Reabilitação de sistemas de Reabilitação de sistemas de abastecimento de água e de abastecimento de água e de saneamento de águas residuais saneamento de águas residuais

Reabilitação de sistemas de Reabilitação de sistemas de abastecimento de água e de abastecimento de água e de saneamento de águas residuais saneamento de águas residuais

Coimbra, 15-16 de Junho de 2001

Situação portuguesa actual Situação portuguesa actual



Portugal tem hoje 90 % da população Portugal tem hoje 90 % da população

coberta com sistemas de abastecimento coberta com sistemas de abastecimento

de água e 70% com sistemas de de água e 70% com sistemas de

saneamento de águas residuais saneamento de águas residuais



Estima-se que estas infrastruturas Estima-se que estas infrastruturas correspondam a um património de correspondam a um património de

1000x10

1000x10

contos contos

Baptista, J. M.; Matos, M. R.;

Baptista, J. M.; Matos, M. R.; O saneamento básico em PortugalO saneamento básico em Portugal, Série , Série Gestão de Sistemas de Saneamento Básico, Volume 1, LNEC, Lisboa, Gestão de Sistemas de Saneamento Básico, Volume 1, LNEC, Lisboa, 19951995

Tendências futuras Tendências futuras

 De acordo com o III QCA, vão investir-se De acordo com o III QCA, vão investir-se em Portugal 900x10

em Portugal 900x10⁶⁶ de contos no período de contos no período 2000-2006 para atingir níveis de cobertura 2000-2006 para atingir níveis de cobertura

de 95% e de 90% respectivamente de 95% e de 90% respectivamente

 Significa isto que o País terá a curto prazo Significa isto que o País terá a curto prazo um património de 1900x10

um património de 1900x10⁶⁶ contos em infra- contos em infra- estruturas de saneamento básico

estruturas de saneamento básico

MAOT, Plano Estratégico de Abastecimento de Água e de Saneamento MAOT, Plano Estratégico de Abastecimento de Água e de Saneamento de Águas Residuais (2000-2006)

de Águas Residuais (2000-2006)

Novas prioridades Novas prioridades



Terminada esta fase essencialmente Terminada esta fase essencialmente infra-estrutural, as novas prioridades infra-estrutural, as novas prioridades

tenderão a centrar-se na:

tenderão a centrar-se na:

– Melhoria da exploração dos sistemasMelhoria da exploração dos sistemas – Reabilitação dos sistemas degradadosReabilitação dos sistemas degradados



Este novo mercado está estimado em Este novo mercado está estimado em cerca de 100x10

cerca de 100x10

contos/ano contos/ano

Necessidade de reabilitação Necessidade de reabilitação



Resulta da progressiva redução da Resulta da progressiva redução da

qualidade de serviço aos utentes por:

qualidade de serviço aos utentes por:

– Progressivo envelhecimento dos sistemas, os Progressivo envelhecimento dos sistemas, os mais antigos ultrapassando já os cem anos de mais antigos ultrapassando já os cem anos de

vida útil vida útil

– Deterioração precoce por deficiências ao Deterioração precoce por deficiências ao nível de planeamento, concepção, projecto, nível de planeamento, concepção, projecto,

construção, operação e manutenção construção, operação e manutenção

Tipo de deficiências Tipo de deficiências



Deficiências: Deficiências:

– Hidráulicas (ex. falta de pressão)Hidráulicas (ex. falta de pressão)

– Estruturais (ex. roturas nas tubagens)Estruturais (ex. roturas nas tubagens)

– Sanitárias (ex. degradação da qualidade)Sanitárias (ex. degradação da qualidade) – Ambientais (ex. descargas imprevistas no Ambientais (ex. descargas imprevistas no

meio receptor) meio receptor)



Os níveis de deficiências parecem ser Os níveis de deficiências parecem ser muito elevados em termos de médias muito elevados em termos de médias

europeias

europeias

Ocorrência de roturas Ocorrência de roturas

0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300

N.º roturas / 100 km conduta

E.U.A. e Canadá 1993 a 1997

Casos portugu

eses

Redes estabilizadas Redes muito jovens

EUROPA 1993 a 1997 PORTUGAL

1998

Galeria técnica

Rede antiga, s/

manutenção, materiais de má

qualidade Outras fontes

Inquérito

Conceito de reabilitação Conceito de reabilitação



A reabilitação é qualquer intervenção A reabilitação é qualquer intervenção

física que prolongue a vida do sistema e física que prolongue a vida do sistema e

que envolva uma modificação da sua que envolva uma modificação da sua

condição ou especificação condição ou especificação



Não existe em Portugal tradição nem Não existe em Portugal tradição nem conhecimento suficiente nesta área, conhecimento suficiente nesta área,

devendo constituir uma prioridade de devendo constituir uma prioridade de

investigação em várias frentes

investigação em várias frentes

Conceitos associados à reabilitação Conceitos associados à reabilitação

 É importante definir a terminologia a utilizar na É importante definir a terminologia a utilizar na área da reabilitação, na medida em que é

área da reabilitação, na medida em que é relativamente nova dentro do sector e no relativamente nova dentro do sector e no

contexto nacional.

contexto nacional.

 Pretendem-se conceitos que traduzam o Pretendem-se conceitos que traduzam o sentido de melhoria do desempenho de sentido de melhoria do desempenho de

sistemas existentes resultante de intervenção sistemas existentes resultante de intervenção

física sobre eles, alterando-se as suas física sobre eles, alterando-se as suas

características geométricas, dimensionais e/ou características geométricas, dimensionais e/ou

dos materiais utilizados.

dos materiais utilizados.

 Exclui-se portanto a melhoria dos sistemas que Exclui-se portanto a melhoria dos sistemas que resulte, por exemplo, de medidas de operação resulte, por exemplo, de medidas de operação

ou de acções de manutenção corrente.

ou de acções de manutenção corrente.

Reabilitação (Rehabilitation):

Reabilitação (Rehabilitation):

Reabilitação

Reabilitação é qualquer intervenção é qualquer intervenção física que prolongue a vida útil de um física que prolongue a vida útil de um

sistema existente e ou melhore o seu sistema existente e ou melhore o seu

desempenho hidráulico, estrutural e/ou desempenho hidráulico, estrutural e/ou

de qualidade da água, envolvendo a de qualidade da água, envolvendo a

alteração da sua condição e/ou alteração da sua condição e/ou

especificação técnica.

especificação técnica.

Renovação (Renovation):

Renovação (Renovation):



Renovação Renovação é uma intervenção de é uma intervenção de

reabilitação - estrutural, hidráulica ou reabilitação - estrutural, hidráulica ou

de qualidade da água - sobre um de qualidade da água - sobre um

componente do sistema existente, com componente do sistema existente, com

o seu aproveitamento funcional e sem o seu aproveitamento funcional e sem

aumento da capacidade de utilização aumento da capacidade de utilização

original.

original.

Substituição (Replacement):

Substituição (Replacement):



Substituição Substituição é uma intervenção de é uma intervenção de

reabilitação - estrutural, hidráulica ou de reabilitação - estrutural, hidráulica ou de

qualidade da água - sobre um qualidade da água - sobre um

componente do sistema existente, com a componente do sistema existente, com a

sua desactivação funcional e construção sua desactivação funcional e construção

ou instalação de um novo componente, ou instalação de um novo componente,

tendo este último funções e capacidade tendo este último funções e capacidade

semelhantes ou distintas às do existente.

semelhantes ou distintas às do existente.

Reconstrução (Renewal):

Reconstrução (Renewal):

 ReconstruçãoReconstrução é uma é uma caso particular da caso particular da substituição

substituição e consiste numa intervenção de e consiste numa intervenção de reabilitação com construção de uma nova

reabilitação com construção de uma nova tubagem para substituição de uma tubagem tubagem para substituição de uma tubagem

existente que é colocada fora de serviço, tendo existente que é colocada fora de serviço, tendo

a nova tubagem funções e capacidade a nova tubagem funções e capacidade

semelhantes às da existente (ex. com o mesmo semelhantes às da existente (ex. com o mesmo diâmetro). Pode incluir inserção de tubagem no diâmetro). Pode incluir inserção de tubagem no

interior da existente. A reconstrução não é um interior da existente. A reconstrução não é um

subconjunto da renovação.

subconjunto da renovação.

Reforço (Reinforcement):

Reforço (Reinforcement):



Reforço Reforço é uma intervenção de é uma intervenção de reabilitação hidráulica sobre um reabilitação hidráulica sobre um

componente do sistema existente, com componente do sistema existente, com

a construção de um componente a construção de um componente

adicional, que complementa a adicional, que complementa a

capacidade do componente existente ou capacidade do componente existente ou

constitui uma alternativa a ele.

constitui uma alternativa a ele.

Reabilitação

Reab. estrutural Reab. hidráulica Reab. de

qualidade da água Renovação

Substituição

Renovação

Substituição

Reforço

Redução ou atenuação de caudal

Renovação

Substituição Põe como era antes

Substitui Reforça

Ex. de indicadores de Ex. de indicadores de

desempenho desempenho

 Op16 – Reabilitação de condutasOp16 – Reabilitação de condutas

– Op17 -Op17 - renovaçãorenovação de condutas de condutas – Op18 -Op18 - substituiçãosubstituição de condutas de condutas – Op19 -Op19 - substituiçãosubstituição de válvulas de válvulas

 Fi25 -Fi25 - Investimento unitárioInvestimento unitário

– Fi26 -Fi26 - investimento anual para investimento anual para construçãoconstrução de de sistemas ou

sistemas ou reforçoreforço dos existentes dos existentes

– Fi27 -Fi27 - investimento anual para investimento anual para substituiçãosubstituição e e renovação

renovação de infra-estruturas existentesde infra-estruturas existentes

Fases da reabilitação Fases da reabilitação

 Caracterização sumária do sistemaCaracterização sumária do sistema

 Identificação do(s) pIdentificação do(s) problemaroblema(s)(s)

 DiagnDiagnóósticostico

– Caracterização detalhada do sistema dirigida para o(s) problema(s) existente(s) Caracterização detalhada do sistema dirigida para o(s) problema(s) existente(s) – Identificação das causas das deficiências e limitações Identificação das causas das deficiências e limitações

– Previsão das tendências de evolução dos sintomas e da fiabilidade do sistemaPrevisão das tendências de evolução dos sintomas e da fiabilidade do sistema

 Processo de decisãoProcesso de decisão

– Avaliação de factores de decisão adicionais (ex: tráfego, restrições de abertura Avaliação de factores de decisão adicionais (ex: tráfego, restrições de abertura de valas, disponibilidades financeiras)

de valas, disponibilidades financeiras)

– Definição da estratégia de reabilitação a adoptar (reabilitar onde, quando, o Definição da estratégia de reabilitação a adoptar (reabilitar onde, quando, o quê, quanto e como / tecnologias

quê, quanto e como / tecnologias?)?)

 Implementação de sImplementação de soluoluçõesções

 MonitoriMonitorização zação

Principais tecnologias Principais tecnologias



Ver artigo ENASB Barcelos Ver artigo ENASB Barcelos

Selecção e especificação de Selecção e especificação de

materiais de tubagens materiais de tubagens



Objectivo: Objectivo:

– Definição dos materiais mais adequados às Definição dos materiais mais adequados às características de cada EG com base em

características de cada EG com base em critérios técnicos, económicos e

critérios técnicos, económicos e

operacionais, em função dos factores operacionais, em função dos factores

agressivos e do historial de roturas;

agressivos e do historial de roturas;

– Adequada especificação destes materiais. Adequada especificação destes materiais.

Critérios técnicos de selecção de Critérios técnicos de selecção de

materiais de tubagens de água materiais de tubagens de água

Condições hidráulicas na rede

(pressões em regime permanente e transitório)

Qualidade química das águas na rede

(pH, CO², alcalinidade , SO₄^2- e Cl^-)

Características químicas e físicas de solos e águas intersticiais

(pH, SO₄^2- e Cl^-, alcalinidade, resistividade, compostos orgânicos e correntes vagabundas)

Condições geotécnicas, sísmicas e mecânicas

(assentamentos diferenciais e por liquefacção do solo,

deflexão angular e desloca- mento axial em caso de sismo e tráfego viário)

Características mecânicas, químicas, operacionais e de custos dos materiais disponíveis no mercado

Características mecânicas, químicas, operacionais e de custos dos materiais disponíveis no mercado

Historial de falhas na rede Historial de falhas na rede

Identificação dos factores agressivos das

tubagens Identificação

dos factores agressivos das

tubagens

CARE-W CARE-W

 Projecto europeu de investigação aplicada (5º PQ da EU)Projecto europeu de investigação aplicada (5º PQ da EU)

 Objectivo: Objectivo:

– Ajudar a responder à pergunta: Ajudar a responder à pergunta: ondeonde, , quando quando e e quantoquanto reabilitarreabilitar redes de distribuição de água?

redes de distribuição de água?

 Resultados globais: Resultados globais:

– Aplicação computacional “CARE-W prototype”Aplicação computacional “CARE-W prototype”

 PI tool (LNEC)PI tool (LNEC)

 Failure forecastingFailure forecasting

 Short time planningShort time planning

 Long-time planningLong-time planning

– Manual com metodologia “CARE-W procedure” Manual com metodologia “CARE-W procedure”

 Resultados LNEC:Resultados LNEC:

– PI toolPI tool

– Benchmarking métrico com base em ID de reabilitação Benchmarking métrico com base em ID de reabilitação

 ParticipantesParticipantes

– SINTEF (Coordenação) + 10 parceiros (incl. LNEC) + 13 EG (incl. SINTEF (Coordenação) + 10 parceiros (incl. LNEC) + 13 EG (incl.

SMAS Oeiras e Amadora) SMAS Oeiras e Amadora)

 Prazo: Fev. 2001 - Fev. 2004Prazo: Fev. 2001 - Fev. 2004

Protótipo CARE-W Protótipo CARE-W

Graphical user interface (GUI)

Performance indicators

(PI tool)

Identify the performance of a water supply system

for monitoring, target setting and

benchmarking

Failure forecasting

Identify individual pipes and areas with

a high failure potential

Water supply reliability

Identify the most vulnerable points in

a water supply system and the associated pipes

Annual rehabilitation

planning

Select the most cost-efficient rehab projects for

an annual rehab programme under

consideration of various criteria

Long-term rehabilitation

planning

Explore the future rehab investment

needs and consequences and define the optimal

rehab strategy

CARE-W central database

LNEC, Portugal

WRc, UK

CEMAGREF, France

INSA, France CEMAGREF, France SINTEF, Norway Brno Univ., Czech Rep.

INSA, France Dresden Univ., Germany

Exemplo de resultado Exemplo de resultado

Op22 (m3 /ramal/ano)

Caso de estudo

Indicador: Op22 – Perdas de água por ramal (m³ /ramal/ano)

Mediana 800

600 400 200 0

Máximo  Intervalo médio recomendável

25%  75% Média  Mínimo 

Estatísticas

Tabela elaborada para cada indicador

Tabela elaborada para cada indicador