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PdF (5 120 ko) - Programme Solidarité Eau

1. 3 3 2 Factores de mudan a 3 4 Opera o e manuten o rear 3 4 1 Nota introdut ria aerea 3 4 2 Sectoriza o das redes a 3 4 3 Flexibiliza o da opera o e manuten o 3 4 4 Inspec o e manuten o de rotina 3 4 5 Medi o de caudais eae 3 4 6 Conserva o de energia 3 5 Modela o e an lise das 3 6 Gest o de clientes i assiste isa linear asia 3 7 Gest o da informa o ereta 4 Vias para a abordagem do problema Intr du OS isa casais paia anal galo SS 4 2 Tomada de decis o 4 2 1 Avalia o da dimens o do problema 4 2 2 Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas 4 3 Interven es para controlo de perdas 4 3 1 Medi o zonada renas 4 3 2 Gest o de press es eretas 4 3 3 Localiza o de fugas 48 4 3 4 Repara o do sistema 49 4 4 Avalia o de resultados eee 50 Avalia o da dimens o do problema e 51 5 1 C
2. 267 15 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de perdas seis arraia pod aaa 267 15 1 3 Articula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora 268 15 2 Avalia o da dimens o do problema 269 15 3 Estrat gia utilizada para controlo de 270 15 4 Interven es para controlo de perdas eee 272 15 4 1 T cnicas de controlo de 272 15 4 2 T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de 09 ua natal R E 274 15 5 An lise de 276 15 5 1 An lise econ mica do controlo de perdas 276 15 5 2 Balan o final comentado 277 BIBLIOGRAFIA inn 279 GLOSSARIO 287 ANEXOS a RE 291 Anexo 1 Equipamento de medi o 293 Anexo 2 Equipamento de registo rena 297 Anexo Equipamento de controlo localiza o e detec o 301 xiii xiv NDICE DE FIGURAS Figura 1 Estrutura geral do manual Figura 2 Componentes do balan o
3. Quadro 5 Valores indicativos m nimos do n vel de base de perdas I ramal dia para edifica es localizadas junto conduta da rede p blica Lp 0 Quadro 6 Valores indicativos m nimos do n vel de base de perdas I ramal dia para situa es com comprimento m dio dos ramais de S0UME its A arado dao DNA AE Quadro 7 Sistema de ID para reabilita o indicadores de desempenho operacionais eene Quadro 8 Sistema de ID para reabilita o indicadores de desempenho econ mico financeiros Quadro 9 Sistema de ID para reabilita o indicadores de desempenho de qualidade de servi o Quadro 10 Sistema de ID para reabilita o indicadores de desempenho Quadro 11 Sistema de ID para reabilita o indicadores de desempenho Quadro 12 Identifica o dados a introduzir na folha 1 Quadro 13 Dados complementares do balan o h drico necess rios ao c lculo dos indicadores de perdas dados a introduzir na Quadro 14 C lculo da gua entrada no sistema dados a introduzir na folha 2
4. Wal il en my aa a gt Figura 48 Detec o de uma fuga rede Murches 25 03 2004 No mbito da detec o de fugas t m vindo a ser utilizados Datalogger ac stico para identifica o da probabilidade de fuga Os datalogger colocados em locais estrat gicos da rede fornecem indica o da probabilidade da fuga O datalogger regista as varia es de amplitude dos ru dos da rede e compara os com outros ru dos constantes estes com probabilidade de serem uma fuga Caso exista a fuga localizar se num raio de aproximadamente 150 m do equipamento que fez o registo OcasoDE Cascas 223 correlador ac stico que com base nas indica es dos datalogger ac sticos permite identificar com rigor consider vel a localiza o de uma fuga de gua Associado a dois sensores analisa o som da fuga que se propaga ao longo da rede com velocidade id ntica nos dois sentidos O correlador mede a diferen a de tempo do som entre a fuga e cada um dos dois sensores Com este equipamento poss vel seleccionar em cada zona de medi o e controlo os tro os da rede com possibilidade de fuga de gua e detect la com um rigor em geral inferior a 5 metros fun o do tipo de fuga e do material da tubagem instalada Das 41 zonas de medi o e controlo foram seleccionados e equipados 30 sectores Esta t cnica permitiu a uma equipa de do
5. 148 7 3 Gest o de press es eretas 7 31 Nota introdut ria 7 3 2 Influ ncia da press o nas perdas 175 7 3 3 Benef cios e problemas 179 7 3 4 Alternativas para controlo de press es 183 7 3 5 Concep o e implementa o de um programa de gest o de press es 189 7 4 Localiza o de fugas irreais 196 7 41 Nota introdut ria R 196 7 4 2 Localiza o aproximada 197 7 4 3 Localiza o detec o exacta 199 7 5 Repara o 515 203 7 5 1 Tipos de repara o rea 203 7 5 2 Tipos de reabilita o ia 203 7 5 3 Reabilita o de redes de gua a abordagem CARE W 206 8 Avalia o de resultados ereta 209 PARTE III A EXPERI NCIA PORTUGUESA seems 211 9 A experi ncia portuguesa nota 213 10 O caso de CASCAS Ainiai nn 215 101 Descri o geral 215 10 1 1 Perfil do operador aaa 215 10 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de perdas lana aaa sara fi 215 10 1 3 Artic
6. Figura 3 Roturas em condutas em Portugal na Europa e na Am rica dO INONe a sra estarei parir no a pesada aan par Trena Figura 4 Componentes do balan o h drico e localiza o dos pontos de controlo de caudal sie E ONN Figura 5 Evolu o na forma de arquivo e gest o de dados Figura 6 Fases de abordagem do problema com nfase no controlo Figura 7 Rela o entre as fases de abordagem do problema e a estrutura do manual sinseridad Figura 8 Avalia o da dimens o do problema Figura 9 Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas Figura 10 Medi o zonada areais Figura 11 Gest o de press es eterna Figura 12 Localiza o de fugas rara Figura 13 Repara o do sistema teia Figura 14 Avalia o de resultados Figura 15 Redes iguais solicitadas de forma diferente Figura 16 Compara o entre entidades gestoras europeias para um indicador de perdas de gua Alegre et al 2004 Figura 17 Janela de entrada e janelas de resultados Figura 18 Janelas de en
7. 235 11 4 Interven es para controlo de 236 11 4 1 T cnicas de controlo de perdas n 236 11 4 2 T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de JUDAS E A 237 11 5 Aplica es computacionais errar 238 11 6 An lise de resultados ira 239 11 6 1 An lise econ mica do controlo de perdas 239 11 6 2 Balan o final comentado 241 12 0 caso de LiSbOa Sais albert a 12 1 Descri o geral pentes apagada 12 1 1 Perfil do operador 12 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de rs ns a ED La 243 12 1 3 Articula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora e 244 12 2 Avalia o da dimens o do problema 244 12 3 Estrat gia utilizada para controlo de 246 12 4 Interven es para controlo de 246 12 4 1 T cnicas de controlo de perdas ee 246 12 4 2 T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de JUDAS ca O 247 12 5 Aplica es computacionais err
8. 5 1 Componentes do balan o Avalia o da dimens o do h drico Pista Dada a prolifera o e ambiguidade da terminologia utilizada por entidades p o E diversas internacionalmente ou at dentro do mesmo pa s qualquer an lise relativa a perdas de gua Medi o zonada dever ser precedida de uma defini o y clara das componentes do balan o Gestao de press es h drico a considerar bem como dos dados que se baseia a sua Localiza o de fugas determina o No Quadro 2 ilustra se forma de c lculo apresenta se Repara o terminologia recomendada para o y c lculo do balan o h drico em um ou Avalia o de resultados mais subsistemas de abastecimento de gua por exemplo redes de gua bruta de adu o ou de distribui o Se existirem dados para o c lculo do balan o h drico em qualquer outro formato ou com outra terminologia dever o ser convertidos nas componentes do Quadro 2 em volume por ano antes de se calcular qualquer indicador de desempenho As defini es relativas s componentes do balan o h drico foram j apresentadas em 2 1 Os passos para calcular a gua n o facturada e as perdas de gua s o os seguintes Passo 0 Definir os limites exactos do sistema ou sector de rede a auditar definir as datas de refer ncia definindo um per odo de um ano Passo 1 Determinar o volume de gua entrada no sistema e introduzi lo
9. 6 Verifica se assim que a incerteza se propaga do mesmo modo nas multiplica es e nas divis es aumentando em ambos os casos Express o gen rica de propaga o de incerteza Desde que se possa admitir a hip tese dos erros se distribu rem de acordo com uma lei normal a express o gen rica de c lculo de propaga o de incerteza para uma fun o 2 f w x y EA E AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 75 76 N EA Eq 7 Ou seja cada vari vel Calcula se a derivada parcial da fun o relativamente essa vari vel Multiplica se pelo desvio padr o respectivo Faz se a soma geom trica das parcelas relativas a cada uma das vari veis para obter a incerteza do resultado 7 corresponde a admitir que as incertezas das diversas vari veis da fun o s o independentes entre si hip tese que de uma forma geral se aplica ao caso em an lise No caso mais geral a express o a adoptar seria gt a TON 3 Ka Eq 8 W 1 i l j TOW W 1 Onde a vari ncia de w e coeficiente de correla o entre 5 11 Exemplos de aplica o 5 11 1 Nota introdut ria Os exemplos que se apresentam s o fict cios Os nomes n o correspondem a localidades reais Os dados s o parcialmente baseados em situa es reais embora tenham sido introduzidas altera
10. 109 21 23 25 27 29 31 Dia Figura 67 Detec o e repara o de uma rotura em conduta atrav s do CmN e Barca press o Cense press o e Correios press o Garcia press o lt Indaqua press o Piscina press o ese CMN ZM C11 caudal 6 OT pa 00 9 Dias Figura 68 Varia o das press es na rede com o CmN OcasoDESANTO 275 15 5 An lise de resultados 15 5 1 An lise econ mica do controlo de perdas Para o cumprimento dos objectivos inicialmente propostos n o foi necess rio um investimento avultado dado que s o utilizados os meios t cnicos praticamente existentes No entanto a partir de um determinado momento ser necess rio um forte investimento para obter uma pequena redu o das perdas Esta an lise de custo benef cio define o n vel econ mico de perdas a partir do qual n o interessante do ponto de vista econ mico dar continuidade ao projecto Assim os futuros projectos dever o ser implementados ap s uma an lise pr via deste conceito Na Figura 69 apresentam se os resultados do balan o h drico relativo aos anos 2002 e 2003 bem como os indicadores de perdas reais e financeiros recomendados pela IWA 2169627 m 2002 rosana i 1 Volume Entrado no Sistema H 21
11. E T 3 2 Conceitos e factores determinantes das perdas de 7 PARTE Il ABORDAGEM DO 19 3 Gest o das perdas de gua como parte integrante da gest o dos sistemas e a da O 21 4 Vias para a abordagem do problema 41 5 Avalia o da dimens o do 51 6 Defini o de uma estrat gia de controlo de 111 7 Interven es para controlo de perdas reais 123 or Avalia o deiresultados 209 PARTE IIl A EXPERI NCIA 211 9 A experi ncia portuguesa nota 213 MOROicasodeiGascais 215 5 229 1250 R 243 1 249 P 263 AO Ee EESE TNI 267 279 lt 287 ANEXOS 8 emo E Ra A na AS 291 Anexo 1 Equipamento de medi o renas 293 Anexo 2
12. 18 Substitui o de condutas ano 19 Substitui o de v lvulas 20 Reabilita o de ramais Avarias e repara es Op31 Avarias em condutas n 100 km ano Op31a Avarias em tubagens n 100 km ano 0p31b Avarias em juntas n 100 km ano Op31c Avarias em v lvulas n 100 km ano Op32a Avarias no ponto de inser o do ramal n 100 km ano Op31d Avarias em condutas cr ticas n 100 km ano Op32 Avarias em ramais n 1000 ramais ano Op33 Avarias em hidrantes n 1000 hidrantes ano Op34 Falhas de abastecimento el ctrico horas esta o elevat ria ano Op5 Repara es por controlo activo de fugas n 100 km ano Perdas de gua 23 Perdas de gua por ramal m ramal ano Op27 Perdas reais por ramal I ramal dia Op29 Indicador infra estrutural de perdas AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 67 O sistema de indicadores de desempenho para apoio reabilita o desenvolvido no mbito do projecto CARE W baseado no sistema de indicadores da IWA tamb m adequado neste contexto Neste caso os indicadores mant m o c digo IWA com uma letra adicional quando correspondem a um indicador modificado ou a uma decomposi o do indicador original A lista de indicadores contemplados a seguinte Alegre et al 2004a de entre os quais cada entidade dever seleccionar o subconjunto mais relevante para o seu ca
13. 260 14 0 caso de OeiraS 263 14 1 0 263 14 1 1 Perfil do 263 14 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de Dina 263 14 1 3 Articula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora 264 14 2 Avalia o da dimens o do problema 264 14 3 Estrat gia utilizada para controlo de 264 14 4 Interven es para controlo de 265 14 4 1 T cnicas de controlo de 265 14 4 2 T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de TUJAS na pio ai 265 14 5 Aplica es 265 14 6 An lise de resultados eres 265 14 6 1 An lise econ mica do controlo de perdas 265 14 6 2 Balan o final comentado 266 15 0 caso de Santo TISO 267 15 1 Descri o geral 267 15 1 1 Perfil do
14. Caso n o se tivessem implementado os meios espec ficos na detec o de perdas o rendimento em 2003 seria igual ao de 1995 73 custo das perdas seria de 805 208 pelo que o aumento do rendimento traduziu se num ganho de 208 947 Considerando o custo total dos meios da equipa verifica se que o benef cio total da detec o das fugas em 2003 foi de 155 917 o que equivale a 872 m dia No Quadro 59 apresentam se os resultados dos indicadores econ micos seguidos pela empresa 13 6 2 Balan o final comentado A evolu o no tempo de uma pequena fuga n o detectada e n o reparada no in cio agrava se podendo levar ao rebentamento das condutas A detec o de fugas antes do rebentamento de uma conduta permite Diminuir o tempo de interrup o no abastecimento para reparar a avaria CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O reparar a avaria de uma forma programada com aviso aos clientes de eventuais cortes diminuir o volume de gua perdido na avaria minimizar problemas de qualidade da gua Num rebentamento de conduta facilmente terras e materiais envolventes entram nas tubagens e podem alterar a qualidade da gua Um melhor rendimento da rede permite abastecer o mesmo n mero de clientes com menor quantidade de gua entrada dos sistemas e com menor transporte de gua nas condutas ou seja permite Retardar eventuais restri es de fornecimento de gua
15. Volume anual de perdas reais m ano x 1000 ano sistema pressurizado x comp de condutas km x 365 Uma vez que as perdas reais s o muito influenciadas pela press o de servi o a American Water Works Association Thornton 2002 recomenda a adop o de um indicador semelhante mas expresso tamb m por unidade de press o unidades de volume por ramal e por unidade de press o importante comparar o valor do indicador de perdas reais seja qual for a modalidade escolhida com o valor do n vel econ mico de perdas reais espec fico do sistema em causa O n vel econ mico de perdas o que corresponde melhor rela o entre o investimento efectuado na estrat gia de combate s fugas e extravasamentos e as economias conseguidas com essa estrat gia O modo de determina o do n vel econ mico de perdas encontra se descrito em Coelho et al 1994 ou em WRC et al 1994 O c lculo deste valor pressup e capacidade de controlo activo de perdas por parte da entidade gestora e a disponibilidade de dados espec ficos do sistema No actual contexto deve notar se que muitas entidades gestoras ainda n o t m condi es de efectuar este c lculo se bem que seja extremamente importante progredir nesse sentido De modo a colmatar as lacunas de informa o relativas ao n vel econ mico de perdas e permitir compara es entre sistemas em IWA 2000 prop e se que a compara o do indicador de perdas reais seja feita com um val
16. 001 reabilita o reabilita o Avalia o desempenho de Jeniica condutas Identifica os pontos mais Explora as necessidades Selecciona as condutas um sistema de enc a vulner veis de um as consequenaas de priorit rias a reabilitar em distribui o de gua para topo sistema de distribui o de cen rios de investimento fun o de diversos efeitos de diagn stico ocorr ncia de falhas gua e as condutas a definir pelo utilizador e crit rios de reabilita o defini o de prioridades associadas define uma estrat gia ou benchmarking optimizada de reabilita o LNEC Portugal CEMAGREF Fran a CEMAGREF Fran a Univ Dresden Alemanha INSA Fran a INSA Fran a SINTEF Noruega Univ Tec Brno Rep Checa Figura 42 Componentes principais do prot tipo CARE W A abordagem CARE W inovadora e de grande actualidade e pertin ncia A caracter stica mais relevante prende se com a INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 1000 207 208 an lise integrada que proposta desde o diagn stico da situa o e identifica o de defici ncias ao planeamento global e detalhado das interven es de reabilita o Mesmo que as entidades gestoras n o disponham de um sistema integrado como o sistema CARE W importante que as interven es de reabilita o sejam programadas de acordo com uma abordagem semelhante desenvolvida Estabelecimento de um diagn stico sustentado em
17. Quadro 5 Valores indicativos m nimos do n vel de base de perdas l ramal dia para edifica es localizadas junto conduta da rede p blica Lp 0 Densidade m dia de ramais por Press o de servi o m dia m c a km de conduta da rede p blica 20 40 60 80 100 20 34 68 112 146 170 40 25 50 75 100 125 60 22 44 66 88 110 80 21 41 62 82 103 100 20 39 59 78 98 E 63 AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 64 Quadro 6 Valores indicativos m nimos do n vel de base de perdas l ramal dia para situa es com comprimento m dio dos ramais de 30 m Densidade m dia de ramais por Press o de servi o m dia m c a km de conduta da rede p blica 20 40 60 80 100 20 49 98 157 206 245 40 40 80 120 160 200 60 37 74 111 148 185 80 36 71 107 142 178 100 35 69 104 138 173 Para efeitos de compara o do estado f sico das redes operadas com press es de servi o e comprimentos de ramais distintos a IWA sugere que seja utilizado um indicador adimensional designado por indicador infra estrutural de perdas calculado como a raz o entre as perdas reais l ramal dia e o valor indicativo das perdas reais m nimas l ramal dia assumido refer ncia Valores deste indicador calculados para cerca de 30 casos de estudo em diversos pa ses variam entre cerca de 1 e
18. colonias ed Pala 192 Figura 40 Localiza o aproximada por subzonamento a por fecho de v lvulas e b utilizando 198 Figura 41 Componentes principais do prot tipo CARE W 205 Figura 42 Componentes principais do prot tipo 207 Figura 43 Avalia o de resultados tera 209 Figura 44 Meta 2002 terrenas 218 Figura 45 Cadastro das roturas na rede as 220 Figura 46 ndice Nocturno de Perdas ZMC Goul o Alto Estoril 2009 2004 dr a nt alto 222 Figura 47 ndice Nocturno de Perdas ZMC Goul o Alto Estoril Maio 200 223 Figura 48 Detec o de uma fuga na rede Murches 25 03 2004 223 Figura 49 Comprimento de rede 224 Figura 50 Sistema de abastecimento de gua gerido pela guas de Gaia Adutoras reservat rios e redes de distribui o 230 Figura 51 Janela principal da aplica o inform tica que monitoriza os volumes hor rios aduzidos pelos reservat rios reservas de abastecimento e concentra es de 234 Figura 52 Exemplo de consumos di
19. gua n o facturada 9 023 460 A 7 680 m km gua perdida 21 m dia km 876 litros hora 3 511 028 Euros 700 000 contos Comprimento da rede 1175 km Valor de gua perdida No mbito do Planeamento Estrat gico da empresa foram definidos objectivos indicadores metas e ac es A redu o de perdas de gua surge assim como uma das ac es envolvidas na meta estrat gica Redu o de Custos Operacionais com o objectivo de Optimizar os Custos da Estrutura A detec o de fugas e a sua monitoriza o s o ac es relacionadas com a meta da Redu o de Percentagem de Perdas e englobadas no objectivo de Melhoria de Efici ncia Operacionar CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 10 1 3 Articula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora A redu o de perdas de gua envolveu sectores como o projecto de novas redes a renova o de tubagens a explora o do sistema e a sua manuten o Na guas de Cascais a detec o de fugas relaciona se com a explora o da rede a adu o e produ o o atendimento a clientes e o laborat rio de gua A monitoriza o das fugas apoia se na Gest o da Rede e no Planeamento e Controlo de Gest o da Empresa Uma ac o de controlo de perdas tem necessariamente que tamb m estar relacionada com a rea Comercial Al m das fugas de gua do sis
20. AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 73 14 expressa em termos de incerteza absoluta ou relativa raz o entre a incerteza absoluta e o valor m dio das medi es O c lculo do balan o h drico e dos indicadores de desempenho resulta de opera es alg bricas simples somas subtrac es produtos e divis es entre essas vari veis A incerteza dos dados propaga se aos resultados de modo distinto consoante as opera es em causa Seguidamente apresenta se o modo de propaga o da incerteza para cada uma das opera es referidas finalizando se com a express o geral a utilizar em fun es mais complexas de que estas s o um caso de aplica o simples Caso da soma Na soma a incerteza do resultado igual soma geom trica das incertezas absolutas das parcelas Exemplifique se com a soma C A B Eq 1 Ent o se atendermos s incertezas de A e de B expressas em termos dos respectivos desvios padr o ter amos que Se Oa OB Eq 2 Esta express o v lida para admitindo a hip tese simplificativa de que os erros se distribuem estatisticamente de acordo com uma lei normal e admitindo que a incerteza igual a 1 0 incerteza padr o correspondente a um grau de confian a de 68 tamb m frequente admitir que a incerteza pode ser igual a 2 0 correspondente a um grau de confian a de 95 incerteza padr o incerteza 2 ou a 3 0 correspondente a um grau de confian a de 99 in
21. Designa o do sistema ou subsistema Subsistema Norte 1 de Janeiro de 2004 31 Per odo a que se refere o c lculo de Dezembro de 2005 A exactid o do valor de custos correntes muito baixa apesar de se basear em c lculos contabil sticos por duas raz es i n o existe contabilidade anal tica na entidade gestora que permita identificar facilmente os custos relativos actividade de abastecimento de gua trata se de uma entidade multi servi os ii por se tratar de um subsistema e n o da globalidade do sistema do munic pio a determina o da parcela dos custos correntes globais a afectar ao subsistema tamb m constitui uma fonte de incerteza consider vel AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 95 Quadro 29 Dados complementares do balan o h drico necess rios ao c lculo dos indicadores de perdas dados a introduzir na folha 1 Fiabilidade exactid o Comprimento total da rede 0 5 N mero total de ramais 16 20 Altura piezom trica m dia de servi o 21 50 gua bruta exportada 0 5 Comprimento m dio dos ramais prediais 21 50 Dura o do per odo a que se refere o balan o h drico 0 5 Tempo de pressuriza o do sistema 24 horas dia 0 5 Custos correntes 637 677 50 ano 51 100 Tarifa m dia para consumidores directos 0 7 0 5 Custo unit rio
22. Neste manual apresenta se a medi o do desempenho associado gest o das perdas de gua adoptando tr s pontos de vista distintos econ mico financeiro t cnico e ambiental Se os c lculos do balan o h drico n o forem para al m do passo 3 como no caso dos balan os h dricos mais simples tradicionalmente adoptados o nico indicador de desempenho que pode ser calculado o indicador financeiro gua n o facturada por volume portanto importante completar o c lculo at ao passo 8 de prefer ncia at ao passo 9 e em particular distinguir da melhor forma poss vel as perdas de gua reais das aparentes Somente esta desagrega o permite o c lculo do conjunto de indicadores de desempenho econ mico financeiros t cnicos e ambientais 5 2 Auditorias anuais de perdas 5 2 1 Recolha dos dados necess rios Num processo de auditoria de perdas quantificam se os volumes de gua entrada no sistema de consumo autorizado facturado e n o facturado medido e n o medido e de perdas aparentes e reais Deve ser realizado de modo sistem tico com uma frequ ncia m nima anual e incluir Uma contabiliza o rigorosa de todos os volumes de gua entrados e sa dos no s sistema s em causa o c lculo do balan o h drico com base nos registos de consumos existentes no sistema e a verifica o do programa de teste e calibra o dos medidores de caudal A medi o fi vel dos principais volumes d
23. a seguinte Comparar o registo na planta de cadastro com as informa es fornecidas pelo inspector da zona observar a linha entre as v lvulas vis veis tomando as necess rias precau es para n o confundir com v lvulas pertencentes a outras condutas especialmente liga es utilizar um localizador para melhor identificar o tra ado exacto Identificada a tubagem aconselh vel fazer o reconhecimento completo dos acess rios mais pr ximos registando e comparando com a planta Ser tamb m necess rio nesta fase independentemente do procedimento formal aquando da execu o da obra fazer o levantamento pr vio o mais completo poss vel de outras infra estruturas enterradas no sentido de se evitarem localiza es em que se posteriormente se venha a verificar existir congestionamento impeditivo No caso de estar prevista a telemetria em alguma das instala es planeadas mesmo que numa fase posterior necess rio nesta fase tomar precau es para garantir a disponibilidade local dos seguintes elementos o mais pr ximo poss vel do medidor Energia el ctrica linha de comunica o seja da rede telef nica p blica das redes celulares ou menos frequentemente via r dio Como verificar o tra ado de uma conduta INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 139 Para qu proceder escava es experimentais espa o apropriado para constru
24. A utiliza o de ZMC implica um consider vel investimento em instala es e equipamentos Para al m da sua rentabiliza o atrav s da opera o do sistema de medi o zonada importante proteger o investimento e garantir a sua cont nua efic cia e rentabilidade atrav s de um programa adequado de ac es de manuten o As duas principais preocupa es ser o o garantir que os crit rios iniciais de concep o s o mantidos ou quaisquer mudan as devidamente documentadas e tomadas em considera o e a manuten o do equipamento e instala o geral O primeiro aspecto reflecte os cuidados a haver com a inevit vel evolu o dos consumos e condi es de distribui o podendo ser necess rios ajustes de grau vari vel s pr prias ZMC consoante as altera es se devam a modifica o de limites de zona novas liga es ou mudan as nos cen rios de opera o Mais frente nesta sec o aborda se a problem tica da manuten o das ZMC Por sua vez a eficiente opera o de um sistema de controlo de perdas reais claramente depende de uma recolha regular e eficiente dos dados relevantes o que s pode ser levado a cabo se os medidores forem regularmente verificados e mantidos se as ac es de repara o ou outras que impliquem interrup o se d em no mais r pido intervalo de tempo poss vel e se todo o equipamento de registo e associado for igualmente mantido em condi es operacionais eficazes Mais adia
25. aspecto que neste concelho particularmente importante dadas as limita es de entrada de gua no sistema retardar investimentos em infra estruturas ou seja as redes atingem o seu limite m ximo de capacidade de transporte mais tarde O caso DE MAFRA 261 262 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 14 O CASO DE OEIRAS 14 1 Descri o geral 14 1 1 Perfil do operador O sistema de abastecimento de Oeiras operado pelos SMAS de Oeiras e Amadora O Quadro 60 apresenta a informa o que caracteriza o perfil deste operador Quadro 60 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Oeiras Modelo institucional Tipo de actividade Dimens o do operador valores de 2003 Tipo de sistema Servi os Municipalizados Servi os Municipais LI Empresa P blica Empresa Municipal L Concess o Abastecimento p blico de gua Saneamento de guas residuais urbanas LI Gest o de res duos s lidos urbanos Volume de neg cios 44 4x10 ano Volume m dio di rio de gua entrada no sistema 33x10 N mero total de empregados 451 N mero total de clientes registados 172 790 Comprimento total de condutas de adu o e distribui o excluindo os ramais de liga o 930 km Adu o E Distribui o 14 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de perdas A motiva o dos SMAS de Oeiras e Amadora foi melhorar a ge
26. dever estar fechada Uma evolu o deste m todo a utiliza o de anilhas de borracha de v rias cores que v o sendo enfiadas no veio do man pulo ou no bucim da v lvula Esta anilhas s o colocadas sequencialmente e de modo permanente fornecendo al m da codifica o referida uma ideia do hist rico de manobras Solu es mais recentes incluem o selar da v lvula com espuma sint tica para garantir o fecho sendo no entanto a espuma suficientemente fr gil para permitir a manobra da v lvula em caso de emerg ncia Com a ZMC a funcionar tal como projectado deve efectuar se a detec o e localiza o do maior n mero poss vel de fugas reparando as roturas ou avarias respons veis Deve utilizar se um escalonamento em duas fases procurando e reparando em primeiro lugar as grandes fugas e s depois procedendo a uma busca sistem tica das restantes Os caudais nocturnos v o sendo observados e o caudal de perdas calculado Ap s o passo ii ter identificado e reparado as fugas detect veis de forma rent vel considera se atingido o n vel base O exerc cio deve efectuar se num intervalo de tempo relativamente curto e dever ser conclu do com nova verifica o das v lvulas de delimita o especialmente em CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O casos que n veis elevados de perdas n o possam ser explicados por um mau estado das tubagens Durante o funcionamento rotineiro
27. gua n o medida que embora s o seja um indicador de perdas um indicador de desempenho relevante para o diagn stico e defini o de uma estrat gia de actua o Do Quadro 24 ao Quadro 27 apresentam se os resultados do c lculo dos diferentes indicadores Quadro 24 Resultado do c lculo dos indicadores de recursos h dricos INDICADORES DE RECURSOS H DRICOS Inefici ncia na utiliza o dos recursos h dricos WR1 19 100 gua entrada sistema 5 659 488 m ano 0 4 19 Perdas reais 813 181 m ano 11 49 11 49 AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA E 91 Quadro 25 Resultado do c lculo dos indicadores operacionais INDICADORES OPERACIONAIS Perdas de gua por ramal A15 Perdas de gua C24 N mero de ramais H1 Dura o do per odo de refer ncia gua entrada no sistema A5 gua bruta exportada gua tratada exportada A18 Perdas aparentes Perdas reais por ramal A19 Perdas reais C24 N mero de ramais H2 Tempo de pressuriza o do sistema ndice infra estrutural de fugas Op29 Op27 18 C8 C24 0 8 0 025 C25 034 10 Op27 Perdas reais por ramal C8 Comprimento de condutas C24 N mero de ramais C25 Comprimento m dio dos ramais prediais D34 Press o m dia de opera o 02 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Qua
28. ltima etapa da avalia o de resultados e uma das mais importantes contempla a an lise das causas dos eventuais desvios entre objectivos e resultados e a identifica o de aspectos a melhorar de modo a ajustar o novo ciclo em conformidade num processo de melhoria cont nua CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O PARTE Ill A EXPERI NCIA PORTUGUESA 211 21 2 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 9 A EXPERI NCIA PORTUGUESA NOTA INTRODUTORIA O controlo activo de perdas de gua n o sendo ainda uma pr tica generalizada em Portugal j conta com conhecimentos e experi ncia digna de nota em v rias entidades gestoras Naturalmente que a abordagem adoptada varia de caso para caso com maiores ou menores aproxima es consagrada internacionalmente e recomendada neste manual Em alguns dos casos o trabalho de controlo de perdas j teve in cio h mais de dez anos e apesar das diferen as de abordagem a experi ncia adquirida relevante e por isso merece ser partilhada com outras entidades que dela possam beneficiar Os casos de estudo que a seguir se apresentam n o pretendem cobrir o universo de entidades portuguesas com actividade neste dom nio Resultam de um convite de participa o que lhes foi feito pelo IRAR e demonstram que o controlo de perdas de gua uma preocupa o independente do enquadramento institucional em causa S o e
29. o IP 68 com di metros entre DN 80 e DN 250 alimentados por baterias quando instalados na rede ou ligados ao sistema de telegest o se colocados em c maras de manobras dos reservat rios Medidores de press o de 0 a 10 bar registadores de dados grau de protec o IP 68 para caudais press es da rede alimentados por bateria com modem interno para transmiss o de dados via GSM e programas de computador de an lise de dados e gest o autom tica das comunica es Este equipamento permite calcular os ndices nocturnos de perdas de cada zona e avaliar da necessidade de uma campanha espec fica de detec o de fugas na rea da rede de distribui o a ele afecto 2003 2004 aro INP m dia lkm Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec M s GOUL O ALTO ESTORIL 2003 GOUL O ALTO ESTORIL 2004 Min Max Figura 46 ndice Nocturno de Perdas ZMC Goul o Alto Estoril 2003 2004 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O MAIO 2004 INP m dia km 8 40 20 1234567 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 dia GOUL O ALTO ESTORIL 2003 GOUL O ALTO ESTORIL 2004 Min Max Figura 47 ndice Nocturno de Perdas ZMC Goul o Alto Estoril Maio 2004
30. o zonada se os modelos n o estiverem dispon veis partida Por outro lado dispensar a simula o hidr ulica pode comprometer seriamente a efic cia do m todo e inutilizar o investimento feito Na pr tica verifica se frequentemente que o desenvolvimento da modela o matem tica e o dimensionamento e implementa o de medi o zonada podem decorrer em paralelo com resultados satisfat rios Reservas colocar se o naturalmente em redes onde se verifique discord ncia flagrante entre o modelo e a realidade ou onde a divis o em ZMC seja menos evidente especialmente quando haja lugar a potenciais problemas de press o casos em que a valida o cuidada do modelo um pr requisito absoluto Fases de concep o de um sistema de medi o zonada A Figura 24 esquematiza as diferentes fases em que se divide o processo de concep o de um sistema de medi o zonada j anteriormente apresentadas na Figura 23 Planeamento preliminar do sistema de medi o zonada Simula o hidr ulica e concep o das ZMC gt N O Figura 24 Fases da concep o de um sistema de medi o zonada Planeamento preliminar do sistema de medi o zonada Na concep o e planeamento preliminar das ZMC devem ser considerados os seguintes aspectos Dimens o O planeamento das ZMC efectuado com base no cadastro da rede e no modelo de simula o Conforme referido anteriorme
31. programa de gest o de clientes HEBOL para registo de volumes facturados aos clientes identifica o e classifica o do tipo e do perfil dos clientes programas de computador de an lise e controlo dos registos dos Loggers Radcom para registo de curvas de caudais e de press es da rede S o utilizados fundamentalmente para an lise dos Caudais M nimos Nocturnos SIG Giris Eau para consulta gr fica da caracteriza o das redes existentes do n mero e localiza o das fugas e de outras informa es relevantes folhas de c lculo Excel para registo e controlo dos ndices Nocturnos de Perdas para os v rios sistemas Na Figura 60 na Figura 61 na Figura 62 e na Figura 63 apresentam se 4 exemplos de gr ficos gerados e de janelas dos programas utilizados O caso DE MAFRA 257 258 m3 h 18 16 14 125 10 0 00 0 25 0 50 19 EE 1 40 2 05 2 30 2 55 3 20 3 45 4 10 4 35 5 00 5 25 5 50 6 15 6 40 detec o da fuga depois da repara o da fuga Figura 60 Controlo de fugas pelo ndice Nocturno de Perdas INP Sobreposi o de dois registos de caudais m nimos nocturnos registados no mesmo local antes e ap s a detec o e repara o de uma fuga loggers Radcom Tede 7 Applications EIS 7989 Ed Mv EE SE Rego EE 5 Sist
32. referencia o geogr fica podem ser sistemas de informa o geogr fica SIG com capacidade para gerir com efic cia elevados volumes de dados alfanum ricos e gr ficos referenciados geograficamente ou assumir formas mais simples t m em comum o estarem destinados ao arquivo dos dados de cadastro mais relevantes sistemas de telemedi o destinam se a apoiar a opera o quotidiana dos sistemas atrav s da centraliza o dos dados de caudal de press o de n vel de gua nos reservat rios de qualidade da gua e do estado de funcionamento de grupos elevat rios e v lvulas sistemas de informa o para apoio manuten o permitem acompanhar as tarefas de manuten o executadas em particular no que se refere ao estado das ordens de trabalho respeitantes a cada ac o normalmente cont m m dulos de gest o de stocks sistemas de informa o para apoio aos laborat rios LIMS da terminologia inglesa Laboratory Information Management Systems permitem o acompanhamento das amostras de gua desde a sua entrada no laborat rio at emiss o do relat rio contendo os resultados permitem arquivar a informa o de forma sistematizada para posterior utiliza o As fases de desenvolvimento de qualquer dos tipos de sistema referidos contemplam Cubillo et al 1997 identifica o das reas funcionais com necessidade de melhoramento planifica o da implanta o selec o da plataf
33. 20 Figura 17 Janela de entrada janelas de resultados A Figura 18 mostra parcialmente as janelas de introdu o de dados Os dois exemplos apresentados na sec o 5 11 permitem ver em detalhe como se pode usar a aplica o Estes exemplos est o tamb m dispon veis no site do IRAR AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 71 72 Em pw yot ph Qua waw tido 8x C LCULO DA GUA ENTRADA NO SISTEMA medidores Riven em pontos de entrada no epep 1 C LCULO DO CONSUMO AUTORIZADO N O FACTURADO 2 C LCULO DO CONSUMO E De ver Fama Qua tido posam G Et yew pet fome Qta widow sese Meus j m Renitad s o em a e cucuovo co 3 5 g 7 18 8 EJ 21 2 jo EJ EJ EJ Figura 18 Janelas de entrada de dados Finalmente na Figura 19 apresenta se a janela que permite alterar algumas op es de configura o Lista de unidades de caudal admiss veis lista de bandas de fiabilidade lista de bandas de exactid o selec o sobre o m todo de propaga o da incerteza dos dados CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O OP ES DE CONFIGURA O Classes de fiabilidade e de exactid o x Op es de
34. AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 90 Quadro 23 Componentes do balan o h drico para o sistema do Consumo autorizado gua entrada no sistema 5 659 488 4 484 395 0 4 0 5 Perdas de gua 1175094 m ano 3 29 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Consumo autorizado facturado 4 434 610 1 6 Consumo autorizado n o facturado 49 785 6 16 munic pio de Vila Faia Consumo facturado medido 4 426 870 m ano 1 6 Consumo facturado n o medido 7 740 m ano 18 37 Consumo n o facturado medido 11 885 6 20 facturado n o medido 37 900 7 21 Uso n o autorizado 51 200 92 273 Erros de medi o 310 713 21 50 Fugas nas condutas de adu o e ou distribui o 1 800 21 50 Fugas e extravasamentos nos reservat rios 35 51 100 Fugas nos ramais 20 51 100 gua facturada 4434610 0 5 gua n o facturada 1224879 0 18 C lculo dos indicadores Calculado o balan o h drico poss vel calcular os principais indicadores de perdas divididos em tr s grupos Indicadores de recursos h dricos indicadores operacionais e indicadores financeiros A aplica o calcula ainda um indicador complementar de
35. Caro M Valle J Gamboa S Casta o M 1997 Gu a para la implantati n de sistemas de informati n en la gesti n de redes de suministro de agua CENTA Centro de las Nuevas Tecnolog as del Agua Biblioteca del Agua Isla de la Cartuja Espanha Deb A K Grablutz F M Hasit Y J Snyder J K 2000 Develop decision criteria to prioritize replacement and rehabilitation of mains and appurtenances AWWARPF Denver EOC 1994 Managing leakage Managing Water Pressure Report G Engineering and Operations Committee UK Farley M Martin L 1994 Improving water management in leakage control Colloque Scientifique et Technique International Mieux G rer Eau 12 15 Abril 1994 Marselha Fran a Farley M 2001 Leakage Management and Control A Best Practice Training Manual World Health Organisation lt www who int docstore water_sanitation_health leakage b egin html 2004 07 31 gt Farley M Trow S 2003 Losses in water distribution networks A practitioners guide to assessment monitoring and control Publishing Figueiredo S 2000 Caracteriza o da situa o portuguesa relativa qualidade estado de conserva o e pr ticas de manuten o de condutas de gua Relat rio de est gio de fim de curso licenciatura Universidade Independente Lisboa BIBLIOGRAFIA 281 282 Gledhill P 1994 Developing a leakage control strategy Bywater International in
36. Yoshimoto et al 1999 O efeito da redu o da press o sobre as perdas reais pode ser expressa por uma express o geral 17 representada na Figura 32 E 9 Qina caudal de perdas ap s redu o da press o m s onde caudal de perdas antes da redu o da press o Pinal press o final ap s redu o Pinicial press o inicial anterior redu o n expoente 1 76 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 1 00 Qfinal 0 7 0 8 0 9 1 Pinicial Figura 32 Rela o entre as varia es de press o e o caudal de perdas O expoente que pode ser determinado experimentalmente em laborat rio ou em sectores de redes de distribui o varia com factores como o material tipo de fugas ocorrentes e o tipo de fuga predominante Considerando os dados dispon veis de estudos em v rios pa ses Lambert 2001 recomenda os valores de n constantes do Quadro 46 numa gama de 0 5 a 2 5 Quadro 46 Valores recomendados para o expoente n Aplica o n 0 5 Fugas significativas detect veis em condutas de materiais met licos fugas em orif cios de rea fixa n 1 0 Em caso de desconhecimento do material ou n vel de perdas reais n 1 5 Pequenas fugas indetect veis por exemplo em juntas e liga es background leakage s o muito sens veis
37. associada por exemplo velocidade de rota o de uma turbina ou de uma h lice ex Woltman press o diferencial provocada por um estrangulamento ex diafragmas Venturi for a electromotriz criada pela passagem da gua num campo magn tico electromagn ticos velocidade de transmiss o de ultra sons ultra s nicos Quando a velocidade m dia calculada por integra o das velocidades verificadas ao longo de uma corda a ovaliza o das condutas frequente nos di metros superiores a 300 ou 400 mm pode provocar erros de medi o Por essa raz o alguns equipamentos fazem a medi o em duas cordas perpendiculares simultaneamente Os aparelhos de campo parcial onde se incluem os medidores de inser o necessitam seja da determina o do ponto onde a velocidade aproximadamente igual velocidade m dia no momento de calibra o nas condi es reais de utiliza o seja da explora o do campo de velocidades procedimento igual ao utilizado na medi o de caudais em escoamentos em superf cie livre Quando se trata de medi es tempor rias podem preferir se aparelhos cuja instala o seja mais c moda suscept veis de ser transportados para diversos pontos de medi o e adaptados a condutas de diferentes di metros mesmo que tenham menor exactid o Est o geralmente neste caso os medidores de campo CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O parcial
38. bito que possa eventualmente ser associado a uma nova fuga com maior clareza e prontid o Ambos os m todos s o teis e complementares O primeiro mais til para identificar prioridades de interven o entre ZMC O segundo claramente mais adequado no mbito da monitoriza o cont nua ou de campanhas de curta dura o cotando se nitidamente como o mais utilizado hoje em dia Neste dom nio a experi ncia obtida pelo LNEC em estudos experimentais de caracteriza o de consumos de gua Coelho 1990 Alegre e Coelho 1993 Alegre 1994 Coelho et al 2002 demonstrou ser poss vel e desej vel melhorar o conhecimento sobre o n vel de perdas combinando os dois m todos anteriores O registo cont nuo dos caudais fornecidos a uma zona para seu consumo pr prio permite analisar pormenorizadamente o caudal nocturno avaliando simultaneamente que percentagem representa da totalidade do caudal fornecido No mbito do controlo activo de perdas de gua particularmente relevante associar de forma sistem tica a medi o da press o medi o de caudal A modalidade mais utilizada hoje em dia no Reino Unido a chamada monitoriza o cont nua de caudais nocturnos definido pela National Leakage Initiative como a medi o e registo de caudais nocturnos em ZMC medidos e registados em pelo menos 20 ocasi es diferentes durante o ano Deve acrescentar se que o per odo de monitoriza o n o ser habitualmente inferior a 7
39. de 1 de Julho em particular em situa es que obriguem entrada em espa os confinados Finalizada a repara o as condutas devem ser lavadas e desinfectadas para evitar o arrastamento de materiais em suspens o para os locais de consumo ou mesmo a eventual contamina o da gua Os locais de trabalho devem ser mantidos t o limpos quanto poss vel removendo sistematicamente o material substitu do e o material de aterro excedente No final da interven o o local deve ficar em perfeitas condi es de limpeza 3 4 5 Medi o de caudais A satisfa o da procura dos consumidores em termos de press es e caudais o objectivo mais b sico de qualquer entidade gestora de sistemas de abastecimento b sico A gest o de caudais assim uma das actividades de maior import ncia no contexto da opera o dos sistemas S sendo poss vel gerir bem o que se conhece a medi o fi vel de caudais em pontos chave da rede indispens vel A Figura 4 ilustra os principais pontos de controlo de caudal onde idealmente deveria haver medi o fi vel Destes os principais s o os pontos de entrada e de sa da de gua dos principais subsistemas incluindo a medi o em todos os locais de consumo Naturalmente que a medi o realizada para efeitos de gest o dos sistemas de grande utilidade para o controlo de perdas de gua O inverso tamb m verdadeiro a informa o contida nas medi es de caudal feitas para efeitos de contro
40. gia Nessa situa o o custo marginal do controlo activo de perdas igual ao custo marginal da gua N vel passivo de perdas O n vel de perdas verificado quando n o h investimento em controlo activo de perdas sendo estas controladas apenas atrav s da repara o das roturas detectadas pelo p blico Sondagem ac stica M todo de localiza o de fugas que consiste em sondar directamente por interm dio de aparelhos de escuta os pontos de mais f cil acesso da tubagem como sejam v lvulas torneiras e marcos de inc ndio O operador necessita de bastante experi ncia para poder fazer uso completo da t cnica identificando os ru dos que s o produzidos por fugas e procurando as maiores intensidades Pode ser efectuada por contacto apenas com a superf cie sondagem ac stica de superf cie Subzonamento T cnica de localiza o de fugas que consiste no refinamento espacial da medi o zonada dividindo se internamente uma ZMC em reas mais pequenas conforme o permita a topologia e v lvulas dispon veis CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Zona de Medi o e Controlo Por o de uma rede de distribui o de gua de dimens o t pica variando entre 2000 e 5000 consumidores rigorosamente delimitada se necess rio atrav s do fecho de v lvulas com medi o e registo de caudais em todos os pontos de alimenta o ZMC ver Zona de Medi o e Controlo VOCABU
41. ncia para poder melhor quantificar avaliar e decidir a estrat gia a adoptar por outro lado torna se imperativo que proceda desde o in cio a uma an lise t o completa quanto lhe for poss vel no sentido de poder efectivamente tirar partido dessa informa o no futuro Na pr tica os custos contabilizados resumem se frequentemente aos custos marginais de m o de obra e de combust vel das equipas que procedem a localiza o de fugas Existe alguma pol mica sobre a incorpora o de custos tais como os custos de repara es decorrentes da localiza o de fugas embora tendencialmente seja esta a op o seguida Autores como por exemplo Farley e Trow 2003 referem as raz es a repara o de roturas detectadas atrav s de t cnicas de detec o e localiza o apenas antecipa a realiza o dessas repara es que mais cedo se tornariam aparentes e seriam realizadas eventualmente j em fase mais avan ada do problema com repara o mais onerosa 6 4 3 Identifica o e caracteriza o preliminares Esta fase assume maior relev ncia e dificuldade quando se trata de sistemas de abastecimento de gua que n o sejam do conhecimento directo dos respons veis pela defini o a estrat gia de controlo de perdas Assim evidente a necessidade de CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O envolver em diferentes passos diferentes sectores da entidade Concretizando necess rio Identificar os
42. o de grande utilidade tanto no planeamento das actividades de localiza o como pode posteriormente ser utilizado como informa o de base para estrat gias de reabilita o de zonas de rede No seguimento da repara o de uma fuga o respons vel pela equipa de interven o deve registar com conhecimento de um inspector de fugas Data da repara o localiza o exacta da rotura causa estimada da rotura repara o efectuada com refer ncia aos materiais utilizados substitu dos ou reparados observa es eventuais sobre o estado da tubagem Procura do n vel base de perdas Como referido em 6 3 o n vel base de perdas e o n vel econ mico de perdas constituem um n vel de refer ncia em cada ZMC cujo conhecimento ou estimativa permite orientar a estrat gia de controlo de perdas por medi o zonada O n vel base uma quantidade definida de modo fundamentalmente emp rico e poder ser diferente de ZMC para ZMC ou mesmo dentro de uma ZMC que esteja dividida em subzonas Um aspecto importante a possibilidade de faseamento da determina o do n vel base Particularmente em situa es de perdas muito elevadas poder considerar se a utiliza o de t cnicas de detec o e localiza o menos intensivas que permitir o iterativamente ir reduzindo o n vel de perdas e aproximando o de um n vel base efectivo Isto acontecer j com a ZMC a funcionar em fase de monitoriza o de rotina mas
43. o a viabilidade do local escolhido Em caso afirmativo procede se ent o ao trabalho definitivo Depois dos obrigat rios avisos em liga o com as entidades gestoras da restante infra estrutura presente no local efectua se assim uma escava o experimental em que se exp e a tubagem e se avalia ou confirma o espa o realmente existente Por outro lado pode tamb m proceder se a uma medi o de caudal na tubagem para compara o com o trabalho de an lise pr vio Verifica se frequentemente que uma escava o experimental permite revelar um n vel de congestionamento em infra estruturas subterr neas superior ao previsto se a fase de levantamento n o tiver sido executada com rigor suficiente As alternativas nesse caso v o desde a mudan a de local dr stica ou apenas de 140 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O ajuste possibilidade de negociar com a entidade gestora da infra estrutura impeditiva o desvio da sua instala o Como j se referiu anteriormente se a ZMC incluir mais de um medidor a situa o ideal ser a escava o experimental de todos os locais em simult neo pois isso permitir uma maior flexibilidade em termos de tra ado da delimita o sendo as escava es s finalizadas ap s a verifica o em conjunto de todas as localiza es Isto deve ser feito com a maior brevidade poss vel pois qualquer escava o experimental ou final uma obra que introduz
44. o da qualidade da gua na rede com algoritmos publicados e bem documentados um standard mundial cujo formato de dados lido por muitos dos principais simuladores do mercado os modelos desenvolvidos neste programa de computador podem eventualmente vir a ser transferidos com facilidade para outro programa de computador se for op o da entidade gestora a aquisi o numa fase posterior de um simulador diferente Como foi referido anteriormente o modelo de um sistema de abastecimento de gua constitu do essencialmente pelos dados que descrevem o sistema f sico as solicita es consumos e as condi es operacionais estados de instala es elevat rias v lvulas e outros mecanismos de accionamento recomend vel que os modelos a desenvolver sejam especificados e documentados de forma a torn los o menos dependentes poss vel do programa de computador utilizado A transfer ncia de modelos desenvolvidos no EPANET para outro programa de computador facilitada pela circunst ncia de a maioria dos principais programas actualmente presentes no mercado importarem directamente os formatos EPANET No entanto caso se opte por um programa de computador que n o tenha a capacidade de ler o formato de dados do programa que for escolhido para o desenvolvimento deve notar se que se trata ainda assim de uma tarefa essencialmente log stica de transfer ncia dos dados descritivos do sistema f sico das 2 avers o
45. o em sistemas de adu o ou na rede principal dos sistemas de distribui o onde actualmente uma ferramenta quase indispens vel para a correcta gest o t cnica CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O operacional de uma liga o telem trica para os mesmos efeitos nica desvantagem mais evidente deste ponto de vista ser a maior lentid o na reac o a roturas um m ximo de n dias contra a potencial prontid o da telemetria Organiza o de recursos A organiza o de recursos humanos para as tarefas ligadas ao controlo de perdas j foi discutida em sec es anteriores A carga adicional introduzida pelas tarefas de monitoriza o revela se em duas vertentes correspondentes ao trabalho de rotina como a leitura dos medidores e o trabalho de ndole excepcional ou ocasional como as campanhas tempor rias com dataloggers Por outro lado ser necess rio disponibilizar um certo n mero de recursos em equipamento que n o o instalado em perman ncia nomeadamente dataloggers e equipamento dedicado de leitura Leitura de medidores Como j se referiu h vantagens em os medidores de caudal terem mostradores de leitura externos contidos numa c mara separada de f cil acesso que n o implique a remo o de pesadas tampas ou outras ac es morosas Isso permite reduzir as necessidades de m o de obra a um inspector por medidor Deve no entanto comparar se a economia assim rea
46. o se adequa a uma vigil ncia permanente do sistema s se recorre ao m todo para confirmar e localizar a fuga As caracter sticas essenciais que contribuem para a efici ncia do equipamento desenvolvido com base neste m todo s o sensibilidade do sensor piezoel ctrico o ganho do amplificador de frequ ncias dos filtros a autonomia em termos de energia necess ria para alimentar o sistema 3 M todo de correla o ac stica A correla o uma t cnica matem tica que permite comparar sinais Como o ru do produzido pela fuga se propaga nos dois sentidos ao longo da conduta podem comparar se as diferen as de tempo de percurso t entre sinais detectados a partir de dois pontos distintos A menos que a fuga esteja localizada exactamente equidistante dos dois pontos de observa o e os meios de propaga o sejam iguais os sinais recebidos pelos dois transdutores n o s o simult neos A posi o da fuga L a diferen a de tempo de percurso t e a dist ncia entre sondas D podem ser relacionadas pela seguinte equa o D 2L V t logo 1 0 5 D Note se que se t 0 ent o L 0 5 D como j tinha sido referido A fun o do correlador a determina o atrav s da compara o dos sinais recebidos dos dois sensores da diferen a entre tempos de percurso t A dist ncia D entre sondas determinada pelo operador constitui um dado inicial CONTROLO DE PERDAS DE GUA
47. reas onde a necessidade de interven o mais bvia muito importante passar a adoptar progressivamente uma abordagem estruturada apoiada em estudos t cnico econ micos Abordagem top down A aplica o da abordagem top down consiste na avalia o das necessidades de interven o inicialmente para a globalidade do sistema depois por grandes subsistemas e progressivamente em menores reas que abaste am de 2000 6 000 habitantes equivalente Isto implica a determina o gradual das perdas actuais aos v rios n veis de discretiza o Em resumo para estruturar correctamente uma estrat gia global de controlo de perdas ser conveniente vir a dispor dos meios que permitam avaliar separadamente as perdas relativas rede de adu o e rede de distribui o Custos pontuais A adop o de novos m todos de controlo de perdas no sentido de se atingir o n vel econ mico ou apenas para melhorar o existente implica frequentemente investimentos pontuais tais como a recupera o do trabalho em atraso em termos de repara o de roturas j identificadas ou o custo de equipamento novo como medidores dataloggers etc Este tipo de custos dever naturalmente ser inclu do em qualquer an lise econ mica DEFINI O DE UMA ESTRAT GIA DE CONTROLO DE PERDAS 121 1 22 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 7 INTERVEN ES PARA CONTROL
48. ser de grande utilidade de reas com press o deficientes e avaliados diferentes cen rios de consumo incluindo caudais de combate a inc ndio Naturalmente que o modelo ter de estar actualizado e calibrado Rossman 2004 Coelho et al 2005 A aplica o da modela o matem tica para estabelecimento de ZGP detalhada por Walski et al 2003 A modela o matem tica de grande utilidade na concep o de programas de gest o de press es INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 191 192 fl Gr fico de Isolinhas Press o s 0 00 Horas Press o 000 3000 6000 100 00 m Figura 39 Exemplo de resultado de simula o onde se identificam as varia es espaciais de press o e zonas com excesso de press o Nesta fase de an lise e avalia o do sistema existente devem ser identificados Thornton 2002 Percentagem do consumo directamente afectado pela press o percentagem do consumo a partir de reservat rios individuais pontos de alimenta o do sistema por gravidade ou por bombagem parcelas do consumo por tipo de consumidor p ex residencial comercial e industrial n veis de controlo dos reservat rios de equil brio n veis de funcionamento de bombas A identifica o de esquemas alternativos de controlo da press o inclui a delimita o de novas zonas onde a press o pode ser reduzida ZGP a eventual extens o de ZGP existente
49. 3 2 Influ ncia da press o nas perdas reais A compreens o da rela o entre press o e caudal de perdas fundamental para a aplica o sistem tica da gest o de press es De facto a indica o do n vel de perdas reais sem ter associada a correspondente press o m dia resulta de ignorar a import ncia desta rela o Apesar de ser uma medi o f cil de obter se n o existirem estat sticas dispon veis de medi es de press o nos pontos relevantes como ser o caso em muitas das situa es n o poss vel estimar os efeitos da gest o de press es sobre as perdas reais Lambert 2001 Na Figura 31 apresenta se um exemplo de resultados da aplica o da gest o da press o apresentado por Yoshimoto et al 1999 citando o Relat rio de avalia o de performance de VRP instalada na Rua dos Pil es Setor de abastecimento Sacom RMSP BBL SABESP A express o das perdas reais num sistema deve ser acompanhada pela indica o press o m dia da correspondente mm E HT INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 175 Recupera o de 6612 metros c bicos por dia ou 76 5 l seg 1800 Vaz o antes do controle 1400 Press o antes controle 1200 1000 a 800 Vaz o 3 Press o mca 600 Vaz o ap s o controle Ro 400 Press o ap s controle Figura 31 Exemplo do efeito da redu o da press o no caudal
50. Association Julian October 2003 Ulanicki B Bounds P L M Rande J P Reynolds L 2000 Open and closed loop pressure control for leakage reduction Urban Water 2 105 114 Walski T Chase D Savic D Grayman W Beckwith S Koelle E 2003 Advanced water distribution modeling and management Haestad Methods USA WAA WRc 1980 Leakage control policy and practice Water Authorities Association Water Research Centre Technical Working Group on Waste of Water NWC DoE Standing Technical Committee Report no 26 Reino Unido WRc 1994 Leakage management A manual for the design and management of district meter areas Vols 1 amp 2 Leakage Management Training Workshop 30 31 de Mar o de 1994 Water Research Centre Medmenham Reino Unido WRc 1994 Evaluation of the cost of active leakage control UC2229 Water Research Centre Swindon Reino Unido WRc WSA WCA 1994 UK water industry managing leakage Water Research Center Vol 1 9 Water Services Association e Water Companies Association Reino Unido CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Yoshimoto P Tardell Filho J Sarzedas 1999 PNCDA DTA D1 Controle de press o na rede www pncda gov br BIBLIOGRAFIA 285 286 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O GLOSS RIO Apresenta se seguidamente uma selec o de termos espec ficos do tema a que s
51. Conceitos fundamentais A implementa o de uma pol tica de controlo activo de perdas requer o uso de uma linguagem comum entre todos os agentes do processo Conceitos distintos associados a um mesmo termo ou termos diferentes associados ao mesmo conceito est o frequentemente na base de interpreta es e decis es erradas Nesta sec o introduzem se os principais conceitos b sicos associados s componentes do balan o h drico e a terminologia recomendada Os conceitos apresentados s o os preconizados pela Associa o Internacional da gua IWA Lambert et al 1999 IWA 2000 Alegre et al 2004b Outros conceitos relevantes no contexto das perdas de gua constam do Gloss rio cuja consulta se recomenda Na Figura 2 ilustram se as principais entradas e sa das de gua num sistema de abastecimento t pico por ordem sequencial desde a capta o da gua bruta at ao consumo de gua pelos clientes Alguns sistemas ser o certamente mais simples n o tendo todas as componentes representadas Apresentam se seguidamente as defini es dos termos que surgem nesta figura e que s o usados quando se faz a an lise das perdas As defini es est o expressas em termos de anuais por ser esta a base aconselh vel para a realiza o de auditorias de perdas e por facilidade de exposi o mas podem naturalmente ser adaptadas para outros per odos de tempo gua captada volume anual de gua obtida a partir de capta es de gua
52. DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O De notar que tamb m nesta rea o factor humano fundamental pois dados fornecidos pelo melhor equipamento n o trar o qualquer benef cio se forem indevidamente tratados Por isso a motiva o das equipas afectas detec o de fugas deve ser objecto de aten o mantendo os colaboradores permanentemente envolvidos nas v rias etapas do projecto Uma ac o da redu o de perdas de gua dever ser completada com outra relacionada com melhorias na factura o sendo este outro tema importante a desenvolver O caso DE CASCAIS 221 228 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 11 O CASO DE GAIA 11 1 Descri o geral 11 1 1 Perfil do operador O sistema de abastecimento de Gaia operado pela guas de Gaia S A O Quadro 50 apresenta a informa o que caracteriza perfil deste operador Quadro 50 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Gaia Modelo institucional LI Servi os Municipalizados Servi os Municipais LI Empresa P blica 9 Empresa Municipal Concess o Tipo de actividade Abastecimento p blico de gua Saneamento de guas residuais urbanas LI Gest o de res duos s lidos urbanos Dimens o do operador Volume de neg cios 24 127x10 cie Z006 Volume m dio di rio de gua entrada no sistema 60 634 m dia N mero total de empregados 328 N mero total de
53. Estes resultados foram obtidos no mbito do projecto de investiga o CARE W sobre reabilita o de redes de gua realizado entre 2001 e 2003 com financiamento do 5 Programa Quadro da Uni o Europeia S grov et al 2004 Alegre et al 2004a A avalia o e tomada de decis o pode ainda ser complementada com outros indicadores de desempenho de entidade gestora que permitam mais facilmente identificar problemas e reas de melhoria Recomenda se a este prop sito a consulta do manual de indicadores de desempenho de servi os de gua da IWA Alegre et al 2004b e do Guia de avalia o de desempenho dos operadores de servi os de guas e res duos do IRAR Baptista et al 2004 66 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Indicador Op22 Perdas de gua por ramal ano Estat sticas 800 600 400 Intervalo m dio recomend vel nas 200 Q 9 0 22 ramal ano Casos de estudo do projecto CARE W Figura 16 Compara o entre entidades gestoras europeias para um indicador de perdas de gua Alegre et al 2004a Quadro 7 Sistema de ID para reabilita o indicadores de desempenho operacionais INDICADORES DE DESEMPENHO OPERACIONAIS Reabilita o 16 Reabilita o de condutas 17 Renova o de condutas
54. Holanda Alemanha Estados Unidos da Am rica Quadro 1 Valor anual aproximado do mercado das perdas de gua Popula o residente 10 356 000 Capita o total de gua l hab dia 207 Perdas totais m dias 0 35 Parcela de perdas reais 0 6 Custos correntes m dios m O 0 5 Custos de venda m dios m 0 53 Percentagem recuper vel 50 Perdas totais 273 856 653 Perdas reais 164 313 992 Perdas aparentes 109 542 661 Valor do produto recuper vel ano 82 156 996 Valor de vendas recuper vel ano 58 057 610 Valor efectivo do produto recuper vel ano 41 078 498 Valor efectivo de vendas recuper vel 29 028 805 Dimens o do mercado ano 70 107 303 Fonte Abastecimento de gua em Portugal o mercado e os pre os Julho de 2004 Valores estimados pelo LNEC com base em fontes dispersas algumas informais Valor m dio baseado em estudos internacionais e g Thornton 2002 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 2 4 2 Dimens o t cnica N o existem na pr tica redes totalmente estanques inevit vel existirem algumas fugas ou extravasamentos Por m uma rede bem constru da e mantida tem poucas perdas Volumes de perdas reais elevados mesmo que o valor econ mico da gua perdida possa ser insuficiente para justificar intervir devem m
55. McKenzie e Wagelin 2002 entre outros Monitoriza o Em qualquer projecto de gest o de press es deve ser previsto um m nimo de pontos de medi o para a monitoriza o de acompanhamento do acompanhamento do sistema Assim deve ser prevista monitoriza o nos seguintes pontos CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O N s de abastecimento a um sistema ou zona incluindo condutas elevat rias esta es de tratamento reservat rios po os ou transfer ncias de gua de outro sistema ou zona Em certos casos pode ocorrer invers o do sentido de escoamento N s de armazenamento incluindo reservat rios albufeiras tanques N s cr ticos pontos no sistema com limita es de press o ou caudal por efeito da topografia ou de perdas de carga ou em casos de consumidores que n o podem ficar sem abastecimento por exemplo unidades hospitalares ou industriais N s representativos n s seleccionados como sendo representativos das condi es m dias na zona ou sistema cota topogr fica press o perda de carga etc A medi o de press o dever ser garantida em todos os n s acima indicados A medi o de caudal deve ser prevista no m nimo em todos os pontos de abastecimento do sistema ou zona como indicado sistematicamente na Figura 2 Se as medi es n o forem permanentes devem ser garantidos per odos representativos das varia es di rias semanais ou sazo
56. O caso DE GAIA 239 240 Gr fico dos Nive Seixo Alvo Gr fico dos N veis do Cloro Valores de Refer ncia Gr fico dos Consumos Op es Valores Minimos EEE Ed Valores Mimos 7 Valores M dios W Si e i veis de Cloro H Valores Veriicados ol 11 06 2004 E 11 06 2004 1 0000 18 2 1106200420000 12 1106200430000 10 4 11062004 0000 5 11 06 2004 5 00 00 Valores M dios 11 06 2004 114 2004 1 00 00 11 06 2004 2 00 00 11 06 2004 3 00 00 11 06 2004 4 00 00 11 06 2004 5 00 00 Figura 56 Representa o gr fica do consumo hor rio e dos valores m ximos m nimos e m dios das ltimas quatro semanas para cada hora e dia da semana Valores de Refer ncia Gr fico dos Consumos Gr fico dos N veis L Seixo Alvo Gr fico dos N veis do Cloro Op es Reservat rios Datas zf RESERVA DE ABASTECIMENTO Horasde resena ondas ngg CREVO veis de Cloro Figura 57 Representa o gr fica da varia o hor ria da reserva de abastecimento e da respectiva linha de tend ncia CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O N VEL DE CLORO NO RESERVAT RIO Reserva
57. PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O limitados poss vel analisar estrat gias diferentes de investimento e avaliar o seu impacto a m dio e longo prazo De forma simplificada a abordagem CARE W Figura 42 consiste na elabora o das seguintes actividades pelas entidades gestoras interessadas em implementar uma estrat gia de reabilita o de condutas Avalia o do desempenho da rede globalmente e ou por sectores com base no c lculo de indicadores de desempenho an lise do hist rico de falhas na rede e previs o do n mero de ocorr ncias futuras para cada tipo de conduta sendo os tipos de condutas definidos pelo utilizador avalia o da import ncia relativa de cada conduta em termos de fiabilidade hidr ulica da rede planeamento a longo prazo das interven es de reabilita o compara o do impacto de alternativas distintas de forma agregada sem identifica o dos elementos espec ficos da rede que ir o ser reabilitados planeamento a curto prazo das interven es que permite identificar prioridades de interven o conduta a conduta WRe Inglaterra CARE W MANAGER Interface gr fico com o utilizador GUI Base de dados centralizada CARE W Indicadores de Previs o de Fiabilidade das Planeamento a Planeamento desempenho falhas redes longo prazo de anual de
58. a que se refere o c lculo 1 Julho 2004 30 Junho 2005 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Quadro 13 Dados complementares do balan o h drico necess rios ao c lculo dos indicadores de perdas dados a introduzir na folha 1 Fiabilidade exactid o Comprimento total da rede 850 km 0 5 N mero total de ramais 23000 n 16 20 Altura piezom trica m dia de servi o 40 mca 21 50 gua bruta exportada 0 mano 0 5 Comprimento m dio dos ramais 5 m 21 50 Dura o do per odo a que se refere o 0 5 balan o h drico 365 dias Tempo de pressuriza o do sistema 24 horas dia 0 5 Custos correntes 5718335 ano 0 5 Tarifa m dia para consumidores directos 143 m 0 5 Custo unit rio assumido das perdas reais 0 49 m 0 5 Dada pela raz o entre a factura o parte vari vel isto sem contar com o aluguer de contadores ou outros encargos fixos a dividir pelo volume de gua facturada Note se que para cada dado se indica a respectiva classe de fiabilidade ou e de exactid o 0 5 6 20 21 50 51 100 101 300 Dado que alguns dados de entrada podem ter incertezas associadas muito elevadas como tipicamente o caso da estimativa de uso il cito a aplica o computacional considera uma classe de exactid o suplementar 101 300 face s recomendadas pela IWA A
59. actuais de opera o e de manuten o nem sempre cumpridos e para os quais as ac es correctivas podem facilmente ser realizadas conjuntamente com a implementa o de medidas de controlo activo de perdas 3 4 2 Sectoriza o das redes O desenvolvimento dos sistemas de distribui o de gua acompanhou quase sempre a lenta expans o dos aglomerados urbanos com expans es sucessivas de modo a responder s CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O novas solicita es da sociedade Como resultado natural generalidade das redes existentes s o complexas e pouco estruturadas o que as torna dif ceis de gerir Mesmo quando n o este o caso a concep o tradicional apontava para o estabelecimento de tantas liga es redundantes quanto poss vel a fim de aumentar a fiabilidade da rede Hoje em dia a tend ncia consagrada diferente Consiste na cria o de estruturas modulares interligadas proporcionando redund ncia de pontos de abastecimento em caso de necessidade mas conferindo a cada m dulo ou sector um funcionamento simples e mais facilmente control vel A modulariza o de sistemas existentes pode ser conseguida com altera es que permitam Separar a componente de adu o da componente de distribui o em particular quando outros aglomerados populacionais s o abastecidos a partir de uma rede de distribui o ex constru o do adutor de circunvala o em Lisboa cri
60. as press es os n veis em reservat rios e certos par metros de qualidade da gua O investimento necess rio para sectorizar e equipar satisfatoriamente uma rede significativo e frequentemente n o poss vel faz lo com a celeridade desej vel Contudo sempre que se executam obras de expans o ou reabilita o numa dada zona devem ser executadas as obras que possibilitem posterior instala o de equipamentos de medi o A medi o zonada uma t cnica de controlo de caudais e de apoio ao controlo de perdas que envolve a divis o criteriosa da rede de distribui o num conjunto de zonas discretas de contornos fixos e rigorosamente identificados cujas entradas e sa das de gua s o controladas em campanhas tempor rias peri dicas ou permanentes de medi o de caudais de forma a obter se informa o detalhada sobre o balan o de caudais e o comportamento dos consumos Designam se tais subdivis es da rede por Zonas de Medi o e Controlo ou abreviadamente 7 A Figura 22 exemplifica um sistema de medi o zonada A dimens o de uma ZMC muito vari vel dependendo dos condicionalismos locais em especial a topologia da rede a densidade populacional e a densidade de ramais Estes factores influenciar o tamb m o n mero de pontos de entrada de caudal embora por raz es de economia e simplicidade de opera o se procure uma configura o de v lvulas que permita reduzir este n mero ao m nimo po
61. assumido das perdas reais 0 4 m 0 5 Dada pela raz o entre a factura o parte vari vel isto sem contar com o aluguer de contadores ou outros encargos fixos a dividir pelo volume de gua facturada Passo 1 Determina o do volume de gua entrada no sistema Neste caso adquirida gua a outra entidade gestora e a medi o feita de modo fi vel por raz es de factura o O volume de gua captada em capta es pr prias calculado a partir dos volumes bombeados na instala o elevat ria da capta o com uma incerteza muito superior O Quadro 30 mostra o resultado Quadro 30 C lculo da gua entrada no sistema dados a introduzir na folha 2 Fiabilidade exactid o GUA ENTRADA NO SISTEMA 1 169460 m ano 3 11 gua captada 6 20 Valor gua importada facturada por terceiros 0 5 gua importada n o facturada por 0 5 terceiros 96 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O gua entrada no sistema 78 5 55 x 24 x 365 0 1 169 460 m ano Passo 2 C lculo do consumo autorizado facturado e da gua facturada A aplica o soma o consumo facturado medido e o consumo facturado n o medido de modo a obter o consumo autorizado facturado e a gua facturada Quadro 31 C lculo do consumo facturado medido dados a introduzir na folha 3 Fiabilidade exactid o C LCULO DO CONSUMO FACTU
62. bruta para entrada em esta es de tratamento de gua ou directamente em sistemas de adu o e de distribui o gua bruta importada ou exportada volume anual de gua bruta transferido de ou para outros sistemas de adu o e distribui o as transfer ncias podem ocorrer em qualquer ponto entre a capta o e a esta o de tratamento gua fornecida ao tratamento volume anual de gua bruta que aflui s instala es de tratamento fundamental clarificar conceitos Recomenda se a terminologia preconizada pela IWA CONCEITOS E FACTORES DETERMINANTES DAS PERDAS DE GUA 1 8 gua produzida volume anual de gua tratada que fornecida s condutas de adu o ou directamente ao sistema de distribui o O volume anual de gua sem tratamento pr vio que distribu do aos consumidores tamb m deve ser contabilizado como GUA PRODUZIDA gua tratada importada ou exportada volume anual de gua tratada transferido de ou para o sistema as transfer ncias podem ocorrer em qualquer ponto a jusante do tratamento Caso exista o volume anual de gua sem tratamento pr vio que captado e distribu do aos consumidores tamb m deve ser contabilizado como GUA TRATADA no contexto do balan o h drico gua fornecida adu o volume anual de gua tratada que aflui ao sistema de adu o gua fornecida para distribui o volume anual de gua tratada que aflui ao sistema de distri
63. cerca de 10 Para uma dada rede bem como para redes equivalentes em termos de n mero de ramais quanto mais elevada for a press o de servi o maiores ser o as perdas reais Ao dividir as perdas reais pelo valor do m nimo de refer ncia que tamb m depende da press o de servi o esse efeito atenua se e pode considerar se que a avalia o dos n veis de perdas menos dependente das press es de servi o Este indicador que se afigura ter interessante pr tico deve todavia ser utilizado com precau o e interpretado apenas como uma ordem de grandeza n o como um valor exacto necess rio estar se consciente de que se trata de um indicador de c lculo emp rico que necessitar ser mais amplamente testado Por outro lado o valor final varia muito com a press o de servi o muitas vezes dif cil de avaliar em termos de m dia anual em todo o sistema como indicativo O indicador tamb m sens vel ao comprimento m dio do ramal nem sempre f cil de determinar particularmente em zonas onde predominar edif cios multi piso com contadores colocados a diversos n veis CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 5 5 Indicador do desempenho ambiental Do ponto de vista ambiental interessa avaliar a press o exercida sobre os recursos h dricos utilizados devida a perdas reais ou seja que se evitaria se n o existissem fugas nem extravasamentos De um ponto de vista ambiental as perdas aparentes s o p
64. clientes registados 129 740 Comprimento total de condutas de adu o e distribui o excluindo os ramais de liga o 1324 km Tipo de sistema Adu o Distribui o ver Figura 50 11 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de perdas A redu o das perdas de gua constitui um importante objectivo de qualquer entidade gestora de um sistema de abastecimento de gua tanto por raz es econ mico financeiras como ambientais Do ponto de vista econ mico financeiro a perda de gua traduz se numa perda de proveitos para a entidade gestora a qual 229 230 penalizadora das tarifas a praticar Do ponto de vista ambiental reduzir as perdas de gua significa diminuir o desperd cio de um recurso globalmente escasso Embora actualmente este problema n o se coloque entidade gestora guas de Gaia EM face disponibilidade de gua na origem e ao potencial de capta o instalado capta es da guas do Douro e Paiva SA no Rio Douro constitui sempre um bom princ pio ambiental a utiliza o dos recursos h dricos existentes Confrontada h alguns anos com uma elevada percentagem de gua n o facturada 47 2 em 1998 a guas de Gaia EM empreendeu uma estrat gia activa de redu o dos consumos autorizados n o facturados das perdas aparentes e em particular das perdas reais de gua perseguindo o objectivo de a colocar no mais curto pr
65. como esquematizado na Figura 6 Avalia o da dimens o do problema y estrat gica Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas Tomada de decis o Medi o zonada v Gest o de press es Y 2 q o o Localiza o de fugas Y g o E g Avalia o de resultados Avalia o Figura 6 Fases de abordagem do problema com nfase no controlo de perdas reais A fase de interven es para controlo de perdas reais tem como componente nuclear a medi o zonada que se seguem duas vias paralelas e complementares Em muitos casos justifica se e vi vel implementar medidas de gest o de press es com efeitos significativos sobre todas as perdas reais dependentes da press o de servi o Para corrigir as causas das perdas reais inerentes condi o f sica da rede necess rio actuar em termos de localiza o de fugas e correspondente repara o A terceira fase do processo consiste na avalia o dos resultados em fun o dos quais poder ser necess rio ajustar a estrat gia inicial Fecha se assim o ciclo que dever ser repetido com car cter sistem tico CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O A primeira e a ltima fases t m um car cter pontual
66. como n o regulados atrav s de parcerias com as institui es t cnicas e cient ficas mais relevantes do sector As perdas de gua s o sem d vida uma das importantes causas de inefici ncia dos operadores de sistemas de abastecimento raz o pela qual o IRAR tomou a iniciativa da elabora o deste guia em colabora o com o LNEC e o INAG O INAG o organismo respons vel pela implementa o do Programa Nacional para o Uso Eficiente da gua PNUEA Este programa preconiza a redu o de perdas de gua nos sistemas p blicos de abastecimento como uma medida priorit ria na melhoria da utiliza o do recurso gua no sector urbano O presente guia integra se nos documentos de apoio em desenvolvimento no mbito da estrat gia de implementa o do referido programa Este manual vem ajudar a colmatar uma lacuna que havia em termos de bibliografia especializada adaptada s condi es existentes em Portugal e escrita em portugu s no dom nio das perdas de gua N o constitui um fim em si mesmo mas apenas o ponto de partida para uma abordagem progressivamente mais universal e mais consolidada no dom nio do controlo das perdas de gua nos servi os de abastecimento de gua Trata se de um instrumento de trabalho para as entidades gestoras a quem cabe a tarefa principal que de o p r em pr tica vi NDICE GERAL PARTE INTRODU O E CONCEITOS B SICOS 1 A rntrodu o ss
67. condutas do tipo ultrass nico e a outra que apresenta maior rendibilidade transportando os medidores que podem ser de qualquer tipo em conjunto com mangueiras que s o ligadas a uma sa da de caudal suficientemente perto do medidor para n o haver CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O perda ou ganho de caudal no intervalo entre ambos tipicamente um marco de inc ndio havendo a necessidade sempre de se fechar o caudal a jusante O equipamento instalado num ve culo do tipo comercial ligeiro ou um atrelado Este m todo potencialmente o que garante os melhores resultados visto as unidades port teis possu rem normalmente grande exactid o garantida pelo fabricante ou organismo certificador No entanto para ser pratic vel necessita de uma coloca o oportuna dos medidores junto a marcos ou bocas de inc ndio e v lvulas sem consumidores no tro o assim compreendido o que dificilmente acontecer por acaso Na maior parte das situa es esse requisito adicional ter de ser incorporado no projecto da ZMC assim aumentando o seu custo Um m todo alternativo e eficaz de calibra o in situ quando a medi o efectuada por equipamentos mec nicos deste tipo a substitui o da unidade de medi o haste e turbina por uma que tenha sido previamente calibrada em oficina Trata se de uma opera o r pida cerca de meia hora na maior parte dos casos No caso de medidores mec nicos
68. da EPAL e uma de capta o pr pria Os consumos de ponta di rios atingidos no Ver o superam a capacidade m xima di ria de entrada de gua no sistema Nestes per odos cr ticos s com uma explora o ao limite das reservas existentes tem sido poss vel assegurar os consumos registados No sentido de aumentar os caudais disponibilizados para o concelho est o a decorrer negocia es entre CGE a C mara Municipal de Mafra a EPAL e a Aguas do Oeste Definiram se as seguintes metas para dois dos indicadores de perdas de gua na rede Rendimento gt 80 onde Rendimento gua facturada gua introduzida na rede ndice de perdas lt 3 3 m3 dia km onde ndice de perdas volume de perdas de gua por dia e por comprimento de rede existente incluindo comprimento de ramais 13 1 3 Articula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora Os sectores da empresa envolvidos no controlo de perdas s o os seguintes Detec o de fugas Equipa directamente respons vel pelo seguimento do sistema de monitoriza o cont nua de controlo detec o e localiza o das perdas especializada na detec o de fugas no terreno explora o da rede Sector respons vel pelo controlo dos volumes distribu dos pela optimiza o dos tempos de repara o de avarias e interrup o de abastecimento pelos alarmes para n veis m ximos de reservat rios e caudais espec fico
69. da tubagem a uma velocidade dependente das caracter sticas da gua e do material da tubagem e em certos casos atrav s do solo Ao ser difundido o ru do altera se sendo atenuadas as altas frequ ncias e possivelmente amplificadas outras frequ ncias devido a cavidades ou equipamento subterr neo O som detectado depender portanto das posi es relativas do local de escuta e da fuga 6 Deve entender se no sentido lato podendo ir de uma localiza o precisa da ordem do s metro s a um tro o inteiro de tubagem entre dois acess rios INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 199 200 O m todo mais comum de identifica o do posicionamento de uma fuga por sondagem ac stica directa Consiste em sondar directamente por interm dio de aparelhos de escuta os pontos de mais f cil acesso da pr pria tubagem como sejam v lvulas torneiras e marcos de inc ndio O operador necessita de bastante experi ncia para poder fazer uso completo da t cnica identificando os ru dos que s o produzidos por fugas e procurando as maiores intensidades O ponto sondado com maior intensidade ser aquele que est mais perto da fuga se bem que nem sempre esta regra se verifique A t cnica consome bastante tempo pois o inspector geralmente necessita de tentar v rias hip teses fechar torneiras aqui e ali at come ar a identificar o local exacto da fuga A maneira ma
70. da medi o zonada h normalmente oportunidade para o refinamento dos valores do n vel base Verifica o das v lvulas de Localiza o e detec o de Repara o r pida de fugas Medi o de caudais nocturnos Caudal nocturno aceit vel ou esfor o de localiza o deixa N vel base atingido delimita o fugas de ser rent vel s Figura 30 Procura do n vel base de perdas A abordagem exposta anteriormente a que surge na bibliografia como sendo a mais adequada e considerada satisfat ria pelas entidades gestoras que a usam Por m considera se desej vel melhor la tirando partido da mais valia j dispon vel em termos de capacidade de tratamento dos registos cont nuos de consumo Assim e tendo tamb m em conta que a capacidade actual de registo dos equipamentos de registo deixou de constituir uma INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 157 158 limita o de facto afigura se vantajoso utilizar os registos de caudais ao longo de todo o dia para vir a definir um n vel base que entre em conta tamb m com o caudal m dio di rio da ZMC O procedimento de campo a adoptar ser neste caso muito semelhante ao exposto para a abordagem cl ssica A nica diferen a reside no registo dos caudais ao longo de todo o dia e n o exclusivamente dos caudais nocturnos O tratamento estat stico dos registos permitir
71. das v lvulas e o filtro instalados dentro da c mara INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 145 146 Se a telemetria for uma op o prevista ou a manter em aberto como futura possibilidade por exemplo para um conjunto seleccionado de medidores dever o ser tomadas algumas precau es desde o in cio Tudo o que foi dito quanto conveni ncia de determinado local para a situa o do medidor deve agora tamb m ser verificado tendo em conta que ser necess ria uma c mara independente para albergar a esta o de telemetria e que esta necessitar de energia el ctrica e das linhas de comunica o seleccionadas por exemplo as linhas telef nicas Ser portanto necess rio prever um local para instala o de uma caixa superf cie uma vez que ir conter equipamento alimentado por energia el ctrica que n o pode correr risco de imers o para albergar a unidade de aquisi o de dados a unidade de transmiss o um eventual ventilador transformador e restantes cabos e liga es Ser o estes elementos a ditar as dimens es necess rias A Figura 28 fornece um exemplo de uma instala o de telemetria Uma breve men o deve fazer se aos crit rios para a c mara de que se destacam a necessidade de robustez e durabilidade tanto para resist ncia intemp rie como a eventual vandalismo a relativa estanquidade e garantia de condi es internas para funcionamento
72. de custo Fi47 1 18 657 19 G58 G5 100 A13 Consumo autorizado n o facturado 18 Perdas aparentes G57 Tarifa m dia para consumidores directos A19 Perdas reais G58 Custo unit rio assumido das perdas reais G5 Custos correntes Quadro 43 Resultado do c lculo do indicador operacional de gua n o medida INDICADOR DE GUA N O MEDIDA INDICADOR OPERACIONAL gua n o medida Op39 8 11 A3 100 gua entrada no sistema A8 Consumo facturado medido A11 Consumo n o facturado medido AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 107 5 11 4 Avalia o global comparativa dos dois exemplos O Quadro 44 permite comparar facilmente os resultados dos indicadores e das respectivas bandas de incerteza para os dois exemplos apresentados nas sec es anteriores Quadro 44 Compara o de resultados valor e banda de confian a dos indicadores entre os dois exemplos de aplica o Subsistema norte do munic pio de S B rbara Inefici ncia na utiliza o 11 49 2 dos recursos h dricos j 2790 Perdas de gua por ramal 6 359 m ramal ano 330 14 53 Perdas aparentes 22 57 11 8 25 Perdas reais por ramal 12 539 lramal dia 1253 571 22481 ndice infra estrutural de 23 71 8 fugas gua n o facturada em 0 18 34 termos de volume gua n
73. de detec o ac stica Em simult neo tem se procedido renova o de condutas repara o e ou substitui o de elementos acess rios das redes redu o de leituras por estimativa substitui o de contadores antigos substitui o de bocas de inc ndio por marcos de gua para dificultar os consumos n o autorizados etc 11 4 Interven es para controlo de perdas 11 4 1 T cnicas de controlo de perdas Monitoriza o medi o e registo dos volumes hor rios Telemetria dos volumes hor rios aduzidos s redes de distribui o por cada um dos reservat rios do sistema de abastecimento compara o com os valores hor rios de refer ncia dos consumos e das reservas de abastecimento m dia m vel das ltimas quatro semanas para cada hora dia da semana e reservat rio quantifica o e registo dos caudais m nimos e dos volumes di rios aduzidos por cada reservat rio visualiza o gr fica conjunta dos caudais m nimos e volumes totais por reservat rio ver Figura 52 As tr s primeiras tarefas s o executadas automaticamente por uma aplica o inform tica desenvolvida pelo Gabinete de Inova o e Desenvolvimento GID da guas de Gaia EM ver detalhe em Aplica es Computacionais Pesquisa detec o e localiza o ac stica de fugas n o declaradas ver detalhe em T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de fugas Estima o das perdas aparentes geradas por er
74. de forma regular e cont nua a maior percentagem poss vel da popula o portuguesa com um elevado n vel de servi o a um pre o eficiente e justo e dentro de uma perspectiva ambientalmente sustent vel e de salvaguarda da sa de p blica Jaime Melo Baptista Orlando Borges Presidente do Conselho Directivo do IRAR Presidente do INAG Dulce lvaro P ssaro Lu sa Branco Vogal do Conselho Directivo do IRAR Vice Presidente do INAG Rui Ferreira dos Santos Vogal do Conselho Directivo do IRAR PREF CIO DO LNEC O presente guia resulta de um protocolo estabelecido entre o Laborat rio Nacional de Engenharia Civil LNEC o Instituto Regulador de Aguas e Res duos IRAR e o Instituto da Agua INAG O LNEC na sua fun o de Laborat rio de Estado tem vindo a desenvolver desde h mais de duas d cadas estudos de investiga o aplicada e de consultoria especializada no dom nio da gest o t cnica dos sistemas de abastecimento de gua alguns dos quais no dom nio do controlo de perdas de gua Destaca se um estudo de identifica o an lise cr tica e sistematiza o das melhores pr ticas de controlo de perdas de gua realizado para a EPAL S A em 1994 Coelho et al 1994 e a produ o de terminologia portuguesa Hirner et al 1999 estudos esses que se reflectem no conte do do presente manual O IRAR tem como um dos seus objectivos estrat gicos contribuir para a maior efici ncia dos operadores tanto regulados
75. depende entre outros factores da forma como os sistemas s o planeados projectados constru dos e geridos de modo a minimizar os desperd cios As ac es de controlo de perdas de gua inserem se nesta procura de melhoria de efici ncia global Quer as interven es f sicas quer operacionais para controlo de perdas devem ser vistas nesta perspectiva integrada Neste cap tulo apresentam se alguns princ pios fundamentais a tomar em linha de conta no planeamento projecto e explora o dos sistemas de abastecimento de gua para que se cumpram os objectivos supracitados tendo em conta que a gest o de perdas de gua deve estar em conson ncia com eles Compara se a abordagem tradicional aos problemas de engenharia em GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRANTE DA GEST O DOS SISTEMAS 21 22 abastecimento de gua com a abordagem integrada que mais recentemente tem vindo a ser reconhecida como necess ria fruto de desenvolvimentos tecnol gicos e da evolu o das prioridades de gest o Presta se particular aten o aos aspectos referentes ao planeamento estrat gico e gest o de activos ao projecto e constru o gest o de clientes gest o da informa o e opera o e manuten o dos sistemas 3 2 Planeamento estrat gico e gest o de activos Com o progressivo aumento dos n veis de cobertura da popula o portuguesa o planeamento e o projecto de sistemas de abastecimento de gua incidem fundamenta
76. e ao conhecimento directo por parte do pessoal de campo procurando identificar potenciais reas cr ticas Os problemas mais comuns nesta fase s o a exist ncia de reas com press es baixas ou de pontos de abastecimento considerados essenciais duas situa es especialmente vulner veis a manobras de reconfigura o de v lvulas e redireccionamento de caudais tomar em linha de conta a dimens o preconizada para as ZMC o processo de delimita o dever tentar minimizar o custo de instala o e manuten o do esquema procurando seguir a topologia natural e as fronteiras hidr ulicas da rede evitando cruzar condutas tanto mais quanto mais importantes elas forem Deve se procurar tirar partido de andares de press o e outros subsistemas j existentes em que a delimita o b sica j existe e apenas ser necess ria a subdivis o e instala o de medidores Sempre que poss vel as condutas principais da ordem de grandeza de 300 mm ou superior devem ser deixadas de fora das ZMC por forma n o s a evitar a instala o dispendiosa de medidores de maiores dimens es mas tamb m para refinar o processo de medi o de caudais Quando uma grande frac o do caudal que entra numa ZMC volta a sair para outras zonas o processo de estima o de caudais e de perdas sofre geralmente uma redu o na exactid o por acumula o de erros nas v rias medi es As condutas principais podem ser evitadas definindo ZMC cujas
77. edif cio e um consumo m dio de 320 I fogo dia ou seja 8 000 I ramal dia Admitindo a t tulo de exemplo um valor de perdas reais de 100 I ramal dia correspondendo a bom desempenho t cnico percentagem de perdas resultante seria de 40 de o caso da zona de vivendas e de apenas 1 para o caso da zona de edif cios de apartamentos CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Este exemplo embora exagerado nos seus pressupostos ilustra bem como a an lise da situa o atrav s do indicador percentual de perdas levaria erradamente conclus o de que o sistema da zona de vivendas estava em muito piores condi es do que o da zona de edif cios At a compara o ao longo do tempo feita para a mesma rede pode dar lugar a interpreta es erradas Se por raz es de contexto externo por exemplo clim ticas houver varia es de consumo de um ano para o outro o indicador percentual de perdas apresenta flutua es que nada t m a ver com a melhoria ou a degrada o do controlo de perdas De notar que as considera es apresentadas nesta sec o se referem apenas utiliza o da percentagem do volume entrado como indicador do desempenho t cnico relativo a perdas a sua utilidade como indicador ambiental n o posta em causa 5 4 3 Indicadores recomendados Pelas raz es que t m vindo a ser expostas os dois tipos fundamentais de indicadores de desempenho t cnico s o os que exprimem as
78. erros de medi o contemplam Erros de medi o dos contadores em condi es normais de medi o erros de medi o por deficiente dimensionamento ou instala o de leitura ou registo erros de medi o por avaria natural ou por viola o do equipamento leituras em falta por dificuldades de acesso aos contadores dentro das habita es O controlo das tr s primeiras causas referidas depende da ac o da entidade gestora n o havendo factores contextuais relevantes a assinalar Nos casos dos erros de medi o por avaria a entidade gestora pode agir para detectar com celeridade as ocorr ncias e reduzir a sua frequ ncia embora o contexto externo possa por vezes dificultar a ac o Chama se a aten o para duas causas habituais de subcontagem significativa exist ncia de CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O reservat rios domicili rios amortecem o diagrama de consumo e fazem com que o caudal que passa no contador seja muito baixo com erros de medi o muito elevados exist ncia de fugas ou extravasamentos dentro das habita es a que correspondem consumos expressivos mas constantes no tempo com caudais instant neos baixos suscept veis de subcontagem Nestes casos cabe entidade gestora proceder a ac es de sensibiliza o dos cidad os e implementar outras medidas de incentivo mobiliza o dos clientes como agentes activos do process
79. este efeito possui n o s liga es dos sensores ao correlador mas tamb m destes a auscultadores O inconveniente bvio dos equipamentos completamente aut nomos o facto de n o ser poss vel prever e programar todas as situa es que possam vir a ocorrer Surgem sempre casos especiais n o previstos Por esta raz o os auscultadores deveriam ser sempre classificados de acess rio indispens vel para este tipo de equipamento As caracter sticas essenciais que contribuem para a efici ncia do equipamento desenvolvido com base neste m todo s o a sensibilidade do sensor piezoel ctrico o ganho do amplificador de frequ ncias dos filtros as caracter sticas do ADC resolu o e tempo de resposta ANEXO 3 EQUIPAMENTO DE CONTROLO LOCALIZA O E DETEC O 303 o algoritmo que efectua a correla o dos dois sinais ac sticos a possibilidade ou n o de determina o autom tica da velocidade do som a autonomia em termos de energia necess ria para alimentar o sistema 4 An lise cont nua da vari ncia do sinal ac stico Este m todo baseia se no facto de que a vari ncia dos ru dos registados preferencialmente durante o per odo nocturno fun o da presen a ou aus ncia de fuga O equipamento que lhe est associado permite uma vigil ncia continua do sistema de abastecimento accionando por exemplo um dispositivo de alarme caso haja suspeita de fuga Surgiram recen
80. f cil opera o mas exigem um ouvido bem treinado O equipamento deste tipo funciona como amplificador do ru do com ou sem a capacidade de filtrar ru dos esp rios e cabe ao operador efectuar as duas opera es anteriormente referidas o isolamento e a localiza o A sensibilidade do aparelho pode ser ajustada em fun o do ouvido do operador H no entanto equipamentos electroac sticos mais sofisticados que permitem a memoriza o do sinal ac stico caracter stico da fuga facilitando a segunda tarefa Com eles o operador pode por exemplo recorrer a uma representa o gr fica do sinal ac stico seleccionado decidindo mais facilmente sobre a intensidade do mesmo As limita es ao uso desta metodologia s o a dificuldade em detectar o ru do devido grande imped ncia ac stica do s material is constituinte s da conduta a subjectividade no reconhecimento do sinal emitido pela fuga pois a sua frequ ncia varia com o meio em que se propaga podendo confundir se com outras fontes de ru do ANEXO 3 EQUIPAMENTO DE CONTROLO LOCALIZA O E DETEC O 301 302 pressuposto de que o ponto de fuga coincide exactamente com o ponto de intensidade m xima do ru do emitido pela mesma tal nem sempre acontece pois o meio de propaga o n o uniforme e a imped ncia ac stica n o a mesma em todos os pontos a impossibilidade de diagnosticar a priori a exist ncia de fuga pois o processo n
81. folha 1 Quadro 29 Dados complementares do balan o h drico necess rios ao c lculo dos indicadores de perdas dados a introduzir na Quadro 30 C lculo da gua entrada sistema dados a introduzir na folha 2 aaa A sl o eim Quadro 31 C lculo do consumo facturado medido dados a introduzir 3 sas fear GSE PES Sia Quadro 32 C lculo do consumo facturado n o medido dados introduzir na folha 3 Quadro 33 C lculo do consumo facturado folha 3 Quadro 34 C lculo do consumo autorizado n o facturado medido dados a introduzir na folha 4 Quadro 35 C lculo do consumo autorizado n o facturado n o medido dados a introduzir na folha 4 Quadro 36 C lculo do consumo n o facturado folha 3 Quadro 37 C lculo das perdas aparentes dados a introduzir na folha Quadro 38 C lculo das perdas reais dados a introduzir na folha 6 Quadro 39 Componentes do balan o h drico para o exemplo do subsistema norte do munic pio de S Quadro 40 Resultado do c lculo dos Quadro 41 Resultado do c lculo dos indica
82. fuga autonomia em termos de energia necess ria para alimentar o sistema ANEXO 3 EQUIPAMENTO DE CONTROLO LOCALIZA O E DETEC O 305 306 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O
83. gua por erros de medi o 363 886 1 64 A19 adut dist Fugas nas condutas de adu o e distribui o 852 223 A19 reservat rios Fugas extravasamentos nos reservat rios 167 046 19 ramais Fugas em ramais 2 258 030 10 20 20 gua facturada 17 920 415 80 97 21 gua n o facturada 4 210 872 19 03 Figo O caso DE GAIA 233 Quadro 52 C lculo do indicador de desempenho econ mico financeiro Fi47 em 2003 Valor Valor Custos Volume Valor unit rio correntes anuais Custos correntes anuais TT 18 204 589 gua facturada 4210877 1758754 9 66 Quadro 53 C lculo do ndice Infra estrutural de Fugas Op29 em 2003 AGEM ndice Infraestrutural de Fugas IIF 0p29 2003 Ramais de hidrantes Comp m dio ramal 0 004 km Lo km 52 9 km Hidrantes 13236 ramais 10 00 Ramais de portas Portas 61808 ramais 46 70 Comp m dio ramal 0 006 km Total 75044 ramais 56 70 ramais km Lp km 370 8 km Comp m dio ramal 0 00565 km P press o m dia 43 m c a Lp km 423 8 UARL 49 82 Lt dia ramal Perdas inevit veis 1 364 687 mano HF TIRL UARL Perdas reais 3 277 299 m ano TIRL 119 65 Lt dia ramal Figura 51 Janela principal da aplica o inform tica que monitoriza os volumes hor rios aduzidos pelos
84. gua reais dependem de um conjunto de factores locais que s o determinantes em termos dos resultados que poder o vir a ser obtidos pela aplica o de estrat gias alternativas para controlo das perdas de gua reais Estes factores dever o ser claramente caracterizados A sua identifica o determinante para a escolha dos indicadores de desempenho t cnico Segue se uma lista de poss veis factores que influenciam as perdas reais De que dependemas estado das condutas e outros componentes o seu material perdas reais a frequ ncia de fugas e de roturas a press o de servi o m dia quando o sistema est pressurizado a densidade e comprimento m dio de ramais a localiza o do medidor domicili rio no ramal comprimento total de condutas 1 0 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O otipo de solo e as condi es do terreno relevantes sobretudo no modo como se torna aparente ou n o a ocorr ncia de roturas e fugas percentagem de tempo em que o sistema est pressurizado factor muito relevante em regi es com abastecimento intermitente Estes factores s o discutidos detalhadamente em IWA 2000 Real am se pela sua relev ncia dois pontos cruciais a categoriza o das componentes das perdas reais e a influ ncia das press es de servi o Um entendimento mais aprofundado das perdas reais pode ser obtido identificando as suas componentes Perdas de base
85. gua tamb m devem ser inspeccionados regularmente com vista a detectar a presen a de fissuras ou fendas fundamental proceder a limpezas peri dicas durante as quais a c lula a limpar totalmente esvaziada Estas ocasi es devem ser utilizadas para a realiza o de inspec es mais detalhadas As instala es elevat rias requerem revis es peri dicas como qualquer outro equipamento electromec nico Inspec es mais simples e expeditas realizadas com maior frequ ncia permitem detectar anomalias e aplicar procedimentos simples de manuten o e com menor frequ ncia necess rio proceder a verifica es mais pormenorizadas que podem incluir ou n o a substitui o de pe as de desgaste As obras de manuten o devem ser cuidadosamente programadas mesmo que se trate de obras de emerg ncia Esta programa o inclui a articula o com outras entidades com interven o no subsolo a prepara o na oficina do material que CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O se prev ser necess rio incluindo as pe as a substituir todos os utens lios de trabalho a sinaliza o e se aplic vel o equipamento e procedimentos de seguran a a utilizar pelos oper rios Devem ser cumpridas as disposi es de seguran a estipuladas no Regulamento de Seguran a e Higiene no Trabalho na Explora o dos Sistemas P blicos de Distribui o de gua e de Drenagem de guas Residuais Portaria n 762 2002
86. isolamentos cr ticos dever ser efectuado s durante a noite Uma outra solu o utilizada em grandes ZMC em que o fecho de v lvulas internas implique altera es incomport veis distribui o de caudais consiste em instalar medidores permanentes ao longo das fronteiras das subzonas que n o interesse isolar sendo esses medidores apenas lidos quando for necess rio recorrer a campanhas de subzonamento Solu es mistas das duas t cnicas s o tamb m plaus veis Tendo sido desencadeado pela detec o de subidas anormais nos n veis totais da ZMC o subzonamento deve ser levado a cabo em sucess o r pida para permitir a identifica o da s subzona s 4 problem ticas j INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 197 2 Medidor de caudal V lvula permanentemente fechada de fronteira X V lvula temporariamente fechada b Figura 40 Localiza o aproximada por subzonamento a por fecho de v lvulas e b utilizando medidores Fecho progressivo A escolha criteriosa do equipamento de medi o utilizado nas ZMC importante para a utiliza o da t cnica de fecho progressivo a qual necessita de medidores com uma boa sensibilidade a caudais significativamente mais baixos do que aqueles normalmente medidos 1 98 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O A t cnica consiste em ir fechando v lvulas d
87. lculo tende a ser maior quando os volumes de entrada s o adquiridos a outras entidades e quando toda a gua distribu da medida por medidores de clientes bem dimensionados e adequadamente mantidos e calibrados Embora a principal finalidade da medi o do consumo dos clientes seja a factura o dos caudais vendidos a exactid o das medidas e a efic cia do sistema de leitura s o igualmente de import ncia crucial para o c lculo dos balan os h dricos As poss veis causas dos erros de medi o incluem escolha errada do tipo de medidor dimensionamento incorrecto instala o inadequada ou mal executada incrusta o degrada o do medidor com a idade manuten o ou substitui o insuficientes e calibra o pouco frequente A inefic cia do sistema de medi o poder ser devida a erros de leitura aus ncia de leituras por falha ou por impossibilidade de acesso ao medidor frequ ncias de leitura demasiado baixas e incoer ncia dos ciclos de leitura entre outras causas assim importante avaliar de forma cr tica a exactid o e a fiabilidade de cada componente do balan o h drico AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 55 De acordo com a terminologia metrol gica a exactid o aproxima o entre o resultado da medi o e o valor convencionalmente verdadeiro da grandeza medida Neste caso a exactid o contabiliza o erro relativo ao conjunto de processos de aquisi o e pro
88. limites de todos os subsistemas existentes nomeadamente confinados por reservat rios ou instala es elevat rias pr prias ou constituindo zonas de press o identificar claramente todos os pontos de abastecimento de cada subsistema bem como os pontos de transfer ncia de gua para outros sistemas ou subsistemas verificar se todos os locais identificados no ponto anterior disp em de equipamento de medi o de caudal ou de n vel que permita estabelecer os balan os de massas nos principais subsistemas verificar se existe um sistema de gest o de bases de dados de consumidores que permita com facilidade e rapidez obter os consumos m dios anuais medidos e estimados em cada um dos subsistemas de modo a minimizar tanto quanto poss vel as tarefas a executar manualmente verificar a exist ncia e a operacionalidade dos modelos de simula o existentes para apoiar as fases seguintes particularmente a avalia o do n vel actual de perdas nas redes de distribui o de cada uma das zonas de press o da cidade e na defini o dos limites das zonas de medi o e controlo Estes passos s o muito importantes para que seja poss vel fazer balan os h dricos cred veis que permitam definir prioridades de actua o A satisfa o de todos os pontos anteriores corresponde a uma situa o privilegiada de n vel de desenvolvimento elevado Deve ser entendida como uma meta a atingir progressivamente antes da qual os resul
89. mais eficazes ao dispor da entidade CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O gestora sem naturalmente p r em causa a rentabilidade do processo No caso por exemplo de os recursos humanos dispon veis serem limitados poder o justificar se valores mais elevados do n vel base No entanto dever sempre haver o cuidado de avaliar as economias poss veis decorrentes do investimento em novas tecnologias de detec o localiza o e repara o para determina o do n vel base 6 4 Desenvolvimento de uma estrat gia de controlo de perdas reais 6 4 1 Abordagem Na sequ ncia do que se exp s acima podem definir se os princ pios b sicos que dever o presidir ao desenvolvimento de uma estrat gia de controlo de perdas reais A abordagem a adoptar dever incluir os seguintes passos 1 Defini o de objectivos estrat gicos ii identifica o e caracteriza o preliminares do sistema de distribui o de gua em causa e da rea em que ele se insere iii determina o do custo da gua e do n vel actual de perdas iv determina o dos m todos de controlo activo de perdas em utiliza o e do seu custo bem como da disponibilidade e custo de m todos alternativos v c lculo do n vel econ mico de perdas para os m todos de controlo de perdas em utiliza o vi an lise da possibilidade de proceder a campanhas de redu o de press es como primeiro passo na redu o de f
90. matem ticos de simula o hidr ulica permitem calcular os caudais nas condutas e as cotas piezom tricas na rede Os simuladores de qualidade da gua permitem mesmo calcular para qualquer ponto da rede as concentra es de CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O algumas subst ncias contidas na gua quer essas concentra es sejam ou n o dependentes do tempo de reten o dentro das condutas tamb m com facilidade que se pode calcular o tempo de percurso da gua desde o ponto de abastecimento ao ponto de consumo Hoje em dia existem programas de computador que permitem inserir os dados necess rios com muita facilidade atrav s do preenchimento interactivo de formul rios claros e sint ticos Os principais dados necess rios s o o comprimento o di metro e a rugosidade dos tro os de conduta e os consumos e as cotas topogr ficas nos n s Encontra se actualmente dispon vel no mercado especializado uma grande variedade de programas de computador para modela o de sistemas de abastecimento de gua A generalidade desses programas oferece capacidades perfeitamente adequadas e muito semelhantes em termos do c lculo dos principais par metros hidr ulicos e de qualidade da gua situando se as diferen as sobretudo em aspectos acess rios do c lculo em capacidades de an lise complementar como a verifica o de caudais de inc ndio ou o aux lio automatizado calibra o ou em asp
91. na Coluna A Passo 2 Determinar o consumo facturado medido e o consumo facturado n o medido e incluir na Coluna D introduzir o AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 51 52 total destes como consumo autorizado facturado Coluna C e como gua facturada Coluna E Passo 3 Calcular o volume de gua n o facturada Coluna E subtraindo a gua facturada Coluna E gua entrada no sistema Coluna A E 72 o g gt lt Quadro 2 Componentes do balan o h drico B Consumo autorizado m ano autorizado facturado Consumo facturado medido incluindo gua exportada m ano Consumo facturado n o medido m tano gua facturada m ano Consumo autorizado n o facturado 2 facturado medido m ano Consumo n o facturado n o medido mano Perdas de gua m tano Perdas aparentes mano Uso n o autorizado m tano Erros de medi o m ano Perdas reais m ano Fugas nas condutas de adu o e ou distribui o m ano Fugas e extravasamentos nos reservat rios de adu o e ou distribui o m tano Fugas nos ramais a montante do ponto de medi o m ano gua n o facturada perdas comerciais m ano Not
92. o de uma c mara separada para a instrumenta o Finalmente ainda nesta fase que deve ser apreciada a possibilidade de instala o de um by pass ao medidor que permita futuro trabalho de manuten o repara o ou substitui o sem causar transtorno ao abastecimento Uma vez que o by pass aumenta consideravelmente a rea a escavar haver maior necessidade de espa o devendo evitar se ocupar zonas centrais das vias O maior volume de escava o apenas uma das componentes do custo extra de um by pass cuja principal desvantagem de facto econ mica com todo investimento em tubagem acess rios e m o de obra Tal poder n o compensar as vantagens de se dispor do dispositivo especialmente em casos em que o isolamento tempor rio do tro o n o cause demasiados inconvenientes por haver outras entradas de caudal na ZMC naturais ou por abertura de v lvulas de fronteira que garantam o abastecimento pelo intervalo de tempo necess rio manobra de manuten o ou repara o Esta poder ser feita de noite para minimizar os potenciais transtornos no abastecimento Selec o dos pontos de medi o No seguimento do levantamento das condi es locais e da selec o da potencial localiza o do medidor a localiza o exacta dos medidores requer por vezes a realiza o de trabalhos explorat rios de escava o H toda a conveni ncia em se proceder a uma escava o experimental que permita confirmar ou n
93. o e do caudal Naturalmente que a sectoriza o deve ser concebida considerando n o s a garantia da press o m nima mas tamb m a press o m xima e a manuten o de um n vel de press es est vel Devem ainda ser encontradas solu es adequadas para os edif cios altos e instala es industriais A sectoriza o com o objectivo do controlo da press o Zonas de Gest o da Press o ZGP Pressure Management Areas PMA Ulanicki et al 2000 deve estar associada ao estabelecimento de ZMC de forma a compatibilizar os seus limites De acordo com Bragalli e Sacchi 2002 devem ser considerados os seguintes crit rios para o estabelecimento de ZGP Defini o de zonas homog neas em termos das caracter sticas hidr ulicas estado de conserva o da rede incluindo ramais e tipologia dos padr es de consumo defini o de zonas vulner veis a partir da an lise dos registos de roturas minimiza o do fecho de v lvulas tirando partido de fronteiras existentes garantia dos n veis de servi o relacionados com o funcionamento hidr ulico e da qualidade da gua em cen rios normais e de emerg ncia CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Os sectores podem ter dimens es muito variadas devendo ser avaliados para cada caso Poder ser necess rio proceder substitui o de condutas e a altera es no funcionamento das redes Detalhes do procedimento para estabelecimento de ZGP
94. ocorrem atrav s de pequenas fugas indetect veis os equipamentos de detec o correntemente dispon veis s o tipicamente caracterizadas por caudais baixos longa dura o e grandes volumes Perdas por fugas e roturas reportadas s o tipicamente caracterizadas por caudais altos curta dura o e volumes moderados Perdas por fugas e roturas pass veis de identifica o atrav s da detec o activa de fugas s o tipicamente caracterizadas por caudais m dios e dura o e volumes dependentes da pol tica de controlo activo de perdas seguida a Fugas e volumes de extravasamento em reservat rios 2 3 Factores que influenciam as perdas de gua aparentes As perdas aparentes relativas a consumos n o autorizados e a erros de medi o podem ser devidas a causas variadas Os factores contextuais a ter em conta dependem na natureza de cada causa As perdas aparentes relativas a consumos n o autorizados contemplam o estabelecimento e uso de liga es il citas e a utiliza o fraudulenta de marcos e bocas de inc ndio localizadas quer em locais p blicos quer particulares O uso de liga es il citas ocorre principalmente em reas com constru o clandestina e em reas com baixa seguran a Embora o contexto externo inevitavelmente afecte os resultados a De que dependem as perdas aparentes Da exist ncia de liga es il citas CONCEITOS E FACTORES DETERMINANTES DAS PERDAS DE GUA 1
95. optimiza o da efici ncia operacional por oposi o ideia inicial de minimiza o simples das perdas Farley e Martin 1994 A medi o zonada utilizada em Inglaterra e no Pa s de Gales para quantificar perdas em redes de distribui o atrav s de dois m todos de c lculo baseados no balan o h drico e na observa o do comportamento dos consumos o m todo dos caudais totais e o m todo dos caudais nocturnos O m todo dos caudais totais baseia se na contabiliza o volum trica do balan o h drico dentro de cada zona de medi o 1 26 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O utilizando volumes de gua medidos durante um intervalo de tempo tipicamente uma semana e subtraindo dos volumes de gua afluente todos os volumes de gua sa dos e conhecidos incluindo uma estimativa do consumo O resultado ser o volume de perdas nesse per odo que dever ainda ser decomposto nas componentes de perdas aparentes e de perdas reais ver Cap tulo 5 O m todo dos caudais nocturnos baseia se na observa o do comportamento do caudal durante as horas de menor consumo que ocorrem tipicamente durante a noite e durante as quais l cito supor que uma parte significativa em geral a maior parte do caudal total escoado se deva a perdas reais sendo essa frac o suscept vel de ser estimada Permite simultaneamente acompanhar o comportamento dos caudais nocturnos e detectar qualquer aumento s
96. os totais anuais da GUA ENTRADA NO SISTEMA e do CONSUMO AUTORIZADO FACTURADO A GUA N O FACTURADA inclui n o s as PERDAS REAIS APARENTES mas tamb m o CONSUMO AUTORIZADO N O FACTURADO CONCEITOS E FACTORES DETERMINANTES DAS PERDAS DE GUA 9 Z 4 5 5 g 5 LE 8 o 5 G es E E o S E E E E s o 5 3 s 5 22 gt 5 2 e S 5 gt o E 5 E 2 S 2 1 B 5 8 Vo i x y 2e o 8 4 TS vIZE y viga T5 y 8 E v 5 SER ES S Els seis co 6 A sB s SS N 5581855 gua entregue aos o 5 5 4 S as BIZE e 2 Bo consumidores soe 510 18 S oDI E og Ds 2 3 sis eS 2D 25ls 282 216 285 8 8 2 k 8 8 58 8 8 So podem localizar se em qualquer ponto 5 entre a capta o tratamento 5 5 e 2 9 podem localizar se em qualquer ponto gt e jusante do tratamento lt Figura 2 Componentes do balan o h drico 2 2 Factores que influenciam as perdas de gua reais As perdas de
97. para o limite superior baseados na 3 Incerteza de gua captada 4 835 650 x 5 241 783 m ano Incerteza de gua tratada importada 823 838 x 5 41 192 m ano Incerteza de gua entrada no sistema 241783 411922 ano 245 266 m Jano Incerteza relativa de gua entrada no sistema 245 266 5 659 844 x 100 4 3 Passo 2 C lculo do consumo autorizado facturado e da gua facturada A aplica o soma o consumo facturado medido e o consumo facturado n o medido de modo a obter o consumo autorizado facturado e a gua facturada 80 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Quadro 15 C lculo do consumo facturado medido dados a introduzir na folha 3 C LCULO DO CONSUMO FACTURADO MEDIDO 4 426 870 m ano Fiabilidade exactid o 1 6 Distribui o directa 4 426 870 mano 1 6 Consumo dom stico 3 575 458 0 5 Consumo de com rcio e servi os 421 056 m ano 0 5 Consumo p blico 34 953 m m s 21 50 Consumo industrial 0 m ano 0 5 Outros consumos facturados medidos 10 920 m ano 6 20 gua exportada 0 mano N A gua transferida para outros sistemas da mesma entidade facturada 0 m ano gua vendida a outras entidades gestoras 0 m ano Como referido o parque de contadores foi renovado recentemente na sua quase totalid
98. para todo o sistema ou para subsistemas como sejam a rede de gua n o tratada o sistema de adu o o sistema de distribui o ou zonas do sistema de distribui o Em cada caso as componentes do c lculo devem ser consideradas em conformidade com a situa o As PERDAS DE GUA dividem se em PERDAS REAIS PERDAS APARENTES Perdas reais volume de gua correspondente s perdas f sicas at ao contador do cliente quando o sistema est pressurizado O volume anual de perdas atrav s de todos os tipos de fissuras roturas e extravasamentos depende da frequ ncia do caudal e da dura o m dia de cada fuga Nota Apesar das perdas f sicas localizadas a jusante do contador do cliente se encontrarem exclu das do c lculo das PERDAS REAIS s o muitas vezes significativas e relevantes para a entidade gestora em particular quando n o h medi o Perdas aparentes esta parcela das perdas contabiliza todos os gua tipos de imprecis es associadas s medi es da gua produzida e da gua consumida e ainda o consumo n o autorizado por furto ou uso il cito Nota Os registos por defeito dos medidores de gua produzida bem como registos por excesso em contadores de clientes levam a uma subavalia o das PERDAS REAIS As perdas f sicas a jusante do contador do cliente podem contribuir significativamente para o aumento das perdas aparentes n o facturada volume de gua correspondente diferen a entre
99. podem ser encontrados em Farley 2001 e Yoshimoto et al 1999 V lvulas redutoras de press o VRP As v lvulas redutoras de press o VRP s o acess rios que permitem obter uma press o predefinida a jusante da sua instala o Existem diferentes tipos de VRP com actua o mec nica el ctrica ou hidr ulica podendo ser divididas em quatro tipos principais Farley 2001 McKenzie 2001 McKenzie Wegelin 2002 Yoshimoto et al 1999 Press o de sa da fixa sem controlador utilizada quando se pretende obter um valor de press o fixo entrada de uma zona Aplica se em zonas onde se verificam pequenas varia es no consumo e perdas de carga relativamente pequenas lt 10 m c a Figura 33 Press o na entrada Press o no ponto cr tico Press o Tempo Entrada Sa da b Ponto cr tico V lvula redutora de press o Figura 33 Controlo de press o usando uma VRP com press o de sa da fixa adaptado de McKenzie e Wegelin 2002 INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 185 Press o de sa da modulada por tempo apropriada para casos em que o sistema apresenta perdas de carga significativas gt 10 m c a e em que o perfil de consumo seja regular A press o sa da da v lvula consiste num padr o com patamares de press o vari veis no tempo Figura 34 e Figura 35 As VRP
100. pr via do Cap tulo 4 Vias para a abordagem do problema onde se sintetiza a metodologia geral CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O recomendada o controlo de perdas de gua e se apresenta l gica de apresenta o dos diversos cap tulos da Parte II PARTE INTRODU O E CONCEITOS B SICOS Introdu o conceitos chave no dom nio das perdas de gua e principais factores determinantes das perdas de gua 6 PARTE Il ABORDAGEM DO PROBLEMA Abordagem geral ao problema que inclui a avalia o da dimens o do problema a defini o de uma estrat gia de controlo de perdas a implementa o de interven es e a avalia o de resultados 29990999 PARTE A EXPERI NCIA PORTUGUESA Casos de estudo de Cascais de Gaia de Lisboa de Mafra de Oeiras e de 8 8 S BIBLIOGRAFIA GLOSS RIO ANEXOS Caracter sticas gerais e crit rios de selec o do equipamento de medi o de caudais de registo local de dados e de localiza o de fugas utilizado no mbito do controlo de perdas de gua APLICA O COMPUTACIONAL Folha de c lculo para apoio realiza o de auditorias de perdas Exemplos de aplica o Figura 1 Estrutura geral do manual INTRODU O 5 6 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 2 CONCEITOS E FACTORES DETERMINANTES DAS PERDAS DE AGUA 2 1
101. press es criticamente baixas Onde os resultados da utiliza o do modelo revelem a exist ncia de problemas relacionados com a introdu o do esquema proposto ser necess rio voltar a planear o conjunto das ZMC problem ticas e proceder a um novo zonamento Os aspectos focados destinam se assim fundamentalmente a alertar para as virtudes de um processo de planeamento cuidadoso apoiado pela simula o matem tica que permita evitar erros dispendiosos na execu o do projecto atrasos na sua implementa o enquanto as correc es s o efectuadas e futuras dificuldades operacionais de menor ou maior gravidade Outro aspecto crucial no planeamento das ZMC a localiza o preliminar dos medidores de caudal As plantas de escala na ordem dos 1 2 000 s o as mais indicadas para o trabalho inicial de tra ado dos limites de zona identifica o dos tro os de tubagem intersectados avalia o em primeira an lise das melhores localiza es para medidores e identifica o das v lvulas que necessitar o de ser isoladas No entanto a localiza o exacta de novos medidores s pode ser decidida sobre plantas de maior detalhe da ordem dos 1 500 acima de tudo importante que se veja claramente o tra ado da tubagem para permitir a decis o sobre se determinado local apropriado se n o ser poss vel encontrar uma zona de passeio em vez de escavar em plena via etc Nesta fase de grande utilidade a contribui o do p
102. press es pode resultar no aumento ou diminui o das press es em diferentes sectores das redes de distribui o sendo muitas vezes necess rio adoptar sistemas din micos que tenham uma resposta activa s varia es di rias ou outras Diferentes alternativas est o dispon veis para efectuar o controlo de INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS Uma alternativa b sica para o controlo da press o a sectoriza o das redes 183 184 press es desde sectoriza o das redes at s v lvulas autom ticas com controlo din mico Estas alternativas devem ser adequadamente combinadas no dimensionamento de um esquema de gest o da press o Sectoriza o Uma forma de controlar a press o num sistema proceder sua sectoriza o frequentemente com recurso a opera o de v lvulas de forma a estabelecer andares de press o Sistemas com abastecimento por gravidade podem ter a sectoriza o relacionada com a topografia enquanto que em sistemas com alimenta o por eleva o a sectoriza o estar dependente do n vel dos reservat rios Thornton 2002 O abastecimento da rede directamente a partir da adu o ou de sistemas elevat rios totalmente desaconselhado devido dificuldade de controlar a press o nessas circunst ncias O abastecimento dos sectores deve ser feito a partir de reservat rios destinados a amortecer as varia es da press
103. programada da rede que assegurado por uma equipa de 3 elementos criada especificamente para o controlo e detec o de fugas na rede A metodologia utilizada no sistema de monitoriza o para detec o e controlo de fugas existente a seguinte Sectoriza o da rede total e codifica o dos v rios sistemas dos respectivos consumidores identifica o e defini o das ZMC actualmente existem 72 ZMC detec o e controlo atrav s da monitoriza o da rede atrav s de 3 m todos isolados ou em combina o simult nea controlo pelo ndice Nocturno de Perdas permite detectar o aparecimento de novas fugas nos sistemas pois quando o valor superior ao respectivo valor de refer ncia obtemos um sinal de alarme 255 256 controlo por Rendimentos Parciais permite localizar as zonas com baixos rendimentos e direccionar ac es de detec o de fugas no terreno Controlo por Permalogs permitem com facilidade monitorizar toda a rede nas zonas urbanas e mais problem ticas garantindo a detec o de pequenas avarias dificilmente detectadas pelos outros m todos localiza o aproximada e detec o exacta atrav s da utiliza o dos Permalogs ge fano correlador ac stico e vistorias pedonais repara o imediata de fugas detectadas procurando minimizar os tempos de interrup o de abastecimento de gua aos clientes 13 4 2 T cnica
104. proporcionando redund ncia de pontos de abastecimento em caso de necessidade mas conferindo a cada m dulo ou sector um funcionamento simples e mais facilmente control vel A modulariza o de sistemas existentes pode ser conseguida com criar estruturas modulares mas f ceis 124 de gerir obras que permitam Separar a componente de adu o da componente de distribui o criar andares de press o independentes quando as diferen as de cotas topogr ficas o justificarem sectorizar a rede em zonas de reduzida dimens o de modo a poder medir os caudais fornecidos a cada uma e eventualmente ajustar as press es de funcionamento ao longo do dia de acordo com as necessidades por vezes as zonas n o podem ser mantidas sectorizadas em perman ncia por o funcionamento hidr ulico resultante n o ser satisfat rio mas podem ser utilizadas por per odos de tempo limitados no mbito de procedimentos de controlo de perdas de gua CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Embora em Portugal seja comum medir apenas os caudais bombeados e os caudais afectos a transac es comerciais a situa o est progressivamente a mudar medida que se adoptam pr ticas de gest o mais modernas e se difunde a percep o de que gerir racionalmente um sistema pressup e a disponibiliza o de dados que permitam suportar as principais decis es Numa rede de gua os dados mais importantes s o os caudais
105. rios e caudais m nimos das redes de distribui o alimentadas pelos reservat rios R4 e RT 235 Figura 53 Dataloggers Phocus2 da Primayer mala de transporte e comunica o com os dataloggers coloca o de um datalogger sobre uma v lvula de seccionamento 237 Figura 54 Correlador AquaCorr da Casella Spectrascan unidade de processamento junto da mala de transporte coloca o de um dos microfones sobre uma v lvula de seccionamento 238 Figura 55 Correlador AquaCorr da Casella Spectrascan coloca o de outro microfone sobre uma v lvula de seccionamento leitura na unidade de processamento da posi o estimada paraia fga 238 Figura 56 Representa o gr fica do consumo hor rio e dos valores m ximos m nimos e m dios das ltimas quatro semanas para cada hora e dia da 240 Figura 57 Representa o gr fica da varia o hor ria da reserva de abastecimento e da respectiva linha de tend ncia 240 Figura 58 Representa o gr fica da varia o hor ria da concentra o de cloro 241 Figura 59 Evolu o do rendimento da rede entre 1995 e 2003 251 Figura 60 Controlo de fugas pelo ndice Nocturno de Perdas INP Sobreposi o de dois registos de caudais m nimos nocturnos registad
106. ser feito em simult neo o mesmo trabalho para as redes antigas Relativamente aos indicadores de desempenho financeiro consideram se como mais significativos os seguintes Percentagem dos volumes facturados e n o facturados relativamente ao volume total entrado no sistema perdas comerciais totais decompostas em consumos autorizados n o facturados perdas aparentes e perdas reais m percentagem das perdas comerciais relativamente aos custos operacionais Y 15 3 Estrat gia utilizada para controlo de perdas Iniciando a abordagem pela componente das perdas aparentes relativa aos usos de gua n o autorizados a estrat gia adoptada passou fundamentalmente pela sensibiliza o dos colaboradores da empresa que facilmente compreenderam que as liga es il citas ao sistema al m de poderem transmitir aos utentes cumpridores uma imagem de tratamento desigual por parte do prestador do servi o poder o incentivar o aparecimento de novas situa es originam despesas ou perdas de receita com reflexos nos resultados operacionais Os leitores e os t cnicos de opera o e manuten o da rede bem como os fiscais no contacto di rio com as instala es prediais e demais infra estruturas t m um papel importante na den ncia de situa es il citas de abastecimento A segunda componente das perdas aparentes relativa aos erros de medi o tem sido combatida atrav s de uma campanha de substitui o de contad
107. tipo h lice ou electromagn ticos Os captores podem ser muito sens veis e precisos mas o facto de avaliarem o caudal por uma medi o pontual de velocidade implica uma fonte de erros suplementar que deve ser devidamente contabilizada Os aparelhos ultra s nicos port teis em que as sondas s o colocadas no exterior da tubagem presas a ela por cintas ajust veis veio vez permitir a medi o do campo total de velocidades em equipamentos port teis com a facilidade suplementar de n o ser necess rio perfurar as condutas sendo muito facilmente montados e desmontados Tal como acontece nos medidores de campo parcial o mesmo aparelho pode ser utilizado para di metros diferentes de conduta S o por m sensivelmente mais caros e dif cil garantir uma boa calibra o Dado que a coloca o exterior a espessura real da conduta um par metro de grande import ncia Os erros de leitura podem ainda ser originados por uma m estima o das caracter sticas do material velocidade de transmiss o do ultrassom pela coloca o n o exactamente diametral das sondas ou pela ovaliza o das condutas Al m de serem significativamente mais dispendiosos que os outros modelos port teis t m o inconveniente de n o se adaptarem a tubagens com incrusta es sobretudo se estas apresentam espessuras diferentes ao longo de per metro da sec o de medi o Os par grafos seguintes referem se aos crit rios de selec o a respeita
108. trata se de uma t cnica de recurso que deve ser entendida apenas como uma solu o provis ria Resume se seguidamente a metodologia a seguir para determina o do n vel base numa determinada zona ou subzona Figura 30 INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 155 156 O primeiro passo a verifica o do estado de fecho das v lvulas que definem as fronteiras da ZMC assegurando se que est o realmente a vedar bem Este passo extremamente importante pois trata se do aspecto mais suscept vel de falha num esquema de medi o zonada como j foi referido Basta uma simples v lvula n o estar fechada como deveria seja por engano esquecimento ou deficiente verifica o seja por ac o de outras equipas de trabalho que n o estejam ao corrente da opera o para invalidar os c lculos de balan o de caudais e consequentemente toda a an lise dos resultados da monitoriza o Este problema normalmente tanto mais prov vel quanto mais longo o intervalo de tempo entre a instala o do esquema e o in cio da monitoriza o Para obviar a este problema a experi ncia brit nica regista uma diversidade de solu es A mais comum j referida anteriormente a codifica o das v lvulas no terreno utilizando tampas de pl stico coloridas colocadas sobre a torneira como indica o da configura o desej vel por exemplo uma v lvula verde dever manter se aberta vermelha
109. um passeio frequentemente ocupado com autom veis estacionados uma solu o bastante pr tica a instala o de um mostrador externo de leitura do medidor habitualmente numa pequena c mara pr pria nas imedia es Esta uma solu o que caso seja poss vel do ponto de vista de disponibilidade de equipamento tem bastantes vantagens em ser adoptada como regra at por ser bastante mais f cil a um inspector a abertura da tampa respectiva Por outro lado a c mara do mostrador externo poder ser tamb m a c mara do datalogger se este for utilizado A instala o dos cabos de liga o feita numa vala pouco profunda sendo normalmente as curtas dist ncias entre as duas c maras INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 143 lt e 0 00 ojdusxa 97 4 144 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O N Figura 27 Exemplo de instala o de medidor mec nico id ntico da Figura 26 mas com uma
110. variedade de equipamentos fixos ou m veis utilizando esta t cnica que permitem em conjunto com um computador port til e aplica es espec ficas processar os dados registados e localizar a origem dos ru dos por triangula o Este tipo de programas pode ainda tirar partido do cadastro digitalizado para poder calcular com maior precis o a localiza o de fugas potenciais Outros m todos O meio mais prim rio e elementar de localiza o de uma fuga o recurso a observa es simples como a procura de indicadores de humidade anormal no solo desde a forma o de musgo ou crescimento de vegeta o at ao aparecimento da gua em si O inspector efectuando sondagem ac stica est bem consciente desses sinais que por vezes lhe permitem estreitar bastante a busca INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 201 202 A inspec o por c mara de v deo controlada remotamente CCTV ou closed circuit television uma t cnica potencialmente utilizada no mbito de programas de reabilita o de sistemas Trata se de uma t cnica bastante sofisticada exigindo equipamento dispendioso e operadores especializados A tubagem isolada e uma abertura efectuada normalmente numa junta por onde se introduz uma pequena c mara m vel que percorre o tro o at se identificar e localizar o problema Esta t cnica poder ser necess ria na caracteriza o de situa es excepcionais mas n o constitui habitual
111. 0 14 00 Nivel e Caudal FB Nabos 20 11 2003 17 26 1 01 N vel Reservat rio 02 Caudal de Entrada Nivel Sobral da Abelheira 20 11 2003 17 2 TM01 N vel Reservat rio mca 8 300 5 250 4 200 150 2 100 3 50 1 EEE aa E AmE 19 11 03 20 11 03 19 11 03 20 11 03 18 00 22 00 02 00 06 00 10 00 14 00 18 00 22 00 02 00 06 00 10 00 14 00 D A Relat rio Volumes Roo Bones ara Di r Monte Ad o 2003 Nabos 2003 2003 O Antas Serra da Vila O Sobral OFB Nabos OMonte Ad o ER RSRS Figura 63 Controlo de n veis e caudais atrav s do sistema de telegest o 259 caso DE MAFRA 260 13 6 An lise de resultados 13 6 1 An lise econ mica do controlo de perdas A an lise econ mica do controlo de perdas baseada na determina o de Volume de perdas e contabiliza o dos respectivos custos de aquisi o de gua de consumo de energia el ctrica e dos produtos de tratamento custo da equipa existente especificamente para a detec o de fugas de gua custo dos equipamentos existentes e afectos equipa de detec o de fugas investimento total de 92 000 Em 2003 obtiveram se os seguintes resultados Custo total das perdas de gua 596 261 custo total dos meios da equipa 53 030 Pessoal 38 434 Equipamentos 6 146 amortiza o anual Desloca es 8 450
112. 0 7 Consumo n o facturado medido 50718 0 0 Consumo n o facturado n o medido 849 282 0 7 no sistema gua n o Perdas aparentes Consumo n o autorizado Facturada 0 0 Perdas de 10 000 000 8 0 Perdas de gua por erros de medi o perdas comerciais gua 0 0 Perdas reais nas condutas de gua captada gua bruta e no tratamento quando aplic vel n o fornecida 0 0 Perdas 124 606 438 reais Fugas nas condutas de adu o e ou distribui o 14 441 586 11 6 29646286 238 Fugas e extravasamentos nos 30 546 286 24 5 reservat rios de adu o e ou distribui o 19 646 286 15 8 2 656 184 21 Fugas nos ramais a montante do ponto de medi o 2548515 2 0 Quadro 56 Indicadores de desempenho ano de 2003 C digo Indicador Unidade Valor Inefici ncia de utiliza o wri ERES o 15 77 dos recursos h dricos Op 23 Perdas de gua m3 ramal ano 318 8 Op25 Perdas Aparentes 10 61 Op27 Perdas Reais litro ramal dia 578 8 0029 ndice infra estrutural de Rela o das perdas reais 0p27 11 84 fugas com as perdas reais m nimas gua n o facturada Volume de gua n o facturado em Figo 3 24 5 volume Yo da gua entrada no sistema Volume de gua n o facturada em Fi47 gua n o facturada por dos custos correntes afectos ao 302 custo sistema durante o per odo de refer ncia O caso DE LISBOA 245 12 3 Estrat gia utili
113. 003 um sistema para apoio ao planeamento da reabilita o de redes de distribui o de gua O sistema CARE W pretendeu ajudar a responder s seguintes quest es Qual a condi o estrutural de uma conduta espec fica da rede no seu conjunto Quais s o as condutas mais vulner veis A taxa de roturas nas condutas vai crescer futuramente ou n o Como definir prioridades na selec o de projectos de reabilita o Quais s o as necessidades de investimento futuro na rede de distribui o se poder gerir melhor a rede de distribui o de gua Assim o objectivo do projecto foi o desenvolvimento de uma abordagem integrada aos problemas da reabilita o de condutas de gua com a produ o de um relat rio t cnico S grov et al 2004 e do prot tipo de uma aplica o inform tica o CARE W Prototype que integra diversas ferramentas de avalia o an lise e planeamento Este conjunto de ferramentas ajuda a identificar as condutas mais problem ticas da rede de distribui o a definir prioridades de reabilita o e a planear as interven es poss vel atender a diversos crit rios de decis o simultaneamente tais como o hist rico de roturas e de perdas de gua a import ncia que cada elemento tem em termos da fiabilidade hidr ulica da rede e a coordena o com outras obras planeadas entre outros Uma vez que os recursos financeiros s o inevitavelmente CONTROLO DE
114. 1 do uso fraudulento de hidrantes e de erros de medi o Como controlar 12 as perdas aparentes entidade gestora pode aplicar algumas medidas para mitigar os efeitos destas situa es O uso fraudulento de bocas de inc ndio um problema que necessita de come ar por ser resolvido a n vel institucional H localidades onde frequente o procedimento de enchimento de tanques de ve culos para rega ou lavagem de ruas nos marcos de inc ndio que partida deveriam ser operados exclusivamente pelos servi os de bombeiros Cabe entidade gestora agir para alterar estas situa es bem como para garantir a protec o e adequada manuten o de bocas de rega e de inc ndio H certamente factores contextuais que n o s o da sua responsabilidade resolver directamente mas entidade gestora cabe alertar e tentar influenciar as entidades competentes por exemplo propondo procedimentos alternativos O sistema de defesa contra inc ndio no interior dos edif cios n o disp e de contador para evitar a ocorr ncia das respectivas perdas de carga localizadas relativamente vulgar a ocorr ncia de usos fraudulentos dos dispositivos de inc ndio destes sistemas Cabe entidade gestora definir procedimentos para minorar a probabilidade destas ocorr ncias quer ao n vel dos equipamentos e solu es construtivas autorizadas quer ao n vel dos sistemas de detec o de fraudes As perdas aparentes relativas a
115. 37 Controlo de press o usando uma VRP com press o de sa da modulada por press o em ponto seleccionado adaptado de McKenzie Wegelin 2002 Reservat rios e instala es elevat rias Qualquer reservat rio ou instala o elevat ria apresenta algum potencial para controlo de press o a um custo relativamente baixo Os n veis operacionais dos reservat rios devem ser estabelecidos de modo a minimizar as press es elevadas e a evitar a ocorr ncia de extravasamentos que podem estar na origem de perdas significativas A monitoriza o dos n veis permite avaliar oportunidades de correc o tanto em termos de gest o da press o como de redu o de extravasamentos A escolha dos per odos de bombeamento deve ser feita de modo a evitar causar um aumento significativo das press es na rede 7 3 5 Concep o e implementa o de um programa de gest o de press es A concep o de um programa de gest o de press es deve ser abordada de uma forma integrada e faseada pois interage com muitos outros aspectos de gest o de um sistema de abastecimento de gua Naturalmente que se enquadra directamente num programa de controlo activo de perdas e no estabelecimento de ZMC INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 189 Um programa de gest o de press es deve ser integrado com outras actividades de gest o do SAA Qualquer programa para gest o de press es deve precaver os requisitos de func
116. 42624 2003 L d 716 som 1525 782 30 386 517 35 67 0 33 0 Consumos Perdas de gua REC 28 1 473 144 826 __ __293 347 726 70 9 29 1 1 448 12 m 1 66 7 a o 468 294 82 70 6 1 Er gt o gt A Consumos Consumos 1 1 Autorizados Autorizados N o tPerdas Reais Facturados Facturados 1 H 24 26 1 Perdas Comerciais 5 Perdas r 1 Perdas comerciais custos operacionais 18 13 PRA L cliente dia L Km conduta dia 126 7478 Legenda Designa o PRA Perdas reais anuais indicador Figura 69 Balan o h drico e indicadores de desempenho em 2002 e 2003 276 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Constata se que em 2003 foi facturado um maior volume de gua tendo se adquirido menos gua entidade fornecedora em alta A detec o de algumas fugas de gua com caudais significativos em Dezembro de 2003 e no in cio de 2004 diminu ram para cerca de 20 o valor das perdas de gua reais resultados do primeiro semestre de 2004 Nesse mesmo ano de 2003 os custos associados ao projecto foram claramente compensados pelos benef cios conseguidos 15 5 2 Balan o final comentado Este projecto tem sido at ao momento um motor de mobiliza o dos colaboradores da empresa A compleme
117. 600 litros hora 3 511 028 euros 2 942 974 euros 2 601 620 euros Valor da gua perdida 700 000 contos 590 000 contos 522 000 contos 10 6 2 Balan o final comentado A m gest o da gua associada problem tica do ambiente as consequ ncias sobre a qualidade da gua na distribui o a garantia de continuidade no fornecimento e os custos associados manuten o do sistema de gua tornam naturalmente a redu o de perdas como uma rea estrat gica de uma entidade gestora de um sistema de distribui o de gua A reorganiza o operacional da empresa pode por si s trazer a curto prazo benef cios significativos sem necessidade de investimentos Numa segunda fase h que recorrer a equipamento espec fico para se conseguir dar continuidade a um projecto de redu o de perdas no sistema Se for devidamente utilizado este investimento rapidamente amortizado Como tal a aquisi o do equipamento deve ser devidamente ponderado N o se afigura correcto por exemplo pensar em definir e equipar ZMC sem um cadastro da rede de distribui o capaz em permanente actualiza o e dispon vel para utiliza o pelos elementos da empresa afectos explora o do sistema A comunica o horizontal entre os v rios sectores da empresa surge como uma necessidade muitas vezes n o conseguida mas qual pode ser necess rio dar uma aten o especial CONTROLO DE PERDAS
118. 94 Performance analysis of water distribution systems British Hydromechanics Group s International Conference on Pipeline Systems Edinburgo Reino Unido Lambert A 1994 Accounting for losses the bursts and background estimates concepts Journal of the Institution of Water and Environmental Management Vol 8 n 2 p g 205 214 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Lambert A Myers S Trow S 1998 Managing water leakage Economic and technical issues London Financial Times Energy Lambert A Brown T G Takizawa M Weimer D 1999 A review of performance indicators for real losses from water supply systems AQUA Journal of water supply research an technology International Water Association Dezembro de 1999 Lambert A 2001 What do we know about pressure leakage relationships in distribution systems IWA Specialised conference on System Approach to leakage control and water distribution systems management Brno Rep blica Checa Lambert A 2003 Assessing non revenue water and its components Water 21 International Water Association August 2003 Lambert A Fanner P 2004 Component Analysis of Real Losses Water 21 International Water Association April 2004 McKenzie R S 2001 Pressure Management Program PRESMAC South African Water Research Commission WRC Report Nr TT 152 01 Africa do Sul McKenzie R Wegelin W A 2002 L
119. AS DE ADU O E DISTRIBUI O Quadro 17 C lculo do consumo facturado folha 3 Consumo facturado medido Valor 4 426 870 m ano Fiabilidade exactid o 1 6 Consumo facturado n o medido CONSUMO FACTURADO a em termos de volume facturado 7 740 m ano 4 434 610 m ano Passo 3 C lculo do volume de gua n o facturada A aplica o calcula automaticamente o volume de gua n o facturada pela diferen a entre a gua entrada no sistema e a gua facturada Volume de gua n o facturada 18 37 1 6 0 5 5 659 448 m ano 4 434 610 m ano 1 224 879 m ano Passo 4 C lculo do consumo n o facturado medido e do consumo n o facturado n o medido Quadro 18 C lculo do consumo autorizado n o facturado medido dados a introduzir na folha 4 C LCULO DO CONSUMO AUTORIZADO N O FACTURADO MEDIDO Distribui o directa n o facturada medida Consumo p blico 11885 m ano 11 885 0 Fiabilidade exactid o 6 20 Consumo pr prio da entidade medido 0 Combate a inc ndio 11885 m ano 16 20 gua exportada n o facturada medida 0 N A gua transferida para outros sistemas da mesma entidade gua transferida para outras entidades gestoras AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 83 feito o c lculo autom tico das parcelas correspondentes aos diferentes itens do co
120. BICS International Conference on Leakage Control Investing in Underground Assets 22 Mar o 1994 Londres Reino Unido Hegarty M 1994 The strategic role of information technology in leakage control East Surrey Water Company Reino Unido Hellas F 1988 Les techniques recentes dans le domaine de la detection des fuites Relato da B lgica sobre T cnicas Recentes no Dom nio da Detec o de Fugas Confer ncia Regional Europeia da Associa o Internacional dos Distribuidores de gua AIDA 1988 Lisboa Portugal Hirner W Alegre H Coelho S T 1999 Perdas de gua em sistemas abastecimento conceitos b sicos terminologia e indicadores de desempenho Revista Recursos H dricos Maio 1999 Vol 20 n 1 APRH Lisboa p g 103 112 Holtschulte H Laske C 1988 Causes and assessment of water losses Relato Geral sobre T cnicas Recentes no Dom nio da Detec o de Fugas Confer ncia Regional Europeia da Associa o Internacional dos Distribuidores de gua AIDA 1988 Lisboa Portugal INAG 2001 Programa Nacional para o Uso Eficiente da gua Vers o Preliminar Outubro de 2001 Lisboa IWA 2000 Blue pages on losses from water supply systems Ed A Lambert e W Hirner International Water Association edi o electr nica IWA 2002 Lemesos 2002 Leakage management a practical approach International Water Association Lemesos Chipre Jowitt P W Coelho S T 19
121. CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS P BLICOS DE ADU O E DISTRIBUI O Autoria Helena Alegre S rgio Teixeira Coelho Maria do C u Almeida e Paula Vieira gt 29 INSTITUTO INSTITUTO REGULADOR DE GUAS E RES DUOS FICHA T CNICA T tulo CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS P BLICOS DE ADU O E DISTRIBUI O Autoria Helena Alegre S rgio Teixeira Coelho Maria do C u Almeida Paula Vieira Colabora es Instituto Regulador de guas e Res duos IRAR co financiou a edi o e participou na estrutura o do manual na revis o do seu conte do e na selec o de entidades gestoras com experi ncia no controlo de perdas de gua para participa o no manual Instituto da gua INAG co financiou a elabora o deste manual no mbito do estudo Apoio Implementa o do Programa Nacional para o Uso Eficiente da Agua em desenvolvimento conjunto entre o LNEC e o INAG Laborat rio Nacional de Engenharia Civil a elabora o deste manual contou ainda com a colabora o da Eng D lia Loureiro do Eng Paulo Pra a e do T cnico Jo o Vale do N cleo de Engenharia Sanit ria Entidades gestoras a experi ncia portuguesa neste dom nio ilustrada com o contributo das seguintes entidades guas de Cascais S A guas de Gaia E M Delega o de Mafra da Compagnie G n rale des Eaux EPAL Empresa Portuguesa das guas Livres S A Indaqua Santo
122. DO PROBLEMA 117 78 5 11 2 Exemplo 1 Sistema do Munic pio de Vila Faia Apresenta se seguidamente a elabora o de uma auditoria de perdas no sistema de distribui o de gua do Munic pio fict cio de Vila Faia desde a avalia o de cada componente do balan o h drico at ao c lculo dos diversos indicadores de perdas O processo de c lculo faseado de acordo com o processo em seguida descrito Os quadros apresentados foram extra dos do ficheiro Auditorias de perdas Exemplo1 VilaFaia xls dispon vel em www irar pt C lculo do balan o h drico Passo 0 Descri o do subsistema e dados a considerar Neste passo define se o sistema ou parte do sistema a auditar e as datas de refer ncia neste caso um ano Identificam se ainda os dados complementares do balan o h drico necess rios ao c lculo dos indicadores de perdas O Quadro 12 apresenta a identifica o e o per odo de an lise e o Quadro 13 os restantes dados referidos Quadro 12 Identifica o dados a introduzir na folha 1 Designa o da entidade gestora guas de Vila Faia Designa o da unidade operacional Departamento de Explora o Nome do respons vel pelo balan o Ant nio Gon alves h drico E mail do respons vel pelo balan o agoncalves Daguasvilafaia pt h drico Designa o do sistema ou Sistema de abastecimento de subsistema gua de Vila Faia Per odo
123. E GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Exactid o e fiabilidade A exactid o com que os volumes perdidos podem ser medidos ou estimados depende ou limitada pela exactid o inerente aos dados utilizados assim importante fazer se uma ideia do n vel de erro introduzido pelos sucessivos passos at utiliza o dos dados No caso mais simples de uma ZMC com apenas um ponto de medi o a exactid o com que o caudal pode ser medido limitada pelo erro introduzido pelo medidor nico No entanto havendo mais do que um ponto de medi o ser necess ria uma an lise de incerteza para se poder estimar a exactid o dos c lculos subsequentes Deve salientar se que a incerteza resultante da combina o de v rios erros pode ser bastante superior incerteza do medidor menos preciso Recomenda se a este respeito a consulta da sec o 5 10 Deve ainda salientar se que o processo de registo dos dados por exemplo atrav s de um datalogger pode introduzir erros devidos a v rias causas como a resolu o do registo em mem ria a frequ ncia de amostragem para dataloggers que funcionem desse modo etc Para casos de medi es que sofram apenas pequenas varia es como acontece frequentemente com os caudais nocturnos um outro par metro assume bastante import ncia na fiabilidade dos registos a repetibilidade ou consist ncia das medi es Merece ainda refer ncia a necessidade de sincronismo dos rel gios d
124. EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O A velocidade de propaga o do som no meio V deve ser calculada para cada caso Este c lculo pode ser efectuado automaticamente pelo equipamento pela an lise do ru do emitido por uma fonte sonora com caracter sticas conhecidas ex um marco de inc ndio ou uma boca de rega ou ser introduzido no sistema de detec o como dado de entrada mediante a consulta de tabelas de valores t picos desenvolvidas para o efeito Os sinais ac sticos s o transmitidos ao sistema de correla o sob a forma anal gica Para efectuar a correla o necess ria a convers o pr via dos sinais recebidos directamente do transdutor de anal gicos para digitais Esta opera o efectuada recorrendo a um conversor anal gico digital ADC cuja resolu o influi na exactid o com que efectuada a localiza o da fuga Este m todo muito mais preciso que o anterior e na maioria dos casos apresenta duas modalidades Uma permite o funcionamento completamente aut nomo face ao utilizador com recurso a bases de dados internas de onde retira automaticamente as informa es sobre os filtros mais convenientes face ao material e dimens es da conduta A outra modalidade alternativa mais interactiva permitindo aproveitar algumas vantagens do ouvido humano na identifica o do ru do causado pela fuga atrav s da selec o dos filtros mais adequados quela aplica o particular Para
125. Equipamento de registo 297 Anexo Equipamento de controlo localiza o e detec o 301 vil viii NDICES DETALHADOS NDICE DO TEXTO PARTE INTRODU O E CONCEITOS B SICOS dB 1 RR 2 Conceitos e factores determinantes das perdas de 2 1 Conceitos fundamentais rare 2 2 Factores que influenciam as perdas de gua 2 3 Factores que influenciam as perdas de gua aparentes 2 4 Dimens es do problema raia 2 4 1 Dimens o econ mico financeira 24 2 Dimens o t cnica 24 3 Dimens o ambiental 2 4 4 Dimens o de sa de p blica 2 4 5 Dimens o socials ane PARTE Il ABORDAGEM PROBLEMA 3 Gest o das perdas de gua como parte integrante da gest o dos SISIEMAS a raias a Ri a Ga DT Pro 3 1 3 2 Planeamento estrat gico e gest o de 3 3 Projecto e constru o s 3 3 1 Concep o
126. Este c lculo associado ao balan o h drico explicado em detalhe na sec o 5 11 com um exemplo aplica o Recomenda se que o balan o h drico seja calculado para um per odo de 12 meses de modo a minimizar os efeitos de inevitavelmente haver desfasamentos entre os intervalos de leituras dos diversos medidores de caudal Sendo o balan o h drico calculado para um per odo de 12 meses representa a m dia anual de todas as componentes A experi ncia evidencia que o c lculo completo do balan o h drico com uma exactid o razo vel particularmente dif cil quando para uma parte significativa dos clientes n o s o feitas contagens Nesses casos o consumo autorizado deve ser deduzido a partir de medi es em amostras com um n mero suficiente de liga es se E AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 53 54 individuais de subcategorias representativas do ponto vista estat stico Em alternativa pode ser avaliado a partir de medi o de caudais totais em reas discretas com uniformidade de utilizadores tipo tamb m de v rias categorias e subcategorias No ltimo m todo subtraem se gua entrada no sistema as perdas por fugas sendo estas determinadas por an lise de subcomponentes dos consumos nocturnos e ajustadas de forma apropriada pelas varia es diurnas de press o O grau de confian a associado ao consumo autorizado deve reflectir o rigor das investiga es
127. Genericamente como a anterior mas com algumas falhas n o significativas nos dados tais como parte da documenta o estar em falta os c lculos serem antigos ou ter se confiado em registos n o confirmados ou ainda terem se inclu do alguns dados por extrapola o Dados baseados em estimativas ou extrapola es a partir de uma amostra limitada 5 3 Indicadores do desempenho econ mico financeiro Feita a auditoria de perdas a dimens o do problema pode ser avaliada atrav s do c lculo de indicadores de desempenho sob as vertentes econ mico financeira t cnica e ambiental seguindo as orienta es da IWA Lambert et al 1999 Alegre et al 2004b complementadas com a an lise do ponto de vista de sa de p blica e social Do ponto de vista econ mico financeiro recomenda se o uso de um indicador de gua n o facturada que poder ser expresso em termos de volume ou em termos de custo Indicador de gua n o facturada em termos de volume consiste na discrimina o do volume entrado no sistema nas componentes facturado e n o facturado tal como esquematizado na coluna da direita do Quadro 2 A componente n o facturada que inclui o P AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 57 Os valores de gua n o facturada em entidades gestoras concession rias contam do relat rio de avalia o de desempenho do 58 IRAR em www irar pt consumo autorizado m
128. L RIO INTERNACIONAL DE METROLOGIA Termos fundamentais e gerais Resultados da medi o Exactid o da medi o aproxima o entre o resultado da medi o e o valor convencionalmente verdadeiro da grandeza medida Evitar precis o em vez de exactid o Incerteza da medi o estimativa caracterizando o intervalo de valores no qual se situa o valor verdadeiro da grandeza medida Repetibilidade da medi o aproxima o entre os resultados de medi es efectuadas em instantes sucessivos de uma mesma grandeza mantendo i m todo de medi o ii observador iii instrumento de medi o iv local v condi es de utiliza o Quantitativamente expressa em termos de dispers o dos resultados Reprodutibilidade aproxima o entre os resultados de medi es de uma mesma grandeza quando se faz variar condi es tais i m todo de medi o ii observador iii instrumento de medi o iv local v condi es de utiliza o vi tempo Quantitativamente expressa em termos de dispers o dos resultados Caracter sticas dos instrumentos de medi o Alcance para cada amplitude de escala conjunto de valores da grandeza medida para os quais o instrumento de medi o apresenta valores no interior dessa amplitude da escala para GLOSS RIO 289 290 uma posi o particular dos seus comandos sempre expresso em unidades da grandeza a medir independentemente da unidade marc
129. MA O Em termos de conclus o pode dizer se que o patamar de perdas de gua atingido muito satisfat rio A partir deste ponto os ganhos de efici ncia na utiliza o da gua importada exigir o uma maior compartimenta o do controlo das perdas de modo a identificar melhor num sistema t o vasto as partes com pior desempenho O primeiro passo nesse sentido ser o de assegurar a medi o das transfer ncias de gua entre redes para que os respectivos balan os h dricos e indicadores de desempenho constituam uma interpreta o mais rigorosa da realidade Complementarmente e para as redes de maior dimens o ser de apostar na delimita o de zonas de medi o e controlo com um n mero de consumidores compreendido entre os dois e os cinco mil e na avalia o das respectivas perdas reais com base no estudo dos caudais nocturnos CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 12 O CASO DE LISBOA 12 1 Descri o geral 12 1 1 Perfil do operador O sistema de abastecimento de Lisboa operado pela EPAL Empresa Portuguesa das Aguas Livres S A O Quadro 54 apresenta a informa o que caracteriza o perfil deste operador Quadro 54 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Lisboa Modelo institucional Servi os Municipalizados Servi os Municipais 9 Empresa P blica Empresa Municipal L Concess o Tipo de actividade 4 Abastecimento p blico de gua LI Saneamento de gu
130. O DE PERDAS REAIS 7 1 Tipos de interven o para controlo activo de perdas Existem diversos m todos de controlo Avalia o da dimens o do activo de perdas reais A medi o problema zonada embora n o incorpore directamente o controlo de perdas em Defini o de uma estrat gia de _ si basilar para conhecer a Controlo de perdas distribui o espacial das perdas reais e para proceder sua quantifica o Medi o zonada numa perspectiva de estabelecimento de n veis de zonamento progressivamente mais detalhado Constitui assim o ponto de partida para a aplica o de outros m todos como sejam a gest o de press es e as ES t cnicas de localiza o e repara o de fugas A dimens o das zonas de medi o controlo e tipo de equipamento adoptado variam caso a caso existindo ainda a possibilidade de a monitoriza o ser tempor ria ou permanente A medi o zonada o ponto de partida para o controlo de perdas reais Localiza o de fugas ham Avalia o de resultados A partir do momento em que se disponha j de zonas de medi o e controlo importante aplicar para cada uma todos os princ pios b sicos listados na sec o 6 4 1 para o estabelecimento de uma estrat gia de controlo activo de perdas Deve se repetir periodicamente a an lise da adequabilidade das solu es em pr tica segundo estes princ pios de modo a garantir o d
131. Qualidade fisico qu mica Reclama es de clientes QS26 Reclama es de servi o por ramal n reclama es 1000 ramais ano QS28 Reclama es sobre a press o QS29 Reclama es sobre a continuidade do servi o QS30 Reclama es sobre a qualidade da gua QS30a Reclama es sobre o gosto da gua QS30b Reclama es sobre a da gua QS31 Reclama es sobre restri es ou interrup es QS31a Reclama es sobre interrup es cr ticas Quadro 10 Sistema de ID para reabilita o indicadores de desempenho infra estruturais INDICADORES DE DESEMPENHO INFRA ESTRUTURAIS WR1 Inefici ncia na utiliza o dos recursos h dricos WR2 Disponibilidade de recursos h dricos Co AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 69 Para ter acesso um ficheiro de c lculo do balan o h drico visite www irar pt Quadro 11 Sistema de ID para reabilita o indicadores de desempenho infra estruturais INDICADORES DE DESEMPENHO INFRA ESTRUTURAIS Ph3 Capacidade de reserva de gua tratada dias Ph8 Densidade de v lvulas n km 5 9 Aplica o computacional para c lculo do balan o h drico e dos indicadores de perdas de gua No mbito do presente manual foi desenvolvida pelo LNEC uma aplica o computacional destinada ao c lculo do balan o h drico e dos indicadores
132. RADO MEDIDO 695 333 76 m ano 3 12 Distribui o directa 554 070 4 15 Consumo dom stico 428 145 m ano 16 20 Consumo de com rcio e servi os 0 m ano Consumo p blico 50 370 mano 6 20 Consumo industrial 0 mano Outros consumos facturados medidos 75555 m ano 16 20 gua exportada 141 263 76 m ano 10 5 gua transferida para outros sistemas da mesma entidade facturada 0 m ano gua vendida a outras entidades gestoras 16 126 0 5 A aplica o soma as diferentes parcelas de modo a obter distribui o directa e a gua exportada Consumo facturado medido 554 070 141 263 76 m ano 695 333 76 m ano feito o c lculo autom tico das parcelas correspondentes aos diferentes itens do consumo facturado n o medido Quadro 32 Na avalia o destas parcelas foram tidas as seguintes considera es Consumidores sem contador 12 150 I hab d 75 555 rega de espa os verdes 540 m EEE AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 97 exemplo por estima o de tempo de rega di ria aproximado caudal m dio por aspersor quantidade aproximada de aspersores e n mero de meses de rega por ano lavagem de ruas 375 m exemplo por estima o do n mero de autotanques que se enchem por dia x capacidade de cada um x n mero de dias de utiliza o por ano Quadro 32 C
133. S O DO PROBLEMA Quadro 19 C lculo do consumo autorizado n o facturado n o medido dados a introduzir na folha 4 cont Fiabilidade exactid o Consumo pr prio da entidade n o medido 7 900 38 75 Consumo de processo no tratamento excluindo volume reutilizado 0 mano Consumo para lavagem de condutas e reservat rios 450 m m s 51 100 Consumo nas instala es e espa os verdes da entidade 2500 m ano 51 100 feito o c lculo autom tico das parcelas correspondentes aos diferentes itens do consumo autorizado n o facturado n o medido Consumo autorizado n o facturado n o medido 0 0 7 500 22 500 m ano 7 900 m ano 0 37 900 m ano A aplica o soma automaticamente o volume de gua n o facturada medido com o volume de gua n o facturado n o medido resultando o consumo autorizado n o facturado Quadro 20 Volume de gua autorizado n o facturado 11 885 37 900 49 785 m ano Quadro 20 C lculo do consumo n o facturado folha 3 Fiabilidade exactid o C lculo do consumo autorizado n o facturado medido 11 885 m ano 6 20 C lculo do consumo autorizado n o facturado n o medido 37 900 m ano 7 21 C LCULO DO CONSUMO AUTORIZADO N O FACTURADO 49 785 m ano 5 16 86 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Passo 5 C lculo do consumo autoriza
134. T O DOS SISTEMAS 27 O cumprimento de planos de inspec o peri dicos traduz se em n veis de 28 perdas mais baixos modelos de simula o A instala o destes equipamentos ser eventualmente faseada mas as c maras onde ir o ser colocados dever o ser previstas e constru das desde in cio pois de contr rio os custos marginais directos ambientais e sociais s o muito mais elevados Em muitos casos estes equipamentos s o de grande utilidade no contexto do controlo activo de perdas como por exemplo para gest o de press es assunto tratado no Cap tulo 7 3 4 4 Inspec o e manuten o de rotina Diz a sabedoria popular que mais vale prevenir do que remediar Os resultados que se obt m com ac es concertadas de inspec o peri dica s o um exemplo paradigm tico da veracidade do ad gio Sistemas inspeccionados regularmente e bem mantidos t m naturalmente n veis de perdas de gua mais baixos Os equipamentos de medi o devem ser inspeccionados com regularidade e recalibrados periodicamente Todos os marcos de inc ndio bocas de inc ndio e de rega e v lvulas do sistema de distribui o devem ser inspeccionadas e operadas regularmente Isto determina se necess rio proceder a repara es e permite manter as torneiras e v lvulas soltas de modo a poderem funcionar facilmente quando necess rio Para al m da inspec o das v lvulas que lhe est o associadas os reservat rios de
135. TE DA GEST O DOS SISTEMAS 3 1 Nota introdut ria Os sistemas de abastecimento de gua constituem infra estruturas de produ o e distribui o de um bem econ mico de grande valor que a gua para consumo humano Para que possa atingir os seus objectivos de gest o qualquer entidade gestora tem necessidade de procurar um elevado grau de efici ncia e de efic cia A efici ncia mede at que ponto os recursos dispon veis s o utilizados de modo optimizado para a produ o do servi o A efic cia mede at que ponto os objectivos de gest o definidos espec fica e realisticamente foram cumpridos O bom funcionamento de qualquer sistema de distribui o de gua pressup e que os consumidores tenham continuamente sua disposi o nos locais de consumo gua pot vel em quantidade suficiente press o adequada e com o menor custo poss vel Para que tal seja poss vel necess rio que as infra estruturas existentes sejam adequadas que os recursos naturais dispon veis sejam racionalmente utilizados e que este conjunto seja gerido com efic cia e sustentabilidade Depois de estabelecidos os objectivos de qualidade de servi o a atingir as entidades gestoras devem procurar adoptar continuamente medidas conducentes minimiza o do consumo dos recursos naturais gua e energia financeiros t cnicos e humanos dispon veis para a obten o daqueles objectivos A efici ncia com que os recursos existentes s o utilizados
136. Tirso Gest o de guas de Santo Tirso S A e SMAS de Oeiras e Amadora Nas v rias edi es do curso Controlo de perdas de gua em sistemas de adu o e distribui o promovido pelo IRAR e realizado pelo LNEC durante 2004 e 2005 foram dadas contribui es por diversas entidades Comiss o de aprecia o do IRAR Eng Jaime Melo Baptista Eng Jo o Almeida e Eng Theo Fernandes Comiss o de aprecia o do INAG Eng Ad rito Mendes Eng Isabel Guilherme Eng Pedro Avillez da Divis o Direc o de Servi os de Planeamento Edi o Instituto Regulador de guas e Res duos Instituto da gua Laborat rio Nacional de Engenharia Civil Data 1 de Novembro de 2005 ISBN 972 99354 4 0 Dep sito Legal 235614 05 PREF CIO DO IRAR E DO INAG A procura de gua em Portugal para o sector urbano est actualmente estimada em cerca de 570 milh es de metros c bicos por ano a que corresponde um custo para a sociedade de 875 milh es de euros representando 0 77 do Produto Interno Bruto portugu s Acontece que nem toda esta gua efectivamente bem aproveitada havendo uma parcela importante associada a inefici ncia de uso sob a forma de perdas e desperd cios Essa inefici ncia correspondente a cerca de 240 milh es de metros c bicos por ano tem custos estimados em 370 milh es de euros Sendo a gua um factor essencial para o desenvolvimento s cio econ mico do Pa s e consequentem
137. a o do cadastro de infra estruturas de abastecimento de gua facilitando a consulta e manuseamento dos dados que actualmente s o armazenados em Autocad Entre outras potencialidades o SIG possibilitar tamb m associar a base de dados de clientes aos O caso DE SANTO TIRSO 271 278 elementos que caracterizam o sistema principalmente aos respectivos ramais de liga o permitindo a obten o r pida de indicadores que normalmente obrigam a processos de c lculo morosos Para diminuir ainda mais a percentagem de perdas aparentes a Indaqua Santo Tirso Trofa est presentemente a definir uma estrat gia de gest o do parque de contadores nomeadamente ponderando a adop o de novas tecnologias de medi o Desta forma pretende se melhorar o rigor da contabiliza o dos volumes de gua fornecidos bem como aumentar o n mero de leituras reais de contadores diminuindo assim o n mero de leituras estimadas Com um cadastro de infra estruturas fi vel dever se tamb m iniciar a utiliza o da modela o matem tica como ferramenta de trabalho para simula o do comportamento hidr ulico da rede de distribui o CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O BIBLIOGRAFIA Alegre Alegre Alegre Alegre Alegre Alegre H 1986 Modelos de Simula o de Sistemas de Distribui o de gua M todos de Avalia o Distribui o de Consumos na Rede Informa o T c
138. a O consumo de gua por clientes registados que a pagam indirectamente atrav s de impostos locais ou nacionais considerado como consumo autorizado facturado para efeitos do c lculo do balan o h drico CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Passo 4 Definir o consumo n o facturado medido e o consumo n o facturado n o medido na Coluna D registar o total em consumo autorizado n o facturado na Coluna Passo 5 Somar os volumes correspondentes ao consumo autorizado facturado e ao consumo autorizado n o facturado da Coluna C introduzir o resultado como consumo autorizado Coluna B Passo 6 Calcular as perdas de gua Coluna B como a diferen a entre a gua entrada no sistema Coluna A e o consumo autorizado Coluna B Passo 7 Avaliar usando os melhores m todos dispon veis as parcelas do uso n o autorizado e dos erros de medi o Coluna D som las e registar o resultado em perdas aparentes Coluna C Passo 8 Calcular as perdas reais Coluna C subtraindo as perdas aparentes Coluna C s perdas de gua Coluna C Passo 9 Avaliar as parcelas das perdas reais Coluna D usando os melhores m todos dispon veis an lise de caudais nocturnos dados de medi o zonada c lculos de frequ ncia caudal dura o das roturas modela o de perdas baseada em dados locais sobre o n vel base de perdas etc som las e comparar com o resultado das perdas reais Coluna C
139. a 1 A primeira introdut ria na segunda apresenta se a abordagem enquanto que na terceira se apresenta o referido conjunto de casos de estudo Para al m da presente introdu o a primeira parte apresenta um conjunto de conceitos chave nesta tem tica e identifica os factores determinantes das perdas de gua A segunda parte prop e uma abordagem geral ao problema que inclui a avalia o da dimens o do problema a defini o de uma estrat gia de controlo de perdas a implementa o de interven es e a avalia o de resultados A finalizar apresenta se uma nota conclusiva um gloss rio e um conjunto de anexos com informa o geral sobre os tipos de equipamento mais relevantes para o controlo de perdas de gua A terceira parte da autoria de cada uma das entidades gestoras participantes relata sinteticamente as motiva es para dar in cio a uma estrat gia de controlo de perdas a estrat gia adoptada os tipos de interven es realizadas e um balan o global dos resultados Os casos de estudo s o os de Cascais guas de Cascais S A de Lisboa EPAL S A de Mafra Delega o de Mafra da Compagnie G n rale des Eaux de Oeiras SMAS de Oeiras e Amadora de Santo Tirso Indaqua Santo Tirso Gest o de guas de Santo Tirso S A e de Gaia guas de Gaia E M O manual pode ser utilizado como um texto did ctico de leitura sequencial ou como um livro de consulta No segundo caso recomenda se uma leitura
140. a 247 12 6 An lise de resultados rear 248 12 6 1 An lise econ mica do controlo de perdas 248 12 6 2 Balan o final comentado 248 13 0 6 a ia alo lana 249 13 1 Descri o geral serasa asma a ab sad da AS dan 249 13 1 1 Perfil do operador re 249 13 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de Perdas a ATO JL TE ba ado 249 13 1 3 Articula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora 250 13 2 Avalia o da dimens o do problema 251 13 3 Estrat gia utilizada para controlo de 252 13 4 Interven es para controlo de 255 13 4 1 T cnicas de controlo de 255 13 4 2 T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de fuja S seis iara aa E aa a el qa 256 13 5 Aplica es computacionais re 257 13 6 An lise de resultados era 260 13 6 1 An lise econ mica do controlo de perdas 260 13 6 2 Balan o final comentado
141. a a detec o de fugas mas que obrigam de forma geral a investimentos significativos e cujo per odo de implementa o pode durar v rios meses deixando pouco tempo para a execu o das medidas que permitem redu o r pida e efectiva das perdas de gua Assim de modo a obter rapidamente resultados considerou se conveniente aplicar de imediato uma metodologia que no essencial optimizasse os processos j existentes com um combate a perdas vis veis em vez de se optar por uma solu o tecnol gica de maior complexidade como por exemplo a sectoriza o da rede de distribui o Esta ltima solu o seria implementada apenas numa segunda fase Assim concluiu se que seria importante de imediato Reorganizar a Direc o de Explora o e dot la de uma equipa de detec o de fugas e de uma outra equipa de apoio operacional gest o da rede definir um plano de ac o para a redu o de fugas minimizar as perdas vis veis de gua melhorar procedimentos de medi o de factura o envolver toda a empresa no projecto CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O A equipa denominada Apoio Operacional deveria Funcionar por turnos durante 24 horas dia ter pessoal com perfil adequado bons conhecimentos da rede e motiva o para o projecto ter autonomia face s equipas de manuten o ter prioridade nos fechos de gua Foram definidos os seguintes object
142. a e avalia diariamente os caudais m nimos e os consumos di rios de todos os reservat rios do sistema Esta avalia o ponderada com outros indicadores contribui para o estabelecimento de prioridades Equipa de Detec o de Fugas EDF que com recurso a equipamentos ac sticos percorre as redes de distribui o em pesquisa das fugas que escapam detec o visual No mbito do controlo de perdas aparentes o Laborat rio de Contadores realiza ensaios a contadores usados de modo a estimar por fabricante e idade o desvio de medi o dos contadores instalados nos locais de consumo dos clientes do sistema de abastecimento de gua Quando a fuga resulta de uma ruptura ou avaria que o piquete n o pode solucionar participada ao Encarregado Geral para que este proceda s dilig ncias necess rias sua repara o definitiva da causa da fuga 11 2 Avalia o da dimens o do problema A avalia o das perdas feita atrav s da Elabora o do Balan o H drico do sistema de abastecimento de gua gerido pela Aguas de Gaia EM Quadro 51 O caso DE GAIA 231 232 Quantifica o de indicadores de desempenho relativos a perdas de gua e a gua n o facturada globais isto respeitantes totalidade do sistema gerido pela guas de Gaia EM em 2003 Inefici ncia na utiliza o dos recursos h dricos WR1 14 81 Quadro 51 gua n o facturada por volume Fi46 19 03 Quadro 51 g
143. a modulada pelo caudal recomendada nas situa es em que existem grandes perdas de carga no sistema por exemplo em grandes reas e mudan as no perfil de consumo que podem ser causadas por varia es no tipo de uso ou na popula o por exemplo por efeito da sazonalidade O funcionamento t pico exemplificado na Figura 36 Este tipo de VRP necessita de estar associada a um medidor de caudal Neste caso obt m se maior flexibilidade no controlo mas t m um custo superior A press o estabelecida de acordo com a procura minimizando se a press o excessiva na zona a jusante Press o de sa da modulada por press o em ponto cr tico este tipo de VRP pode ser controlada por exemplo via telefone ou r dio em fun o da press o verificada num ponto cr tico da zona sendo a press o de sa da da VRP ajustada de forma a n o se verificar excesso de press o durante todo o per odo Figura 37 Assim pode ser mantida a press o no ponto cr tico num valor pr determinado Na Figura 33 Figura 35 e na Figura 36 observa se o tipo de efeito do controlo de press o para os tr s tipos de VRP descritos tanto sa da da v lvula como num ponto cr tico da zona As VRP apresentam se em diferentes configura es incluindo v lvulas de mola de pist o ou de diafragma Em EOC 1994 INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 187 188 Thornton 2002 e Yoshimoto et al 1999 entr
144. acturado 772 179 m ano 3 11 Consumo autorizado n o facturado 83 966 11 29 facturado medido 695 334 3 12 Consumo facturado n o medido 76 845 5 19 Consumo n o facturado medido 12 950 5 19 Consumo n o facturado n o medido 71 016 m ano 13 34 Uso n o autorizado 15 000 36 105 Erros de medi o 100 401 7 20 Fugas nas condutas de adu o e ou distribui o 100 000 21 50 Fugas e extravasamentos nos reservat rios 5 000 m ano 21 50 Fugas nos ramais 20 000 m ano 101 300 gua facturada 772179 m ano 0 5 gua n o facturada 397 281 0 9 C lculo dos indicadores Calculado o balan o h drico poss vel calcular os principais indicadores de perdas divididos em tr s grupos indicadores de recursos h dricos indicadores operacionais e indicadores financeiros A aplica o calcula ainda um indicador complementar de gua n o medida que embora n o seja um indicador de perdas um indicador de desempenho relevante para diagn stico e defini o de uma estrat gia de actua o Do Quadro 40 ao Quadro 43 apresentam se os resultados do c lculo dos diferentes indicadores Quadro 40 Resultado do c lculo dos indicadores INDICADORES DE RECURSOS H DRICOS Inefici ncia na utiliza o dos recur
145. ada de zonas de medi o e controlo tem vindo de algum modo a compensar o facto de naquele pa s a factura o da gua n o ser feita em fun o do consumo n o havendo uma pr tica extensiva de medi o domicili ria Actualmente sectoriza o das redes considerada um passo b sico para a concretiza o do controlo activo de perdas complementar medi o individual de cada consumidor Localiza o de fugas lt Y Repara o Yy Na defini o de uma estrat gia de controlo de perdas que est em causa avaliar a partir de que n vel de perdas economicamente rent vel proceder a uma intensifica o de meios para redu o de perdas aparentes para melhorar a gest o de press es ou para a localiza o e repara o de fugas n o vis veis Thornton 2002 por exemplo considera que as an lises de custo benef cio devem incluir as seguintes parcelas Custos Custos de engenharia y Custos de constru o DEFINI O DE UMA ESTRAT GIA DE CONTROLO DE PERDAS 1 1 1 112 Custos de produtos Aumento de custos de manuten o de novo equipamento e software Redu o de proveitos eventualmente decorrente de gest o de press es Benef cios Redu o de perdas a custo marginal Redu o de custos de manuten o decorrente da redu o de fugas reportadas Est o actualmente em cur
146. ada na escala Amplitude da medi o m dulo da diferen a entre os dois limites do alcance de um instrumento de medi o Deriva varia o lenta com o tempo de uma caracter stica metrol gica do instrumento de medi o Erro do atraso erro ocasionado pelo atraso na resposta do instrumento de medi o a um sinal de entrada vari vel Erro de repetibilidade componente aleat ria do erro do instrumento de medi o Estabilidade aptid o do instrumento de medi o para conservar as suas caracter sticas metrol gicas Exactid o aptid o do instrumento de medi o para dar indica es pr ximas do verdadeiro valor da grandeza medida Folga intervalo no interior do qual o sinal de entrada pode ser modificado sem provocar varia o de resposta do instrumento de medi o Gama de medi o especificada conjunto dos valores da grandeza a medir para os quais o erro do instrumento de medi o supostamente mantido entre determinados limites alcance m ximo e m nimo CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O ANEXOS Os anexos seguintes apresentam as principais caracter sticas gerais e crit rios de selec o do equipamento de medi o de caudais de registo local de dados e de localiza o de fugas utilizado no mbito do controlo de perdas de gua Os equipamentos dispon veis no mercado t m vindo a evoluir rapidamente sendo previs vel que se continue a veri
147. ade raz o pela qual a banda de exactid o dos dados muito boa Existe maior incerteza relativamente aos consumos p blicos onde ainda existem consider veis defici ncias de medi o EEE E a AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 81 Quadro 16 C lculo do consumo facturado n o medido dados introduzir na folha 3 Fiabilidade exactid o C LCULO DO CONSUMO FACTURADO N O MEDIDO 7 740 18 37 Consumo dom stico comercial e de 2737 5 m ano 6 20 servi os de clientes sem contador Consumo para rega de espa os verdes 2400 m ano 21 50 Consumo para lavagem de ruas 0 Consumo em marcos e bocas de inc ndio 0 Outros consumos facturados n o medidos 2602 51 100 A aplica o soma as diferentes parcelas de modo a obter os somat rios correspondentes distribui o directa e gua exportada Consumo facturado medido 4 426 870 0 4 426 870 m ano feito o c lculo autom tico das parcelas correspondentes s diferentes parcelas do consumo facturado n o medido Consumo facturado n o medido 2 737 5 m ano 2 400 m ano 0 0 2 602 7 740 m ano Somando as duas parcelas obt m se o consumo autorizado facturado e a gua facturada Consumo autorizado facturado gua facturada 4 426 870 m ano 7 740 m ano 4 434 610 82 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEM
148. ado que os registos de n vel se destinam fundamentalmente a estimar o volume de gua dispon vel raramente ter o exactid o suficiente para ajudar a detectar pequenas mudan as em caudais nocturnos a n o ser em reservat rios muito pequenos Ser assim prefer vel recorrer medi o dos caudais de entrada e sa da dos reservat rios Simula o hidr ulica e concep o das ZMC Como se referiu anteriormente a possibilidade de utiliza o e manipula o de um simulador hidr ulico de extrema utilidade no processo de planeamento de um sistema de medi o zonada Nesta fase o modelo permite aferir a viabilidade do ponto de vista hidr ulico de instalar as ZMC definidas preliminarmente Assim na fase de concep o e planeamento detalhado das ZMC a utiliza o do modelo de simula o possibilita a identifica o das tubagens que atravessando as projectadas linhas de delimita o transportem caudal suficientemente importante para justificar serem inclu das na monitoriza o e n o interrompidas bem como aquelas cuja interrup o aceit vel e tamb m aquelas para as quais n o se poder tomar uma decis o nesta primeira fase Onde os caudais s o baixos poss vel economizar em instala o de medidores fechando uma v lvula existente ou INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS mu 135 136 excepcionalmente instalando uma e fechando a Em qualquer dos casos a sim
149. ais Os indicadores simples e tradicionais que s o geralmente utilizados em todo o mundo para compara es do volume anual de perdas reais incluem Percentagem do volume entrado perdas por unidade de comprimento de conduta e por unidade de tempo perdas por consumidor e por unidade de tempo CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O perdas por ramal e por unidade de tempo perdas por comprimento total de condutas e por unidade de tempo em que o comprimento total de conduta inclui o comprimento de ramal at ao medidor do consumidor Dever notar se que como dado de base o n mero de ramais prefer vel ao n mero de consumidores servidos uma vez que uma parcela significativa das perdas reais ocorrem nos ramais e que ao mesmo ramal corresponde frequentemente a um n mero vari vel de consumidores 5 4 2 Inconvenientes do uso de percentagens A percentagem do volume entrado no sistema o indicador de desempenho t cnico relativo a perdas mais utilizado em todo o mundo por ser aparentemente o de c lculo e interpreta o mais simples Contudo este indicador tem o grande inconveniente de n o tomar explicitamente em linha de conta nenhum dos factores mencionados na sec o 2 2 Por esta raz o a IWA considera que as perdas reais expressas como uma percentagem do volume entrado no sistema n o constituem um indicador de desempenho t cnico apropriado Tal deve se sobretudo influ n
150. al e constru o ou instala o de um novo componente tendo este ltimo fun es e capacidade semelhantes ou distintas das existentes As fun es e capacidade s o em geral semelhantes nos casos de reabilita o estrutural e de qualidade da gua e s o normalmente distintas no caso de reabilita o hidr ulica por exemplo com aumento do di metro da conduta No caso de condutas a substitui o inclui n o s a constru o tradicional de uma nova conduta no lugar da existente mas CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O tamb m o revestimento estrutural interno da tubagem existente que passa a funcionar como cofragem Reconstru o renewal um caso particular da substitui o e consiste numa interven o de reabilita o com constru o de uma nova tubagem para substitui o de uma tubagem existente que colocada fora de servi o tendo a nova tubagem fun o e capacidade semelhantes s da existente ex o mesmo di metro Pode incluir t cnicas com inser o de tubagem no interior da existente A reconstru o n o um subconjunto da renova o Refor o reinforcement uma interven o de reabilita o hidr ulica sobre um componente do sistema existente com a constru o de um componente adicional que complementa a capacidade do componente existente ou constitui uma alternativa a ele A Figura 41 sintetiza os tipos de interven o relativos reabilita o e
151. alibra o depende da localiza o e das dimens es do medidor Medidores instalados sa da de reservat rios ou de esta es elevat rias ou coincidindo com outras instala es importantes podem habitualmente ser revistos no local O mesmo poder n o acontecer com alguns medidores de fronteira de ZMC em que a falta de espa o para se proceder afina o implica a substitui o ou recurso tempor rio ao by pass sem medi o A calibra o in situ dos medidores onde haja disponibilidade para tal pode ser efectuada por um dos seguintes m todos M todo volum trico caso o medidor seja cont guo a um reservat rio ou n o haja sa das ou entradas de gua entre o medidor e o reservat rio mais pr ximo utilizando a medi o de n veis m todo de medi o de velocidades atrav s da inser o de um medidor de turbina compara o com um medidor de refer ncia calibrado seja do tipo n o intrusivo seja instalado no by pass frequ ncia de calibra o variando entre os seis meses e um ano habitualmente o desej vel em fun o da rendibilidade e efic cia da opera o Uma solu o que pode ser utilizada com efic cia em medidores de ZMC fora de grandes instala es a unidade port til de calibra o que inclui um ou mais medidores perfeitamente calibrados e juntos cobrindo uma gama alargada de caudais H duas modalidades uma utilizando medidores que adaptam externamente s
152. altera es radicais face actividade que exercia anteriormente muito importante rever os procedimentos motiv la explicar lhe os objectivos a atingir e real ar as liga es entre a actividade que exercem e as outras actividades envolvidas Outro aspecto intimamente relacionado com a gest o de recursos humanos tem a ver com a normaliza o de procedimentos No mbito das ac es de forma o dever o ser minuciosamente definidos todos os procedimentos a efectuar devendo ser elaboradas com a colabora o dos interessados check lists para todas as opera es a efectuar Uma forma eficiente de motivar e responsabilizar o pessoal consiste exactamente em solicitar a sua colabora o na elabora o de pequenos manuais de procedimentos onde a sua experi ncia e conhecimentos sejam integrados H uma tend ncia natural nas empresas para dispensar este tipo de instrumentos de apoio pelo facto da maior parte do pessoal ser experiente argumentando que a elabora o de manuais e check lists constitui actividade secund ria n o priorit ria Contudo na pr tica ocorrem esquecimentos ou falhas de comunica o entre equipas que por vezes fazem perder todo o trabalho at a realizado Est demonstrado pela pr tica que a quase totalidade dos insucessos ocorridos em campanhas de detec o e localiza o de fugas se deve a erro humano por inc ria falta de prepara o ou n o adop o de procedimentos normalizado
153. ao objectivo pretendido a reabilita o pode ser dividida em estrutural hidr ulica e de qualidade da gua Relativamente metodologia utilizada a reabilita o inclui a renova o a substitui o e apenas no caso da reabilita o hidr ulica o refor o de componentes do sistema Renova o renovation uma interven o de reabilita o estrutural hidr ulica ou de qualidade da gua sobre um componente do sistema existente com o seu aproveitamento funcional e sem aumento da capacidade de utiliza o original O termo restauro refurbishement sin nimo de renova o e utiliza se habitualmente para os equipamentos A renova o inclui revestimento interior n o estrutural para a protec o contra a corros o tal como argamassa de cimento ou resina epoxy De uma forma geral uma repara o repair uma interven o pontual rectificativa de uma anomalia localizada podendo ou n o em ac es de reabilita o No contexto espec fico da reabilita o estrutural de tubagens a repara o corresponde a um caso espec fico da renova o uma interven o de reabilita o rectificativa de um conjunto de anomalias estruturais localizadas na tubagem ou de reconstru o de trechos curtos Substitui o replacement uma interven o de reabilita o estrutural hidr ulica ou de qualidade da gua sobre um componente do sistema existente com a sua desactiva o funcion
154. ar andares de press o independentes quando as diferen as de cotas topogr ficas o justifiquem sectorizar a rede em zonas de reduzida dimens o Este conceito de cria o de redes modulares t pico da escola de engenharia anglo sax nica e tem vindo progressivamente a ser preconizada internacionalmente Por outro lado o estabelecimento destas zonas de reduzida dimens o zonas de medi o e controlo objecto da sec o 4 3 1 tamb m uma das medidas mais importantes do controlo de perdas de gua 3 4 3 Flexibiliza o da opera o e manuten o A crescente complexidade da gest o de sistemas de abastecimento de gua requer a introdu o de equipamentos que confiram flexibilidade de opera o permitindo ajustar o modo de funcionamento disponibilidade de recursos e s necessidades dos consumidores com elevado grau de efici ncia Hoje em dia h uma utiliza o crescente de v lvulas telecomandadas ou comandadas localmente com aut matos que permitem alterar os circuitos da gua ou ajustar press es ou caudais contribuindo para melhorar os n veis de servi o ou para melhorar a efici ncia em termos de perdas de gua ou consumo de energia O tipo e a localiza o destes elementos devem ser previstos preferencialmente na fase de projecto com apoio sistem tico de Os sistemas modulares apresentam vantagens efectivas na opera o e manuten o GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRANTE DA GES
155. ara que o processo CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O seja bem sucedido se a rotina de recolha estabelecida e cumprida n o for adequada pode conduzir a que se percam consider veis volumes de registos por deficiente programa o agravada por vezes pela impossibilidade de visualiza o imediata dos registos Este ltimo factor impeditivo da r pida detec o de defici ncias de programa o dos equipamentos que por isso se pode prolongar frequentemente por longos per odos ANEXO 2 EQUIPAMENTO DE REGISTO 299 300 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O ANEXO 3 EQUIPAMENTO DE CONTROLO LOCALIZA O E DETEC O 1 Tipos de t cnicas As t cnicas mais comuns de localiza o de fugas baseiam se na detec o do ru do caracter stico emitido pela gua ao sair da conduta em press o Dentro destas t cnicas podem considerar se tr s m todos electroac sticos de correla o ac stica de an lise estat stica da vari ncia do ru do Os dois primeiros est o mais vocacionados para aplica es pontuais e o terceiro para uma vigil ncia permanente do sistema Nestes tr s m todos poss vel distinguir dois n veis de actua o Isolamento do ru do causado pela fuga localiza o da fuga a partir desse ru do 2 M todos electroac sticos Os m todos electroac sticos s o os mais modestos em termos de investimento e s o de
156. as e equipamentos de localiza o e detec o de fugas As t cnicas e equipamentos usados para detec o de fugas foram os seguintes Loggers de pr localiza o de fugas Permalogs Detectores ac sticos Aparelhos de correla o ac stica Podem citar se ainda outras t cnicas Telemetria em ZMC caudais m nimos nocturnos balan o h drico por ZMC e desenvolvimento de ac es para eliminar as perdas reais e as perdas aparentes Telemetria em clientes chave Pesos dos grandes consumos no caudal m nimo nocturno em ZMC e avalia o dos volumes submedidos e redimensionamento dos contadores por ponto de entrega 12 5 Aplica es computacionais Para controlo das perdas de gua s o utilizadas as seguintes aplica es inform ticas SIG Sistema de Informa o Geogr fica relativo s infra estruturas de abastecimento de gua SIGC Subsistema de Informa o de Gest o de Clientes para apuramento dos volumes facturados Telemetria em ZMC para apuramento dos volumes utilizados CAMPZ Invent rio dos resultados obtidos por campanha de detec o de fugas efectuado ZMC SIM em desenvolvimento sistema para apuramento de perdas na cidade e reparti o nos diversos patamares hidr ulicos cidade zona de abastecimento rea de abastecimento e ZMC com a indica o da sua prov vel origem O caso DE LISBOA 241 12 6 An lise de resultados 12 6 1 An lise econ mi
157. as n o facturado frequentemente expresso em termos de percentagem do total Indicador de gua n o facturada em termos de custo um verdadeiro indicador de desempenho financeiro necessita de reflectir n o s as quantidades mas tamb m os custos Assim um indicador mais apropriado expresso em percentagem pode ser calculado aplicando valores monet rios aos volumes anuais de consumo autorizado n o facturado perdas aparentes e perdas reais Um valor monet rio adequado para as perdas aparentes e o consumo autorizado n o facturado poder ser o pre o m dio de venda de gua ao consumidor Para as perdas reais dever utilizar se o maior dos seguintes custos i Componente vari vel do custo da gua importada ii custo marginal de longo prazo relativo s origens pr prias de gua Cada uma destas estimativas e o seu total dever o ent o ser expressos como percentagem dos custos correntes anuais A s ntese permite a uma entidade gestora estimar qual o montante correcto a investir para Reduzir o consumo autorizado n o facturado reduzir as perdas aparentes atrav s de melhoramentos na medi o e a redu o do consumo n o autorizado ou reduzir as perdas reais atrav s da gest o das fugas O sistema de indicadores de desempenho estabelecido pelo IRAR inclui o indicador de gua n o facturada em termos de volume 5 4 Indicadores do desempenho t cnico 5 4 1 Indicadores de desempenho tradicion
158. as residuais urbanas LI Gest o de res duos s lidos urbanos Dimens o do operador Volume de neg cios 75x10 Volume m dio de gua entrada sistema 124 6x10 N mero total de empregados 451 N mero total de clientes registados 336 401 Comprimento total de condutas de adu o e distribui o excluindo os ramais de liga o 1 406 km Tipo de sistema Adu o Distribui o 12 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de perdas As principais raz es para as ac es de controlo de perdas s o as seguintes Rede de distribui o com uma idade m dia muito elevada rg os liga es da rede sem manuten o preventiva 2000 a gua perdida na distribui o foi 39 7x10 m ano OcasoDELISBOA 243 244 elevado n mero de repara es obrigando a suspens o de abastecimento 12 1 3 Articula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora O controlo de perdas envolve a colabora o das seguintes reas operacionais da entidade gestora Projecto de Renova o de Rede Desenvolvimento de ac es estruturantes para controlo das Perdas F sicas Renova o e Reabilita o de Rede e Auditorias para detec o de fugas em Grandes condutas e Perdas Aparentes ou Econ micas Plano de substitui o preventiva de contadores auditorias em grandes espa os verdes e urbanos para eliminar consumos clandestinos Ma
159. audais e press es A inspec o dos resultados dever revelar se alguma v lvula est a deixar passar gua 7 2 4 Gest o de um sistema de medi o zonada Introdu o A gest o de um sistema de medi o zonada divide se em duas fases distintas A primeira a fase de trabalho preliminar que inclui a selec o das t cnicas de monitoriza o as necessidades de informa o incluindo a defini o dos procedimentos de processamento da informa o de explora o das ZMC a procura do n vel base e a organiza o dos recursos humanos Segue se a fase de opera o de rotina em que a ZMC est finalmente a desempenhar as fun es para que foi preparada Esta fase inclui a monitoriza o de rotina a interpreta o de resultados que consiste num conjunto de procedimentos cruciais relacionados com o modo como se utiliza a informa o produzida pelas ZMC e finalmente a correcta manuten o do sistema de medi o zonada A Figura 29 esquematiza as diferentes fases em que se divide o processo de gest o de um sistema de medi o zonada CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 12 Fase Trabalho preliminar o O a 72 LL N Figura 29 Fases da gest o de um sistema de medi o zonada INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 149 12 fase da gest o de ZMC trabalho 150
160. audais sa dos conhecidos Este m todo relevante para ZMC permanentes permitindo acompanhar a evolu o ao longo do tempo e estabelecer compara es entre ZMC No m todo dos caudais nocturnos utilizam se apenas medi es durante as horas nocturnas de menor consumo Neste caso poss vel observar com detalhe o comportamento dos mesmos caudais e detectar qualquer s bito aumento eventualmente devido a uma nova fuga permitindo actuar com rapidez Deve acrescentar se que o per odo de monitoriza o n o ser habitualmente inferior a 7 dias podendo ser bastante mais longo consoante as disponibilidades CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Necessidades de informa o A informa o necess ria para por um lado proceder defini o e caracteriza o das ZMC e por outro calcular os caudais e volumes agrupa se em dois tipos a informa o designada de est tica e a outra mais din mica que incorpora as varia es ao longo do tempo A informa o est tica descreve as caracter sticas f sicas da rede de distribui o delimita o e equipamento instalado nas ZMC e Qual a informa o dever tanto quanto poss vel ser organizada de tal forma que relevante na gest o para cada zona esteja compilada e facilmente dispon vel Inclui os ZMC seguintes elementos Planta de delimita o da ZMC planta a escala de pouco detalhe 1 10 000 a 1 25 000 mostrando os limites e po
161. azo poss vel ao n vel das melhores empresas do sector a n vel internacional Em AN Sem 76 A aa did po y _ EN Eu Aea ye SAC 4 RR gt EA AN SEA J Eg Figura 50 Sistema de abastecimento de gua gerido pela guas de Gaia EM Adutoras reservat rios e redes de distribui o CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 11 1 3 Articula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora Os sectores envolvidos no controlo de perdas s o os seguintes Centro de Atendimento Permanente Direc o de guas de Abastecimento Equipa de Detec o de Fugas Laborat rio de Contadores Encarregado Geral e Piquete A par de outras tarefas como por exemplo a recep o das participa es de fugas e correspondente encaminhamento para o piquete de servi o o Centro de Atendimento Permanente CAP vigia a monitoriza o e compara o autom tica com valores de refer ncia dos volumes hor rios de gua aduzidos s redes por cada um dos reservat rios do sistema de abastecimento Os alertas resultantes de desvios superiores aos admiss veis s o avaliados pelo CAP e se julgado necess rio transmitidos ao piquete para que este d imediato in cio s tarefas de localiza o visual da eventual fuga Em articula o com o CAP a Direc o de guas de Abastecimento DAA observ
162. b m como benef cios indirectos a redu o da polui o dos meios h dricos e a redu o do consumo de energia aspectos fortemente dependentes do consumo de gua Este processo de consciencializa o deve ser materializado atrav s de medidas concretas que conduzam altera o das pr ticas actuais o que se pretende venha a ser conseguido atrav s da implementa o do Programa Nacional para o Uso Eficiente da gua recentemente aprovado Este Programa integra se no esfor o de planeamento dos recursos h dricos que o Pa s tem vindo a efectuar materializado n o apenas no Plano Nacional da gua e nos Planos de Bacia Hidrogr fica mas tamb m no Plano Estrat gico de Abastecimento de gua e de Saneamento de guas Residuais 2000 2006 Uma parcela importante desta inefici ncia corresponde a perdas reais e aparentes nos sistemas p blicos de abastecimento Entre os factores que influenciam as perdas reais est o o comprimento total de condutas estado das condutas e componentes o seu material a frequ ncia de fugas e de roturas a densidade e comprimento m dio de ramais a press o de servi o m dia a localiza o do medidor domicili rio no ramal e o tipo de solo e as condi es do terreno relevantes sobretudo no modo como se torna aparente ou n o a ocorr ncia de roturas e fugas Os factores que influenciam as perdas aparentes s o em geral as liga es il citas o uso fraudulento de bocas de inc ndio e os erros ass
163. bagens a rela o entre o caudal m ximo e o m nimo significativo dificilmente exceder uma propor o de 20 1 gama essa coberta pela maioria dos aparelhos com excep o de alguns medidores ultra s nicos Nesse aspecto os medidores mec nicos e apresentam habitualmente a maior flexibilidade com propor es da ordem de 100 1 No caso dos electromec nicos existe frequentemente a vantagem adicional de a gama ser escal vel dentro de certos limites A escolha de aparelhos para medi o zonada deve procurar um bom n vel de exactid o especialmente se se tratar de uma instala o em que os caudais de entrada e sa da s o nitidamente maiores do que o caudal consumido ou perdido na ZMC A consist ncia das leituras ou repetibilidade bastante importante para a coer ncia dos resultados na fase de an lise Deve ainda procurar se uma gama alargada de utiliza o e uma boa sensibilidade a caudais muito baixos se se pretender usar a ZMC para testes de fecho progressivo CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O ANEXO 2 EQUIPAMENTO DE REGISTO Tipos de equipamento e crit rios de selec o Sendo o datalogger o equipamento de registo mais utilizado para apoio ao controlo activo de perdas pela simplicidade de utiliza o e custo moderado descrevem se neste anexo as principais caracter sticas a ter em conta na sua aquisi o e uso Os dataloggers s o equipamentos
164. base numa rotatividade pr estabelecida ou utilizada em campanhas intensivas sempre que a leitura manual de um medidor indique uma altera o significativa no regime de caudais O uso do datalogger durante uma campanha de v rios dias permite obter informa o adicional que ajude a distinguir um real aumento das perdas de uma varia o localizada na procura Caso os recursos o permitam a monitoriza o cont nua com dataloggers fornece uma caracteriza o mais exaustiva dos comportamentos de caudais Certos aparelhos permitem a interroga o local ou seja a substitui o de uma cassete ou a descarga dos dados para um equipamento de recolha quando se esgota o per odo de autonomia da mem ria ou das baterias enquanto outros necessitam de ser recolhidos para interroga o nas instala es centrais Este ltimo caso conduz a per odos de hiato a n o ser que se disponha de aparelhos de reserva para substitui o A monitoriza o cont nua com dataloggers fornece idealmente o registo cont nuo dos caudais com as vantagens que da adv m mas n o permite como a telemetria uma reac o r pida aos eventos uma vez que h sempre diferimento temporal no processamento da informa o Deste ponto de vista o m todo anteriormente referido de leitura directa complementada por campanhas intensivas de monitoriza o autom tica permite melhores resultados com um investimento nitidamente menor N o s os dataloggers actualmente d
165. bom estado de funcionamento das v lvulas de seccionamento tem especial import ncia no sucesso dos ensaios de rede efectuados para a detec o de fugas Como tal foi efectuado o levantamento cadastral e a verifica o de todas as v lvulas de seccionamento principais localiza o geogr fica estado de conserva o posicionamento de servi o grau de import ncia etc ac es que resultaram num programa espec fico de renova o destas infra estruturas Um outro aspecto considerado foi a fiabilidade na medi o No in cio da Concess o constatou se que os contadores mec nicos instalados sa da dos reservat rios de entrega de gua em alta estavam quase sempre sobredimensionados e com per odos de instala o demasiado longos Ciente que todo o trabalho efectuado para controlo e redu o das perdas de gua tem como base a rigorosa contabiliza o dos volumes de gua entrada no sistema a Indaqua Santo Tirso Trofa substituiu todos estes contadores por medidores de caudal electromagn ticos correctamente instalados e dimensionados associados dispositivos de seguran a que garantem o funcionamento de 7 Nunes 2002 As perdas por subcontagem em contadores de pequeno calibre O caso particular da Indaqua Santo Tirso 6 Congresso da Agua Mar o 2002 O caso DE SANTO TIRSO 271 272 forma ininterrupta bem a dataloggers para registo dos caudais e volumes Quadro 63 Comportamento metrol gico
166. bro de 1999 a gua n o facturada perdas comerciais ultrapassava 40 do volume de gua entrada no sistema valor este que motivou a tomada de medidas imediatas Constatou se tamb m a inexist ncia de um cadastro de infra estruturas fidedigno capaz de espelhar a constitui o do sistema de abastecimento e o seu estado de conserva o bem como a exist ncia de um parque de contadores extremamente velho Neste cen rio definiram se os objectivos indicados no Quadro 62 Quadro 62 Objectivos do programa de controlo de perdas de gua Ano Objectivos Actualiza o do cadastro de infra estruturas In cio de uma campanha de substitui o de contadores 2001 2002 2003 Redu o das perdas comerciais para 30 1999 2000 2004 2005 Redu o das perdas comerciais para 25 15 1 3 Articula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora O sucesso de um projecto desta natureza est intimamente ligado ao empenho de cada um dos departamentos da empresa e ao contributo individual de cada um dos seus elementos A Figura 64 representa o esquema organizativo da Indaqua Santo Tirso Trofa no mbito deste projecto A din mica de trabalho que integra os departamentos t cnico e administrativo da empresa tem um car cter complementaridade Tamb m os benef cios resultantes deste projecto abrangem a generalidade das reas de actividade da empresa n o esquecendo o pr prio
167. bui o gua fornecida para distribui o directa volume de gua correspondente diferen a entre a GUA FORNECIDA PARA DISTRIBUI O e a GUA TRATADA EXPORTADA sempre que n o seja poss vel separar a adu o da distribui o a gua fornecida para distribui o directa corresponde diferen a entre a GUA FORNECIDA ADU O e a GUA TRATADA EXPORTADA gua entrada no sistema volume anual introduzido na parte do sistema de abastecimento de gua que objecto do c lculo do balan o h drico Consumo autorizado volume anual de gua medido ou n o medido facturado ou n o fornecido a consumidores registados a outros que estejam impl cita ou explicitamente autorizados a faz lo para usos dom sticos comerciais ou industriais e pr pria entidade gestora Inclui a GUA EXPORTADA Nota 1 O consumo autorizado pode incluir gua para combate a inc ndio lavagem de condutas e colectores lavagem de ruas rega de espa os verdes municipais alimenta o de fontes e fontan rios protec o contra congela o fornecimento de gua para obras etc CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Nota 2 O consumo autorizado inclui as fugas o desperd cio por parte de clientes registados que n o s o medidos Perdas de gua volume de gua correspondente diferen a entre a GUA ENTRADA NO SISTEMA CONSUMO AUTORIZADO As perdas de gua podem ser calculadas
168. c lculo de erros Observa es Convers o de unidades de caudal para m ano Op o escolhida Propaga o de erros baseada em m dias aritm ticas soma erros parcelares Propaga o de erros baseada em m dias geom tricas raiz quadrada da soma dos quadrados dos erros paroelares Figura 19 Janela de op es de configura o 5 10 Avalia o da incerteza dos resultados Nesta sec o apresenta se o modo como as entidades gestoras poder o calcular a incerteza das componentes do balan o h drico e dos indicadores de desempenho a partir da incerteza dos dados A metodologia descrita a que est implementada na aplica o referida na sec o anterior pelo que a exposi o que se segue apenas relevante para quem pretenda compreender exaustivamente a aplica o ou implementar c lculos semelhantes noutra inst ncia S o tamb m estes os princ pios adoptados pelo IRAR para c lculo da incerteza dos indicadores usados para efeito de regula o da qualidade de servi o Na sec o 5 2 2 introduziu se a no o de fiabilidade e de exactid o dos dados indicando que para cada dado a utilizar no c lculo do balan o h drico dever ser explicitada a banda de exactid o correspondente Referiu se ent o que a exactid o a aproxima o entre o resultado da medi o e o valor convencionalmente verdadeiro da grandeza medida Pode ser
169. ca do controlo de perdas Obtiveram se os seguintes resultados Custo total das perdas de gua ano 2000 39 7 Mm ano 0 325 Eur m 12 94 milh es de Euros Custo total das perdas de gua ano 2001 37 0 0 325 Eur m 12 03 milh es de Euros Custo total das perdas de gua ano 2002 32 0 Mm ano 0 325 Eur m 10 40 milh es de Euros Custo total das perdas de gua ano 2003 30 5 Mm ano 0 325 Eur m 9 91 milh es de Euros Verificou se uma recupera o de 6 48 milh es de Euros nos tr s ltimos anos Os indicadores Fi46 e Fi47 apresentados no Quadro 56 traduzem tamb m a perspectiva econ mico financeira 12 6 2 Balan o final comentado Registou se a seguinte evolu o entre 2000 e 2003 Redu o em 37 do n mero de roturas em condutas Redu o em 9 do n mero de roturas em ramais Redu o em 23 do volume de gua perdida na distribui o 9 2x10 m ano Redu o dos volumes de gua fornecida n o medida e n o facturada Redu o dos volumes submedidos No futuro considera se relevante para o programa de controlo de perdas o desenvolvimento de sistemas de informa o que cruzem em tempo til dados que permitam avaliar a amplitude do problema de perdas e indiquem a origem do mesmo de forma a que o seu combate seja o mais eficaz 248 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 13 O CASO DE MAFRA 13 1 Descri
170. certeza padr o incerteza 3 Usando um racioc nio semelhante para os casos das restantes opera es alg bricas e usando as mesmas hip teses simplificatvas obt m se os resultados seguidamente apresentados Caso da subtrac o Na subtrac o o erro absoluto do resultado tamb m igual soma geom trica dos erros absolutos das parcelas Se C A B Ent o sendo Oa e os desvios padr o respectivos CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Eq 3 Notem se algumas importantes propriedades decorrentes do facto das incertezas do resultado serem iguais na soma e na subtrac o Se A e B forem positivos incerteza relativa do resultado menor no caso das somas do que nas subtrac es fazer somas a incerteza propaga se no sentido de uma redu o face incerteza das parcelas ao fazer subtrac es a incerteza propaga se no sentido de um aumento face incerteza das parcelas Caso do produto No produto a incerteza relativa do resultado igual soma geom trica das incertezas relativas dos factores Se C AxB Ent o sendo 4 eC os respectivos valores m dios das medi es AY Obl Eq 4 Caso da divis o Na divis o a incerteza relativa do resultado tamb m igual soma geom trica das incertezas relativas dos factores Se C A B Eq 5 Ent o A
171. cessamento do dado incluindo o erro decorrente de eventual extrapola o entre medidas pontuais e o valor global fornecido Dado que em geral n o vi vel conhecer com rigor o erro associado a cada dado mas se conhece com mais facilidade a sua ordem de grandeza a exactid o dos dados avaliada de acordo com a seguinte classifica o em bandas recomendada pela IWA Alegre et al 2004b e pelo IRAR Baptista et al 2004 Quadro 3 Bandas de exactid o dos dados Banda de exactid o Erro associado ao dado fornecido dos dados _ Pior do que 5 mas melhor que ou igual a 20 ENO Pior do que 20 mas melhor que ou 205500 igual a 50 E Pior do que 50 mas melhor que ou 9021003 igual a 100 E Pior do que 100 mas melhor que 102004 ou igual a 300 gt 300 Pior do que 300 A avalia o da qualidade dos dados deve ser complementada com a indica o da fiabilidade da fonte de informa o que reflecte a confian a na fonte dos dados no seu todo Recomenda se a adop o da seguinte classifica o 56 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Quadro 4 Banda de fiabilidade da fonte de informa o Banda de fiabilidade Conceito associado da fonte de informa o Dados baseados em medi es exaustivas registos fidedignos procedimentos investiga es ou an lises adequadamente documentadas e reconhecidas como o melhor m todo de c lculo
172. cia do consumo Para ilustrar esta ideia considerem se os dois sistemas hipot ticos da Figura 15 que do ponto de vista f sico s o exactamente iguais possuem a mesma topologia s o compostos por condutas do mesmo material da mesma idade com os mesmos di metros no mesmo estado de conserva o e com o mesmo n mero de ramais e s o submetidos aproximadamente mesma press o de servi o Nestas circunst ncias poder se admitir que o volume de gua perdido anualmente por fugas dever ser id ntico AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA mui 59 60 rea urbana 25 fogos por edif cio 320 I dia fogo 8000 I dia ramal Aglomerado rural Edif cios unifamiliares Popula o envelhecida 250 I dia ramal Figura 15 Redes iguais solicitadas de forma diferente O indicador percentual de perdas seria dado por Perdas reais totais anuais x 100 n de ramais x consumo di rio ramal x 365 100 consumo di rio ramal Perdas reais rama lI dia x Dados os pressupostos o valor de perdas reais por ramal e por dia seria id ntico em ambas as situa es Apenas o consumo di rio por ramal seria diferente Admita se agora por hip tese que uma das redes abastece vivendas unifamiliares sem jardim onde habitam em m dia duas pessoas com um consumo m dio de 260 I ramal dia e que a outra rede abastece edif cios de apartamentos com 25 apartamentos por
173. ciais A Figura 23 esquematiza as diferentes fases em que se divide o processo de concep o e instala o de um sistema de medi o zonada CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Planeamento preliminar do sistema de medi o zonada Simula o hidr ulica e concep o das ZMC Concep o de ZMC Levantamento das condi es locais Selec o dos pontos de medi o Selec o aquisi o de medidores e dataloggers Instala o de ZMC Realiza o das obras de constru o civil e instala o de medidores e dataloggers Verifica o do sistema Figura 23 Fases da concep o e instala o de um sistema de medi o zonada 7 2 2 Concep o de Zonas de Medi o e Controlo Princ pios b sicos A medi o zonada enquanto parte de um processo de caracteriza o de consumos e caudais e de apoio ao controlo 129 INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 5 hidr ulica ajuda a definir os limites das 130 ZMC activo de perdas em redes de distribui o normalmente utilizada em duas fases distintas Numa primeira fase em que se estabelece o esquema de medi o a rede totalmente dividida num conjunto de ZMC com limites permanentes e definidos de modo a permitir a medi o regular dos caudais zonais Isto permite desde logo a identifica o de varia es s bitas no volume de perdas corresponde
174. com vista a identificar as componentes de perdas onde se pode esperar uma melhor rela o custo benef cio A segunda fase contempla a implementa o da estrat gia de controlo de perdas que deve abranger duas linhas de ac o paralelas uma relativa s perdas reais e outra s perdas aparentes Se se analisarem os factores que afectam os dois tipos de perdas sec es 2 2 2 3 verificar se que a generalidade das interven es para minimiza o de erros de medi o e de consumos contabilizados s o independentes dos procedimentos para minimiza o de perdas reais Por esta raz o poss vel estabelecer subequipas a trabalhar em paralelo em cada uma destas linhas embora naturalmente de forma articulada Em termos t cnicos o controlo de perdas reais mais complexo que o das perdas aparentes No caso das perdas aparentes a estrat gia assenta essencialmente na an lise do balan o custo benef cio entre o investimento necess rio para as reduzir e os benef cios financeiros da decorrentes Por esta raz o o presente A leitura deste cap tulo fundamental para um bom uso do manual Sintetiza a metodologia de controlo de perdas recomendada desenvolvida nos cap tulos seguintes O presente manual incide sobretudo nas interven es relativas ao controlo de perdas reais VIAS PARA A ABORDAGEM DO PROBLEMA 41 42 manual incide sobretudo nas interven es relativas ao controlo de perdas reais
175. custo marginal do controlo activo de perdas o pre o para um determinado n vel de perdas de reduzir o volume perdido em 1 O n vel econ mico de perdas encontra se no ponto em que as duas curvas dos custos marginais t m declives sim tricos O c lculo do custo marginal da gua um campo bem documentado pelo que neste manual apenas se detalha o custo marginal do controlo activo de perdas ogu sepisd siga ep sigo sepiod Perdas reais de roturas n o reportadas 2 Custo anual ano N vel de perdas m dia Figura 21 N vel econ mico de perdas reais Custo marginal do controlo activo de perdas A estimativa a priori do custo marginal do controlo activo de perdas menos evidente que o c lculo do custo marginal da gua A abordagem recomendada internacionalmente WRc 1994a Thornton 2002 Farley e Trow 2003 fundamenta se na modela o de dados obtidos pela pr tica corrente da entidade gestora em termos de controlo de perdas e dos respectivos n veis de perdas ver Cap tulo 7 Baseia se na considera o de que o menor valor de perdas que se poder atingir o n vel base de perdas A este valor acrescem as perdas inerentes s roturas reportadas que ocorrem mesmo em situa o de grande investimento em controlo activo Figura 21 O esfor o financeiro para manter um sis
176. de Vila Faia 78 5 11 3 Exemplo 2 Subsistema Norte do Munic pio de S B rbara arena eia caio 93 5 11 4 Avalia o global comparativa dos dois 108 Defini o de uma estrat gia de controlo de 111 6 1 Nota aitis 111 6 2 Conceito de n vel econ mico de perdas 112 6 3 Conceito de n vel base de perdas 114 6 4 Desenvolvimento de uma estrat gia de controlo de perdas reais 115 6 4 1 Abordagem pa 115 6 4 2 Defini o de objectivos 116 6 4 3 Identifica o e caracteriza o preliminares 118 6 4 4 Determina o do n vel actual de 119 Interven es para controlo de perdas reais 123 7 1 Tipos de interven o para controlo activo de perdas 123 7 22 20 124 7 21 Nota introdut ria renan 124 7 2 2 Concep o de Zonas de Medi o e Controlo 129 7 2 3 Instala o de Zonas de Medi o e Controlo 138 7 2 4 Gest o de um sistema de medi o 2
177. de informa o No entanto se tal n o tiver ocorrido ainda muitas vezes poss vel e desej vel introduzir pequenas altera es que tornem poss vel a consulta cruzada 40 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 4 VIAS PARAA ABORDAGEM DO PROBLEMA 4 1 Introdu o A redu o significativa das perdas de gua numa entidade gestora requer um forte empenhamento da administra o e da generalidade dos sectores operativos Iniciativas desenquadradas de um indiv duo ou de um sector isolado da organiza o est o condenadas ao insucesso fundamental agir de forma concertada estabelecendo um ciclo peri dico de actua o que passe pela correcta avalia o do problema pela clara defini o de objectivos pelo estabelecimento e implementa o de uma estrat gia global de actua o e pela avalia o dos resultados obtidos Como referido no cap tulo anterior tamb m indispens vel uma boa articula o com outras actividades da empresa no mbito de uma estrat gia global da organiza o A abordagem preconizada contempla uma primeira fase relativa tomada de decis o estrat gica que deve come ar pela avalia o da dimens o do problema atrav s da realiza o de balan os h dricos a que se deve seguir o estabelecimento da estrat gia de controlo de perdas a adoptar face a essa avalia o Um dos resultados a avalia o da dimens o relativa entre perdas reais e perdas aparentes
178. de perdas atr s apresentados recomendados pela IWA A aplica o foi desenvolvida em Microsoft Excel encontra se dispon vel no site www irar pt e cont m Uma folha de rosto uma folha de instru es para facilidade de uso apesar de ser tanto quanto poss vel auto explicativa 3 folhas de resultados um quadro semelhante ao Quadro 2 com as componentes do balan o h drico uma tabela com o c lculo detalhado de todos os indicadores e um quadro de s ntese 6 folhas de introdu o de dados uma folha de op es de configura o A Figura 17 ilustra a janela com a folha de rosto e d uma vis o parcial das janelas de resultados Uma inova o relevante que esta aplica o introduz face a outras correntemente utilizadas por entidades gestoras e consultores privados consiste no c lculo da banda de incerteza dos resultados a partir da indica o da banda de exactid o dos dados Na sec o seguinte 5 10 detalhado o procedimento deste c lculo 70 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O COMPONENTES DO BALAN O H DRICO Vila Nova do Arraial a 2 mente tecnico 3 COMPONENTES DO BALAN O H DRICO 4 5 Sistema de Vila Nova do Arraial Da o A E TT TA E Per odo 2083 SERES 7 Consumo n o O 40220 tocturado qg festurado teve tudo que D 12 E E EA E
179. de serem utilizadas capta es pr prias sem lugar a pagamentos pelo volume de gua captada e do tratamento se limitar a uma desinfec o por cloragem as entidades gestoras n o estavam sensibilizadas para A auto leitura deve ser estimulada pelas entidades gestoras As perdas de gua correspondem a perdas de factura o que tendem a ser subestimadas CONCEITOS E FACTORES DETERMINANTES DAS PERDAS DE GUA 13 Nos ltimos anos as perdas 14 ganharam dimens o econ mica acrescida a necessidade de controlar as perdas de gua exactamente porque a dimens o econ mica n o era t o aparente e expressiva Hoje em dia a situa o est a alterar se Os custos de tratamento da gua e de transporte e distribui o em boas condi es s o elevados e a racionaliza o dos gastos passa inevitavelmente pelo controlo das perdas Verifica se que a import ncia econ mico financeira das perdas ganhou dimens o acrescida a partir do momento em que muitas entidades gestoras de sistemas de distribui o passaram a adquirir gua a entidades produtoras A dimens o econ mica das perdas de gua em Portugal pode ser analisada a partir do Quadro 1 que apresenta um valor aproximado de 70 milh es de Euros anuais correspondente a uma redu o para metade dos actuais n veis de perdas Note se que esta meta n o nada ambiciosa quando comparada com os n veis de perdas existentes hoje em dia em muitos pa ses ex
180. der ao dimensionamento das diferentes alternativas V rios factores devem ser considerados Farley e Trow 2003 Custos associados fase de dimensionamento recolha e processamento de dados monitoriza o consultadorias testes no sistema aquisi o de equipamento quer do equipamento espec fico para controlo da press o como sejam as VRP e medidores de caudal quer dos outros equipamentos necess rios como sejam v lvulas juntas c maras etc O custo das VRP comparado com outras parcelas relativamente baixo pelo que n o significativo em geral optar por v lvulas mais dispendiosas que permitem maior flexibilidade no controlo de press o Deve ser considerada a vida til das v lvulas e o custo da substitui o durante o horizonte de projecto estabelecido instala o incluindo custos de escava o assentamento de condutas materiais constru o civil etc As c maras de v lvulas devem prever as diferentes possibilidades de configura o para instala o das v lvulas por exemplo em by pass on line v lvulas em paralelo ou associa o a um medidor de caudal E p si INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 193 194 monitoriza o custos dos equipamentos de medi o de press o e caudal e dependendo do esquema de medi o dos sistemas de telemedi o e ou controlo manuten o de v lvulas diferentes tipos de v lvulas t m diferen
181. dias podendo naturalmente ser bastante mais longo O que o m todo dos caudais nocturnos INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS E 127 128 A monitoriza o cont nua de caudais tem provado constituir uma t cnica eficaz para controlo de perdas tanto no Reino Unido como noutros pa ses em que tem sido utilizado como sejam a Alemanha ou os Estados Unidos da Am rica O melhoramento da gama de utiliza o e efic cia dos medidores mec nicos de caudal e a dissemina o de medidores electromagn ticos e ultra s nicos a custos decrescentes e nas dimens es mais adequadas para a medi o zonada juntamente com o desenvolvimento de t cnicas de recolha e registo de dados cada vez mais fi veis por recurso a dataloggers ou telemetria t m encorajado o uso da monitoriza o cont nua e contribu do para o seu sucesso Para al m do apoio ao controlo de perdas a medi o zonada permite um conhecimento mais substanciado do comportamento dos consumos efectivos no sistema e da resposta hidr ulica do pr prio sistema a essas solicita es Nas sec es seguintes introduzem se alguns princ pios gerais orientadores para a implementa o de um sistema de medi o zonada nomeadamente o processo de concep o e instala o de um sistema de medi o zonada a gest o de um sistema de medi o zonada e a manuten o do sistema desde os contornos das zonas ao equipamento e instala es espe
182. didores que n o introduzem perturba es no escoamento estimando o caudal a partir do tempo de percurso de um sinal ultrass nico perpendicular tubagem e produzindo valores anal gicos ou de frequ ncia De inser o medidores que utilizam um sensor de turbina um tubo de pitot ou um sensor electromagn tico na extremidade de uma sonda que introduzida na conduta atrav s de uma tomada em carga e que efectuam a medi o no seio do pr prio escoamento a uma dist ncia da parede considerada adequada para representar a velocidade m dia Estes aparelhos podem ser instalados ou removidos sem interrup o do servi o Os medidores mec nicos s o tradicionalmente os mais utilizados para medi o permanente de caudais em redes de distribui o ANEXO 1 EQUIPAMENTO DE MEDI O 293 294 No entanto os medidores electromagn ticos ultra s nicos e de inser o sobretudo os electromagn ticos s o hoje em dia cada vez mais uma alternativa rent vel fornecendo gamas de medi o mais alargadas maior precis o e nos dois ltimos casos maior flexibilidade e utiliza o em locais diversos consoante as necessidades Os medidores de caudal tamb m podem ser classificados em aparelhos de campo total quando medem a velocidade m dia do escoamento na sec o e de campo parcial quando medem uma velocidade localizada pontual Nos aparelhos de campo total a velocidade m dia medida por uma grandeza que lhe est
183. dimentos deste tipo antes do advento dos meios electr nicos de registo A t cnica pode ser relativamente aligeirada se o mostrador do contador de impulsos estiver acess vel numa c mara separada do medidor evitando o esfor o adicional de abertura da c mara do medidor Para al m dos medidores que permitem apenas a leitura simples e directa do contador de impulsos ou do totalizador existem aparelhos que permitem registar o volume escoado durante um determinado intervalo de tempo por exemplo um per odo de caudal nocturno na noite anterior evitando assim a necessidade de leitura nocturna Trata se em qualquer dos casos de um tipo de leitura pouco eficaz pela intensa utiliza o de recursos humanos que acarreta e que n o pode actualmente ser considerada por si s uma verdadeira alternativa aos meios autom ticos cada vez mais acess veis e eficientes A leitura directa tem no entanto um papel INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 161 162 importante quando complementada pela utiliza o de dataloggers Utiliza o de dataloggers A utiliza o de dataloggers pode fazer se de v rios modos no sentido de se optimizar a quantidade e qualidade dos dados obtidos tanto em leitura tempor ria ocasional como cont nua A leitura tempor ria pratica se quando o n mero de dataloggers dispon veis insuficiente para uma cobertura total o que se verifica com frequ ncia Pode ser feita com
184. do A aplica o calcula o consumo autorizado como a soma dos volumes correspondentes ao consumo autorizado facturado e ao consumo autorizado n o facturado Consumo autorizado 4 434 610 49 785 4 484 395 Passo 6 C lculo das perdas de gua totais As perdas de gua s o calculadas automaticamente como a diferen a entre a gua entrada no sistema e o consumo autorizado Perdas de gua 5 659 488 m ano 4 484 395 1 175 094 m ano Passo 7 C lculo das perdas aparentes Usando os melhores m todos dispon veis avaliar as parcelas do uso n o autorizado e dos erros de medi o A aplica o calcula a respectiva soma de modo a obter as perdas aparentes Quadro 21 C lculo das perdas aparentes dados a introduzir na folha 5 Fiabilidade exactid o Uso n o autorizado 51 200 m ano 92 273 Valor Consumo relativo a utiliza o fraudulenta de marcos e bocas de inc ndio e de rega 4800 mano 101 300 Consumo relativo a liga es il citas 46 400 m ano 101 300 Estimativa dos erros sistem ticos do consumo autorizado 310 713 Estimativa do erro sistem tico da micro medi o erro do contador da leitura e do registo 1 21 50 Estimativa do erro sistem tico da gua autorizada n o medida Esta percentagem traduz o erro sistem tico que se considera haver e aplica se soma do consumo medido facturado e do c
185. do equipamento um ventilador frequentemente necess rio CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 1 agem dos cabos de fundo nergia 9 acado ou lamelado de 10 mm a de aquisi o de da H Cana EA selada N vel do solo Conduta para a c ma cabos medidor Canaliza Figura 28 Exemplo de uma instala o preparada para albergar equipamento de telemetria E INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 147 Na gest o de sistema de medi o zonada h duas fases distintas a 148 considerar Verifica o do sistema Uma vez completada a instala o do sistema de medi o para a nova ZMC ser necess rio verific lo garantindo que A fronteira da ZMC estanque ou seja todas as v lvulas que devem estar fechadas o est o realmente todos os medidores est o operacionais e a funcionar correctamente A metodologia recomendada para a tarefa de verifica o consiste em efectuar se um teste nocturno com dataloggers ligados a todos os medidores simultaneamente Durante a hora de menor consumo deve experimentar se fechar momentaneamente o abastecimento ZMC e observar o comportamento dos c
186. do medido e do consumo n o facturado n o medido feito o c lculo autom tico das parcelas correspondentes aos diferentes itens do consumo autorizado n o facturado medido Consumo autorizado n o facturado medido 12 500 m ano 450 m ano 12 950 m ano Quadro 34 C lculo do consumo autorizado n o facturado medido dados a introduzir na folha 4 Fiabilidade exactid o C LCULO DO CONSUMO AUTORIZADO N O FACTURADO MEDIDO 12950 Distribui o directa n o facturada medida 12950 m ano Consumo p blico 12500 6 20 Consumo pr prio da entidade medido 450 m ano 0 5 Combate a inc ndio 0 m ano gua exportada n o facturada medida gua transferida para outros sistemas da mesma entidade gua transferida para outras entidades gestoras 99 AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA Quadro 35 C lculo do consumo autorizado n o facturado n o medido dados a introduzir na folha 4 C LCULO DO CONSUMO AUTORIZADO N O FACTURADO N O MEDIDO Estimativa de consumo dom stico comercial e de servi os de clientes sem contador autorizado n o facturado n o medido N mero de consumidores 71 016 m ano Fiabilidade exactid o 13 34 Capita o m dia por consumidor Consumo para rega de espa os verdes autorizado n o facturado n o medido Consumo de rega por m de rea irrigada 20 016 m an
187. do s para controlo de fugas quanto mais dispendioso mais alto ser o NEPr Assim o valor do NEPr Varia de rede para rede varia ao longo do tempo pode ser afectado por sazonalidade na frequ ncia de roturas quando calculado com base no controlo activo de perdas afectado por altera es de opera o da rede ex na press o de servi o depende do valor da gua que se altera ao longo do tempo depende das t cnicas de detec o e repara o de fugas adoptadas A estima o do NEPr requer dados s dispon veis depois de ser realizado um consider vel trabalho de base calculado por g DEFINI O DE UMA ESTRAT GIA DE CONTROLO DE PERDAS 113 114 itera es sucessivas pode requerer alguns anos at que se disponha de valores confi veis Isto n o implica naturalmente que n o se v o obtendo redu es importantes das perdas reais com a aplica o das estrat gias definidas Os objectivos estrat gicos baseados no NEPr devem ser espec ficos de cada caso e din micos evoluindo de ano para ano O NEPr pode ser tido em conta de duas formas distintas No curto prazo NEPr CP ou na terminologia anglo sax nica SRELL Short Run ELL longo prazo NEPr LP ou na terminologia anglo sax nica LRELL Long Run ELL Em geral por ser mais simples apenas se faz a avalia o com base no NEPr CP Contudo quando se est no limiar de capacidad
188. dores operacionais Quadro 42 Resultado do c lculo dos indicadores financeiros Quadro 43 Resultado do c lculo do indicador operacional de gua n o Quadro 44 Compara o de resultados valor e banda de confian a dos indicadores entre os dois exemplos de aplica o Quadro 45 Atribui o de tarefas na equipa de controlo de perdas Quadro 46 Valores recomendados o expoente Quadro 47 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Cascais sasspiatacsssas tes stelgna pares PASTAS q Criada Quadro 48 Alguns valores referentes a 2001 Quadro 49 An lise econ mica do controlo de perdas Quadro 50 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Gaia Quadro 51 Balan o h drico em 2003 do sistema de abastecimento de gua gerido pela Aguas de Gaia Quadro 52 C lculo do indicador de desempenho econ mico financeiro FIAT EM 2003 PORTE 233 Quadro 53 C lculo do ndice Infra estrutural de Fugas 0p29 em 2003 234 Quadro 54 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Lisboa 243 Quadro 55 Balan o h drico ano de 2003 245 Quadro 56 Indicadores de des
189. dos contadores dom sticos Ganho m dio ap s campanha de substitui o Classe de consumo Contadores Idade m dia Ganho m dio m m s substitu dos anos 0 5 105 18 44 7 10 127 18 19 3 15 49 20 17 0 25 25 16 7 6 50 2 15 10 3 gt 50 0 308 17 19 8 Ganho M dio 0a5 10 15 0 25 50 Classe de Consumo m3 m s Figura 65 Comportamento metrol gico dos contadores dom sticos Ganho m dio ap s campanha de substitui o tamb m importante a constante actualiza o do cadastro de infra estruturas efectuada com base nas informa es diariamente recolhidas pelas equipas de opera o e manuten o da rede Um bom cadastro permite uma actua o mais r pida e eficiente no combate s perdas de gua Da mesma forma o sistema de Gest o de Clientes igualmente respons vel pela gest o do parque de contadores dever apresentar elevados n veis de confian a na informa o que disponibiliza 15 4 Interven es para controlo de perdas 15 4 1 T cnicas de controlo de perdas Com um cadastro de infra estruturas representativo das redes de abastecimento em servi o deu se in cio em 2001 cria o de Zonas de Medi o e Controlo ZMC Cada ZMC foi inicialmente CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O estudada que o seu funcionamento foss
190. dos custos marginais de detec o e repara o de perdas reais versus os benef cios marginais da gua que deixa de se perder em fugas e extravasamentos No entanto podem ser inclu das outras actua es como a gest o de press es se n o se estiver perante a necessidade de investimentos significativos a m dio e longo prazo Pode se definir simplificadamente como a situa o em que o custo marginal do controlo activo de fugas equilibra o custo marginal da gua perdida por fugas A maioria dos sistemas de distribui o de gua n o possui um s n vel econ mico mas sim v rios um para cada zona diferenciada da rede A Figura 21 apresenta graficamente de forma simplificada o conceito de n vel econ mico de perdas em termos de custos totais versus n vel de perdas Com o aumento das perdas o custo total da gua perdida aumenta Por outro lado os custos do controlo activo de perdas diminuem com a relaxa o aumento dos n veis permitidos deve notar se o crescimento exponencial desses custos quando os n veis de perdas tendem para zero A curva total obtida pela soma das duas tem um m nimo que corresponder ao n vel econ mico de perdas O custo marginal da gua determinado pelo custo associado origem de gua mais cara da rede no caso de origens m ltiplas o custo que seria economizado reduzindo o volume de gua CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O abastecida em 1 O
191. dos encargos financeiros com o consumo de energia embora neste caso sem rela o significativa com as perdas de gua Utiliza o das tarifas de energia mais baixas tirando se partido da capacidade de reserva existente nas redes e criando se um procedimento fi vel para a previs o dos consumos para o s dia s seguinte s poss vel concentrar tanto quanto poss vel os per odos de bombeamento durante a noite quando as tarifas de consumo energ tico s o mais baixas Estabelecimento e gest o das pot ncias contratadas uma parcela significativa dos custos de bombeamento refere se pot ncia contratada se o valor contratado for ultrapassado a penalidade relevante mas se estiver sobrestimado est se GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRANTE DA GEST O DOS SISTEMAS 31 32 despender mais do que o necess rio estabelecido o valor correcto preciso tom lo em linha de conta nas estrat gias de opera o adoptadas em cada momento 3 5 Modela o e an lise das redes As redes de distribui o caracterizam se por serem infra estruturas tipicamente enterradas e n o visit veis As defici ncias existentes n o s o por isso facilmente detect veis de forma directa Muitas vezes a entidade gestora apercebe se de que alguma coisa n o est bem atrav s de sintomas exteriores tais como a falta de press o a falta de gua elevados volumes de perdas surgimento de gua superf cie do terren
192. dro 26 Resultado do c lculo dos indicadores financeiros INDICADORES FINANCEIROS gua n o facturada em termos de volume Fig6 21 x 100 gua entrada no sistema 21 gua n o facturada gua n o facturada em termos de custo Fi47 A13 18 x G57 19 x G58 G5 100 A13 Consumo autorizado n o facturado A18 Perdas aparentes G57 Tarifa m dia para consumidores directos A19 Perdas reais G58 Custo unit rio assumido das perdas reais G5 Custos correntes Quadro 27 Resultado do c lculo do indicador operacional de gua n o medida INDICADOR DE GUA N O MEDIDA INDICADOR OPERACIONAL gua n o medida Op39 8 11 A3 100 gua entrada no sistema A8 Consumo facturado medido A11 Consumo n o facturado medido 5 11 3 Exemplo 2 Subsistema Norte do Munic pio de S B rbara Apresenta se nesta sec o a elabora o de uma auditoria de perdas no Subsistema Norte do Munic pio de Sta B rbara sistema fict cio desde a avalia o de cada componente do balan o h drico at ao c lculo dos diversos indicadores de perdas O processo de c lculo id ntico ao adoptado no exemplo anterior Recorre se novamente aplica o desenvolvida pelo LNEC e AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 93 dispon vel no s tio de Internet do IRAR O ficheiro correspondente a este exemplo est dis
193. e gua geridos dever portanto constituir uma parte integrante das fun es de abastecer e distribuir gua sobretudo no que respeita melhor gest o da CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O oferta e da procura e avalia o de perdas Os dados necess rios para o c lculo adequado do balan o h drico volumes de gua em v rios pontos do sistema s o obtidos por medi o dos caudais captados produzidos aduzidos e armazenados incluindo os importados e exportados e entrados ou sa dos em cada sector de distribui o Os pontos de medi o ideais est o identificados no esquema da Figura 4 apresentada em 2 1 devendo sempre que poss vel recorrer se a medidores calibrados Sem uma medi o eficaz e permanente de caudais as perdas de gua apenas podem ser estimadas por modela o Lambert 1994 ou eventualmente por m todos directos espec ficos Os m todos mais eficientes actualmente utilizados baseiam se medi o cont nua de caudais nocturnos WRc WSA e WCA 1994 Sempre que a medi o directa n o seja poss vel dever o ser envidados todos os esfor os para estimar cada componente do balan o h drico com o maior realismo poss vel 5 2 2 Fiabilidade e exactid o dos dados Todos os c lculos de balan o h drico anual s o aproximados dada a dificuldade em avaliar todas as componentes com a exactid o desej vel e sobre a mesma base temporal A fiabilidade do c
194. e 1 distribui o v lvulas e medidores Desenhada ET INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 151 importante conhecer o comportamento dos diferentes tipos de 152 consumos normalmente sobre as plantas de distribui o de utiliza o mais confort vel especialmente durante trabalhos de campo quando o n mero de plantas de cadastro necess rias para cobrir o territ rio da ZMC em causa se tornar elevado e pouco pr tico o elemento mais utilizado por exemplo pelo pessoal de inspec o Esquema da ZMC trata se de uma simplifica o do formato da rede e contornos da ZMC com os medidores e v lvulas assinalados que permita uma f cil assimila o do seu funcionamento por exemplo para tarefas de an lise de caudais ou simula o hidr ulica Justifica se tanto mais quanto maior a complexidade de funcionamento da ZMC ou conjunto de ZMC mas o suporte ideal das refer ncias s caracter sticas dos medidores ver item seguinte e eventualmente ao sistema de armazenamento dos seus registos Caracter sticas dos medidores o registo informatizado ou em suporte de papel das caracter sticas de cada medidor instalado contendo informa o fundamental como seja a identifica o ou n mero de s rie o tipo e tamanho do medidor a dimens o da tubagem o factor de calibra o escala e exactid o e o hist rico das ac es de manuten o e repara o importa
195. e TRE NR SI PADRE RD Quadro 15 C lculo do consumo facturado medido dados a introduzir ha folha 3 Quadro 16 C lculo do consumo facturado n o medido dados introduzir nafolha Quadro 17 C lculo do consumo facturado folha 3 Quadro 18 C lculo do consumo autorizado n o facturado medido dados a introduzir na folha 4 Quadro 19 C lculo do consumo autorizado n o facturado n o medido dados a introduzir na folha 4 Quadro 20 C lculo do consumo n o facturado folha 3 Quadro 21 C lculo das perdas aparentes dados a introduzir na folha xix XX Quadro 22 C lculo das perdas reais dados a introduzir na folha 6 Quadro 23 Componentes do balan o h drico o sistema do munic pio de Vila Faia Quadro 24 Resultado do c lculo dos indicadores de recursos h dricos Quadro 25 Resultado do c lculo dos indicadores operacionais Quadro 26 Resultado do c lculo dos indicadores financeiros Quadro 27 Resultado do c lculo do indicador operacional de gua n o A RL o o E FERRARI apr SR a SAD E ARTES Quadro 28 Identifica o dados a introduzir na
196. e das infra estruturas ou de utiliza o de capta es pode ser necess rio optar entre investir no refor o da capacidade de produ o e transporte ou investir na redu o de perdas j que esta permite diferir ou evitar a constru o de novas infra estruturas Nestas situa es n o se pode deixar de proceder a uma an lise mais completa de m dio ou longo prazo que atenda a estes aspectos recorrendo ao NEPr LP A avalia o do NEPr descrita adiante na sec o 6 4 2 6 3 Conceito de n vel base de perdas O n vel base de perdas um n vel de refer ncia que corresponde ao n vel de perdas obtido ap s repara o de todas as roturas e avarias detect veis em fun o da tecnologia e recursos que a entidade decida utilizar A diferen a entre o n vel base e o n vel real de perdas fornece uma estimativa da poupan a de gua que seria poss vel efectuar por aplica o do mesmo esfor o de detec o localiza o e repara o que foi empregue para a determina o do n vel base O n vel base n o coincide habitualmente com o n vel econ mico de perdas reais NEPr definido por crit rios essencialmente t cnico econ micos e que pode ser mais elevado O n vel base uma quantidade definida de modo fundamentalmente emp rico Depende de rede para rede e poder mesmo ser diferente de zona para zona dentro da mesma rede O n vel base dever ser determinado com o aux lio dos meios de localiza o e detec o
197. e de Cavalos foi o sector seleccionado para se iniciarem as medi es de caudais nocturnos O objectivo foi ganhar sensibilidade metodologia a adoptar Inicialmente as leituras foram efectuadas pelo pessoal da equipa do apoio operacional e os dados trabalhados pela equipa de detec o de fugas Posteriormente foi utilizado um datalogger com intervalos entre comunica es de 24 horas e per odo de integra o de 5 minutos Com base nesta experi ncia foi decidido equipar todos os sectores com contadores electromagn ticos associadas a um logger equipado com um sistema GSM de forma que os dados pudessem ser enviados para o gabinete de detec o de fugas Durante uma semana uma empresa com experi ncia neste dom nio auditou o trabalho da Aguas de Cascais e confirmou de forma geral a metodologia do projecto A articula o com o Plano Geral de Abastecimento de gua deve ser objecto de aten o na defini o das zonas de medi o e controlo a fim de prever altera es de m dio prazo ao sistema A an lise dos dados em hist rico de cada zona de medi o e controlo permitiu confirmar que cada zona um caso particular e deve ser analisada face s suas caracter sticas e n o de forma gen rica Ocasone Cascais 221 222 10 4 2 T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de fugas Na obten o de dados das zonas de medi o e controlo foram utilizados Contadores electromagn ticos grau de protec
198. e distribui o N o existe informa o sobre os consumos m nimos nocturnos efectivos admitindo se serem baixos face aos h bitos das popula es tendo nesta fase sido considerados como desprez veis Dada a recente renova o de ramais estima se que a contribui o dos ramais para as fugas reais comparativamente muito pequena As fugas e extravasamentos nos reservat rios foram estimadas com base em medi es n o exaustivas do abaixamento de n vel registado nas diversas c lulas postas temporariamente fora de servi o depois de terem sido cheias CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Quadro 22 C lculo das perdas reais dados a introduzir na folha 6 Fiabilidade exactid o Valor Perdas reais 677 075 m ano 20 48 Fugas nas condutas de adu o e ou distribui o 1800 m dia 21 50 Fugas e extravasamentos nos reservat rios de adu o e ou distribui o 35 m dia 51 100 Fugas nos ramais a montante do ponto de medi o 20 m dia 51 100 O preenchimento da folha 6 encerra o c lculo do balan o h drico No Quadro 23 ilustra se o resultado final A diferen a entre as perdas reais calculadas pelas duas vias distintas consider vel mas compat vel com a margem de incerteza respectiva Cabe entidade gestora procurar identificar as causas e progressivamente tentar aproximar mais os dois valores 89
199. e optimizado no que concerne aos par metros t cnicos de opera o nomeadamente quanto ao dimensionamento e press o de funcionamento Uma vez garantida a estabilidade de cada ZMC deu se in cio recolha de dados As ZMC passaram a ser sujeitas a um controlo frequente e minucioso dos dados de opera o caudais press es posicionamento de v lvulas registo de avarias e dados da qualidade da gua dos dados relativos a consumidores n mero de clientes tipo de clientes e clientes especiais bem como dos dados associados aos consumos valores facturados a clientes e consumos autorizados n o facturados Os medidores de caudal instalados em cada ZMC associados a dataloggers permitem o registo cont nuo da gua entrada no sistema e demonstraram ser uma ferramenta de trabalho imprescind vel ao controlo e redu o das perdas de gua Com este equipamento s o conseguidas curvas tipo de consumos que possibilitam a identifica o de situa es an malas de funcionamento Salienta se a identifica o de roturas com a possibilidade de posterior quantifica o de volumes de gua perdida bem como a utiliza o de hidrantes pelas Corpora es de Bombeiros permitindo aferir as informa es sobre consumos por estas remetidas periodicamente A curva de consumos di rios tipificada na Figura 66 permite obter os caudais nocturnos com especial import ncia para o seu valor m nimo Teoricamente sabemos que o caudal nocturno repre
200. e outros s o apresentados os diferentes tipos de v lvulas e suas caracter sticas Deve ainda ser consultada a informa o detalhada disponibilizada pelos fabricantes essencial para uma escolha apropriada Press o na entrada Press o no ponto cr tico Press o Press o CET EE Ea 1 Saida V lvula redutora de press o Ponto cr tico Contador Figura 36 Controlo de press o usando uma VRP com press o de sa da modulada por caudal adaptado de McKenzie e Wegelin 2002 Sobrepressoras Em zonas da rede de distribui o em que se verifiquem press es deficientes principalmente nos picos de consumo pode ser prevista a coloca o de uma sobrepressora que permitir elevar a press o localmente sem aumentar noutros sectores da rede A utiliza o de bombas de velocidade fixa n o aconselh vel para esta finalidade devendo usar se bombas de velocidade vari vel Estas permitem maior flexibilidade na gest o de press es e dar melhor resposta s varia es de consumo Detalhes sobre a utiliza o de sobrepressoras para controlo de press es apresentada por EOC 1994 entre outros CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Controlador Telemetria Sensor de press o gt mm e modem at D Entrada E V lvula redutora de press o N cr tico Figura
201. e refere o presente manual Controlo activo da press o minimiza o da press o em excesso num sistema de distribui o de gua com o objectivo de reduzir as perdas reais e a frequ ncia de roturas em condutas Correla o ac stica M todo de localiza o de fugas que utiliza o correlador ac stico um aparelho de localiza o que efectua a escuta em dois pontos diferentes da tubagem e determina a posi o relativa da fuga por correla o cruzada calculando a diferen a de tempo verificada no registo das mesmas frequ ncias atrav s dos dois microfones Datalogger Registador electr nico de dados permitindo a liga o a um ou mais medidor es no terreno para grava o em cont nuo ou por amostragem programada A autonomia de um datalogger pode variar entre poucos dias e v rias semanas dependendo da mem ria e fonte de alimenta o dispon veis volume de dados a registar e modo de registo Fecho progressivo T cnica de localiza o de fugas que consiste em ir fechando v lvulas dentro da ZMC partindo das zonas hidraulicamente perif ricas e caminhando no sentido do medidor Utilizado em campanhas nocturnas tempor rias Fuga Qualquer caudal que inadvertidamente se perca por uma rede p blica ou predial de distribui o de gua de modo n o controlado ou deliberado Fugas de caudal podem dever se a defeitos e avarias da infra estrutura como roturas fendilha o ou falta de estanquidade nas tubag
202. e related to pressure control in water distribution network Lemesos 2002 Leakage management a practical approach Lemesos Chipre Brothers K 2003 The IWA Water Loss Task Force Practical Approach Initiatives to Water Loss Reduction Water 21 International Water Association June 2003 Cesario L 1995 Modeling Analysis and Design of Water Distribution Systems American Water Works Association Denver E U A Coelho S T 1990 Um sistema para an lise e previs o de consumos em sistemas de abastecimento de gua Informa o Cient fica de Hidr ulica INCH 3 LNEC Lisboa 116 p g ISBN 972 49 1340 6 Coelho S Alegre H Pinheiro 1994 Caracteriza o das origens de perdas nas redes de distribui o de gua Relat rio NHS 196 94 LNEC Lisboa 96 p g CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Coelho S T 1997 Performance in water distribution system s approach Research Studies Press Reino Unido distr John Wiley amp Sons E U A 225 p g Coelho S T Loureiro D Alegre H Duarte 2002 Modela o matem tica do sistema multimunicipal de abastecimento de gua do Sotavento Algarvio Manual do modelo de simula o Relat rio 348 02 NES Circula o restrita Coelho S T Loureiro D Alegre e Pra a 2005 Modela o e an lise de sistemas de abastecimento de gua S rie Guias T cnicos IRAR Cubillo
203. eakage reduction through pressure management in South Africa Lemesos 2002 Leakage management a practical approach Lemesos Chipre McKenzie R Lambert A 2004 Performance indicators targets and predictions Water 21 International Water Association August 2004 Morrison J 2004 Managing Leakage by District Metered Areas Water 21 International Water Association February 2004 OFWAT 2003 Security of supply leakage and the efficient use of water 2002 03 Report Office of Water Services Reino Unido Pilcher R 2003 Leak Detection Practices amp Techniques Water 21 International Water Association December 2003 BIBLIOGRAFIA 283 284 Rizzo A 2004 Managing apparent losses Water 21 International Water Association June 2004 Rossman L 2004 Manual do utilizador do EPANET 2 0 Simula o hidr ulica e de par metros de qualidade em sistemas de transporte e distribui o de gua Tradu o e adapta o D lia Loureiro e S rgio Teixeira Coelho S rie Guias T cnicos IRAR S grov S et al 2004 CARE W final report project CARE W Computer Aided REhabilitation of Water networks Decision Support Tools for Sustainable Water Network Management 5th Framework Programme of the European Union EVK1 CT 2000 00053 164 p g Thornton J 2002 Water loss contro manual McGrawHill Thornton J 2003 Managing Leakage by Managing Pressure Water 21 International Water
204. ectores com apenas um ponto de abastecimento feito o registo do caudal nocturno e correspondente press o m dia no sector num per odo horas dias ou semanas durante o qual se reduz gradualmente a press o O caudal m nimo nocturno inclui o caudal de fugas na rede de distribui o e nos ramais de liga o e ainda o consumo nocturno O caudal de perdas obtido deduzindo ao caudal m nimo nocturno as estimativas de consumo nesse per odo Em geral o valor final de n a m dia do obtido em dois ou tr s repeti es do teste Em zonas suficientemente pequenas poder ser usado um m todo alternativo com recurso a sistemas de medi o com elevadas frequ ncias de aquisi o tipicamente com intervalos inferiores a 5 minutos onde atrav s da an lise dos registos em v rios dias se tenta detectar o verdadeiro valor m nimo do caudal nocturno onde a componente de consumo ser insignificante CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 7 3 3 Benef cios e problemas potenciais Os benef cios associados a uma correcta gest o de press es s o reconhecidos e comprovados em sistemas de diversos pa ses como a Austr lia Africa do Sul Brasil Jap o Nova Zel ndia ou Reino Unido Os principais benef cios resultantes da gest o da press o s o Redu o do caudal de perdas redu o do consumo em dispositivos sujeitos press o do sistema p blico estabilidade da press o na rede de dis
205. ectos ligados interface gr fica e s capacidades de processamento dos dados de entrada e dos resultados Um dos aspectos mais importantes a ter em conta nas solu es destinadas utiliza o intensiva em ambiente operacional numa entidade gestora embora n o t o crucial na utiliza o por projectistas ou consultores a capacidade de liga o automatizada a um sistema de cadastro digital de forma a permitir que as actualiza es deste sejam reflectidas no modelo evitando assim duplicar canais de manuten o cadastral Um dos programas mais adequados a uma introdu o eficaz simula o de sistemas de abastecimento o programa de computador EPANET desenvolvido pela U S Environmental Protection Agency EUA e traduzido para l ngua portuguesa pelo LNEC 1 1 A vers o em l ngua portuguesa pode ser obtida a partir de www dha lnec pt nes epanet GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRANTE DA GEST O DOS SISTEMAS 33 34 As principais raz es que motivam esta recomenda o s o as seguintes O programa adequa se bem s necessidades actuais de simula o e est traduzido para portugu s fi vel bem documentado e beneficia de recursos de consulta importantes como um newsgroup muito participado pelos melhores especialistas mundiais 3 de utiliza o livre e gratuita n o havendo qualquer restri o ao seu uso disp e em particular de boas capacidades para simula
206. egistos permite detectar fugas n o declaradas ver Figura 52 onde as subidas dos caudais m nimos e dos volumes di rios totais denunciam o aparecimento e a demora na localiza o de fugas observando se ainda que a reposi o dos valores habituais ocorre ap s a localiza o e repara o Esta an lise ponderada com outros indicadores de desempenho das redes relativos s perdas permite estabelecer prioridades Equipa CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O de Detec o de Fugas munida de dispositivos de detec o ac stica Quadro 51 Balan o h drico em 2003 do sistema de abastecimento de gua gerido pela Aguas de Gaia EM A3 gua entrada no sistema gua tratada importada 22 131 287 100 00 14 autorizado 18 461 194 83 42 A10 Consumo autorizado e facturado 17 920 415 80 97 13 autorizado n o facturado 540 779 2 44 8 Consumo facturado medido incluindo gua exportada 17 025 750 A9 Consumo facturado n o medido 894 665 4 04 11 Consumo n o facturado medido m 12 Consumo n o facturado n o medido 540 779 2 44 15 Perdas de gua 3 670 093 16 58 18 Perdas aparentes 392 794 1 77 19 Perdas reais 3 277 299 14 81 WR1 A16 Consumo n o autorizado 28 908 17 Perdas de
207. eis e a dimens o da rea em causa Em monitoriza o cont nua ser necess rio um datalogger por local de medi o ou por medidor se os dataloggers forem de canal nico se aqueles puderem ser interrogados no local ou o dobro desse n mero se tiverem de ser recolhidos para interroga o Interpreta o de resultados O objectivo da monitoriza o regular dos caudais afluentes e efluentes de uma ZMC a recolha de informa o que permita caracterizar os padr es de consumo e utiliza o de gua nessa rea e possibilite o controlo de rentabilidade das perdas Nesta perspectiva importante antes de mais que os dados recolhidos sejam exactos e fi veis na medida do poss vel S mediante um conjunto s lido de dados ser poss vel os procedimentos de an lise dispon veis fornecerem valores significativos Assim a primeira etapa relativa ao processamento dos dados a determina o dos seus n veis de fiabilidade e exactid o que condicionar o a interpreta o de toda a an lise subsequente Os referidos procedimentos de an lise destinam se a determinar para cada ZMC ou grupo de ZMC o n vel de perdas e um indicador de custo dessas mesmas perdas A an lise subsequente permite obter indica es sobre o modo mais eficaz de utiliza o da tecnologia dispon vel para detec o e localiza o de fugas baseadas num conjunto de pressupostos definidos em fun o dos recursos dispon veis CONTROLO DE PERDAS D
208. electr nicos compactos de volume reduzido que se ligam aos equipamentos de medi o e se destinam a recolher informa o de um transdutor ou sensor de caudal ou press o segundo regimes de leitura geralmente program veis Alguns destes equipamentos para al m dos canais de registo de medi es externas t m ainda incorporado s um ou mais transdutores para medi o de press o temperatura e outras grandezas Os modernos dataloggers podem funcionar localmente com registo por um determinado per odo de tempo e recolha peri dica de dados por liga o a um equipamento de recolha PC port til ou PDA ou estar associados a equipamentos de transmiss o de dados para uma central remota via uma frequ ncia r dio pr pria ou utilizando as redes de GSM GPRS Podem ainda integrar um sistema de telemetria de mbito mais alargado Os dataloggers cont m entradas adaptadas recep o de sinais anal gicos contagem de impulsos ou a ambas Quando o sinal anal gico a amplitude da medida codificada em termos de amplitude do sinal recebido em corrente ou em tens o Quando o sinal recebido um impulso a amplitude da medida em geral expressa em frequ ncia de impulsos Ao especificar se um datalogger crucial que sejam tidas em conta as amplitudes m xima e m nima emitidas pelo sensor se este for anal gico e as frequ ncias de interesse se este for digital fundamental igualmente entender a diferen a entre os term
209. elh vel a realiza o de um ensaio de pelo menos 24 horas durante o qual as press es em pontos cr ticos nas redondezas s o medidas com o duplo objectivo de avaliar o efeito na pr tica incluindo sobretudo a possibilidade de queixas por parte dos consumidores e de fornecer uma achega calibra o do modelo nova configura o lIdentificando se problemas de abastecimento ou se p e de lado a hip tese ou se instala um medidor A simula o hidr ulica permite tamb m a avalia o do efeito sobre as press es na rede acarretado pela introdu o das altera es projectadas Essa avalia o deve incluir mais uma vez todas as situa es de consumo previs veis para o horizonte de CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O funcionamento do novo esquema assumindo um procedimento semelhante a uma an lise de sensibilidade ao comportamento hidr ulico do sistema em face das diversas hip teses em estudo para a divis o em ZMC Importa a esse prop sito referir a grande utilidade que poder o ter neste tipo de an lise as ferramentas de avalia o integrada do desempenho dos sistemas Alegre 1994 Jowitt e Coelho 1994 Coelho 1997 A uma escala menos aparente o efeito das perdas de carga adicionais introduzidas pela instala o de medidores e respectivos acess rios pode tamb m ser modelado e previsto pelo modelo se bem que esse aspecto n o assuma habitualmente relev ncia a n o ser em zonas de
210. empenho ambiental em entidades gestoras concession rias constam do relat rio de avalia o de desempenho do IRAR em www irar pt E ES 65 5 8 Avalia o global e tomada de decis o A avalia o global deve contemplar uma an lise conjunta dos resultados face a todas as dimens es do problema antes referidas Uma forma recomend vel de avaliar os resultados compar los com Valores anteriores obtidos o mesmo sistema analisando a tend ncia de evolu o s poss vel a partir do segundo ciclo de c lculo do balan o h drico valores obtidos para outros sistemas sob a responsabilidade da entidade gestora valores obtidos para outras entidades gestoras valores extra dos da bibliografia Recorde se a este prop sito que o sistema de indicadores de desempenho do IRAR contempla dois indicadores de perdas 10 gua n o facturada 18 Inefici ncia da utiliza o de recursos h dricos Com a entrada em vigor deste sistema de avalia o em 2005 passar a haver valores de compara o nacionais que podem ser de grande utilidade para esta fase de avalia o global e tomada de decis o A Figura 16 ilustra os resultados de um dos indicadores de perdas para um conjunto de entidades gestoras europeias que acordaram entre si comparar o seu desempenho beneficiando todas de um melhor conhecimento do seu pr prio posicionamento relativo
211. empenho ano de 2003 245 Quadro 57 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Mafra 249 Quadro 58 Resultados do balan o h drico do ano 2003 252 Quadro 59 Resultados obtidos entre 2001 2003 254 Quadro 60 Perfil do operador do sistema de abastecimento de 263 Quadro 61 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Santo 267 Quadro 62 Objectivos do programa de controlo de perdas de 268 Quadro 63 Comportamento metrol gico dos contadores dom sticos Ganho m dio ap s campanha de substitui o 272 xxii PARTE INTRODU O E CONCEITOS BASICOS 2 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 1 INTRODU O As perdas de gua constituem uma das principais fontes de inefici ncia das entidades gestoras de abastecimento de gua Analisando outros sectores produtivos verifica se que s o muito poucos os que se permitem perder no processo de transporte e distribui o parcelas t o significativas do produto produzido O IRAR Instituto Regulador de guas e Res duos tem como um dos seus objectivos promover o aumento de efici ncia das entidades gestoras de sistemas de distribui o de gua Para melhor se compreenderem as raz es do IRAR importa compree
212. enciais para dirigir a equipa de inspec o para zonas restritas No entanto ser necess rio descobrir o local exacto da fuga ou fugas em causa para que a equipa de repara o possa agir sem desperd cio de esfor o de escava o As t cnicas de localiza o exacta com maior aplicabilidade baseiam se nas propriedades ac sticas do escoamento da fuga utilizando quer a sondagem ac stica tradicional quer a correla o ac stica Estes m todos s o descritos na sec o 7 4 3 juntamente com outros menos utilizados 7 4 2 Localiza o aproximada Subzonamento O subzonamento interno de uma ZMC n o mais do que o refinamento espacial das t cnicas de medi o zonada apresentadas anteriormente Quando o n vel de perdas numa ZMC sobe acima do n vel base pode tentar se reduzir o esfor o de detec o ac stica atrav s do isolamento e medi o de subzonas Para isso necess rio n o s que existam v lvulas cujo fecho permita a aplica o interna ZMC da metodologia de delimita o descrita anteriormente mas tamb m que a disposi o dos medidores proporcione tal subdivis o ou que se possa utilizar equipamento de medi o m vel em campanhas tempor rias Tal como para a totalidade da ZMC tamb m para as subzonas se procede medi o e c lculo de caudais nocturnos Utilizam se neste caso campanhas tempor rias em que as subzonas s s o fechadas durante o tempo necess rio para o teste Se o fecho conduzir a
213. endo consci ncia que a estrat gia anterior apenas se pode adaptar a uma primeira fase do projecto houve que preparar desde logo as ac es futuras surgindo naturalmente a sectoriza o da rede de distribui o cujo objectivo era determinar os INP ndices nocturnos de perdas a AE y AS 2 ya RA yo E q Figura 45 Cadastro das roturas na rede O planeamento desta tarefa consistiu essencialmente em Diagn stico da rede e tratamento da informa o base 220 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O redefini o das reas de influ ncia dos reservat rios defini o das zonas de medi o e controlo ZMC de fugas nos sectores com defini o dos ndices nocturnos de perdas detec o e repara o das fugas sistematiza o do processo rede com cerca de 1 200 km foi sectorizada em 41 ZMC Esta tarefa envolveu um trabalho de campo sistem tico e prolongado com correc es de cadastro e substitui o de v lvulas de modo a ser poss vel definir sectores cujas implica es na distribui o n o fossem significativas em termos de caudal e press o De notar que a rede de gua de Cascais essencialmente malhada pelo que a sectoriza o n o se apresentou simples havendo necessidade de ap s a defini o de um sector se proceder a ensaios no campo com medi es de press es nos locais cr ticos Val
214. ens juntas v lvulas e demais elementos ou podem ocorrer devido a regula o incorrecta de v lvulas torneiras autoclismos etc Interroga o Opera o de recolha dos dados armazenados num datalogger seja por recolha da respectiva cassete caso exista seja por liga o a um equipamento de recolha tal como um computador port til GLOSS RIO 287 288 Medi o zonada M todo de controlo activo de perdas monitoriza o cont nua que envolve a divis o criteriosa da rede de distribui o num conjunto de Zonas de Medi o e Controlo de contornos fixos e rigorosamente identificados cujas entradas de caudal s o continuamente medidas Monitoriza o cont nua de caudais nocturnos Actual pr tica brit nica definida pela National Leakage Initiative Reino Unido como a medi o e registo de caudais nocturnos em zonas de dimens o entre 1000 e 3000 propriedades liga es rede observadas pelo menos em 20 ocasi es diferentes durante o ano N vel base de perdas O n vel de perdas obtido ap s repara o de todas as roturas e avarias detect veis Constitui o n vel de refer ncia para a defini o da estrat gia de medi o zonada muito embora possa n o coincidir com o n vel econ mico N vel econ mico de perdas O n vel de perdas a que corresponde a melhor rela o entre o investimento efectuado na estrat gia de combate s perdas e as economias conse guidas com essa estrat
215. ente um recurso estrat gico e estruturante h necessariamente que se garantir uma elevada efici ncia no seu uso como contributo para a sustentabilidade dos recursos naturais Trata se por um lado de um imperativo ambiental j que os recursos h dricos n o s o ilimitados e portanto necess rio proteg los e conserv los Um aumento da efici ncia traduz se evidentemente numa redu o dos caudais captados e portanto numa maior salvaguarda dos recursos Por outro lado esta op o corresponde a uma necessidade estrat gica ligada s disponibilidades e reservas de gua no Pa s na medida em que embora escala nacional e anual Portugal n o tenha graves problemas de escassez em situa o h drica normal podem no entanto ocorrer situa es cr ticas sazonais ou localizadas Estas situa es podem ser n o apenas de car cter quantitativo mas tamb m de car cter qualitativo com redu o das disponibilidades de gua com a qualidade necess ria resultante da polui o Justifica se assim a crescente preocupa o em promover um uso mais eficiente da gua ou seja optimizar a utiliza o desse recurso efici ncia de utiliza o sem p r em causa os objectivos pretendidos efic cia de utiliza o ao n vel das necessidades vitais da sociedade da qualidade de vida da popula o e do desenvolvimento s cio econ mico do Pa s O objectivo utilizar menos gua para conseguir os mesmos objectivos permitindo tam
216. entifica o alternativas poss veis para controlo de press es geral e sectorial Medi o zonada y v Gest o de press es Y Avalia o das alternativas e selec o dos esquemas a implementar Y Localiza o de fugas Y Repara o v Y Dimensionamento detalhado dos esquemas e defini o do programa de implementa o y Implementa o e estabelecimento dos programas de opera o e manuten o Avalia o de resultados Figura 11 Gest o de press es VIAS PARA A ABORDAGEM DO PROBLEMA 47 4 3 3 Localiza o de fugas A localiza o de fugas tratada em detalhe na sec o 7 4 No diagrama da Figura 12 apresentam se as principais etapas envolvidas Avalia o da dimens o do problema 5 Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas Localiza o aproximada Medi o zonada Yy Gest o de press es v Localiza o detec o exacta Localiza o de fugas pe v Repara o v v Avalia o de resultados Figura 12 Localiza o de fugas 48 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 4 3 4 Repara o do sistema A repara o do sistema tratada em detalhe na sec o 7 5 No diagrama da Figura 13 apresenta
217. entro da ZMC partindo das zonas hidraulicamente perif ricas e caminhando no sentido do medidor V o se assim isolando e medindo reas progressivamente mais pequenas centradas no ponto de medi o da ZMC Tal como com o subzonamento o fecho progressivo utilizado em campanhas nocturnas tempor rias O caudal nocturno para cada sec o registado ao longo do teste e se uma redu o significativa for encontrada de uma sec o para a seguinte isso permitir estreitar espacialmente a busca 7 4 3 Localiza o detec o exacta Introdu o Existem v rias maneiras de detectar a posi o exacta de uma fuga baseando se a generalidade dos m todos mais utilizados na detec o do ru do provocado pela fuga Nenhuma das t cnicas apresenta efic cia absoluta mas em cada situa o de utiliza o ser poss vel distinguir t cnicas mais apropriadas do que outras sendo no entanto todas elas bastante dependentes da per cia experi ncia e capacidade de an lise do operador Os m todos ac sticos baseiam se como o t tulo indica no facto de uma fuga de gua numa conduta sob press o emitir um ru do espec fico definido por uma gama de frequ ncias determinada A distribui o de frequ ncias produzidas por uma fuga espec fica dessa fuga e depende de factores como o tipo e tamanho do s orif cio s press o material da tubagem tipo de solo e respectivo grau de satura o O ru do produzido difundido ao longo
218. ep o do indicador de perdas aparentes Este ltimo resultado pode parecer primeira vista estranho dado que o parque de contadores no caso do exemplo 1 mais fi vel Uma an lise mais detalhada permite verificar que a entidade do exemplo 1 j conseguiu controlar bem as perdas aparentes decorrentes de erros de medi o A componente que lhe resta deve se em grande parte a consumos il citos e fraudulentos por natureza conhecidos com uma margem de erro elevada Ser certamente uma das reas de actua o priorit rias a considerar O indicador infra estrutural de perdas traduz a mesma mensagem que a compara o do indicador de perdas reais Este indicador embora deva ser utilizado com precau o particularmente til na compara o entre subsistemas da mesma entidade de dimens o relativamente pequena e onde a press o de servi o n o apresente grandes diferen as de ponto para ponto nem ao longo do dia Embora incorpore um julgamento emp rico diferen as significativas na ordem de grandeza do indicador indiciam diferen as significativas na condi o estrutural das respectivas redes ajudando a definir prioridades de interven o Em resumo da an lise feita torna se evidente que a entidade gestora do exemplo 1 est a progredir no bom caminho embora ainda tenha espa o de melhoria significativo em termos do controlo dos usos il citos e fraudulentos A execu o de balan os h dricos escala dos subsistemas do m
219. er A 20 Mio poen o 17 Figura 61 Representa o de fugas no SIG CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Caudal Rede Murgeira 18 05 2004 12 08 04 caudal Murgeira m3 h 40 30 20 At 10 15885 20 04 04 29 04 04 13 00 17 00 21 00 01 00 05 00 09 00 Caudal Rede Murgeira 18 05 2004 12 09 Caudal Rede Murgeira 18 05 2004 12 10 Caudal Murgeira m3 h THOS Caudal Murgeira m3 h 40 40 30 30 20 20 MAS 10 Dun A A A 16 At 0 foto 0 cs pia fe 27 04 04 28 04 04 29 04 04 30 04 04 13 00 17 00 21 00 01 00 05 00 09 00 13 00 17 00 21 00 01 00 05 00 09 00 Figura 62 Detec o de fuga registo normal com fuga Gr ficos Antas Serra da Vila Sobral FB Nabos SYGEN Synoptique 2 trav s do sistema de telegest o e registo ap s repara o Gr ficos de Antas Serra da Vila Sobral FB Nabos Caudal de Passagem Antas 20 11 2003 17 26 Nivel e Caudal Serra da Vila 20 11 2003 1 7 01 Caudal de Passagem m3 h 01 N vel Reservat rio 02 Caudal de Sa da 4 500 240 280 a 160 300 120 2 200 80 4 40 Me S 22 pokat 19 11 03 20 11 03 19 11 03 20 11 03 18 00 22 00 02 00 06 00 10 00 14 00 18 00 22 00 02 00 06 00 10 0
220. erecer das entidades gestoras grande aten o j que significam que a rede n o est em boas condi es Em Portugal o comprimento de rede de distribui o de gua teve um aumento enorme durante o ltimo quartel do s culo vinte As entidades gestoras concentraram quase toda a sua capacidade de financiamento constru o de novas infra estruturas frequentemente fazendo prevalecer a quantidade sobre a qualidade e restringindo as ac es de manuten o repara o de avarias aparentes Desta situa o compreens vel se devidamente contextualizada decorre uma degrada o precoce de muitas dessas infra estruturas A avalia o das perdas reais constitui uma forma privilegiada de identificar as situa es mais graves a carecer de interven o Ao n vel t cnico poss vel intervir em duas vertentes principais Em termos f sicos atrav s de repara es pontuais ou de reabilita o dos sistemas ou de parte destes em termos de opera o minimizando a probabilidade de ocorr ncia de contamina es exteriores e gerindo as press es para que estas n o sejam mais elevadas do que o necess rio presta o de um bom servi o aos consumidores A Figura 3 relativa a roturas em condutas ilustra um conjunto de resultados de um projecto da American Water Works Research Foundation Deb et al 2000 Alegre e D ria 1998 representados nos dois blocos da direita comparado com os resultados de um inqu rito reali
221. es de funcionamento deficiente Por exemplo as v lvulas redutoras de press o se n o forem correctamente seleccionadas instaladas e mantidas podem n o operar correctamente Em casos extremos o mau funcionamento das v lvulas pode resultar em instabilidades resultando em roturas ou abastecimento insuficiente aos consumidores Farley e Trow 2003 Edif cios altos instala es industriais e instala es especiais A garantia de caudais e press es suficientes em edif cios de maior altura ou instala es industriais pode ser uma condicionante aplica o da redu o de press o dependendo da configura o do abastecimento Esta condicionante pouco significativa nos casos em que existe um sistema sobrepressor ou elevat rio pr prio no edif cio ou instala o embora a diminui o da press o se possa reflectir no aumento da frequ ncia de funcionamento dos equipamentos ou press o dispon vel a jusante Nos restantes casos as diferentes situa es devem ser identificadas e analisadas no mbito da defini o do sistema de gest o de press es Alguns consumidores industriais ou outros grandes consumidores podem ter impactos significativos no funcionamento do sistema por efeito de caudais elevados ou padr es di rios espec ficos e por isso tamb m devem ser devidamente considerados nas diversas fases de estabelecimento de um sistema com gest o da press o 7 3 4 Alternativas para controlo de press es A gest o de
222. es por raz es did cticas O exemplo 1 baseia se na an lise do sistema do munic pio fict cio de Vila Faia o qual tem uma componente urbana que engloba a sede de concelho e outras localidades de menor dimens o e uma componente mais rural embora com pouca express o Neste munic pio come ou a ser realizado controlo activo de perdas h CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O cerca de 3 anos O valor inicial de gua n o facturada em termos de volume nico indicador para o qual havia informa o minimamente fi vel era da ordem de 40 A entidade gestora come ou por investir em medi o fi vel quer controlando todos os pontos de entrada de gua no sistema quer renovando o parque de contadores previamente existente quer ainda instalando novos contadores com vista a eliminar as factura es por estimativa Mesmo nos casos em que o fornecimento de gua n o implica pagamento caso particular das corpora es de bombeiros passou a fazer se a contabiliza o dos volumes fornecidos atrav s da coloca o de medidores de caudal em pontos privilegiados de enchimento de autotanques e da contagem de enchimentos realizados a partir de marcos de inc ndio colocados na via p blica Em termos do estado de conserva o trata se de um sistema relativamente antigo mas objecto de interven es de reabilita o significativas nos ltimos anos Em particular tem vindo a ser feita a substit
223. es que pelas suas caracter sticas de funcionamento possam ter maior influ ncia nos caudais nocturnos O consumo nocturno de certas instala es industriais por exemplo pode ser frequentemente respons vel por uma grande parcela do caudal total consumido numa ZMC Os grandes consumidores devem de ser identificados INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 153 fundamental registar as ocorr ncias de 154 roturas Assim importante que seja levado a cabo um levantamento rigoroso de todos os grandes consumidores presentes na ZMC actualizando a informa o existente sobre os respectivos h bitos de consumo Isso poder ser feito com a colabora o do pessoal de campo conhecedor da rea procurando satisfazer os seguintes pontos Identificar os grandes consumidores que utilizam gua durante a noite Se n o houver registos utiliz veis mas se tratar de um consumo realmente importante n o de excluir a hip tese de efectuar uma campanha de medi o cont nua durante uma semana ou duas Em alternativa o consumidor em causa dever ser contactado para se procurar estimar o padr o nocturno de utiliza o tanto devida actividade em si como ao enchimento de tanques etc Listar separadamente os consumidores que n o t m um padr o de consumo nocturno antes utilizam grandes volumes intermitentemente A necessidade de um contacto directo aqui importante para uma carac
224. essoal de campo mais familiarizado com a rea pois n o raro as plantas de cadastro conterem incorrec es pontuais tamb m fundamental que se possam identificar claramente todas as v lvulas liga es cotovelos e quaisquer outros Onde colocar os medidores de caudal INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 137 138 acess rios que possam ser relevantes ou constituir obst culo constru o de uma c mara de medidor como a que se descreve mais adiante incluindo todos os seus acess rios de tubagem Sublinhe se que aqueles acess rios podem n o s dificultar a constru o das c maras mas tamb m perturbar o escoamento pelo que se estipula uma dist ncia m nima para cada lado como adiante se ver Deve ser prevista desde logo a instala o dos medidores na medida do poss vel entre duas v lvulas consecutivas para permitir a sua remo o para manuten o ou repara o sem necessitar de investir em v lvulas novas Caso seja pretendido possibilitar a calibra o de modelos de simula o existe conveni ncia em procurar localiza es que incluam um marco de inc ndio a montante e uma v lvula a jusante do medidor para permitir a estimativa de perdas de carga unit rias na conduta 7 2 3 Instala o de Zonas de Medi o e Controlo Fases de instala o de um sistema de ZMC A Figura 25 esquematiza as diferentes fases em que se divide
225. esta sec o d se especial aten o s interven es de reabilita o clarificando a terminologia relativa a esta mat ria e apresentando sinteticamente a estrat gia de reabilita o desenvolvida no mbito do projecto de investiga o sobre reabilita o de condutas CARE W 7 5 2 Tipos de reabilita o importante definir a terminologia a utilizar na rea da reabilita o na medida em que relativamente nova dentro do sector e no contexto nacional A sugest o da terminologia a adoptar a que se apresenta seguidamente S o igualmente indicados os termos equivalentes em ingl s internacionalmente utilizados para facilitar a correspond ncia de conceitos Reabilita o rehabilitation qualquer interven o f sica que prolongue a vida til de um sistema existente e ou melhore o seu desempenho hidr ulico estrutural ou de qualidade da gua envolvendo a altera o da sua condi o ou especifica o t cnica Este conceito aplicase a um sistema entendido na sua globalidade ou apenas relativamente a um sector ou subsector mas n o a um componente individualizado INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 203 204 Excluem se as ac es relativas opera o e manuten o como limpeza desinfec o e remo o de ra zes excepto quando os procedimentos de reabilita o implicam a sua realiza o como trabalhos preparat rios ou complementares Relativamente
226. ficar esta tend ncia Assim as caracter sticas mais espec ficas dever o ser obtidas caso a caso atrav s da consulta de informa o actualizada em particular a disponibilizada pelos respectivos fabricantes ou fornecedores GLOSS RIO 291 292 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O ANEXO 1 EQUIPAMENTO DE MEDI O 1 Tipos de medidor O processo de selec o dos medidores a utilizar para registo cont nuo de caudais m nimos uma das etapas fundamentais no estabelecimento de um sistema de medi o zonada Uma escolha correcta poder facilitar grandemente a opera o e manuten o do sistema de controlo de perdas enquanto que uma selec o menos cuidada poder contribuir para a sua inviabiliza o Os tipos de medidores geralmente dispon veis no mercado para as gamas de di metros habitualmente utilizadas em esquemas de medi o zonada e considerados adequados para essa finalidade s o os seguintes Mec nicos tipo h lice ou Woltman com a possibilidade de liga o a um registador mec nico ou a um gerador de impulsos Electromec nicos em que a rota o de uma turbina electronicamente convertida para valores anal gicos ou de frequ ncia Electromagn ticos medidores que n o introduzem perturba es no escoamento baseados na leitura das varia es de um campo magn tico produzindo valores anal gicos ou de frequ ncia Ultra s nicos me
227. frequentemente inc modos circula o de pessoas ou ve culos Para reduzir ainda mais o impacto de poss veis altera es ou na impossibilidade de se escavarem todas as localiza es em simult neo deve come ar se por aquelas que se antev que possam ser mais problem ticas Selec o do tipo de medidor de caudal a utilizar A selec o do tipo de medidor de caudal que melhor se ajusta gama de caudais esperada e s fun es a desempenhar feita principalmente com base nos resultados da simula o hidr ulica Um aspecto importante a escolha de medidores revers veis se houver a possibilidade de invers o do sentido do escoamento na tubagem em causa Para al m da actividade normal de medi o poder ser necess rio usar o medidor para apoio s t cnicas de refinamento da localiza o das fugas como o fecho progressivo Para isso a sensibilidade a caudais muito pequenos uma caracter stica importante No Anexo 1 descrevem se os principais tipos de medidores dispon veis Em complemento tamb m necess rio proceder selec o e aquisi o dos sistemas de comunica o arquivo de dados seja local com dataloggers ou dist ncia No Anexo 2 apresenta se informa o t cnica sobre equipamentos de registo Realiza o de obras de constru o civil e instala o de medidores de caudal A dimens o da c mara que ir albergar o equipamento depende do tipo e tamanho do medidor bem como da inc
228. fronteiras correm em paralelo conduta de grande di metro e medindo os caudais das condutas de distribui o que dela saem como se exemplificou na Figura 22 Dada a necessidade de tratamento especial das condutas principais importante que elas sejam previamente real adas no cadastro Caso se utilizem plantas geradas por um sistema de informa o geogr fica SIG ou o programa de simula o 1 34 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O hidr ulica tenha a possibilidade de usar cores para diferenciar di metros essa tarefa tem toda a vantagem em ser automatizada a priori Nos casos em que o n mero elevado de condutas secund rias tornaria dispendioso medir caudais em todas elas poder se fechar aquelas que forem hidraulicamente redundantes desde que isso n o resulte em press es demasiado baixas Caso essa solu o seja impratic vel ent o ter de se optar entre cruzar a conduta principal com a fronteira da ZMC fechando uma v lvula ou instalando um medidor ou deixar uma por o de rede fora do sistema de medi o zonada e trat la posteriormente atrav s de m todos n o permanentes ou por diferencia o Quando se definirem ZMC baseadas em subsistemas de distribui o contendo reservat rios de servi o ou de equil brio ser necess rio registar n o s os caudais afluentes e eventualmente efluentes da zona mas tamb m as varia es de n vel no reservat rio No entanto d
229. huma entidade gestora Deve se ter em conta que a constru o e utiliza o sistem tica de um modelo matem tico calibrado s o tarefas de certa complexidade que exigem empenhamento e alguma especializa o t cnica Sugere se a consulta de Coelho et al 2005 Walski et al 2003 ou Cesario 1995 que exp em com clareza e sentido pr tico o modo como se deve construir e usar um modelo de simula o 3 6 Gest o de clientes Do um ponto de vista da sustentabilidade econ mico financeira de uma organiza o fundamental avaliar e manter em n veis baixos a parcela de mat ria prima utilizada que por uma raz o ou outra n o vendida a clientes No caso das entidades gestoras de sistemas de distribui o de gua esta parcela corresponde gua entrada no sistema e que n o facturada a clientes tal como definido em 2 1 Como se ver mais adiante no Cap tulo 5 relativo avalia o do problema a gua n o facturada contempla as perdas aparentes as perdas reais e a gua autorizada n o facturada por exemplo gua consumida pela entidade gestora e gua para combate a inc ndios sendo as duas primeiras parcelas as mais expressivas Identificaram se em 2 3 as principais causas de perdas aparentes muitas delas directamente relacionadas com a instala o GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRANTE DA GEST O DOS SISTEMAS 35 A medi o e leitura eficientes 36 dos contadores s o factores de
230. ico do sistema para a situa o de dimensionamento Feito o dimensionamento procede se a verifica es do funcionamento para situa es de ocorr ncia de inc ndio e introduzem se as correc es necess rias Neste contexto a sobreestima o do caudal de dimensionamento era at alguns anos atr s encarada como factor de seguran a pressupondo como consequ ncia negativa apenas o agravamento dos custos muitas vezes aceite em nome do aumento de fiabilidade Na realidade esta vis o representa apenas uma vertente do problema e verifica se que sistemas sobredimensionados acabam frequentemente por ter maus desempenhos Em particular o sobredimensionamento conduz a velocidades de escoamento baixas e a qualidade da gua pode degradar se significativamente em face dos elevados tempos de reten o ou de percurso A metodologia cl ssica de dimensionamento exigia pouca utiliza o efectiva das potencialidades da simula o utilizada apenas para efeitos de verifica o das condi es de funcionamento em situa es limite vistas de uma perspectiva estritamente hidr ulica Nem sempre se explora convenientemente por exemplo a melhor localiza o de reservat rios de percurso ou equil brio e sua combina o com o modo de funcionamento de esta es elevat rias ou o efeito que a localiza o de reservat rios urbanos pode ter na fiabilidade do sistema de distribui o A considera o de estudos de consumo de gua devidamen
231. idas pela popula o consegue se em muitas situa es avan ar com maior rapidez para a resolu o dos problemas 80 00 60 00 40 00 20 00 0 00 horas CN Reservat rio gt V lvula de seccionamento limite Medidor de caudal de ZMC gt Contador de utente Figura 66 Curva de consumos de uma ZMC 15 4 2 T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de fugas Representando as perdas reais a maior frac o da globalidade das perdas de gua do sistema de abastecimento de Santo Tirso e Trofa e tendo em aten o o seu significado em termos econ micos justificou se a aquisi o de alguns equipamentos de detec o ac stica Devido s limita es destes equipamentos quando utilizados em tubagens n o met licas os ensaios s o sempre precedidos por outras t cnicas que permitem minimizar o CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O raio de pesquisa A an lise s reclama es recebidas caso existam relativas ZMC em causa sempre o primeiro procedimento a efectuar Posteriormente realizam se inspec es visuais no terreno seguindo o tra ado das condutas Caso se justifique s o tamb m efectuados outros ensaios nomeadamente step tests nocturnos e ensaios de press o que permitem identificar as zonas cr ticas CmN 2 1 Detec o e In cio repara o da da rotura rotura
232. imento da rede considera se que Rendimento da rede gua facturada gua introduzida rede os volumes introduzidos na rede s o determinados com base nas leituras dos 2 contadores de compra de gua EPAL e do contador de produ o pr pria os volumes facturados s o determinados com base nas leituras dos contadores dos clientes No Quadro 58 apresentam se os resultados do balan o h drico do 2003 O caso DE MAFRA 251 No Quadro 59 apresentam se os resultados obtidos no per odo entre 2001 e 2003 assim como os indicadores de desempenho sugeridos pela International Water Association calculados em 2008 Quadro 58 Resultados do balan o h drico do ano 2003 Consumo facturado medido 4 442 952 Consumo autorizado 78 5 facturado gua facturada 4 452 892 4 452 892 medido 78 7 9 940 78 7 0 2 Consumo autorizado 4 501 928 79 5 Consumo n o facturado medido 11 885 Consumo autorizado n o 0 2 facturado Consumo n o facturado n o medido 37 151 0 7 49 036 0 9 Uso n o autorizado 50 918 gua entrada no 0 9 sistema P arentes 5 659 481 2 7 Erros de medi o 100026 311 839 5 5 Fugas nas condutas de adu o e ou distribui o 547 306 9 7 Fugas e extravasamentos em reservat rios 12 931 0 2 Fugas nos ramais a montante do contador 234 560 4 1 13 3 Estrat gia utilizada para controlo de perda
233. inamismo necess rio permanente adequa o s novidades tecnol gicas e s evolu es do sistema de distribui o Na sec o seguinte descreve se pormenorizadamente o modo como se pode p r em pr tica a medi o zonada para apoio ao controlo de perdas reais INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 123 Nas redes devem se 7 2 Medi o zonada 7 2 1 Nota introdut ria O desenvolvimento dos sistemas de distribui o de gua acompanhou quase sempre a lenta expans o dos aglomerados urbanos com amplia es e refor os sucessivos de modo a responder s novas solicita es da sociedade Z Avalia o da dimens o do Como resultado natural a problema generalidade das redes existentes s o complexas e pouco estruturadas Defini o de uma estrat gia de as torna dif ceis de gerir Mesmo Conlrolo deiperdas quando n o este o caso concep o tradicional e a pr tica Medi o zonada efectiva no terreno privilegiam estabelecimento de tantas liga es Gest o de press es redundantes quanto poss vel a fim de aumentar a fiabilidade da rede Y Localiza o de fugas Hoje em dia a tend ncia consagrada nos pa ses onde se procura uma Repara o gest o racionalizada dos sistemas e y dos recursos diferente Consiste Avalia o de resultados cria o de estruturas modulares interligadas
234. incerteza a especificar deve corresponder estimativa da gama de erro n o sistem tico entre o valor inserido e o caudal m dio real Passo 1 Determina o do volume de gua entrada no sistema Este passo consiste na determina o das parcelas correspondentes ao volume de gua entrada no sistema e na introdu o dos valores nas c lulas correspondentes da aplica o que calcula o somat rio correspondente AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 79 Quadro 14 C lculo da gua entrada no sistema dados a introduzir na folha 2 Fiabilidade exactid o 5 659 488 m ano 0 4 gua captada 23838 mano 0 5 gua importada tratada ou n o tratada 4 835650 0 5 0 5 Valor gua importada tratada ou n o tratada n o facturada por terceiros Os campos num ricos sombreados s o obtidos por c lculo da aplica o 800 mano Neste caso a gua entrada no sistema toda ela medida com equipamento de medi o fi vel gua entrada no sistema 4 835 650 m ano 823 838 0 m ano 5 659 488 m ano O c lculo da banda de exactid o feito pela aplica o seguindo a metodologia apresentada em 5 10 Neste caso o limite inferior zero e o superior 4 A exactid o da soma ligeiramente melhor do que a das parcelas como seria de esperar Neste caso e a t tulo ilustrativo apresentam se os c lculos respectivos
235. indicadores de desempenho adequados com destaque para os indicadores operacionais de perdas de gua e para os indicadores de frequ ncia de avarias an lise do hist rico de roturas e previs o da probabilidade de ocorr ncia de falhas no futuro identifica o das condutas mais cr ticas em termos da fiabilidade do sistema defini o das linhas estrat gicas de actua o a longo prazo planeamento de longo prazo planeamento detalhado das interven es priorit rias a realizar a curto prazo em conson ncia com as linhas estrat gicas de longo prazo realiza o das interven es Os testes do sistema CARE W realizados em Portugal nos Servi os Municipalizados de gua e Saneamento de Oeiras e Amadora e na EPAL puseram em evid ncia o interesse pr tico dos resultados do projecto para o nosso pa s Contudo puseram tamb m em evid ncia a exist ncia de algumas lacunas ou defici ncias existentes em termos de informa o cr tica para a defini o de uma estrat gia de reabilita o e que importa progressivamente corrigir ou colmatar Refere se por exemplo que n o vulgar haver registo fi vel e facilmente acess vel da data de instala o das condutas sendo este um tipo de informa o muito importante quando se est a definir a estrat gia de reabilita o de uma rede Outra lacuna verificada tem a ver com a informa o relativa vida til das condutas e ao hist rico de roturas de condutas substit
236. inimizar o consumo global de energia podem ter tamb m um efeito de redu o de perdas de gua As ac es a adoptar com o objectivo espec fico de minimizar o consumo de energia podem incluir Aspectos de layout a concep o dos sistemas dever ser pensada de modo a poder fornecer se ao sistema apenas o acr scimo de energia potencial ou de press o estritamente necess rio para satisfazer as necessidades dos consumidores evitando sempre que poss vel a situa o de bombeamentos de gua seguidos de instala es de perda de carga para perder a energia em excesso Selec o do equipamento o dimensionamento e a selec o do equipamento de eleva o devem permitir ajustar a capacidade de bombeamento s necessidades de cada momento procurando garantir que os equipamentos se mantenham pr ximo dos pontos de funcionamento ptimos e com as alturas de eleva o necess rias e suficientes Selec o dos modos de opera o mais adequados recurso simula o matem tica ou mesmo a m dulos de c lculo destinados especificamente optimiza o de energia permite estabelecer para os cen rios mais prov veis de procura e de disponibilidade de gua quais os modos de opera o a adoptar preferencialmente Manuten o do equipamento ac es sistem ticas de manuten o preventiva permitem assegurar que o rendimento dos grupos se mant m elevado Podem ainda implementar se medidas para redu o
237. ionamento do sistema e avaliar os efeitos de novos esquemas de gest o da press o incluindo Garantia das press es m nimas e m xima em qualquer ponto do sistema e influ ncia da topografia estabilidade da press o na rede de distribui o garantia dos caudais de inc ndio garantia dos caudais e press es em edif cios altos e instala es industriais rela o entre press o e caudais em fugas existentes e efeitos na redu o do caudal de perdas e na taxa de ocorr ncia de novas fugas ou roturas efeito na redu o do consumo em dispositivos sujeitos press o do sistema p blico previs o dos efeitos da gest o de press es sobre perda de factura o garantia do enchimento eficiente dos reservat rios em per odo nocturno garantia de condi es e estabelecimento dos procedimentos para evitar o funcionamento deficiente das v lvulas redutoras de press o Na Figura 39 apresenta se uma abordagem poss vel para as fases de concep o de um sistema de gest o de press o at sua implementa o A an lise e avalia o do sistema existente identificando problemas com n veis de press o perdas e roturas baseiam se na informa o dispon vel sobre o sistema incluindo o recurso a ferramentas de an lise como sejam a modela o matem tica e sistemas de cadastro informatizado A informa o de medi es no sistema tamb m essencial quer sejam dados pr existentes quer seja moni
238. is eficiente de utilzar a t cnica consiste numa primeira aproxima o sondando apenas as v lvulas e marcos de inc ndio com o refinamento da posi o a ser obtido com base nos demais acess rios dispon veis Uma varia o da sondagem directa a sondagem de superf cie ou indirecta que consiste em escutar pontos na superf cie directamente acima da tubagem onde a rigidez compacidade e homogeneidade do solo e da superf cie o permitam de aplicabilidade mais restrita visto que apenas em zonas urbanas em que o solo com as caracter sticas anteriores n o tenha sido mexido ap s instala o da tubagem se podem esperar alguns resultados Sendo o m todo mais intensivo de procura de fugas a sondagem directa considerada um m todo rent vel As suas principais vantagens s o o custo pouco elevado do equipamento a velocidade de verifica o de pontos de escuta em condi es de pouco ru do de fundo normalmente de noite e a possibilidade de detectar fugas para l da liga o particular se houver a possibilidade de fechar e abrir a respectiva torneira para testar a hip tese As principais desvantagens s o a dificuldade ocasional em distinguir o ponto de maior intensidade ac stica o facto de este nem sempre coincidir com o acess rio mais pr ximo da fuga a inefic cia ou impossibilidade de utiliza o em reas de maior ru do de fundo especialmente o que se mant m durante a noite como perto de instala es indu
239. is operadores inspeccionar em m dia 27 km de condutas por m s e detectar 181 fugas no primeiro semestre de 2004 45 5 40 4 38 39 3951 E 304 ES 26 25 4 5 21 22 21 E 20 154 8 11 16 1018 9 9 9 5 5 5 4 0 0 0 0 0 0 0 o a o o o o des lt 4 2 5 3 5 gt gt lt gt zF E 3 2 8 D N gt a INSPECCIONADA 2003 O INSPECCIONADA 2004 Figura 49 Comprimento de rede inspeccionada De notar que os conhecimentos pr ticos sobre a rede de distribui o que os elementos afectos ao Gabinete de Detec o de Fugas possuem s o importantes para a interpreta o dos dados fornecidos pelos equipamentos 10 5 Aplica es computacionais Para controlo das perdas de gua s o utilizadas as seguintes aplica es inform ticas Sistema de informa o Geogr fica Frame que permite 224 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Consulta e recolha de informa o sobre as redes de gua de abastecimento e de guas residuais dom sticas defini o das ZMC e respectivos ensaios atrav s da funcionalidade TRACE registo de ocorr ncias na rede actualiza o altera o do cadastro Telegest o Citec para recolha de informa o sobre Volume de gua comprado vo
240. ispon veis t m cada vez maior capacidade e sofistica o mas tamb m o equipamento complementar de monitoriza o e recolha de dados tem sofrido grande evolu o permitindo a disponibiliza o de uma CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O variedade de produtos para extrac o an lise de dados mesmo no terreno Estes produtos dividem se em duas categorias Aqueles que permitem uma liga o directa ao datalogger e por vezes mesmo ao medidor ou fazem parte do pr prio datalogger fornecendo imediatamente uma s rie de valores e estat sticas predefinidas os computadores port teis ou palmtops com liga es dedicadas aos dataloggers permitindo toda a gama de an lise de dados e programa o dispon vel Em ambos os casos existe a possibilidade de programa o automatizada do datalogger em que o papel do inspector reduzido quase unicamente ao ligar e desligar das duas m quinas e eventual mudan a ou recarregamento das baterias Telemetria A telemetria o sistema mais sofisticado para recolha de dados de uma rede de medidores e transmiss o a uma esta o central uma tecnologia ainda dispendiosa e habitualmente reservada apenas aos elos mais importantes de um sistema de abastecimento de gua sobretudo em adu o como as medi es em esta es elevat rias reservat rios importantes ou grandes entradas e sa das de gua no sistema Dados os custos de equipament
241. istemas sem controlo activo de press es n o garantem os caudais necess rios para o combate a inc ndios mesmo que se registe uma press o suficiente j que necess rio garantir que a conduta tem o di metro efectivo necess rio O dimensionamento de um sistema de controlo de press es deve ter em considera o a garantia dos caudais de inc ndio podendo INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 181 182 mesmo resultar numa melhoria do funcionamento do sistema especialmente em locais em que o combate a inc ndios seja dificilmente efectuado com autotanques Problemas potenciais Os problemas potenciais que podem ocorrer se os sistemas n o forem devidamente dimensionados instalados operados e mantidos incluem Perda de factura o enchimento deficiente dos reservat rios durante o per odo nocturno funcionamento deficiente das v lvulas redutoras de press o edif cios altos instala es industriais e outras instala es especiais Estas situa es devem de ser devidamente consideradas nas diversas fases de estabelecimento de um sistema com gest o da press o Perda de factura o Em geral da experi ncia existente reportada o balan o entre a redu o do caudal de perdas e a redu o no consumo apresenta se como positivo quer em sistemas com perdas reais elevadas quer noutros com perdas reais mais reduzidas Thornton 2002 Acresce ainda que dura
242. ivo da relev ncia do papel do cidad o consumidor em particular por meio dos rg os de comunica o social e das organiza es n o governamentais ligadas aos direitos do consumidor e defesa do ambiente Este facto leva as entidades gestoras demonstra o p blica de que procuram em cada momento atingir n veis de qualidade de servi o t o elevados quanto lhes poss vel atrav s de formas de express o adequadas Por todo este conjunto de raz es a forma de elabora o de projectos de sistemas de abastecimento de gua tem vindo a evoluir e inevit vel que esta tend ncia de evolu o se mantenha Os aspectos de opera o e manuten o em geral e o controlo de activo de perdas em particular devem ser explicitamente considerados no projecto Interven es f sicas decorrentes da necessidade de expans o ou de renova o das redes podem e devem ser aproveitadas para facilitar o controlo activo de perdas Inversamente interven es f sicas motivadas especificamente para reduzir perdas devem ser projectadas de modo a trazerem tamb m melhorias de desempenho sob outros pontos de vista 3 4 Opera o e manuten o 3 4 1 Nota introdut ria certamente desnecess rio referir a import ncia da coordena o entre quaisquer interven es f sicas para efeitos de controlo de perdas de gua e as restantes actividade de opera o e manuten o na rede Nesta sec o chama se a aten o para alguns requisitos
243. ivos para a equipa Redu o de caudais perdidos em roturas na rede de distribui o vigil ncia do estado das v lvulas do sistema detec o de roubos de gua rapidez e controlo dos fechos e aberturas de gua apoio s equipas de manuten o actualiza o da informa o junto do Atendimento a Clientes Foi poss vel criar nesta equipa uma mentalidade de an lise cont nua de indicadores de gest o face facilidade de obten o de dados situa o inexistente anteriormente De posse dos indicadores tempos de fecho de gua volumes estimados de caudais perdidos localiza o de fugas meios necess rios e meios envolvidos foi poss vel aos gestores do projecto efectuar um acompanhamento eficaz do processo diligenciando e acompanhando sempre que necess rio as ac es correctivas O dinamismo criado tamb m permitiu aumentar significativamente o rendimento da equipa m vel da detec o de fugas O alargamento do SIG Sistema de Informa o Geogr fica ao Sector da Manuten o permitiu cadastrar todas as roturas da rede clarificando os locais das interven es Figura 45 Uma vez que o Contrato de Concess o prev a renova o de 15 km de rede em cada ano foram definidos os tro os priorit rios a substituir eliminando se deste modo as repetidas repara es em determinados locais da rede OcasoDE Cascas 219 10 4 Interven es para controlo de perdas 10 4 1 T cnicas de controlo de perdas T
244. izado necessitando de pouca manuten o e poucos gastos com pessoal de campo a informa o manuseada e processada com mais facilidade permitindo a redu o de gastos de pessoal t cnico a qualidade e quantidade da informa o recolhida elevada permitindo tomadas de decis o mais fundamentadas e um melhor controlo especialmente no combate s perdas As potenciais economias ser o todavia na maior parte dos casos de medi o zonada insuficientes para contrabalan ar o alto custo de instala o e opera o de equipamento desse tipo Entre os custos de opera o contam se n o s os gastos de energia e uma manuten o mais especializada mas principalmente o custo das comunica es telef nicas ou por r dio quando n o existir uma instala o de cabos ou fibra ptica exclusiva para o efeito opini o generalizada entre os utilizadores da medi o zonada que a utiliza o correcta de dataloggers especialmente em combina o com leituras directas pode fornecer uma efici ncia muito aproximada da telemetria para efeitos de recolha da informa o relevante Em sistemas de leitura directa ou mistos em que o inspector possa rapidamente examinar os registos nocturnos dos ltimos n dias por exemplo o custo das visitas frequentes provavelmente menor que o investimento e custo 5 Saliente se que estas observa es se referem exclusivamente utiliza o da telemetria em sistemas de medi o zonada e n
245. l tubagem principalmente para as manobras de instala o e remo o do medidor e acess rios Deve ser deixado espa o suficiente para que as ferramentas necess rias possam ser utilizadas sem restri es As dimens es m nimas t picas ser o cerca de 1 0 x 0 6 Adicionalmente h que considerar uma s rie de aspectos relativamente ao equipamento de registo e telemetria Se estiver prevista a utiliza o de dataloggers na mesma c mara do medidor por oposi o a uma instala o pr pria importante que sejam previstas condi es para tal Recomenda se a montagem de um suporte perto da abertura da c mara no topo que facilita a leitura do datalogger e elimina a tenta o de o i ar do fundo custa do cabo de liga o com efeitos nefastos na sua longevidade Ao ser colocado perto do topo da c mara o datalogger fica tamb m mais afastado das fontes de humidade Devem tamb m ter se em conta nesta fase se o projecto assim o previr para o medidor em causa a possibilidade de instala o de um mostrador externo separado do equipamento de medi o ou mesmo de aparelhagem de telemetria CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O O mostrador externo um artif cio de grande utilidade em muitas situa es como se discutir mais frente no texto Quando a c mara do medidor ficar situada num local de acesso dif cil ou inconveniente como na faixa de rodagem de uma via importante ou sob
246. lculo do consumo facturado n o medido dados a introduzir na folha 3 Fiabilidade exactid o C LCULO DO CONSUMO FACTURADO N O MEDIDO 76 845 m lano 5 19 Consumo dom stico comercial e de 75 555 16 20 servi os de clientes sem contador Consumo para rega de espa os verdes 540 mano 21 50 Consumo para lavagem de ruas 375 mano 21 50 Consumo em marcos bocas de inc ndio 375 m ano 51 100 Outros consumos facturados n o medidos 0 Quadro 33 C lculo do consumo facturado folha 3 Fiabilidade Valor exactid o Consumo facturado medido 695 334 m ano 3 12 Consumo facturado n o medido 76 845 5 19 CONSUMO FACTURADO 772179 mano 3 11 Consumo facturado n o medido 75 555 m ano 540 m ano 375 375 76 845 Somando as duas parcelas tem se o consumo autorizado facturado e a gua facturada 98 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Consumo autorizado facturado gua facturada 695 333 76 m ano 76 845 772 179 Passo 3 C lculo do volume de gua n o facturada A aplica o calcula automaticamente o volume de gua n o facturada pela diferen a entre a gua entrada no sistema e a gua facturada Volume de gua n o facturada 1 169 460 m ano 772 179 397 281 m ano Passo 4 Defini o do consumo n o factura
247. les O caso de Cascais guas de Cascais S A ocaso de Gaia guas de Gaia E M caso de Lisboa EPAL Empresa Portuguesa das guas Livres S A ocaso de Mafra Compagnie G n rale des Eaux Delega o de Mafra ocaso de Oeiras SMAS de Oeiras e Amadora caso de Santo Tirso Indaqua Santo Tirso Gest o de Aguas de Santo Tirso S A As descri es apresentadas s o da responsabilidade de cada uma das entidades em causa e foram elaboradas com base numa estrutura tipo que lhes foi antecipadamente fornecida EXPERI NCIA PORTUGUESA NOTA INTRODUT RIA 213 2 1 4 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 10 O CASO DE CASCAIS 10 1 Descri o geral 10 1 1 Perfil do operador O sistema de abastecimento de Cascais operado pela guas de Cascais S A O Quadro 47 apresenta a informa o que caracteriza o perfil deste operador Quadro 47 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Cascais Modelo institucional Servi os Municipalizados Servi os Municipais LI Empresa P blica LI Empresa Municipal Concess o Tipo de actividade Abastecimento p blico de gua Saneamento de guas residuais urbanas LI Gest o de res duos s lidos urbanos Dimens o do operador Volume de neg cios 28x10 Volume m dio di rio de gua entrada sistema 63 715 m dia N mero total de empregados 271 N mero t
248. lizada com o custo da instala o do mostrador externo Utiliza o de dataloggers O principal aspecto a ter em conta na gest o dos recursos do equipamento n o fixo que fundamentalmente se reduz aos dataloggers e respectivo material auxiliar a de disponibilizar um n mero suficiente de equipamentos Em casos em que n o se preveja uma utiliza o a 100 o equipamento ser mais bem rentabilizado atrav s de um planeamento cuidadoso que permita a partilha com outras tarefas dentro da entidade gestora como sejam o apoio calibra o de modelos matem ticos campanhas de medi o de press o calibra o de medidores e campanhas de localiza o e detec o de fugas por fecho progressivo H ainda a ter em conta que para efeitos da medi o zonada ser conveniente manter alguns aparelhos em reserva para substitui o imediata de avarias s bitas INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 165 166 Em caso de utiliza o n o cont nua dos dataloggers os factores que determinam o n mero de dataloggers necess rios s o n mero m ximo de pontos de medi o por ZMC incluindo n o s os medidores de entrada e sa da mas tamb m os grandes consumidores que se julgue conveniente medir em detalhe n mero de ZMC a medir simultaneamente a frequ ncia das campanhas planeadas para medi o de caudais nocturnos e 05 operadores dispon v
249. lmente na expans o e na reabilita o de sistemas j existentes Um primeiro passo basilar constitu do pela elabora o actualiza o sistem tica e cumprimento de planos de ac o de m dio e longo prazo coerentes com as perspectivas de desenvolvimento da regi o em causa Estes planos de ac o devem incluir o projecto a constru o e a reabilita o de infra estruturas de acordo com as necessidades e disponibilidades identificadas As solu es dever o ser planeadas de forma integrada tendo em conta a globalidade do sistema de abastecimento e a envolvente exterior Para cada entidade gestora deve ser elaborado actualizado sistematicamente e cumprido um Plano Director dos sistemas de abastecimento de gua que um plano de ac o de m dio e longo prazo correspondente a etapas sequenciais do planeamento coerentes com as perspectivas de desenvolvimento da regi o em causa Este plano deve definir objectivos faseados e ac es a executar de modo a atingir esses objectivos atrav s deste tipo de instrumentos que o munic pio no seu conjunto pode definir prioridades de expans o e garantir que o crescimento se faz de forma coerente harmoniosa e eficaz O Plano Director deve estar de acordo com o estabelecido nos planos de ordenamento do territ rio com a caracteriza o de disponibilidades e de necessidades e com o Plano de Investimentos Trata se de um documento program tico que deve especificar os objectivos g
250. lo de perdas pode e deve ser utilizada para outros fins tais como por exemplo para melhor caracteriza o dos padr es de consumo em fun o das caracter sticas s cio demogr ficas e urban sticas A fiabilidade da medi o de caudal preponderante no diagn stico do n vel de perdas GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRANTE DA GEST O DOS SISTEMAS 29 a T o 5 O ES 5 2 g o Q es E E o E E E 2 w ss E b gt 3 3 J lt E lt 1 A rd me MIM T E AN E 8 HE a E 8 e E s Mh S mM o M 2 M lt N T E E 5 7 B Pd ANA e Qj F pr 4 gl y 41 lagly lg 5 55158285 SES 55518502 28 gua entregue aos SRIE EIS SB S 5 2I8 s o2 Lo S Siog le2E Bolo consumidores Sovlg isoe 2 wle R B S8 2 E g Sje o 8 5 55 5 Eglo S Z El 5232 lt aB s as gt 5 E 2 ls ee 5 M Ponto de controlo de caudal colg 5 z o amp 5 5 8 amp Ee amp 5 8 podem localizar se em
251. lobais as reas de interven o as exig ncias de funcionamento os requisitos gerais que os sistemas devem satisfazer as metas a atingir em termos de qualidade do servi o os condicionalismos financeiros existentes e uma CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O estimativa preliminar dos custos e prazos previs veis de execu o Deve estar de acordo com o plano de investimentos O planeamento das infra estruturas deve assentar sobre um previs es realistas das necessidades a curto m dio e longo prazo em situa o normal e em situa o de emerg ncia Uma vertente crescente do investimento em sistemas de abastecimento de gua prende se com a reabilita o dos sistemas reabilita o contempla a substitui o a renova o e o refor o de elementos do sistema Cada tipo de elemento tem uma esperan a de vida limitada sendo necess rio programar o conjunto de interven es f sicas que prolonguem a vida do sistema existente e ou melhore o seu desempenho estrutural hidr ulico e ou de qualidade da gua envolvendo uma altera o da sua condi o ou especifica o t cnica Existem hoje em dia procedimentos que ajudam a definir prioridades de actua o a partir de uma avalia o objectiva do desempenho actual dos sistemas da previs o da evolu o de ocorr ncia de falhas e da compara o e selec o de cen rios alternativos de interven o S grov et al 2004 Condutas e acess rio
252. lume de gua captado volume de gua distribu do n veis dos reservat rios Software Primayer Phocus 2 para an lise dos resultados dos Loggers Ac sticos Folhas de c lculo Microsoft Excel para tratamento de dados Base de dados SQL para armazenamento e consulta de dados de informa o 10 6 An lise de resultados 10 6 1 An lise econ mica do controlo de perdas De 2001 para 2002 na primeira fase da ac o previa se um conjunto de medidas imediatas descritas na estrat gia utilizada para controlo de perdas Em 2003 com a implementa o da 22 fase do projecto foram realizados investimentos em equipamentos no valor de 261 720 As perdas de gua nesse ano atingiram um valor de 27 1 ou seja uma melhoria de 4 4 em rela o a 2002 Com este resultado foi poss vel adquirir menos gua ao fornecedor estimando se o benef cio correspondente em 341 300 O benef cio total relativo aos 3 anos do projecto atingiu os 636 489 Ocasone Cascas 225 226 Quadro 49 An lise econ mica do controlo de perdas 2001 2002 2003 Agua aduzida 497 000 m 22 899 000 23 256 000 ao sistema Percentagem 5 38 9 31 5 27 1 Agua n o 9 023 460 7 213 173 m 6 302 376 facturada 3 7 680 6 041 ano E gua perdida 21 dia km 16 gt dia km 14 dia km 876 litros hora 689 litros hora
253. lus o ou n o de v lvulas de isolamento filtro em geral de rede met lica para reten o de mat ria em suspens o e outros acess rios Em INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 141 142 rela o s v lvulas como j foi discutido ser muitas vezes poss vel tirar partido de dispositivos pr existentes sendo apenas necess rio acrescentar uma v lvula adicional A instala o de filtros particularmente importante em zonas com problemas de transporte s lido na gua e quando se pretenda utilizar um tipo de medidor que possa sofrer com isso como certos tipos de medidores mec nicos A Figura 26 e a Figura 27 ilustram duas inst ncias de c maras de medidor para configura es diferentes H naturalmente vantagem econ mica em se reduzir ao m ximo o comprimento total da instala o reduzindo assim o volume de escava o Estudos levados a cabo pelo Water Research Centre no Reino Unido WRc 1994 sobre o efeito da proximidade ao medidor de acess rios tais como curvas estreitamentos filtros e v lvulas estabelecem alguns crit rios sobre dist ncias m nimas Devem sempre respeitar se as indica es do fabricante mas precau es como deixar 10 di metros de tubagem livre a montante e 5 a jusante do medidor s o essenciais para n o introduzir erros significativos na medi o As dimens es da c mara devem ser suficientes para permitir acesso confort ve
254. m dos microfones sobre uma v lvula de seccionamento Figura 55 Correlador AquaCorr da Casella Spectrascan coloca o de outro microfone sobre uma v lvula de seccionamento leitura na unidade de processamento da posi o estimada para a fuga 11 5 Aplica es computacionais A aplica o inform tica desenvolvida pelo GID da guas de Gaia EM para a monitoriza o dos consumos hor rios tem uma janela principal Figura 51 onde consta a seguinte informa o por reservat rio Alerta de intrus o alerta de perda de comunica o com o reservat rio informa o em percentagem da capacidade m xima do volume de gua existente no reservat rio informa o do n mero previs vel de horas de reserva de abastecimento correspondente gua existente no reservat rio CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O alerta luminoso em dois n veis amarelo e vermelho de desvio para menos do n mero de horas de reserva de abastecimento relativamente aos valores de refer ncia m dia m vel das ltimas quatro semanas para cada hora e dia da semana informa o do volume de gua aduzido rede na ltima hora alerta luminoso em dois n veis amarelo e vermelho de desvio para mais do consumo relativamente aos valores de refer ncia m dia m vel das ltimas quatro semanas para cada hora e dia da semana concentra o de cloro Esta aplica o tem o
255. m per odos adaptados a alugueres de curta dura o Quando este tipo de tecnologia passar do universo dos grandes clientes para a generalidade dos consumidores abrem se perspectivas de enorme valia em termos de controlo de perdas A raz o a possibilidade de passar a ser vi vel medir de forma fi vel e sincronizada o caudal fornecido em qualquer momento a uma dada zona e o caudal que est a ser entregue aos clientes o que permitir fazer balan os h dricos de elevada exactid o No estado actual da tecnologia em que os pre os de aquisi o de contadores e de unidades de transmiss o de dados ainda n o s o claramente competitivos face s solu es tradicionais estes balan os fazem se para per odos de tempo alargados sendo 1 ano o per odo recomendado pela IWA IWA 2000 Alegre et al 2004b No entanto este balan o anual nem sempre f cil de fazer se n o houver uma adequada gest o da informa o no seio CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O da entidade gestora que permita consultas cruzadas entre sistemas de informa o distintos A pr xima sec o aborda este tema 3 7 Gest o da informa o Os principais tipos de sistema de informa o hoje em dia utilizados neste sector de actividade s o os seguintes Sistemas de gest o de clientes cont m a informa o de base para a factura o incluindo os volumes de gua consumidos por cada cliente sistemas
256. m se as principais etapas envolvidas Avalia o da dimens o do problema Y Defi gt ni o de uma estrat gia de controlo de perdas Y Medi o zonada st o de press es v Y Y Repara o v Avalia o de resultados Interven o pontual Renova o de conduta s Localiza o de fugas Reabilita o de sistemas Figura 13 Repara o do sistema VIAS PARA A ABORDAGEM DO PROBLEMA 49 4 4 Avalia o de resultados A avalia o de resultados tratada no Cap tulo 8 No diagrama da Figura 14 apresentam se as principais etapas envolvidas Avalia o da dimens o do problema hd gt Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas Avalia o dos custos do controlo activo de perdas Medi o zonada Compara o entre objectivos resultados obtidos Gest o de press es An lise de desvios identifica o de reas demelhoria Localiza o de fugas v Repara o Y Y Avalia o de resultados Figura 14 Avalia o de resultados 50 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 5 AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA
257. ma o Inspector Interpreta o gest o de informa o Gestor de perdas An lise de dados T cnico Auxiliar Ac o baseada em z Gestor de perdas procedimentos Interpreta o de dados T cnico Auxiliar pr definidos Tomada de decis o Gestor do perdas T cnico Auxiliar Metodologia Inspector utilizada Localiza o detec o Inspector Chefe determina atribui o de pessoal Repara o gt Liga o entre Supervis o da repara o Equipa Inspector Chefe Inspector Chefe repara o de fugas E e supervisor sa gt Equipa de Verifica o da repara o 2 das equipas de Inspector repara o A de fugas repara o Tip 159 INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 160 Pode verificar se sobreposi o das fun es desempenhadas pelo Gestor de Perdas e o T cnico Auxiliar ou deste e do Inspector Chefe dependendo do tipo de tecnologia ou metodologia utilizada e das habilita es individuais muito importante que cada elemento das equipas esteja ciente do seu papel e das responsabilidades que lhe competem muito importante que a introdu o de novas actividades seja precedida de ac es de forma o e sensibiliza o de car cter te rico pr tico onde dever ser valorizado o papel de cada elemento da equipa e dever ser explicado ao n vel adequado o contexto geral Mesmo que a rotina de funcionamento de uma dada equipa n o sofra
258. mas novos seja o projecto de reabilita o de sistemas existentes deve ter em vista este aspecto a identifica o e an lise dos cen rios de opera o mais adequados deve ser feita na fase de projecto o qual deve prever solu es flex veis eficientes e eficazes Reconhecimento da import ncia de avaliar o impacto das altera es nos sistemas existentes j que medida que o n vel de cobertura da popula o aumenta cada vez mais se constroem expans es ou refor os de sistemas existentes em vez de sistemas totalmente novos Aten o crescente necessidade de racionalizar investimentos sobretudo ap s a entrada de investidores privados no sector Consciencializa o crescente relativamente a aspectos ambientais que se reflecte na necessidade de racionalizar o uso dos recursos naturais em particular da gua e da energia Aumento da relev ncia t cnica e da visibilidade p blica a par de exig ncias legais cada vez mais restritivas nas quest es relacionadas com a qualidade da gua Aumento da acessibilidade e da disponibilidade de equipamento computacional GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRANTE DA GEST O DOS SISTEMAS 25 26 Reconhecimento da necessidade de integrar toda a vasta informa o dispon vel promovendo a partilha entre sectores e o uso de cada tipo de dados para fins m ltiplos tamb m reflexo da vulgariza o do uso de sistemas de informa o Aumento progress
259. mente uma op o utilizada em programas de detec o de fugas Finalmente resta a identifica o directa por escava o da conduta seja a comprimentos fixos por exemplo vara a vara de tubagem seja por redu o sucessiva do comprimento da tubagem em causa dividindo cada tro o em dois ensaiando a estanquidade de cada metade e prosseguindo a metade que cont m a fuga S o obviamente situa es extremas muito pouco rent veis mas por vezes inevit veis CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 7 5 Repara o do sistema 7 5 1 Tipos de repara o _ Avalia o da dimens o do problema De uma forma geral as interven es de repara o decorrentes Defini o trat gia localiza o de fugas s o pontuais P perdas fazem uso das mesmas t cnicas adoptadas na repara o de avarias Medi o zonada reportadas No entanto quando os n veis de Gest o de press es perdas reais s o muito elevados numa determinada zona ou a taxa de roturas denis de indicia um mau estado geral de conserva o pode ser prefer vel Repara o proceder a interven es mais Eai E 79 v abrangentes de reabilita o O mbito ao 2 cad Avalia o de resultados da reabilita o pode limitar se a uma ou outra conduta ou pode ser mais alargado faz N
260. mentos de an lise utilizados importante que as equipas assim formadas desempenhem parte activa na implementa o do esquema desde o seu in cio para garantir que os seus elementos se familiarizem com os princ pios da medi o zonada e todos os passos da opera o CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O A dimens o da equipa de controlo de perdas depender do n mero de medidores instalados nas ZMC do n mero e dimens o das ZMC da frequ ncia de inspec o do m todo de inspec o gest o das ZMC As fun es a desempenhar pelos membros da equipa de controlo de perdas dividem se em 4 categorias Como dimensionar a r equipa Recolha de informa o de informa o localiza o detec o de fugas repara o de fugas O quadro que se segue sistematiza a atribui o de tarefas entre os membros da equipa e as eventuais liga es a outras divis es da entidade gestora Quadro 45 Atribui o de tarefas na equipa de controlo de perdas Executada por Tarefa Equipa de controlo Outro Observa es de perdas pessoal Recolha de informa o 5 Leitura medidores informa ao Inspector passada ao dataloggers Leitura de consumidores Estimativas de consumos Instala o programa o de dataloggers T cnico Auxiliar Inspector Chefe ou Insp Chefe T cnico Auxiliar via Sistema de Inspector Chefe Infor
261. modelos de simula o hidr ulica bem calibrados grandemente facilitada pela disponibiliza o de dados sectoriais de consumo s poss veis na presen a de um sistema bem sectorizado e dispondo de medi o zonada Os dois processos beneficiam se assim mutuamente e potenciam os resultados de ambos em termos de efic cia de gest o da rede CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O As altera es normalmente introduzidas aquando do estabelecimento de ZMC com a reconfigura o de v lvulas e instala o de medidores ter o maior ou menor influ ncia nas condi es operacionais do sistema tanto parcelarmente como na sua globalidade Torna se necess rio um planeamento cuidadoso para evitar que o desempenho hidr ulico se deteriore ou que limita es operacionais desfavor veis sejam introduzidas A simula o hidr ulica essencial no ganho de sensibilidade ao comportamento do sistema sob as novas condi es operacionais O processo de divis o em ZMC dever ser apoiado pela simula o hipot tica das novas condi es num processo iterativo que procurar reduzir o impacto das altera es no desempenho do sistema e simultaneamente maximizar a efic cia do sistema de medi o zonada O modelo de simula o dever ser desenvolvido e calibrado para um sistema antes da divis o em ZMC O fecho progressivo das fronteiras entre zonas de medi o permite tamb m o ajuste faseado e a recalibra
262. moduladas por tempo permitem uma forma simples de controlo de press o avan ado e constituem a solu o mais barata particularmente adaptada para situa es de press o nocturna excessiva O principal problema potencial com este tipo de VRP a ocorr ncia imprevista de caudais elevados como no caso de combate a inc ndios Como a regula o fixa a consequ ncia uma redu o da press o que poder ser problem tica se ocorrer em per odos de menor press o Uma limita o adicional resulta de n o ser conveniente estabelecer grandes diferen as entre a press o inferior e superior preferencialmente n o excedendo 20 m pois h risco de ocorr ncia de choque hidr ulico e de cavita o Press o U inf p eee a a 335 00 00 02 00 04 00 06 00 08 00 10 00 12 00 14 00 16 00 18 00 20 00 22 00 00 00 Tempo horas Figura 34 Exemplo de perfil de press o de uma VRP com press o de sa da modulada por tempo McKenzie 2001 1 86 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Press o na entrada Press o no ponto cr tico Press o Press o Baosasasananaaa O O O Entrada Ponto cr tico Sa da b V lvula redutora de press o Figura 35 Controlo de press o usando uma VRP com press o de sa da modulada por tempo adaptado de McKenzie e Wegelin 2002 Press o de sa d
263. nais expect veis A selec o de VRP adequadas determinante para o sucesso na implementa o de um programa de gest o da press o Segundo Farley 2001 devem ser considerados os seguintes crit rios Custo adequa o a instala es com telemetria possibilidade de controlo remoto facilidade de manuten o fiabilidade disponibilidade gama de opera o caudal e press o estabilidade na press o de sa da rapidez da resposta a altera es no caudal Um programa de gest o activa da press o deve ter acompanhamento avalia o e ajustamentos peri dicos incorporando altera es que se v o verificando no sistema de abastecimento INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 195 196 No dimensionamento de VRP devem ser utilizadas as informa es fornecidas pelos fabricantes software ou bacos incluindo a contabiliza o das perdas de carga totais atrav s quer da v lvula quer do by pass de forma a garantir o funcionamento do sistema para os diferentes cen rios poss veis de opera o Dever ser precavida a situa o de falha do sistema de controlo da v lvula ficando esta em servi o mantendo um valor de servi o constante Em certos casos poder ser necess rio adoptar configura es em que s o utilizados mais de um ponto de abastecimento para cada zona Nesta situa o a defini o das estrat gias de opera o das VRP e outros pontos de controlo torna
264. nder os objectivos mais gen ricos a atingir A regula o dos servi os de guas e res duos tem como principal preocupa o a protec o dos interesses dos utilizadores atrav s da promo o da qualidade de servi o prestado pelas entidades gestoras e da garantia do equil brio dos tarif rios praticados materializada nos princ pios de essencialidade indispensabilidade universalidade equidade fiabilidade e de custo efic cia Deve no entanto ter em conta a salvaguarda da viabilidade econ mica e dos leg timos interesses das entidades gestoras garantindo nomeadamente a adequada remunera o dos capitais investidos cria o de valor accionista independentemente do seu estatuto p blico ou privado municipal ou multimunicipal Deve ainda salvaguardar o restante tecido empresarial do sector n o regulado de apoio aos operadores bem como os aspectos ambientais No que diz respeito s perdas de gua inefici ncias elevadas n o beneficiam nem os consumidores nem os operadores reduzindo a qualidade do servi o e contribuindo para aumentar o custo da gua que efectivamente facturada Assim promover a redu o de perdas sem d vida uma actividade relevante no mbito da estrat gia regulat ria O INAG como organismo respons vel pelo desenvolvimento e aplica o das pol ticas nacionais no dom nio dos recursos h dricos e do saneamento b sico tem nas suas atribui es a conserva o dos recursos h dricos Ne
265. ndo a vida til das redes Naturalmente que factores como o material a ocorr ncia de transit rios hidr ulicos a corros o e danos acidentais entre outros s o tamb m determinantes Lambert 2001 e Farley e Trow 2003 apresentam dados de diferentes sistemas que s o ilustrativos do impacto da press o excessiva sobre a frequ ncia de roturas Austr lia a redu o em 40 na press o num sector de uma cidade resultou na redu o da frequ ncia de novas roturas em 55 Auckland Nova Zel ndia a redu o na press o m dia de 71 54 num sistema de distribui o resultou na redu o da frequ ncia de roturas para o valor mais baixo observado em 8 anos S o Paulo Brasil a aplica o da gest o da press o em 8 sectores com 140 km de condutas resultou numa redu o da frequ ncia de roturas de 155 por m s para 95 por m s Em virtude das especificidades de cada sistema o efeito da redu o da press o tamb m vari vel de caso para caso A redu o do n mero de novas fugas frequentemente o resultado mais evidente em termos econ micos da gest o de press es Bragalli e Sacchi 2002 Garantia dos caudais de inc ndio Embora muitas vezes referida como uma limita o gest o de press es pressupondo que esta implicaria apenas a redu o da press o num sistema a garantia dos caudais de inc ndio pode vir a ser melhorada com uma melhor gest o de press es De facto muitos s
266. nica e Cient fica de Hidr ulica ITH 25 LNEC Lisboa Portugal H 1990 Modela o de redes de distribui o de gua de abastecimento Guia de utiliza o Informa o T cnica de Hidr ulica ITH31 Laborat rio Nacional de Engenharia Civil Lisboa H Machado P Craveiro J Coelho S T 1992 Caracteriza o dos consumos dom sticos de gua na Cidade de Lisboa Relat rio 197 92 NHS confidencial Laborat rio Nacional de Engenharia Civil Lisboa H Coelho S T 1993 A methodology for the characterisation of water consumption in Integrated computer applications in water supply Ed Bryan Coulbeck Research Studies Press Reino Unido p g 369 384 ISBN 0 86380 154 4 Research Studies Press Ltd ISBN 0 471 94232 4 John Wiley amp Sons Inc H 1994 Instrumentos de apoio gest o t cnica de sistemas de distribui o de gua Vol da colec o Teses e Programas de Investiga o LNEC Laborat rio Nacional de Engenharia Civil Lisboa H Coelho S T 1998 Princ pios Relevantes para a Eficiente Gest o T cnica de Sistemas de Abastecimento de gua Anais do 8 Encontro Nacional de Saneamento B sico 27 30 Outubro Barcelos Portugal Alegre H D ria M F 1998 Develop decision criteria to prioritize Alegre replacement rehabilitation of mains appurtenances Survey results relat rio 292 98 NES Lisboa 1998 H Baptista J M Coelho S T P
267. nidade fundamental de refer ncia o edif cio ou propriedade property exprimindo nomeadamente o indicador do n vel de perdas em litros por propriedade e por hora No caso das redes urbanas portuguesas poder fazer se a adapta o desse conceito utilizando o ramal de liga o importante identificar os consumidores de cada ZMC Neste caso a enumera o e contagem de consumidores pode ser facilmente feita com base na respectiva identifica o para efeitos de leitura e factura o utilizando nomeadamente os ficheiros de computador que lhe correspondem O objectivo da opera o organizar para cada ZMC um ficheiro contendo todos os consumidores que sejam abrangidos pelos seus limites procurando automatizar o c lculo do caudal total facturado na zona atrav s da agrega o dos valores registados para cobran a 133 INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS Que crit rios usar na defini o dos limites de uma ZMC Defini o de limites O processo de delimita o das ZMC dever come ar por ser baseado nas plantas de detalhe tomando em considera o todos os di metros de tubagem at pelo menos 80 mm Di metros inferiores poder o ser inclu dos progressivamente medida que se refina a delimita o O primeiro passo consistir no estudo cuidadoso da por o de rede envolvida recorrendo sempre que poss vel experi ncia de modela o j existente
268. no tempo devendo ser realizadas periodicamente sendo 1 ano o per odo t pico A fase interm dia tem um car cter mais prolongado no tempo em geral com actividades programadas ao longo de todo o ano Os cap tulos 5 a 8 do presente manual reflectem directamente as fases de abordagem do problema recomendadas A Figura 7 ilustra graficamente esta rela o Avalia o da dimens o do problema O Yy Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas y Medi o zonada Cep 72 y Gest o de press es Localiza o de fugas Y Repara o Avalia o de resultados 07 ToB Figura 7 Rela o entre as fases de abordagem do problema e a estrutura do manual VIAS PARA A ABORDAGEM DO PROBLEMA 43 44 4 2 Tomada de decis o estrat gica 4 2 1 Avalia o da dimens o do problema A avalia o da dimens o do problema tratada em detalhe no Cap tulo 5 No diagrama da Figura 8 apresentam se as principais etapas envolvidas Avalia o da dimens o do problema Balan o h drico Y C lculo dos indicadores Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas Avalia o global benchmarking externo benchmarking interno m an lise econ mico financeira Medi o z
269. nsa o no equipamento de leitura e registo Os medidores do tipo intrusivo com partes m veis s o aqueles com necessidade especial de limpeza e desobstru o regular em fun o do tipo de gua e velocidade de escoamento verificados Esse tipo de problemas assim como outras caracter sticas de manuten o e fiabilidade s o discutidos no Anexo A A calibra o e verifica o dos medidores de caudal de forma regular fundamental De facto a influ ncia que pode ter na interpreta o dos resultados da medi o zonada o erro introduzido pelos medidores suficientemente significativa para ser imperativo manter os medidores a funcionar dentro dos limites de exactid o indicados pelo fabricante ou revelados por ensaios posteriores A medi o fi vel requer adequada manuten o dos medidores e calibra o regular INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 171 172 Quando ZMC instalada os medidores utilizados sejam novos renovados ou apenas verificados ter o de estar convenientemente calibrados e aprovados Ser normalmente nesta fase inicial que o sistema estar a funcionar no m ximo da sua exactid o Para essa exactid o n o se degradar ser necess rio um programa adequado de verifica es em que o principal crit rio de frequ ncia e escalonamento tem a ver com a import ncia relativa dos dados gerados por cada medidor O tipo de opera o de c
270. nsumo autorizado n o facturado medido Consumo autorizado n o facturado medido 11 885 0 11 885 m ano 84 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Quadro 19 C lculo do consumo autorizado n o facturado n o medido dados a introduzir na folha 4 Fiabilidade exactid o C LCULO DO CONSUMO AUTORIZADO N O FACTURADO N O MEDIDO 37 900 m ano 7 21 Estimativa de consumo dom stico comercial e de servi os de clientes sem contador autorizado n o facturado n o medido N mero de consumidores Capita o m dia por consumidor Consumo para rega de espa os verdes autorizado n o facturado n o medido Consumo de rega por de rea irrigada 0 m m s rea irrigada 0 N mero meses de rega por ano O meses ano Consumo para lavagem de ruas autorizado n o facturado n o medido 7 500 m ano N mero de enchimentos de autotanques por dia 15 n dia 6 20 Capacidade m dia de cada autotanque 5 0 5 N mero de dias de utiliza o por ano 100 dias ano 21 50 Consumo para servi o de combate inc ndio autorizado n o facturado n o medido 22 500 N mero de enchimentos de autotanques por dia 25 16 20 Capacidade m dia de autotanque 30 m 0 5 N mero de dias de utiliza o por ano 30 dias ano 6 20 85 AVALIA O DA DIMEN
271. ntaridade das ac es que obriga a um aliciante trabalho de grupo e a consci ncia de que os resultados obtidos s o ben ficos para todos garantem um natural incentivo e um continuado empenho Numa empresa em que o peso do custo de aquisi o da gua em alta extremamente elevado representando quase 40 da totalidade dos custos operacionais 1 semestre de 2004 as ac es para redu o das perdas de gua s o fundamentais para garantir a sustentabilidade do servi o Aos claros benef cios econ micos deste projecto associam se outros igualmente importantes ambientais e de imagem todos eles conducentes a uma preocupa o constante na melhoria do servi o prestado aos utentes Conclu da a primeira fase do projecto torna se necess rio garantir a sustentabilidade das ac es futuras Assim pretende se diminuir significativamente a componente de m o de obra com a implementa o de um Sistema de Telemetria que concomitantemente permitir obter maior rapidez de actua o e fiabilidade dos dados recolhidos Passar a ser poss vel efectuar o controlo em tempo real das vari veis de maior import ncia para o controlo das perdas de gua nomeadamente dos caudais entrados no sistema e das press es em pontos estrat gicos da rede de distribui o A Indaqua Santo Tirso Trofa est a desenvolver um projecto de Sistema de Informa o Geogr fica SIG Esta ferramenta de trabalho ir certamente contribuir para a organiz
272. nte a dimens o de uma ZMC depende bastante das condi es topol gicas e operacionais da rede Em redes CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O urbanas o crit rio cada vez mais seguido em Inglaterra e Pa s de Gales Farley e Martin 1994 WRc 1994 aponta para um qual a dimens o limite m ximo de 000 ramais por zona de medi o aceit vel m dia de uma ZMC em zonas urbanas com predomin ncia de edif cios unifamiliares acima do qual se considera ser dif cil manter alguma efic cia na identifica o e localiza o de reas cr ticas e no controlo de perdas A utiliza o de zonas com cerca de 2 000 ramais equipadas com medidores de caudal suficientemente flex veis para poderem n o s apoiar a actividade normal de medi o como tamb m registar os pequenos caudais verificados durante os testes de fecho progressivo ou subzonamento parece revelar se como o melhor compromisso Por outro lado a dimens o m nima aconselhada para rentabilizar uma ZMC de cerca de 500 ramais embora em termos de custos tal dependa grandemente dos condicionalismos locais A experi ncia alem Holtschulte e Laske 1988 por exemplo recomenda zonas de medi o abastecendo 300 a 600 ramais Outro crit rio emp rico tamb m adoptado por algumas entidades gestoras a extens o da rede da ZMC da ordem de 10 km em zonas urbanas densas Contagem de consumidores A pr tica brit nica utiliza como u
273. nte nesta sec o descrevem se os principais cuidados a haver na manuten o do equipamento e instala es Manuten o das ZMC Modifica es aos limites de zona ocorrem principalmente como consequ ncia da redistribui o de limites de andares de modifica es press o ou por reconfigura es e expans es das redes Ser aos limites de nestes casos necess rio rever os procedimentos descritos em devem ser 7 2 2 para concep o das ZMC Outros componentes da feitas de forma opera o do esquema como os registos e plantas ou os cuidada procedimentos de c lculo ter o de ser alterados em conformidade Os principais cuidados a ter em aten o ser o os seguintes Actualizar plantas marcando as novas delimita es posi es de medidores e estado das v lvulas qu INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 169 necess rio analisar o impacto de novas liga es O efeito de mudan as no regime de opera o deve 170 ser analisado previamente actualizar os registos de v lvulas notando as novas v lvulas de fronteira e aquelas que porventura mudaram de estado actualizar os registos dos medidores verificar os medidores existentes em rela o s novas condi es de escoamento se necess rio substituir medidores rever os ficheiros de atribui o dos consumidores por ZMC prestando especial aten o aos grandes consumido
274. nte o per odo nocturno quando ocorrem press es mais elevadas e o potencial de redu o das perdas superior o consumo insignificante Verifica se ainda que alguns dos consumos mais significativos n o est o dependentes da press o como sejam os autoclismos e os sistemas de termoacumuladores Finalmente o per odo de influ ncia da press o sobre o consumo limita se dura o da utiliza o enquanto que nas perdas reais a influ ncia cont nua Enchimento deficiente dos reservat rios em per odo nocturno A redu o da press o durante o per odo nocturno poder causar alguns problemas em certos sistemas Nestes casos o zonamento dever ser feito tendo em considera o a manuten o da press o nas condutas principais que abastecem os reservat rios onde possam ocorrer limita es no enchimento por efeito da redu o da press o CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O No entanto em virtude de em geral serem usadas condutas de maiores di metros para o abastecimento de reservat rios a gest o de press es n o causa problemas significativos no enchimento de reservat rios Funcionamento deficiente das v lvulas redutoras de press o A implementa o de um sistema de gest o activa de press es implica que sejam cumpridos os requisitos de opera o e de manuten o Se estas tarefas forem deficientes podem ser colocados em risco os benef cios pretendidos e at criar situa
275. nte que este tipo de informa o seja separado dos registos gerados pelos pr prios medidores informa o essa de cariz essencialmente din mico A an lise do regime de caudais e dos padr es de consumo da rea em estudo dos trabalhos preliminares mais importantes uma vez estabelecida uma ZMC A an lise do regime de caudais na fase preliminar pretender fundamentalmente caracterizar a variabilidade dos caudais e em especial dos seus m nimos nocturnos a partir da qual ser o determinados os tr s par metros fundamentais da futura monitoriza o de rotina O intervalo nocturno significativo durante o qual o caudal m nimo nocturno ocorre por exemplo das 02 00 s 04 00 contando com uma margem razo vel em ambos os sentidos para prevenir situa es esp rias A frequ ncia ideal de monitoriza o ou seja a menor frequ ncia de amostragem dos dataloggers ou registo CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O telem trico que garanta a tradu o fiel da variabilidade do caudal para o fim em vista por exemplo 1 5 15 30 ou 60 minutos Quanto maior a variabilidade maior a frequ ncia necess ria dura o ideal das campanhas de monitoriza o ou seja o menor n mero de dias de registo que permitir obter uma ideia razo vel dos diferentes tipos de padr es de varia o di ria ou sazonal Este ltimo par metro ser significativo nos casos em que se pretenda um con
276. ntes Perdas reais 313 315 115 401 m ano 197 914 Passo 9 Avalia o das parcelas correspondentes s perdas reais De modo a fechar o ciclo recomend vel usar os melhores m todos dispon veis ex an lise de consumos nocturnos para avaliar directamente as perdas reais e comparar os resultados com os obtidos no Passo 8 A aplica o considera as diversas parcelas das perdas reais e executa a respectiva soma Quadro 38 C lculo das perdas reais dados a introduzir na folha 6 Fiabilidade exactid o Perdas reais 125 000 m ano 23 62 Valor Fugas nas condutas de adu o e ou distribui o 100 000 m ano 21 50 Fugas e extravasamentos nos reservat rios de adu o e ou distribui o 5 000 21 50 Fugas nos ramais a montante do ponto de medi o 20 000 m ano 101 300 O preenchimento da folha 6 encerra o c lculo do balan o h drico No Quadro 39 ilustra se o resultado final AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 103 104 Quadro 39 Componentes do balan o h drico o exemplo do subsistema norte do munic pio de S B rbara Consumo autorizado gua entrada no sistema 1 169 460 856 145 3 11 2 10 Perdas de gua 313315 13 49 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Consumo autorizado f
277. ntes a roturas e avarias n o detectadas directamente e a quantifica o e subsequente controlo das perdas Onde se revele tecnicamente vi vel e economicamente justific vel uma segunda fase complementar da primeira corresponder aplica o de t cnicas de gest o de press es dentro de ZMC ou conjuntos de ZMC de modo a tentar reduzir gradualmente o volume de perdas ao m nimo poss vel A gest o activa de press es detalhada na sec o 7 3 Um sistema de medi o zonada consistir assim de um conjunto de ZMC cada uma equipada em perman ncia de um ou mais medidores de caudal no s pontos s de alimenta o e sa da de caudal idealmente acoplados a sistemas de registo dos valores medidos e ou a equipamento de transmiss o remota Em certos casos poder ser necess rio optar pelo estabelecimento tempor rio das ZMC sobretudo na fase inicial do processo As condi es topol gicas funcionais e operacionais da rede de distribui o s o determinantes para a configura o das ZMC Nomeadamente influenciar o o n mero de pontos de alimenta o medi o e o modo de interac o entre zonas vizinhas A medi o zonada e a simula o hidr ulica O sucesso de um sistema de medi o zonada depende em grande medida do uso correcto das ferramentas de an lise dispon veis das quais a mais importante sem d vida a modela o matem tica do comportamento hidr ulico da rede Por outro lado a constru o de
278. nuten o da Rede Detec o de Fugas Auditorias em ZMC para eliminar perdas F sicas Clientes Directos Assist ncia T cnica Local Auditorias em locais vagos ou sem contador para eliminar perdas econ micas 12 2 Avalia o da dimens o do problema Como metodologia para avalia o do problema aplicaram se as sugest es do manual do IWA nomeadamente o c lculo do balan o h drico Quadro 55 tendo sido repartido o problema das perdas pelas poss veis diversas origens de forma a avaliar o tipo e a amplitude das ac es a desenvolver Indicadores de desempenho utilizados em 2000 Perdas globais na distribui o 39 7x10 m ano Roturas em condutas 1 433 Roturas em ramais 4 430 Resultados obtidos no final de 2003 Os Perdas globais na distribui o 30 5x10 Roturas em condutas 906 Roturas em ramais 4 016 indicadores de desempenho recomendados pela IWA calculados para o ano de 2003 constam do Quadro 56 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Quadro 55 Balan o h drico de 2003 Unidade Agua entrada Consumo autorizado facturado Consumo autorizado 94 060 152 75 5 Consumo facturado medido Incluindo gua exportada 92 464 311 74 2 Consumo facturado n o medido 1 595 842 1 3 gua Facturada 94 060 152 75 5 Consumo autorizado n o facturado 94 960 152 76 2 900 000
279. o A ltima causa de perdas aparentes referida dificuldade de acesso aos contadores dificilmente controlada pela entidade gestora que poder estimular a realiza o de auto leituras combinar hor rios de leitura com os clientes e requerer altera es quando da realiza o de obras na habita o que incluam os sistemas prediais de gua A telemedi o domicili ria a pre os competitivos abre novas portas para muitas situa es sendo esta uma delas 2 4 Dimens es do problema 2 4 1 Dimens o econ mico financeira As perdas de gua correspondem a gua que n o facturada nem utilizada para outros usos autorizados mas que captada tratada transportada em infra estruturas de elevado valor patrimonial e com custos de opera o e manuten o significativos A dimens o econ mico financeira das perdas de gua assim de grande relev ncia e constitui em geral a principal motiva o das entidades gestoras que levam a cabo iniciativas no dom nio do controlo activo de perdas Verifica se contudo ser frequente as entidades gestoras n o disporem de dados fi veis sobre o volume anual de gua entrado no sistema e por vezes tamb m desconhecerem com exactid o o volume de gua fornecido aos consumidores Nestas situa es verifica se uma tend ncia sistem tica para subestimar os indicadores de perdas e consequentemente desvalorizar a sua real dimens o econ mica Em Portugal quando predominava a situa o
280. o m ano m ano m ano m ano 0 m 20 016 43 000 5 000 m 3 000 m ano 0 71 016 A aplica o soma automaticamente o volume de gua n o facturada medido com o volume de gua n o facturado n o medido resultando o consumo autorizado n o facturado Quadro 36 Volume de gua autorizado n o facturado 12 950 71 016 m ano 83 966 Quadro 36 C lculo do consumo n o facturado folha 3 Fiabilidade exactid o C lculo do consumo autorizado n o facturado medido 12 950 C lculo do consumo autorizado n o facturado n o medido 71016 m ano C LCULO DO CONSUMO AUTORIZADO N O FACTURADO 83 966 m ano AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 101 Passo 5 C lculo do consumo autorizado A aplica o calcula o consumo autorizado como a soma dos volumes correspondentes ao consumo autorizado facturado e ao consumo autorizado n o facturado Consumo autorizado 772 179 83 966 856 145 Passo 6 C lculo das perdas de gua totais As perdas de gua s o calculadas automaticamente como a diferen a entre a gua entrada no sistema e o consumo autorizado Perdas de gua 1 169 460 856 145 m ano 313 315 m ano Passo 7 C lculo das perdas aparentes Usando os melhores m todos dispon veis avaliar as parcelas do uso n o autorizado e dos err
281. o 0 12 16 20 rea irrigada 27 800 0 5 N mero de meses de rega por ano Consumo para lavagem de ruas autorizado n o facturado n o medido N mero de enchimentos de autotanques por dia 6 meses ano 43 000 2 100 n dia 16 20 16 20 Capacidade m dia de cada autotanque 4 3 0 5 N mero de dias de utiliza o por ano Consumo para servi o de combate a inc ndio autorizado n o facturado n o medido N mero de enchimentos de autotanques por dia 100 dias ano 5 000 20 21 50 6 20 Capacidade m dia de cada autotanque 5 0 5 N mero de dias de utiliza o por CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 50 dias ano 21 50 Quadro 35 cont C lculo do consumo autorizado n o facturado n o medido dados a introduzir na folha 4 Consumo pr prio da entidade n o medido 3 000 51 100 Consumo de processo no tratamento excluindo volume reutilizado 0 mano Consumo para lavagem de condutas e reservat rios 3 000 51 100 Consumo nas instala es e espa os verdes da entidade 0 m ano feito o c lculo autom tico das parcelas correspondentes aos diferentes itens do consumo autorizado n o facturado n o medido Consumo autorizado n o facturado n o medid
282. o colora o ou turva o da gua A caracteriza o e o diagn stico detalhado da situa o exigem o uso de instrumentos de apoio Quando se projectam expans es aos sistemas existentes necess rio avaliar o impacto no sistema existente Quando se alteram significativamente as formas de opera o necess rio prever o efeito que essas altera es podem provocar nos clientes de modo a mitigar eventuais efeitos negativos O mesmo se aplica ao projecto de obras de reabilita o que podem e devem ser aproveitadas para introduzir melhorias globais de desempenho sendo importante comparar alternativas e escolher as que a melhor desempenho global conduzem A transforma o de sistemas densamente emalhados em sistema modulares tamb m complexa e requer uma an lise pr via do sistema sectorizado Dado que o funcionamento hidr ulico de um sistema com alguma complexidade n o intuitivo o apoio da modela o matem tica indispens vel No caso espec fico do controlo de perdas o apoio da modela o matem tica particularmente importante no estabelecimento da medi o zonada 4 3 1 e de solu es de gest o de press es 0 Os modelos de simula o hidr ulica constituem os instrumentos computacionais mais utilizados e consagrados no campo do projecto e do diagn stico de funcionamento de sistemas de distribui o de gua sendo um complemento ao discernimento e experi ncia dos t cnicos envolvidos Os modelos
283. o processo de instala o de um sistema de medi o zonada j anteriormente apresentadas na Figura 23 Levantamento das condi es locais Selec o dos pontos de medi o Selec o aquisi o de medidores e dataloggers Realiza o das obras de constru o civil e instala o de medidores e dataloggers Verifica o do sistema Instala o de ZMC Figura 25 Fases da concep o de um sistema de medi o zonada CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Levantamento das condi es locais No seguimento do trabalho de planeamento que culmina com a an lise das plantas de detalhe ser necess rio proceder se a um levantamento cuidadoso do local escolhido para o medidor nesta fase que as incorrec es eventualmente contidas no cadastro s o detectadas e em que alguma informa o adicional n o registada obtida Uma observa o importante prende se com a vantagem de o levantamento de locais para instala o de uma determinada linha de delimita o dever ser feito todo na mesma altura para permitir que toda a informa o relevante seja obtida em simultaneidade Mudan as na linha de delimita o quando o trabalho de escava o j foi iniciado noutros pontos da mesma linha s o indesej veis e potencialmente dispendiosas A estrat gia a seguir para verifica o do tra ado de um tro o de conduta
284. o de perdas VIAS PARA A ABORDAGEM DO PROBLEMA 45 4 3 Interven es para controlo de perdas reais 4 3 1 Medi o zonada A medi o zonada tratada em detalhe na sec o 7 2 No diagrama da Figura 10 apresentam se as principais etapas envolvidas Avalia o da dimens o do problema Planeamento preliminar do sistema de medi o zonada Defini o de uma estrat gia de Simula o da rede controlo de perdas Planeamento das 2 t Levantamento das condi es Medi o zonada locais Selec o dos pontos de medi o Gest o de press es Selec o aquisi o de Y f medidores e dataloggers Localiza o de fugas k Realiza o das obras de constru o civil Y Repara o Instala o de medidores e dataloggers v Avalia o de resultados Verifica o do sistema Figura 10 Medi o zonada 46 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 4 3 2 Gest o de press es A gest o de press es tratada em detalhe na sec o 7 3 No diagrama da Figura 11 apresentam se as principais etapas envolvidas Avalia o da dimens o do problema Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas Avalia o n veis actuais de press o perdas e roturas Yy v Id
285. o de perdas necess rio estar se simultaneamente perante o n vel econ mico de perdas reais NEPr e o n vel econ mico de perdas aparentes NEPa Isto deve se ao facto dos procedimentos para minimiza o de CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O erros de medi o de consumos n o contabilizados serem independentes dos procedimentos para minimiza o de perdas reais Como j se referiu no Cap tulo 4 a identifica o das interven es a realizar para redu o de perdas aparentes relativamente mais f cil que as necess rias para as perdas reais sendo naturalmente necess rio realizar uma an lise de custo benef cio para definir as interven es a implementar e a prioridade com que dever o ser postas em pr tica Em termos t cnicos o controlo de perdas reais mais complexo que o das perdas aparentes constituindo por isso essa a rea que se aborda com maior profundidade neste manual No que diz respeito s perdas reais importante avaliar o n vel econ mico de perdas reais NEPr ou na terminologia anglo sax nica ELL Economic Level of Leakage correspondente a cada caso de modo a ajustar o esfor o financeiro a realizar em fun o desse valor Os principais factores locais que afectam o NEPr s o Custo de m o de obra custo da gua press o de servi o idade e estado de conserva o das tubagens tipologia das roturas utiliza
286. o do modelo num processo com os seguintes objectivos Identifica o de limita es e erros de configura o no sistema existente com a possibilidade de correc o localizada caso se justifique ainda antes do estabelecimento do novo esquema Exemplos t picos de problemas que os modelos de simula o ajudam a identificar nesta fase s o as v lvulas erradamente abertas ou fechadas redutores de press o mal ajustados etc planeamento iterativo da divis o em ZMC permitindo a simula o dos efeitos das altera es topol gicas e operacionais nas press es da rede e a modifica o de zonas desfavor veis por exemplo zonas com estagna o de caudais ou com press es baixas antes de se passar fase de implementa o simula o e an lise dos regimes de entrada de caudal nas 2 permitindo a selec o do n mero e configura o ideal de pontos de medi o e escolha dos respectivos equipamentos Como se procurar evidenciar no texto subsequente a simula o hidr ulica serve de apoio a muito do trabalho de dimensionamento e implementa o de medi o zonada No entanto deve notar se que o correcto desenvolvimento e valida o de modelos de 1 INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 131 132 simula o implica um volume consider vel de trabalho tanto computacional como de campo podendo facilmente introduzir atrasos na implementa o da medi
287. o e de opera o envolvidos muito poucas entidades gestoras mesmo a n vel mundial utilizam esta tecnologia para efeitos de medi o zonada limitando se normalmente a equipar os medidores mais importantes H exemplos no Reino Unido Hegarty 1994 de esquemas de medi o zonada com cobertura completa do territ rio por telemetria proporcionando uma efici ncia muito alta tanto no controlo de perdas a capacidade de detec o de roturas altamente melhorada podendo actuar se mais cedo como no mbito mais dilatado do controlo da rede com a possibilidade de armazenar e gerir de modo automatizado uma grande quantidade de informa o sobre o comportamento dos caudais Solu es emergentes que come am actualmente a configurar alternativas financeiramente mais acess veis para o caso da INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 163 164 medi o zonada s o as solu es de telemetria sem fios via r dio ou GSM Na compara o de metodologias os argumentos t cnicos a favor de uma solu o de telemetria s o naturalmente bastante fortes Como se referiu anteriormente toda a gest o do sistema de abastecimento e distribui o de gua tem a ganhar com tal tecnologia com benef cios tais como A facilidade de accionar mecanismos de alarme de informa o imediata com a inerente rapidez de resposta e maior poupan a de gua processo de recolha automat
288. o facturada em 12 36 21 termos de custo Indicadores de Sistema do munic pio desempenho de Vila Faia 30 94 3 14 51 104 gua n o medida 3 26 39 6 24 O indicador de inefici ncia na utiliza o dos recursos h dricos est ligeiramente abaixo do valor m ximo recomendado pelo IRAR 15 no caso do exemplo 1 e um pouco acima no caso do exemplo 2 Contudo a diferen a entre ambos de apenas 3 o que numa an lise isolada n o seria relevante tendo em conta o elevado grau de incerteza destes indicadores Quando se analisam os indicadores de gua n o facturada de perdas aparentes e de perdas reais por ramal as diferen as observadas tornam se muito mais expressivas O sistema do exemplo 1 que partiu de uma situa o pior do que a situa o actual do sistema do exemplo 2 em termos de gua n o facturada da ordem de 40 antes da entidade dar in cio ao controlo activo de perdas j conseguiu recuperar para quase metade As perdas aparentes tamb m s o muito inferiores A maior diferen a regista se por m nos resultados do indicador 1 08 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O perdas reais por ramal um dos mais importantes que mostra claramente que o sistema do exemplo 2 apresenta problemas estruturais mais graves do que o do exemplo 1 Tamb m a incerteza associada aos indicadores muito maior no exemplo 2 exc
289. o geral 13 1 1 Perfil do operador O sistema de abastecimento de Mafra operado pela Compagnie G n rale des Eaux O Quadro 57 apresenta a informa o que caracteriza o perfil deste operador Quadro 57 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Mafra Modelo institucional Servi os Municipalizados Servi os Municipais LI Empresa P blica Empresa Municipal Concess o Tipo de actividade 4 Abastecimento p blico de gua LI Saneamento de guas residuais urbanas LI Gest o de res duos s lidos urbanos Dimens o do operador Volume de neg cios 6 9 x 10 valores de 2003 Volume de gua entrada no sistema 5 659x10 m ano N mero total de empregados 71 N mero total de clientes registados 32 079 Comprimento total de condutas de adu o e distribui o excluindo os ramais de liga o 848 km Tipo de sistema 9 Adu o Distribui o 13 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de perdas O controlo de perdas um dos objectivos fundamentais da entidade gestora por motivos econ micos ambientais de seguran a e de garantia da qualidade do servi o prestado aos clientes de real ar que neste concelho as raz es principais est o for osamente relacionadas com a limita o de caudal dispon vel e pelo pre o de aquisi o de gua EPAL 249 250 Existem tr s entradas de gua no concelho duas provenientes
290. obter perfis de consumos padronizados teis para o estabelecimento do n vel base de perdas e para eventual utiliza o como dados dos modelos matem ticos No que diz respeito ao n vel econ mico de perdas dever ser adoptada a metodologia apresentada em 6 4 Organiza o dos recursos humanos Um dos aspectos mais importantes do esfor o de combate s perdas a organiza o cuidada de uma estrutura de pessoal apropriada A equipa de controlo de perdas dever ser formada em fun o do tipo e volume de trabalho estimados A estrutura poder ser centralizada ou para entidades gestoras de maior dimens o as equipas de controlo de perdas formar o v rias unidades espalhadas pelos diversos centros de distribui o com as tarefas de tomada de decis o a cargo do gestor de perdas Este poder acumular fun es com outras responsabilidades e poder ser auxiliado na interpreta o dos resultados por um t cnico especializado ou pelo engenheiro respons vel pelo sector Em qualquer dos casos haver sempre uma grande depend ncia da estrutura existente para suporte da informa o coligida e dos instrumentos de an lise Dado o volume de dados apreci vel que produzido por um sistema de medi o zonada em pleno funcionamento quase imprescind vel a exist ncia de um eficaz sistema de informa o que permita n o s a organiza o e f cil recupera o dos dados acumulados como a sua disponibiliza o para os instru
291. ociados medi o Estima se que em Portugal estas perdas atinjam em m dia os 40 correspondendo a 70 milh es de euros considerando se como objectivo a atingir a meta de 15 Em s ntese Portugal regista valores elevados de perdas que nomeadamente condicionam a implementa o de regimes econ micos e financeiros adequados nos servi os de guas sendo o potencial de ac o na maioria dos sistemas ainda muito grande Para al m da valia ambiental social e de sa de p blica o controlo de perdas permite significativos ganhos econ micos o que deve ser um incentivo para a actua o das entidades gestoras nesta mat ria Pode assim concluir se que a defini o e a implementa o de uma estrat gia activa de controlo de perdas um aspecto essencial para o desenvolvimento do sector Neste quadro o Instituto Regulador de guas e Res duos o Instituto da gua entenderam desenvolver com o apoio do Laborat rio Nacional de Engenharia Civil o presente guia t cnico sobre controlo de perdas de gua em sistemas p blicos de adu o e distribui o cujo objectivo apoiar as entidades gestoras nesta tarefa complexa mas essencial para a garantia de uma adequada distribui o p blica de gua Este guia destina se essencialmente aos t cnicos das entidades gestoras que t m a seu cargo a explora o de sistemas de abastecimento de gua Pretende se assim dar mais um contributo para que progressivamente seja poss vel servir
292. om sticos nocturnos e outros programa de tratamento de dados para determina o de indicadores de perdas reais desenvolvido localmente EPANET para projecto de ZMCs e sua futura calibra o 14 6 An lise de resultados 14 6 1 An lise econ mica do controlo de perdas Este tipo de an lise ainda n o foi desenvolvida O CASO DE OEIRAS 265 14 6 2 Balan o final comentado O insuficiente grau de sectoriza o da rede n o permite ainda uma avalia o razo vel dos impactos na qualidade do servi o prestado e muito menos uma caracteriza o quantificada dos mesmos De qualquer modo a implementa o do programa de controlo de perdas j originou desenvolvimentos significativos no programa de gest o de consumidores e sistema de informa o geogr fica pretendendo se a breve prazo implementar iniciativas semelhantes na rea das repara es de redes por forma a permitir uma correcta avalia o de componentes de perdas reais BABE 266 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 15 O CASO DE SANTO TIRSO 15 1 Descri o geral 15 1 1 Perfil do operador O sistema de abastecimento de Santo Tirso operado pela Indaqua Santo Tirso Gest o de guas de Santo Tirso S A O Quadro 61 apresenta a informa o que caracteriza o perfil deste operador Quadro 61 Perfil do operador do sistema de abastecimento de Santo Tirso Modelo institucional LI Servi os Municipalizados Servi
293. omponentes do balan o h drico 51 5 2 Auditorias anuais de 54 5 2 1 Recolha dos dados 54 5 2 2 Fiabilidade e exactid o dos 55 5 3 Indicadores do desempenho econ mico financeiro 57 5 4 Indicadores do desempenho t cnico 58 5 4 1 Indicadores de desempenho 58 5 4 2 Inconvenientes do uso de 59 5 4 3 Indicadores recomendados 61 5 5 Indicador do desempenho ambiental 65 5 6 Considera o da dimens o de sa de p blica 65 5 7 Considera o da dimens o 65 5 8 Avalia o global e tomada de 66 5 9 Aplica o computacional para c lculo do balan o h drico e dos indicadores de perdas de gua 70 5 10 Avalia o da incerteza dos 73 5 11 Exemplos de aplica o 76 5 11 1 Nota introdut ria a 76 5 11 2 Exemplo 1 Sistema do Munic pio
294. onada regula o outros factores Y disponibilidade do recurso 2 2 press o medi tica etc Gest o de press es j X gt Controlar Localiza o de fugas je lt _ activamente _ 5 g gt perdas lt Defini o de s estrat gia de Repara o manuten o Yy Y Defini o de estrat gia de Avalia o de resultados controlo Figura 8 Avalia o da dimens o do problema CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 4 2 2 Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas A defini o de uma estrat gia de controlo de perdas tratada em detalhe no Cap tulo 6 No diagrama da Figura 9 apresentam se as principais etapas envolvidas Avalia o da dimens o do problema Yy E Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas v Medi o zonada v Gest o de press es A Localiza o de fugas v Repara o Avalia o de resultados Defini o objectivos estrat gicos Yy Caracteriza o preliminar do sistema v Determina o do custo da gua e do n vel actual de perdas Y Identifica o de m todos de controlo activo e seus custos v C lculo do n vel econ mico de perdas para o s m todo s em avalia o Figura 9 Defini o de uma estrat gia de control
295. onsumo medido n o facturado a aplica o faz o c lculo automaticamente AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 87 88 CA indica o de 0 como estimativa do erro significa que se considera n o haver estimativas sistematicamente por defeito ou por excesso A incerteza da estimativa em si tida em conta na avalia o dos consumos autorizados n o medidos Note se que se est a reconhecer que a estimativa de uso n o autorizado muito grosseira admitindo que o valor real das parcelas se situa entre O e at 4 vezes o valor indicado valor 300 Perdas aparentes 4 800 m ano 46 400 0 07 x 4 426 870 m ano 11 885 361 913 m ano Passo 8 C lculo das perdas reais A aplica o calcula as perdas reais como a diferen a entre as perdas totais e as perdas aparentes Perdas reais 1 175 449 361 913 m ano 813 536 m ano Passo 9 Avalia o das parcelas correspondentes s perdas reais De modo a fechar o ciclo recomend vel usar os melhores m todos dispon veis ex an lise de consumos nocturnos para avaliar directamente as perdas reais e comparar os resultados com os obtidos no Passo 8 No caso deste exemplo a entidade gestora j procede medi o de caudais m nimos nocturnos em algumas partes do sistema o que lhe permite obter desde j estimativas da gua perdida em fugas nas condutas de adu o
296. ontrolo Sectoriza o total da rede de distribui o investimento e execu o dos trabalhos de sectoriza o explora o dos sistemas existentes de acordo com uma pol tica activa de controlo de perdas Reavalia o peri dica dos objectivos estabelecidos em 2 264 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 14 4 Interven es para controlo de perdas 14 4 1 T cnicas de controlo de perdas As t cnicas de controlo de perdas adoptadas contemplam Controlo de perdas reais atrav s da monitoriza o de caudais m nimos nocturnos controlo activo de perdas reais substitui o de tubagens maior rapidez na repara o de roturas gest o de press o substitui o de contadores 14 4 2 T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de fugas A monitoriza o de caudais m nimos nocturnos como forma de estabelecimento de prioridades de zonas a serem alvo de sondagem ac stica de redes e ramais podendo ou n o serem utilizados step tests Pretende se a curto prazo uma verifica o de dois em dois anos de toda a rede Os equipamentos utilizados s o Vareta ac stica ac stico ac sticos 14 5 Aplica es computacionais As aplica es computacionais usadas s o as seguintes Programas de telemedi o e de recolha de dados por datalogger programa Socrates para caracteriza o de consumos d
297. or m nimo de refer ncia que pode ser calculado a partir de uma equa o emp rica deduzida a partir dos resultados de um n mero consider vel de estudos experimentais realizados em sistemas bem constru dos operados e mantidos de diversos pa ses Lambert et al 1999 Perdas reais m nimas l ramal dia 18 m 0 8 0 025 10 c CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O onde Lm comprimento da rede n mero de ramais Lp comprimento m dio dos ramais medido entre a borda da estrada e o ponto de medi o de caudal m P press o m dia de opera o kPa As vari veis que entram na equa o foram deduzidas empiricamente a partir de casos de estudo Esta equa o considera as seguintes componentes Fugas em condutas 18 de conduta dia metro de altura piezom trica fugas em ramais entre a conduta e o limite de propriedade 0 8 I ramal dia metro de alt piezom trica fugas em ramais entre o limite de propriedade e o contador 25 de ramal dia metro de altura piezom trica Em geral sistemas com boa manuten o tendem a apresentar valores deste ndice pr ximos de 1 0 enquanto sistemas com deficiente manuten o apresentar o valores mais elevados Os quadros seguintes fornecem valores indicativos m nimos expressos em fun o da press o de servi o e do comprimento m dio dos ramais obtidos a partir da express o anterior
298. ores No in cio da Concess o verificou se que 41 dos contadores de pequeno calibre apresentavam per odos de instala o superiores a 15 anos situando se a maioria numa faixa entre 20 e 30 anos Al m de CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O contrariar o disposto na legisla o vigente esta situa o originava elevadas perdas de receita devido subcontagem Este efeito tanto mais acentuado quanto maior for a idade dos contadores e menor for a classe de consumo Estudos efectuados pela Indaqua Santo Tirso Trofa em 20017 mostraram que um determinado subsistema de abastecimento e ap s uma campanha de substitui o de contadores foi obtido um ganho m dio de contabiliza o dos volumes de gua fornecida na ordem dos 20 Figura 65 e Quadro 63 Conclui se tamb m ser importante o c lculo dos prazos econ micos de substitui o dos contadores que no caso da Indaqua Santo Tirso Trofa resultaram sempre inferiores aos valores limites legislados Relativamente ao controlo das perdas reais as condi es de funcionamento da rede de distribui o principalmente no que respeita press o a que est sujeita t m uma influ ncia significativa sistemas de abastecimento foram efectuadas altera es de funcionamento de modo a que as press es diminu ssem para valores m nimos respeitando o valor legislado e garantindo sempre o fornecimento de gua sem defici ncias O
299. orma adequada desenvolvimento das aplica es recolha da informa o verifica o e valida o dos dados de campo forma o incorpora o na rotina operacional da empresa manuten o e explora o GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRANTE DA GEST O DOS SISTEMAS 37 A disponibilidade de meios t cnicos e financeiros n o condi o suficiente para o sucesso na implementa o destas aplica es frequente verificar se que os sistemas desenvolvidos s o pouco utilizados no dia a dia As raz es mais comuns s o Um sistema de integrado um informa o factor de sucesso para a gest o das 38 perdas Falta de receptividade dos utilizadores finais por reac o negativa altera o de rotinas estabelecidas por falta de prepara o t cnica ou por desajuste das facilidades implementadas e das necessidades efectivas excessivo n mero de vari veis registadas o que resulta em elevados tempos de resposta do sistema inform tico e em volumes de dados exagerados e dificilmente manipul veis complexidade excessiva de alguns procedimentos acarretando necessidade de forma o para tarefas que deveriam ser intuitivas dificuldade de di logo com outros sistemas de informa o Existem para evitar este tipo de ocorr ncia alguns princ pios fundamentais a adoptar Princ pio da satisfa o do utilizador o desenvolvimento de um sistema de informa o n o um objectivo em si me
300. os intervalo de amostragem sampling interval na designa o em ingl s e intervalo de registo logging interval O primeiro refere se ao intervalo entre leituras nem todas registadas O segundo refere se ao intervalo de tempo entre registos que podem resultar da m dia ou da totalza o dos resultados das leituras representar um valor instant neo ou ainda um extremo verificado no intervalo por exemplo leitura m xima ou m nima Este um ANEXO 2 EQUIPAMENTO DE REGISTO 297 298 dos aspectos mais importantes da correcta programa o de dataloggers uma vez que condiciona a veracidade dos registos que s o efectuados A programa o dever ser efectuada com plena consciencializa o de qual o tipo de sinal qual a sua amplitude e a do sensor quais os intervalos de amostragem e de registo e qual a natureza do valor registado m dia total instant neo ou extremo sempre importante programar um intervalo de registo em conson ncia com as capacidades do equipamento de medi o com a variabilidade do fen meno medido e com a natureza do valor transmitido m dia total instant neo ou extremo por forma a tirar o melhor partido poss vel do processo e atingir um equil brio correcto entre o detalhe conseguido e a dura o do registo ou a autonomia do equipamento As quest es ligadas limita o da capacidade de armazenamento dos dataloggers s o cada vez menos limitativas pois a diminui o gradual dos p
301. os Municipais LI Empresa P blica LI Empresa Municipal Concess o Tipo de actividade 4 Abastecimento p blico de gua LI Saneamento de guas residuais urbanas LI Gest o de res duos s lidos urbanos Dimens o do operador Volume de neg cios 2 11x10 ano Volume m dio di rio de gua entrada sistema 2 14x10 m ano N mero total de empregados 31 N mero total de clientes registados 12 895 m dia anual Comprimento total de condutas de adu o e distribui o excluindo os ramais de liga o 220 7 km m dia anual Tipo de sistema Adu o Distribui o 15 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de perdas Os elevados investimentos necess rios para aumentar a cobertura do servi o bem como para manuten o e melhoramento dos OcasoDE SANTO TiRSO 267 268 sistemas em explora o obrigam a reflectir sobre todas as poss veis formas de aumentar a efici ncia do servi o Numa Concess o onde a quase totalidade da gua distribu da fornecida em alta com custos significativos o controlo e a redu o das perdas de gua inserem se numa rea de interven o de extrema import ncia sob o ponto de vista econ mico Por outro lado reveste se tamb m de grande import ncia a abordagem desta mat ria em termos ambientais j que a escassez do recurso h drico tende adop o de medidas racionaliza o dos usos No in cio da Concess o em 2 de Novem
302. os de medi o A aplica o calcula a respectiva soma de modo a obter as perdas aparentes Quadro 37 C lculo das perdas aparentes dados a introduzir na folha 5 Fiabilidade exactid o Uso n o autorizado 15000 m ano 36 105 Valor Consumo relativo a utiliza o fraudulenta de marcos e bocas de inc ndio e de rega 10 000 m ano 21 50 Consumo relativo a liga es il citas 5000 1 101 300 Estimativa dos erros sistem ticos do consumo autorizado 100 401 m ano Estimativa do erro sistem tica da micro medi o erro do contador da leitura e do registo 6 20 Estimativa do erro sistem tico da gua autorizada n o medida 21 50 Esta percentagem traduz erro sistem tico que se considera haver e aplica se soma do consumo medido facturado e do consumo medido n o facturado a aplica o faz o c lculo automaticamente Esta percentagem aplica se soma do consumo n o medido facturado do consumo n o medido n o facturado a aplica o faz o c lculo automaticamente 1 02 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Perdas aparentes 10 000 5 000 0 10 x 695 333 76 12 950m ano 0 20 x 76 845 m ano 71 016 m ano 115 401 Passo 8 C lculo das perdas reais A aplica o calcula as perdas reais como a diferen a entre as perdas totais e as perdas apare
303. os diversos equipamentos Defici ncias de sincronismo podem provocar erros muito grosseiros na avalia o dos caudais m nimos nocturnos em particular se os caudais efluentes das ZMC forem significativos An lise de dados O principal objectivo da an lise dos dados resultantes da medi o zonada permitir a tomada de decis es no sentido da minimiza o simult nea dos custos das perdas redut veis isto pass veis de redu o e do investimento a fazer na sua detec o O custo das perdas redut veis estimado a partir do n vel de perdas da ZMC utilizando a m dia dos caudais nocturnos recentemente amostrados Seja a monitoriza o cont nua ou INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 167 168 resultante de campanhas tempor rias parece evidente que h todas as vantagens em utilizar na estimativa de caudais de fuga o maior n mero de dias do registo recente que sejam significativos A pr tica brit nica indica um m nimo de 7 dias como representativo do n vel de perdas corrente Por outro lado estudos efectuados pelo LNEC nas redes de Lisboa ver Alegre et al 1992 e na regi o de Almada Alegre 1994 revelaram uma certa variabilidade dos dados que diminui o grau de confian a na validade de amostras curtas Estas s o por outro lado mais vulner veis a caudais ocasionais por exemplo gerados intermitentemente por grandes consumidores No entanto deve manter se
304. os no mesmo local antes e ap s a detec o e repara o de uma fuga loggers 258 Figura 61 Representa o de fugas no 258 Figura 62 Detec o de fuga atrav s do sistema de telegest o registo normal com fuga e registo ap s 259 Figura 63 Controlo de n veis e caudais atrav s do sistema de telegest o pista irei iva dci 259 Figura 64 Apoio ao Departamento de Controlo e Redu o de Perdas xvii xvili Figura 65 Comportamento metrol gico dos contadores dom sticos Ganho m dio ap s campanha de substitui o Figura 66 Curva de consumos de uma 2 Figura 67 Detec o e repara o de uma rotura em conduta atrav s do CMN lara adia ce Sons ga Figura 68 Varia o das press es na rede com CMN Figura 69 Balan o h drico e indicadores de desempenho em 2002 e 2003 a NDICE DE QUADROS Quadro 1 Valor anual aproximado do mercado das perdas de gua Quadro 2 Componentes do balan o h drico Quadro 3 Bandas de exactid o dos dados Quadro 4 Banda de fiabilidade da fonte de
305. otal de clientes registados 102 028 Comprimento total de condutas de adu o e distribui o excluindo os ramais de liga o 1 200 km Tipo de sistema Adu o Distribui o 10 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de perdas Uma das principais preocupa es da AdC guas de Cascais SA quando iniciaram o Contrato de Concess o da Explora o do Sistema Municipal de Distribui o de gua e de Drenagem de guas Residuais do Concelho de Cascais em Janeiro de 2001 foi reduzir o volume de gua n o facturado de modo a ser poss vel garantir uma gest o sustentada do projecto de concess o OcasoDE Cascas 215 216 Os SMAS de Cascais no de 2000 lan aram no sistema 22 421 000 de gua tendo sido apenas poss vel facturar 62 8 deste volume Durante o ano de 2001 as fugas aumentaram ainda 1 7 em rela o ao ano anterior Em 2002 seria necess rio haver uma redu o de perdas e fugas na adu o armazenagem e distribui o no valor de 9 para que o volume de gua n o facturado diminu sse para valores que permitiriam viabilizar o or amento da empresa previsto para este ano Do ponto de vista t cnico reduzir em 9 o volume de perda de gua num nico ano claramente um desafio para quem assume responsabilidades nesta mat ria Quadro 48 Alguns valores referentes a 2001 gua produzida no sistema 23 196 554 m Percentagem de perdas 38 9
306. ouco relevantes j que na sua maior parte n o correspondem a volumes de gua efectivamente captados desnecessariamente O indicador ambiental de perdas recomendado Perdas reais m gua entrada sistema Este indicador faz parte do sistema de indicadores de desempenho do IRAR no uso dos recursos h dricos x100 5 6 Considera o da dimens o de sa de p blica A dimens o de sa de p blica pode ser indirectamente tida em conta pelo indicador de desempenho t cnico de perdas reais j que a probabilidade de ocorr ncia de contamina es tanto maior quanto mais elevado for o estado de degrada o das infra estruturas 5 7 Considera o da dimens o social A avalia o da dimens o social pode ser feita atrav s de estudos sociol gicos baseados em entrevistas ou inqu ritos que permitam conhecer percep o que os cidad os t m das perdas de gua o grau de aceita o face s perdas da entidade gestora com quem t m uma rela o de cliente O papel que desempenham e o que estariam dispostos a desempenhar como agentes activos do sistema de controlo de perdas Estes estudos podem ser mais simplificados ou mais complexos Recomenda se a elabora o de um primeiro estudo mais completo seguido de actualiza es peri dicas eventualmente feitas atrav s de mecanismos simplificados AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA Os valores de des
307. perdas por unidade de comprimento de conduta ou por ramal A experi ncia internacional demonstra que a maior propor o de perdas ocorre nos ramais e n o nas condutas principais excepto nos casos de baixa densidade de ramais O indicador de perdas reais anuais expresso em termos do n mero de ramais dado por Volume anual de perdas reais m3 ano x1000 ano sistema pressurizado xn de ramais x 365 Perdas reais I ramal dia A IWA recomenda que se escolha o indicador de desempenho expresso por ramal em redes que tenham um m nimo de 20 ramais por km Nos sistemas onde esta condi o n o se verifica tas como sejam os sistemas exclusivamente de adu o e armazenamento ou a generalidade dos sistemas rurais mais adequado utilizar o indicador de perdas expresso em termos de comprimento de conduta Deve notar se que no caso do indicador expresso em termos de comprimento de conduta pode utilizar se no denominador tanto o comprimento total de condutas apenas excluindo ramais como o AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 61 62 comprimento total de condutas e ramais A segunda op o pode parecer teoricamente mais correcta mas na opini o dos autores prefer vel adoptar a primeira uma vez que raramente as entidades gestoras disp em de informa o fi vel sobre o comprimento total de ramais Assim a express o de c lculo do indicador a seguinte Perdas reais l km conduta dia
308. pon vel no mesmo s tio com a designa o Auditorias de perdas Exemplo2 StaB rbara xIs C lculo do balan o h drico Passo 0 descri o do subsistema e dados a considerar Neste passo define se o sistema ou parte do sistema a auditar e as datas de refer ncia neste caso um ano Identificam se ainda os dados complementares do balan o h drico necess rios ao c lculo dos indicadores de perdas Na Figura 20 apresenta se o esquema da rede a analisar Transfer ncia Origem pr pria de outro de gua sistema Caudal m dio Caudal m dio 55 0 m s Venda a outra entidade Caudal m dio 16 12 m h Figura 20 Esquema do Subsistema Norte de Sta B rbara 94 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Caudal m dio entrado no sistema 133 5 m h cerca de 700 consumidores 11 500 habitantes densidade de ramais 30 km de conduta cerca de 950 ramais comprimento m dio dos ramais 15 press o m dia de servi o 40 O Quadro 28 apresenta a identifica o e o per odo de an lise e o Quadro 29 os restantes dados referidos Quadro 28 Identifica o dados a introduzir na folha 1 Designa o da entidade gestora C mara Municipal de S B rbara Designa o da unidade operacional Divis o de Controlo de Perdas Nome do respons vel pelo balan o h drico Manuel Silva E mail do respons vel pelo balan o h drico msilva Dyahoo com
309. portuguesa do manual de utiliza o do programa EPANET 2004 est publicada na mesma s rie editorial que o presente manual 3 Para subscrever consultar as instru es publicadas no website acima citado CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O solicita es e das condi es operacionais mantendo o modelo sua validade depois de transferido para o novo programa A op o pelo EPANET permite assim uma abordagem simples e imediatamente dispon vel ao desenvolvimento dos modelos sem custos de aquisi o potenciando toda a fase de aprendizagem e forma o do know how interno da entidade gestora sem preju zo de mais tarde ser tomada uma decis o de cariz mais definitivo que poder indicar a manuten o do mesmo programa de computador ou a op o por um outro em fun o da evolu o dos principais sistema de informa o da entidade gestora sistema de telegest o sistema de informa o geogr fica sistema de clientes e da oferta presente no mercado Pelo que atr s foi exposto n o existe justifica o para abdicar da utiliza o de ferramenta t o til e acess vel No entanto necess rio distinguir claramente entre o programa de computador e o modelo da rede X Se n o servir para o desenvolvimento utiliza o efectivos de modelos espec ficos para as redes a gerir a mera aquisi o de um programa sofisticado em si n o serve certamente os objectivos de nen
310. preliminar Trabalho preliminar O trabalho preliminar na gest o de um esquema de medi o zonada passa antes de mais pela selec o das t cnicas de monitoriza o a utilizar sendo as principais op es a medi o de caudais totais e a medi o de caudais nocturnos Tal processo descrito na sec o T cnicas de monitoriza o apresentando se na sec o Necessidades de informa o a informa o b sica a compilar incluindo a informa o cadastral a utiliza o dos registos de consumidores de ocorr ncia de roturas e da sua repara o Na sec o Procedimentos de processamento da informa o descrevem se metodologias para an lise das ZMC e dos padr es t picos de consumo Na sec o Procura do n vel base de perdas apresenta se a metodologia para obten o do n vel base de perdas Finalmente a sec o Organiza o dos recursos humanos refere se ao estabelecimento e organiza o dos recursos humanos envolvidos na gest o de um esquema de medi o zonada T cnicas de monitoriza o Os dois m todos de monitoriza o mais utilizados em esquemas de medi o zonada s o como se referiu anteriormente a medi o de caudais totais e a medi o de caudais nocturnos O m todo dos caudais totais baseia se no c lculo do balan o h drico dentro de cada zona de medi o utilizando volumes de caudal medidos durante um intervalo de tempo e subtraindo dos caudais entrados todos os c
311. presente que o objectivo da an lise que se descreve a da monitoriza o de n veis de perdas correntes pelo que a utiliza o de um hist rico longo pode mascarar os resultados Por outro lado a introdu o de um esquema de medi o zonada permite ir progressivamente aumentando o grau de controlo sobre o comportamento de cada zona e tamb m o conhecimento sobre os seus padr es de consumo Isto permitir ir aumentando a confian a atribu da utiliza o de m dias flutuantes com base em 7 dias N o obstante quanto mais longos os registos dispon veis mais informa o se possui para fundamentar a caracteriza o e de melhores argumentos se dispor para comparar a m dia flutuante obtida em qualquer momento com a m dia mais geral C lculo dos caudais de perdas reais O c lculo do caudal de perdas reais pode ser realizado de duas formas distintas e complementares Uma pela via da realiza o do balan o h drico perdas reais perdas totais perdas aparentes objecto do Cap tulo 5 Outro por via da decomposi o dos caudais m nimas nocturnos em consumos reais e perdas reais Esta decomposi o deve ser baseada na caracteriza o dos consumidores de cada ZMC bem como na an lise dos caudais m nimos absolutos em campanhas explorat rias de curta dura o com registos feitos minuto a minuto CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Manuten o de um sistema de medi o zonada
312. proporcionar uma qualidade de servi o adequada aos consumidores com custos correntes A dimens o social das perdas ser maior se o custo da gua incorporar as perdas CONCEITOS E FACTORES DETERMINANTES DAS PERDAS DE GUA 17 18 unit rios inferiores 0 4 0 5 m Se a estes custos somarmos os de capital n o expect vel obter custos unit rios totais inferiores a 0 55 ou 0 60 m de gua facturada De acordo com APDA 2004 em 16 dos 30 NUTS existentes em Portugal o pre o m dio de venda de gua calculado com base num fornecimento de 120 m ano inferior a 0 55 E m Daqui se conclui a necessidade de aumento de pre os de venda de gua em muitos munic pios portugueses o que far crescer a dimens o social das perdas de gua Controlar as perdas de gua assim tamb m uma quest o de gest o da imagem externa das entidades gestoras Outro aspecto relacionado com a dimens o social das perdas de gua prende se com o papel que o cidad o comum pode ter como agente activo do processo Se devidamente informado e motivado a participar pode prestar um aux lio de grande valia na localiza o de fugas vis veis e na melhor monitoriza o dos consumos dom sticos CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O PARTE Il ABORDAGEM DO PROBLEMA 20 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 3 GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRAN
313. ptado um procedimento de gest o activa de press es Durante o per odo nocturno de baixo consumo as press es na rede tendem a aumentar CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Avalia o da dimens o do problema Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas Medi o zonada Gest o de press es Y Localiza o de fugas Y Repara o Yy Avalia o de resultados sendo poss vel conveniente reduzilas ainda mais do que durante o per odo diurno visto o consumo ser muito reduzido Evidentemente que nem todos os sistemas apresentam margem para redu o de press es e que em certos casos os n veis de press o actuais s o insuficientes A gest o de press es apresenta um grande potencial para a redu o de perdas de gua incluindo a redu o do n mero de roturas e permite uma melhor gest o dos consumos De facto a gest o de press es uma das medidas preconizadas no Programa Nacional para o Uso Eficiente da gua INAG 2001 com maior prioridade de aplica o Nesta sec o s o abordados aspectos que incluem a influ ncia da press o nas perdas reais os benef cios e problemas potenciais associados gest o de press es alternativas para controlo de press es e aspectos a considerar na concep o implementa o opera o e manuten o de um programa de gest o de press es 7
314. qualquer ponto g 5 entre a capta o e o tratamento 2 2 podem localizar se em qualquer ponto lt P jusante do tratamento lt Figura 4 Componentes do balan o h drico e localiza o dos pontos de controlo de caudal 3 4 6 Conserva o de energia O custo de energia conjuntamente com os custos de gua importada nos casos em que a gua tratada adquirida a outra entidade e os custos de pessoal tendem a ser as parcelas mais significativas dos custos globais de opera o A par com o controlo activo das perdas de gua a minimiza o do consumo de energia para al m do estritamente necess rio satisfa o das necessidades dos consumidores constitui uma medida fundamental para que a opera o seja eficiente e racional em termos econ micos e ambientais Acresce que existe uma interac o significativa entre as medidas para redu o de perdas de gua e para redu o do consumo de energia Se houver menos perdas o volume de gua a bombear menor reduzindo assim o consumo energ tico se se reduzir a press o na rede para redu o de perdas de gua e a esta redu o corresponderem menores alturas manom tricas tamb m se reduzem simultaneamente os consumos energ ticos Por outro lado os aspectos de layout e de selec o manuten o e opera o de equipamento de eleva o que podem ser tidos em conta para 30 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O m
315. quando todo o sistema est pressurizado com press es internas superiores s externas o mesmo n o ocorre quando h necessidade de interromper o fornecimento por qualquer raz o Nestas circunst ncias a press o interna baixa e a probabilidade de ocorr ncia de contamina es aumenta substancialmente Note se ainda que a press o interna baixa mais rapidamente nos sistemas menos estanques Assim mesmo que o valor econ mico da gua perdida n o compense o investimento necess rio para as reduzir a dimens o de sa de p blica n o pode deixar de ser considerada A adi o de desinfectante residual minora os riscos mas como se sabe hoje em dia esta n o uma solu o ideal sendo melhor actuar na preven o do que na correc o p s ocorr ncia 2 4 5 Dimens o social As perdas de gua ser o provavelmente os factores de inefici ncia das entidades gestoras para os quais a sociedade mais sens vel e est mais alertada sobretudo quando ocorrem aumentos nos tarif rios Previsivelmente a implementa o da Directiva Quadro da gua que requer art 9 que a tarifa reflicta os custos reais na sua globalidade vai implicar aumentos significativos do pre o da gua em muitos locais do pa s onde tal ainda n o acontece Por outro lado as exig ncias de qualidade da gua fornecida ao consumidor tamb m acarretam aumentos de custos que ter o de ser reflectidos nas tarifas Muito dificilmente uma entidade gestora conseguir
316. r e procedem a uma avalia o dos diversos tipos de acordo a utiliza o pretendida e os diversos condicionalismos 2 Crit rios de selec o Os principais aspectos a tomar em linha de conta na selec o de medidores de caudal s o os seguintes gama de medi o especificada conjunto dos valores da grandeza a medir para os quais o erro do instrumento de medi o supostamente mantido entre determinados limites alcance m ximo e m nimo exactid o da medi o aproxima o entre o resultado da medi o e o valor convencionalmente verdadeiro da grandeza medida repetibilidade da medi o aproxima o entre os resultados de medi es efectuadas em instantes sucessivos de uma mesma grandeza mantendo i m todo de medi o ii ANEXO 1 EQUIPAMENTO DE MEDI O 295 296 observador iii instrumento de medi o iv local condi es de utiliza o Quantitativamente expressa em termos de dispers o dos resultados perda de carga introduzida vulnerabilidade a subst ncias ou materiais presentes na gua possibilidade de medir caudais nos dois sentidos em casos em que possa haver invers o do sentido do escoamento exig ncias de instala o e manuten o custos de aquisi o instala o opera o e manuten o A gama de medi o e a exactid o do medidor de caudal devem naturalmente ser ajustados ao fim a que se destinam Na maioria das tu
317. ra a P 2004a Final WP1 Report The CARE W system of performance indicators for network rehabilitation WP1 project CARE W Computer Aided REhabilitation of Water networks Decision Support Tools for Sustainable Water Network BIBLIOGRAFIA 279 280 Management 5th Framework Programme of the European Union EVK1 CT 2000 00053 LNEC 102 pp Alegre H W Baptista Parena 2004 Indicadores de desempenho para servi os de gua Manual de boa pr tica vers o portuguesa actualizada e adaptada de Performance indicators for water supply services IWA Publishing 2000 IRAR e LNEC ISBN 972 99354 2 4 278 p g APDA 2004 Abastecimento de gua em Portugal o mercado os pre os Comiss o Especializada de Legisla o e Economia da Associa o Portuguesa de Distribui o e Drenagem de guas Julho de 2004 AWWA 1996 Water transmission and distribution colec o Principles and practices of water supply operations 2 edi o 1996 American Water Works Association E U A Baptista J M Alegre H Matos R Neves E B P ssaro D Santos Cardoso A Duarte P Escudeiro Ribeiro A Nunes M 2004 Guia de avalia o de desempenho dos operadores de servi os de guas e res duos Instituto Regulador de guas e Res duos e LNEC Lisboa 110 p g vers o de trabalho Bragalli C Sacchi S 2002 Burst frequency and leakag
318. ra do n vel base de perdas 157 Figura 31 Exemplo do efeito da redu o da press o no caudal Yoshimoto et al 1999 176 Figura 32 Rela o entre as varia es de press o e o caudal de Perdas 177 Figura 33 Controlo de press o usando VRP com press o de sa da fixa adaptado de McKenzie Wegelin 2002 185 Figura 34 Exemplo de perfil de press o de uma VRP com press o de sa da modulada por tempo McKenzie 2001 186 Figura 35 Controlo de press o usando uma VRP com press o de sa da modulada por tempo adaptado de McKenzie e Wegelin 2002 187 Figura 36 Controlo de press o usando uma VRP com press o de sa da modulada por caudal adaptado de McKenzie e 2002 iodo cane 188 Figura 37 Controlo de press o usando VRP com press o de sa da modulada por press o em ponto seleccionado adaptado de McKenzie e Wegelin 2002 189 Figura 38 Faseamento na concep o e implementa o de um programa de gest o de press o 191 Figura 39 Exemplo de resultado de simula o onde se identificam as varia es espaciais de press o e zonas com excesso de press o
319. re os da mem ria computacional tem permitido sobredimensionar cada vez mais as capacidades destes equipamentos No entanto e uma vez que a mem ria dispon vel tem sempre um limite f sico s o diversas as t cnicas utilizadas para maximizar a sua capacidade de armazenamento A mais simples designada por modo de mem ria finita consiste na paragem do processo de aquisi o quando a mem ria se esgota No modo de mem ria em anel efectuado o armazenamento em circuito fechado quando a mem ria se esgota o processo continua escrevendo por cima dos dados mais antigos No modo de auto ajuste uma t cnica de compacta o autom tica o equipamento procede ao registo dos dados ao ritmo programado e ao ocupar a ltima posi o de mem ria alarga automaticamente o intervalo de registo para o dobro substituindo o valor de duas posi es de mem ria consecutivas pela sua m dia para todos os registos O processo repetido tantas vezes quantas as necess rias Outra antiga limita o que hoje em dia est claramente ultrapassada a autonomia em termos de fonte de energia uma vez que a maior parte destes equipamentos j utilizam baterias capazes de v rios anos de servi o cont nuo largamente superiores dura o dos ciclos de manuten o de dados O estabelecimento dos circuitos de recolha leitura e manuten o dos equipamentos no caso dos dataloggers sem dispositivo de transmiss o remota de dados fundamental p
320. res rever ou actualizar o procedimento de c lculo dos caudais perdidos para tomar em linha de conta as novas entradas e ou sa das finalmente reavaliar os valores dos custos das perdas A introdu o de novas liga es de abastecimento para al m de estar ligada ao aumento do n mero de consumidores poder implicar novos cruzamentos da linha de fronteira de uma ZMC A primeira situa o implica apenas o actualizar dos ficheiros de atribui o de consumidores No caso de novos cruzamentos cai se na situa o descrita no ponto anterior pois ou se introduzem novas v lvulas e ou medidores ou s o alteradas as fronteiras das ZMC Mudan as no regime de opera o podem implicar altera es ao regime de caudais de uma ZMC ou entre v rias ZMC podendo ter um efeito significativo na interpreta o dos dados da medi o zonada Tais altera es poder o ser permanentes ou dever se apenas a altera es tempor rias do regime de opera o As mudan as permanentes podem consistir em Aumento ou diminui o da press o de servi o o efeito das varia es de press o no consumo e perdas conhecido qualquer mudan a no regime de press es dever portanto ser seguida de monitoriza o de caudais nocturnos e novo c lculo do n vel base altera es ao regime de bombeamento Podem introduzir altera es nos valores dos caudais e sentidos do escoamento para al m de altera es nas press e
321. reservat rios reservas de abastecimento e concentra es de cloro 234 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Sistema AGEM 2003 Reservat rio R7 RECRERRESECECIITI R7 Consumo Diario R7 Caudal Minimo Sistema AGEM 2003 29 Reservat rio R4 0 55 2 3 7 A 4 Consumo Diario R4 Caudal Minimo Figura 52 Exemplo de consumos di rios e caudais m nimos das redes de distribui o alimentadas pelos reservat rios R4 e R7 11 3 Estrat gia utilizada para controlo de perdas A metodologia anteriormente descrita visa materializar uma estrat gia de controlo e redu o de perdas de gua assente em dois vectores Detec o precoce r pida localiza o e imediata repara o ou isolamento da causa das fugas aplica se quelas fugas cuja dimens o propicia a detec o visual ou o alerta atrav s da monitoriza o dos volumes hor rios 235 236 detec o de fugas n o declaradas atrav s da monitoriza o visualiza o gr fica de consumos di rios e caudais m nimos das redes de distribui o an lise dos respectivos indicadores de desempenho a implementar e pesquisa localiza o com o aux lio de equipamentos
322. rev em normalmente que se mantenha em bom estado as diversas liga es e cabos de corrente el ctrica e de comunica es As unidades de aquisi o de dados e de transmiss o devem ser verificadas ocasionalmente bem como todo o circuito Nos tr s casos ser fundamental assegurar tamb m que todos os procedimentos referentes opera o dos aparelhos s o respeitados incluindo a leitura interroga o reactivamento programa o e restantes ac es 7 3 Gest o de press es 7 3 1 Nota introdut ria A press o num sistema de distribui o reconhecidamente factor determinante para o caudal total de perdas para os consumos e para a taxa de roturas em condutas Apesar desta evid ncia a gest o activa de press es n o normalmente uma prioridade na gest o t cnica de sistemas No entanto se implementada adequadamente e de forma faseada uma medida b sica para redu o de perdas que pode ter grande efic cia com uma boa rela o de custo benef cio Os procedimentos tradicionais de dimensionamento de redes de distribui o pressup em a garantia de um n vel de press o m nima para a situa o mais desfavor vel de consumos e nos pontos mais cr ticos do sistema Assim o estabelecimento dos n veis de press o baseia se em cen rios de ponta no consumo resultando naturalmente em press es superiores ao necess rio durante extensos per odos de tempo em que o consumo inferior se n o for ado
323. ro de medi o dos contadores Ensaio laboratorial de contadores usados de modo a estimar por fabricante e tempo de vida o desvio de medi o dos contadores instalados nos locais de consumo dos clientes CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 11 4 2 T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de fugas A detec o e localiza o ac stica de fugas feita com recurso a Dataloggers Phocus2 da para a detec o de fugas Figura 53 correlador de ru do de fugas da Casella Spectrascan para a localiza o de fuga em conduta previamente determinada com a t cnica anterior Figura 54 e Figura 55 A Equipa de Detec o de Fugas EDF percorre as condutas distribuidoras instalando dataloggers e analisando com o aux lio da aplica o inform tica fornecida pelo fabricante as leituras do per odo nocturno 2h 4h Quando estas leituras indiciam a presen a de uma fuga num determinado trecho de conduta a EDF estima a respectiva localiza o com o correlador de ru do de fugas Figura 53 Dataloggers Phocus2 da Primayer mala de transporte e comunica o com os dataloggers coloca o de um datalogger sobre uma v lvula de seccionamento O caso DE 231 238 A gt RE Ee amp 12 Figura 54 Correlador AquaCorr da Casella Spectrascan unidade de processamento junto da mala de transporte coloca o de u
324. rvi o n o mantida nos n veis desej veis e h que evitar redu es excessivas em zonas da rede onde em consequ ncia se possam registar problemas de contamina o Melhoria da estabilidade da press o na rede O padr o de consumos di rio implica flutua es significativas da press o a menos que esteja implementado o controlo activo da press o A magnitude das flutua es est dependente de factores como as perdas de carga ao longo da rede e da pr pria configura o do sistema Em zonas sujeitas a maiores flutua es para al m do potencial enfraquecimento das infra estruturas podem ocorrer press es fora dos limites admiss veis Press es baixas podem resultar em caudais insuficientes ou no n o funcionamento de certos equipamentos press es altas podem resultar em reverbera o de condutas funcionamento deficiente de aparelhos e dispositivos para aquecimento da gua ou avarias em aparelhos por ser ultrapassada a sua press o de servi o Assim a estabiliza o das press es conduz necessariamente a uma melhoria da qualidade do servi o prestado CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Protec o do estado estrutural da rede e redu o do n mero de novas roturas A ocorr ncia de press es elevadas e de flutua es di rias significativas de press o s o reconhecidamente causas importantes de enfraquecimento das infra estruturas e de aumento da taxa de roturas portanto reduzi
325. s Opera o de rotina A opera o de rotina inclui tarefas de explora o e manuten o das ZMC destacando se a monitoriza o de rotina a organiza o CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O de recursos a interpreta o dos resultados e a manuten o propriamente dita 22 fase da gest o de ZMC opera o de Monitoriza o de rotina rotina Uma vez obtidos os n veis base e os n veis econ micos de perdas a monitoriza o de rotina levada a cabo nas ZMC permite que quaisquer altera es ao regime de caudais nocturnos sejam detectadas e observadas fornecendo a informa o necess ria para a identifica o da ocorr ncia de n veis de perdas inaceit veis Esta an lise pode ser complementada pela observa o de eventuais altera es que ocorram em todo o padr o de consumo da ZMC A monitoriza o de rotina num sistema de medi o zonada pode efectuar se por leitura directa manual ou de modo autom tico seja por armazenamento local dos dados em datalogger seja por transmiss o a uma central via um sistema de telemetria sofistica o crescente corresponde tamb m uma efic cia acrescida devendo notar se que hoje em dia s o de facto as duas ltimas solu es as mais utilizadas delas dependendo em boa parte a efici ncia da metodologia de medi o zonada Leitura manual do medidor A leitura manual directa de medidores por inspectores foi a t cnica vigente em proce
326. s A estrat gia utilizada por esta empresa para o controlo de perdas de gua na rede passa por Sensibiliza o do pessoal para a necessidade de diminui o das perdas de gua no concelho 252 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O assegurar s equipas directamente envolvidas nesta rea ac es de forma o espec ficas em metodologias t cnicas e equipamentos de controlo de perdas e detec o de fugas aplica o de medidas que visam a repara o imediata das avarias detectadas e a minimiza o dos tempos de interrup o do abastecimento de gua identifica o das redes com maior incid ncia de avarias fugas e renova o das respectivas tubagens controlo dos contadores de entrada de gua no sistema controlo dos contadores dos consumidores e um seguimento mais apertado dos grandes consumidores com sistema de telecontagem plano de substitui o dos contadores dos consumidores cumprindo com uma periodicidade inferior ou igual definida na legisla o em vigor dependendo dos di metros e consumos registados utiliza o de contadores em todos os pontos de consumo mesmo que n o sejam alvo de factura o implementa o de uma metodologia activa de detec o de fugas exist ncia de uma equipa dedicada exclusivamente ao controlo e detec o de fugas na rede sectoriza o da rede e cria o de Zonas de Medi o de Caudais ZMC tendo por base reas de infl
327. s como em i Podem implicar a introdu o de novos medidores ou substitui o de existentes e nesse caso as CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O opera es descritas na sec o Modifica es aos limites de zona ser o necess rias novo zonamento operacional com as caracter sticas consequ ncias em tudo semelhantes ao descrito na sec o Modifica es aos limites de zona Tal como com as mudan as permanentes a opera o normal do sistema pode introduzir altera es tempor rias na press o caudal e direc o de escoamento Exemplos dessas ac es s o Subdivis o da ZMC para localiza o de fugas manobras de v lvulas para opera es de limpeza repara o reabilita o ou amplia o mudan as tempor rias ou sazonais no consumo fundamental que tais altera es sejam registadas e tomem em aten o o sistema de medi o zonada Manuten o da instala o e do equipamento de medi o A manuten o dos medidores de caudal fundamental para garantir a fiabilidade da medi o Os tipos de medidores que s o adequados para utiliza o em medi o zonada foram j discutidos sendo o Anexo 1 dedicado descri o e discuss o das suas caracter sticas Os medidores listados t m demonstrado na sua maioria n o necessitar de cuidados especiais para al m das recomenda es dos fabricantes para al m de problemas de conde
328. s novos sistemas de controlo de press o em ZGP existentes e localiza o de sobrepressoras em certas zonas de forma a permitir a redu o da press o noutras Em sectores dos sistemas de distribui o com v rias ZMC o potencial para redu o da press o deve ser avaliado considerando os valores da press o nos v rios pontos cr ticos e as respectivas press es m dias nocturnas Uma vez identificadas as ZGP potenciais necess rio definir as fronteiras de cada zona Os dados b sicos necess rios para a avalia o de cada alternativa incluem CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O N mero de v lvulas de fronteira avaliado a partir dos elementos de cadastro n mero de pontos cr ticos e suas cotas avaliados a partir dos elementos de cadastro potencial de redu o da press o em situa o de ponta usando a melhor estimativa da press o existente nos pontos cr ticos n mero de consumidores em cada ZGP n mero de locais para coloca o de VRP A avalia o das alternativas e a selec o dos esquemas a implementar passa pela compara o com recurso a indicadores de desempenho e an lise de custo benef cio An lise de custos benef cios A an lise de custos benef cios pode ser aplicada em v rias fases desde a concep o at ao dimensionamento de esquemas de gest o da press o Numa fase inicial poder o ser usadas estimativas com base em projectos semelhantes ou proce
329. s pela minimiza o de desperd cios de gua nas opera es de manuten o do sistema gest o de clientes Sector que procede determina o dos volumes facturados acompanha os consumos dos grandes consumidores analisa eventuais subcontagens nos contadores dos clientes e controla os consumos abusivos e fraudes detectados SIG Sector que garante a actualiza o do cadastro da rede Servi os T cnicos Estudos e Projectos Estudam as redes problem ticas e com maior incid ncia de avarias CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Fiscaliza o de obras Sector respons vel pela verifica o dos ensaios de estanquidade das tubagens 13 2 Avalia o da dimens o do problema Quando a empresa iniciou o contrato de explora o em 1995 o Rendimento da Rede de Mafra era de 73 Entretanto com um investimento inicial significativo para implementar uma metodologia activa de detec o de fugas conseguiu se um aumento do rendimento da rede Como se pode ver na Figura 59 existem algumas dificuldades em manter os valores m ximos atingidos N o q N Rendimento N N a q IN 73 73 0 72 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Figura 59 Evolu o do rendimento da rede entre 1995 2003 Para o c lculo do rend
330. s de 15 custo gua n o medida 21 Dados Gerais 2001 2002 2003 Rendimento da rede 75 9 81 3 78 5 gua n o facturada 24 1 18 7 21 5 Perdas 1 599 1221 1435 Perdas dia 3 460 2 769 3333 Perdas Euro dia 1 592 1373 1 633 Indicadores IWA Unidades 2003 Inefici ncia de utiliza o dos 17 6 recursos h dricos Perdas de gua por ramal m ramal ano 50 0 Perdas aparentes por ramal m ramal ano 6 4 Perdas reais por ramal litros ramal dia 119 0 ndice de fugas na infra estrutura P Reais PRIM 1 9 gua n o facturada por volume Yo 21 5 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 13 4 Interven es para controlo de perdas 13 4 1 T cnicas de controlo de perdas Com a implementa o da estrat gia acima definida procede se ao acompanhamento exaustivo dos planos existentes e resultados obtidos procurando garantir a minimiza o e o controlo das perdas de gua no sistema nas suas vertentes principais nomeadamente Subcontagem em contadores de consumidores Consumo abusivo Perdas em instala es particulares antes do contador Controlo da medi o da gua introduzida no sistema gua n o contabilizada na manuten o do sistema Perdas em reservat rios Fugas na rede Para o controlo de perdas por fugas existe um plano de monitoriza o da rede baseado no controlo cont nuo de caudais e press es e na inspec o
331. s e equipamentos de localiza o e detec o de fugas Para assegurar o sistema de monitoriza o de detec o e controlo de fugas de acordo com a metodologia acima descrita existe uma equipa espec fica que disp e dos seguintes meios e equipamentos 1 viatura desenhada e equipada especificamente para garantir as necessidades desta equipa V rios contadores mec nicos electromagn ticos instalados nas ZMC para controlo dos Caudais M nimos Nocturnos e dos volumes di rios 2 aparelhos de escuta tradicional ge fanos e 1 correlador ac stico 1 patrulhador e 50 permalogs dispositivos ac sticos para pr localiza o das fugas usados nas redes urbanas com um plano de rotatividade 8 registadores de caudal e press o instalados em rotatividade para registo dos caudais m nimos nocturnos das v rias ZMC em locais onde ainda n o est instalado o sistema de telegest o 2 caudal metros de inser o 1 detector met lico 1 kit de an lise de gua CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 13 5 Aplica es computacionais Para controlo das perdas de gua na rede s o utilizadas informa es de v rias aplica es inform ticas Telegest o sistema Sofrel para registo de volumes comprados volumes de produ o pr pria volumes distribu dos na rede curvas de caudais n veis de reservat rios press es na rede tele leitura de consumos de alguns clientes
332. s envelhecidos ou deficientemente mantidos conduzem a perdas de gua elevadas Inversamente indicadores de perdas elevados indicam um deficiente estado de funcionamento das redes funcionando como meio auxiliar de diagn stico Assim as medidas de controlo activo de perdas devem fazer parte integrante dos diversos instrumentos de planeamento estando particularmente relacionadas com a reabilita o dos sistemas 3 3 Projecto e constru o 3 3 1 Concep o tradicionalista Na vis o mais tradicionalista da engenharia civil os t cnicos aprendem a projectar sistemas novos de abastecimento de gua com base em procedimentos mais ou menos fixos Come a se por definir um horizonte de projecto para a obra em geral de 40 anos para a constru o civil e de 20 anos para o equipamento a que se segue o c lculo de estimativas para Consumo per capita no horizonte de projecto popula o no horizonte de projecto GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRANTE DA GEST O DOS SISTEMAS 23 24 factores de ponta Destes valores resultam os caudais de dimensionamento do equipamento electromec nico dos reservat rios e das condutas e acess rios Decidido um layout em geral com base em crit rios emp ricos procede se ao dimensionamento dos diversos componentes O dimensionamento pode ou n o recorrer ao uso de algoritmos de minimiza o de custos e est sempre associado ao c lculo das condi es de equil brio hidr ul
333. se mais complexa Adicionalmente poder ser recomend vel usar informa o em mais de um ponto cr tico para estabelecer o n vel de refer ncia para a press o a jusante da VRP M todos para defini o de estrat gias nestes casos s o apresentados por exemplo por Ulanicki et al 2000 7 4 Localiza o de fugas 7 4 1 Nota introdut ria avalia o da dimens o do Tanto na determina o do n vel base pr blema de perdas como posteriormente sempre que a monitoriza o identifique Defini o de umaestrat giade _ a ocorr ncia de um n vel de perdas controlo de perdas acima do definido como aceit vel ser Necess rio proceder localiza o Medi o zonada aproximada e detec o das suas causas Esta sec o rev os m todos Gest o de press es actualmente dispon veis para esse fim Uma primeira categoria de m todos de Localiza o de fugas AB localiza o aproximada baseia se no estreitar da malha de medi o seja Repara o atrav s do subzonamento interno ou do fecho progressivo utilizando o Avalia o de resultados medidor da ZMC metodologias essas que se descrevem na sec o 7 4 2 S o m todos que se destinam a determinar a exist ncia de fugas numa rea espec fica ou no m ximo num tro o de rede CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Estes m todos s o ess
334. senta a soma das perdas reais fugas com os consumos leg timos nocturnos Estes ltimos ser o a soma dos consumos registados em clientes especiais atrav s de dataloggers de caudal previamente instalados com o valor estimado dos consumos leg timos nocturnos dos clientes dom sticos Deste balan o obt m se o valor das perdas reais O c lculo e consequente an lise dos caudais m nimos nocturnos CmN di rios da ZMC permitem a f cil identifica o de novas fugas de gua Aumentos progressivos ou bruscos do CmN indiciam a exist ncia de fugas de gua Esta t cnica apenas permite a identifica o de novas fugas de gua bem como a quantifica o dos caudais de fugas detectadas por outras vias Figura 67 Recentemente foram instalados dataloggers de press o em pontos estrat gicos das ZMC permitindo a medi o cont nua de press es na rede Esta t cnica tem se revelado eficaz tanto na preven o como na localiza o de fugas de gua Estes O CASO DE SANTO TIRSO 273 274 equipamentos permitem detectar desajustes em v lvulas redutoras de press o identificando as respectivas causas bem como recolher informa o que cruzada com os CmN e perante a identifica o de uma situa o an mala possibilita a redu o do raio de actua o das ac es para a detec o de fugas Figura 68 Uma outra ferramenta importante a base de dados de reclama es de utentes e avarias Com o aux lio das informa es transmit
335. sicionamento da ZMC em causa em rela o s ZMC vizinhas e ao restante sistema de distribui o incluindo os respectivos elementos chave como sejam reservat rios condutas grande di metro instala es de bombeamento andares de press o etc Plantas de cadastro as plantas detalhadas de cadastro em geral 1 1 000 ou 1 2 000 na superf cie coberta pela ZMC fornecendo toda a informa o relativa rede e incluindo ainda a localiza o dos medidores As v lvulas que tomam parte activa na delimita o da ZMC dever o ser real adas em planta se poss vel com uma indica o do tipo V lvula de delimita o de ZMC Manter fechada bem vis vel Caso seja utilizada no terreno algum tipo de codifica o quanto ao estado de fecho das v lvulas por exemplo por cores poder e dever utilizar se a mesma conven o na planta Esta informa o fulcral pois para al m de registo central da informa o a carta ser tamb m utilizada pelo pessoal de inspec o e equipas de repara o e manuten o e um dos elementos chave para controlo dos erros de manobra de v lvulas um dos maiores inimigos da medi o zonada Em complemento de recomendar que seja compilada uma lista do estado de fecho das v lvulas de fronteira dispon vel a todo o pessoal envolvido que deve ser mantida sempre actual Planta da ZMC planta uma escala interm dia que permita mostrar a totalidade da ZMC bem como a rede d
336. smo mas apenas um meio para facilitar ou mais bem sustentar as tarefas dos utilizadores a quem se destina por isso o primeiro passo deve ser a an lise detalhadas dos usos pretendidos dos dados inerentes a cada tipo de uso e dos fluxos de informa o envolvidos o acompanhamento por parte dos utilizadores durante todas as fases de desenvolvimento imprescind vel Princ pio da centraliza o dos dados contrariamente abordagem tradicional que fazia corresponder ficheiros de dados espec ficos a cada aplica o inform tica Figura 5 hoje em dia reconhecem se as vantagens de centralizar os dados das diversas aplica es num nico sistema de gest o de bases de dados SGBD de onde as aplica es se alimentam deve partir se do pressuposto que os dados coligidos com um dado fim devem ser arquivados de modo a poderem ser utilizados por outros utilizadores para quem tamb m sejam relevantes como bvio a localiza o f sica dos dados pode ser dispersa desde que qualquer utilizador possa aceder a eles de forma simples e eficaz Princ pio da parcim nia a defini o das funcionalidades de um sistema de informa o e das grandezas que ir o ser CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O arquivadas deve ser efectuada de modo a distinguir claramente o fundamental do teoricamente interessante resistindo tenta o natural de tudo incluir o sistema dever ser t o simples quanto po
337. so desenvolvimentos no seio do grupo de perdas de gua da IWA com vista a desenvolver uma metodologia para a determina o do n vel econ mico de perdas que permitam colmatar algumas das defici ncias das actuais abordagens No entanto o trabalho est ainda numa fase incipiente de desenvolvimento n o tendo ainda sido produzidos resultados pr ticos relevantes Assim e apesar da abordagem estritamente economicista nos moldes em que actualmente feita e recomendada pela maioria dos autores que t m escrito sobre esta mat ria ser incompleta basicamente a que se apresenta neste cap tulo 6 2 Conceito de n vel econ mico de perdas A defini o de uma estrat gia de controlo de perdas requer o c lculo do n vel econ mico de perdas NEP O NEP pode ser definido como a situa o em que o custo marginal do controlo activo de perdas equilibra o custo marginal da gua perdida Por outras palavras a situa o em que o custo de redu o de perdas em uma unidade de volume igual ao custo de produ o dessa unidade de volume de gua Isto implicaria que a opera o de um sistema de distribui o de gua no n vel econ mico iria resultar na mais baixa combina o poss vel entre o custo das ac es de controlo de perdas e o pre o da gua desperdi ada Qualquer outra combina o gerar em princ pio custos mais elevados Esta no o aplica se tanto s perdas reais como s aparentes Para que ocorra o n vel econ mic
338. so espec fico Quadro 8 Sistema de ID para reabilita o indicadores de desempenho econ mico financeiros INDICADORES DE DESEMPENHO ECON MICO FINANCEIROS Custos anuais Fi4 Custo unit rio total m Fi5 Custos unit rios correntes Elm Investimento anual em condutas Fi2da Investimento unit rio em condutas Fi26a Investimento para constru o de condutas ou refor o das existentes Fi27a Investimento para substitui o e renova o de condutas existentes Pre o m dio de venda de gua Fi28 Pre o m dio de venda para consumo directo Elm Fi29 Pre o m dio de venda de gua exportada Elm 68 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Quadro 9 Sistema de ID para reabilita o indicadores de desempenho de qualidade de servi o INDICADORES DE DESEMPENHO DE QUALIDADE DE SERVI O Servi o QS10 Adequa o da press o de servi o QS13 Interrup es de fornecimento 9514 Interrup es por ramal n 1000 ramais ano QS14a Interrup es cr ticas por ramal n 1000 ramais ano QS16 Popula o sujeita a restri es ao uso de gua 9517 Dias com restri es ao uso de gua QS18 Qualidade da gua fornecida QS19 Qualidade organol ptica QS19a Qualidade organol ptica gosto QS19b Qualidade organol ptica cor QS20 Qualidade microbiol gica QS21
339. sos h dricos WR1 19 100 gua entrada no sistema 1 169 460 m ano 3 11 19 Perdas reais 197 915 22 79 H T AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 105 Quadro 41 Resultado do c lculo dos indicadores operacionais INDICADORES OPERACIONAIS Perdas de gua por ramal A15 Perdas de gua C24 N mero de ramais H1 Dura o do per odo de refer ncia Perdas aparentes 25 18 5 7 x 100 v lido para sistemas ce gua entrada no sistema A5 gua bruta exportada gua tratada exportada A18 Perdas aparentes Perdas reais por ramal Op27 19 x 1000 C24 x H2 24 v lido para sist de disrbui o competos A19 Perdas reais C24 N mero de ramais H2 Tempo de pressuriza o do sistema ndice infra estrutural de fugas Op29 Op27 18 C8 C24 0 8 0 025 C25 034 10 Op27 Perdas reais por ramal C8 Comprimento de condutas C24 N mero de ramais C25 Comprimento m dio dos ramais prediais D34 Press o m dia de opera o 1 06 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Quadro 42 Resultado do c lculo dos indicadores financeiros INDICADORES FINANCEIROS gua n o facturada em termos de volume Fig6 21 x 100 gua entrada no sistema A21 gua n o facturada gua n o facturada em termos
340. ss vel Esta metodologia largamente utilizada em Inglaterra e no Pa s de Gales no mbito das estrat gias de redu o de perdas onde promovida pelos rg os tutelares e pela ind stria da gua em geral tendo sido oficialmente introduzida no final da d cada de 70 4 A designa o foi introduzida na ltima d cada Coelho et al 1994 por adapta o do termo brit nico DMA District Metering Area e encontra se actualmente bastante difundida pelo que ser utilizada no presente texto Em sistemas existentes a sectoriza o faseada poss vel e desej vel O que uma ZMC INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 125 O que o m todo dos caudais totais com a publica o do Report 26 WAA e WRc 1980 como habitualmente designado A sua sistematiza o e simplicidade conceptual conferem lhe uma grande aplicabilidade fornecendo em geral resultados bastante satisfat rios Medidor de caudal V lvula fechada Figura 22 Um sistema de medi o zonada com 3 zonas principais estando a zmc 2 subdividida em duas subzonas A metodologia foi sendo sucessivamente refinada ao longo das duas ltimas d cadas especialmente com a generaliza o do uso de simuladores hidr ulicos e com a progressiva introdu o de objectivos mais orientados para a
341. ss vel mantendo se suficientemente flex vel para permitir posteriores sofistica es que a pr tica aconselhe In cio do uso da inform tica Aplica o Aplica o Aplica o Aplica o Ficheiros Ficheiros Ficheiros Ficheiros de dados de dados de dados de dados Uso de SGBD propriet rios ou comerciais Aplica o Aplica o Aplica o Aplica o Bases de Bases de Bases de Bases de dados dados dados dados Tend ncia actual os dados como plataforma comum Bases de dados Aplica o Aplica o Aplica o Aplica o Figura 5 Evolu o na forma de arquivo e gest o de dados O sucesso do controlo de perdas depende em grande medida da capacidade de integra o da informa o no seio da entidade De facto a realiza o de balan os h dricos requer a utiliza o de informa o de cadastro de opera o de manuten o ocorr ncia de roturas e de factura o A defini o de procedimentos de actua o requer quase sempre o recurso a modela o matem tica que por sua vez tamb m vai buscar dados ao cadastro e opera o e manuten o e ao sistema de clientes Idealmente os mecanismos de integra o da informa o devem ser previstos na fase de concep o da arquitectura dos sistemas GEST O DAS PERDAS DE GUA COMO PARTE INTEGRANTE DA GEST O DOS SISTEMAS 39
342. st o do sistema de distribui o O objectivo estabelecido foi o de atingir um valor de perdas totais de 25 O CASO DE OEIRAS 263 14 1 3 Articula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora Foi criado um gabinete espec fico que controla e articula todas as actividades relacionadas com o controlo das perdas reais sectoriza o da rede de distribui o monitoriza o de caudais m nimos nocturnos controlo activo de fugas 14 2 Avalia o da dimens o do problema As metodologias adoptadas para avaliar a dimens o do problema s o C lculo do balan o h drico An lise de caudais m nimos nocturnos Os valores indicados para os dois primeiros indicadores t m como base a projec o de uma amostra de cerca de 30 da rea total servida Na situa o actual os indicadores obtidos de acordo com a terminologia da IWA s o os seguintes Perdas reais 462 I ramal dia Indicador infra estrutural de perdas 7 gua n o facturada por volume 29 14 3 Estrat gia utilizada para controlo de perdas A estrat gia utilizada para o controlo de perdas contempla as seguintes etapas Reavalia o dos actuais n veis de perdas reais e aparentes e compreens o dos factores que podem contribuir para a sua redu o Estabelecimento de objectivos quantificados tendo em aten o o estabelecimento de um n vel econ mico de perdas Planeamento de zonas de medi o e c
343. sta medida consiste num controlo cuidado pelas entidades gestoras de sistemas p blicos de abastecimento de gua das press es nos sistemas de distribui o o que passa A gest o de press es tem impacto na redu o de perdas de gua de consumos de gua e energia e na frequ ncia de roturas INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 179 180 por aspectos n o s de concep o do sistema mas tamb m de opera o e manuten o corrente Esse controlo deve permitir garantir em toda a rede em perman ncia press es acima dos m nimos regulamentares mas evitar valores excessivos e desnecess rios que contribuem para um maior consumo quando da utiliza o de dispositivos como torneiras chuveiros ou bocas de rega Nem todos os dispositivos est o sujeitos press o da rede especialmente nas situa es em que existam reservat rios locais Em dispositivos como por exemplo o autoclismo onde n o h redu o significativa do consumo por efeito da press o podem ocorrer fugas para press es mais elevadas na v lvula de flutuador A gest o de press es pode nestes casos contribuir para a redu o das perdas aparentes A redu o da press o pode ainda ser usada em situa es de escassez como medida de emerg ncia permitindo a redu o dos consumos de forma eficaz a n veis compat veis com as reservas existentes Naturalmente que nesta situa o a qualidade do se
344. ste mbito promove o desenvolvimento do Programa Nacional para o Uso Eficiente da gua que define um conjunto de 87 medidas que permitem melhorar a utiliza o do recurso gua em tr s sectores urbano agr cola e industrial Uma das medidas priorit rias aplic veis ao sector urbano a redu o de perdas de gua nos sistemas p blicos de abastecimento A elabora o de um manual deste tipo que apresenta suporte Combater as perdas de gua melhorar a efici ncia da gest o INTRODU O 3 4 O que este manual Como est organizado t cnico para a implementa o desta medida faz parte da estrat gia de implementa o do referido programa pelo INAG Este manual tem como objectivo guiar as entidades gestoras que decidam p r em pr tica uma estrat gia pro activa de controlo de perdas de gua Trata se de um instrumento did ctico de cariz pr tico Para al m dos principais conceitos e abordagens ao problema das perdas o manual integra ainda uma aplica o computacional na forma de folhas de c lculo de Microsoft Excel destinada ao c lculo do balan o h drico dispon vel em www irar pt O manual complementado com a apresenta o de um conjunto de seis casos de estudo portugueses onde s o aplicadas estrat gias de controlo de perdas de gua ilustrando como os conhecimentos mais formais e te ricos t m vindo a ser aplicados no nosso pa s O texto est organizado em tr s partes Figur
345. striais esta es de bombeamento etc CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O a depend ncia na per cia e experi ncia do operador o facto de alguns tipos de fugas n o produzirem ru do suficiente Como se referiu os problemas relacionados com ru do de fundo podem ser atenuados efectuando a sondagem durante a noite Correla o ac stica Este m todo utiliza o correlador ac stico um aparelho de localiza o que n o procura o ponto de maior ru do mas sim efectua a escuta em dois pontos diferentes da tubagem e determina a posi o relativa da fuga por correla o cruzada calculando a diferen a de tempo verificada no registo das mesmas frequ ncias atrav s dos dois microfones Os avan os verificados no equipamento com o advento dos correladores port teis de f cil utiliza o com amplifica o via r dio tornaram esta t cnica bastante eficaz particularmente til em reas urbanas onde exista um grande n mero de acess rios pontos de escuta normalmente utilizado em duas fases com um primeiro levantamento da rea em estudo e uma detec o mais precisa uma vez identificadas as tubagens contendo fugas O correlador ac stico para detec o de fugas actualmente utilizado pela grande maioria das entidades gestoras brit nicas primordialmente em conjunto com as outras t cnicas de detec o ac stica Farley e Trow 2003 Farley e Martin 1994 Existe actualmente uma
346. strutural reabilita o hidr ulica e reabilita o de qualidade da gua Reabilita o Reabilita o estrutural Reabilita o Reabilita o de hidr ulica qualidade da gua Renova o Renova o Renova o rep e como era antes ocasionalmente rep e como era rep e como era antes antes Substitui Substitui Substitui substitui por igual ou diferente substitui por igual ou diferente substitui por igual ou diferente Refor o aumenta a capacidade hidr ulica Figura 41 Componentes principais do prot tipo CARE W INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 206 7 5 3 Reabilita o de redes de gua a abordagem CARE W Dados os avultados investimentos em jogo necess rio fundamentar bem as decis es sobre quanto onde quando e como reabilitar as redes de distribui o com base em crit rios t cnicos funcionais e econ micos Estas decis es s o dificultadas pelo facto de se tratar de infra estruturas enterradas que n o podem ser facilmente inspeccionadas pelo que necess rio recorrer a m todos de diagn stico e apoio decis o indirectos Foi neste contexto que nasceu e foi desenvolvido o projecto CARE W Computer Aided Rehabilitation of Water Networks no mbito do 5 Programa Quadro da Uni o Europeia que permitiu desenvolver entre 2001 e 2
347. sucesso para a gest o de clientes manuten o e leitura de contadores dos clientes domicili rios bem como com os procedimentos de leitura processamento dos dados e factura o actividades no mbito da gest o de clientes Por seu turno a contabiliza o das perdas reais requer a quantifica o da gua realmente fornecida aos clientes Assim a gest o de clientes que contempla a leitura de contadores a factura o e a cobran a bem como o atendimento e a gest o de clientes desempenha um papel crucial na gest o das perdas de gua Manter equipamentos de medi o fi veis e sistemas de leitura factura o e cobran a eficientes s o assim objectivos fundamentais da entidade gestora cuja responsabilidade cabe em grande medida gest o de clientes Acresce ao interesse meramente comercial a import ncia de defender uma boa imagem da empresa tamb m em grande medida transmitida atrav s dos contactos com os clientes feitos pelo servi o de gest o de clientes As novas tecnologias utilizando os meios inform ticos e a Internet em particular t m vindo a impulsionar a melhoria da qualidade de servi o ao cliente e da efici ncia da entidade Tecnologias emergentes tais como o uso alargado de telemedi o domicili ria continuar o a contribuir para esta melhoria abrindo tamb m novas oportunidades de venda de servi os ex sistemas de alarme de rotura na rede domicili ria possibilidade de factura o e
348. t rio 3 Total 3049 ABI gt o ES Figura 58 Representa o gr fica da varia o hor ria da concentra o de cloro 11 6 2 Balan o final comentado Outros indicadores de qualidade do servi o e de qualidade da gua directa ou indirectamente relacionados com as perdas de gua s o os seguintes Reclama es e ou participa es relacionadas com perdas de gua em 2003 Liga es directas 70 Fugas de gua em bocas de inc ndio 234 Fugas de gua na via p blica 1135 Fugas de gua em contadores 1 662 Cortes de gua 463 press o 441 Pavimento abatido 298 Contadores encravados 100 Total 4403 33 9 por cada 1 000 clientes Repara o de ramais em 2003 Total 665 5 1 por cada 1 000 clientes em menos de 3 dias 644 96 8 Repara o de bocas de inc ndio em 2003 Total 171 em menos de dias 163 95 3 241 242 Manuten o de contadores em 2003 Entregues para repara o 10 506 81 0 por cada 1 000 clientes Contadores reparados 10570 81 5 por cada 1 000 clientes Grandes avarias cortes de gua em 2003 Cortes de gua 917 Cortes de gua com dura o superior a 6 horas 1 Controlo anal tico da qualidade da gua em 2003 Amostras recolhidas 1 926 An lises efectuadas 19 251 An lises com resultado superior ao V
349. ta perdas no tratamento e perdas na adu o e armazenamento Desta forma apenas as perdas na distribui o s o consideradas al m das perdas aparentes sem esquecer o consumo autorizado que inclui os volumes de gua utilizados por 4 Corpora es de Bombeiros Para uma avalia o rigorosa das componentes do balan o h drico sublinha se a import ncia da correcta medi o dos volumes de gua entrados no sistema e distribu dos aos utentes poss vel atrav s de uma correcta gest o do parque de contadores e do servi o de leituras de consumos Para permitir o controlo das perdas de gua do sistema bem como a an lise financeira do projecto tornou se necess rio definir alguns indicadores de desempenho Assim no que concerne s perdas reais adoptaram se os seguintes indicadores Perdas por consumidor e por unidade de tempo caso DE SANTO TIRSO 269 270 perdas por unidade de comprimento de conduta e por unidade de tempo l km conduta dia percentagem do volume de gua distribu do Sabe se que no c lculo do indicador referido em a a utiliza o do n mero de ramais prefer vel ao n mero de consumidores No entanto no per odo anterior ao in cio da Concess o n o foi efectuada a contabiliza o do n mero de ramais existentes na rede mais antiga Neste momento nas obras realizadas pela Indaqua Santo Tirso Trofa s o contabilizadas todas as liga es estando a
350. tados ser o certamente menos exactos e provavelmente de obten o mais consumidora de tempo 6 4 4 Determina o do n vel actual de perdas Perdas no transporte e perdas na distribui o Quando os sistemas contemplam simultaneamente fun es de adu o e de distribui o recomend vel calcular separadamente as perdas correspondentes a cada uma destas fun es Em redes antigas e complexas encontram se com alguma frequ ncia condutas que simultaneamente distribuidoras para um centro E urbano e adutoras para aglomerados urbanos lim trofes Nestes DEFINI O DE UMA ESTRAT GIA DE CONTROLO DE PERDAS 119 120 casos desej vel que rede seja progressivamente estruturada e equipada de modo a poder vir a efectuar se este c lculo com rigor satisfat rio e a separar as duas fun es para condi es normais de funcionamento A utiliza o criteriosa do modelo matem tico pode ajudar a estimar o caudal de uma ou outra deriva o que n o disponha de medidor Pelas raz es expressas inevit vel que os modelos n o permitem avaliar a ordem de grandeza das perdas reais realmente existentes na rede de distribui o Sem uma estimativa satisfat ria deste valor n o ser poss vel avaliar o n vel econ mico de perdas em termos de globalidade da rede ou de grandes subsistemas e decidir com base numa abordagem top down quando e onde vale a pena investir na implementa o de estrat gias de con
351. te fundamentados permite hoje em dia um melhor conhecimento das solicita es e a redu o por exemplo dos investimentos iniciais em capacidade de armazenamento pelo ajuste do modo de opera o das instala es elevat rias s curvas de consumo Finalmente pouca ou nenhuma utiliza o efectiva feita de dados hist ricos de opera o at porque tipicamente estes dados se CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O encontram dispersos pouco acess veis inconsistentes organizados de forma demasiada espec fica em fun o do fim primordial a que se destinam dificultando a partilha de informa o Por exemplo a exist ncia de dados de medi o domicili ria para efeitos de factura o frequentemente desaproveitada pelos sectores t cnicos para c lculos de balan o h drico ou para os modelos 3 3 2 Factores de mudan a Assiste se actualmente a um profundo processo de mudan a As principais motiva es s o as seguintes Reconhecimento da necessidade de adop o de uma vis o integrada e pluridisciplinar da gest o dos sistemas que contemple os aspectos hidr ulicos de qualidade de gua de fiabilidade de gest o de energia de recursos humanos de opera o e manuten o ambientais e sociais em articula o com os aspectos econ mico financeiros Consciencializa o da necessidade de garantir bons n veis de servi o durante toda a vida da obra seja o projecto de siste
352. tema h optimiza es a fazer em todo o processo de medi o e factura o de gua a clientes O controlo de perdas de gua insere se na estrat gia global da empresa de uma forma significativa Envolve os v rios sectores de uma forma horizontal pelo que se torna fundamental desenvolver a comunica o interna entre todos os intervenientes no processo Ao reduzirmos as perdas de gua no sistema obtemos benef cios consider veis na qualidade da gua no n vel de atendimento a clientes nos custos de manuten o e de compra de gua e na satisfa o dos nossos clientes e colaboradores 10 2 Avalia o da dimens o do problema O volume da gua n o facturado em 2002 9 023 460 correspondia 400 vezes volume de gua nas condutas 127 vezes a capacidade de reserva do sistema a 111 vezes o dia de maior consumo ou a 4 vezes o m s de maior consumo O valor desta gua 3 511 028 euros permitiria efectuar cerca de 10 400 repara es numa rede de di metro 100 o que corresponde a 2 2 vezes o or amento global atribu do Direc o de Manuten o Os dados da Figura 44 tornam clara a import ncia do projecto de controlo de perdas O caso DE CASCAIS 217 218 9 23 196 554 2 100 000 7 816 900 5 753 m ldia 163 000 contos Figura 44 Meta para 2002 10 3 Estrat gia utilizada para controlo de perdas S o conhecidas v rias tecnologias par
353. tema neste n vel elevado e economicamente pouco razo vel No outro extremo situa se o n vel passivo de perdas correspondente situa o em que n o se investe em 7 controlo activo de perdas sendo estas controladas apenas atrav s 7 DEFINI O DE UMA ESTRAT GIA DE CONTROLO DE PERDAS 117 118 da repara o das roturas evidentes detectadas pelo p blico pessoal da entidade gestora O n vel real de perdas e o correspondente custo do controlo activo estar o situados algures entre estes dois extremos onde se situa o potencial de melhoria Figura 21 O n vel econ mico de perdas corresponde ao m nimo da soma entre o custo da gua perdida e o custo do controlo activo de perdas correspondente ao ponto onde os declives das duas parcelas t m igual valor mas de sinal contr rio Figura 21 ponto NEPr CP WRc 1994a prop e um m todo para determinar a curva de custo do controlo activo de perdas com base nos dois valores extremos referidos e em pelo menos mais um ponto obtido atrav s da experi ncia pr tica da entidade gestora Deve no entanto manter se presente que o custo marginal de uma qualquer estrat gia de controlo activo de perdas seja qual for o n vel de perdas s pode ser confirmado na pr tica ap s a estrat gia ter sido aplicada e os respectivos resultados avaliados Trata se de um processo evolutivo para uma entidade gestora pois se por um lado necessita dessa experi
354. temente equipamentos deste tipo que incluem uma bateria de 10 a 20 sensores aut nomos de reduzidas dimens es que s o espalhados numa determinada zona da rede ligando se por interm dio de um man a acess rios met licos ou s pr pria condutas se forem met licas Os sensores registam individualmente o ru do durante um determinado intervalo de tempo p ex uma semana e s o recolhidos periodicamente para leitura a partir de um equipamento pr prio Alguns destes equipamentos n o necessitam mesmo de ser recolhidos pois t m a capacidade de emitir os dados via r dio para uma central fixa ou m vel a bordo de uma viatura Os sinais recolhidos por estes conjuntos de equipamentos s o tratados por programas de computador especializado que n o s possui algoritmos para isolamento dos eventos em causa ocorr ncia de fugas como pode mesmo estar associado a uma representa o espacial da rede e efectuar triangula es ac sticas entre os sensores para ajudar a localizar esses mesmos eventos sobre a rede As caracter sticas essenciais que contribuem para a efici ncia do equipamento desenvolvido com base neste m todo s o basicamente sensibilidade do sensor piezoel ctrico o ganho do amplificador de frequ ncias dos filtros as caracter sticas do ADC resolu o e tempo de resposta 304 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O o algoritmo interno de diagn stico de
355. teriza o cuidada importante que todos os grandes consumidores sejam bem caracterizados inicialmente e se poss vel os respectivos consumos medidos Isto porque grandes consumos nocturnos podem tamb m ser causados por perdas do lado do consumidor n o detectadas por este Em rela o generalidade dos consumidores os dados a obter s o os resultados da chamada micromedi o para efeitos de factura o A discretiza o m xima que vi vel utilizar o semestre ou o ano para o que se disp e de caudais m dios para cada consumidor Pode adoptar se o procedimento seguido por Alegre et al 1992 Os registos de ocorr ncia de roturas que devem ser mantidos com rigor acess veis e devidamente actualizados s o necess rios tanto para o planeamento das actividades de localiza o de fugas como para direccionar as equipas de interven o como ainda para permitir a constitui o de um hist rico para efeitos de an lise Um elemento de grande utilidade que deve ser utilizado em conjunto com os registos em suporte de papel ou inform tico s o plantas de localiza o Estas podem ser actualizadas pela equipa CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O de interven o sempre que seja feita uma repara o Este instrumento permite ir registando e verificando a ocorr ncia espacial das roturas identificando zonas em que elas eventualmente se concentrem etc Esse tipo de informa
356. tes requisitos de manuten o e a escolha das v lvulas deve avaliar cuidadosamente os requisitos de manuten o A import ncia deste item depende do n mero de v lvulas e de existirem previamente t cnicos para a execu o dessa tarefa A manuten o inclui limpeza de filtros limpeza de v lvulas lubrifica o de partes m veis substitui o de pe as desgastadas ou degradadas interven es na rede de distribui o em alguns esquemas poder ser necess rio proceder substitui o ou constru o de tro os de conduta Podem existir custos associados a interven es para resolu o de problemas espec ficos de edif cios altos ou unidades industriais A par da estimativa dos custos devem ser avaliados os benef cios incluindo Redu o do caudal de perdas reais redu o do n mero de roturas aumento da vida til da rede de distribui o aumento da qualidade de servi o e redu o do n mero de reclama es redu o de custos de explora o impacto nas necessidades de investimento para resposta ao aumento da procura Existem v rios programas de computador espec ficos que permitem avaliar previamente o impacto de esquemas de gest o da press o em termos de poupan as tanto de volumes como de custos e estimativa do retorno do investimento Os dados necess rios variam com o programa Alguns dos programas dispon veis s o referidos em Yoshimoto et al 1999 Bragalli e Sacchi 2002 e
357. tipo Woltman necess rio isolar o medidor para a opera o No caso de electromec nicos tal n o necess rio Desde que a calibra o da pe a de substitui o seja precisa e que o reposicionamento seja feito com cuidado considera se que este m todo fornece resultados geralmente satisfat rios Manuten o do restante equipamento A maior parte do equipamento moderno de recolha e armazenamento de dados em sistemas de distribui o de gua convenientemente preparado para suportar as condi es de temperatura humidade ou mesmo imers o que enfrentar no terreno A manuten o dever todavia seguir cuidadosamente as recomenda es fabricante especialmente no que diz respeito substitui o de baterias Os leitores de caudal e contadores de impulsos necessitam de muito pouca manuten o para al m da limpeza de alguma condensa o Os dataloggers necessitar o fundamentalmente da troca de baterias e limpeza ocasional sendo normalmente aparelhos bastante robustos Como bvio precisam tamb m que a informa o que cont m seja periodicamente transferida para INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 173 A gest o de press es uma medida b sica para a redu o de perdas reais 174 de gua outro suporte as mem rias limpas e a programa o verificada As esta es de telemetria s o mais sujeitas a degrada o com as condi es do terreno e p
358. toriza o complementar em pontos espec ficos do sistema Este tipo de dados tamb m indispens vel em fases posteriores de opera o e manuten o Outras fontes de informa o incluem dados de opera o e manuten o e reclama es dos consumidores 1 90 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O An lise avalia o do sistema existente identificando problemas com n veis de press o perdas e roturas Identifica o de esquemas alternativos e para controlo da press o geral e sectorial incluindo faseamento da implementa o 8 y o Es 7 SS Avalia o das alternativas selec o dos Es esquemas a implementar lt y Dimensionamento detalhado dos esquemas seleccionados e defini o de programa de implementa o y Implementa o de acordo com o l faseamento definido e estabelecimento dos programas de opera o e manuten o Figura 38 Faseamento na concep o e implementa o de um programa de gest o de press o O modelo matem tico do sistema embora n o seja indispens vel para este fim de grande utilidade n o s na fase de avalia o do sistema existente mas tamb m para a defini o e an lise de alternativas Deste modo facilitada a identifica o de reas com press es excessivas Figura 39 de zonas com grandes perdas de carga onde controladores com modula o por caudal podem
359. trada de Figura 19 Janela de op es de Figura 20 Esquema do Subsistema Norte de Sta B rbara Figura 21 N vel econ mico de perdas Figura 22 Um sistema de medi o zonada com 3 zonas principais estando a zmc 2 subdividida em duas subzonas Figura 23 Fases da concep o e instala o de um sistema de medi o zonada ieman eiiie ai ia ai ieaiaia Figura 24 Fases da concep o de um sistema de medi o zonada Figura 25 Fases da concep o de um sistema de medi o zonada Figura 26 Exemplo de instala o de medidor mec nico de 100 mm instalado em conduta de 225 mm com 10 di metros de 126 Xv xvi tubagem a montante e 5 a jusante e v lvulas e filtro exteriores 144 Figura 27 Exemplo de instala o de medidor mec nico id ntico ao da Figura 26 mas com uma das v lvulas e o filtro instalados 145 Figura 28 Exemplo de uma instala o preparada para albergar equipamento de telemetria 147 Figura 29 Fases da gest o de um sistema de medi o zonada 149 Figura 30 Procu
360. tribui o protec o do estado estrutural da rede e redu o do n mero de novas roturas e garantia dos caudais de inc ndio Em s ntese obt m se um efeito geral de redu o do risco de aumento do n mero de roturas e do caudal de perdas e aumento da fiabilidade do sistema bem como da qualidade do servi o prestado Redu o do caudal de perdas Em resultado da rela o directa entre a press o e o caudal de perdas como apresentado em 7 3 2 evidente o benef cio que pode ser obtido atrav s da gest o adequada da press o Diferentes tipos de fugas apresentam diferentes respostas press o mas a redu o da press o particularmente importante para a diminui o das pequenas fugas indetect veis por exemplo em juntas e liga es background leakage j que estas n o s o pass veis de repara o de forma significativa Redu o do consumo em dispositivos sujeitos press o da rede A gest o de press es pode ser uma medida eficaz para limitar os consumos nas situa es em que o ponto de consumo est directamente sujeito press o da rede Como foi atr s referido a gest o de press es uma das medidas preconizadas no Programa Nacional para o Uso Eficiente da gua INAG 2001 com maior prioridade de aplica o Para garantir um uso eficiente da gua conveniente que as press es n o sejam excessivas limitando se desejavelmente aos valores que permitam uma utiliza o confort vel E
361. trolo do esquema de medi o zonada baseado em campanhas tempor rias por oposi o monitoriza o permanente J foi referido que um dos efeitos paralelos de um esquema de medi o zonada o maior controlo e conhecimento que se obt m sobre o comportamento dos consumos caudais e consequentemente da rede Da que a decis o sobre se fazer monitoriza o cont nua ou n o deva ser tomada numa perspectiva geral importante como se referiu atentar na riqueza de informa o obtida atrav s de estudos de consumo como os descritos em Alegre et al 1992 a cidade de Lisboa Para o c lculo dos caudais perdidos bem como para a actividade mais geral de gest o da rede importante n o s quantificar o consumo como categoriz lo em fun o do tipo de consumidor Este tipo de estudo importante para cada ZMC em si e idealmente deveria ser feito para todas No entanto a possibilidade de se padronizarem certo tipo de comportamentos leva a que o estudo e tipifica o de um n mero mais reduzido de zonas possa dar valiosas indica es extrapol veis para outras Os estudos que fazem parte da caracteriza o preliminar de uma ZMC devem identificar os consumidores abrangidos pela respectiva delimita o tal como se referiu em 7 2 3 de modo automatizado se poss vel tirando partido dos registos de leitura e cobran a H no entanto necessidade de destrin ar os grandes consumidores especialmente aquel
362. trolo mais sofisticadas Perante esta situa o afigura se haver duas atitudes a tomar definir reas de ac o priorit rias com base na experi ncia da empresa e avaliar as altera es que seria necess rio introduzir para que futuramente se possa basear o planeamento estrat gico do controlo activo de perdas numa abordagem top down que se descreve seguidamente suportada em informa o fi vel e suficientemente discriminada Abordagem bottom up Numa fase interm dia enquanto n o for poss vel aplicar a abordagem top down a entidade gestora poder seleccionar as primeiras reas da rede a investigar com base em crit rios emp ricos dos quais se salientam Frequ ncia actual de roturas idade e materiais da rede tipo permeabilidade de solo n vel fre tico tipo de ocupa o socio demogr fica A aplica o desta abordagem permite sem grandes riscos de erro seleccionar algumas reas da cidade claramente mais problem ticas e a necessitar interven o urgente Este passo muito importante por permitir come ar a resolver problemas existentes e simultaneamente aumentar a experi ncia e o dom nio sobre as novas t cnicas envolvidas A avalia o do n vel de perdas ser ent o efectuada para cada uma destas reas A concretiza o desta fase constituir j um grande progresso CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Por m uma vez cobertas as
363. u das De facto nas aplica es de SIG com que se trabalhou quando uma conduta substitu da deixa de estar acess vel no SIG perdendo se a informa o do seu hist rico Compreende se a raz o desta solu o mas salienta se o valor desta informa o no contexto da reabilita o CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 8 AVALIA O DE RESULTADOS A ltima etapa do ciclo relativo ao controlo activo de perdas de gua contempla a avalia o de resultados Figura 43 Destina se a avaliar a efici ncia de utiliza o dos recursos afectados e a efic cia das medidas postas em pr tica comparando a situa o inicial do per odo em an lise com a final O principal objectivo desta fase a identifica o de reas de melhoria para o ciclo seguinte Avalia o da dimens o do problema Avalia o dos custos do controlo activo de perdas Defini o de uma estrat gia de controlo de perdas Medi o zonada x Compara o entre objectivos e resultados obtidos Gest o de press es y Localiza o de fugas An lise de desvios e identifica o de reas de melhoria Avalia o de resultados Figura 43 Avalia o de resultados A avalia o de efici ncia requer uma correcta contabiliza o dos recursos utilizados expressa em termos de c
364. u ncia dos reservat rios patamares de press o n mero de consumidores e comprimento da rede Controlo quer dos caudais m nimos nocturnos registados quer dos volumes di rios totalizados c lculo de rendimentos parciais tendo em conta o volume de gua introduzido nas ZMC e os consumos registados nas mesmas campanhas de verifica o das instala es particulares e de eventuais liga es clandestinas Aplica o de medidas coercivas e de san es no caso de detec o de fraudes c lculo e an lise anual do Balan o H drico Aplica o de medidas de melhoramento seguimento mensal dos indicadores que traduzem o desempenho da empresa nesta rea O caso DE MAFRA 253 Quadro 59 Resultados obtidos entre 2001 e 2003 Dados Gerais 2001 2002 2003 Rendimento da rede 75 9 81 3 78 7 1 599 1221 1435 Perdas dia 3 460 2 769 3333 Perdas Euro dia 1 592 1373 1 633 Indicadores IWA Unidades 2003 Inefici ncia na utiliza o dos _ 17 6 recursos h dricos Perdas de gua por ramal m ramal ano 50 0 Perdas aparentes por volume de 6 gua entrada no sistema Perdas aparentes por ramal m ramal ano 16 Perdas reais por ramal litros ramal dia 95 ndice infra estrutural de fugas P Reais PRIM 1 6 Agua n o facturada em termos de _ 21 3 volume gua n o facturada em termo
365. ua n o facturada por custo Fi47 9 66 Quadro 52 ndice infra estrutural de fugas 29 2 4 Quadro 53 Quantifica o de indicadores de desempenho relativos a perdas de gua e a gua n o facturada por redes de distribui o ou ZMC no caso das redes de maior dimens o tirando partido da medi o cont nua dos volumes de gua entregues pelos reservat rios s respectivas redes de distribui o e da exist ncia de um sistema de informa o geogr fica com o cadastro destas e os locais de consumo Esta ainda uma metodologia em implementa o visto que algumas das redes de distribui o est o separadas por v lvulas limite de zona abertas n o sendo ainda poss vel medir as transfer ncias de gua Adoptou se a seguinte metodologia de controlo activo de perdas Monitoriza o dos volumes hor rios aduzidos s redes de distribui o por cada um dos reservat rios do sistema e compara o com valores de refer ncia m dia m vel das ltimas quatro semanas para cada hora e dia da semana Figura 51 Esta vigil ncia visa a detec o precoce de fugas importantes devidas a rupturas abertura de hidrantes etc de modo a iniciar o mais rapidamente poss vel a respectiva localiza o se poss vel antes das participa es chegarem ao CAP Observa o e registo dos caudais m nimos e dos volumes di rios aduzidos pelos reservat rios s respectivas redes de distribui o A visualiza o gr fica destes r
366. ualmente preocupante Estes resultados embora n o se possam considerar estatisticamente representativos ilustram bem a import ncia da dimens o t cnica das perdas de gua em Portugal 2 4 3 Dimens o ambiental A dimens o ambiental das perdas actualmente com grande relev ncia em regi es onde existe escassez de gua com qualidade adequada produ o de gua para consumo humano tornou se muito mais expressiva com a entrada em vigor da Directiva Quadro da gua De facto esta Directiva implica o CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O aumento das restri es para a constru o de novas capta es n o sendo ambientalmente aceit vel refor ar capta es existentes ou construir novas se a jusante os n veis de perdas forem elevados Assim e independentemente das caracter sticas f sicas e topol gicas dos sistemas interessa entidade gestora ter uma no o clara da parcela de gua que entra no sistema que perdida por fugas e extravasamentos Para al m da minimiza o das perdas a conserva o ambiental tem express o em outras formas de uso eficiente da gua fora do mbito do presente manual INAG 2001 2 4 4 Dimens o de sa de p blica As perdas reais devidas a fugas ocorrem por falta de estanquidade dos sistemas Assim os pontos onde existem fugas s o potenciais fontes de contamina o da gua fornecida aos consumidores Se a probabilidade de contamina o baixa
367. ugas vii revis o das alternativas dispon veis em termos de m todos de controlo de perdas e identifica o das op es que eventualmente sejam prefer veis s actuais em fun o do respectivo n vel econ mico de perdas viii implementa o dos m todos escolhidos ix avalia o do desempenho para a nova situa o Trata se de um processo cont nuo que na realidade tem como ltimo passo o reavaliar da situa o voltando periodicamente a iv No m dio e longo prazo poder o ter de ser revistos os DEFINI O DE UMA ESTRAT GIA DE CONTROLO DE PERDAS 115 116 objectivos estrat gicos O presente estudo pretende desenvolver nos cap tulos que se seguem os diferentes aspectos implicados nas actividades acima citadas 6 4 2 Defini o de objectivos estrat gicos N vel econ mico de perdas reais J se referiu que para que ocorra o n vel econ mico de perdas necess rio estar se perante o n vel econ mico de perdas reais NEPr Assim os objectivos estrat gicos para cada zona de medi o e controlo ou para cada subsistema dever o ser definidos de modo a investir em controlo activos de perdas reais tanto quanto o benef cio corresponder o compense Tamb m j se referiu que se usa sempre que aceit vel o NEPr de curto prazo NEPr CP por ser mais f cil de calcular do que o de longo prazo NEPr LP O c lculo do NEPr CP normalmente n o mais do que uma an lise
368. ui o da grande maioria dos ramais anteriormente de chumbo por raz es de sa de p blica consagradas na legisla o de qualidade da gua para consumo humano actualmente em vigor Os reservat rios tamb m foram objecto de obras de conserva o recentes A rede em si ainda apresenta algumas defici ncias manifestadas por exemplo numa taxa de avarias em condutas de cerca de 80 avarias 100 km de condutas e por ano o valor m ximo recomendado pelo IRAR de 30 avarias em conduta 100 km ano O exemplo 2 baseia se num subsistema urbano do munic pio fict cio de Sta B rbara Trata se de uma rede significativamente mais pequena do que a anterior constru da em fibrocimento h cerca de 40 anos um sistema grav tico sem rg os de comando relevantes pelo que a opera o simples Tem sido praticada apenas manuten o reactiva concretizada na repara o de roturas aparentes ou de outras defici ncias detectadas atrav s de reclama es dos consumidores N o existem registos estruturados de ocorr ncia de avarias mas uma contagem feita durante um m s leva a crer que a taxa anual seja provavelmente superior a 150 avarias por 100 km de conduta e por ano O parque de contadores tem sido renovado embora com uma taxa um pouco inferior legalmente estabelecida A entidade gestora pretende avaliar a situa o e verificar se se justifica implementar uma estrat gia de controlo activo de perdas AVALIA O DA DIMENS O
369. ula o entre o controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora 217 10 2 Avalia o da dimens o do problema 217 10 3 Estrat gia utilizada para controlo de 218 10 4 Interven es para controlo de 220 10 4 1 T cnicas de controlo de perdas eee eeerr erneer 220 10 4 2 T cnicas e equipamentos de localiza o e detec o de TUGAS 222 10 5 Aplica es 224 10 6 An lise de 225 10 6 1 An lise econ mica do controlo de 225 10 6 2 Balan o final comentado 226 11 O caso de G llande epia aas 229 11 1 Descri o geral nrs saias ta siri e ae pl 229 11 1 1 Perfil do operador 229 11 1 2 Motiva o espec fica para as ac es de controlo de nt 229 11 1 3 Articula o entre controlo de perdas e as outras reas operacionais da entidade gestora 231 xii 11 2 Avalia o da dimens o do problema 231 11 3 Estrat gia utilizada para controlo de
370. ula o pr via no modelo permitir estudar o efeito prov vel das altera es sobre a regi o circundante Deve tomar se em aten o consumos de ponta e varia es sazonais tal como se tratasse do projecto de uma nova rede Ser tamb m importante distinguir as condutas que transportam caudais baixos devido apenas a situa es passageiras como altera es ou repara es daquelas que genuinamente assim funcionam Para que um modelo preexistente possa ser utilizado para esta tarefa ainda importante rever alguns aspectos associados distribui o de caudais s condutas de pequeno di metro e despiste de anomalias funcionais respectivamente Consoante o m todo de atribui o de caudais aos n s do modelo deve se verificar se a delimita o das zonas projectadas n o introduz altera es nas reas de influ ncia ou nos coeficientes de utiliza o Verificar se n o existem condutas de di metro inferior ao limite m nimo do modelo que atravessem as linhas de delimita o caso em que devem ser inclu das na simula o No que respeita ao despiste de anomalias funcionais rever as simula es sobre as novas ZMC utilizando crit rios de projecto se o modelo utilizado permitir ou disponibilizar tais op es no sentido de tirar partido dos mecanismos dispon veis no modelo para identifica o de eventuais problemas Onde o modelo matem tico confirmar a possibilidade de ser fechada uma v lvula acons
371. unic pio dever ser realizada de modo a identificar eventuais casos onde os indicadores de perdas sejam piores justificando interven es priorit rias Quanto entidade gestora do exemplo 2 fica claro que se encontra numa situa o abaixo da desej vel devendo definir e p r em pr tica uma estrat gia para controlo tanto de perdas reais como de perdas aparentes com prioridade para a melhoria da qualidade das medi es EH AVALIA O DA DIMENS O DO PROBLEMA 109 1 1 0 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O 6 DEFINI O DE UMA ESTRAT GIA DE CONTROLO DE PERDAS 6 1 Nota introdut ria Como se referiu no Cap tulo 4 Vias Avalia o da dimens o do para a abordagem do problema as problema metodologias internacionalmente consagradas para controlo de perdas RE PESA _ de gua consideram a dimens o controlo de perdas econ mica como a principal tratando as outras vertentes como Medi o zonada complementares e directamente relacionadas Gest o de press es Em geral aconselhada uma abordagem tendo como ponto de partida para a implementa o de uma estrat gia de controlo de perdas a modulariza o dos sistemas Esta uma pr tica antiga no Reino Unido de onde s o origin rias as principais Avalia o de resultados abordagens de controlo de perdas A utiliza o generaliz
372. ustos Na sec o 6 2 aborda se este tema a prop sito do c lculo do n vel econ mico de perdas reais Para uma mais correcta interpreta o dos resultados devem distinguir se os custos distinguindo aqueles que s o espec ficos do controlo de perdas ex recursos humanos equipamento e consum veis relativos detec o de fugas dos que correspondem a uma melhoria da condi o f sica AVALIA O DE RESUI LTADOS 209 210 da infra estrutura ex custos de repara o e reabilita o e dos que correspondem a um melhor controlo global do sistema ex planeamento e instala o de zonas de medi o e controlo instala o de equipamento de medi o de caudal Esta distin o importante porque cada grupo corresponde a um tipo de benef cios distinto Estes benef cios tamb m devem ser identificados e dentro do poss vel valorizados de forma a permitir a an lise custo benef cio da estrat gia adoptada Em complemento deve ser analisada a evolu o dos indicadores de desempenho previamente seleccionados para o efeito ver a este prop sito a sec o 5 8 A avalia o da efic cia que pressup e a compara o entre objectivos estabelecidos e resultados esperados tamb m realizada com base na avalia o dos benef cios obtidos e na compara o entre os valores observados para os indicadores de desempenho adoptados e os definidos como meta no in cio do ciclo A
373. utente que poder constatar melhorias na qualidade do servi o prestado CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O Departamento de Controlo e Redu o de Perdas de gua Apoio T cnico e Operacional _ Verifica o do estado das infra estruturas Execu o de manobras de rede Leituras de contadores nos reservat rios Instala o e manuten o de equipamentos Apoio Administrativo e Financeiro _ Actualiza o do cadastro de infra estruturas Actualiza o da base de dados de contadores Leituras de contadores nos locais de consumo 3 Detec o de liga es il citas e outros usos n o autorizados i Ced ncia de informa es administrativas e financeiras An lises de gua para confirma o da proveni ncia Actualiza o da base de dados de clientes Extensivo todas as reas de trabalho Figura 64 Apoio ao Departamento de Controlo e Redu o de Perdas de Agua 15 2 Avalia o da dimens o do problema O c lculo do balan o h drico efectuado anualmente como forma de avaliar o desempenho do sistema Atendendo ao facto da Indaqua Santo Tirso Trofa apenas efectuar a distribui o da gua fornecida em alta pelo Sistema Multimunicipal de Abastecimento de gua rea Norte do Grande Porto o balan o h drico n o inclui algumas componentes das perdas reais nomeadamente as perdas de gua bru
374. utras funcionalidades entre as quais se referem as seguintes Representa o gr fica por reservat rio do consumo hor rio e dos valores m ximos m nimos e m dios das ltimas quatro semanas para cada hora e dia da semana Figura 56 representa o gr fica por reservat rio da varia o hor ria da reserva de abastecimento e da respectiva linha de tend ncia Figura 57 representa o gr fica por reservat rio da varia o hor ria da concentra o de cloro Figura 58 11 6 An lise de resultados 11 6 1 An lise econ mica do controlo de perdas A perspectiva econ mico financeira da gua n o facturada que inclui as perdas de gua pode ser traduzida pelos indicadores Fi46 Fi47 O indicador Fi46 representa em termos de volume a percentagem da gua n o facturada relativamente entrada no sistema de abastecimento 19 03 em 2003 ver Quadro 51 O indicador Fi47 exprime em percentagem dos custos correntes anuais o valor custo anual da gua sem proveito isto n o facturada 9 66 em 2003 Para a forma o deste valor contribuem os custos das tr s parcelas da gua n o facturada consumo autorizado n o facturado perdas aparentes e perdas reais No c lculo do custo das duas primeiras considera se o pre o unit rio m dio cobrado aos consumidores 0 915 m e para o custo da terceira parcela o pre o unit rio praticado na aquisi o da gua 0 276 ver Quadro 52
375. varia o da press o independentemente do tipo de material n gt 21 5 Fugas significativas detect veis em condutas de materiais pl sticos fugas em orif cios de rea vari vel HE INTERVEN ES PARA CONTROLO DE PERDAS REAIS 177 178 O valor 0 5 deduzido das express es da velocidade de um jacto atrav s de um orif cio usado tradicionalmente de forma gen rica tem sido corrigido em face dos resultados experimentais Lambert 2001 Thornton 2002 A express o indicada pode tamb m ser utilizada para analisar e prever o impacto da press o em componentes individuais de consumo Em casos concretos poss vel determinar localmente o valor do expoente recorrendo a dois tipos de testes Lambert 2001 Thornton 2002 Testes em sectores de sistemas de distribui o suspendendo o abastecimento aos consumidores servidos Em cada teste as v lvulas de seccionamento dos ramais de liga o s o fechadas e os tro os das condutas em an lise s o isolados fechando as v lvulas apropriadas O caudal necess rio para manter o caudal de fugas registado para diferentes valores de press o A press o dever variar numa gama que cubra as poss veis ocorr ncias naquela zona da rede quer com valores de press o crescentes quer decrescentes Testes nocturnos em sectores de sistemas de distribui o incluindo o consumo nocturno Em cada teste que se deve realizar em s
376. zada para controlo de perdas A estrat gia compreendeu as seguintes ac es a Renova o e reabilita o de rede da cidade de Lisboa em zonas com N mero elevado de roturas por km ano materiais em FC FF ramais de chumbo b Auditorias em grandes espa os verdes e urbanos e pontos de entrega nas reas de interven o para Eliminar ramais clandestinos controlar consumos n o medidos e n o facturados melhoria de ponto de entrega c Auditorias em grandes condutas e em zonas de medi o e controlo rg os de manobra detec o de fugas vis veis e invis veis estudo de press es na rede d Substitui o preventiva e redimensionamento de contadores e Redu o dos volumes de submedi o 12 4 Interven es para controlo de perdas 12 4 1 T cnicas de controlo de perdas As t cnicas de controlo de perdas inclu ram Reabilita o e renova o da rede de distribui o e respectivos ramais domicili rios auditorias em grandes espa os verdes auditorias em grandes espa os urbanos auditorias em pontos de entrega auditorias de detec o de fugas em grandes condutas auditorias de detec o de fugas em zonas de medi o e controlo 246 CONTROLO DE PERDAS DE GUA EM SISTEMAS DE ADU O E DISTRIBUI O desenvolvimento de sistemas de informa o para cruzamento de dados sobre volumes facturados e volumes fornecidos balan o h drico 12 4 2 T cnic
377. zado em Portugal Figueiredo 2000 representados no bloco da esquerda CONCEITOS E FACTORES DETERMINANTES DAS PERDAS DE GUA 15 16 PORTUGAL EUROPA E U A e Canad 1993 a 1997 1993 a 1997 300 EE Outras fontes E Galeria t cnica q 5 250 225 8 200 175 N W O 150 Inqu rito Casos pa portugueses S Rede antiga s manuten o Tj materiais de m qualidade 21 9 S sil e o a mm a 251 140 8 n an Em o Redes muito j ven aro E s Redes estabilizadas Figura 3 Roturas em condutas em Portugal na Europa e na Am rica do Norte Os casos de estudo europeus correspondem a redes estabilizadas em termos de idades Sobre os casos de estudo norte americanos o LNEC n o disp e de informa o Nos casos de estudo portugueses relativos a redes estabilizadas em termos de idade a taxa de roturas apresenta valores 500 a 1000 superiores m dia europeia ou norte americana valores que merecem reflex o aprofundada Nas redes mais jovens se as condi es de constru o e manuten o fossem as desej veis seria de esperar que as taxas de roturas fossem significativamente inferiores m dia europeia e m dia norte americana No entanto verifica se que os valores encontrados s o da mesma ordem de grandeza ou at ligeiramente superiores o que indicia uma situa o ig

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