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AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Guilherme Farias Cunha pelo apoio na orientação do trabalho.
Aos colegas da Ampla Consultoria e Planejamento pela oportuni-dade e amizade existente, em especial ao Enio pelos ensinamentos e apoio no desenvolvimento deste trabalho.
Aos funcionários da Águas de Capivari pela colaboração na visita técnica e disponibilização dos dados.
À minha família que sempre me deu a base necessária para minha exclusiva dedicação neste período de faculdade.
E aos diversos amigos que estiveram junto comigo durante a fa-culdade e me ajudaram a chegar até aqui.
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RESUMO
O Plano do sistema de abastecimento de água, instrumento base da Lei 11.445 de janeiro de 2007, é indispensável para a determinação de metas que visem à melhoria da qualidade de prestação do serviço por parte das companhias de saneamento. A ausência de planejamento resulta em in-vestimentos ineficientes na infraestrutura no médio e longo prazo, logo, há a necessidade de maiores investimentos no mesmo setor, ocasionan-do tarifas mais elevadas. Para a realização ocasionan-do planejamento foi necessá-rio realizar um levantamento e diagnóstico de todas as unidades opera-cionais que compõem o sistema, posteriormente a projeção populacional e a projeção das demandas do sistema para o horizonte de 30 anos, ser-vindo como base para a determinação do cronograma das obras, pro-gramas e ações a serem tomadas pela operadora do sistema para atingir as metas estipuladas no plano de abastecimento de água Por fim o estu-do de viabilidade econômica comprova que é possível realizar os inves-timentos necessários para atingir as metas estipuladas, garantindo para o município um importante instrumento, que se seguido poderá trazer fu-turos benefícios para seus habitantes no que se refere à prestação de um serviço com qualidade, equidade e regularidade a uma tarifa justa.
Palavras Chave: Abastecimento de Água, Planejamento, Metas, Vi-abilidade Econômica.
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ABSTRACT
The water system plan, basic instrument of the Law 11.445 january 2007, is indispensable to determinate goals that aim at improving the quality of the service delivered by the sanitation companies. The plan-ning absence results in inefficient investments in infrastructure in medi-um and long term, requiring greater investments in the same sector, re-sulting in higher tariffs. To carry out the planning was necessary to make an assessment and diagnosis of all operating units that compose de system, then the population projection and the system demands projec-tion of the 30-year plan horizon, serving as base to determinate the schedule of works, programs and actions to be taken by the system op-erator to achieve goals set in the plan for water supply system. Finally the economic viability study shows that is possible to make the neces-sary investments to achieve the targets set, ensuring the council an im-portant instrument, wich if followed can bring future benefits to its in-habitants as regards the provision of a service with quality, fairness e regularity to a fair tariff.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Adutoras de Água Tratada. ... 27
Figura 2: Quadro de Comando dos CMB’s. ... 28
Figura 3: Booster Entrada. ... 29
Figura 4: Abrigo dos CMB’s. ... 29
Figura 5: Quadro de Comando dos CMB’s da ERAT 1. ... 30
Figura 6: Conjuntos Moto Bomba e Abrigo da ERAT 1. ... 31
Figura 7: Booster Santa Lúcia e Caixa de Abrigo do Painel e CMB. ... 32
Figura 8: Reservatório R-1. ... 33
Figura 9: Reservatório R-2. ... 33
Figura 10: Macromedidor Eletromagnético Ø 300 mm Booster Entrada. ... 35
Figura 11: Macromedidores Instalados na Divisa Entre os Municípios de Capivari de Baixo e Tubarão. ... 35
Figura 12: População Segundo IBGE. ... 40
Figura 13: Retas do Processo Aritmético da Projeção da População Urbana. ... 42
Figura 14: Curvas Obtidas na Projeção pelo Método Geométrico. ... 43
Figura 15: Projeções da População Residente Urbana Pelos Métodos Analisados. ... 46
Figura 16: Captação da Empresa Tractebel. ... 63
Figura 17: Visualização do Futuro Ponto de Captação. ... 64
Figura 18: Local de Implantação da Futura ETA. ... 65
Figura 19: Traçado Atual da Adutora da Tractebel. ... 68
Figura 20: Ponto de Encontro Entre as Adutoras. ... 68
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Qualidade da Água Tratada Distribuída Para o Município de
Capivari de Baixo. ... 26
Tabela 2: Características do Booster Entrada. ... 28
Tabela 3: Características do Booster Entrada. ... 30
Tabela 4: Características do Booster Santa Lúcia. ... 31
Tabela 5: Reservação Existente. ... 32
Tabela 6: Perdas de Volume Faturado. ... 37
Tabela 7: Índice de Perdas e Volumes Utilizados no Período de Janeiro à Março de 2011. ... 38
Tabela 8: População Segundo IBGE. ... 39
Tabela 9: Composição das Retas. ... 41
Tabela 10: População Urbana Obtida a Partir da Reta ARI 5. ... 42
Tabela 11: Tabela de Entrada de Dados. ... 43
Tabela 12: População Urbana a Obtida a Partir da Reta GEO 2. ... 44
Tabela 13: Montagem do Sistema para Calcular a Equação que Irá Definir a Parábola da Estimativa Populacional Urbana. ... 44
Tabela 14: População Urbana Obtida a Partir do Método da Regressão Parabólica. ... 45
Tabela 15: População Urbana Obtida a Partir do Método da Taxa Média Anual ... 45
Tabela 16: Estimativa da População Urbana dos Métodos Analisados. 46 Tabela 17: População Urbana Adotada Para o Período de Planejamento. ... 47
Tabela 18: Evolução da Universalização SAA. ... 50
Tabela 19: Componentes de Cálculo do IQA. ... 51
Tabela 20: Metas do IQA. ... 52
Tabela 21: Metas do ICA. ... 54
Tabela 22: Metas do IPD. ... 55
Tabela 23: Metas para o IEAR. ... 56
Tabela 24: Determinação do Per Capita. ... 57
Tabela 25: Evolução das Demandas do SAA. ... 59
Tabela 26: Monitoramento da Água Bruta do Rio Capivari. ... 62
Tabela 27: Pré-Dimensionamento da Caixa de Areia. ... 63
Tabela 28: Pré-Dimensionamento da Área da ETA. ... 66
Tabela 29: Dimensionamento da Adutora. ... 67
Tabela 30: Valor Médio do m³ Faturado. ... 74
Tabela 31: Estimativa Anual de Investimentos na Recuperação de Unidades Operacionais, Captação e Adução de Água Bruta e ETA. .... 76
7 Tabela 32: Estimativa Anual de Investimentos no Recalque de Água
Tratada e Reservação. ... 77
Tabela 33: Estimativa Anual de Investimentos na Rede de Distribuição de Água. ... 78
Tabela 34: Estimativa Anual de Investimentos no Controle de Perdas. 79 Tabela 35: Estimativa Anual de Investimentos na Gestão dos Serviços. ... 82
Tabela 36: Custos de Exploração do SAA. ... 84
Tabela 37: Fluxo de Caixa. ... 86
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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
SAA Sistema de Abastecimento de Água ETA Estação de Tratamento de Água CMB Conjunto Moto Bomba
DN Diâmetro Nominal
ERAT Estação de Recalque de Água Tratada DMC Distrito de Medição e Controle VRP Válvula Redutora de Pressão
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística SNIS Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento BNH Banco Nacional da Habitação
FGTS Fundo de Garantia de Tempo de Serviço PLANASA Plano Nacional de Saneamento Básico FAE Fundo de Água e Esgoto
SFS Sistema de Financiamento do Saneamento
SNIS Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento VPL Valor Presente Líquido
TIR Taxa Interna de Retorno
CASAN Companhia Catarinense de Águas e Saneamento CCO Centro de Controle Operacional
9 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ... 12 2. JUSTIFICATIVA ... 13 3. OBJETIVOS ... 14 3.1.OBJETIVO GERAL ... 14 3.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS... 14 4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 15
4.1.POLÍTICA DE SANEAMENTO NO BRASIL ... 15
4.2.SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA ... 16
4.2.1. Manancial ... 17 4.2.2. Captação ... 18 4.2.3. Adução ... 19 4.2.4. Estações Elevatórias ... 19 4.2.5. Estações de Tratamento ... 20 4.2.6. Reservação ... 20 4.2.7. Rede de Distribuição ... 21 5. METODOLOGIA ... 23
5.1.ESCOLHA DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA ... 23
5.2.LEVANTAMENTO DOS DADOS DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA ... 23
5.3.DIAGNÓSTICO DA SITUAÇÃO ATUAL DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 23 5.4.PROJEÇÃO POPULACIONAL ... 24
5.5.PROGNÓSTICO DO SAA ... 24
5.6.ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA ... 24
6. PLANO MUNICIPAL DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DO MUNICÍPIO DE CAPIVARI DE BAIXO - SC ... 25
6.1.ÁREA DE ESTUDO ... 25
6.2.LEVANTAMENTO E DIAGNÓSTICO DA SITUAÇÃO ATUAL ... 25
6.2.1. Sistema Produtor de Água Tratada ... 25
6.2.2. Adução de Água Tratada Proveniente do Município de Tubarão ... 26
6.2.3. Sistema Elevatório de Tratada ... 27
6.2.3.1. Booster de Entrada ... 27
6.2.3.2. Estação de Recalque de Água Tratada (ERAT) 1 ... 29
10 6.2.4. Reservatórios ... 32 6.2.4.1. Reservatório R-1 ... 32 6.2.4.2. Reservatório R-2 ... 33 6.2.5. Rede de Distribuição ... 34 6.2.6. Macromedição ... 34 6.2.7. Micromedição ... 35 6.2.8. Cadastro Técnico ... 36 6.2.9. Controle da Operação ... 37 6.2.10. Perdas ... 37 6.2.11. Projetos Existentes ... 39 6.3.PROJEÇÃO DEMOGRÁFICA ... 39
6.3.1. Análise dos Dados-Base ... 39
6.3.2. Projeção da População Urbana do Município de Capivari De Baixo ... 40
6.3.2.1. Processo Aritmético ... 41
6.3.2.2. Processo Geométrico ... 42
6.3.2.3. Processo da Regressão Parabólica ... 44
6.3.2.4. Taxa Média (TM) Anual ... 45
6.3.2.5. Definição da Projeção Populacional Urbana ... 45
6.4.PROGNÓSTICOS DAS NECESSIDADES PARA O SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA E DE GESTÃO DOS SERVIÇOS ... 47
6.4.1. Diretrizes ... 47
6.4.2. Obrigações ... 48
6.4.3. Metas para o Sistema de Abastecimento de Água ... 49
6.4.4. Projeção das Demandas de Água ... 56
6.4.4.1. Definição do Per Capita ... 56
6.4.4.2. Parâmetros Normatizados ... 57
6.4.4.3. Parâmetros para Projeção da Extensão de Rede e da Quantidade de Ligações e Economias de Água ... 57
6.4.5. Identificação das Necessidades do SAA ... 60
6.4.5.1. Manancial ... 61
6.4.5.2. Captação e Adução Água Bruta ... 63
6.4.5.3. Estação de Tratamento de Água - ETA ... 65
6.4.5.4. Estações Elevatórias de Água Tratada ... 66
6.4.5.5. Adução de Água Tratada ... 67
6.4.5.6. Reservação ... 69
6.4.5.7. Rede de Distribuição ... 69
6.4.5.8. Ligações Prediais ... 70
6.4.6. Programas Propostos ... 70
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6.5.1. Faturamento Previsto ... 73
6.5.2. Arrecadação Prevista ... 74
6.5.3. Estimativa de Investimentos ... 75
6.5.4. Despesas de Exploração ... 83
6.5.5. Despesas com Impostos ... 85
6.5.6. Depreciação ... 85
6.5.7. Fluxo de Caixa ... 85
6.5.8. Resultados dos Indicadores Econômicos ... 89
6.5.9. Discussão dos Resultados ... 89
7. CONCLUSÃO ... 91
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1. Introdução
O constante crescimento da população mundial e as expansões das atividades industriais e agroindustriais demandam cada vez mais da necessidade do aumento da utilização de recursos naturais, resultando na degradação do meio ambiente.
Esta situação alarmante da maioria dos recursos hídricos devido à descarga de efluentes das mais diversas atividades, gerando dificuldades em realizar o serviço de abastecimento de acordo com o que é exigido pelo Ministério da Saúde. Outro grande problema encontrado pelas companhias de saneamento é a ausência de planejamento, que segundo o art. 19 da Lei 11.445/2007, é instrumento base na formulação da política municipal de saneamento básico, resultando em elevados custos de ope-ração, material e pessoal, além de investimentos em obras que não apre-sentam efetividade e retorno à empresa no longo prazo.
Dentro de muitas companhias de saneamento, constata-se que seus administradores idealizam o perfeito funcionamento das estruturas, a duração infinita dos materiais, a alta precisão dos equipamentos, além da experiência infalível dos operadores (TARDELLI FILHO, 2006). A partir desta idéia, não investem ao longo dos anos em melhorias do sis-tema, levando as companhias de saneamento ao total abandono.
Uma conseqüência deste abandono é o elevado percentual de perdas, que no Brasil situa-se no patamar de 40% (Miranda 2002). As perdas correspondem, para as companhias de saneamento, volumes de água não contabilizados, acarretando na perda de arrecadação e resul-tando num sistema com maiores dificuldades financeiras para investi-mentos em melhorias.
Visto que diferentemente da situação da maioria dos municípios no que se refere aos sistemas de esgotamento sanitário, a cobertura dos sistemas de abastecimento de água no Brasil é superior a 90%, na maior parte dos municípios brasileiros, o planejamento do sistema de abaste-cimento de água não tem como foco principal o aumento significativo da cobertura de atendimento, mas sim a melhoria na eficiência do siste-ma, tendo como metas a redução das perdas físicas e financeiras, melho-rias na eficiência energética, garantia da qualidade da água distribuída e a regularidade na distribuição.
Logo o ganho de eficiência se faz necessário por se tratar de me-lhorias num serviço essencial a sociedade, além de garantir a redução de perdas e custos operacionais, refletindo assim numa tarifa mais justa e em um serviço prestado com qualidade, equidade e regularidade.
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2. Justificativa
Todos os municípios necessitam de um planejamento para o sis-tema de abastecimento de água com objetivos e metas estipuladas, assim como um plano de investimento definido, conforme o que está estabele-cido pela Lei Nº 11.445/2007.
Este planejamento também se faz necessário devido o interesse do município implantar seu próprio sistema produtor de água tratada, ficando assim independente, da compra de água do município vizinho. Além disto, caso o município tenha interesse em conceder os serviços de abastecimento de água devido às dificuldades financeiras para investi-mentos, se faz necessária a existência do plano municipal de saneamento básico, assim como estudo que comprove sua viabilidade econômica financeira.
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3. Objetivos 3.1. Objetivo Geral
O objetivo geral deste trabalho é a realização do plano municipal de abastecimento de água do município de Capivari de Baixo.
3.2. Objetivos Específicos
Os objetivos específicos deste trabalho são:
Diagnosticar a situação atual do sistema de abastecimento de água;
Identificar as necessidades de programas, obras e ações a serem realizadas no sistema de abastecimento de água para o atendi-mento das metas, com base na projeção das demandas e projeção populacional.
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4. Revisão Bibliográfica
4.1. Política de Saneamento no Brasil
A União passou a atuar mais fortemente na área do saneamento a partir da década de 1960, quando foram criados o BNH e o FGTS, e mais tarde autorizados a aplicar parte dos recursos em saneamento. Uma política mais incisiva só foi definitivamente implantada em 1971, quan-do o Plano Nacional de Saneamento – PLANASA, foi oficialmente constituído e determinou a criação das atuais companhias estaduais de saneamento básico (BRZEZINSKI, 2006).
A União definiu e induziu o modelo institucional que ainda hoje é dominante no setor. Para isso, cada unidade da federação foi obrigada a criar um Fundo de Financiamento para Água e Esgoto (FAE) e uma companhia estadual de saneamento, que passaram a operar na maioria dos municípios brasileiros, por meio de contratos de concessão firmados por prazos de 20 e 30 anos. A adesão dos municípios foi uma imposição do governo federal, porque era pré-requisito para o acesso ao Sistema Financeiro de Saneamento (SFS), gerido pelo Banco Nacional da Habi-tação (BNH). Se os municípios não aderissem, teriam grandes dificulda-des de acesso aos recursos para investimentos, pois todos os recursos eram alocados com exclusividade às empresas estaduais (PARLATO-RE, 2000).
O PLANASA foi inquestionavelmente o responsável pelo grande avanço no setor entre o início da década de 1970 e o início da década de 90, em especial na universalização do abastecimento de água, visto que o percentual de domicílios atendidos passou de 60% no início para 86% no fim do PLANASA (PARLATORE, 2000).
Com o final do "milagre econômico”, o ânimo com que o PLA-NASA foi introduzido foi diminuindo, até que em 1986, a crise do sis-tema se aprofundou com a extinção do BNH pelo Decreto-Lei 2.291. Quatro anos depois, o PLANASA foi enterrado.
Desde a extinção do PLANASA, o setor de saneamento permane-ceu estagnado pela ausência de normas reguladoras, falta de diretrizes claras para a prestação dos serviços e de indicações objetivas de fontes de financiamento, com isto, o setor vinha debatendo-se em busca de um novo modelo institucional.
A Lei n° 11.445/07, também chamada de lei do saneamento bási-co, veio estabelecer, com inegável atraso, as diretrizes nacionais para esse setor tão importante, econômica e socialmente. Tendo alargado a
16 definição de saneamento básico, a nova Lei submete a prestação desses serviços públicos essenciais à observância obrigatória de nada menos que doze princípios fundamentais, todos elencados no art. 2° do novo Diploma e capitaneados pelo princípio da universalização do acesso, de inegável importância, consideradas as estatísticas atuais que apontam um alarmante universo de pessoas desatendidas, especialmente com os serviços de esgotamento (GENEROSO, 2009).
Como explicitado pelo Ministro das Cidades, Sr. Olívio de Oli-veira Dutra, na MCIDADES em 2005, referente a esta Lei: “boa parcela
do baixo retorno na qualidade e cobertura dos serviços, e os diversos exemplos de desperdício de recursos em obras de saneamento, possuem como motivo a falta ou a deficiência no planejamento dos serviços”. Por
essa razão, o planejamento dos serviços de saneamento aparece como importante instrumento no qual deverão ser definidas todas as questões técnicas dos serviços, a forma de sua prestação, os objetivos a serem alcançados e, os meios para verificar se as ações propostas estão sendo cumpridas (MUKAI, 2007)
Segundo o art. 19 da Lei n° 11.445/07 o planejamento poderá ser específico para cada serviço prestado, o qual abrangerá:
I - diagnóstico da situação e de seus impactos nas condições de vida, utilizando sistema de indicadores sanitários, epidemiológicos, am-bientais e socioeconômicos e apontando as causas das deficiências de-tectadas;
II - objetivos e metas de curto, médio e longo prazos para a uni-versalização, admitidas soluções graduais e progressivas, observando a compatibilidade com os demais planos setoriais;
III - programas, projetos e ações necessárias para atingir os obje-tivos e as metas, de modo compatível com os respecobje-tivos planos pluria-nuais e com outros planos governamentais correlatos, identificando pos-síveis fontes de financiamento;
IV - ações para emergências e contingências;
V - mecanismos e procedimentos para a avaliação sistemática da eficiência e eficácia das ações programadas.
4.2. Sistema de Abastecimento de Água
A água é um elemento necessário em quantidade suficiente e qua-lidade adequada para proteção da saúde humana, à consecução de suas atividades corriqueiras e ao desenvolvimento econômico.
17 O sistema de abastecimento de água é uma solução coletiva que apresenta as seguintes vantagens: maior facilidade na proteção do ma-nancial que abastece a população, já que só há um ponto de distribuição de água, ainda que oriunda de vários locais de captação desse mananci-al; maior facilidade na manutenção e supervisão das unidades que com-põem o sistema, maior controle da qualidade da água consumida e por último, ganhos de escala.
As unidades que compõem o sistema de abastecimento de água são: manancial, captação, adução de água bruta e tratada, tratamento, reservação, rede de distribuição e estações elevatórias de recalque de água bruta e tratada.
4.2.1. Manancial
Segundo Tsutiya, 2006, é toda fonte de onde se retira a água utili-zada para abastecimento residencial, comercial, industrial e outros fins. De maneira geral, quanto à origem, os mananciais são classificados em:
Manancial Superficial: composto pelos córregos, rios, lagos, represas e os reservatórios artificialmente construídos com a finalidade de reter o volume necessário para proteção de captações ou garantir o abastecimento em épocas de estiagem; Manancial Subterrâneo: é aquele cuja água vem do subsolo, podendo aflorar à superfície ou ser elevado à superfície por meio de obras de captação.
A escolha do manancial se constitui na decisão mais importante na implantação de um sistema de abastecimento de água, seja ele de caráter individual ou coletivo. Havendo mais de uma opção, sua defini-ção deverá levar em conta, além da predisposidefini-ção da comunidade em aceitar as águas do manancial a ser adotado, os seguintes critérios (Ma-nual FUNASA, 2006):
1° Critério: previamente é indispensável à realização de análises do manancial segundo os limites da resolução CONAMA Nº 357/2005;
2° Critério: vazão mínima do manancial, necessária para atender a demanda por um determinado período de anos;
3° Critério: mananciais que dispensam tratamento incluem águas subterrâneas não sujeitas a qualquer possibilidade de contaminação;
18 4° Critério: mananciais que exigem apenas desinfecção: inclui as águas subterrâneas e certas águas de superfície bem protegidas, sujeita a baixo grau de contaminação.
5º Critério: mananciais que exigem somente tratamento simplifi-cado: compreendem as águas de mananciais protegidos, com baixos teo-res de cor e turbidez, sujeitas apenas a filtração lenta e desinfecção.
6º Critério: mananciais que exigem tratamento convencional: compreendem basicamente as águas de superfície, com turbidez eleva-da, que requerem tratamento com coagulação, floculação, decantação, filtração e desinfecção.
A qualidade quer dos mananciais superficiais e subterrâneos, está sujeita a inúmeros fatores, como as condições da atmosfera no momento da precipitação, a limpeza das vias públicas, a qualidade do solo em que essa água escoa, o lançamento de esgoto sem o devido tratamento, a prática de atividades potencialmente poluidoras e outros.
4.2.2. Captação
Segundo Tsutiya (2006), captação é o conjunto de estruturas e dispositivos, construídos ou montados junto a um manancial, para a reti-rada de água destinada a um sistema de abastecimento. Em geral é fun-ção da variafun-ção do nível de água e da concentrafun-ção de sólidos sedimen-táveis em suspensão do manancial.
Quando a vazão a ser retirada é menor que a vazão mínima do manancial, a captação é feita a fio d’água. Quando existem períodos no ano em que essa vazão é maior, haverá necessidade da construção de um reservatório de regularização, devendo nesse caso, a vazão média do rio ser maior que a vazão a ser retirada para permitir a regularização
Independentemente do tipo de manancial, alguns cuidados são universais. Em primeiro lugar, a captação dever estar em trecho reto ou na curvatura externa, evitando bancos de areia devido à maior velocida-de, garantindo a retirada de água em quantidade e qualidade satisfató-rias. Em segundo lugar, devem-se construir aparelhos que impeçam a danificação e obstrução da captação. Em terceiro lugar, as obras devem ser realizadas sempre com o escopo de favorecer a economia nas insta-lações e a facilidade de operação e manutenção ao longo do tempo (TSUTIYA, 2006).
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4.2.3. Adução
Adução é o nome dado ao transporte de água, podendo ser de água bruta, ou seja, sem tratamento, que ocorre entre a captação e a Es-tação de Tratamento de Água (ETA), ou ainda, de água tratada, entre a ETA e os reservatórios.
O transporte da água pode dar-se de duas formas: utilizando energia elétrica ou energia potencial (gravidade). A utilização de uma ou de outra forma está intrinsecamente ligada ao relevo da região onde se encontra a captação, a ETA e os reservatórios. Sempre que possível irá se optar pelo transporte por gravidade. Assim, caso a captação ou a ETA estejam em uma cota superior aos reservatórios, far-se-á uso da gravida-de para o transporte. Já, nos casos em que a ETA ou os reservatórios encontrem-se em uma cota acima da captação ou da ETA, é necessário o emprego de equipamento de recalque (conjuntos moto-bomba e acessó-rios). Ainda existe a possibilidade, devido ao relevo, da necessidade de utilização de adutoras mistas, ou seja, até determinado ponto se utiliza à força da gravidade e, daí em diante, emprega-se equipamentos de recal-que ou vice versa.
4.2.4. Estações Elevatórias
São instrumentos utilizados nos sistemas de abastecimento de água bruta para captar a água de superfície ou de poços; recalcar a água tratada a pontos distantes ou elevados e reforçar a capacidade de adução.
Os principais componentes de uma estação elevatória de água são:
Equipamento eletro-mecânico: constituído pelo conjunto moto-bomba;
Tubulações de sucção, barrilete e recalque;
Construção civil: composto por poço de sucção e casa de bomba; Apesar da necessidade de utilização de estações elevatórias no sistema de abastecimento de água, segundo Tsutiya (2006), o uso inten-sivo das elevatórias em sistemas de abastecimento de água tem elevado o custo com energia elétrica, sendo um dos principais itens dos custos operacionais das prestadoras de serviços de saneamento básico.
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4.2.5. Estações de Tratamento
Segundo a Organização Mundial da Saúde, cerca de 80% de to-das as doenças que se alastram nos países em desenvolvimento são pro-venientes da água de má qualidade, sendo as mais comuns na transmis-são hídrica as seguintes doenças: febre tifóide, disenteria bacilar, disen-teria amebiana, cólera, diarréia, hepatite infecciosa e giardiose (RICHTER, 2002).
Por melhor que seja a qualidade da água bruta, aquela captada no manancial, ainda assim necessita de alguma espécie de tratamento para se tornar apta ao consumo humano. Um dos principais objetivos do tra-tamento da água é adequá-la aos padrões de potabilidade prescritos na Portaria nº. 518, de 25 de março de 2004, do Ministério da Saúde. Além da potabilidade, o tratamento visa prevenir o aparecimento da cárie den-tária – por meio de fluoretação – e ainda proteger o sistema de abaste-cimento dos efeitos da corrosão e do encrustamento.
O processo de tratamento de água é composto pelas seguintes etapas: clarificação, com o objetivo de remover os sólidos presentes na água; desinfecção, para eliminação dos microorganismos que provocam doenças; e fluoretação, para prevenção das cáries e controle de corrosão. No entanto, nem todas essas fases de tratamento são sempre requeridas. Na prática, são as características de cada água que irão determinar quais processos serão necessários para que se obtenha um efluente final de qualidade. As águas superficiais, usualmente encontradas, em geral, não atendem aos padrões de potabilidade. Já as águas subterrâneas, geral-mente, dispensam, devido à baixa turbidez, o processo de clarificação.
Apesar de haver certa maleabilidade quanto aos processos em-pregados, a Resolução CONAMA 357/05, quando trata do abastecimen-to humano, impõe obrigaabastecimen-toriamente, mesmo para as águas de melhor qualidade, o processo de desinfecção.
4.2.6. Reservação
De acordo com Tsutiya (2006), as principais finalidades dos re-servatórios de distribuição de água são:
Regularização da vazão;
Permite um escoamento com diâmetro uniforme na adutora, pos-sibilitando a adoção de diâmetros menores;
21 Proporciona uma economia no dimensionamento da rede de dis-tribuição;
Evita interrupções no fornecimento de água, no caso de acidentes no sistema da adução, na estação de tratamento ou mesmo em cer-tos trechos do sistema de distribuição;
Reserva de água para incêndio;
Melhoria das condições de pressão da água na rede de distribui-ção;
Garante uma altura manométrica constante para as bombas, per-mitindo o seu dimensionamento na eficiência máxima, quando alimentado diretamente pela adutora de recalque;
Bombeamento de água fora do pico elétrico, diminuindo os custos com energia elétrica.
4.2.7. Rede de Distribuição
Entende-se por rede de distribuição o conjunto de peças especiais destinadas a conduzir a água até os pontos de tomada das instalações prediais, ou os pontos de consumo público, sempre de forma contínua, em quantidade, qualidade e pressão adequadas.
Destacam-se as tubulações - troncos, mestras ou principais, ali-mentadas diretamente pelo reservatório de montante ou pela adutora em conjunto com o reservatório de jusante, das quais partem as tubulações que se distribuem pelas diversas artérias da cidade.
Na rede de distribuição distinguem-se dois tipos de condutos: Condutos Principais - também chamados tronco ou mestres, são as canalizações de maior diâmetro, responsáveis pela alimentação dos condutos secundários. A eles interessa, portanto, o abastecimento de extensas áreas da cidade.
Condutos Secundários - de menor diâmetro, são os que estão in-timamente em contato com os prédios a abastecer e cuja alimentação depende diretamente deles. A área servida por um conduto desse tipo é restrita e está nas suas vizinhanças.
O traçado dos condutores principais deve tomar em consideração: Ruas sem pavimentação;
Ruas com pavimentação menos onerosa; Ruas de menor intensidade de trânsito; Proximidade de grandes consumidores;
22 Proximidade das áreas e de edifícios que devem ser protegidos contra incêndio.
Segundo Tsutiya (2006), podem ser definidos três tipos principais de redes de distribuição, conforme a disposição dos seus condutos princi-pais.
Rede ramificada em “espinha de peixe” - em que os condutos principais são traçados, a partir de um conduto principal central, com uma disposição ramificada que faz jus aquela denominação. É um sistema típico de cidades que apresentam desenvolvimento linear;
Rede em “grelha” - em que os condutos principais são sensivel-mente paralelos, ligam-se em uma extremidade a um conduto principal e têm os seus diâmetros decrescendo para a outra extre-midade;
Rede malhada em anéis tem os condutos principais formando cir-cuitos fechados nas zonas principais a serem abastecidas: resulta a rede de distribuição tipicamente malhada;
Rede malhada em blocos confere maior facilidade para implanta-ção de controle de perdas, pois as redes internas aos blocos sendo alimentadas por apenas dois pontos, favorecem as medições de vazões e consequentemente melhoram o controle de perdas na re-de.
Nos dois tipos de redes ramificadas, a circulação da água nos condutos principais faz-se praticamente em um único sentido. Uma in-terrupção acidental em um conduto mestre prejudica sensivelmente as áreas situadas à jusante da seção onde ocorre o acidente. Na rede em que os condutos principais formam circuitos ou anéis, a eventual interrupção do escoamento em um trecho não ocasionará transtornos de manter o abastecimento das áreas à jusante, pois a água efetuará um caminhamen-to diferente através de outros conducaminhamen-tos principais.
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5. Metodologia
5.1. Escolha do Sistema de Abastecimento de Água
Buscou-se escolher um sistema de abastecimento de água que forneça toda uma estrutura para se trabalhar, com viabilidade para reali-zação de visita em campo e que disponibilize dados operacionais e ge-renciais para realização do diagnóstico.
5.2. Levantamento dos Dados do Sistema de Abastecimento de Água
Através de visita técnica a ser realizada no município, busca-se obter informações de todos os dados disponíveis do setor em estudo tais como:
Esquema hidráulico de funcionamento;
Informações das unidades operacionais: Estações de recalque, adutoras, reservatórios, rede de distribuição, micromedição e ma-cromedição;
Informações operacionais: Pesquisa de vazamentos não visíveis, distritos de medição e controle, sistema de supervisão, telemetria e telecomando, cadastro das unidades operacionais e monitora-mento da qualidade da água;
Informações Gerenciais: Volume disponibilizado, faturado e mi-cromedido, perdas na distribuição e no faturamento, receitas dire-tas e indiredire-tas e despesas de exploração.
5.3. Diagnóstico da Situação Atual do Sistema de Abastecimento de Água
Por meio de visita em campo das unidades operacionais do siste-ma para verificação se estas estão ou não em bom estado de conserva-ção, podendo então determinar se os investimentos para a unidade de-vem ocorrer de modo imediato ou podem ser realizados a médio ou lon-go prazo.
Apresentar também um diagnóstico das perdas físicas do SAA e das perdas de faturamento, para posterior definição de metas que visem a melhoria da eficiência do sistema.
Outro ponto de extrema importância a ser levado em considera-ção no diagnóstico do SAA a verificaconsidera-ção da qualidade da água tratada
24 distribuída está de acordo com os padrões mínimos de potabilidade es-tabelecidos pela Portaria MS 518.
5.4. Projeção Populacional
Este é um item de extrema importância no planejamento, por ser-vir como base para a projeção das demandas futuras do SAA.
Para a elaboração da projeção populacional são utilizados como base os dados de censos e contagens do IBGE. Então se faz a projeção populacional pelos seguintes métodos matemáticos: Aritmético, Geomé-trico, Regressão Parabólica e Taxa de Crescimento Médio Anual.
A partir da análise das diferentes projeções opta-se por aquela que mais se adéqua, em comum acordo com a Administração Municipal, a realidade do município.
5.5. Prognóstico do SAA
No prognóstico do sistema de abastecimento de água deve-se es-tipular as diretrizes de planejamento do setor, posteriormente a isso se faz o cálculo do consumo per capita, projeção das vazões médias, do dia de maior consumo e da máxima horária, da necessidade de reservação e do crescimento da extensão de rede e do número de ligações e economi-as ao longo do período de planejamento.
A partir das informações de demanda do SAA, deve ser realizada uma comparação com a situação atual do sistema apresentado no diag-nóstico para verificar as necessidades de melhorias para o atendimento das metas estipuladas. Definindo as melhorias necessárias para o siste-ma, deve ser realizado um cronograma físico e financeiro das obras e programas propostos.
5.6. Estudo de Viabilidade Econômica
O estudo de viabilidade econômica demonstrará se o plano é ou não factível. Para a sua realização serão consideradas as entradas de re-ceitas por meio da cobrança de tarifa e as saídas operacionais, de inves-timentos e impostos. Por fim serão analisados os indicadores econômi-cos taxa interna de retorno - TIR e valor presente líquido - VPL que mostrarão se o planejamento é viável de ser realizado.
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6. Plano Municipal de Abastecimento de Água do Município de Capivari de Baixo - SC
6.1. Área de Estudo
Capivari de Baixo é um município localizado na mesoregião Sul Catarinense, dentro da microregião do Vale de Tubarão no Estado de Santa Catarina, estando a uma latitude 28º26'42" sul, longitude de 48º57'28" oeste e a uma altitude de 10 metros do nível do mar. O muni-cípio de Capivari de Baixo limita-se com os munimuni-cípios de Laguna ao leste, Tubarão ao sul e oeste e Gravatal ao norte, fazendo parte da Asso-ciação dos Municípios da Região de Laguna (AMUREL).
6.2. Levantamento e Diagnóstico da Situação Atual 6.2.1. Sistema Produtor de Água Tratada
O município de Capivari de Baixo é atualmente desprovido de um sistema produtor de água tratada, sendo necessária a importação de água tratada do município de Tubarão.
No município de Tubarão, o único manancial utilizado para cap-tação de água bruta é o Rio Tubarão. Este manancial não apresenta pro-blemas de vazão, pois o regime de vazões mínimas não atrapalha o abas-tecimento, no entanto as diversas fontes poluidoras da bacia não garan-tem uma boa qualidade da água bruta.
As principais fontes poluidoras existentes no Rio Tubarão são: os esgotos domésticos (Provenientes dos municípios de Lauro Muller, Or-leans, Pedras Grandes e de parte de Tubarão), suinocultura, indústrias alimentícias, produção termelétrica, cerâmicas, olarias, mineração e o beneficiamento do carvão.
A captação de água bruta no Rio Tubarão está localizada nas imediações da Rodovia SC – 440, construída na margem direita do rio.
O recalque da água bruta é composto por 3 conjuntos moto-bomba - CMB com capacidade de recalcar uma vazão de 180 l/s a uma altura manométrica de 70 mca. Já a adução imediata se dá por uma adu-tora de DN 500 mm de ferro fundido, sendo repartida posteriormente em 3 outras linhas com as seguintes características:
DN 300 mm com extensão de 1.324 m DN 350 mm com extensão de 1.324 m
26 DN 400 mm com extensão de 1.382 m
A ETA do tipo convencional está localizada no Bairro Fábio Sil-va do município de Tubarão. A Sil-vazão de entrada Sil-varia entre 185 e 415 l/s, sendo esta medida por sensor ultrassônico instalado na calha Pars-hall.
A floculação é composta por 2 câmaras do tipo mecanizada de eixo vertical, após esta etapa a água passa pelo processo de decantação, que é composto por 3 decantadores mistos (convencional seguido de alta taxa de decantação) e um decantador de alta taxa tubular. Em seguida a água passa pelo sistema de filtração, composto por 9 filtros rápidos que atuam por gravidade.
A água tratada importada no mês de março se apresentou dentro das conformidades estabelecidas pela Portaria 518 de 2004, exceto para o caso dos coliformes totais em 2 análises, conforme pode ser visto na Tabela 1.
Tabela 1: Qualidade da Água Tratada Distribuída Para o Município de Capivari de Baixo. Turbidez 96 0 0.48 até 5,0 UT Cor 96 0 0.33 até 15 UC pH 96 0 8.56 6,0 - 9,5 Fluoretos 96 0 0.66 até 1,5 mg/L Cloro 96 0 0.99 0,2 - 2,0mg/L
Bactérias Heter. 24 0 2.4 até 500 UFC/ml
Coliformes Totais 96 2 98% ausentes 95%Ausente
Coliformes Fecais 96 0 100%ausentes 100% ausentes
Parâmetros Número de
Amostras
Amostras em
Desconformidade Média Mensal
Valor Permitido
6.2.2. Adução de Água Tratada Proveniente do Município de Tuba-rão
A água tratada importada do município de Tubarão para o muni-cípio de Capivari de Baixo ocorre por gravidade em 2 adutoras de ferro fundido com diâmetros de 250 mm e 200 mm, como pode ser visto na Figura 1 no ponto de passagem por baixo da ponte sobre Rio Tubarão que separa os dois municípios.
27 Figura 1: Adutoras de Água Tratada.
6.2.3. Sistema Elevatório de Água Tratada
No sistema de abastecimento de água do município de Capivari de Baixo existem 3 elevatórias de recalque de água tratada, são elas:
Booster de Entrada ERAT 1
Booster Santa Lúcia
6.2.3.1. Booster de Entrada
O sistema de recalque de água tratada na entrada do sistema de abastecimento de água do município de Capivari de Baixo é composto por 2 CMB’s instalados, sendo 1 operando e 1 reserva. Ambos são do tipo eixo horizontal com vazão nominal de 216 m³/h (60 L/s) e altura manométrica de 40 mca. O acionamento dos CMB’s se dá por sistema de partida pressostato, onde o CMB desliga quando a pressão chega a 40 mca e liga somente após 15 minutos e se a pressão na rede baixar de 30 mca. As características dos CMB’s estão apresentadas na Tabela 2.
28 Tabela 2: Características do Booster Entrada.
Modelo KSB Meganorme 80/160 Ano 1997 Q (m³/h) 216 H (mca) 40 Motor WEG Potência (cv) 50 Velocidade (rpm) 3.56 Voltagem (V) 380 Corrente (A) 68,3
O recalque se dá com o objetivo de abastecer em marcha o R-1 que funciona como reservatório de jusante. Há instalação de macrome-didor tipo eletromagnético na saída da unidade operacional, no entanto o mesmo não vem funcionando bem, tanto que a atual operadora recebe os dados do município de Tubarão para o pagamento da água tratada im-portada, sem realizar a checagem do volume faturado. Todos os compo-nentes do sistema de recalque de água tratada, assim como a edificação de abrigo se apresentam em bom estado de conservação, como pode se observar nas Figuras 2, 3 e 4.
29 Figura 3: Booster Entrada.
Figura 4: Abrigo dos CMB’s.
6.2.3.2. Estação de Recalque de Água Tratada (ERAT) 1
O sistema de recalque de água tratada acoplado ao reservatório R-1, tem como função abastecer o reservatório R-2, é composto por 2 CMB’s instalados, sendo 1 operando e 1 reserva. O acionamento dos CMB’s se dá por sistema soft-start. As características dos CMB’s estão apresentadas na Tabela 3.
30 Tabela 3: Características do Booster Entrada.
Q (m³/h) 61 H (mca) 40 Motor WEG Potência (cv) 30 Vel. (rpm) 3.51 Voltagem (V) 380 Corrente (A) 44
O recalque se dá com o objetivo de abastecer o reservatório R-2 que funciona como reservatório de montante. Não há instalação de ma-cromedidor na entrada ou saída da unidade operacional e todos os com-ponentes do sistema de recalque de água tratada, assim como a edifica-ção de abrigo se apresentam em bom estado de conservaedifica-ção, como pode se observar nas Figuras 5 e 6.
31 Figura 6: Conjuntos Moto Bomba e Abrigo da ERAT 1.
6.2.3.3. Booster Santa Lúcia
Unidade operacional localizada na esquina entre a Rua José Do-mingos Bittencourt e a rua Tarcísio Villela, bairro Santa Lúcia, compos-ta de 1 CMB do tipo eixo horizoncompos-tal com função de abastecer a zona alcompos-ta do bairro. Não foi possível obter os dados de altura manométrica e va-zão, mas as demais características estão apresentadas na Tabela 4.
Tabela 4: Características do Booster Santa Lúcia.
Bomba Grundfos Mark
Modelo HUP3 - M9 Motor WEG Potência (cv) 7,5 Vel. (rpm) 3.5 Voltagem (V) 380 Corrente (A) 11,1
Essa unidade operacional trabalha 24 horas/dia, cuja rotação é de-terminada em função da demanda de consumo, que faz variar a pressão no sensor instalado no barrilete de recalque que transmite essa pressão para o inversor de freqüência aumentando ou diminuindo a rotação, mantendo assim a pressão constante na saída do recalque.
A caixa metálica que abriga o conjunto moto bomba, assim como o painel de acionamento equipado com inversor de freqüência encon-tram-se em bom estado de conservação, como mostrado na Figura 7.
Abrigo dos CMB’s. Abrigo dos
32 Figura 7: Booster Santa Lúcia e Caixa de Abrigo do Painel e CMB.
6.2.4. Reservatórios
O sistema de abastecimento de água do município de Capivari de Baixo conta com 2 centros de reservação que totalizam 830 m³, confor-me mostrado na Tabela 5.
Tabela 5: Reservação Existente.
Local Tipo Capacidade (m³)
R-1 Apoiado 330
R-2 Apoiado 500
830 Volume Total de Reservação
6.2.4.1. Reservatório R-1
Este centro de reservação está localizado na Rua Engenheiro Is-mael Coelho de Souza, com capacidade máxima de 330 m³, funcionando como reservatório de jusante à rede de distribuição, recebendo água nos momentos de baixo consumo de água e auxiliando no abastecimento nas horas de pico de consumo.
A chegada da água tratada bombeada pelo booster entrada é por meio de uma adutora de ferro fundido com 200 mm de diâmetro. O ní-vel do reservatório é verificado no local por meio de piezômetro e a uni-dade se apresenta em bom estado de conservação, assim como a pintura e roçada, conforme apresentado na Figura 8.
33 Figura 8: Reservatório R-1.
6.2.4.2. Reservatório R-2
O centro de reservação R-2 está localizado na margem esquerda da BR-101 (sentido sul-norte), dentro de um terreno de terceiro, sendo composto por 1 unidade com capacidade máxima de 500 m³, é abasteci-do pela ERAT localizada juntamente ao R-1, funcionanabasteci-do como um reservatório de montante e abastece os bairros Bandeirantes, Vila Flor e Ilheta.
A chegada da água tratada bombeada pela ERAT 1 é por meio de uma adutora de ferro fundido com 150 mm de diâmetro, com extensão de aproximadamente 1 km, mesmo diâmetro das duas tubulações de saída do reservatório. Não existe medidor de volume do reservatório, sendo necessária a verificação visual. A unidade se apresenta em bom estado de conservação, assim como a pintura e roçada, como pode ser verificado na Figura 9.
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6.2.5. Rede de Distribuição
O sistema de abastecimento de água do município de Capivari de Baixo não possui cadastro técnico da rede de abastecimento, pois o mesmo não foi repassado pela antiga operadora, sendo assim não se tem precisão da extensão total da rede no município. Informações verbais obtidas junto à atual operadora apontam que as redes variam entre os diâmetros de 32 a 250 mm em material de FºFº, DeF°F° e PVC.
A implantação de novas redes ou substituição das antigas segue um padrão determinado pela atual operadora, no qual se utiliza redes com diâmetro mínimo de 60 mm de material PVC e nas redes de diâme-tros entre 150 mm e 250 mm utiliza-se material DeF°F°.
As dificuldades operacionais da rede de distribuição se relacio-nam a:
Não tem implantado os DMC´s (distritos de medição e controle) para redução e controle de perdas através de medição de vazão e controle de pressões por meio de válvulas redutoras de pressão - VRP´s;
Existe uma grande quantidade de registros de manobra que estão cobertos e perdidos, além do que grande parte daqueles descober-tos encontra-se inoperantes devido ao mal estado de conservação, cabe ainda ressaltar que não existe um cadastro técnico das redes e seus acessórios;
Rede de distribuição sub-dimensionada com grande extensão em Ø 32 mm e 40 mm causando desequilíbrio de pressões e vazões; Quanto aos ramais prediais os novos são realizados em PEAD DN 20 mm, mas é comum ainda se encontrar antigos ramais em ferro galvanizado.
6.2.6. Macromedição
O sistema de abastecimento de água de Capivari de Baixo é prati-camente desprovido de medidores de vazão e volume, seja na adução de água tratada ou na rede de distribuição.
O único macromedidor existente é o instalado na chegada de água tratada importada ao município, do tipo eletromagnético na adutora de ferro fundido de 300 mm, conforme a Figura 10.
35 Figura 10: Macromedidor Eletromagnético Ø 300 mm Booster Entrada.
No entanto o macromedidor não está apresentando resultados confiáveis, tanto que não são realizadas checagens dos dados de macro-medição de Tubarão para o pagamento da água importada. Estes estão instalados na divisa entre os dois municípios, localizado sob a ponte sobre o Rio Tubarão, são do tipo Tubo de Pitot com célula capacitiva em ambas as adutoras de água tratada importada, como pode ser visto na Figura 11.
Figura 11: Macromedidores Instalados na Divisa Entre os Municípios de Capivari de Baixo e Tubarão.
6.2.7. Micromedição
O parque de hidrometração de Capivari de Baixo é constituído em sua maioria de medidores com mais de 7 anos de uso, o que pode prejudicar a aferição do consumo e tem as seguintes características:
Macromedidor Eletromagnético
Ponto de Instalação dosMacromedidores
36 Ligações totais: 7.774 unidades;
Ligações ativas: 6.682 unidades; Ligações canceladas: 834 unidades; Cortada no cavalete: 50 unidades; Cortada no ramal: 183 unidades;
Dentre as 6.682 ligações medidas, 6.259 são residenciais, 289 comerciais, 22 industriais e 112 públicas.
Há um total de 7.305 economias abastecidas pelas 6.682 ligações medidas, sendo 6.826 residenciais, 339 comerciais, 23 industriais e 117 públicas.
Têm-se os seguintes pontos relevantes como diagnóstico da mi-cromedição:
Segundo informações verbais da atual operadora aproximada-mente 70 % dos hidrômetros estão com idade acima de 7 anos e ainda há uma grande quantidade de hidrômetros que encontram-se parados ou quebrados, tanto que em 2 meencontram-ses de operação da atual operadora, foram realizadas 65 substituições de hidrômetros que foram identificados em situação de parados ou quebrados. Grande parte das instalações está em desacordo com as condições técnicas de funcionamento dos hidrômetros, por estarem instala-dos em cavaletes inclinainstala-dos não nivelainstala-dos, que geram desgastes prematuros dos componentes do hidrômetro, além da perda de precisão da medição elevando à perda não física.
Deduz-se que, em virtude da antiguidade dos hidrômetros insta-lados, a classe e a capacidade dos mesmos e a existência de re-servatórios domiciliares, ocorre submedição, que impacta bastan-te a composição das perdas comerciais, causando redução do vo-lume faturado.
Muitas ligações não obedecem um padrão de instalação, existindo ligações junto ao muro frontal, outras internas ao imóvel ou em locais de difícil acesso, ou ainda com acesso bloqueado aos leitu-ristas.
6.2.8. Cadastro Técnico
O sistema de abastecimento de água do município de Capivari de Baixo é desprovido de cadastro técnico, seja ele de unidades lineares e também das localizadas.
37
6.2.9. Controle da Operação
A atual operadora não possui um centro de controle operacional - CCO, até mesmo porque o sistema não possui sistema de telemetria para transmitir as variáveis do sistema em tempo real.
As ações corretivas quanto aos vazamentos na rede, reservatórios e nas estações elevatórias são feitas quando há avisos por parte da co-munidade ou quando verificado nas visitas diárias realizada pela equipe de operação às unidades operacionais.
A implantação de um sistema completo de supervisão e controle da operação se faz extremamente necessário, permitindo melhor monito-ramento e controle em tempo real das diversas variáveis das unidades operacionais do sistema de abastecimento de água, além de facilitar o acionamento remotamente das elevatórias, boosters e válvulas através do CCO.
6.2.10. Perdas
A Tabela 6 mostra os índices mensais de perdas de faturamento, já a Tabela 7 apresenta as perdas físicas na rede de distribuição e nas ligações e os volumes utilizados mensalmente por ligação e por econo-mia no período de janeiro à março de 2011, a partir de dados fornecidos pela atual operadora.
Tabela 6: Perdas de Volume Faturado.
Janeiro 120.207 98.419 21.788 18,13 Fevereiro 129.935 94.105 35.830 27,58 Março 111.025 89.499 21.526 19,38 Média 120.389 94.007 26.382 21,7 Mês Vol. Disponibilizado (m³/mês) Perda (m³) Perda (%) Vol. Faturado (m³/mês)
38 Tabela 7: Índice de Perdas e Volumes Utilizados no Período de Janeiro à Março de 2011.
Disponibilizado (VD) Utilizado (VU) Distribuição (%) Ligação (L/Lig./dia) Ligações Economias
jan/11 120.207 83.317 6.665 7.288 30,69 178,54 12,5 11,43 fev/11 129.935 79.144 6.682 7.305 39,1 271,47 11,84 10,83 mar/11 111.085 71.072 6.723 7.347 36,02 191,99 10,57 9,67 Média 120.409 77.844 - - 35,27 214 11,64 10,64 Meses Ligações (un) Volumes (m³/mês) Economias (un)
Índice de Perdas Volume Utilizado (m³/mês)
39 AMédia do índice de perdas nos últimos 3 meses de operação foi de 35,27%, porém este valor não é extremamente confiável, visto que não há uma sistemática adequada para sua determinação, uma vez que pode estar ocorrendo um alto índice de submedição na micromedição em função da antiguidade dos hidrômetros instalados nos ramais predi-ais.
Não existe uma sistemática de pesquisa de vazamentos não visí-veis e caça fraude, ou seja, não existe equipe de pitometria e nem equi-pamentos suficientes para realizar continuamente esta atividade na rede e ramais de distribuição do município de Capivari de Baixo.
6.2.11. Projetos Existentes
Não existem projetos básicos ou executivos de melhoria e/ou am-pliação do sistema de abastecimento de água de Capivari de Baixo.
6.3. Projeção Demográfica 6.3.1. Análise dos Dados-Base
Para obtenção dos dados-base populacionais do Município de Capivari de Baixo, foi consultado o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE, estando os valores obtidos apresentados na Tabela 8 e uma representação gráfica na Figura 12. No caso de Capivari de Baixo não existem dados referentes ao Censo de 1991, pois a emancipação do município de Tubarão se deu no ano de 1992.
Tabela 8: População Segundo IBGE.
Ano Pop. Urbana (hab) Taxa Crescimento Anual (%) Pop. Rural (hab) Taxa Crescimento Anual (%) População Total (hab) Taxa de Crescimento Anual (%) 1996 16.386 - 877 - 17.263 -2000 17.436 1,602 1.125 7,07 18.561 1,88 2007 18.819 1,133 1.245 1,524 20.064 1,157 2010 19.828 1,787 1.861 16,493 21.689 2,7 1,5 8,014 1,831 Média Anual
40 Figura 12: População Segundo IBGE.
Da análise dos dados apresentados na Tabela 8, tem-se que para o ano de 2010 a população urbana de Capivari de Baixo era de 19.828 habitantes, o que equivale a 91,42% da população total.
Na contagem de 2007 a população total de Capivari de Baixo foi estimada e a população urbana foi obtida ao diminuir a total pela rural, resultando numa taxa de crescimento de 1,133% a.a.
Entre os anos de 1991 a 2010, a população rural cresceu 8,014% a.a., enquanto a população urbana obteve crescimento de 1,5% a.a, re-sultando num acréscimo populacional no município de 1,831% a.a.
6.3.2. Projeção da População Urbana do Município de Capivari De Baixo
O Plano Municipal de Abastecimento de Água terá um horizonte de 30 anos, tendo como Ano 1 de planejamento o ano de 2012, conside-rando apenas a população urbana do município.
Para obter a evolução populacional foram utilizados quatro pro-cessos estatísticos:
a) Aritmético;
b) Processo Geométrico; c) Regressão Parabólica;
d) Taxa Média (TM) Anual fixada
Com as informações geradas a partir dos quatro métodos citados, serão analisados os resultados obtidos, sendo definido o método mais
41 apropriado e consequentemente a evolução da população ano a ano, até o final de plano.
6.3.2.1. Processo Aritmético
Neste processo são realizadas interpolações entre todos os anos, gerando várias retas com os dados populacionais ao longo dos anos, conforme a Tabela 9.
Fórmulas utilizadas: r = (P1 – P0) / (t1 – to) P = P0 + r . (t – t0), onde: R = razão (hab/ano) P = População futura (hab) P1 = população no ano 1 P0 = população no ano 0 tt = ano 1
t0 = ano 0
Tabela 9: Composição das Retas.
Reta t0 P0 t1 P1 r Ari 1 1996 16.386 2000 17.436 263 Ari 2 1996 16.386 2007 18.819 221 Ari 3 1996 16.386 2010 19.828 246 Ari 4 2000 17.436 2007 18.819 198 Ari 5 2000 17.436 2010 19.828 239 Ari 6 2007 18.819 2010 19.828 336
Os dados da Tabela 9 geram o gráfico apresentado na Figura 13 com as retas a serem analisadas.
42 Figura 13: Retas do Processo Aritmético da Projeção da População
Urba-na.
O município de Capivari de Baixo ao longo dos seus 18 anos de história não obteve, segundo censos e contagens realizadas pelo IBGE, evolução significativa da população urbana, sendo assim, será adotada a reta ARI 5 da projeção aritmética, por se tratar de uma comparação entre os dados levantados nos dois censos demográficos, sendo assim, a partir de informações mais confiáveis que os demais e por não se tratar apenas de uma contagem e por não considerar uma grande evolução populacio-nal, fato este que seria incompatível com a situação atual do município. Além disso, a reta ARI 5 é a que mais se aproxima da linha de tendência apontada pelo software excel.
A evolução populacional urbana projetada pelo método aritméti-co – ARI 5 está apresentada na Tabela 10.
Tabela 10: População Urbana Obtida a Partir da Reta ARI 5.
Ano 2010 2012 2015 2020 2025 2030 2035 2041
População (hab.)
19.828 20.306 21.024 22.220 23.416 24.612 25.808 27.243
6.3.2.2. Processo Geométrico
Nesse processo admite-se que o município cresça conforme uma progressão geométrica, não considerando o decréscimo da população e admitindo um crescimento ilimitado.
43 As interações são feitas tendo como base os dados do último cen-so ou contagem.
Conhecendo-se dois dados de população, P0 e P1, correspondentes respectivamente aos anos t0 e t1, pode-se calcular o crescimento geomé-trico, no período conhecido (q):
q = t1 – t0 P1 P0
A partir do qual resulta a previsão de população (P):
P = P0 x q
(t – t 0
)
Tabela 11: Tabela de Entrada de Dados.
Reta t0 P0 t1 P1 q
GEO 1 1996 16.386 2010 19.828 0.0136
GEO 2 2000 17.436 2010 19.828 0.0129
GEO 3 2007 18.819 2010 19.828 0.0174
As retas elaboradas a partir da projeção geométrica podem ser melhor analisadas para a escolha da melhor reta na Figura 14.
44 A melhor reta adotada foi a GEO 2 por estar mais próxima das li-nhas de tendência mais otimistas obtidas no software excel. A evolução populacional urbana projetada pelo método geométrico está apresentada na Tabela 12.
Tabela 12: População Urbana a Obtida a Partir da Reta GEO 2.
Ano 2010 2012 2015 2020 2025 2030 2035 2041
População (hab)
19.828 20.344 21.144 22.548 24.045 25.641 27.344 29.536
6.3.2.3. Processo da Regressão Parabólica
É a relação entre as variáveis anuais até o valor mais atual. Possui um modelo matemático onde através de uma matriz se obtém a equação de segundo grau da parábola. Nesta equação a variável anual é denomi-nada X e a variável populacional denomidenomi-nada Y.
Para achar o valor da população de determinado ano, substitui-se na variável X a diferença entre o ano mais presente e o ano a ser obtido o resultado.
Com posse das variáveis anuais (X) e populacionais (Y) obtém-se a Tabela 13 que formará a matriz definidora dos valores de A, B e C da seguinte equação parabólica:
Y = A + BX + CX²
Tabela 13: Montagem do Sistema para Calcular a Equação que Irá Definir a Parábola da Estimativa Populacional Urbana.
1996 16.386 -14 16.386 196 -2744 38416 -229404 3211656
2000 17.436 -10 17.436 100 -1000 10000 -174360 1743600
2007 18.819 -3 18.819 9 -27 81 -56457 169371
2010 19.828 0 19.828 0 0 0 0 0
Somatório -27 72469 305 -3771 48497 -460221 5124627
Ano População X Y X2 X3 X4 X.Y X2.Y
Urbana
Dos dados acima se tem o seguinte sistema: 4a – 27b + 305c = 72.469
- 27a + 305b – 3.771c = - 460.221 305ª – 3.771b + 48.497c = 5.124.627
45 O resultado do sistema acima gera a seguinte equação:
Y = 19.743,48 + 262,73 X – 1,93. X2
Substituindo os valores de x pela diferença entre o ano base (2010) e o ano que se quer obter o valor da população têm-se a Tabela 14.
Tabela 14: População Urbana Obtida a Partir do Método da Regressão Parabólica.
Ano 2010 2012 2015 2020 2025 2030 2035 2041
População (hab.)
19.828 20.277 21.105 22.564 24.119 25.770 27.518 29.743
6.3.2.4. Taxa Média (TM) Anual
Neste item é utilizada a taxa média de crescimento anual da po-pulação urbana fixada em 1,5% a.a correspondente à média do cresci-mento obtido nos censos e contagens existentes entre os anos de 1996 e 2010, que será aplicada ao longo dos 30 anos estipulados para o Plano.
Na Tabela 15 pode-se observar a população estimada com a apli-cação da taxa a partir do ano de 2010.
Tabela 15: População Urbana Obtida a Partir do Método da Taxa Média Anual
Ano 2010 2012 2015 2020 2025 2030 2035 2041
População (hab.)
19.828 20.427 21.360 23.011 24.790 26.705 28.769 31.458
6.3.2.5. Definição da Projeção Populacional Urbana
Para obter a população residente final para o Plano serão dos as melhores alternativas para cada um dos quatro métodos analisa-dos, estando os resultados resumidos dos métodos analisados anterior-mente na Tabela 16 e Figura 15.
46 Tabela 16: Estimativa da População Urbana dos Métodos Analisados.
Ano 2010 2012 2015 2020 2025 2030 2035 2041
Aritmético 19.828 20.306 21.024 22.220 23.416 24.612 25.808 27.243
Geométrico 19.828 20.344 21.144 22.548 24.045 25.641 27.344 29.536
Regressão 19.828 20.277 21.105 22.564 24.119 25.770 27.518 29.743
Taxa Média 19.828 20.427 21.360 23.011 24.790 26.705 28.769 31.458
Figura 15: Projeções da População Residente Urbana Pelos Métodos Anali-sados.
As linhas de tendência apresentadas no software excel, obtidas a partir dos dados do IBGE, apresentaram duas tendências:
Uma natural, onde o crescimento ocorrerá de forma relativamente linear, e neste caso muito próximo ao crescimento apontado na projeção aritmética.
Uma otimista, onde o crescimento populacional ocorrerá numa velocidade superior ao ocorrido nos 14 anos analisados para a projeção.
Conforme consulta com setores da administração municipal, o município não possui no presente momento nenhum grande empreendi-mento a ser instalado nos próximos anos que resulte no auempreendi-mento da imi-gração, logo não há motivos para considerar um aumento populacional acima do comum, sendo assim será adotada a reta ARI 5 do método
47 aritmético. O resultado da projeção populacional está apresentado na Tabela 17.
Tabela 17: População Urbana Adotada Para o Período de Planejamento.
Ano 2010 2012 2015 2020 2025 2030 2035 2041
População (hab.)
19.828 20.306 21.024 22.220 23.416 24.612 25.808 27.243
A exigência da Lei 11.445/07, de se efetuar revisões do Plano a cada 4 anos, exigirá uma avaliação periódica das projeções efetuadas e se estas estão apontando populações dentro do previsto nesse estudo; recomenda-se que as datas das revisões, sempre que possível, sejam efe-tuadas quando ocorrerem censos e contagens do IBGE.
6.4. Prognóstico das Necessidades para o Sistema de Abastecimento de Água e de Gestão Dos Serviços
6.4.1. Diretrizes
O Sistema de Abastecimento de Água e a gestão desses serviços só poderão ser considerados como eficazes e eficientes se atenderem aos seus usuários e serem auto-suficientes financeiramente, com o concomi-tante atendimento das seguintes Diretrizes:
Que ocorra a universalização dos serviços;
Que a qualidade da água esteja, a qualquer tempo, dentro dos padrões de potabilidade, no mínimo, atendendo aos dispositivos legais da Portaria 518 do Ministério da Saúde ou aqueles que ve-nham a ser fixados pela administração do sistema;
Que ocorram regularidade e continuidade na prestação de servi-ços de abastecimento de água, no que se refere à quantidade e pressão dentro dos padrões estabelecidos pela ABNT;
Que a prestação de serviços originados pelos usuários atendam suas expectativas em termos de prazos de atendimento e qualida-de do serviço prestado;
Que o custo do m³ cobrado de água produzido seja justo e que possa ser absorvido pela população, mesmo aquela de baixa ren-da, sem causar desequilíbrio financeiro domiciliar e sem, contu-do, inviabilizar os planos de investimentos necessários;
Que a grade tarifária a ser aplicada privilegie os usuários que pra-tiquem a economicidade no consumo de água;
48 Que a relação preço/qualidade dos serviços prestados esteja oti-mizada e que a busca pela diminuição de perdas físicas, de ener-gia e outras seja permanente;
Que a operação do sistema seja adequada, no que se refere à me-dição correta de consumos e respectivos pagamentos;
Que os serviços de manutenção preventiva/preditiva tenham pre-valência em relação aos corretivos;
Que esteja disponibilizado um bom sistema de geração de infor-mações e que os dados que venham a alimentar as variáveis dos indicadores sejam verídicos e obtidos da boa técnica;
Que os indicadores selecionados permitam ações oportunas de correção e otimização da operação dos serviços;
Que seja aplicada a tecnologia mais avançada, adequada às suas operações;
Que seja viabilizado o desenvolvimento técnico e pessoal dos profissionais envolvidos nos trabalhos;
Que ocorra a busca da melhoria contínua do desempenho do cor-po profissional envolvido.
6.4.2. Obrigações
Para que as diretrizes fixadas sejam atendidas é necessário o esta-belecimento de obrigações e metas a serem cumpridas pelo operador dos sistemas.
As principais obrigações da Administração Municipal a serem atendidas são:
Deverá constituir ou delegar a competente regulação dos servi-ços, conforme previsto em lei;
A Administração Municipal ou a quem a mesma delegar a opera-ção do sistema deverá desenvolver um sistema de indicadores, o qual deverá ser utilizado para acompanhamento do cumprimento das metas estabelecidas;
A entidade reguladora dos serviços deverá acompanhar a evolu-ção das metas, utilizando o sistema de indicadores desenvolvido, atuando sempre que ocorrerem distorções, garantindo o fiel cum-primento das metas fixadas, sejam elas quantitativas e/ou qualita-tivas;
A Administração Municipal ou a quem a mesma delegar a opera-ção dos sistemas deverá obter todas as licenças ambientais para
