BALANÇO HÍDRICO COM O SOFTWARE WB-EASYCALC

A utilização do balanço hídrico visa detalhar os volumes de água que foram disponibilizados ao DMC. Para tanto foi utilizado o software do Banco Mundial WB- EasyCalc, apresentado nos materiais utilizados, item 3.2 f).

Em geral, os balanços hídricos são realizados para períodos anuais, porém a metodologia proposta é que os balanços sejam realizados em uma área menor, o DMC, e também em um período menor, mensal, visando a tomada de ações com agilidade e efetividade na redução de perdas. O próprio software já teve avanços nesse sentido, pois a versão disponibilizada em 2010 apresentava somente o balanço hídrico anual, porém atualmente o software disponibiliza a partir da mesma entrada de dados e especificação do período em dias, o balanço hídrico diário, mensal e anual.

A seguir será apresentado o balanço hídrico do DMC Jardim América, por ser o que apresentou o maior índice de perdas por ligação no mês de janeiro de 2014, mês que será utilizado como referência neste balanço.

O cálculo do balanço hídrico é iniciado pelo preenchimento da planilha "Start"/Início, com o preenchimento do nome do DMC, o mês/ano de referência dos dados e o período com os dias para o qual estão sendo inseridos os dados do balanço hídrico. Pode-se observar ainda, conforme apresentado na figura 52, que a planilha inicial apresenta uma listagem com as demais planilhas do software, que serão apresentadas a seguir.

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Figura 52 - Planilha inicial do software WB-EasyCalc - "Start"

Fonte: Software WB-EasyCalc

Na sequência, prossegue-se com o preenchimento da planilha volume de entrada no sistema – “Sys. Imput”, conforme apresentado na figura 53. São lançados os dados do volume disponibilizado, ou seja, o volume de água macromedido na entrada do DMC no período mensal, que no DMC Jd América foi de 15.273 m3.

Como o software disponibiliza a possibilidade de inclusão da margem de erro percentual, foi adotado o percentual de 2% de erro com base tabela 7 – precisão dos macromedidores de vazão, descrita na metodologia no item 3.1.1 f), referente ao tipo de medidor utilizado, ou seja, macromedidor mecânico tipo Woltmann.

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Figura 53 - Planilha volume de entrada no sistema - "Sys. Imput"

Fonte: Software WB-EasyCalc

Em seguida, na planilha consumo faturado – “Billed Cons”, apresentada na figura 54, são lançados os volumes utilizados pelos clientes, ou seja, a somatória dos volumes micromedidos através do hidrômetro de cada imóvel. No caso em questão, foram lançados os volumes totais micromedidos no DMC Jd América, que totalizaram 8.636 m³. O software possibilita realizar o lançamento em etapas, dividindo os volumes por capacidade dos hidrômetros, ou outra divisão que se queira fazer, por exemplo, lançar os consumos por quadras, rotas, etc.

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Ressalta-se que esses volumes são os efetivamente consumidos pelos clientes, não considerando a questão da tarifa mínima estabelecida em lei, ou órgão regulador, por exemplo, no estado de São Paulo, os clientes com consumo entre 0 e 10 m3/mês são faturados com a tarifa mínima de 10 m3. O software permite ainda inserir consumos faturados, porém não medidos, como o caso de ligações sem hidrômetro, porém no DMC Jd América todas as ligações são micromedidas através dos hidrômetros.

Figura 54 - Planilha consumo faturado - "Billed Cons"

Fonte: Software WB-EasyCalc

Logo após, é apresentada a planilha consumos não faturados – “Unb. Cons.”, onde são lançados os volumes que foram efetivamente utilizados e que possuem

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ciência da empresa de saneamento, micromedidos ou não, utilizados em usos operacionais para lavagem de reservatórios, desinfecção e/ou descarga de redes, utilização de hidrantes pelo Corpo de Bombeiros, ou ainda, usos denominados sociais, tais como aglomerações urbanas irregulares, onde o fornecimento de água não é faturado. No caso do DMC Jd América, não houveram consumos não faturados, conforme apresentado na figura 55.

Figura 55 - Planilha consumos não faturados - "Unb. Cons."

Fonte: Software WB-EasyCalc

Após o lançamento dos consumos não faturados, a planilha consumo não autorizado – “Unauth. Cons.”, permite o lançamento das informações sobre consumos não autorizados pela empresa de saneamento, tais como ligações

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irregulares, fraudes, hidrômetros violados, etc, denominados de forma geral como irregularidades.

No caso do DMC Jd América, estas informações foram estimadas com base em pesquisa realizada com o software Microsoft SQL no banco de dados do sistema comercial CSI, para verificação do histórico de irregularidades, com posterior elaboração de gráfico em planilha excel, conforme apresentado na figura 56.

Figura 56 - Histórico de irregularidades no DMC Jd América

Fonte: Sistema CSI

Pode-se verificar no histórico de irregularidades que no período de 05 anos houveram somente 21 suspeitas de irregularidade na área de abrangência do DMC Jd América, com a confirmação de somente 01 caso de irregularidade em 2010, sendo 62% das vistorias originadas por informações dos técnicos de atendimento que visitam os imóveis mensalmente para leitura do hidrômetro e entrega da conta

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de água e os outros 38% provenientes da denúncia de clientes e informação das equipes operacionais.

Dessa forma, foi adotado o volume de consumos não autorizados em 1 m3/dia, totalizando 31 m3/mês, considerando o baixo histórico de irregularidades confirmadas, adotando-se a margem de erro para consumos não autorizados utilizada por Melato (2006) de 10%. A figura 57 apresenta a planilha de consumos não autorizados.

Figura 57 – Planilha consumo não autorizado - "Unauth. Cons."

Fonte: Software WB-EasyCalc

Prossegue-se com o lançamento dos dados na planilha imprecisão de medidores e erro de manipulação de dados – “Meeter erros”, apresentada na figura 58, que permite o lançamento de informações sobre os erros de submedição que

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ocorrem nos hidrômetros. Foi adotado o percentual de submedição de 17%, com uma margem de erro de 4%, com base nos ensaios realizados pelo IPT (2007), conforme descrito na Metodologia no item 3.1.1 e).

Figura 58-Planilha imprecisão de medidores e erro de manipulação de dados-"Meeter errors"

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Nota-se que o item prática de leituras erradas não foi preenchido, tendo em vista que o sistema de leitura é totalmente informatizado.

Na planilha dados da rede – “Network”, figura 59, é informado o comprimento das redes de distribuição de água, em quilômetros, e o número de ligações de água dentro do DMC. Os dados lançados, são os obtidos a partir do sistema Signos. Ressalta-se que a planilha apresenta um item para lançamento das ligações inativas e no caso do DMC Jd América, há 11 ligações inativas. Quando, porém, esses valores são lançados há uma alteração no índice de perdas por ligação, na planilha indicadores de performance, pois o software passa a considerar também as ligações inativas, prejudicando assim o cálculo do indicador, pois o mesmo é baseado no número de ligações ativas. Sendo assim, não foram lançadas as ligações inativas, visando não prejudicar o cálculo do indicador de perdas por ligação.

122 Figura 59 - Planilha dados da rede - "Network"

Fonte: Software WB-EasyCalc

O próximo passo é a obtenção da pressão média no DMC, para lançamento na planilha pressões – “Pressure”. A pressão média no DMC foi obtida a partir da média das pressões registradas no recalque do booster e ponto crítico, ou seja, nos pontos extremos do DMC. O ponto crítico, por sua vez, foi identificado a partir das curvas de nível do DMC, figura 60, onde foi instalado data-logger registrador de pressão Maxxiloger, equipamento especificado nos Materiais Utilizados item 3.2 e).

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Figura 60 - Curvas de nível no DMC Jardim América

Fonte: Adaptado do Sistema Signos

As pressões no recalque do booster, são registradas diariamente no sistema de telemetria Maxxireader. Foi obtida a pressão média de 123 mca no recalque do booster, conforme apresentado na figura 61 e a pressão média de 23 mca no ponto crítico, conforme apresentado na figura 62, obtendo-se a pressão média de 73 mca no DMC Jd América. LOCAL DO BOOSTER DATA- LOGGER PONTO CRÍTICO

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Figura 61 - Pressões de recalque do booster DMC Jardim América

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Figura 62 - Pressões no ponto crítico DMC Jardim América

Fonte: Sistema Maxxireader

Após o cálculo da pressão média no DMC, realiza-se o lançamento dos dados na planilha de pressões, figura 63, sendo utilizada a unidade metro (mca). O valor da pressão média será utilizado para o cálculo das perdas inevitáveis no DMC na planilha indicadores de performance, que será apresentada posteriormente. A margem de erro estimada foi de 2%, considerando a precisão do equipamento data- logger.

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Figura 63 - Planilha Pressões - "Pressure"

Fonte: Software WB-EasyCalc

A planilha intermitência no abastecimento – “Intermittent supply”, figura 64, permite lançar o período em que efetivamente há água no DMC. No caso do DMC Jd América, não há intermitência no abastecimento, dessa forma, foi adotado na planilha o período de 24 horas, ou seja, sem intermitência no abastecimento, não sendo adotada margem de erro para esse caso.

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Figura 64 - Planilha Abastecimento Intermitente - "Intermittent supply"

Fonte: Software WB-EasyCalc

Na planilha informação financeira, figura 65 é possível a partir da tarifa média de venda de água e do custo de produção e distribuição por m3, obter os valores financeiros referentes as perdas de água reais e aparentes. Geralmente são utilizados os valores de venda para as perdas aparentes, tendo em vista que é uma água que efetivamente chegou ao cliente final, porém não foi medida. No caso das perdas reais, geralmente são utilizados os valores do custo de produção e distribuição, considerando que esta água foi perdida por vazamentos nas redes de distribuição de água, portanto, antes de chegar ao cliente final. O software porém

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permite que o usuário faça a definição de qual valor será utilizado, tanto nas perdas reais quanto nas perdas aparentes. Foram adotados os seguintes valores na planilha: tarifa média de água e custo de produção de água no estado de São Paulo, respectivamente, R$ 2,59/m3 e R$ 1,43/m3 (SNIS, 2012). Os resultados apresentados tem como base os volumes de perdas constantes na planilha do balanço hídrico anual, que será apresentada a seguir.

Figura 65 - Planilha informação financeira - "Financial data"

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Após serem informados os dados nas planilha anteriores, o software apresenta o balanço hídrico de 03 formas distintas (as demais margens de erro apresentadas são calculadas automaticamente pelo software):

 Balanço hídrico em m3/dia - todos os valores, desde os volumes de entrada, consumos e perdas, são apresentados em m3 por dia (figura 66);

 Balanço hídrico para o período - todos os valores são apresentados em função do período indicado na tela inicial do software. Para o DMC Jd América foi indicado o período de 31 dias, correspondente ao mês de janeiro (figura 67);

 Balanço hídrico anual - todos os valores, desde os volumes de entrada, consumos e perdas, são apresentados em m3 por ano (figura 68).

Figura 66 - Planilha balanço hídrico em m3/dia - "Water Balance m3day"

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Figura 67 - Planilha balanço hídrico para o período - "Water Balance"

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Figura 68 - Planilha balanço hídrico m3/ano - "Water Balance m3year"

Fonte: Software WB-EasyCalc

Após o cálculo das planilhas do balanço hídrico, a planilha indicadores de performance, figura 69, apresenta os principais indicadores propostos pela IWA, com base nos dados lançados anteriormente na planilha.

São apresentados os seguintes grupos de indicadores:

 Nível de serviço: demonstra os valores relativos ao tempo médio de abastecimento e pressão média, apresentando a margem de erro percentual e através desta calculando os limites inferior e superior dos dados considerando a margem de erro.

 Volume de perdas reais: demonstra os valores das perdas reais atuais e os valores das perdas reais inevitáveis para fins de comparação.

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 Indicadores de performance de perdas reais: através dos volumes de perdas reais citados anteriormente, realiza o cálculo dos indicadores ILI (traduzido na versão em português como índice infraestrutural de perdas - IEE, representa quantas vezes o sistema está pior que o sistema ideal, ou seja, é uma relação entre as perdas atuais e as inevitáveis), perdas reais por ligação e também apresenta o indicadores em litros por ligação por dia por metro de pressão (mca) e m3 por quilômetro de rede por hora.

 Indicadores de perdas aparentes: demonstra os valores relativos as perdas aparentes em percentual e em litros por ligação por dia.

 Indicadores de performance financeira: demonstra os valores relativos aos indicadores de águas não faturadas em percentual, valor percentual considerando o custo das águas não faturadas e o custo operacional (é necessário o lançamento do custo operacional anual na planilha informação financeira), e o índice de perdas totais por ligação.

Em função do grupo indicadores de performance de perdas reais, o software apresenta a matriz de avaliação de perdas reais, seguindo os parâmetros utilizados pelo Banco Mundial.

Essa matriz classifica, em função do ILI, pressão média e perdas por ligação, o grupo de performance em A,B,C e D, sendo A a melhor condição e D a pior condição relativa às perdas reais, sendo ainda divido em dois blocos: países desenvolvidos e países em desenvolvimento, conforme apresentado na figura 70.

Para o DMC Jd América, os resultados apresentam que o mesmo se classifica no item B, ou seja, ainda existe um potencial para melhorias significativas neste DMC.

133 Figura 69 - Planilha indicadores de performance - "PI´s"

134 Fonte: Software WB-EasyCalc

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Figura 70 - Matriz de avaliação de perdas reais -"Matrix"

Fonte: Software WB-EasyCalc

O índice de perdas da infraestrutura (ILI) é calculado através da relação entre as perdas reais atuais e as perdas reais inevitáveis no DMC e o cálculo será detalhado a seguir, pois a planilha apresenta somente o resultado. Os conceitos para

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o cálculo do ILI estão apresentados no item 2.5.6 da revisão bibliográfica. As perdas reais atuais são obtidas após a realização do balaço hídrico, enquanto as perdas reais inevitáveis são calculadas em função de diversos parâmetros, apresentados no item 2.5.2 da revisão bibliográfica. Os passos para o cálculo do ILI são apresentados a seguir:

 Perda real atual - Current Annual Real Losses (CARL):

 Perda real inevitável - Unavoidable Annual Real Losses (UARL):

 Índice de perdas da infraestrutura - Infrastructure Leakage Index (ILI):

O resultado do ILI indica que as redes de distribuição no DMC Jd América possuem uma perda real 5,1 vezes maior que a perda real inevitável. Deve-se observar que este número pode ser re/ratificado quando forem realizadas as ações para redução de perdas neste DMC, pois os valores utilizados para estimativa das perdas aparentes, baseados no histórico de irregularidades registradas no DMC, pode sofrer variações caso haja alguma irregularidade de grande porte não identificada.

Para auxiliar nas análises, o software disponibiliza uma planilha com diversos gráficos. Primeiramente é apresentado o gráfico comparativo do ILI, onde o software já possui algumas referências internacionais cadastradas e insere o valor do ILI

CARL (L/DIA) = 469 litros/(ligação*dia)*333 ligações = 156177,00 litros/dia

UARL (L/DIA) = (18Lm + 0,8N_L + C_ramal x N_L)x P

UARL (L/DIA) = (18 x 8,68953 + 0,8 x 333+ 0 x 333)x 73 = 30865,24 litros/dia

ILI = CARL/UARL

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calculado para o DMC (em destaque) para comparativo com esses valores, conforme apresentado na figura 71. Em seguida, é apresentado o gráfico com os volumes e valores (custos em R$ com base nas informações da planilha informação financeira) relativos as perdas reais, perdas aparentes, água faturada e consumo autorizado não faturado no DMC, conforme apresentado na figura 72. Concluindo a planilha gráficos, é apresentado o consumo faturado em m3/dia e o detalhamento das águas não faturadas no DMC, com os volumes em m3/dia das perdas reais, perdas aparentes e consumos autorizados não faturados, conforme demonstrado na figura 73.

Figura 71 - Planilha gráficos, visualização do ILI - "Charts"

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Figura 72 - Planilha gráficos, visualização do volume e valor de perdas de água - "Charts"

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Figura 73 - Planilha gráficos, percentual de águas não faturadas - "Charts"

Fonte: Software WB-EasyCalc