Estimativa e distribuição espacial dos consumos

Uma das principais dificuldades e fonte de incerteza dos modelos de simulação de RAA reside na quantificação e distribuição dos consumos. Não existem dados precisos sobre o número de utentes, ou sobre o número de habitações e indústrias abrangidos por este subsistema de abastecimento, sendo apenas conhecido o valor do caudal médio diário medido à saída do reservatório. Tal situação implica o desconhecimento do volume de perdas (reais e/ou aparentes) da rede e, como consequência, do estado de conservação dos materiais e dos elementos que compõem a RAA.

Capitação

Segundo foi possível apurar, todo o sistema de abastecimento do concelho de Braga foi dimensionado para uma capitação média de 200 litros por habitante por dia. No entanto, este é apenas um valor de cálculo, logo se o objetivo é obter um modelo de simulação verosímil, a minimização dos erros deverá ser sempre uma preocupação constante, pelo que se entendeu pertinente estimar uma nova capitação mais adequada à realidade atual do concelho de Braga. Assim, através dos dados disponibilizados em 2013 pela ERSAR, sobre o volume de água distribuído e a população total abastecida, foi possível determinar o consumo médio diário por habitante do concelho de Braga (Equação (4.1)). Através dessa informação e sabendo-se o caudal médio diário à saída do reservatório que abastece o subsistema em estudo, fez-se uma estimativa (ainda que algo grosseira) da população equivalente servida por esta rede (Equação (4.2)). Isto porque, o valor obtido contempla, não só os consumos domésticos, mas também os resultantes dos restantes usos (industrial, agrícola e serviços) existentes na área em estudo.

Equação (4.1)

Equação (4.2)

Comparando a capitação obtida com a de dimensionamento relativamente a um ano horizonte mais distante é possível verificar que existe uma ligeira discrepância de valores, cerca de 5% superior. Para este facto contribui essencialmente o desenvolvimento económico registado na cidade nas últimas décadas, fomentado pelo aumento do número de habitantes e pelo investimento que conduziu ao surgimento de novas empresas, fatores que podem ter antecipado o nível projetado para o aumento do consumo de água per

capita no concelho de Braga.

Distribuição espacial do consumo pelos nós

O abastecimento de água não é realizado de uma forma homogénea ao longo de toda a RAA, existindo zonas mais urbanizadas que outras, pelo que os consumos médios serão necessariamente diferentes em função da densidade demográfica.

A escolha do método mais adequado para realizar esta tarefa deve ter em consideração: a quantidade e o tipo de informação disponível; o equipamento de medição e de processamento disponíveis; e os objetivos de aplicação do modelo (Coelho et al., 2006). Os métodos geralmente empregues são baseados em análises cartográficas e nos dados de faturação da água associados a cada contador.

Os modelos baseados em análises cartográficas são utilizados quando a informação e os recursos disponíveis são escassos, ou quando os dados da faturação não existem ou não são suficientemente esclarecedores e/ou completos para realizar esta análise. Dentro deste método existem duas variantes: uma em função da área de influência de cada de nó e outra através de coeficientes de utilização das condutas.

Os modelos baseados em dados de faturação pressupõem a construção de tabelas de correspondência entre os valores registados no sistema de faturação e os vários nós do modelo. De forma a estabelecer esta ligação, tem que se considerar um campo comum da base de dados de consumos que possa ser empregue como chave para obter o consumo de cada local, e que possa ser associado a um nó do modelo. Podem-se utilizar três soluções para o carregamento de consumo a partir dos registos de faturação, utilizando a área de leitura, o número de polícia ou o código do local (Alves, 2012).

No presente caso, optou-se por utilizar o modelo baseado em análise cartográfica, em que são definidas as áreas de influência de cada nó. A escassez de informação e impossibilidade de obter dados sobre a faturação dos contadores domésticos por questões de sigilo foram as principais razões que determinaram a utilização deste método.

Estimativa da população das freguesias

Para se fazer uma estimativa das populações abastecidas ao longo desta rede recorreu-se aos dados demográficos, económicos e sociais do Censo 2011 disponíveis no portal do INE. De modo a associar esses dados a partes específicas do território nacional, o país está divido em oito níveis (Figura 4.11). O último nível compreende as subsecções estatísticas correspondentes ao quarteirão nas áreas urbanas, ao lugar ou parte do lugar nas áreas rurais.

Figura 4.11 – Unidades Territoriais Estatísticas de Portugal.

A Figura 4.12 apresenta a divisão da freguesia São Mamede de Este em secções e subsecções estatísticas. A imagem da esquerda foi obtida através do website do INE, no separador dos mapas interativos dos Censos, sendo a da direita a mesma imagem mas representada em AutoCAD. Ambas se encontram à mesma escala, de forma que, posteriormente, seja cruzada a informação cartográfica e demográfica com a do mapa da

•1. Portugal •2. NUTS I • 3. NUTS II •4. NUTS III •5. Município • 6. Freguesia • 7. Secção • 8. Sub-Secção

sobre o número de indivíduos residentes, número de edifícios e número de habitações com abastecimento público.

Figura 4.12 – Representação da divisão censitária da freguesia de Este São Mamede.

No conjunto das seis freguesias que são abastecidas parcialmente por este subsistema são contabilizadas 18 secções e 243 subsecções estatísticas. Note-se contudo, que parte significativa destas freguesias é abastecida por outros subsistemas de abastecimento adjacentes.

A Tabela 4.3 apresenta alguns dos parâmetros registados nos Censos de 2011. Devido à extensão e elevada quantidade de dados referentes aos níveis de divisão 7 e 8, optou-se por apresentar apenas os correspondentes ao nível 6 (freguesias).

Tabela 4.3 – Dados demográficos das freguesias abrangidas pela RAA de São Mamede de Este. Freguesias Número de Edifícios Residenciais Número de Alojamentos Número de Residências com Água Número de Indivíduos Residentes Média de Indivíduos por Residência Crespos 333 374 277 899 3,2 Gualtar 1423 3024 1911 5286 2,8 Pousada 204 211 138 448 3,2

Sta. Lucrécia de Algeriz 184 221 172 534 3,1

Este (São Mamede) 626 716 571 1789 3,1

Este (São Pedro) 650 825 663 2048 3,1

Total 3420 5371 3732 11004 2,9

A análise da tabela permite perceber que as freguesias mais urbanizadas e mais populosas são as de Gualtar, Este (São Pedro) e Este (São Mamede), por ordem decrescente. À exceção de Gualtar, todas as outras freguesias apresentam o número de alojamentos semelhante ao número de edifícios residenciais, por outras palavras, nessas freguesias predominam as estruturas habitacionais simples com poucos edifícios multifamiliares. De

modo inverso, em Gualtar imperam os edifícios coletivos, embora se verifique uma baixa percentagem de ocupação, dado que alguns desses edifícios se encontram no mercado de arrendamento destinado ao alojamento de estudantes. Considerando que toda a população reside em alojamentos com acesso à rede, a média global de indivíduos por fogo é de 2,9. No entanto, a maioria das freguesias apresentam valores médios ligeiramente acima de 3 habitantes por fogo.

Áreas de influência dos nós de consumo-base

Através da sobreposição da rede com a cartografia do PDM de Braga foi possível circunscrever a área de influência de cada um dos nós do modelo hidráulico da rede. Cruzando essas áreas demarcadas com os dados demográficos obtidos pelos Censos de 2011 estimaram-se com algum grau de confiança, os consumos-base em cada um desses nós do modelo.

A Figura 4.13 ilustra a título exemplificativo, o mecanismo de delimitação das áreas de influência de cada nó para o caso em estudo. Note-se que a presente situação não apresentou dificuldades de maior, já que os edifícios existentes e os nós da RAA considerados encontram-se claramente em correspondência. Contudo nem sempre as situações são tão simples de analisar, sobretudo nos casos em que existem nós muito próximos e a densidade de edificações é elevada.

Estimativa do consumo-base por nó

O PDM de Braga exibe as edificações existentes e as que estão previstas poderem ser construídas, não diferenciando de uma forma evidente umas das outras. Logo, confrontando-se esta informação com os dados dos censos verifica-se que existe uma significativa diferença de edificações. Esta situação provoca o aumento da incerteza, pois não se sabe ao certo quais são as edificações que realmente existem e as que estão apenas previstas. Outro fator que contribui para o aumento da incerteza é a impossibilidade conhecer com rigor a cércea de cada edifício (número de pisos), embora já se tenha referido anteriormente que, nesta zona, a grande maioria são habitações unifamiliares. Após concluída a limitação das áreas de influência de cada nó no modelo da RAA é necessário definir a(s) percentagem(ns) da(s) subsecção(ões) que é(são) potencialmente abastecida(s) por aquele nó. Esta percentagem foi definida em função da densidade de fogos relativamente ao total das edificações existentes na subsecção.

Na Tabela 4.4 exemplifica-se a forma como foi realizada a atribuição dos consumos-base pelos diversos nós. São apresentados como exemplos os nós, nomeadamente para os nós 1, 157 e 280, sendo que todos eles abrangem apenas uma subsecção, embora existam outros que abrangem mais do que uma. Para mais facilmente se identificar as zonas que cada nó abastece, foram numeradas todas as freguesias, secções e subsecções. O nó 1 encontra-se na freguesia 1, na secção 2 e na subsecção 6, abrange 10% de toda essa área onde residem habitualmente cerca de 44 pessoas. Como tal, abastece uma população fictícia de 4,4 pessoas e, considerando a capitação anteriormente calculada, o consumo- base nesse nó é de 0,92 m3/dia. Este tipo de estimativa foi realizado para todos os restantes nós. Devido à dimensão da tabela global que contém a informação respeitante às percentagens de abrangência e consumos-base de cada nó, optou-se por colocar para consulta no ANEXO B deste documento.

Tabela 4.4 – Estrato da síntese da atribuição dos consumos-base aos nós da RAA. Nó F-Sec-Sub(*) _{afetação da} % de zona População total … Consumo diário (m3) Consumo (L.s-1₎ 1 1-2/6 10 44 ---- 0,92 0,0107 ... ... ... ... ... ... ... 157 _... 4-1/11 _... 20 _... 56 _... ---- _... 2,35 _... 0,0272 _... 280 6-1/2 30 41 ---- 2,58 0,0299

(*)_{F-Sec-Sub = Freguesia/secção/Subsecção} TOTAL 584,1 6,76

O somatório dos consumos-base de todos os nós reproduz o consumo teórico de água potável estimado para a rede, que comparando com o valor “real” (valor do caudal médio à saída do reservatório) apresenta um erro de cerca de 4%. Considerando todas as simplificações e estimativas realizadas parece ser um valor bastante aceitável, face às incertezas inerentes à sua formação (e.g. dados cadastrais).