Desenvolvimento de um modelo híbrido Migha-RNA para calibração de rugosidades absolutas em redes de distribuição de água

IF 0.4 4区 环境科学与生态学 Q4 WATER RESOURCES Engenharia Sanitaria E Ambiental Pub Date : 2022-11-01 DOI:10.1590/s1413-415220220151
David Lopes de Sousa, Alessandro de Araújo Bezerra, Marco Aurélio Holanda de Castro, Guilherme Costa Rodrigues Neto, R. Araujo
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Abstract

RESUMO Este trabalho teve como objetivo desenvolver um novo método híbrido de calibração de rugosidades absolutas em redes de distribuição de água, com base na combinação do método iterativo do gradiente hidráulico alternativo (Migha) com uma rede neural artificial (RNA) do tipo Perceptron Multicamadas. Foram testadas diferentes configurações para o modelo, em vários cenários que diferiam quanto ao número de pressões observadas utilizadas. Os resultados encontrados sugerem que a combinação dos métodos foi favorável à calibração das rugosidades, com erros absolutos médios inferiores a 0,016 mm no modelo que calculava apenas um valor por material para o parâmetro. A boa performance também ficou evidente quando analisadas as pressões e vazões retornadas pela simulação da rede calibrada, as quais apresentaram erros relativos médios de 0,12 e 0,36%, respectivamente, no cenário com 14% dos nós com pressões conhecidas, erros consideravelmente inferiores àqueles obtidos pela configuração inicial da rede e pelo uso exclusivo do Migha.
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用于校准配水网络绝对粗糙度的Migha-RNA混合模型的开发
本工作旨在开发一种新的混合方法来校准配水网络中的绝对粗糙度,该方法基于交替水力梯度(Migha)的迭代方法和人工神经网络(RNA)型感知器多层。模型的不同配置在几个场景中进行了测试,这些场景中使用的观测压力数量不同。结果表明,这些方法的组合有利于粗糙度的校准,在每个材料只计算一个参数值的模型中,平均绝对误差低于0.016mm。当分析校准网络模拟返回的压力和流量时,良好的性能也很明显,在14%的节点具有已知压力的情况下,校准网络模拟的平均相对误差分别为0.12和0.36%,误差远低于网络初始配置和Migha专用所获得的误差。
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