UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL
SELECAO DE SiTIO E TECNOLOGIA PARA ESTACAO DE
TRA TAMENTO DE ESGOTO POR MEIO DE SIG E METODOS
MUL TICRITERIAIS. ESTUDO DE CASO: PAULiNIA- SP.
Fabricio Vieira Alves
Campinas
Janeiro/2003
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL
SELECAO DE SiTIO E TECNOLOGIA PARA ESTACAO DE
TRATAMENTO DE ESGOTO POR MEIO DE SIG E METODOS
MULTICRITERIAIS. ESTUDO DE CASO: PAULiNIA- SP.
Fabrlcio Vieira Alves
Orientador: Prof. Dr. Antonio Carlos Zuffo
Dissertayao apresentada a Comissao de p6s-gradua<;ao da Faculdade de Engenharia Civil, da Universidade Estadual de Campinas, como requisite para a obten<;ao do titulo de Mestre em Engenharia Civil, na area de concentrac;:ao de Recursos
Campinas
Janeiro, 2003
FICHA CATALOGRAFICA ELABORADA PELA
BIBLIOTECA DA AREA DE ENGENHARIA - BAE - UNICAMP
AL87s
Alves, Fabricio Vieira
Selevao de sitio e tecnologia para estao;;ao de tratarnento de esgoto por meio de sig e metodos multicriterias. Estudo de caso: Paulinia- SP I Fabricio Vieira Alves.--Carnpinas, SP: [s.n.], 2003.
Orientador: Antonio Carlos Zuffo.
Dissertayao (mestrado)- Universidade Estadual de Carnpinas, Faculdade de Engenharia Civil.
1. Recursos naturais. 2. Recursos hidricos-Desenvolvimento. 3. Planejarnento. 4. Processo decis6rio por criterio multiplo. 5. Esgotos. 6. Sistemas de informao;;ao geograflca. I. Zuffo, Antonio Carlos. II. Universidade Estadual de Carnpinas. Faculdade de Engenharia Civil. Ill. Titulo.
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL
SELE<;Ao
DE SITIO E TECNOLOGIA PARA ESTA<;AO DE
TRATAMENTO DE ESGOTO POR MEIO DE SIG E METODOS
MULTICRITERIAIS. ESTUDO DE CASO: PAULINIA- SP.
Fabricio Vieira Alves
Dissertaqao de Mestrado aprovada pela Banca Examinadora, constitufda por:
/1>rof. Dr:--Antoni 'os Zuffo
~ Presidente e Orientador
FEC- UNICAMP
Prof. Dr. Fazal Hussain Chaudhry EESC- USP
Profa. Dra. R zely Ferreira s Santos C- UNICA P
Dedicatoria
Aos meus pais, Manoel e lmaculada,
pela paciencia e carinho, em momentos
tao
delicados cia minha existencia, em que, apenas o amor verdadeiro poderia suprir as min has fraquezas.
AGRADECIMENTOS
A DEUS que durante toda a minha vida conspirou a favor de importantes
conquistas, sendo GRANDE PAI nos momentos mais delicados de convivencia com os
outros habitantes deste Iugar.
Aos meus pais, Manoe/ e Imaculada, pela oportunidade de aprendizado
contfnuo, parti/ha do amor fraterno e a benr;ao da convivencia com meu irmao
Junior.
A minha fi/ha Isabella, por todo carinho e delicadeza em aceitar as
dificu/dades proporcionadas pela distancia ffsica, mas nao espiritual.
A minha namorada Diovana, pelo carinho e compreensao partilhado em
diversas oportunidades durante a rea!izar;ao do mestrado.
Ao orientador e amigo, Prof. Dr. Antonio Carlos Zuffo, por todas as
importantes contribuir;aes sugeridas durante o desenvolvimento deste trabalho,
a lim da amizade que em alguns momentos supriu a falta da convivencia familiar.
A Profa. Dra. Rozely Ferreira Santos, pe/as importantes oportunidades de
discussao do trabalho, que auxiliaram no amadurecimento da proposta de estudo.
Aos Prof. Dr. Rogerio Stacciarini e Dr. Jose Euclides Paterniani pe!a
concessao dos dados levantados em Paulfnia, atem das importantes ideias sugeridas
durante importantes debates.
Aos amigos do Laboratdrio de PlaneJamento Ambiental (LAPLAJ Helena,
Cida, Claudia, Marcos pela disponibilidade em compartilhar o conhecimento tecnico
adquirido com tamanho esfort;o.
Aos amigos da Casa H4 (Moradia Estudantil}, Paulo, Henry, Luiz Fernando
que ensinaram-me a importancia da confiant;a entre os seres humanos.
A todos os amigos da FEC: pelas discussoes importantes /evantadas durante
os mementos de trabalho e tambem lazer na UNICAMP.
A
FAPESP (Fundar;ifo de Amparo a Pesquisa do Estado de Sao Paulo} pelo
apaio financeiro disponibilizado para este traba/ho.
A Faculdade de Engenharia Civil (FEC} da Universidade Estadual de Campinas
pelo apoio institucional durante a realizar;ao deste trabalho.
SUMARIO
USTA DE FIGURAS ...•...•...
LIST A DE TABELAS ... iv
USTA DE SIGLAS ... viii
USTA DE SiMBOLOS ... ix RESUMO ...
x
ABSTRACT ... 200 1 INTRODU<;:AO ... 1 2 OBJETIVO ... 4 3 REVISAO BIBLIOGRAFICA ... 53.1 Gestae de Recursos Hfdricos ... 5
3.1.1 Planejamento de Recursos Hfdricos .... ... .. ... ... .. .... ... .. ... ... 9
3.1.2 lnstrumentos legais sobre Gestae das Aguas .... .. ... ... ... .... .. ... ... 13
3.2 Processo de Apoio
a
Tomada de Decisao ... 153.2.1 Fases Fundamentais do Processo de Apoio
a
Tomada de Decisao ... 183.3 Analise Multicriteria ... ... ... ... ... .. ... .... ... .. .... . .. .. ... ... .... ... . 21
3.3.1 Classificat;:ao dos Metodos ... 23
3.3. 1.1 Metodo Compromise Programming (CP) . ... ... .. ... .. .. ... ... ... .. . 25
3.3.1.2 Metodo Cooperative Game Theory (CGT) ... ... .. .. ... ... .... ... ... .. ... 27
3.3.1.3 Metodo PROMETHEE II ... ... .... ... ... .. .... ... . ... .. ... .. ... ... ... .. .. ... ... 28
3.4 Poluit;:ao das Aguas Superficiais ... 31
3.4.1 0 Tratamento de Aguas Residuarias ... ... .. .. ... ... .. ... .. ... .. .... ... .. ... 33
4 ESTUDO DE CASO ...•...••...•... 40
5 METODOlOGIA ...•... 46
Etapa 1 - ldentificagao de sltios para implantac;ao da Estagao de Tratamento de Esgoto (ETE) ... 46
Fase 1. 1 Levantamento dos principais impactos resultantes da ETE ... 46
Fase 1.21dentificagao das restric;oes em instrumentos legais e avaliac;oes de perigos potenciais ... ... ... ... ... .. .. . ... ... ... .. . .. .... ... .. .. ... .. .. ... 47
Fase 1.3 Levantamento de informac;Oes geogn3ficas ... 48
Fase 1.41nfcio da Formac;ao do banco de dados ... 48
Fase 1.4. 1 Elaborac;ao dos mapas tematicos . . . .. . . .. . . 49
Fase 1.4.2 Elaboragao dos mapas de restric;Oes ... 50
Fase 1.5 Definic;ao dos sitios ... 51
Etapa 2 - Estabelecimento de um indicador de qualidade de agua . .. .. ... .. .. ... 52
Fase 2. 1 Escolha dos pontes de amostragem de agua para compor o indicador ... 52
Fase 2.2 Parametres de Qualidade da Agua adotados ... 54
Fase 2. 3 Estabelecimento do indicador de Qualidade da Agua . . .. . . 55
Etapa
3 -Avaliagao dos sftios em con junto com as tecnologias de tratamento por meio da aplicayao dos metodos multicriteriais .. ... .. . .. ... .. .... .. . .. ... ... 55Fase 3. 1 Definic;ao das alternativas ... ... .. ... ... .. . .. ... .. .... .. ... .. ... ... 56
Fase 3.2 Definiyao de criterios ... 56
Fase 3. 3 Valoragao dos criterios . .. . ... .. . .. ... ... ... .. .. ... .... .. ... .. ... ... .. . ... .. ... 59
Fase 3.4 Definic;ao dos pesos ... . .... .. ... ... .. ... .. .. .... ... .. .. ... .. .... ... .. .. ... .... .. ... ... 59
Fase 3.5 Forrnulac;ao dos cenarios ... 59
Fase 3. 6 Construgao da Matriz PAYOFF... 60
Fase 3. 7 Aplicac;ao dos metodos multicriteriais ... .. ... .. .. ... ... ... ... 60
Fase 3.8 Classificac;ao das alternativas ... 61
6 RESULTADOS E DISCUSS0ES ... 63 6.1 lmpactos e criterios de restric;ao identificados para uma ETE quanto
a
suaimplantagao
e
opera gao ... . 6.2 Apresentac;ao dos dados espacializados ... .63 64
62.1 Apresentacao dos mapas tematicos (1°Tipo de informacao espacializada) .. 65
6.2.2 Apresentacao dos mapas de restricao (2°Tipo de informacao espacializada) 70 6.3 ldentificacao dos sftios por meio de sobreposicao dos mapas ... ... 76
6.4 Aplicacaa da analise multicriteria! para hierarquizacao dos sitios ... ... .. .. ... . 81
6.4.1 Determinacao dos valores reais dos criterios para cada sftios ... 81
6.4.1.1 Criterio Distancia ... 81
6.4.1.2 Criteria Declividade media .... .... ... .. ... ... .. .. . ... ... .... .. ... .. 84
6.4.1.3 Criteria Altitude Media . ... ... .... ... .. ... ... .. ... .. ... ... ... ... 84
6.4.1.4 Criteria Zaneamento Municipal . .. .. ... ... ... .. ... .. .. ... .. .. .. .. . ... ... ... 84
6.4.2 Valaracao dos criterios . .. ... ... ... . ... ... .... .. . .. ... .. ... ... ... ... ... . 86
6.4.2.1 Criterio Declividade media ... .. ... .. .. ... .. ... ... ... ... .. ... .. .. .... 86
6.4.2.2 Criteria Zoneamento municipal . ... ... ... ... ... ... .. 87
6.4.2.3 Criterio Altitude media ... ... ... ... ... .. .. .... ... .. ... .. ... ... .. . ... 87
6.4.2.4 Criterio Distancia ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .. ... ... ... .. 87
6.4.2.4.1 Criterio Distancia (10 Situacao) ... 88
6.4.2.4.2 Criteria Distancia (2" Situacao) ... 89
6.4.2.4.3 Criteria Distancia (3" Situacao) ... 90
6.4.3 Definicao dos cenarios de pesos para os criterios ... 91
6.4.4 Hierarquizacao dos sftios .... ... ... ... ... .. ... ... ... .. .... ... ... .. 93
6.4.4.1 Resultado da aplicacao dos metodos multicriteriais .. ... .. ... ... .... .. ... ... 94
6.5 Valoracao e definicao dos pesos dos parametres de qualidade da agua ... 96
6.5.1 Resultados para o para metro Oxig€mio Dissolvido (OD) .. ... .. ... .... .. ... 98
6.5.2 Funcao de valor para o parametro Coliformes Totals ... 99
6.5.3 Funcao de valor para o parametro Coliformes Fecais ... . .. ... .. ... .. ... 101
6.5.4 Funcao de valor para o para metro Turbidez ... ... ... .. ... 1 03 6.5.5 Funcao de valor para o parametro potencial hidrogenionico (pH) ... 104
6.5.6 Funcao de valor para o parametro Amenia nao ionizavel ... ... .. . ... ... .. .. .. 105
6.5.7 Funcao de valor para o parametro Nitrata ... 106
6.5.8 Funcao de valor para o parametro Demanda Qui mica de Oxigenio ... 107
6.5.9 Funcao de valor para o parametro S61idos Suspensos ... 109
6.6 Resultados da aplica~;ao do metodo multicriteria! CP ... 112
6.7 Formula~;ao das alternativas (sftio+tecnologia) ... 118
6. 7. 1 Apresentayao das alternativas .. .. .. .. .. . .. ... .. .. .. .. .. .. .... . .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. . 119
6.8 Valora<;ao dos Criterios .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . 127
6.8.1 Criterio Distancia . .. . ... ... .. ... . . .. .. ... .... .. .. . .. .... .... ... .. ... .. .. .... . .. ... ... .. .... 128
6. 8.2 Criteria Altitude Media .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 128
6.8. 3 Criterio Declividade Media .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 129
6.8.4 Criterio Area ... ... ... ... ... .. .. .. .. ... .... . .. .. ... .... .. ... ... .... . . i 29 6.8.5 Criterio Potencia necessaria para Operayao do Sistema de Tratamento... 131
6.8 .6 C riterio Custo de lmplanta<;ao .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... .. .. 132
6.8.7 Criterio Custos de Operayao e Manutenyao ... 133
6.8.8 Criteria Tempo de Deten<;ao Hidraulico ... 134
6.8.9 Criteria Conf1abilidade do Sistema de Tratamento ... 135
6.8.1 0 Criterio Simplicidade de Operayao e Manuten<;ao do Sistema de Tratamento .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. . .. .. ... .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. 136
6.8.11 Criterio Quantidade de Lodo a serTratado ... 137
6. 8.12 Criterio Eficiencia de Remo<;ao .. .. .. .. .. .. ... .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . 139
6. 8.13 Criterio Qualidade de Agua .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 140
6 .8.14 Criterio Zoneamento Municipal .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. 142
6.8.15 Criteria Menor Possibilidade de Problemas Ambientais ... ... 143
6.9 Defini<;ao dos pesos dos criterios, formula<;ao dos cenarios e constru<;ao da Matriz Payoff... 145
6.1 o Aplica<;ao dos metodos multicriteria is para hierarquizayao e classificayao das alternativas (sftio + tecnologia) ... 149
6.10.1 0 metodo Teoria dos Jogos Cooperatives (CGT) ... 149
6.10.2 0 metodo Programa<;ao de Compromisso (CP) ... 150
6.1 0.3 0 metodo PROMETHEE II .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... .... .. .. 150
6.10.4 Avalia<;ao dos resultados dos Metodos Multicriteriais ... 151
6.10.4.1 Avalia<;ao Conjunta dos Cenarios Medio, Maximo e Mfnimos ... 151
6.10.4.2 Avalia<;ao Conjunta dos Cenarios Medio e Maximo... 155
6.4.10.4 Avalia<;ao Ponderada dos Cenario Medio, Maximo e Mfnimos ... 157 1 CONCLUSQES E RECOMENDACOES ... 159 ANEXO A... 164 ANEXO B... 171 ANEXOC ... 188 8 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ... 196
LISTA DE FIGURAS
Figura 3.1 Selecao do Ponto Meta . . . .. . . . . . 26
Figura 3.2 Disposi((iio esquematica de uma ETE . . . .. 35
Figura 4.1 lmagem ilustrando as posicoes dos Rios Atibaia e Jaguari no Municipio de Paulinia . . . 42
Figura 4.2 Foto aerea da regiao industrial em Paulfnia ... ... . . . ... 44
Figura 5.1 Pontos de coleta de agua no rio Atibaia e ribeirao Anhumas . . . 54
Figura 5.2 Matriz Pay-Off, inclusao e alteracao de valores para os criterios e pesos ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 61
Figura 5.3 Apresenta((iio do resultado e classificacao das alternativas pelo metodo CP . . . 62
Figura 6.1 Mapa do Zoneamento Municipal em Paulfnia . . . .. 67
Figura 6.2 Mapa das declividades no Municipio de Paulfnia ... ... ... ... . .. . . 68
Figura 6.3 Mapa das faixas de altitudes no Municipio de Paulfnia . . . .. 69
Figura 6.4 Mapa de uso e ocupa((iio do solo no Municipio de Paulfnia . . . .. 70
Figura 6.5 Mapa da restricao proximidade as aguas superficiais . .. ... . . 71
Figura 6.6 Mapa da restricao proximidade a malha vi aria ... ... .. ... ... .. ... .... .. ... 72
Figura 6.7 Mapa da restri((iio proximidade a malha ferroviaria ... 73
Figura 6.8 Mapa da restric;:ao quanto
a
proximidade da malha urbana... 74Figura 6.9 Mapa da restric;:ao zonas impr6prias ... 75
Figura 6.10 Mapa da restric;:ao ocupac;:Oes impr6prias .... .. ... .. . ... .. . .. .... .. . .... 76
Figura 6.11 Mapa dos sftios potenciais para implantac;:ao da ETE .. . .... .. .. . .... .. ... 77
Figura 6.13 Mapa dos sitios resultantes ap6s a restrir;ao da altitude ... .. ... .... 79
Figura 6.14 Mapa final dos sftios potenciais ... 80
Figura 6.15 Mapa de distancias para a 1° situat;ao ... 82
Figura 6.16 Mapa de distancias para a 2° situat;ao ... 83
Figura 6.17 Mapa de distancias para a 3° situar;ao ... 83
Figura 6.18 Funt;ao de valor para o criteria declividade media... 86
Figura 6.19 Funt;ao de valor para o criteria altitude media ... .. .. ... ... 88
Figura 6.20 Funt;ao de valor para o criteria distancia (1° Situat;ao) ... 89
Figura 6.21 Fum;:ao de valor para o criteria distancia (2° Situat,:ao) ... 90
Figura 6.22 Funr;ao de valor para o criteria distancia (3° Situar;ao) ... 91
Figura 6.23 Sftios selecionados ap6s aplicat;ao dos metodos multicriteriais .. .. .. .. 95
Figura 6.24 Funt;ao de valor para o parametro Oxigenio Dissolvido (OD) ... 98
Figura 6.25 Funr;ao de valor para o parametro Coliformes Totais ... 100
Figura 6.26 Funr;ao de valor para o parametro Coliformes Fecais ... 102
Figura 6.27 Funt;ao de valor para o parametro Turbidez ... 103
Figura 6.28 Funt;ao de valor para o parametro Demanda Quimica de Oxigemio.. 108
Figura 6.29 Func;:ao de valor para o parametro S61idos Suspensos ... 11 o Figura 6.30 Resultado para a 1° coleta no perfodo das cheias ... 113
Figura 6.31 Resultado para a 2° coleta no perfodo das cheias ... 114
Figura 6.32 Resultado para a 3° coleta no perfodo das cheias ... 114
Figura 6.33 Resultado para a 4° coleta no perfodo das cheias ... 115
Figura 6.34 Resultado para a 1° coleta no perfodo das secas... 115
Figura 6.35 Resultado para a 2° coleta no perfodo das secas... 116
Figura 6.36 Resultado para a 3° coleta no perfodo das secas... 116
Figura 6.37 Resultado para a 4° coleta no perfodo das secas... 117
Figura 6.38 Resultado medio das caletas... 118
Figura 6.39 Sistema de tratamento de esgoto por reator anaer6bio ... 120
Figura 6AO Sistema de tratamento de esgotos por lodos Ativados ... 122
Figura 6A 1 Sistema de tratamento de esgoto por lagoa Aerada Facultativa ... 123
Figura 6A2 Sistema de tratamento de esgoto por Filtro Biol6gico de Baixa ~~a... 1~
Figura 6.43 Sistema de tratamento de esgoto por Lagoa Aerada de mistura .,.,.,. 126 Figura 6.44 Proximidade das Alternativas aos Pontes de Coleta da Agua . . ... .. . .. . 141 Figura 6.45 Classificagao das alternativas para o cenario dos Pesos Medics .. .... 152 Figura 6.46 Classificagao das alternativas para o cenario dos Pesos Maximos . .. 153 Figura 6.47 Classificagao das alternativas para o cenario dos Pesos Minimos
LISTA DE TABELAS
Tabela 3.1 Matriz de Avaliacao (Pay-off) ... 20
Tabela 3.2 Classificacao das aguas doces brasileiras, segundo seu uso preponderante, de acordo com a Resolu<;:ao CO NAMA n°20 ... .. .. ... ... 37
Tabela 6.1 Provaveis impactos e respectivos criterios de restrigao relacionadas as fases de implantacao e operacao de uma ETE ... .. ... ... 64
Tabela 6.2 Resultados dos criterios que serao utilizados na avalia<;:ao ... 85
Tabela 6.3 Valores estabelecidos para as zonas no criteria zoneamento municipal . .... ... ... .. . ... ... ... ... ... ... ... .. ... .. ... ... .. . .. .. ... 87
Tabela 6.4 Resultado da valoracao dos criterios ... 92
Tabela 6.5 Resultado dos pesos para o cenario pesos maximos iguais ... 93
Tabela 6.6 Resultado dos pesos para o cenario de pesos diferentes ... 93
Tabela 6.7. Hierarquizacao obtida como metodo CP ... 94
Tabela 6.8. Hierarquiza<;:ao obtida como metodo CGT ... 94
Tabela 6.9 Valores dos parametres de qualidade da agua para as Classes 1, 2, 3
e
4 ... 97Tabela 6.10 Valor do parametro OD no perfodo de cheias ... 99
Tabela 6.11 Valor do parametro OD no perfodo de secas ... 99
Tabela 6.12 Valor do parametro Coliformes Totais no perfodo de cheias ... 1 oo Tabela 6.13. Valor do parametro Coliformes Totais no perfodo de secas ... 101
Tabela 6.14 Valor do para metro Coliformes Fecais no perfodo de cheias ... .... .. 102
Tabela 6.15 Valor do parametro Coliformes Fecais no perfodo de secas ... 103
Tabela 6.17 Valor do parametro Turbidez no periodo de secas... 104
Tabela 6.18 Valor do pan3metro pH no periodo de cheias ... 105
Tabela 6.19 Valor do parametro pH no periodo de secas... 105
Tabela 6.20 Valor do parametro Amonia no periodo de cheias ... 106
Tabela 6.21 Valor do parametro Amenia no periodo de secas ... 106
Tabela 6.22 Valor do pan'!lmetro Nitrate no periodo de cheias ... 107
Tabela 6.23 Valor do para metro Nitrate no periodo de secas ... ... ... 107
Tabela 6.24 Valor do parametro DQO no periodo de cheias ... 108
Tabela 6.25 Valor do parametro DQO no periodo de secas... 109
Tabela 6.26 Valor do parametro S61idos Suspensos no periodo de cheias ... 110
Tabela 6.27 Valor do parametro S61idos Suspensos no periodo de secas ... 110
Tabela 6.28 Valor do parametro Fosfato Total no periodo de cheias ... 111
Tabela 6.29 Valor do parametro Fosfato Total no perfodo de secas... 111
Tabela 6.30 Datas de caletas das amostras de agua e valores de vazao ... 112
Tabela 6.31 Caracterfsticas do Sitio 15, local escolhido para a primeira alternativa . . . . .. . . .. . . .. . . .. . .. .. .. . . . .. . . .. . . .. . .. . . .. . . .. . 120
Tabela 6.32 Caracterfstica tfpica do Tratamento por Reatores Anaer6bios ... 121
Tabela 6.33 Avaliat;ao relativa do Tratamento por Reatores Anaer6bios ... 121
Tabela 6.34 Caracterfsticas do Sftio 16, local escolhido para a segunda alternativa . . . . .. .. . . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . 121
Tabela 6.35 Caracteristica tfpica do Tratamento por Lodos Ativados com aerat;ao . .. . . . .. . .. . .. .. .. . .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. . .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. . .. . .. .. . .. . .. . . 122
Tabela 6.36 Avaliat;ao relativa do Tratamento por Lodos Ativados ... 122
Tabela 6.37 Caracterfsticas do Sftio 17, local escolhido para a terceira alternativa .... .. ... ... ... .... .. . .. .. .... ... .... . ... ... ... ... .. ... .... 123
Tabela 6.38 Caracterfstica tfpica do Tratamento por Lagoa Aerada Facultativa ... 123
Tabela 6.39 Avaliat;ao relativa do Tratamento por Lagoa Aerada Facultativa ... 124
Tabela 6.40 Caracteristicas do Sftio 13, local escolhido para a quarta alternativa 124 Tabela 6.41 Caracterfstica tipica do Tratamento por Filtro Biol6gico de Baixa ... 125
Tabela 6.42 Avaliat;ao relativa do Tratamento por Filtro Biol6gico de Baixa ... 125 Tabela 6.43 Caracterfsticas do Sftio 14, local escolhido para a quinta alternativa 125
Tabela 6.44 Caracterfstica tfpica do Tratamento por Lagoa Aerada de Mistura ... 126
Tabela 6.45 Avaliac;:ao relativa do Tratamento por Lagoa Aerada de Mistura ... 126
Tabela 6.46 Caracterfsticas do Sftio 18, local escolhido para a sexta alternativa. 127 Tabela 6.47 Nota atribuida as alternativas para o criterio Distancia ... 128
Tabela 6.48 Notas das alternativas para o criterio Altitude Media ... 128
Tabela 6.49 Notas das alternativas para o criterio Declividade Media... 129
Tabela 6.50 Faixas de Valores de Areas e respectivas notas ... 130
Tabela 6.51 Notas dos sftios avaliados para o Criterio Area ... 130
Tabela 6.52 Faixas de Valores de Potencia e respectivas notas ... 131
Tabela 6.53 Notas dos sftios avaliados para o Criterio Potencia ... 131
Tabela 6.54 Faixas de Valores de Custos de lmplantac;:ao e respectivas notas ... 132
Tabela 6.55 Notas dos sitios avaliados para o Criterio Potencia ... 132
Tabela 6.56 Notas atribuidas a comparagao relativa dos sistemas de tratamento 133 Tabela 6.57 Notas dos sitios avaliados para o Criterio Custos de Operac;:ao e Manuten<;ao . . . .. . . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. . . 133
Tabela 6.58 Faixas de Valores de Tempo de deten<;ao hidraulico e respectivas notas ... 134
Tabela 6.59 Notas dos sitios avaliados para o Criterio Tempo de detent;:ao Hidraulico .. .... ... .. .... ... .. ... .. ... .. ... ... .... .. . ... ... .... ... .. ... ... ... 135
Tabela 6.60 Notas atribuidas a compara<;ao relativa dos sistemas de tratamento 135 Tabela 6.61 Notas dos sitios avaliados para o Criterio Confiabilidade ... 136
Tabela 6.62 Notas atribuidas a comparac;:ao relativa dos sistemas de tratamento 136 Tabela 6.63 Notas dos sftios avaliados para o Criterio Custos de Oper. e Manut 137 Tabela 6.64 Faixas de Valores da Quantidade de Lodo a ser Tratado e respectivas notas . . . .. . . .. . . .. . . .. . . .. .. . . 138
Tabela 6.65 Notas dos sftios avaliados para o Criterio Quantidade de Lodo a ser Tratado . .. ... .. .... ... ... .. .... ... ... ... .. . . .. ... ... .. ... ... .. .... .. ... .. ... .... ... ... 138
Tabela 6.66 Faixas de Valores da Eficiencia de Remo<;ao e respectivas notas ... 139
Tabela 6.67 Valor do Criteria Eficiencia para cada alternativa e parametro ... 140
Tabela 6.68 Faixa de Valores da Eficiencias Somadas e respectivas notas ... 140
Tabela 6.70 Tabela do Criteria Qualidade para cada alternativa ... 142
Tabela 6.71 Valores para o criteria Zoneamento Municipal... 143
Tabela 6.72 Nota atribufda para performance do sistema para os problemas ambientals . . . .. .. . . .. . . . .. .. . . . .. . . .. . . .. .. . . . .. .. . . .. .. . . .. . . . .. . . 143
Tabela 6.73 Valor do Criteria Problemas Ambientais para cada alternativa e problema .. . .. .. . . .. . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. . .. .. . .. .. .. .. .. .. ... .. .... .... .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. ... .. . 144
Tabela 6.74 Faixa de Valores da Efich§ncias Somadas e respectivas notas ... 144
Tabela 6.75 Tabela do Criteria Eficiencia para cada alternativa ... 144
Tabela 6.76 Notas atribufdas pelos especialistas consultados aos criterios de avaliac;ao . .. .. . .. .. .. .. . .. .. ... .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. . .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. . .. .. .. .. .... . .. .. i 4 7 Tabela 6.77 Matriz de valores e pesos para os criterios para todas as alternativas propostas (Matriz Payoff) .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... .. .. . .... ... . .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. 148
Tabela 6.78. Avalia<;ao dos Resultados dos tres cenarios ... 155
Tabela 6.79 Avaliac;ao Conjunta dos Cenarios Mediae Maximo... 156
Tabela 6.80 Avalia<;ao do Cenario de Pesos Minimos Corrigidos ... 157
Tabela 6.81 Avalia<;ao Ponderada dos Cenario Media, Maximo e Minimos Corrigidos .... ... .... .... . .. .. .. ... .... .. ... ... ... ... .... ... ... ... 158
LISTA DE SIGLAS
CETESB- Centro Tecnol6gico de Saneamento Basico; CGT- Cooperative Theory Game;
CONAMA- Conselho Nacional de Meio Ambiente; CP -Compromise Programming;
DAEE- Departamento de Agua e Energia Eh3trica; ETE - Estacao de Tratamento de Esgotos;
GPS- Global Position System
IBGE- Institute Brasileiro de Geografia e Estatistica; lOA- indica de Qualidade da Agua;
MCDA- Multiple Criteria Decision Aid; MCDM- Multiple Criteria Decision Making; MOE- Modelo Digital de Eleva9ao;
PDP- Plano Diretor de Paulfnia;
REPLAN - Refinaria do Planalto Paulista;
SABESP- Companhia de Saneamento Basico do Estado de Sao Paulo SEDDEMA- Secretaria de Defesa e Desenvolvimento do Meio Ambiente SIG- Sistema de lnforma9oes Geograficas;
LISTA DE SiMBOLOS
A- Conjunto das alternativas {a1, ... ,a1, ... ,arJ;
ci- criterios;
cj(ai)- valor da alternative ai, segundo criteria cj;
di (a, b)-Diferenga entre os valores do criterio i para as alternativas a e b;
f*- Vetor das solu9oes ideals;
f(x) - Fun<;ao objetivo;
f(x*) -Valor da fun<;ao objetivo;
fi(x)- resultado da implementa<;ao da decisao x com respeito ao iesimo criterio;
fi,
w-
pior valor obtido para o criterio i;F-Con junto dos criterios de avalia<;ao {c1, ... , cj, ... , en};
ls(x) - Fun<;ao distancia;
Pj(a,b)- Fun9ao de preferencia entre as alternativas a e b segundo o criterio j;
S- importancia dada pelo Tomador de Decisao aos desvios maximos; x*- valor para o qual a fun9ao objetivo e maxima ou mfnimo;
ai - pesos atribuidos ao criterio i;
¢;(a)- Fluxo de importancia lfquido;
r/i(a)- Fluxo de importancia negative (expressa como uma alternativa a e superada
pelas outras);
¢;+(a)- Fluxo de importancia positive (expressa como uma alternativa a supera as
demais);
;r(a,b)- lndice de preferencia agregada (expressa como e com que grau a e preferfvel
RESUMO
Este trabalho propoe uma nova estrategia metodol6gica de planejamento de recursos hidricos, podendo auxiliar assim
a
resolu9ao de problemas de tomada de decisao, relatives a localizayao e a definiyao de tecnologia para Esta96es de Tratamento de Esgotos. Na etapa inicial deste estudo identificou-se, por meio de um Sistema de lnforma96es Geograficas, os sitios potenciais para implantayao de uma Estayao de Tratamento de Esgotos (ETE) na area de estudo delimitada pelo Municipio de Paulinia. Posteriormente, a partir de um conjunto de parametres de qualidade de agua, obtidos para o rio Atibaia no trecho em que atravessa Paulinia, foi formulado um indicador da qualidade da agua. Finalmente, ap6s a hierarquiza9ao dos provaveis sitios, foram selecionados os seis melhores, ao quais, posteriormente, foram acrescentadas diferentes tecnologias de tratamento de esgosto, obtendo-se assim as diferentes alternatives para a analise multicriteria!. Os metodos multicriteriais adotados foram: Compromise Programming (CP),Cooperative Game Theory (CGT) e PROMETHEE II. Os Metodos de Auxilio Multicriteria
a
Decisao (MCDA) aplicados neste trabalho apresentaram um carater cientifico e, ao mesmo tempo, subjetivo e amplo, trazendo em seu bojo a capacidade de incorporar todas as caracteristicas consideradas importante para a abordagem sistematizada de problemas de planejamento como, por exemplo, custos de implanta9ao e operayao, confiabilidade e simplicidade do sistema alem da avalia9ao de problemas ambientais (ruidos, aeross6is, maus odores). A metodologia adotada utilizando SIG associado com metodos multicriteriais melhorou o processo de tomada de decisao para a escolha de sitios e tecnologia para uma ETE, fazendo com que esse processo se tornasse mais complete e transparente.
Palavras Chaves: planejamento, recursos hidricos, sistema de informa96es geograficas, metodos multicriteriais e tomada de decisao.
..
•
1
INTRODUCAO
Urn sistema de saneamento, em decadas passadas, tinha como objetivo
principal propiciar a redu9ao da prolifera9ao de doen9as de veicula~o hfdrica, pela
exposi~o aos organismos patogenicos presentes no esgoto "in natura", objetivo esse que era atingido apenas com o afastamento r<!lpido dos despejos, por meio de sistemas
de coleta e transporte. Porem, com a evolugao dos valores sociais associados
a
protegao ambiental e a necessidade da preservagao dos recursos hfdricos, o tratamento de esgotos torna-se condigao necessaria ao desenvolvimento sadio das
atividades humanas e a preserva~o da fauna e da flora de uma regiao.
A avaliagao de localizagoes e tecnologias alternativas para instalagao de uma Estagao de Tratamento de Esgoto (ETE), atualmente, requer um estudo de avaliagao de impactos ambientais. A consciencia ecol6gica e a tendencia crescente de
participa~o publica sao caracterfsticas marcantes de nosso tempo e precisam ser inclusas nas ferramentas tradicionais, exigindo mudangas no processo de avaliagao de alternativas e tomada de decisao.
Uma estrategia metodol6gica integrando um Sistema de lnformagoes Geograficas (SIG) na identificagao de alternativas locacionais e, posteriormente, a avaliagao de alternativas contemplando sftios potenciais e diferentes tecnologias por
meio da aplica~o de metodos multicriteriais pode representar um grande ganho politico
pela transparencia no processo de escolha, possibilitando a escolha da alternativa de melhor compromisso, ou seja, que maximize a prote9ao ambiental e tambem satisfaga aos objetivos economicos, tecnicos e legais.
As ferramentas computacionais conhecidas como Sistema de lnforma~;oes
Geogn!lficas (SIG), estao sendo utilizadas em grande escala por diversas instituk;oes sejam elas, academicas, privadas ou governamentais. Essa ferrarnenta pode auxiliar na
elabora~;ao do diagn6stico da area ern estudo, elabora<;:ao de alternativas e valora~;ao
de criterios mais subjetivos.
A identifica~;ao de sftios alternatives por meio de urn SIG, em etapa inicial deste
estudo, contemplou criterios de restri~;ao verificados nos instrumentos legais, como a
preocupa~;ao com mananciais e areas de preserva~;ao, assim como identificar perigos
potenciais, relacionados
a
implanta<;:ao e opera~;ao de uma ETE. Em escala municipal,o Plano Diretor, a Lei de Uso e Ocupa~;ao do Solo e o C6digo de Meio Ambiente
constituem instrumentos legais de grande importancia nesta etapa.
Urn indicador representative da qualidade da agua foi formulado por meio da
aplica<;:ao do metoda multicriteria! Compromise Programming - CP, na segunda etapa
do estudo. 0 metoda multicriteria! CP calculou a diferen~;a entre os pontes analisados a
classes de refer€mcias estabelecidas pela Resolu<;:ao CONAMA no 20/86, sendo elas:
Classes 1, 2, 3 e 4. Desta forma, foi possfvel estabelecer um indicador da varia~;ao da
qualidade de agua para o rio Atibaia, no trecho que atravessa Paulfnia.
Os metodos multicriteriais foram aplicados na fase final com intuito de auxiliar
na avalia~;ao de alternativas compostas pelos sftios e diferentes tecnologias de
tratamento de esgoto. Essa avalia~;ao pode propiciar um refinamento no processo de
escolha e hierarquizar as alternativas propostas, podendo assim esclarecar aos
decisores a solu~;ao que contempla um melhor compromisso.
Os metodos multicriteriais permitiram a insen;ao de criterios ambientais e legais geralmente qualitativos, e esses podem, em uma analise multicriteria!, ter a mesma importancia que os criterios tecnicos e economicos, geralmente quantitativos. Os criterios ambientais e legais representam geralmente os anseios da sociedade e, assim, podem ser aproximados dos criterios tecnicos e economicos de grande interesse para
..
..
encontradas na valoracao de criterios qualitativos, as mesmas podem ser superadas com a confiabilidade do banco de dados e experiencia da pessoa responsavel pela aplicacao dos metodos multicriteriais.
Os metodos Compromise Programming CP, Cooperative Theory Game -CGT e PROMETHEE II, aplicados neste estudo, representam algumas classes de metodos multicriteriais. Esses metodos tem aplicacoes freqOentes na literatura, devido a capacidade de insercao na avaliayao de criterios qualitativos. Ressalta-se a importancia da aplicacao de mais de um metodo multicriteria! na avaliac;:ao das alternativas para validar a resposta final.
0 Municipio de Paullnia, objeto de estudo desta pesquisa, localiza-se na bacia do rio Piracicaba, regiao geografica de diversos conflitos sobre o uso da agua, recurso esse caracterizado pela intensa degradayao. 0 esgoto dornestico produzido nas principais cidades da regiao e lanc;:ado in natura nos cursos d'agua propiciando uma reduyao na qualidade da agua dos mananciais.
0 Rio Atibaia, no trecho que atravessa Paulinia, conforme simulac;:ao de uma rede de monitoramento, realizado em outro projeto de pesquisa, financiado pela
FAPESP, processo n° 99/00411-1 , apresenta alguns para metros relacionados ao
lancamento de efluentes domesticos com valores preocupantes, por exemplo, o parametro Oxigenio Dissolvido (OD). A implantac;:ao de uma ETE no Municipio de Paulfnia, pode promover uma melhoria na qualidade de vida dos habitantes da regiao, ah3m de melhorar a qualidade dos recursos naturais.
Portanto, a estrutura metodol6gica proposta neste estudo, apresentou resultados interessantes, e de grande importancia no auxilio da modernizac;:ao do
planejamento e da gestao das aguas, visto que, a Lei no 9.433 de 08/01/97, intitulada
"Lei das Aguas" contempla alguns fundamentos ja consagrados em outros pafses desenvolvidos como: a adoyao da agua como urn bern finite e vulneravel, a gestae descentralizada e participativa, o uso multiple das aguas, e a prioridade dada ao abastecimento publico em detrimento aos outros usos em caso de escassez.
2
OBJETIVO
0 objetivo fundamental desta pesquisa
e
auxiliar a escolha de sftio e tecnologiapara uma Estagao de Tratamento de Esgoto (ETE) por meio da aplicagao de Sistemas de lnformagoes Geogn3ficas (SIG) e Metodos Multicriteriais.
Formular urn indicador da qualidade da agua do rio Atibaia, no trecho que
atravessa Paulfnia, com a aplicagao do metodo multicriteria! Compromise Programming
-CP.
•
..
•
3 REVISAO BIBLIOGRAFICA
3.1 Gestao de Recursos Hldricos
Os problemas de escassez hfdrica no Brasil decorrem, fundamentalmente, da combinayao entre o crescimento exagerado das demandas localizadas e da
degradac;ao da qualidade das aguas. Este quadro das condic;oes hfdricas
e
conseqilencia principalmente dos processes desordenados de urbanizayao,
industrializac;ao e expansao agricola, por exemplo, pode-se citar as grandes distancias entre as regioes metropolitanas e os grandes corpos d'agua.
Conforme FREITAS et al. (2001), gestao de recursos hfdricos, em sentido lato,
e
a forma pela qual se pretende equacionar e resolver as questoes de escassez relativaaos recursos hidricos, bern como fazer o uso adequado, visando a otimizac;ao dos recursos em beneffcio da sociedade.
Segundo LANNA (1995) e FREITAS et al. (2001), na evoluc;ao dos mecanismos institucionais (legais e organizacionais) e financeiros para o Gerenciamento das Aguas podem-se distinguir tres fases, que adotam modelos gerenciais cada vez mais complexes, mas que, apesar disso, possibilitam uma abordagem mais eficiente do problema. Os tres modelos gerenciais sao: modelos burocraticos, econ6mico-financeiro e sistemico de integrayao participativa, guardando identidades com tres modelos de gestao identificados pelos estudiosos da administrac;ao de organiza<;Oes (TONET e LOPES, 1994 apud FREITAS et al. 2001 ).
a) 0 modelo burocratic:o
Este come<;:ou a ser implantado no final do seculo XIX, sendo seu marco referenclal estabelecido no Brasil, no inicio da decada de 30, oom a aprova<;:ao do "C6digo de Aguas", implantado pelo Decreto no 24.643, de 10 de julho de 1934. Nele, os objetivos predominantes do administrador publico eram o de cumprir e de fazer cumprir os dispositivos legais. Para a instrumentalizac;:ao desse processo, em face a complexidade e abrang€mcia dos problemas das aguas, foi criada uma grande quantidade de leis, decretos, portarias, regulamentos e normas sobre uso e prote<;:ao, alguns dos quais se tornaram, inclusive, objeto de disposigoes constitucionais (LANNA, 1995). Como consequencia, a autoridade e o poder tendem a concentrar-se gradualmente em entidades publicas, de natureza burocratica, que trabalham com processes casufsticos e reativos destinados a aprovar concessoes e autorizac;:oes de uso, licenciamento de obras, agoes de fiscaliza<;:ao, de interdigao ou multa, e demais ac;:oes formais de acordo com as atribuic;:oes de diversos escaloes hierarquicos.
As principals falhas desse modelo, identificadas por (TONET e LOPES, 1994 apud FREITAS et al. 2001), sao que as reac;:oes e comportamentos humanos sao considerados previsiveis e que a excessiva atengao dada aos aspectos formals impede a percepgao dos elementos dinamicos: o meio em que a organizac;:ao se insere, a personalidade dos atores que nela contracenam, e as relagoes de poder que permeiam a organiza<;:ao.
Segundo FREITAS et al. (2001), algumas das anomalias resultantes deste modelo de gerenciamento sao: a visao fragmentada do processo de gerenciamento, o desempenho restrito ao cumprimento de normas, as dificuldades de adapta<;:ao a mudangas internas e externas, a centralizac;:ao do poder decis6rio, e a pouca ou nenhuma importancia dada ao ambiente externo ao sistema de gerenciamento.
A centraliza<;:ao do poder decis6rio nos escal6es mais altos ilustra a dificuldade de implanta<;:ao deste modele. Os integrantes deste grupo responsavel pelas decisoes, frequentemente se encontravam distantes do local em que ocorriam as demandas de decisao, e ainda se mostravam descompromissados com relagao ao tempo do processo
embasados na confusao de instrumentos legais disponfveis.
Conforme LANNA (1995), diante desses aspectos, a autoridade publica torna-se ineficiente e politicamente fragil ante os grupos de pressao interessados em outorgas, concessoes, autoriza96es e licenciamentos para beneflcios setoriais ou unilaterais.
b} 0 modelo economico-financeiro
Este modelo pode ser considerado como um desdobramento do pensamento econ6mico de John Maynard Keynes, que destacava a relevancia do papel do Estado como empreendedor, utilizada na decada de 30 para superar a grande depressao capitalista e que teve como uma de suas conseqO€mcias a cria9ao, nos EUA, da Tennessee Valley Authority, em 1933, como a primeira superintendencia de bacia hidrografica.
E
tambem fruto do momento de gloria da analise custo-beneffcio, cujas bases de aplica9ao aos recursos hfdricos foram estabelecidos em 1933, nos Estados Unidos, pelo Flood Control Act No Brasil, o marco de sua aplica9ao foi a criayao da Companhia de Desenvolvimento do Vale do Sao Francisco (CODEVASF), em 1948 (LANNA, 1995).Este modelo e caracterizado pelo emprego de instrumentos economicos e • financeiros ministrados pelo poder publico, para promoyao do desenvolvimento economico nacional ou regional e indu9ao a obediencia das disposi96es legals vigentes. Conforme FREITAS et aL (2001) este modelo pode apresentar duas orienta96es: a primeira esta baseada nas prioridades setoriais do governo, tendo como for9a motora os programas de investimento em setores usuaries dos recursos hfdricos, como saneamento, irriga9ao, eletrificayao e outros usos, geralmente financiando entidades autarquicas e empresas publicas. A segunda orienta9ao, mais moderna, busca o desenvolvimento integral e, portanto, multisetorial da bacia hidrografica. Porem, e mais rara, devido ao fato da organizayao institucional do Estado ser orientada por setores economicos, dificultando e ate mesmo inviabilizando o preparo de pianos multisetoriais. As superintendencias de bacia hidrografica ficariam vinculadas, via de regra, ao ministerio ou as secretarias estaduais setoriais cujas atribui96es sao limitadas
ao setor especifico.
A principal falha deste modelo e que ele adota uma concep<;ao relativamente
abstrata para servir de suporte
a
solu<;ao de problemas contingEmcias: o ambientemutavel e dinamico exige grande flexibilidade do sistema de gerenciamento para adapta<;oes frequentes e diversas. No caso de gerenciamento de aguas ele esbarra na necessidade de criar um enorme sistema que compatibilize as inten<;oes espaciais e temporais de uso e prote<;ao das aguas, ficando ainda evidenciada a necessidade de flexibilidade (LANNA, 1995 e FREITAS et al., 2001).
A evolw;ao deste modelo em rela<;ao ao modelo burocratico pode ser verificada, na possibilidade de realiza<;ao de planejamento estrategico da bacia e na canaliza<;ao de recursos financeiros para a implanta<;ao dos pianos diretores. lsso permite a ocorrencia de um certo grau de desenvolvimento no uso, no controle ou na prote<;ao das aguas.
c)
0
modelo sistemico de integra!(ao participativaConforme LANNA (1995) e FREITAS et al. (2001), trata-se do modelo mais moderno de gerenciamento das aguas, objetivo estrategico de qualquer reformula<;ao institucional e legal bem conduzida. Ele se caracteriza pela cria<;ao de uma estrutura sistemica, na forma de uma matriz institucional de gerenciamento, responsavel pela execu<;ao de fun<;oes gerenciais especfficas, e pela ado<;ao de tres instrumentos a saber:
- 12 lnstrumento: Planejamento estrategico por bacia hidrografica: Baseado no
estudo de cenarios alternalivos futuros e estabelecendo metas alternativas especfficas
de desenvolvimento sustentavel (crescimento economico, equidade social e
sustentabilidade ambiental) no ambito de uma bacia hidrografica. Vinculados a essas metas sao definidos prazos para concretiza<;ao, meios financeiros e os instrumentos legais requeridos.
- 22 lnstrumento: Tomada de decisao com liberacoes multilaterais e
*
comite de bacia hidrogn3fica do qual participem representantes de instituicoes publicas, privadas, usuarios, comunidades e de classes polfticas e empresariais atuantes na bacia. Esse comite tern para si assegurada a analise e aprovacao dos pianos e programas de investimentos vinculados ao desenvolvimento da bacia, permitindo o cotejo dos beneffcios e custos correspondentes as diferentes alternativas.
- 3
2 lnstrumento: Estabelecimento de instrumentos legais e financeiros: Tendopor base o planejamento estrategico e as decisoes, sao estabelecidos os instrumentos legais pertinentes e as formas de captayao de recursos financeiros necessaries para implementacao de pianos e programas de investimentos.
Atualmente, estamos presenciando no Brasil uma notavel evolut;ao nas areas gerenciais e institucionais relativas ao aproveitamento integrado dos nossos recursos hfdricos. Pode-se destacar a promulgat;ao de uma serie de leis estaduais, seguidas de providencias efetivas para implantacao dos respectivos sistemas de gerenciamento de recursos hfdricos.
Conforme SETTI (1994), a condiyao fundamental para que a gestao de recursos hfdricos se realize e a motivacao polftica. Uma vez havendo motivat;ao polftica sera possfvel planejar o aproveitamento e o controle dos recursos hfdricos e ter meios de implantar as obras e medidas recomendadas para a sua efetiva implantacao, controlando-se, assim, as variaveis que possam afastar os efeitos nocivos ao planejado.
3.1.1 Planejamento de Recursos Hidricos
0 ato de planejar e, simultaneamente, o mais corrente na vida do Homem e a mais sofisticada e delicada atividade da sociedade humana organizada. Se planejar a vida pessoal e o resultado quase inconsciente de um processo milenar de sobrevivencia e adaptacao de cada ser humano ao meio, podendo ser responsavel pelo sucesso ou satisfacoes pessoais, como tambem, pelos desapontamentos ou
frustracees, o planejamento
a
escala da sociedade assume caracterlsticas qualitativas e quantitativas muito diferentes (ALMEIDA, 1999).Em escala mundial dois fatores hist6ricos tiveram grande importancia na popularizayao do termo planejamento: o primeiro Plano QUinqOenal da antiga Uniao das Republicas SoviE§ticas, decorrente da Revoluc;ao Russa em 1917 e, o Plano Economico dos Estados Unidos, decorrentes da quebra da Bolsa de nova York em 1929. Estas formulas propagaram-se rapidamente pelas Americas, passando pelo Mexico, Colombia, Chile, Cuba, Argentina e Brasil (ALMEIDA et al., 1993).
No conceito da ciencia economica, em que
e
bastante empregado, oplanejamento e a forma de conciliar recurso escasso as necessidades abundantes. Portanto, o planejamento com enfoque nos recursos hidricos pode ser definido como um conjunto de procedimentos que visa a prospectiva das demandas e das disponibilidades desses recursos e a sua alocayao entre usos multiples, de forma a obter a maxima conservac;ao ambiental com melhor distribuic;<3o de beneffcios econ6micos e sociais.
0 planejamento de recursos hfdricos tem infcio no comec;:o do seculo XX, com as avaliac;oes do tipo custo/beneffcio dentro de uma perspectiva analftico racional. Essas estrategias objetivavam a tomada de decisao em relac;ao as alternativas de demanda ou multiples usos da agua (SCHILLING, 1986).
As primeiras informac;oes do uso de processo decis6rio estruturado na
resolucao de complexes problemas e aplicac;ao de modelos de auxllio
a
tomada dedecisao (MATD), datam da decada de 30 (SANTOS e PIVELLO, 2001). Estudos esses
aplicados ao planejamento de recursos hidricos sob a perspectiva de planejamento ambiental.
Conforme SETTI (1994), o planejamento pode ser definido como um procedimento organizado com vista a escolher a melhor alternativa para atingir determinado fim. Assim, pode-se considerar que o processo de planejamento, na sua
..
•
acepcao mais geral, desenvolve-se em uma sequencia de etapas, dentre as quais se ,.
distingue a formulac;ao de objetivos, diagn6sticos, levantamento de dados, elaborac;ao de pianos alternatives, comparac;:ao de alternativas e, por fim, a decisao, a
..
programacao, a implementacao e o controle. 0 QUADRO 3.1 complementa a sequencia
de etapas apresentas por SETTI (1 994) juntamente com as propostas por SANTOS e
PIVELLO (2001).
Quadro 3.1 Etapas e procedimentos metodol6gicos em planejamento ambiental.
Fonte: SANTOS e PIVELLO (2001 ).
J:tapas
Procedirnentos
1-enc;ao de consenso en re verten es:
Deflnic;ao de objetivos institucional
1:
tecnico-cientffica. . comunitaria
t t
.·
Area de influencia
Delimitac;ao.da area de estudo Area institucional; Bacia hidrografica; Global
. 1 Regional; local
:·.
Banco de dados
Secundarios, observacoes diretas, definicao de I
I
I
Levantamento de dados .
categorias, fatores, ponderacao, selecao da(s) 1
escala(s) I
.
Analise integrada I
Diagnostico
•
Fragilidades x PotencialidadesI
•
Acertos x Conflitos. .
Avaliac;oes temporais
·.
Prognostico e identiflcac;ao de
•
qualificacao do meio e classificacao das 1I I
I
informacoes; II
alternat1vas
· • identificacao de cenarios e solucoes I
alternativas;
Ordenac;ao territorial
Tomada de decisao • Avaliacoes jurfdicas, administrativas e
financeiras;
I
• Hierarquizacao de alternativas para ordenacao;
I
lnstrumentac;ao tecnica, juridica e
I
administrativa
Formulac;ao de diretrizes, metas • Elaboracao de pianos e programas de manejo
1 · e pol!ticas
I
e recuperacao ambiental;L
j•
Propostas de monitoramento e vigilancia;i
0 objetivo principal da introdugao da dimensao ambiental, nas ultimas decadas, no processo de planejamento das atividades humanas e o de aumentar a eficiencia do sistema integral para o meio ambiente humano em questao, com o fim de melhorar a qualidade e quantidade de vida, tanto a curto como a Iongo prazo (FREITAS et al.,
2001).
0 tratamento de problemas eminentemente complexes em recursos hfdricos requer diferentes nfveis de detalhamento e decisao alem da considera<;:ao e avalia<;:ao
de multiples usos, o que leva
a
articula<;ao de compromissos entre objetivos conflitantes(BRAGA, 1998). Os objetivos tao conflitantes em sua maioria sugerem que em planejamento de recursos hfdricos a coordena<;:ao seja multidisciplinar para que os reais objetivos do planejamento sejam alcan<;ados.
Para que o planejamento de recursos hfdricos se tome efetivo e necessaria que seja realizada uma administra<;:ao de forma eficiente e transparente, com base em um conjunto de a<;oes de apoio, sendo essas a<;:Oes embasadas na experiencia das areas tecnica, jurfdica e administrative. 0 planejamento de recursos hfdricos nao pode ser visto como um plano isolado, para que seja implementavel, esse planejamento das aguas deve estar associado a outras estrategias, como o planejamento ambiental.
Em regimes politicos de indole democratica, em particular os baseados numa economia liberal, o conceito de planejamento tende a apresentar caracterfsticas de uma maior descentraliza<;:ao espacial e administrative, alem de uma maior participagao dos atores da sociedade civil, como agentes naturals do desenvolvimento e, representantes de interesses potencialmente conflitantes (ALMEIDA, 1999).
0 conceito de desenvolvimento sustentavel exige a avalia<;ao estrategica dos efeitos das decisoes para que as gera<;:oes futuras nao sejam prejudicadas. Assuntos complexes, que ha pouco tempo ficavam restritos as esferas tecnicas, precisam, atualmente, ser comunicados e difundidos, em linguagem acessfvel ao leigo, para estabelecer canals adequados a participagao publica (PORTO e AZEVEDO, 1997).
3.1.21nstrumentos legals sobre
Gestae
das
Aguas
0 simp6sio realizado no Rio de Janeiro, em i 991, dedicado aos recursos
hldricos e ao meio ambiente propos, em uma carta aprovada nas assembleias gerais, como sendo a grande prioridade nacional a reversao do quadro dramatico que a poluicao das aguas brasileiras representava. Alertou pela necessidade, inadiavel, do planejamento e da gestao integrados das regioes, das areas costeiras e principalmente
" das bacias hidrograficas, caracterizada pela grande diversidade das bacias e regioes
brasileiras que demandam solucoes diferenciadas, adequadas as suas peculiaridades (FREITAS et. al., 2001).
..
Segundo PORTO e AZEVEDO (1997), o marco de maior importancia da evolucao foi a instituicao da Polftica Nacional de Recursos Hidricos e a criacao do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hidricos por meio da Lei federal N° 9.433 de 8 de janeiro de 1997 baseado em modernos princfpios de gestao.
Trata-se de uma lei avancada e importante para a ordenacao territorial, em seu sentido mais amplo, caracterizada por uma descentralizacao de acoes, contra uma concentracao de poder, claramente ressaltados no texto da lei, que proclama os principios basicos praticados hoje em todos os parses que avancaram na gestae de recursos hfdricos, quais sejam:
o adocao da bacia hidrografica como unidade de planejamento;
0 usos multiples da agua;
o reconhecimento da agua com urn bern fin ito e vulneravel; e, o gestao descentralizada e participativa.
Conforme FREITAS et al. (2001), ainda sao aspectos relevantes desta lei os cinco instrumentos essenciais a boa gestae do uso da agua:
o Plano Nacional de Recursos Hfdricos: documento programatico para o setor. Trata-se de urn trabalho extenuante nao s6 de atualizacao e
consolidacao dos chamados Pianos Diretores de Recursos Hidricos, que sao elaboradas por bacia hidrografica;
o Outorga de direito de uso dos recursos hidricos: instrumento pelo qual o
usuario recebe autorizagao, concessao ou permissao para fazer uso da agua;
o Cobran!(a pelo uso da agua: condigao inicial para estabelecer equilfbrio entre as for<;:as da oferta e da demanda;
o Enquadramento dos corpos de agua em classes de uso: que permite fazer a ligagao entre a gestao da quantidade e da qualidade da agua;
o Sistema lllacional de lnforma!(oes sobre Recursos Hidricos:
encarregado de coletar, organizar, criticar e difundir a base de dados relativa aos recursos hldricos de cada manancial e de cada bacia, provendo gestores, usuaries, sociedade civil com as condigoes necessarias ao processo decis6rio;
Em 30 de dezembro de 1991, o Governador do Estado de Sao Paulo, sancionou a Lei n° 7.663, que regulamenta a Constituit;:ao Paulista, instituindo a Polftica Estadual de Recursos Hfdricos eo Sistema lntegrado de Gerenciamento dos Recursos Hfdricos, em cerimonia realizada na Camara Municipal de Piracicaba.
A Lei Paulista de recursos hfdricos tern acentuado conteudo programatico nas diretrizes e nos princfpios que a norteiam, destacam-se: a adot;:ao da Bacia Hidrografica como referenda de planejamento e gerenciamento; a gestae descentralizada, participativa e integrada, sem dissociacao dos aspectos da qualidade e da quantidade da agua e o respeito ao ciclo hidrol6gico; o reconhecimento da agua como um bern publico, cuja utilizacao deve ser retribuida, a fim de assegurar padroes de qualidade para as geracoes futuras.
Outros princlpios importantes desta lei podem ser representados pela compatibilizacao dos usos da agua com o desenvolvimento regional e a protecao do
..
meio ambiente, garantindo o uso prioritario para o abastecimento da populacao e a participacao da sociedade civil nos colegiados de decisao.
0 sistema estadual de gestao esta ancorado em tres instancias de cuja articulacao depende o sucesso dos programas e das acoes nas areas de recursos hfdricos, de saneamento e de meio ambiente:
" Deliberativos: Conselho Estadual de Recursos Hfdricos - CRH, colegiado central e, regionalmente, os Comites de Bacias Hidrograticas - CBHs. Tanto o Conselho como os Comites sao compostos paritariamente por representantes de 6rgaos estaduais, dos municipios e da sociedade civil organizada.
" Tecnica: Comite Coordenador do Plano Estadual de Recursos Hfdricos -CORHI, que tern entre suas fun<;:oes prestar apoio ao CRH e, de forma descentralizada, aos CBHs, formular a proposta do Plano Estadual de Recursos Hfdricos - PERH, que e a compatibilizacao dos Pianos de Bacia e do Relat6rio de Situacao - instrumento de avaliacao da execucao dos Pianos. • Financeira: Fundo Estadual de Recursos Hfdricos - FEHIDRO, formado por
recursos orcamentarios do Estado e dos Municlpios, pela compensacao financeira que o Estado recebe da Uniao pelos aproveitamentos hidroenergeticos, por emprestimos nacionais e internacionais e, no futuro, pelo produto da cobranca pelo uso da agua.
3.2 Processo de Apoio
a
Tomada de Decisao
A tomada de decisao e de fato parte integrante da vida cotidiana. Mas e tambem uma atividade intrinsecamente complexa e potencialmente uma das mais controversas, em que temos naturalmente que escolher nao apenas entre possiveis altemativas de acao, mas tambem, entre pontos de vista e formas de avaliar essas
al(oes. Enfim, temos que considerar toda a multiplicidade de fatores, direta e
indiretamente, relacionados com a decisao a tamar (BANA e COSTA, 1988).
No geral, recenhecem-se deis processes alternatives de temada de decisae: o intuitive e o formal. 0 primeiro deles e heuristico, adapta condi96es do entorno e sua apresental(ao e mental, ao centrario do segundo que esta baseado na matematica e proposi\(3o 16gica; este ultimo caso cai, portanto, no ambito cientffico (SMITH et aL,
2000).
Conforme ZELENY (1982), a tomada de decisao pode ser definida de forma
simples, como um esfor9o para resolver o dilema dos objetivos conflituosos, cuja presen9a impede a existencia da "solu\(3o 6tima" e nos conduz para a procura da "solu<;ao de melhor compromisso". Dai a grande importancia dos modelos multicriteriais
ou multiobjetivos como instrumentos de apoio
a
tomada de decisoes.A relevancia da chamada "Tomada de Decisao Multiobjetivo" (Multiobjective Decision Making - MODM) resulta do fato de que na maioria das situa<;oes decisionais, no campo da engenharia, gestao de empresas, no mundo dos neg6cios, nos varios nfveis do setor publico administrative e empresarial do Estado, etc, estarem presentes, e terem de ser ponderados varios objetivos geralmente conflituosos entre sL Conflituosos no sentido de que um aumento do nfvel de performance de um dos objetivos pode vir acompanhado de um decrescimo da performance de um dos outros -como, por exemplo, entre a "minimiza<;ao do custo" e a "maximiza<;ao da qualidade de servi<;o" (BANA e COSTA, 1988).
No processo de tomada de decisao, o agente decisor pode solicitar ajuda de um analista que, por sua vez, utilizando-se de um conjunto de ferramentas procura apoiar o
decisor ao Iongo do processo de decisao. Algumas dessas ferramentas sao OS metodos
multicriteriais.
COHON e MARKS (1975) justificam que o planejarnento em recursos hidricos e
area em que tecnicas de auxilio
a
decisao podem ser eficientemente aplicadas. lsso sedeve ao fato de que boa parte dos problemas ligados ao planejamento de recursos
..
" Varies tipos e nfveis de incerteza;
• Quadro complexo de objetividade, geralmente com objetivos
elementares de carater multidimensional;
" Dificuldade na identifica<;ao do decisor (unico, varios ou nenhum); e,
• Sofisticada estrutura de alternativas, que frequentemente combina varias a<;oes elementares com varios horizontes de planejamento (curto, medio e Iongo prazos).
0 conceito de desenvolvimento sustentavel colocou em questao os metodos desenvolvimentistas baseados em um unico objetivo, qual seja, a eficiencia economica (BRAGA, 1998). Porem, a analise de objetivo ou criteria unico, nao passa de urn caso particular em que multiples objetivos ou criterios de decisao estao presentes. A realidade e, em si propria, multidimensional e sua percep<;ao pluridisciplinar.
A rela<;ao da teoria do planejamento multiobjetivo tern suas origens no trabalho do "Harvard Water Program" (MAASS, 1962) e esta baseado em quatro passos dentro do processo de planejamento de recursos hfdricos (GOICOCHEA et al., 1982) apud (ZUFFO, 1998):
e ldentificar os objetivos do sistema a ser planejado. Este passo envolve a
sele<;ao de objetivos no processo politico;
" Transformar os objetivos em criterios. lsto implica no desenvolvimento de criterios detalhados para refletir os objetivos do sistema a ser planejado; • Desenvolver o sistema a ser planejado, usando os criterios anteriormente
desenvolvidos, que reflitam os objetivos; e,
" Revisar os resultados do processo do sistema planejado.
Essa teoria proporciona as bases para o direcionamento dos objetivos da sociedade para urn sistema planejado, de maneira interativa, usando as quatro etapas
do planejamento. Dessa maneira, ela se preocupa com a escolha dos objetivos, com o desenvolvimento de solugoes viaveis de acordo com os objetivos e restrigoes impostas ao problema, com a ordenagao e escolha final da alternativa (ZUFFO, 1998).
Nas ultimas decadas, com a preocupagao em dar continuidade ao desenvolvimento das sociedades, porem de forma sustentavel para as pr6ximas geragoes, surge a preocupagao com a avalia<;ao de outros componentes do meio cujos valores sao intangfveis. A questao ambiental aliada a uma maior participa<;iio publica fez com que as !radicionais analises de criteria ou objetivo unico fossem sendo incorporadas nas metodologias mais gerais de tomada de decisao como os metodos multicri!eriais.
3.2.1
Fases Fundamentais do Processo de Apoio
a
Tomada de
Decisao
0 processo de apoio
a
tomada de decisao divide-se em duas fasesfundamentals, que sao diferenciadas, porem, intrinsecamente ligadas.
A primeira fase pode ser apresentada como uma etapa de analise do sistema em estudo, e conforme BANA e COSTA (1988) condiz com a identificagao,
caracterizagao e hierarquizagao dos principals atores envolvidos e
a
explicita<;ao dasalternativas de decisao potenciais, que se pretendem comparar entre si, em termos dos seus meritos e desvantagens relatives, face a um conjunto de criterios de avaliagao, definidos nesta fase de acordo com o ponto de vista dos atores. Em termos gerais, essa fase trata da formulagao do problema e da identificagao do objetivo do topo do processo de avalia<;ao.
Os atores envolvidos representam, nesse processo, os decisores potenciais que tern a responsabilidade de selecionar entre diversas alternativas a de melhor compromisso, ou seja, a solu<;ao que possa, entre diversos criterios analisados, ter o
melhor desempenho. Esse elemento humane do processo pode ser representado por grupos ou pessoas, esses com estruturas de preferencia iguais, complementares ou contradit6rias.
As alternativas que serao analisadas pelo grupo de decisores segundo SMITH et al. (2000) devem representar todas as possibilidades de solw;:ao ou minimiza9ao do problema analisado em questao. A dimensao ou escala do problema dependem do tamanho do conjunto de alternativas apresentadas. Nos casos de conjuntos de alternativas de pequena escala se resolvem facilrnente com tecnicas simplistas, porem, no caso de problemas de media ou grande escala, os problemas podem ser resolvidos com a ajuda de uma tecnica matematica geralmente com o auxllio de um computador.
A segunda fase do processo consiste em uma etapa de sfntese, cuja finalidade e dar "transparencia"
a
escolha, recorrendoa
aplica9ao de metodos multicriteriais para apoiar a modelagem das preferencias dos autores e a sua agrega9flo.Quando o problema envolve urn conjunto pequeno e discrete de objetivos ele e geralrnente tratado como problema multicriteria (MCDA- MultiCriteria Decision Aid), ou seja, consideram-se os criterios a serem obedecidos para o atendimento dos objetivos estabelecidos. Este problema e caracterizado por urn conjunto pequeno de alternativas explicitamente definidas, segundo os varios criterios sera definido valor para cada
alternativa.
0
resultado da fase de analise dessas alternativas concretiza-se em uma"matriz multicriteria de avalia9ao" apresentada na TABELA 3.1, que pode ser explicitada como visto em BANA e COSTA (1988), da seguinte forma:
Sejam definidos:
0
conjunto das alternativas:A= {aJ, ... ,aJ, ... ,an}, ( 1)
