluções quase ótimas para um sistema de grande porte com um tempo computacional razoável.

Palavras-chave: água, irrigação, análise econômica.

BEZERRA, S. T. M.; MACÊDO, J. E. S.

LOOPED WATER DISTRIBUTION NETWORKS DESIGN VIA PARTICLE SWARM OPTIMIZATION ALGORITHM

2 ABSTRACT

This paper presents an optimization model for the design of pressurized water distribution systems for irrigation projects. The methodology is based on the Particle Swarm Optimization algorithm (PSO), which is inspired by the social foraging behavior of some animals such as flocking behavior of birds and the schooling behavior of fish. The proposed PSO has been tested on two benchmark problems reported in the literature, which correspond to the Hanoi network and an irrigation system located in Spain. The design resulted in the global optimum for the Hanoi network, while the application of PSO in Balerma irrigation network demonstrated that the proposed method was able to find almost optimal solutions for a large-scale network with reasonable computational time.

Keywords: water, irrigation, economic analysis.

O desempenho do método foi comparado com trabalhos prévios, demonstrando convergência rápida e resultados satisfatórios na busca da solução ótima de um sistema com elevado exigência computacional.