Estudo da turvação em rede de abastecimento de água a alta pressão no grande porto

A turvação é uma das principais preocupações das empresas de rede de distribuição de água potável. Para se saber a sua origem existem diversos mecanismos, sugeridos em bibliografia, que explicam a formação de depósitos de partículas nas tubagens, que se acumulam em camadas sobrepostas, criando entre si forças de coesão. A turvação pode surgir se o caudal ou a velocidade na tubagem aumentar, por alguma razão, pois um aumento da tensão de corte sobre o depósito, pode superar as forças de coesão levando à sua ressuspensão. Esta explicação é traduzida matematicamente pelo modelo PODDS (Prediction of Discolouration in Drinking Water Distribtuion System). O modelo PODDS foi compilado em EPANET recentemente por uma equipa de investigadores da Universidade de Sheffield e foi utilizado para fazer o estudo num ramal da empresa AdDP - Águas do Douro e Paiva, SA. Os resultados das simulações permitirão prever o caudal mínimo teórico a utilizar no ramal que origina o valor limite de turvação. Foram realizados ensaios de variação do caudal no ramal de Jovim-Ramalde para a calibração do modelo. Os parâmetros obtidos foram: Cmáx igual a 100 NTUm, b e n igual a 1, k é igual -1 NTUm3/N, e por fim, P igual a 0,0001 NTUm3/N.s. Após calibração do modelo realizaram-se simulações com atualização das forças de coesão para conhecer o caudal que provocaria a mobilização das partículas até uma turvação de 4 NTU e concluiu-se que o valor seria de 4,32 m3/s. O tempo necessário para regressar a valores inferiores a 1 NTU também foi determinado e 4 horas e 8 minutos foi o valor alcançado. Por fim realizou-se um estudo da influência da temperatura neste modelo e o resultado mostrou que este parâmetro é pouco influente para a gama de temperaturas considerada.

Turbidity is one major concern of the distribution network of drinking water supply companies. In order to know its origin there are various mechanisms suggested in literature that explain the formation of deposits of particles in pipes, which accumulate in overlapping layers, creating cohesive forces between them. The turbidity may arise if the flow rate or velocity on the pipe increases for some reason, because an increase on the shear stress over the deposit can overcome the cohesive forces leading to its resuspension. This explanation is given translated by the mathematically model PODDS (Prediction of Discolouration in Distribtuion Drinking Water System). The model PODDS was built in EPANET recently by a team of Sheffield University researchers led by Joby Boxall and was used to study an extension of the company AdDP- Douro and Paiva Waters, S.A. The results of the simulations will allow predict the minimum flow to be use on the main without this exceeds the limit value of turbidity. Trials were performed varying the flow rate of the main Jovim-Ramalde to calibrate the model. The parameters obtained were: Cmáx equal to 100 NTUm, b and n equal to 1, k is equal -1 NTUm3 /N and, finally, P equal to 0.0001 NTUm3/N.s. After calibration the model were carried out simulations with the updates of cohesive forces to get to know the flow that would trigger the mobilization of particles to a turbidity on the order of 4 NTU, it was concluded that the pipeline would have to be working with a flow rate of 4,32 m3/s. The time required to return to values below 1 NTU was also determined and 4 hours and 8 minutes value was reached. Finally we carried out a study of the influence of temperature on this model and the result showed that this parameter is little influential for the temperature range considered.