Gestão Integrada das Redes de Água para consumo doméstico com o apoio dos Sistemas de Informação Geográfica. O Caso do Município de Sesimbra

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Gestão Integrada das Redes de Água para consumo doméstico com o apoio dos Sistemas de Informação Geográfica

“O Caso do Município de Sesimbra”

António José Neves Apolinário

Trabalho de Projeto de Mestrado em Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Setembro de 2022

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Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Trabalho de Projeto apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do Grau de Mestre em Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica, sob a orientação

de Rui Pedro de Sousa Pereira Monteiro Julião, Professor da Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da Universidade Nova de Lisboa.

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I Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Agradecimentos

Ao Professor Doutor Rui Pedro de Sousa Pereira Monteiro Julião, pela disponibilidade, conhecimento transmitido, rigor técnico e linguístico na revisão deste trabalho.

Ao Eng. Miguel Alarcão Chefe de Divisão de Água e Saneamento (DAS) e ao Eng. João Pedro Aqueu Dirigente da Unidade Técnica de Gestão de Águas (UTGA), da Câmara Municipal de Sesimbra, pela disponibilização de meios necessários para concluir este trabalho.

À minha família, pelo incentivo e preocupação, em especial ao meu irmão por estar por mim quando eu não podia.

À minha esposa Constança, pelo apoio, amizade e carinho.

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II Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Resumo

É com a convicção de poder contribuir para um maior envolvimento dos técnicos, e operacionais que trabalham com a rede de distribuição de águas do concelho de Sesimbra, de modo a poder contribuir para a sustentabilidade e uma gestão mais eficaz da mesma, que se apresenta este trabalho. O mesmo pretende dar a conhecer de uma forma global, o trabalho desenvolvido na Unidade Técnica de Gestão de Águas (UTGA), da Câmara Municipal de Sesimbra (CMS), as diferentes soluções, novas formas de gestão, visualização e auxílio na decisão. Será descrita a metodologia utilizada para o desenvolvimento do trabalho e obtenção dos resultados que são esperados. Este trabalho consiste no carregamento de dados na plataforma G/Interaqua, um Sistema de Informação Geográfica (SIG), descrevendo metodologias, efetuando ajustes e correções na rede. Carregar a base de dados na plataforma G/Interaqua é uma das funções principais na área dos SIG, inserido na UTGA. No que diz respeito a zonas de medição de caudal e pressão, executar a divisão do sistema em subsistemas, para posteriormente através da modelação hidráulica poder corrigir ou implantar no terreno equipamentos para controle e monotorização da rede.

Palavras-chave: Sistemas de Abastecimento de Água, Rede de Abastecimento de Água, Gestão Integrada, Tecnologias de Informação, Sistemas de Informação Geográfica.

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III Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Abstract

It is with the conviction of being able to contribute to a greater involvement of technicians and operators who work with the water distribution network of the municipality of Sesimbra, in order to contribute to its sustainability and a more effective management, that this job. The same intends to make known in a global way, the work developed in the Technical Unit of Water Management (UTGA), of the Municipality of Sesimbra (CMS), the different solutions, new forms of management, visualization and aid in the decision. The methodology used to develop the work and obtain the expected results will be described. This work consists of loading data on the G/Interaqua platform, a Geographic Information System (GIS), describing methodologies, making adjustments and

corrections in the network. Loading the database on the G/Interaqua platform is one of the main functions in the GIS area, inserted in the UTGA. With regard to flow and pressure measurement areas, perform the division of the system into subsystems, so that later, through hydraulic

modeling, it can be corrected or implemented in the field equipment for control and monitoring of the network.

Keywords: Water Supply Systems, Water Supply Network, Integrated Management, Information Technologies, Geographic Information Systems.

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IV Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Índice

Agradecimentos………...………….……I Resumo………...…………....……II Abstract ……….………...………III Índice………..………..………...………….IV Figuras.……….…..……….……....………IX Quadros……….………XI Acrónimos….……….………XII

Introdução……….……….1

Objetivos………....2

Estrutura……….3

Metodologia……….………5

I. Caracterização do Setor da água……….………..………..6

1.1 Enquadramento Geral………..6

1.1.1 Legislação do Setor (relevante para o trabalho)..……..………..7

1.2 Situação Atual……….………...9

1.3 Disponibilidade Hídrica Subterrânea……….……….9

II. Sistemas de Abastecimento e Distribuição………..….………12

2.1 Adução……….……….13

2.1.1 Adução por Pressão……….………13

2.1.2 Adução por Gravide………..………....14

2.2 Implementação das Condutas Adutoras………14

2.2.1 Estudo de execução de um Sistema Adutor………..14

2.2.2 Especificações dos custos do Sistema de Adução………..14

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V Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

2.2.3 Influência da Topografia………..15

2.2.4 Capacidade………15

2.2.5 Construção e Funcionamento………..15

2.3 Reservatórios………16

2.4 Distribuição………17

2.4.1 Fatores a ter em Conta……….18

2.4.2 Tipos de Redes………19

2.4.3 Implantação………..19

2.4.4 Registo das Redes……….………20

2.4.5 Caudais e Consumo……….21

2.4.6 Dimensionamento………21

III. SIG nos Sistemas de Abastecimento de Água………22

3.1 Benefícios………...23

3.2 Impacto nas Organizações………..23

3.3 Metodologia para Elaborar um Modelo………24

IV. Termos de Referência para Registo em Ambiente SIG de Cadastro das Infraestruturas de Abastecimento de Água………….……….……….….……….……….….25

4.1 Enquadramento……….25

4.2 Abastecimento de Água………...26

4.2.1 Base Cartográfica………..27

4.2.2 Informação Altimétrica……….27

4.2.3 Planta atualizada das Infraestruturas de Abastecimento de água em Sistema de Informação Geográfica (SIG) ……….………..……….27

4.2.4 Informações registadas em SIG sobre as Condutas……….…….27

4.2.5 Informações registadas em SIG sobre os Ramais de Ligação……….………28

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VI Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

4.2.6 Informações registadas em SIG sobre as Captações……….………..28

4.2.7 Informações registadas em SIG sobre as Instalações de Tratamento de Água……….……28

4.2.8 Informações registadas em SIG sobre os Reservatórios……….…..28

4.2.9 Informações registadas em SIG sobre as Instalações Elevatórias………...29

4.2.10 Informações registadas em SIG sobre os Equipamentos de Medição………...29

4.2.11 Informações registadas relativas ao Estado de Conservação das Infraestruturas………..…….…29

4.2.12 Informações registadas relativas a Intervenções nas Infraestruturas………..…….…..29

4.2.13 Existência de interligação direta e automática entre o SIG e os seguintes Sistemas de Informação………....30

V. Trabalhos executados ao longo do Projeto………..……….………31

5.1 Concelho de Sesimbra………31

5.2 Sistema de Abastecimento de Água……….………31

5.3 G/Interaqua……….……….33

5.4 Recolha de Dados……….33

5.5 Registo de Condutas e Acessórios……….………37

5.5.1 Registo sobre Planta……….………….37

5.5.2 Importação de ficheiro Vetorial (CAD) ………..………..38

5.5.3 Registo sobre Levantamento Topográfico……….……….38

5.6 Caraterização do Sistema de Abastecimento de Água no Concelho………...39

5.6.1 Classificação Tipo, de Tubagens e Acessórios.……….40

5.7 Sectorização………..45

5.7.1 Zonas de Medição e Controlo.………..……….47

VI. Modelação de Sistemas de Abastecimento de Água……….…….……….49

6.1 Exportação de dados para o EPANET……….……….50

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VII Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

6.2 Constituição do Ficheiro Topológico………50

6.3 Gerar Ficheiro Topológico …..………..………..53

6.4 Importação de Dados ……….……..………56

6.4.1 Simulação Estática………..57

6.4.2 Simulação Dinâmica……….58

VII. EPANET………..59

7.1 Simulação de Modelos Hidráulicos………...60

7.2 Modelação Subsistema Aiana………..61

7.3 Relatório………..62

7.3.1 Caracterização………62

7.3.2 Esquema………...63

7.4 Célula Apoiada - Patamar 70………..64

7.4.1 Setorização proposta………64

7.4.2 Caracterização das ZMC……….64

7.4.3 Caudalímetros……….65

7.4.4 Fechos de Válvulas de Seccionamento propostos………65

7.4.5 Resultados da Modelação Hidráulica………66

7.5 Célula Elevada - Patamar 85 e 100……….67

7.5.1 Setorização proposta………67

7.5.2 Caracterização das ZMC……….67

7.5.3 Caudalímetros……….68

7.5.4 Fechos de Válvulas de Seccionamento propostos………68

7.5.5 Resultados da Modelação Hidráulica………69

7.6 Localização dos novos Medidores……….71

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VIII Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

7.6.1 Recinto dos reservatórios………71

7.6.2 Distribuição………..73

VIII. Outras valências com base no Cadastro………...74

8.1 WebSIG……….74

8.2 Plantas de Cadastro, Projetos de Ampliação e Renovação da Rede………75

IX. Conclusões……….……….…….……….76

Bibliografia……….79

Sites consultados………81

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IX Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Figuras

Figura 1 - Volumes estimados de água doce líquida existente nos diferentes continentes Figura 2 - Cobertura regional e global de água potável, 2015-2020 (%)

Figura 3 - Disposição no Terreno Figura 4 - Sistema de abastecimento Figura 5 - Infraestruturas da Rede de Água Figura 6 - Ficheiro formato raster

Figura 7 - Ficheiro em AutoCAD Figura 8 - Ficheiro em MicroStaion V8

Figura 9 - Levantamento Topográfico Figura 10 - Registo Fotográfico

Figura 11 - Registo de Obra

Figura 12 - GPS Trimble R2 e controlador slate c/ trimble access Figura 13 - Registo sobre planta

Figura 14 - Importação de ficheiro

Figura 15 - Registo sobre levantamento topográfico Figura 16 - Ciclo do abastecimento de água

Figura 17 - Diagrama de Fluxo do Sistema de abastecimento de Água do Concelho de Sesimbra Figura 18 - Quadro de atributos por defeito

Figura 19 - Quadro de atributos alterado Figura 20 - Atributos Troço de Tubagem

Figura 21 - Atributos Válvula de Seccionamento

Figura 22 - Fluxograma das Captações, Reservatórios, Adução e Distribuição Figura 23 - Captação, Reservatórios, Adução e Distribuição

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X Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Figura 24 - Subsistemas

Figura 25 - ZMC e Patamares (definem a Pressão)

Figura 26 - Representação de Tubagens, válvulas e nós nos SIG Figura 27 - Tab. Modelação Matemática (tubagens e adutores)

Figura 28 - Tab. Modelação Matemática (Válvulas) Figura 29 - Tab. M. Mat. nós associados (Válvulas)

Figura 30 - Entidades selecionadas que serão objeto de Modelação Matemática Figura 31 - Módulo Modelação Matemática – Geração de Ficheiro Topológico Figura 32 - Caixa de Diálogo para Geração do Ficheiro Topológico

Figura 33 - Parametrização da Geração do Ficheiro Topológico Figura 34 - Seleção de Área / Geração do Ficheiro Topológico Figura 35 - Simulação Estática no EPANET

Figura 36 - Simulação Dinâmica no EPANET Figura 37 - Subsistema de Aiana 1º Esboço Figura 38 - Subsistema de Aiana

Figura 39 - Base da caracterização e Modelação do Sistema Figura 40 - Posicionamento de Novos Macromedidores

Figura 41 - Sistema de Aiana – Rede por patamares de pressão e zonas de abastecimento

Figura 42 - Esquema de Modelos Hidráulicos em EPANET pré-setorização e pós- setorização

Figura 43 - Sistema de Aiana, Célula Apoiada, Patamar 70, Setorização proposta Figura 44 - Patamar 70 Simulação 1 e 2 – Pré e pós-sectorização – Época baixa Figura 45 - Patamar 70 Simulação 2 – Pós-sectorização – Época alta

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XI Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Figura 46 - Sistema de Aiana – Célula Elevada – Patamar 85 e 100 – Sectorização Proposta

Figura 47 - Patamar 85 e 100, Simulação 1 – Pré -sectorização – Época baixa Figura 48 - Patamar 85 e 100, Simulação 2 – Pré -sectorização – Época baixa Figura 49 - Patamar 85 e 100, Simulação 2 – Pós -sectorização – Época alta Figura 50 - Macromedidor: AI-M-R04

Figura 51 - Macromedidor: AI-M-R05 Figura 52 - Macromedidor: AI-M-R06 Figura 53 - Macromedidor: AI-M-R07

Figura 54 - Macromedidor: AI-M-D07 Rua do Meco na interceção com a Rua Azinhaga da Fonte Figura 55 - Macromedidor: AI-M-D08 Rua da Marconi em interceção com a M561

Figura 56 - WebSIG da Câmara Municipal de Sesimbra Figura 57 - Planta de Cadastro

Figura 58 - Planta de Projeto Quadros

Quadro I - Constituição dos sistemas de abastecimento e distribuição de Água (SOUSA 2001) Quadro II - Captações

Quadro III - Reservatórios

Quadro IV- Registo de Condutas Novas no decorrer do trabalho

Quadro V - Registo de Condutas Remodeladas ou Substituídas no decorrer do trabalho Quadro VI - Referencia para sectorização (em atualização)

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XII Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Acrónimos

CAD - Desenho Assistido por Computador CMS - Câmara Municipal de Sesimbra CRM - Software de Gestão de Clientes DAS - Divisão de Águas e Saneamento EG - Entidade Gestora

EPR - Sistema Financeiro

ERSAR - Entidade Reguladora dos Serviços de Águas e Resíduos ETA - Estação de Tratamento de Água

GIS - Goegraphic Information System GPS - Sistema de Posicionamento Global LIMS - Sistema de Gestão de Laboratório KPI - Indicadores de Desempenho

ODS - Objetivos de Desenvolvimento Sustentável PC - computador pessoal

PCO - Programa de Controlo Operacional

PCQA - Programas de Controlo da Qualidade da Água

PEAASAR – Planos Estratégicos de Abastecimento de Água e Saneamento de Águas Residuais PEAD - Polietileno de Alta Densidade

PDM - Plano Diretor Municipal

POSEUR - Programa Operacional Sustentabilidade e Eficiência no Uso de Recursos PVC - Policloreto de vinil

SAA - Sistema de Abastecimento de Água SIG - Sistemas de Informação Geográfica

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XIII Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

UE - União Europeia

EUA – Estados Unidos da América

UNESCO - Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciência e Cultura UTGA - Unidade Técnica de Gestão de Águas

ZMC – Zonas de Medição e Controlo

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1 Ordenamento do Território e Sistemas de Informação Geográfica

Introdução

Gerir as redes de distribuição é um assunto dominante para qualquer entidade gestora (EG). A falta de informação da rede no que se refere ao cadastro tem reflexo numa ineficiência na gestão das redes. A questão do cadastro tem assumido uma importância relevante, com aplicação direta na diminuição de perdas, redução de custos e melhoria do serviço para os clientes. Para se alcançar uma gestão mais eficiente e eficaz das redes desde a captação até a distribuição é necessário que as EG tenham um cadastro o mais completo e rigoroso possível. Um sistema integrado de gestão da água valoriza a sustentabilidade financeira e ambiental. Cada vez mais, existem inovações tecnológicas no campo da metodologia e monotorização, cuja utilização representam um benefício para as gerações atuais e futuras. Um Sistema de Informação Geográfica (SIG), sendo ele próprio uma ferramenta de integração, armazenamento e análise espacial, permite responder a muitos dos problemas com que as EG se deparam. Para que um SIG se torne numa ferramenta indispensável na gestão dos sistemas de abastecimento de água (SAA), as EG têm de investir na recolha de informação e funcionamento da rede. Os SIG por iniciativa própria das EG ou por imposição das entidades reguladoras são atualmente um garante de um serviço de melhor qualidade.

Os benefícios do uso de um SIG na gestão da água estão patentes na versatilidade do mesmo, porque agrupa conteúdos criando um modelo de gestão que permite acesso aos mesmos independentemente do local ou hora por qualquer colaborador. Tem um papel essencial no que diz respeito a tomada de decisão, integrando projetos transversais a toda a organização. Isto aumenta a eficiência na gestão sendo uma ferramenta com bastantes potencialidades. Captar e armazenar água pode não ser suficiente para garantir uma distribuição equilibrada e eficiente. A ineficiência na distribuição e uso da água pode tornar um SAA insustentável a longo prazo, principalmente se os níveis de consumo se mantiveram crescentes. Uma boa estratégica de gestão dos SAA tem por base uma análise de recursos naturais, as suas dinâmicas e as ações implementadas. A crescente procura por água significa um aumento das despesas nas redes de distribuição, na construção e manutenção das infraestruturas, custos de bombeamento, tratamento e monotorização. As EG devem minimizar os custos através da eficiência. A água é um recurso limitado por isso é importante aplicar medidas e planos para a gestão eficiente da mesma. No ponto de vista teórico, uma gestão eficiente de água apenas traz benefícios. Além da preservação também é possível também reduzir custos. Quanto menos água for consumida, menor quantidade de recursos financeiros e ambientais serão consumidos.

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Objetivos

Este trabalho tem como objetivo demonstrar a importância dos SIG na gestão de um SAA, assim como a importância das Zonas de Medição e Controlo (ZMC). Visa avaliar a situação atual na rede municipal de abastecimento de água no Concelho de Sesimbra, como também realçar as medidas que estão a ser tomadas. Este trabalho pretende contribuir para um melhor conhecimento da rede existente no concelho, ser um contributo para avaliar a importância no investimento em novas tecnologias em termos económicos e técnicos, produção, consumo e eficiência. Pretende descrever o processo de implementação dos SIG, na Divisão de Águas e Saneamento (DAS), com foco na Unidade Técnica de Gestão de Águas (UTGA), integrando diversas metodologias de forma a colmatar necessidades e dotar os diversos agentes da UTGA e outras unidades, com ferramentas úteis nos processos de controlo e decisão operacionais. O uso de um SIG com dados referentes às redes de água, tem o objetivo de organizar o cadastro numa plataforma única, fiável e flexível compilando todas as informações, até agora dispersas nas várias plataformas e suportes.

Resumindo o trabalho desenvolvido pretende atingir os seguintes objetivos:

 Uniformizar a informação sobre o sistema de abastecimento disperso pelos diferentes serviços municipais;

 Melhorar os processos de atualização da informação no SIG, respondendo mais rapidamente a necessidades de remodelação ou ampliação da rede;

 Garantir a execução de informação mais completa para gestão técnica futura, assente também num histórico de ocorrências;

 Disponibilizar informação cadastral para outros serviços municipais e ao munícipe;

 Realizar a Modelação Hidráulica da rede do Concelho de Sesimbra.

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Estrutura

Como objetivo do plano de trabalho a desenvolver, está a elaboração do cadastro das infraestruturas, através do carregamento e edição de informação com atualização detalhada dos ativos, informação pormenorizada sobre os componentes do sistema incluindo a localização georreferenciada, apoiado em levantamentos topográficos, medições e inspeções de campo para completar elementos em falta, de forma que o cadastro da rede de distribuição fique mais o completo quanto possível.

Na Presente Introdução após um enquadramento teórico em que a prioridade é relatar e fundamentar a realização deste trabalho e definir os objetivos que se propõe alcançar. Pretende de igual forma, descrever um conjunto de hipóteses relacionadas com as potencialidades deste trabalho, associando toda esta informação à metodologia e à organização de um relatório final.

No Capítulo I efetua-se a análise e contextualização do sector da água, expondo de forma sumária a sua importância e disponibilidade enquanto recurso. Também se avalia a situação atual do sector, onde é caracterizada a evolução do consumo da água. Ainda neste capítulo expõe-se a disponibilidade hídrica mundial.

No Capítulo II apresentam-se as diferentes etapas que constituem o Abastecimento de Água e Distribuição.

O Capítulo III é reservado à importância dos SIG nas políticas de gestão e de ordenamento do território, as formas de edição de informação geográfica e a organização de dados espaciais. Este capítulo inclui uma sinopse bibliográfica onde se descreve as principais características e metodologias ligadas à compilação e gestão de dados.

No Capítulo IV são enunciados os Termos de Referência para o Cadastro das Infraestruturas de abastecimento de água com base no Anexo IV - Termos de referência para o cadastro das infraestruturas de abastecimento de água e de saneamento de águas residuais (POSEUR 2020¹).

O Capítulo V é parte do trabalho prático desenvolvido, focado na importância, enquadramento e caracterização dos Serviços de Águas da Câmara Municipal de Sesimbra (CMS), bem como da área

1 Programa Operacional Sustentabilidade e Eficiência no Uso de Recursos pretende contribuir especialmente na prioridade de crescimento sustentável, respondendo aos desafios de transição para uma economia de baixo carbono, assente numa utilização mais eficiente de recursos e na promoção de maior resiliência face aos riscos climáticos e às catástrofes.

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geográfica de intervenção e o perfil generalizado da entidade onde se desenvolveu o trabalho. No conjunto serão analisadas as várias fases do processo de migração de dados aquando da constituição do gabinete de cadastro SIG da DAS, a recolha e registo de cadastro, quadros com dados, assim como a sua utilização em processos de decisão quer na remodelação e ampliação de redes, como a exportação de dados para modelação hidráulica.

Capítulo VI será descrito o processo de exportação para o EPANET².

No capítulo VII será elaborado uma modelação no EPANET, apresentado um relatório para análise e aprovação no subsistema Aiana.

O Capítulo VIII faz referência a outras valências que podem ser exploradas com base no cadastro.

No Capítulo IX serão feitas considerações finais, seguindo-se toda a bibliografia utilizada neste trabalho.

2 Programa desenvolvido pela U.S. Environmental Protection Agency (EPA), nos Estados Unidos da América, com o propósito inicial de ser disponibilizado aos pequenos e médios distribuidores de água de modo a que estes tivessem acesso a uma tecnologia de simulação dos seus sistemas a um custo reduzido

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Metodologia

De salientar a importância do conhecimento assimilado no decorrer do mestrado, bem como as técnicas relacionadas com a gestão de infraestruturas de água, a fim de compreender o funcionamento das mesmas. Este trabalho de projeto está assente numa perspetiva de organização e utilidade. A interação com diversos departamentos da autarquia será de igual forma um objetivo a alcançar permitindo o acesso a informações sobre a rede de águas e outros dados pertinentes.

Durante o desenvolvimento do trabalho, pretende-se colocar em prática um processo de elaboração e registo de cadastro de redes, com recurso as novas tecnologias, utilizando novas plataformas tecnológicas de registo, como a conversão das antigas bases de dados para as novas soluções SIG e a instauração de novos mecanismos e processos de organização do trabalho, como levantamento cadastral e a preparação dos dados geográficos. Onde se inclui um projeto de expansão das redes de água, cruzando dados demográficos com as características atuais do sistema, indo ao encontro dos parâmetros exigidos pelas entidades reguladoras e pela legislação em vigor. O levantamento de campo é executado com o recurso a um GPS³ Trimble R2 e controlador slate c/ trimble access, permitindo um rigor na localização dos elementos com informação precisa. Esta informação da rede é trabalhada numa solução integrada SIG para gestão de redes de abastecimento de água G/Interaqua⁴ e o EPANET para simulação e modelação da rede.

3 Sigla para Global Positioning System, que em português significa “Sistema de Posicionamento Global”

4 Solução integrada de SIG para gestão de redes de abastecimento de água, drenagem de águas residuais e resíduos sólidos urbanos. Concebida para apoiar os processos de registo cadastro de infraestruturas (ativos) e de planeamento, como suporte à gestão estratégica, planos de investimento, e eficiência operacional, enquadra, configura e integra-se nos processos de operação e manutenção de infraestruturas, de forma transversal.

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I. Caracterização do Setor da Água

1.1 Enquadramento Geral

“O papel que a água assume na sobrevivência de todos os seres é indiscutível. Sendo mesmo o bem mais precioso, dado a qualidade e quantidade disponível ao longo dos tempos ter vindo a diminuir.

A água disponível para consumo está permanente no debate Social, pois é um recurso finito perante o aumento exponencial da demografia, fator que introduziu uma pressão acrescida sobre este recurso. Qualquer infraestrutura de captação e distribuição deve ser concebida, mantida e explorada dentro de critérios rigorosos e eficazes. A sua abundância ou a falta dela tem um papel importante na economia mundial. No entanto, embora 71% da superfície da Terra esteja coberta com água, apenas 2,5% do volume total de água é considerada doce, 1% outro tipo de águas, com os restantes 96,5% armazenados em oceanos. Importa ainda compreender que, nem toda a água doce está disponível para consumo, pois nem toda a água subterrânea é acessível e alguma da água doce permanece sob a forma sólida. Com menos de 2,5% do volume total de água da Terra disponível para consumo, é importante que se desenvolvam práticas de conservação de água para ajudar a manter e conhecer a qualidade da água e a disponibilidade da mesma,” (MARTYUSHEVA, 2014, pp. 1-2).

Segundo o Relatório Anual dos Serviços de Águas e Resíduos em Portugal de 2021, “O setor de águas e resíduos contribui significativamente para o desenvolvimento económico e social do País, tanto pela capacidade de gerar atividade económica e de criar emprego e riqueza, como pela crescente melhoria que tem conferido às condições de vida da população, gerando externalidades económicas noutros setores. Os serviços deste setor são reconhecidos como serviços públicos essenciais pela legislação nacional, designadamente pela Lei dos Serviços Públicos Essenciais (Lei n.º 23/96, de 26 de julho, na redação atual). Em 2010, a Assembleia Geral das Nações Unidas declarou o acesso à água potável e ao saneamento um direito humano essencial ao pleno gozo da vida e de todos os outros direitos humanos, o que implica a obrigação dos Estados respeitarem, protegerem e assegurarem este direito, mas que não significa a gratuidade dos serviços. A implementação destes direitos significa que todos devem ter acesso adequado e seguro à água potável e ao saneamento, o que pode ser feito através de sistemas públicos tradicionais (redes de abastecimento ou de saneamento), sistemas públicos simplificados (por exemplo, fossas séticas coletivas) ou instalações individuais (por exemplo, fossas séticas individuais). Os serviços e as instalações devem estar fisicamente acessíveis, possuir capacidade adequada e qualidade aceitável, ser economicamente acessíveis e culturalmente

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adaptados. Deve ser garantido o acesso não discriminatório por todos, a participação dos cidadãos no processo de decisão e a existência de monitorização e reporte. As especificidades deste setor, nomeadamente o elevado número de entidades gestoras, tornam problemática a definição e a aplicação de um modelo único capaz de responder de forma eficaz à sua natureza multidisciplinar e intersectorial. Trata-se de serviços que funcionam como exemplos típicos de monopólio natural na medida em que, por razões tecnológicas, uma única entidade presta esses serviços em cada área geográfica, não havendo praticamente possibilidade de escolha de alternativas para os utilizadores,”

(RASARP, 2021, p. 51).

1.1.1 Legislação do Setor (relevante para o trabalho)

 Decreto-Lei n.º 207/94, de 6 de agosto: veio atualizar a legislação existente em matéria de sistemas públicos e prediais de distribuição de água e de drenagem de águas residuais, aprovando os princípios gerais a que devem obedecer a respetiva conceção, construção e exploração e prevendo que a regulamentação técnica daqueles sistemas, bem como as respetivas normas de higiene e segurança seriam aprovadas por decreto regulamentar

 Decreto Regulamentar 23/95, de 23 de agosto: aprova o regulamento geral dos sistemas públicos e prediais de distribuição de água e de drenagem de águas residuais, publicado em anexo ao presente diploma. Dispõe sobre conceção dos sistemas, dimensionamento, rede de distribuição e seus elementos acessórios, instalações complementares, verificação, ensaios e desinfeção, relativamente aos sistemas públicos e de distribuição predial de água, bem como aos sistemas de drenagem pública e predial de águas residuais (domésticas, fluviais e industriais). Regula ainda o estabelecimento e exploração dos referidos sistemas.

 Decreto-Lei n.º 319/94, de 24 de dezembro: estabelece o regime jurídico da construção, exploração e gestão dos sistemas multimunicipais de captação e tratamento de água para consumo público, quando atribuídos por concessão, e aprova as respetivas bases. Com a última redação dada pelo Decreto-Lei n.º 195/2009, de 20 de agosto que procedeu à sua republicação.

 Decreto-Lei n.º 306/2007, de 27 de agosto: estabelece o regime da qualidade da água destinada ao consumo humano, revogou o Decreto-Lei n.º 243/2001, de 5 de setembro e transpôs para a ordem jurídica interna a Diretiva n.º 98/83/CE, do Conselho, de 3 de

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novembro. Alterado pelo Decreto-Lei n.º 92/2010, de 26 de julho, e pelo Decreto-Lei n.º 152/2017, 07 dezembro, ainda alterado pelo Decreto-Lei n.º 9/2021, de 29 de janeiro.

 Decreto-Lei n.º 90/2009, de 9 de abril: estabelece o regime das parcerias entre o Estado e as autarquias locais para a exploração e gestão de sistemas municipais de abastecimento público de água, de saneamento de águas residuais urbanas e de gestão de resíduos urbanos.

 Decreto-Lei n.º 194/2009, de 20 de agosto: estabelece o regime jurídico dos serviços municipais de abastecimento público de água, de saneamento de águas residuais e de gestão de resíduos urbanos. Com a última redação dada pela Lei n.º 12/2014, de 6 de março.

 Portaria n.º 34/2011, de 13 de janeiro: estabelece o conteúdo mínimo do regulamento de serviço relativo à prestação dos serviços de abastecimento público de água, de saneamento de águas residuais e de gestão de resíduos urbanos aos utilizadores.

 Decreto-Lei n.º 92/2013, de 11 de julho: define o regime de exploração e gestão dos sistemas multimunicipais de captação, tratamento e distribuição de água para consumo público, de recolha, tratamento e rejeição de efluentes e de recolha e tratamento de resíduos sólidos.

Alterado pelo Decreto-Lei n.º 16/2021, de 2 de fevereiro.

 Lei n.º 10/2014, de 6 de março: aprova os estatutos da Entidade Reguladora dos Serviços de Águas e Resíduos. Com a última alteração dada pela Lei n.º 75-B/2020, de 31 de dezembro.

 Despacho n.º 4385/2015, de 30 de abril: aprovou a estratégia para o abastecimento de água e o saneamento de águas residuais, para Portugal continental no período 2014-2020, designada: PENSAAR 2020 Uma nova estratégia para o setor de abastecimento de águas e saneamento de águas residuais.

 Despacho n.º 5316/2020 de 7 de maio: Cria o grupo de trabalho do plano estratégico para o setor de abastecimento de água e gestão de águas residuais e pluviais, para o período de 2021-2030 (GT PENSAARP 2030).

(24)

1.2 Situação Atual

“O uso global de água doce aumentou seis vezes nos últimos cem anos e, desde a década de 1980, continua a crescer a uma taxa de cerca de 1% ao ano. Muito desse crescimento pode ser atribuído a uma combinação de crescimento populacional, desenvolvimento económico e mudanças nos padrões de consumo. Atualmente, a agricultura é responsável por 69% do consumo de água no contexto mundial, que é usada principalmente para irrigação, mas também inclui a água para pastoreio e aquicultura. Essa proporção pode chegar a 95% em alguns países em desenvolvimento. A indústria, incluindo o uso e a geração de energia é responsável por 19% do uso, enquanto os municípios são responsáveis pelos 12% restantes,” (UNESCO, 2021, p. 2).

A Entidade Reguladora dos Serviços de Águas e Resíduos (ERSAR), considera no seu relatório anual que, "sem prejuízo de um conjunto de investimentos necessários nas infraestruturas e cadastro, de otimização na gestão dos serviços, e do trabalho positivo que as entidades gestoras têm vindo a realizar para uma tendencial universalização destes serviços, os resultados apresentados justificam uma especial atenção a alguns indicadores onde a ERSAR identificou oportunidades de melhorias a nível nacional, em termos médios, por serviço. Em 2020, apesar de se registar uma cobertura do serviço de abastecimento de água de 96 %, o valor da adesão a este serviço é bastante inferior, de 88,5 %, como reflexo da utilização de origens de água alternativas e da existência de alojamentos não habitados, apresentando-se assim como um indicador com um enorme potencial de melhoria. Para além da adesão, a ERSAR recomenda ainda o investimento na reabilitação de condutas, em alta e em baixa, acrescentando-se no serviço em baixa, a necessidade de melhoria no indicador da resposta a reclamações e sugestões,” (RASARP, 2021, p. 403).

1.3 Disponibilidade Hídrica Subterrânea

O volume global de água doce (2,5% de toda a água na Terra nas formas líquida, congelada ou vapor) é estimado em 10,6 milhões de km³ (Figura 1). Cerca de 99% dessa quantidade consiste em águas subterrâneas. A captação de água doce de rios, lagos, aquíferos e reservatórios artificiais aumentou significativamente no século passado e ainda está a crescer em muitas partes do mundo. A taxa de aumento foi especialmente alta (cerca de 3% ao ano) durante o período de 1950 a 1980, em parte devido a uma taxa de crescimento populacional mais alta e em parte devido ao rápido aumento da utilização de águas subterrâneas, especialmente para irrigação. A taxa de crescimento atualmente é

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de cerca de 1% ao ano, alinhada com a atual taxa de crescimento populacional. A água subterrânea fornece aproximadamente 25% de toda a água doce captada na Terra, mas a sua participação no consumo de água é muito maior do que isso, bem como os benefícios gerais que ela proporciona. A captação global total de águas subterrâneas em 2017 foi estimada em 959 km³. As taxas de captação de águas subterrâneas praticamente se estabilizaram nos Estados Unidos, na maioria dos países Europeus e na China. A Ásia tem a maior participação na captação global de água doce (64,5%). Em seguida, vêm América do Norte (15,5%), Europa (7,1%), África (6,7%), América do Sul (5,4%) e Austrália e Oceânia (0,7%). Uma análise da captação de águas subterrâneas por setor de uso de água indica que 69% do volume total são captados para uso no setor agrícola, 22% para uso doméstico e 9% para fins industriais. Esses valores percentuais variam entre os continentes (UNESCO, 2022, p.

12).

Figura 1 Volumes estimados de água doce líquida existente nos diferentes continentes – Fonte: Relatório Mundial das Nações Unidas sobre o Desenvolvimento dos Recursos Hídricos 2022 Águas subterrâneas.

Em função dos enormes volumes de água subterrânea, os aquíferos podem servir como uma reserva em tempos de escassez hídrica, possibilitando que as pessoas sobrevivam mesmo nos climas mais secos. Dependendo da sua profundidade e configuração geológica, os aquíferos são

2.071 1.299

541

2.722

Ásia 3.691

324

1.000 1.500 2.000 2.500 3.000

86 73 51

90

Ásia 85

36

20 40 60 80 100

(26)

comparativamente bem protegidos contra ocorrências de poluição na superfície. Entretanto, uma vez que as águas subterrâneas são contaminadas, pode ser extremamente difícil e caro solucionar esse problema. A água subterrânea proporciona às sociedades enormes oportunidades de benefícios sociais, económicos e ambientais, incluindo contribuições potenciais para a adaptação à mudança climática e para o alcance dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). A sua contribuição para responder à procura por água é considerável. Embora a maior parte da água subterrânea que se encontra a algumas centenas de metros abaixo da superfície terrestre seja doce, mais da metade de toda a água subterrânea sob a superfície terrestre mundial é salgada e, portanto, inadequada para a maioria dos tipos de uso. Acredita-se que cerca de 50% da população urbana mundial seja abastecida atualmente por fontes de água subterrânea. No caso da UE e dos EUA, as águas subterrâneas fornecem abastecimento público de água para 310 e 105 milhões de pessoas, respetivamente. Indiretamente, a água subterrânea contribui para a redução da pobreza urbana, ao possibilitar que as distribuidoras de água desenvolvam fontes a um custo muito mais baixo e adotem tarifas de conexão mais baixas. Nas áreas costeiras, a supra exploração dos recursos hídricos subterrâneos expõe gravemente os aquíferos à intrusão de água salgada em grande escala, um fenómeno que será ainda mais exacerbado pelo aumento do nível do mar provocado pela mudança climática (UNESCO, 2022).

Figura 2 Cobertura regional e global de água potável, 2015-2020 (%) – Fonte: Relatório Mundial das Nações Unidas sobre o Desenvolvimento dos Recursos Hídricos 2022 Águas subterrâneas: tornar visível o invisível.

(27)

II. Sistemas de Abastecimento e Distribuição

Quadro I Constituição dos sistemas de abastecimento e distribuição de Água – Fonte: SOUSA 2001

Parte Órgãos Objectivo / função

Captação Obras de captação Captar água bruta nas origens (superficiais e subterrâ- neas), de acordo com as disponibilidades e as necessidades.

Elevação Estações elevatórias e sobrepressoras

Bombar água (bruta ou tratada) entre um ponto de cota mais baixa e um ou mais pontos de cota mais elevada.

Transporte ou adução

Adutores, aquedutos e canais Conjunto de obras destinadas a transportar a água desde a origem à distribuição. O transporte pode ser:

em pressão (por gravidade e por bombagem).

com superfície livre (aquedutos e canais).

Tratamento Estações de tratamento de água (ETA)

Produzir a água potável a partir de água bruta, obede- cendo às normas de qualidade (Decreto-Lei 236/98, de 1 de Agosto - Anexo VI).

Armazenamento Reservatórios Servir de volante de regularização, compensando as flu- tuações de consumo face à adução.

Constituir reservas de emergência (combate a incêndios ou em casos de interrupção voluntária ou acidental do sistema de montante).

Equilibrar as pressões na rede de distribuição.

Regularizar o funcionamento das bombagens.

Distribuição Rede geral pública de distribuição de água

Conjunto de tubagens e elementos acessórios, como sejam juntas, válvulas de seccionamento e de descarga, redutores de pressão, ventosas, bocas de rega e lava- gem, hidrantes e instrumentação (medição de caudal, por exemplo), destinado a transportar água para distri- buição

Ligação domiciliária

Ramais de ligação Asseguram o abastecimento predial de água, desde a rede pública até ao limite da propriedade a servir, em boas condições de caudal e pressão

Distribuição interior

Redes interiores dos edifícios

Conjunto de tubagens e elementos acessórios para dis- tribuição de água no interior dos edifícios

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2.1 Adução

Adução é o transporte de água desde a captação até à Estação de Tratamento de Água (ETA) e da mesma aos reservatórios (ou entre eles). É o conjunto de tubagens, peças especiais e obras de arte destinados a promover o transporte da água num sistema de abastecimento.

Água bruta, ligação entre :

 Captação e ETA;

 Água tratada, ligação entre:

 ETA e Reservatório;

 ETA e Rede;

 Reservatório e Reservatório;

 Reservatório à rede.

O transporte de água, desde as instalações de armazenamento até às redes de distribuição, ocorre por meio de condutas adutoras de água. A pressão é criada por ação da gravidade ou através de estações de bombagem associadas. A água é captada na sua fonte, poderá passar por um reservatório e é conduzida para as estações de tratamento de água. Após tratamento, é habitualmente bombeada para reservatórios e redes de distribuição com destino a residências e empresas. Designa-se como adução, a tubagem que transporta a água, desde a captação até à rede de distribuição, ligando os vários equipamentos e instalações, normalmente sem derivações para consumidores.

Este processo pode funcionar de duas formas:

 Por pressão (elevatório);

 Por gravidade (gravítico).

2.1.1 Adução por Pressão

As condutas adutoras em pressão são canalizadas sob superfície. Como o próprio nome indica, a adução sob pressão, é efetuada recorrendo a mecanismos normalmente de impulsão, que permitem transportar a água de locais com altitudes mais baixas para altitudes mais elevadas.

(29)

2.1.2 Adução por Gravide

A adução por gravidade, como o próprio nome indica, através da gravidade permite transportar a água de um ponto mais alto para outro um mais baixo, dispensando meios de impulsão.

2.2 Implementação das Condutas Adutoras

Definir um traçado de uma conduta adutora, requer a análise de vários fatores, como a topografia, o acesso à mesma, as dimensões e outros.

2.2.1 Estudo de execução de um Sistema Adutor

Uma conduta adutora deve ter um traçado mais curto possível na ligação de dois pontos. Não devem ter curvaturas com ângulos muito fechados de forma a garantir a circulação da água com a menor resistência. Um dos aspetos importantes nos sistemas adutores são os limites de velocidades de escoamento. Os limites mínimos têm a ver quando as velocidades são insuficientes, que podem dar origem a alterações na qualidade da água, porque permite a acumulação de sedimentos nas tubagens. O limite máximo verifica-se quando velocidades excessivas são alcançadas causando ruturas nas condutas e ainda corrosão por erosão e ruído. A falha de energia ou fecho das válvulas de forma repentina em condutas com velocidade grandes pode também provocar danos.

2.2.2 Especificações dos custos do Sistema de Adução

A rede de adução representa o maior investimento devido à sua complexidade, mesmo que na totalidade do abastecimento de água represente uma percentagem mais pequena. A construção de condutas adutoras ao longo das vias de comunicação é frequente, o que facilita o conhecimento do traçado, mas aumenta os custos de construção. Uma conduta adutora elevatória (por bombagem) deve ter um traçado o mais curto possível, diminuindo assim o custo do investimento, reduzindo assim os encargos de exploração, tais como:

 A altura da elevação;

 A energia consumida;

 A manutenção.

(30)

O dimensionamento de um sistema adutor deve ter em conta o volume de transporte durante um determinado o período de funcionamento. A vida útil do sistema em que desempenha bem as suas funções pode não corresponder a necessidade da quantidade de água ao longo do tempo. Os custos variam consoante o tipo de adução.

2.2.3 Influência da Topografia

Estar dependente orografia natural do terreno, por vezes implica o aumento do traçado. A influência da topografia e a sua utilização pode não ser o método mais vantajoso do ponto de vista económico.

Com o intuito de minimizar estes custos, por vezes opta-se por sistemas mistos, elevatório/gravítico, tirando partido da topografia, a água é captada e armazenada em reservatórios intermédios, sendo posteriormente bombeada para um outro reservatório. Após o último armazenamento deve ser transportada para a distribuição, recorrendo à gravidade. Usando o sistema de gravidade diminui os custos da energia.

2.2.4 Capacidade

Salvaguardando situações extremas, o dimensionamento da adução ser calculado tendo com base no caudal (volume de água que atravessa uma dada secção num determinado intervalo de tempo) de ponta, diminuindo a necessidade de reserva para abastecimento nas horas de maior consumo. Se o dimensionamento da adução for calculado em função do caudal médio, aumenta a necessidade de armazenamento para garantir os momentos de maior consumo.

2.2.5 Construção e Funcionamento

As condutas adutoras, na escolha de materiais, qualidade e quantidade de água, e resistência aos agentes devem ser fatores considerados.

Existem dois tipos de tubos de diferentes materiais para condutas adutoras, os tubos metálicos e tubos não metálicos. Ferro fundido dúctil, aço e o ferro fundido cinzento são os metálicos. Os não metálicos englobam os materiais plásticos (PVC, PEAD, poliéster reforçado com fibra de vidro) e o fibrocimento. Pelo fato de apresentar elevada resistência a pressões externas e internas, também

(31)

com reduzida resistência à deterioração o material mais utilizado é o ferro fundido dúctil. Nas condutas adutoras, assim como as condutas de distribuição, a linha piezométrica não se deve localizar abaixo do terreno, dado a pressão ser inferior a zero, podendo assim provocar roturas na tubagem, pois o nível piezométrico é o nível da água no solo. Nas adutoras por gravidade, o ar depositado nos pontos altos, onde há perda de pressão, provoca o aumento da perda de carga, que implica diminuição no escoamento. Nas adutoras por pressão, a presença de bolsas de ar nos pontos em que a pressão baixa pode significar sobrecarga do elemento propulsor, podendo danificar o equipamento. A movimentação das bolsas de ar pode provocar golpes de ariete em decorrência de sucções bruscas. Existem soluções para resolver estas situações. Diminuir a cota do terreno ou colocação de ventosas num ponto mais alto da conduta, para possibilitar a respiração do sistema, estando em contacto com a pressão atmosférica. Instalação de ventosas nos pontos altos da tubagem e no final dos troços horizontais, visa eliminar todos os inconvenientes que um fluxo ar dentro das tubagens pode acarretar. É necessário projetar as tubagens com subidas suaves, de modo a facilitar o fluxo de ar para os pontos altos onde estarão instaladas as ventosas.

2.3 Reservatórios

O armazenamento de água nos Sistemas de Abastecimento tem a ver com a inviabilidade económica das condutas adutoras conseguirem garantir o abastecimento em qualquer circunstância mantendo- se sempre em funcionamento. Os reservatórios de uma forma geral encontram-se a montante da rede de distribuição, sendo que podem estar em qualquer ponto da rede. É sempre desejável que os reservatórios tenham duas ou mais células, por segurança em caso de avaria ou para facilitar a limpeza dos mesmos.

Os reservatórios têm a função de:

 Regularizar os caudais entre adução e a distribuição na rede;

 Garantir reservas para situações estremas (avarias nas condutas, falhas de energia);

 Uniformizar o controlo de qualidade da água em situação que a captação é de diferentes origens;

 Controlo de pressões na rede de distribuição, nos seus diversos pontos de entrega (consumidores).

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Na disposição no terreno podem ser:

 Apoiados;

 Semienterrados;

 Enterrados;

 Elevados.

Figura 3 Disposição no Terreno – Fonte: Própria

Podem ainda assumir diferentes formas:

 Circular;

 Elíptica;

 Quadrada ou retangular.

2.4 Distribuição

Um sistema de distribuição de água é constituído por um conjunto de tubagens, conexões, reservatórios e bombas hidráulicas. Tem como função transportar a água até aos pontos de consumo (utilização) em condições, com qualidade, quantidade e pressão exigidas.

O sistema de distribuição faz parte das etapas do ciclo da rede de água potável que é composto por:

 Captação;

 Tratamento;

 Elevação;

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 Transporte;

 Armazenamento;

 Distribuição;

 Utilização.

Um sistema de abastecimento é muito variável, pois depende do número de clientes a abastecer, da topografia, do número de captações e sua localização, da qualidade da água captada entre outros fatores. De uma forma geral, os sistemas são constituídos conforme se pode ver na figura 4.

Figura 4 Sistema de abastecimento – Fonte: https://www.sesimbra.pt/

2.4.1 Fatores a ter em Conta

O sistema de distribuição é complexo, no que diz respeito à sua construção e dimensionamento, como também a sua manutenção. É uma parte dispendiosa de um projeto global. Pode representar um custo entre 50% e 75% de todo o sistema.

São pontos importantes a considerar:

 Existir um cálculo de ligação, cálculo das tubagens que asseguram o abastecimento de água, em toda a rede pública até o limite da propriedade do consumir;

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 O consumo total é o valor (faturado ou não), com a soma das perdas que acontecem nas redes;

 As Zonas de Medição e Controlo (ZMC), área que define zonas em função da densidade populacional e o tipo de consumidor;

 A área de influência ou patamar de pressão divide as diversas zonas de abastecimento de forma a subdividir a rede com o objetivo de impedir que as pressões ultrapassem os limites do bom funcionamento.

2.4.2 Tipos de Redes

Existem três tipos de configuração de redes de distribuição de água, redes em malha, redes ramificadas e redes mistas.

Nas redes em malha, as condutas de distribuição funcionam num circuito fechado, onde a água circula em ambos os sentidos. Este tipo de rede tem a vantagem no caso de existir uma ocorrência anómala ao bom funcionamento, a água tem circuitos alternativos garantido o abastecimento. As desvantagens deste tipo de rede predem-se com o investimento necessário, porque requerem um maior número de acessórios e tubagens.

Uma rede ramificada tem uma conduta principal na qual se distribuem os ramais, diminuindo o número de tubagens e acessórios. Este tipo de rede facilita o conhecimento do funcionamento da própria, mas tem a desvantagem em caso de rotura na conduta principal todos os consumidores são afetados pela mesma. Em períodos de um aumento de consumo excessivo, existem perdas de pressão no fim de linha.

A distribuição mista é a conjugação das redes em malha e ramificada, sendo mais usual, o que permite uma adaptação á alteração do número de consumidores.

2.4.3 Implantação

O Decreto-Lei n.º 207/94, de 6 de agosto, veio atualizar a legislação existente em matéria de sistemas públicos e prediais de distribuição de água e de drenagem de águas residuais, aprovando os princípios gerais a que devem obedecer a respetiva conceção, construção e exploração e prevendo que a

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regulamentação técnica daqueles sistemas, bem como as respetivas normas de higiene e segurança seriam aprovadas por decreto regulamentar designadamente:

 1 - A implantação das condutas da rede de distribuição em arruamentos deve fazer-se em articulação com as restantes infraestruturas e, sempre que possível, fora das faixas de rodagem;

 2 - As condutas da rede de distribuição devem ser implantadas em ambos os lados dos arruamentos, podendo reduzir-se a um quando as condições técnico-económicas o aconselhem, e nunca a uma distância inferior a 0,80 m dos limites das propriedades;

 3 - A implantação das condutas deve ser feita num plano superior ao dos coletores de águas residuais e a uma distância não inferior a 1 m, de forma a garantir proteção eficaz contra possível contaminação, devendo ser adotadas proteções especiais em caso de impossibilidade daquela disposição.

2.4.4 Registo das Redes

O Decreto Regulamentar 93/95, de 23 de agosto, no seu artigo 9º, estipula que:

 1 - Na elaboração de estudos de sistemas de distribuição de água deve ter-se em consideração os elementos constantes dos respetivos cadastros;

 2 – Os cadastros devem estar permanentemente atualizados e conter, no mínimo:

a) A localização em planta das condutas, acessórios e instalações complementares, sobre carta topográfica a escala compreendida entre 1:500 e 1:2000, com implantação de todas as edificações e pontos importantes;

b) As secções, profundidades, materiais e tipos de junta das condutas;

c) A natureza do terreno e condições de assentamento;

d) O estado de conservação das condutas e acessórios;

e) A ficha individual para os ramais de ligação e outras instalações do sistema;

 3 - Os cadastros podem existir sob a forma gráfica tradicional ou informatizados.

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2.4.5 Caudais e Consumo

Segundo Eduardo Ribeiro de Sousa, “A determinação dos caudais de projeto de sistemas de abastecimento e distribuição de água constitui uma atividade vital para efeitos do dimensionamento deste tipo de infraestruturas. Estes caudais destinam-se a satisfazer os consumos domésticos, comerciais e de serviços, industriais e similares, e públicos; há que garantir, ainda, caudais para fazer face a perdas e fugas e para combate a incêndios….Para se avaliar o consumo de água per capita podem ser seguidos vários critérios, sendo o mais corrente expressá-lo em termos do consumo diário médio anual por habitante, ou seja, da capitação (normalmente expressa em L/(hab.dia)). Este valor obtém-se dividindo o consumo anual total pelo número de habitantes e pelo número de dias do ano (SOUSA 2001, pp. 13-14).”

2.4.6 Dimensionamento

O dimensionamento hidráulico através da análise dos diâmetros das diversas condutas recorrendo a técnicas de modulação e programação, entre outras, permite obter as cotas piezométricas dos reservatórios, minimizando assim os custos totais. Embora para a sua finalidade a rede deve ser considerada funcional, e não apenas económica, sendo que a componente económica tem grande peso.

O dimensionamento é regulamentado nos artigos 21º e 22º do Decreto Regulamentar 93/95, de 23 de agosto.

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III. SIG nos Sistemas de Abastecimento de Água

Um SIG permite-nos visualizar, questionar, analisar e interpretar dados para compreender relações, padrões e tendências com expressão espacial. Tendo em conta o volume de informação representado num SAA, é difícil sem recurso a sistemas de informação geográfica gerir toda essa informação.

“As aplicações SIG para a indústria da água começaram a evoluir no final da década de 1980. No início da década de 1990, a indústria da água começou a usar o SIG na digitalização de cartas e mapas, modelação, gestão de instalações e gestão de ordens de serviço para desenvolver programas de melhoria de capital e planos de operações e manutenção (Morgan e Polcari, 1991). Em meados da década de 1990, o SIG começou a ter ampla aplicabilidade nos estudos de água potável. O SIG pode fornecer a base para investigar a existência de químicos regulamentados para estimar o custo de conformidade ou avaliar os impactos na saúde humana. As cartas e mapas podem ser usados para investigar mudanças de processo para os concessionários de água ou para determinar a eficácia de algum tratamento existente, como controle de corrosão ou cloração. O SIG pode auxiliar na avaliação da viabilidade e impacto da expansão do sistema. De acordo com a American Water Works Association (AWWA), cerca de 90% das concessionárias de água nos EUA até o final do ano 2000 usavam a tecnologia SIG. O uso do SIG como ferramenta de gestão tem crescido desde o final do século XX. Nos últimos 10 anos, o número de usuários de SIG aumentou substancialmente. A tecnologia SIG facilitou procedimentos anteriormente muito complexos. A troca de dados entre SIG, CAD, aquisição de dados (SCADA) e modelos hidrológicos e hidráulicos (H&H) está a ficar muito mais simples. Por exemplo, a definição de bacias hidrográficas e redes de condutas foi simplificado e a dificuldade de conduzir a gestão de dados espaciais e a parametrização do modelo reduzida (Miller et al., 2004). Hoje, o SIG é usado em conjunto com aplicativos como gestão de manutenção planeamento de capital e atendimento ao cliente. Muitos de nós usamos aplicativos SIG na Internet e em dispositivos moveis, mesmo sem saber que estamos a usar um SIG. Esses desenvolvimentos tornam o SIG uma excelente ferramenta para gerir informações de serviços públicos de água, águas residuais e águas pluviais e para melhorar a operação desses serviços. Os especialistas acreditam que, num futuro próximo, a maioria dos profissionais do setor de água usará o SIG da mesma forma que agora usa um processador de texto ou folha de Excel. Com exceção do próprio computador, nenhuma tecnologia revolucionou tanto o campo dos recursos hídricos (Lanfear, 2000). No início da década de 1990, o SIG era tema de debate como a tecnologia de automação mais controversa para a indústria

(38)

da água (Lang, 1992). No entanto, chegou a hora de todos os profissionais envolvidos no planeamento, projeto, construção e operação de sistemas de água, águas residuais e águas pluviais usarem uma das tecnologias mais promissoras e empolgantes da década na sua profissão – aplicações SIG. O Environmental Systems Research Institute (ESRI), empresa líder de software SIG no mundo, tem contribuído significativamente para as aplicações SIG na indústria da água. A ESRI organiza uma grande conferência internacional anual de usuários (SHAMSI, 2005, pp. 5-6).”

3.1 Benefícios

O principal benefício da tecnologia SIG é o aumento da produtividade visando o retorno mais rápido.

O aumento da eficiência economiza tempo, o que se traduz numa economia nos gastos. Os aplicativos SIG facilitam as coisas e as suas ferramentas SIG tornaram-se fáceis de usar, permitindo realizar trabalhos de rotina, gerir registos de trabalhos de manutenção ou reclamações de clientes com mais eficiência. Entidades governamentais, concessionárias e consultores usam o SIG para analisar problemas e recomendar soluções num espaço do tempo inferior ao que era necessário antes do uso desta ferramenta.

3.2 Impacto nas Organizações

O conceito simples de poder usar a capacidade dos computadores para processar dados espaciais, e assim, usar a geografia como o principal princípio organizador de um projeto de banco de dados tem uma atratividade que, em conjunto com as saídas gráficas em mapas, começou a capturar a imaginação na década de 1980. As tecnologias SIG foram promovidas como oportunidades para melhorar a eficiência, reduzindo a duplicação de conjuntos de dados espaciais e, ao mesmo tempo, garantindo que todas as seções de uma organização tivessem acesso às mesmas informações atualizadas. Além disso, os SIG foram considerados como contribuindo para a eficácia organizacional através do fornecimento de dados básicos, bem como estimulando análises mais complexas que melhorariam as capacidades de tomada de decisão nos níveis operacional, de gestão e estratégico.

Fundamental para tais alegações foi a capacidade do SIG de integrar conjuntos de dados de uma ampla variedade de fontes. Como resultado, o SIG foi considerado como facilitador do compartilhamento de dados que, por sua vez, levaria a uma tomada de decisão mais informada e

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decisões logicamente melhores. Alguns foram mais longe, sugerindo que a maior disponibilidade de informações resultaria na democratização da tomada de decisões e na melhoria da qualidade de vida de toda a sociedade (CAMPBELL e MASSER, 1995, p. 2).

3.3 Metodologia para Elaborar um Modelo

O uso do termo SIG não se refere a um software, mas a um sistema de informações como um todo.

Cada situação exige uma metodologia específica, onde se consideram inúmeros fatores, que visem otimizar o planeamento e atividades ligadas ao mundo que nos rodeia. A construção de um SIG é a observação de uma necessidade (de decisão, estudo, etc.) relacionada a aspetos de nossa realidade, visando a implementação de soluções. Após se ter definido os objetivos do SIG é considerado a aquisição de dados, que em geral tem um custo maior quer pelo tempo quer pelo meios envolvidos.

Esta recolha de dados, passa por digitalização de cartas e mapas, levantamentos topográficos, conhecimento da rede por parte dos operacionais e literatura específica. O Tratamento dos dados envolve a edição e integração dos dados recolhidos anteriormente. Os dados são obtidos das mais diversas fontes e em variados formatos, isso resultará muitas vezes na necessidade de conversão dos mesmos para novos formatos. Os dados recolhidos são integrados para que nas etapas posteriores se possa obter informações ainda mais específicas. A análise das informações e a gestão das mesmas é usada para se poder tomar decisões. Construir modelos de redes de distribuição, deve encontrar a solução mais adequada, para que o modelo possa ser adaptado mantendo-se atualizado. A construção de modelo em redes de distribuição pressupõe algumas fases:

 O planeamento que define as prioridades. Fase que antecede o levantamento de toda informação existente, geográfica e alfanumérica, nomeadamente o cadastro existente, para definir metodologias a adotar;

 A descrição dos elementos que constituem o modelo, que requer a recolha de informação relativamente ao cadastro da rede de distribuição incluindo reservatórios, estações elevatórias, válvulas, nós entre outros. Consequentemente tem de se verificar a necessidade de anexar dados que se encontrem em falta, de todos os elementos físicos no modelo;

 Exploração do modelo definindo um plano futuro para o mesmo. Caso não se verifique uma atualização constante, este pode torna-se obsoleto muito rapidamente. Para prevenir essas situações deve existir um planeamento continuado.