Rules of operation for water supply systems with a low level of automation and subject to uncertainties.

O aumento da complexidade operacional dos sistemas de abastecimento de água, promovido principalmente pelo envelhecimento dos sistemas, crescimento urbano desordenado, alterações e expansões na sua topologia, além das incertezas associadas, têm impedido que esses sistemas cumpram satisfatoriamente sua principal função: suprir a demanda de água em quantidade e qualidade, com pressões adequadas, com segurança operacional e eficiência energética. Como alternativa para melhoria deste quadro, neste trabalho apresenta-se uma metodologia genérica para construção de regras para operação multi-objetivo de sistemas de abastecimento de água. Os objetivos da operação são: atender à demanda de abastecimento, reduzir o custo operacional energético, reduzir o número de acionamentos/desligamentos das bombas e válvulas, reduzir as perdas de água e recuperar as condições iniciais do sistema ao final de um ciclo de operação. As regras construídas sugerem rotinas operacionais estabelecidas de acordo com as características topológicas dos sistemas, seus limites físicos e hidráulicos, a demanda de abastecimento e os objetivos de operação envolvidos. A metodologia foi aplicada ao Sistema Adutor do Cariri, no Estado da Paraíba, e os resultados obtidos mostram que as regras construídas fornecem alternativas de operação consistentes e eficientes, contemplando os objetivos desejados e pode ser usada como uma ferramenta de apoio à gestão operacional desse tipo de sistema. Uma comparação entre a operação real executada no sistema e a operação sugerida pelas regras mostra que é possível reduzir em até 100% o bombeamento no horário de ponta, permitindo uma redução significativa no custo da operação.The increase of the operational complexity of water supply systems, caused by aging of the systems, urban growth, modifications and expansions in their topology, and associated uncertainties, has prevented those systems of performing their main role: deliver water in appropriate quantity, quality and pressure, with operational safety and energy efficiency. As an alternative for coping with this problem, this dissertation presents a generic methodology for construction of rules of multi-objective operation of water supply systems. The operational objectives are: supply of water demands, reduction of electrical operational costs, reduction of the number of on/off switches of pumps and valves, reduction of water losses and recover of the initial conditions of the systems at the end of the operational cycle. The rules made suggest operational routines which are established according to the topologic characteristics of the systems, its operational limits, supplying demand and the related operational objectives. The methodology was applied to the Cariri Water Supply System, in the State of Paraíba, Brazil. The results show that the rules provide consistent and efficient operational alternatives, attending the objectives, being a tool for supporting the operational management of such systems. Comparison between the actual operation of the system and the one suggested by the proposed methodology showed that it is possible to reduce up to 100% the pumping operation in the high energy cost period, thus minimizing the operational costs