CRITÉRIOS PARA IMPLANTAÇÃO

A concepção de um conjunto de DMC’s é muito subjetiva, e é improvável que dois engenheiros trabalhando em um mesmo sistema de abastecimento venham a propor a mesma concepção (FARLEY et al., 2008).

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Isso demonstra a complexidade da definição de DMC's, pois há diversos parâmetros relacionados aos sistemas de distribuição de água, que serão apresentados a seguir. De forma geral, a implantação de DMC's em sistemas de distribuição existentes sempre terá que considerar as características operacionais já existentes no sistema. Já em sistemas novos, a definição de DMC's pode ser planejada juntamente com os setores de abastecimento que estão sendo criados. Em ambos os casos, podem-se utilizar modelos de redes hidráulicas para auxiliar na implementação dos DMC's, porém no caso de redes existentes, o processo se torna mais complexo devido a necessidade de calibração do modelo hidráulico.

Segundo Morrison et al. (2007), diversos fatores devem ser considerados para implantação dos DMC's, são eles:

 Nível atual de vazamentos

 Nível econômico de perdas

 Número de ligações de água

 Problemas de qualidade da água

 Requisitos de pressão mínima e máxima

 Capacidade de combate a incêndios

 Número de válvulas a serem fechadas

 Número de medidores de vazão

 Grandes consumidores

 Condições da infraestrutura

 Área geográfica

 Uso e ocupação da área

 Topografia

Farley et al., (2008), também apresentam critérios a serem utilizados na definição dos DMC's:

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 Número de ligações de água

 Válvulas a serem fechadas

 Número de medidores de vazão

 Variações de pressão dentro da área estabelecida

 Limites naturais (rios, canais de drenagem, estradas de ferro, rodovias, etc) As condições de fronteira naturais do sistema, tais como estações elevatórias, boosters, válvulas redutoras de pressão (VRP’s) e reservatórios de pequena capacidade também podem ser utilizados para implantação dos DMC's. As partes da rede de abastecimento com comportamento hidráulico, padrões de consumo, estado de conservação e parâmetros de qualidade da água semelhantes, também devem ser considerados para estabelecimento dos DMC's (GOMES, 2011).

Como as áreas de VRP's e bombeamento são áreas bem definidas, elas são fundamentais na implantação de DMC's em sistemas de distribuição existentes, pois com a instalação de medidores de vazão nesses locais, imediatamente são criados os DMC's, não necessitando de implantação de válvulas e/ou outras adequações para criação do DMC, evitando assim, possíveis problemas com a qualidade da água.

Recentemente, outros parâmetros também tem sido empregados na definição de DMC's, considerando as questões relativas a implantação, tais como custo dos medidores de vazão, instalação de válvulas, interligações necessárias, seccionamento para isolamento das redes, etc.

Gomes et al. (2012), propõem a divisão de redes de distribuição de água em DMC's através da função objetivo que maximiza o valor presente líquido da diferença entre os benefícios econômicos (redução de perdas de água através de redução da pressão média) e o custo total de implantação dos DMC's (medidores de vazão, tubulações para interligação de redes e reforço do abastecimento, válvulas, etc), conforme apresentado na equação 1:

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onde:

NPV(X) – valor presente líquido ($) n – número de períodos de investimento

B(X)i – total de benefícios econômicos no período ($) C(X)i – custo total dos investimentos no período ($)

ti – tempo entre o início do projeto e o início do período de investimento intR – taxa anual de retorno (%)

A divisão dos DMC's neste caso, é feita após a construção e calibração de um modelo de simulação hidráulica e dois modelos operacionais, o primeiro utilizado para dividir as redes de distribuição de água em DMC's, baseado em conceitos da teoria dos grafos, utilizando o algoritmo de Floyd–Warshall e critérios definidos pelo projetista, tais como extensão de rede, número máximo de ligações e diferença de nível permitida, sendo ainda impostas as restrições tais como capacidade de bombeamento e capacidade de reservação. O segundo modelo identifica o número apropriado de medidores de vazão e sua respectiva localização, válvulas limítrofes e tubulações de reforço necessárias, através da resolução de um problema de otimização, considerando o cálculo do custo/benefício para implantação dos DMC’s.

Um exemplo da implantação de DMC's após a análise do custo/benefício é apresentada por Gomes et al. (2012), conforme figura 8.

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Figura 8 - Divisão da rede em DMC's após análise da relação custo/benefício

Fonte: adaptado de Gomes (2012)

Observa-se que no exemplo citado, obtido a partir de um estudo de caso hipotético, foram criados 03 DMC's, porém nota-se que foram instalados medidores de vazão somente na entrada dos DMC's 1 e 2, não havendo medidor de vazão específico para o DMC 3, porém sua vazão pode ser obtida pela diferença entre a vazão total do setor e a vazão dos demais DMC's. Este procedimento pode induzir a erros, pois quaisquer problemas nos medidores de vazão 1 e 2, induzirão a erros na medição de vazão do DMC 3. Assim, sempre que possível, deve-se ter um medidor na entrada de cada DMC, para manter uma maior confiabilidade dos dados.

Devem também ser consideradas as questões de operação e manutenção durante a realização dos estudos de implantação, bem como a estruturação de equipes para o gerenciamento dos mesmos, devendo ser observados itens como a obtenção dos dados (campo ou telemetria), equipes de análise e especialmente quanto aos

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medidores de vazão, pois possuem elevado custo de manutenção e em alguns casos pode ser necessária a interrupção do abastecimento para manutenção dos mesmos.

Com relação aos DMC's temporários, onde as medições das pressões e vazões são realizadas através de equipamentos portáteis, com uma determinada periodicidade, os mesmos também auxiliam nos trabalhos de redução de perdas, porém, sempre que possível, os DMC's devem ser instalados de forma permanente, de modo a proporcionar um gerenciamento constante.