ministÉrio das cidades -...

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  • MINISTÉRIO DAS CIDADES

    Ministro das Cidades: Alexandre Baldy de

    Sant'anna Braga

    Secretário Executivo: Silvani Alves Pereira

    Secretário Nacional de Saneamento

    Ambiental: Adailton Ferreira Trindade

    Diretor do Departamento de Planejamento e

    Regulação: Ernani Ciríaco de Miranda

    Coordenadora da UGP/SNSA: Wilma

    Miranda Tomé Machado

    Equipe Técnica do INTERÁGUAS: André

    Braga Galvão Silveira, José Dias Corrêa Vaz

    de Lima, Paulo Rogério dos Santos e Silva

    Consultor INTERÁGUAS: Airton Sampaio

    Gomes

    BANCO MUNDIAL

    Gerente de Projeto: Marcos Thadeu Abicalil

    INSTITUTO INTERAMERICANO DE

    COOPERAÇÃO PARA A AGRICULTURA –

    IICA

    Representante do IICA: Jorge Hernán

    Chiriboga

    Equipe Técnica IICA: Cristina Costa, Kilmara

    Ramos, Gertjan Beekman

    CONSÓRICO WMI - NG INFRA - SAGE

    Equipe Técnica: Alexandra De Nicola,

    Alexandre Savio Pereira Ramos, Álvaro José

    Menezes da Costa, Ana Lúcia Floriano Rosa

    Vieira, Andrey Barbosa Dantas Souza,

    Augusto Nelson Carvalho Viana, Bertrand

    Dardenne, Cássio Caçula de Lima, Clênio

    Alberto Argôlo Lopes, Diogo da Fonseca Reis,

    Eduardo Augusto Ribeiro Bulhões Filho,

    Eudes de Oliveira Bomfim, Fátima Carteado,

    Franz Bessa da Silva, Geraldo Prado de

    Almeida, Hamilton Pollis, Heber Pimentel

    Gomes, Hudson Tiago dos Santos Pedrosa,

    Hugo Fagner dos Santos Pedrosa, Ítala

    Gomes dos Santos Jesus, Jair Jackson Dias

    Santiles, Jairo Tardelli Filho, Jardel Almeida de

    Oliveira, Jean Morillas, João Gustavo Ferreira

    Junior, João Roberto Rocha Moraes, José

    Fabiano Barbosa, Julian Thornton, Ksnard

    Ramos Dantas, Leandro Moreira, Lineu

    Andrade de Almeida, Luís Carlos Rosas, Luís

    Guilherme de Carvalho Bechuate, Luiz

    Fernando Rainkober, Mariana Freire dos

    Santos, Maurício Alves Fourniol, Maurício

    André Garcia, Michel Vermersch, Milene

    Cássia França Aguiar de Salvo, Nilson

    Massami Taira, Paula Alessandra Bonin Costa

    Violante, Paulo Cezar de Carvalho, Pedro

    Frigério Paulo, Pedro Gilberto Rodrigues da

    Mota, Pedro Paulo da Silva Filho, Pertony

    Ribeiro Guimarães, Rodolfo Alexandre Cascão

    Inácio, Rodrigo Andrade de Matos, Rodrigo

    Martin Teresi, Sílvio Henrique Campolongo,

    Thatiane Medeiros Soares de Almeida,

    Vinicius Kabakian, Wantuir Matos de Carvalho,

    Wellington Luiz de Carvalho Santos

    Coordenação editorial: Alexandra De Nicola

    (MTb 23.341-SP), Rodolfo Alexandre Cascão

    Inácio

    Redação: Alexandra De Nicola, Álvaro José

    Menezes da Costa, Eduardo Augusto Ribeiro

    Bulhões Filho, Jardel Almeida de Oliveira, Luís

    Guilherme de Carvalho Bechuate, Maurício

    Alves Fourniol, Rodolfo Alexandre Cascão

    Inácio.

    Revisão: Alexandra De Nicola, Maurício Alves

    Fourniol, Rodolfo Alexandre Cascão Inácio

    Diagramação: Ítala Gomes dos Santos Jesus,

    Wellington Luiz de Carvalho Santos

    Agosto/2018

  • Sumário

    1 A SISTEMATIZAÇÃO DO PROJETO – METODOLOGIA E ESTUDOS DE CASO ................ 1

    1.1 O REGISTRO DO PROJETO COM+ÁGUA.2.......................................................... 1

    2 AS PERDAS REAIS .................................................................................... 2

    2.1 ASPECTOS CONCEITUAIS ............................................................................ 2

    2.2 EVOLUÇÃO NA ÚLTIMA DÉCADA ..................................................................... 4

    3 METODOLOGIA ....................................................................................... 7

    3.1 DETALHAMENTO DA METODOLOGIA NA AT 2 ........................................................ 7

    3.2 MACROMEDIÇÃO E AUTOMAÇÃO ................................................................... 10

    3.3 SISTEMA CADASTRAL E MODELAGEM HIDRÁULICA .................................................. 19

    3.4 GESTÃO DO DMC, CONTROLE DE PRESSÃO E CONTROLE ATIVO DE VAZAMENTOS .................. 29

    3.4.1 Gestão do DMC .......................................................................... 30

    3.4.2 Controle de Pressão .................................................................... 30

    3.4.3 Controle Ativo de Vazamentos ....................................................... 38

    3.5 GESTÃO DE ATIVOS ............................................................................... 45

    4 DESAFIOS PARA MELHORIA DE DESEMPENHO NOS PRESTADORES ....................... 50

  • Lista de Figuras

    FIGURA 1. CRUZ DE LAMBERT ........................................................................ 3

    FIGURA 2. FLUXOGRAMA PARA IMPLANTAÇÃO E GESTÃO DE DMC .............................. 9

    FIGURA 3. TECNOLOGIAS DISPONÍVEIS PARA MACROMEDIÇÃO E SEUS EMPREGOS ......... 10

    FIGURA 4. PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DAS TECNOLOGIAS USUAIS DE MEDIÇÃO DE

    VAZÃO PARA O ABASTECIMENTO DE ÁGUA ..................................................... 11

    FIGURA 5. CRITÉRIOS A SEREM CONSIDERADOS NA ESCOLHA DA TECNOLOGIA DE

    MACROMEDIÇÃO .................................................................................... 12

    FIGURA 6. PROJETO MODELO DE IMPLANTAÇÃO DE MACROMEDIDOR ........................ 16

    FIGURA 7. TELA DO SUPERVISÓRIO CCO EMBASA – FEIRA DE SANTANA ...................... 18

    FIGURA 8. MAPA TEMÁTICO DE VAZAMENTOS IDENTIFICADOS – DMC PILOTO – FEIRA X,

    FEIRA DE SANTANA - EMBASA ..................................................................... 20

    FIGURA 9. TELA GEOWEB – EMBASA – DESTAQUE PARA O DMC DA CIDADE DE FEIRA DE

    SANTANA ............................................................................................. 20

    FIGURA 10. FLUXO DE TRABALHO PARA A CONSTRUÇÃO DE MODELO HIDRÁULICO

    ESTENDIDO ........................................................................................... 21

    FIGURA 11. ILUSTRAÇÃO DO MODELO PRELIMINAR APÓS O CARREGAMENTO DOS DADOS

    LEVANTADOS ........................................................................................ 23

    FIGURA 12. CALIBRAÇÃO DA PRESSÃO MÉDIA ..................................................... 26

    FIGURA 13. CURVA DE CALIBRAÇÃO PARA PRESSÃO MÉDIA ..................................... 26

    FIGURA 14. MODELO CALIBRADO EM PERÍODO ESTENDIDO ...................................... 28

    FIGURA 15. MODELO ESTÁTICO EM MOMENTOS DE VAZÃO MÍNIMA E MÁXIMA ............... 28

    FIGURA 16. GRÁFICO DA RELAÇÃO – PRESSÃO X VAZAMENTO .................................. 35

    FIGURA 17. FLUXO BÁSICO DE IMPLANTAÇÃO DE UM CONTROLE DE PRESSÃO ............... 36

    FIGURA 18. PROJETO MODELO DE IMPLANTAÇÃO DE VRP ....................................... 37

    FIGURA 19. TIPOS DE VAZAMENTOS E SUAS CARACTERÍSTICAS ................................. 39

    FIGURA 20. DURAÇÃO MÉDIA VAZAMENTOS X NÚMERO DE PESQUISA ......................... 41

    FIGURA 21. EQUIPAMENTOS DE PESQUISA E DETECÇÃO DE VAZAMENTOS NÃO VISÍVEIS ... 43

    FIGURA 22. FAIXA DE PERCEPÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE PESQUISA ACÚSTICA E SONS DO

    COTIDIANO ........................................................................................... 44

    file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299801file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299802file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299803file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299804file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299804file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299805file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299805file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299806file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299807file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299808file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299808file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299809file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299809file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299810file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299810file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299811file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299811file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299812file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299813file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299814file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299815file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299816file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299817file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299818file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299819file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299820file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299821file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299822file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299822

  • Lista de Fotos

    FOTO 1. IMPLANTAÇÃO DE MACROMEDIDOR ELETROMAGNÉTICO ............................. 17

    FOTO 2. MEDIÇÕES DE VAZÃO E PRESSÃO PARA CALIBRAÇÃO DO MODELO HIDRÁULICO EM

    PERÍODO ESTENDIDO ............................................................................... 24

    FOTO 3. IMPLANTAÇÃO DE VRP ..................................................................... 38

    FOTO 4. UTILIZAÇÃO DO GEOFONE ELETRÔNICO NA PESQUISA ............................... 42

    FOTO 5. UTILIZAÇÃO DA HASTE DE ESCUTA ...................................................... 42

    file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299823file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299824file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299824file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299825file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299826file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299827

  • Lista de Tabelas

    TABELA 1. APLICAÇÃO DOS DADOS LEVANTADOS ................................................ 23

    TABELA 2. EXEMPLO DE CÁLCULO DE COTA MÉDIA PONDERADA PARA ACHAR A COTA DO

    PONTO ONDE MONITORAR A PRESSÃO EM UM SETOR ESTANQUE ........................... 32

    TABELA 3. EXEMPLO DE CÁLCULO FND – FATOR NOITE-DIA E DO VOLUME DE VAZAMENTOS

    PARA UM DETERMINADO SETOR .................................................................. 33

    TABELA 4. CÁLCULO DE PMS DA ÁREA DE PROJETO (SUPONDO COMPOSIÇÃO DE DIVERSOS

    SETORES COM PONDERAÇÃO POR QUANTIDADE DE RAMAIS ................................. 34

    TABELA 5. FATORES INERENTES AOS VAZAMENTOS ............................................. 39

    TABELA 6. PRINCIPAIS CAUSAS DE VAZAMENTOS EM REDES DE ÁGUA ........................ 40

    TABELA 7. CARACTERÍSTICAS DOS RUÍDOS X OUTROS FATORES .............................. 43

    file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299828file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299829file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299829file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299830file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299830file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299831file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299831file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299832file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299833file:///C:/Users/jose.lima/Downloads/AT2%20-%20PERDAS%20REAIS%20-%20VERSÃO%20REVISADA_19.09.18.docx%23_Toc525299834

  • 1 A SISTEMATIZAÇÃO DO PROJETO

    – METODOLOGIA E ESTUDOS DE

    CASO

    1.1 O REGISTRO DO PROJETO COM+ÁGUA.2

    metodologia do Projeto COM+ÁGUA.2, para a gestão integrada e participativa

    visando o combate e o controle das perdas de água e o uso eficiente de energia

    elétrica em sistemas de abastecimento de água selecionados na Chamada Pública

    nº 104/2014, está descrita em seis livretos que compõem o Compêndio

    MetodológicoCOM+ÁGUA.2:

    O Projeto COM+ÁGUA.2;

    Caderno Temático 1 - Mobilização Social;

    Caderno Temático 2 - Perdas Reais;

    Caderno Temático 3 - Perdas Aparentes;

    Caderno Temático 4 - Gestão da Energia;

    Caderno Temático 5 - Planejamento e Gestão.

    O primeiro caderno é uma apresentação geral do COM+ÁGUA.2, suas Áreas Temáticas –

    AT e a integração entre elas, as capacitações gerais e em processo e aspectos

    metodológicos. Os seguintes são dedicados a cada uma das AT, detalhando-as para melhor

    compreensão e replicação da metodologia.

    Quanto à prática do projeto nas duas áreas prioritárias selecionadas na chamada pública,

    ocorrida por meio de assistência técnica de consultores do Consórcio WMI/NG

    INFRA/SAGE às equipes da Companhia Pernambucana de Saneamento - COMPESA e

    Empresa Baiana de Água e Saneamento S.A. - EMBASA, são apresentadas em duas

    publicações de estudos de caso:

    Estudos de caso – COMPESA;

    Estudos de caso – EMBASA.

    Juntas, as oito publicações compõem uma caixa de onde se podem sacar oportunidades de

    conhecer uma metodologia diferenciada, em que a Gestão Integrada & Participativa e a

    Mobilização Social se apresentam como fatores de mudança cultural a provocar as

    empresas de saneamento a encontrarem um caminho fértil para o controle e diminuição das

    perdas em seus sistemas de produção e abastecimento de água.

    Boa leitura e uso!

    A

  • 2 AS PERDAS REAIS

    2.1 ASPECTOS CONCEITUAIS

    perda real pode ser definida como o volume de água que entra no sistema de

    abastecimento e não chega ao consumidor final, devido a vazamentos que ocorrem

    nas adutoras, redes de distribuição e ramais prediais de água, seja nas tubulações

    seja nas conexões e acessórios. Além disso, está abrangido no conceito de perdas reais o

    volume de extravasamentos que ocorrem em reservatórios e torres de equilíbrio que

    ocorram no sistema de distribuição. Logo, a incidência das perdas reais de água está

    intimamente associada às condições da infraestrutura do sistema, ou seja, a idade das

    redes, o material, as pressões atuantes, os regimes operacionais, a qualidade e agilidade

    da mão de obra que opera o sistema, etc.

    As perdas reais de água provocam no sistema distribuidor consequências de diversas

    naturezas:

    Intermitência ou desabastecimento. Em decorrência do alto volume de vazamentos,

    os clientes localizados em regiões mais elevadas ou distantes podem ficar

    desabastecidos ou serem abastecidos apenas de forma intermitente. Observa-se

    que, ao serem submetidos a esta situação, alguns prestadores atacam o efeito (a

    falta de água em regiões elevadas ou distantes) em vez de atuarem sobre a causa

    (os vazamentos). Para atacarem o efeito, ou aumentam a vazão de entrada do

    sistema, por meio de aumento na produção, ou, de forma inadvertida, aumentam

    somente a pressão do sistema, por meio de boosters ou da elevação dos níveis dos

    reservatórios, por exemplo. As duas alternativas são improdutivas; no entanto, a

    última alternativa é particularmente nefasta, visto que produzirá uma maior vazão de

    vazamentos para uma mesma vazão de entrada no sistema.

    Aumentam as necessidades de investimentos em ampliação da capacidade devido

    ao fato de que os vazamentos podem ocasionar falta de água e, pelo

    desconhecimento de como este tema deve ser tratado, muitas companhias

    preferem aumentar a capacidade de produção construindo ou ampliando grandes

    Estações de Tratamento de Água – ETA, disponibilizando um volume maior com

    consequente elevação de custos. Além do mais, o objetivo final desses

    investimentos desnecessários não será alcançado, considerando que o sistema

    distribuidor será submetido a um regime de pressões cada vez mais elevadas,

    provocando inevitavelmente um aumento do volume de perdas reais.

    Aumentam os custos operacionais com manutenção de redes, de ramais de água e

    acessórios, por conta da grande incidência e recorrência de vazamentos. Esses

    custos tendem a aumentar, uma vez que o comportamento hidráulico do sistema

    não é conhecido nem ajustado para atender as necessidades dos clientes em

    relação a variáveis como pressão e vazão. Assim, realizam-se manutenções e

    A

  • reparos, mas logo surgirão novas ocorrências, visto que as causas dos vazamentos

    não são suficientemente compreendidas.

    As ações de combate às perdas reais de água estão retratadas na figura adiante, também

    conhecida como a Cruz de Lambert, pois a mesma foi desenvolvida pelo engenheiro inglês

    pioneiro no tema, Allan

    Lambert.

    Analisando a figura, percebe-

    se que a atuação na redução

    das perdas reais de água

    depende de basicamente

    quatro abordagens: pressão

    média do sistema; gestão dos

    ativos da infraestrutura;

    controle ativo de vazamentos

    e rapidez e qualidade dos

    reparos. Um programa de

    combate às perdas reais de

    água eventualmente pode

    requerer elevados

    investimentos, no caso de ser

    necessária a renovação da

    infraestrutura, o tipo de

    medida que geralmente

    apresenta retorno econômico

    a mais largo prazo. Sem o

    combate às perdas reais de

    água, o combate às perdas aparentes pode se inviabilizar ou ficar dificultado, pois

    simplesmente poderá faltar água para ser entregue ao cliente final com uma qualidade de

    serviço que leve o mesmo a respeitar o prestador.

    Na última década, o controle e gestão de perdas reais sofreu uma grande evolução e

    disseminação nos prestadores do Brasil, tanto na parte operacional quanto na parte

    institucional.

    Destaca-se, na parte operacional, a disseminação cada vez maior das metodologias de:

    Balanço Hídrico;

    Modelagem Hidráulica;

    Modelagem Bottom Up;

    Análise de Componentes;

    Implantação de Distritos de Medição e Controle com controle de pressão e

    estudados através do uso do modelo hidráulico;

    Acompanhamento de parâmetros hidráulicos, como vazões mínimas noturnas,

    pressões no ponto médio, com adoção da telemetria.

    FIGURA 1. CRUZ DE LAMBERT

    Fonte: Allan Lambert

  • No âmbito institucional, os prestadores procuraram capacitar seus profissionais nestas

    metodologias e incentivaram as boas práticas de gestão. Isso restou evidenciado na

    quantidade de trabalhos apresentados relacionados ao tema nos principais congressos do

    setor.

    Em especial, mais recentemente, muitos prestadores perceberam a importância do combate

    e controle de perdas por uma ótica diferente, a da escassez dos recursos hídricos nos

    grandes períodos de estiagem, em que muitos sistemas de abastecimento sofreram e ainda

    sofrem, ou seja, a água que se tem disponível é apenas a água que está sendo perdida e,

    por isso, o controle de perdas é uma ação imperativa para a sustentabilidade hídrica.

    2.2 EVOLUÇÃO NA ÚLTIMA DÉCADA

    A evolução natural das atividades e ferramentas do arcabouço técnico proposto no

    COM+ÁGUA, seja pelas experiências de campo que trouxeram novos cenários, seja pela

    evolução tecnológica de equipamentos e softwares que possibilitaram melhores e

    resultados mais rápidos, proporcionou que o COM+ÁGUA.2 intensificasse e fortalecesse a

    necessidade dos usos dos conceitos e ferramentas no controle e redução das perdas reais.

    A evolução tecnológica na última década, associada à diminuição nos custos de

    equipamentos, favoreceu uma revolução na maneira de como controlar e reduzir as perdas

    reais de água.

    Muitos softwares livres que apoiam o controle e redução de perdas reais como, por

    exemplo, EPANET, WB Easy Calc e QGIS estão disponíveis, sendo a atualização do corpo

    técnico um dos requisitos para que se obtenha sucesso em um programa de redução de

    perdas.

    A implantação de DMC ainda se configura como a melhor estratégia para o controle e

    gestão das perdas de água para os prestadores, com ou sem capacidade de investimentos,

    com abastecimento contínuo ou intermitente. A implementação do conceito de DMC

    possibilita, além da profissionalização do controle ativo de vazamentos, a integração das

    ações de combate às perdas, viabilizando a medição e controle dos resultados, fazendo

    com que os recursos disponíveis, humanos ou orçamentários, possam ser mais bem

    utilizados maximizando os resultados de um programa de combate e gestão de perdas de

    água.

    As quatro abordagens descritas na Cruz de Lambert são as mesmas. Contudo, a maneira

    de executá-las evoluiu e fez com que os prestadores, obrigatoriamente, tivessem que se

    habilitar em novas tecnologias e processos. Este caderno temático contempla as melhores

    práticas, tecnologias e metodologias para o tratamento de cada subprojeto de perdas reais.

    Na evolução do COM+ÁGUA para o COM+ÁGUA.2 se sobressaem os seguintes aspectos e

    avanços:

    RAPIDEZ E QUALIDADE NOS REPAROS DE VAZAMENTOS

    O uso de ferramentas computacionais (softwares) que aperfeiçoa rotas e minimiza

    deslocamentos, aprimora as ordens de serviços digitais, facilita a segmentação da

  • execução de serviços e a gestão de indicadores das equipes operacionais (serviços

    executados x programado). Além disso, vale destacar que a exigência na

    qualificação e capacitação dos profissionais, a evolução da qualidade de materiais,

    cujos critérios e rigores de fabricação e aplicação são regidos por normas e padrões

    internacionais de qualidade, possibilitaram ganhos significativos.

    CONTROLE ATIVO DE VAZAMENTOS

    A utilização do recurso de Distritos de Medição e Controle (DMC) para reduzir o

    tempo de conhecimento dos vazamentos, faz com que não seja mais necessário

    ficar à mercê de rodadas semestrais ou anuais de pesquisa de vazamentos, na

    medida em que o monitoramento contínuo das vazões de entrada nos DMC permite

    detectar diariamente o surgimento de novos vazamentos, possibilitando um ágil

    atendimento de todas as ocorrências, seja de vazamentos reportados ou de não

    visíveis. Por outro lado, vale ressaltar que no Brasil, por meio da Associação

    Brasileira de Ensaios não Destrutivos e Inspeção – ABENDI, a metodologia de

    pesquisa preconizada, alinhada à modernidade e certificação, proporcionam a

    capacitação dos profissionais nesta atividade.

    CONTROLE DE PRESSÃO

    A evolução tecnológica, associada à diminuição gradativa dos custos dos

    equipamentos importados e o surgimento de uma indústria nacional de

    equipamentos de automação, proporciona aos prestadores de serviço melhor

    rendimento e assertividade. Existem controladores que gerenciam a pressão nos

    DMC por meio de interações entre as pressões do ponto crítico e o ponto médio ou

    o de entrada. Mais uma vez, a capacitação dos profissionais é fundamental para a

    obtenção dos resultados esperados.

    GESTÃO DA INFRAESTRUTURA

    A gestão de ativos tem se disseminado nos prestadores nacionais, entretanto, há

    uma grande lacuna a ser preenchida. Percebe-se que há prestadores que

    internalizaram o conceito de gestão com o viés do controle operacional, reabilitação

    e substituição de ativos, com olhar não somente no prolongamento da vida útil, mas

    também como agente preponderante ao atingimento de metas de desempenho. A

    visão de que a gestão da infraestrutura demanda planejamento de médio e longo

    prazo precisa ainda ser sedimentada, já que as soluções pontuais são, geralmente,

    mais onerosas e podem não atender ao que se propõem. Em suma, o planejamento

    estratégico de qualquer companhia deve incorporar o conhecimento do ciclo de vida

    da infraestrutura e a modelagem do plano de gestão de ativos.

    No COM+ÁGUA.2 foram escolhidos DMC dentro das áreas prioritárias para que

    funcionassem como um laboratório de aplicação das metodologias de combate às perdas

    reais e aparentes de forma integrada como precursores para a disseminação desta

    estratégia entre os prestadores.

  • 3 METODOLOGIA

    3.1 DETALHAMENTO DA METODOLOGIA NA AT 2

    metodologia preconizada no COM+ÁGUA.2 tem como base estruturante os DMC

    como pilares estratégicos no combate às perdas de água.

    Desta forma, a escolha da sequência dos distritos de medição e controle a serem

    implantados é fundamental para a otimização dos recursos disponíveis e maximização dos

    resultados de um programa de combate e gestão de perdas. De forma geral, os prestadores

    conhecem onde estão as maiores perdas de água em seus sistemas, mesmo que de

    maneira empírica, e por isso a escolha do setor ou zona de abastecimento para início dos

    trabalhos de implantação de DMC deve basear-se neste conhecimento, porém, não apenas

    nele. O grau de facilidade para isolar os DMC deve ser outro critério, começando-se dos

    mais fáceis para os mais difíceis, principalmente se os recursos financeiros e humanos

    ainda são escassos para a gestão do sistema com base em novos paradigmas.

    Em se tratando da abordagem metodológica do COM+ÁGUA.2 para conhecer e combater

    as perdas reais, o presente CADERNO TEMÁTICO 2 – PERDAS REAIS se complementa

    com o CADERNO TEMÁTICO 5 – PLANEJAMENTO E GESTÃO, pois ambos tratam de

    elementos que, direta ou indiretamente, refletem na prevenção, redução e controle das

    perdas reais.

    No presente CADERNO TEMÁTICO 2 estão congregadas abordagens relativas aos

    subprojetos de:

    Macromedição e automação;

    Sistema cadastral e modelagem hidráulica;

    Gestão de DMC, controle de pressão e controle ativo de vazamentos;

    Gestão de ativos.

    Já o CADERNO TEMÁTICO 5 trata dos seguintes subprojetos:

    Revisão das políticas e processos de aquisição de materiais, equipamentos e

    serviços, e desenvolvimento do controle de qualidade no suprimento destes

    insumos;

    Implantação de sistema de gestão de ativos de infraestrutura, incluindo o

    estabelecimento de regras operacionais que permitam o estabelecimento de

    prioridades na tomada de decisões;

    Modelagem de forma(s) de contratação por desempenho em atividades de combate

    a perdas de água e eficiência energética;

    Revisão de critérios de projeto e construção;

    A

  • Reestruturação organizacional para a gestão dos sistemas distribuidores com

    base em DMC; institucionalização do controle de pressões, do controle ativo

    de vazamentos e das ferramentas de análise de perdas.

    Tendo em vista a sobreposição de assuntos técnicos que permeiam os DMC, neste

    CADERNO TEMÁTICO 2 busca-se dar maior enfoque às questões diretamente

    relacionadas às causas e efeitos das perdas reais, em especial o controle de pressões e de

    vazamentos, enquanto que o CADERNO TÉMÁTICO 5 reserva-se ao aprofundamento dos

    métodos e ferramentas de gestão dos DMCs, notadamente a estruturação do balanço

    hídrico e a modelagem bottom up, além de uma abordagem complementar acerca dos

    indicadores de desempenho operacional.

    O fluxograma a seguir sintetiza o caminho para a implantação e a gestão do DMC.

  • FIGURA 2. FLUXOGRAMA PARA IMPLANTAÇÃO E GESTÃO DE DMC

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

  • Diante desse contexto, é importante ressaltar que esse percurso metodológico é aplicável a

    qualquer prestador de serviço.

    3.2 MACROMEDIÇÃO E AUTOMAÇÃO

    A frase bastante conhecida do engenheiro americano William Edwards Deming (1900-1993)

    é perfeita para se iniciar essa discussão: “Não se gerencia o que não se mede, não se

    mede o que não se define, não se define o que não se entende e não há sucesso no que

    não se gerencia.”

    Esta frase sintetiza como deve ser a gestão das perdas de água e para que se possa

    gerenciá-la é necessário medi-la. Dessa maneira, medir a água disponibilizada de forma a

    permitir o dimensionamento do tamanho das perdas e do entendimento de suas causas e,

    daí propor um plano de ação integrado para combatê-las, acompanhando as variáveis

    durante e após a execução do plano, é o objetivo precípuo da macromedição.

    No entanto, para realizar a macromedição precisa-se definir a tecnologia que será utilizada,

    visto que existem várias tecnologias disponíveis no mercado, com vantagens e

    desvantagens. A figura a seguir apresenta um modelo esquemático com as principais

    tecnologias disponíveis para a macromedição de sistemas de abastecimento de água.

    FIGURA 3. TECNOLOGIAS DISPONÍVEIS PARA MACROMEDIÇÃO E SEUS EMPREGOS

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

  • Apresenta-se adiante um quadro resumo com as principais tecnologias e características.

    FIGURA 4. PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DAS TECNOLOGIAS USUAIS DE

    MEDIÇÃO DE VAZÃO PARA O ABASTECIMENTO DE ÁGUA

  • Merece destacar a importância de observar se o equipamento será instalado de forma

    definitiva ou temporária, considerando os impactos diretos relacionados aos custos gerados.

    A próxima figura mostra os principais critérios que devem ser considerados na escolha da

    tecnologia a ser empregada e que visam à correta operação do sistema de distribuição de

    água.

    FIGURA 5. CRITÉRIOS A SEREM CONSIDERADOS NA ESCOLHA DA TECNOLOGIA DE

    MACROMEDIÇÃO

    Fontes: Sapporo (1994), Alves (1999), Coelho (1996), NBR ISSO 5167-1

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

  • Basicamente são dois critérios para a escolha da tecnologia de macromedição que devem

    ser empregados:

    CUSTO

    A análise de custo deve ser realizada de maneira criteriosa, pois comprar simplesmente

    pelo menor preço unitário não necessariamente se torna o menor custo em longo prazo.

    Por isso é necessária a integração com os aspectos técnicos, como apresentado na

    figura. A mesma tecnologia pode ter uma considerável diferença de preços de um

    fabricante para outro e aspectos como facilidade de manutenção e reposição de peças

    devem ser pesquisadas. A especificação técnica do equipamento deve ser detalhada

    para que a análise de custo seja realizada de maneira correta. Em muitos casos, por

    não se ter especialistas nestas áreas, os técnicos das companhias devem fazer

    benchmarking em outras prestadoras de serviço, de maneira a subsidiar melhor as

    análises, além de trocar experiências.

    ASPECTOS TÉCNICOS

    Como mencionado anteriormente, a análise técnica e a de custo interagem entre si e,

    por isso, são destacados alguns aspectos técnicos que devem compor a escolha da

    tecnologia da macromedição:

    1. LOCAL IMPLANTAÇÃO: Deve-se analisar o local de implantação com relação

    aos seguintes parâmetros:

    Trânsito: Um local bastante movimentado requer, além de uma obra rápida,

    um equipamento que tenha fácil manutenção, considerando a dificuldade de

    acesso. Existem medidores eletromagnéticos e ultrassônicos que não

    precisam de trecho reto, o que minimiza a montagem e as intervenções nas

    vias de trânsito.

    Disponibilidade de energia elétrica: existem macromedidores que são

    alimentados por energia elétrica, solar ou bateria. De forma geral, os

    macromedidores instalados em alças e saídas de reservatório, nos quais a

    estrutura possui facilidade de acesso a pontos de energia, opta-se por este

    tipo de alimentação. Quanto aos DMC que são mais isolados e existe uma

    dificuldade de disponibilidade de energia, opta-se pelos equipamentos

    alimentados à bateria.

    2. PRECISÃO REQUERIDA: como existem medidores com uma precisão muito

    alta, na faixa de +/- 0,5% e outros de até +/- 2%, a escolha passa

    obrigatoriamente pelo objetivo da instalação. Por exemplo, para o

    abastecimento de água entre municípios é recomendável obter o menor erro

    possível. No entanto, para uma área de menor relevância do sistema pode-se

    admitir um erro maior. Ressalta-se que quanto ao dimensionamento, abordado

    a seguir, o erro deve ser calculado principalmente nas baixas vazões, durante

    as mínimas noturnas atuais e projetadas, pois se trata de um parâmetro

    fundamental de controle e gerenciamento das perdas reais de água.

  • 3. PARQUE DE EQUIPAMENTOS INSTALADOS: o planejamento da

    macromedição deve delinear quais as premissas a serem seguidas. Uma das

    premissas pode ser a de manter as tecnologias atuais, facilitando assim os

    processos de operação e manutenção. Por outro lado, o prestador pode optar

    pela modernização de seu parque, o que irá gerar também a necessidade de

    capacitação e atualização dos processos de operação e manutenção.

    4. CAPACITAÇÃO EXIGIDA DOS PROFISSIONAIS NA

    OPERAÇÃO/MANUTENAÇÃO: deve-se considerar que iniciar ou incrementar a

    macromedição do sistema passa obrigatoriamente pela capacitação dos

    profissionais em operação e manutenção dos equipamentos. Mantendo-se a

    tecnologia existente a exigência de capacitação é reduzida, mas ao alterá-la é

    crucial considerar os custos de capacitação e também de adequação das

    estruturas de manutenção e operação do prestador.

    5. POSSIBILIDADE DE AUTOMAÇÃO/TELEMETRIA: este aspecto busca o

    gerenciamento da área macromedida. Dessa forma, a telemetria dos dados é

    fundamental para a tomada de decisão. Vários macromedidores são instalados

    associados às válvulas redutoras de pressão – VRP, o que gera a necessidade

    de automação desses equipamentos para utilização da vazão dos medidores

    como parâmetro de regulagem. Entende-se ainda que, para a

    automação/telemetria, o medidor energizado é o mais indicado, visto que

    possibilita o envio de dados on line. Por outro lado, os medidores à bateria

    apresentam problemas gerados pela frequência de envios, com redução da vida

    útil da bateria do macromedidor e do equipamento de automação.

    6. CALIBRAÇAO PERIÓDICA DOS MEDIDORES: todo o medidor,

    independentemente de sua tecnologia, deverá ter sua medição aferida e

    calibrada periodicamente, garantindo assim a confiabilidade de sua medição.

    Importante ressaltar que o termo calibração refere-se a um processo

    metodológico que deve ter rastreabilidade e fazer parte da Rede Brasileira de

    Calibração - RBC, realizado por profissionais capacitados e por meio de

    equipamentos que serão usados como padrão, calibrados. A periodicidade da

    calibração varia em função do fabricante, da tecnologia do medidor, e da

    precisão requerida para fins operacionais. A Companhia de Saneamento de São

    Paulo - SABESP possui a norma interna (NTS 280) que trata desse assunto e é

    de domínio público, disponível no site da companhia.

    Com a escolha da tecnologia se faz necessário que o macromedidor seja dimensionado

    corretamente, por meio de campanhas para medição de vazão e definição de curva do

    sistema, para que sejam obtidos os parâmetros de vazão máxima, média e mínima. Nesse

    sentido, dimensiona-se o macromedidor considerando-se os ábacos e programas dos

    fabricantes que possuem a tecnologia disponível e escolhe-se o diâmetro de menor erro

    admissível para aquela tecnologia.

  • Considera-se, então, o erro da vazão mínima noturna como parâmetro de escolha do

    diâmetro de menor erro admissível. No entanto, se a macromedição faz parte de um

    programa maior de controle e redução de perdas de água, deve-se estimar qual será a

    redução de vazão mínima noturna para a área e considerá-la no dimensionamento. Essa

    vazão poderá diminuir com as ações do programa e, dessa maneira, entrar em uma faixa na

    qual a vazão mínima inicial foi contemplada pelo diâmetro do macromedidor escolhido. A

    nova vazão com a redução das perdas não é contemplada, o que pode representar o

    aumento do erro e, em muitos casos, não possibilita sequer a medição.

    Vale reiterar que a escolha da tecnologia está diretamente relacionada à precisão dos

    medidores em baixas vazões, por isso se recomenda avaliar criteriosamente essa questão.

    A elaboração do projeto executivo de implantação do macromedidor e seu sistema de

    telemetria devem considerar não apenas os aspectos para execução das obras, como

    também os aspectos que podem interferir na operação e manutenção do sistema.

    Apresenta-se, a seguir, uma ilustração de projeto de implantação de macromedidor.

  • FIGURA 6. PROJETO MODELO DE IMPLANTAÇÃO DE MACROMEDIDOR

    Fonte: SABESP

  • A obra de implantação dos macromedidores e da automação deve ser realizada por

    profissionais habilitados, uma vez que se trata de equipamentos com alto valor agregado e

    de precisão. Uma instalação realizada sem critérios técnicos poderá condenar a

    macromedição e gerar prejuízos econômicos e operacionais.

    Objetivando a correta e efetiva operação do sistema, a macromedição de dado setor ou

    zona de abastecimento, com ou sem VRP, deve ser associada a outros parâmetros de

    grandezas hidráulicas como, por exemplo, pressão em pontos notáveis do sistema e níveis

    de reservatório.

    O projeto de macromedição deve considerar a instalação desses equipamentos de

    monitoramento, visto que subsidiarão as decisões do operador do Centro de Controle

    Operacional – CCO da distribuição. Nesse sentido, recomenda-se instalar pontos de

    monitoramento de pressão nos pontos médios dos DMC que estiverem sob macromedição,

    como também nos pontos críticos. Esses pontos devem ser identificados quando da

    elaboração do projeto.

    Em muitos casos, os macromedidores têm associação às VRP ou elevatórias/Boosters e a

    automação, neste caso, é fundamental para se obter o melhor resultado, manter a pressão

    mínima requerida no ponto crítico para o melhor resultado no controle de pressão, o que é

    possível por meio da automação.

    Um alerta importante é que não se adianta implantar macromedidores sem maiores

    preocupações e não monitorá-los de maneira efetiva. Por isso é fundamental considerar nos

    projetos de macromedição/automação dos sistemas de distribuição de água a implantação

    de um centro de controle operacional da distribuição, onde os dados dos macromedidores e

    FOTO 1. IMPLANTAÇÃO DE MACROMEDIDOR ELETROMAGNÉTICO

    Foto: Acervo COM+ÁGUA.2

  • outros equipamentos de monitoramento serão coletados, sistematizados em informações

    para a tomada imediata de decisão visando à correta operação do sistema que irá produzir

    a redução e controle das perdas de água.

    O CCO da distribuição irá gerar informações para que sejam alimentados os balanços

    hídricos e, mais importante ainda, fará a análise diária das vazões mínimas noturnas e a

    modelagem Bottom Up. Diante disso, é fundamental para o prestador que a informação seja

    compartilhada on line para as áreas encarregadas da programação de combate a

    vazamentos visíveis e não visíveis.

    Muitas tecnologias de automação e telemetria vêm sendo desenvolvidas e aprimoradas nos

    últimos anos, desde os sistemas que utilizam inteligência artificial para automatizarem

    válvulas e boosters até soluções inovadoras que permitem o carregamento do modelo

    hidráulico automaticamente com os parâmetros hidráulicos medidos em campo.

    Um projeto de macromedição e telemetria/automação do sistema de distribuição de água é

    fundamental para a eficiência na operação do sistema. Um bom projeto perpassa pelo

    conhecimento das soluções existentes no mercado, a escolha da tecnologia adequada, o

    correto dimensionamento, instalação, definição e execução de um programa de manutenção

    e verificação dos equipamentos. Ademais, deve considerar os aspectos de implantação do

    centro de controle de operação da distribuição que irá possibilitar a tomada de decisão no

    nível do macromedidor (por exemplo, um DMC), visando à operação eficiente e, por

    conseguinte, o controle e redução das perdas de água.

    FIGURA 7. TELA DO SUPERVISÓRIO CCO EMBASA – FEIRA DE SANTANA

    Fonte: EMBASA

  • 3.3 SISTEMA CADASTRAL E MODELAGEM

    HIDRÁULICA

    Todos os processos de negócio se baseiam em informações que são essenciais para as

    atividades de qualquer nível hierárquico empresarial, influindo diretamente no sucesso das

    organizações, pois aliada aos recursos da tecnologia, a informação é uma necessidade

    primária e elementar para a funcionalidade tática, estratégica e operacional da empresa.

    Ainda hoje existe um número expressivo de empresas que não estão sensibilizadas à

    questão da gestão estratégica da informação, nem da vantagem competitiva que elas

    poderiam obter, ou seja, a informação muitas vezes não é gerida à altura de sua

    importância potencial e estratégica.

    Em muitos dos casos, a fragmentação e, por consequência, a dispersão da informação,

    impede que a empresa desenvolva a sua administração estratégica e, por não poder ser

    observada de maneira abrangente, a informação acaba não sendo notada como um recurso

    fundamental. Com isso, a administração da informação é muitas vezes confinada e

    esquecida, tornando-se um recurso potencial, porém totalmente negligenciado e

    subutilizado dentro das organizações.

    Existem alguns dados que em diversas situações são vitais e indispensáveis ao

    funcionamento da empresa. Por consequência as unidades técnicas responsáveis pela

    informação muitas vezes se consideram proprietárias exclusivas desse insumo (que é na

    realidade um instrumento de poder). Assim a disseminação dos dados raramente é

    assegurada entre unidades distintas de uma mesma empresa. As unidades encarregadas

    acabam sendo “proprietárias ciumentas” de sua informação, mas quase nunca

    “responsáveis do seu fluxo”.

    O cadastro técnico é um exemplo disso, pois é fundamental para um prestador operar, uma

    vez que gera subsídios para a operação e manutenção dos sistemas de distribuição de

    água, bem como para projetos de ampliação.

    No entanto, comumente, os cadastros técnicos são tratados como algo estático sob a

    guarda de um departamento da organização e não como uma informação dinâmica que

    sempre precisa ser atualizada por diversas fontes para que se torne o retrato da realidade e

    possa ser usada com confiabilidade.

    Com a disseminação do georreferenciamento muitos prestadores passaram a

    georreferenciar seus cadastros existentes apenas para tê-lo na plataforma digital, mas sem

    a preocupação de atualizá-los, fazendo com que o produto gerado seja inconsistente e

    ainda sem um processo maduro de atualização. É imprescindível que o cadastro técnico

    esteja georreferenciado e atualizado para que se possam construir modelos hidráulicos

    realistas do sistema e que possam subsidiar a operação. Para isso, os prestadores devem

    se atentar a esta questão de, não só “modernizar” o cadastro técnico, como também criar

    uma sistemática para atualizá-lo, disseminando-o para todas as áreas da empresa.

  • A atualização do sistema cadastral deve ser realizada usando equipamentos de

    georreferenciamento, e capacitando os profissionais nos softwares desta tecnologia, pois o

    uso dele e suas interfaces com outros softwares, como os de Computer Aided Design –

    CAD e softwares de modelagem hidráulica são fundamentais nesta nova fase do cadastro.

    Um software de cadastro georreferenciado permite a elaboração de mapas temáticos

    importantes para a gestão operacional dos sistemas. A figura a seguir mostra um mapa

    temático dos vazamentos identificados no DMC - Feira X, de Feira de Santana – Embasa.

    FIGURA 9. TELA GEOWEB – EMBASA – DESTAQUE PARA O DMC DA CIDADE DE

    FEIRA DE SANTANA

    FIGURA 8. MAPA TEMÁTICO DE VAZAMENTOS IDENTIFICADOS – DMC PILOTO –

    FEIRA X, FEIRA DE SANTANA - EMBASA

    Fonte: EMBASA

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

  • O cadastro georreferenciado é “vivo” e por isso precisa ser constantemente alimentado

    visando à sua atualização e utilização.

    Uma ferramenta poderosa para a correta operação do sistema de distribuição de água é o

    modelo hidráulico que tem como base o cadastro técnico e comercial, nos quais o primeiro

    fornece a topologia do sistema e o segundo as demandas do mesmo.

    A construção de um modelo hidráulico e sua utilização na operação, bem como em projetos

    de redução e controle de perdas, depende da qualidade dos cadastros técnicos e comercial,

    que devem ser permanentemente atualizados.

    Muitos softwares de cadastro técnico, pagos ou livres, possibilitam a interface com

    softwares de modelagem hidráulica, o que agiliza a construção, calibração, utilização e

    atualização dos modelos hidráulicos.

    A capacitação dos colaboradores nessas tecnologias é fundamental para o correto uso das

    mesmas, e o conhecimento da ferramenta de Geographic Information System - GIS e do

    modelo hidráulico torna o profissional um especialista raro no mercado.

    A seguir apresenta-se um passo a passo de construção e aplicação de modelagem por

    período estendido, que se constitui em instrumento fundamental para a gestão

    profissionalizada dos sistemas de abastecimento e para o planejamento e controle

    operacional.

    O fluxo de trabalho para a construção e uso do modelo hidráulico estendido é apresentado

    abaixo:

    LEVANTAMENTO DE DADOS: devem ser levantados os seguintes dados.

    FIGURA 10. FLUXO DE TRABALHO PARA A CONSTRUÇÃO DE MODELO HIDRÁULICO

    ESTENDIDO

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

    • Cadastros

    • Dados Históricos

    • Telemetrias

    • Estudos e projetos existentes

    LEVANTAMENTO DE DADOS

    • Medições de vazões e pressões

    • Teste de estanqueidade

    Vistoria nas instalações existentes

    SERVIÇOS DE CAMPO • Calibração do modelo

    hidráulico

    • Análises em períodos estáticos ou estendidos

    DIAGNÓSTICO DO SISTEMA

    • Condições atuais (Substituições, otimizações, etc.)

    • Condições futuras (aum. de demanda, novos reserv., etc.)

    SIMULAÇÕES DE CENÁRIOS

  • CADASTROS:

    Rede de água (traçado, diâmetro, material e idade de implantação);

    Atualização de obras recentes;

    Válvulas e equipamentos de operação e controle existentes;

    Áreas de atendimento/influência de cada um dos equipamentos;

    Curvas de nível (altimetria);

    Cientes/ligações.

    DADOS HISTÓRICOS:

    Micromedição (12 meses);

    Volumes disponibilizados e utilizados (12 meses);

    Pontos com monitoramento de vazão e/ou pressão;

    Reclamações de baixas pressões/faltas d’água.

    TELEMETRIA:

    Dados dos pontos monitorados com vazão e/ou pressão;

    Reservatórios/elevatórias;

    DMC (macromedidores, VRP ou boosters);

    Pontos críticos, baixos ou médios.

    ESTUDOS E PROJETOS EXISTENTES:

    Obras em andamento;

    Estudos populacionais;

    Estudos e projetos de setorização.

    Caso o sistema possua telemetria e o cadastro comercial e técnico esteja em plataforma

    GIS, o levantamento de dados e, por consequência, a construção do modelo tornam-se

    mais ágeis.

  • A tabela adiante aponta a aplicação de cada dado levantado.

    A partir do levantamento de dados e carregamento no software de modelagem hidráulica é

    possível gerar a primeira versão do modelo (modelo preliminar), ilustrada na figura a seguir.

    DADO LEVANTADO APLICAÇÃO NO MODELO

    Cadastro de rede Construção da malha de redes de água

    Material x Idade de implantação Coeficiente de rugosidade

    Equipamentos existentes Configurações operacionais

    Área de influência de cada equipamento Delimitação da área de influência de cada um dos

    equipamentos

    Curva de nível Carregamento das cotas altimétricas nos nós

    Cadastro de clientes/ligações

    georreferenciados

    Distribuição da demanda georreferenciada – se não houver

    realizar a distribuição de forma linear

    Micromedição (hist. dos últimos 12 meses) Consumos a serem atribuídos nos nós do modelo

    Volumes disponibilizados e utilizados Perdas a serem atribuídas nos nós do modelo

    TABELA 1. APLICAÇÃO DOS DADOS LEVANTADOS

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

    FIGURA 11. ILUSTRAÇÃO DO MODELO PRELIMINAR APÓS O CARREGAMENTO DOS

    DADOS LEVANTADOS

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

  • Essa versão pode possuir inconsistências que devem ser sanadas para a aplicação do

    modelo. Para se ter um modelo hidráulico em período estendido é preciso calibrá-lo em 24 h

    e para isso a execução de algumas medições de campo são fundamentais para garantir a

    qualidade das informações que subsidiarão esta calibração.

    TESTE DE ESTANQUEIDADE: garantia de estanqueidade da área para realização das

    campanhas de medição de vazão e/ou pressão. A verificação com chave de manobra e

    haste de escuta dos registros do setor do teste de estanqueidade resulta também no

    diagnóstico do estado de cada um dos registros, além do levantamento de insumos (dados

    de pressão/vazão) para validação da calibração do modelo.

    MEDIÇÕES DE VAZÃO E/OU PRESSÃO:

    Seleção dos pontos estratégicos para campanhas de medição de vazão e/ou

    pressão;

    Entrada da área;

    Ponto alto (crítico);

    Ponto baixo e;

    Ponto médio;

    Realização de campanhas de medição (sete dias consecutivos, no mínimo).

    VISTORIA DAS INSTALAÇÕES EXISTENTES:

    Entrada do setor (reservatório, macromedidor, VRP, booster ou elevatória);

    Registro de derivação de 1’’ - TAPs.

    As vistorias têm por objetivo:

    Confirmação da localização da instalação;

    Verificação das condições da instalação (infiltração, dano estrutural do abrigo,

    existência de TAP, etc.);

    Verificação das condições do equipamento (marca, diâmetro do equipamento e da

    rede principal, danos no equipamento, etc.);

    Leitura dos dados instantâneos;

    Elaboração do relatório fotográfico.

    Abaixo fotos de medições de vazão e pressão realizadas de maneira temporária, visando à

    calibração do modelo hidráulico em período estendido.

    FOTO 2. MEDIÇÕES DE VAZÃO E PRESSÃO PARA CALIBRAÇÃO DO MODELO

    HIDRÁULICO EM PERÍODO ESTENDIDO

    Foto: Acervo COM+ÁGUA.2

  • DIAGNÓSTICO DO SISTEMA: nessa etapa será efetuada a calibração do modelo

    hidráulico em período estendido, possibilitando verificar se o mesmo retrata a realidade do

    setor bem como simular cenários de melhorias operacionais. CALIBRAÇÃO DO MODELO HIDRÁULICO DEFINITIVO:

    A partir do modelo hidráulico preliminar (estático) é realizada a calibração usando

    como referência os dados de telemetria ou campanhas de medição, gerando assim

    o modelo hidráulico definitivo;

    O modelo hidráulico definitivo é a fase em que se tem uma simulação consistente

    do setor, onde podem ser realizadas simulações em período estendido;

    A depender do nível de confiabilidade dos dados utilizados para a construção do

    modelo hidráulico preliminar, são estabelecidos alguns parâmetros ajustáveis para a

    calibração;

    Deve-se verificar a porcentagem de erro admissível na calibração, costuma-se

    aceitar desvios de até 15% do medido em relação à resposta do modelo, mas este

    parâmetro está intimamente ligado com a qualidade da informação que se tem;

    A construção da curva de consumo é fundamental para a correta calibração em

    período estendido;

    Uma memória das alterações realizadas no modelo (cotas, interligações,

    simulações de vazamentos, etc.) visando à calibração é fundamental, pois devem

    ser confirmadas e validadas para que o modelo esteja coerente.

  • A seguir são apresentadas algumas figuras ilustrativas deste processo.

    FIGURA 13. CURVA DE CALIBRAÇÃO PARA PRESSÃO MÉDIA

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

    0,00

    10,00

    20,00

    30,00

    40,00

    0:00 6:00 12:00 18:00 0:00

    Pre

    ssão (

    mca)

    Tempo (horas)

    .

    Pressões Médias Medidas Pressões Calibradas

    FIGURA 12. CALIBRAÇÃO DA PRESSÃO MÉDIA

    0,00

    5,00

    10,00

    15,00

    20,00

    25,00

    30,00

    0:00 6:00 12:00 18:00 0:00

    Pre

    ssão

    (mca)

    Tempo (horas)

    .

    Pressões Médias Medidas Pressões Calibradas

  • FIGURA 15. MODELO ESTÁTICO EM MOMENTOS DE VAZÃO MÍNIMA E MÁXIMA

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

    FIGURA 14. MODELO CALIBRADO EM PERÍODO ESTENDIDO

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

  • Após o modelo calibrado em período estendido, conforme figura apresentada anteriormente,

    é possível dispor de um panorama amplo das pressões no setor estudado durante as 24

    horas do dia, ficando evidente onde se situam os pontos críticos de pressão, tanto nas

    faixas mínimas quanto máximas, como também saber onde residem as maiores perdas de

    carga na rede e outros elementos de estudo que o software disponibiliza.

    Na sequência, com a aplicação do modelo estático em horários específicos do dia (0:00,

    03:00, 06:00 e 12:00 h), é possível compreender o regime de pressões na rede, em especial

    nos momentos de vazão mínima e máxima do setor.

    SIMULAÇÕES DE CENÁRIOS: o modelo hidráulico calibrado em período estendido poderá

    ser usado como uma poderosa ferramenta operacional, otimizando custos e tempo,

    simulando cenários e analisando os resultados do mesmo. É importante ressaltar que a

    calibração do modelo deve ser revisada sempre que alguma implantação de rede ou

    acessório for efetivada ou alguma regra operacional alterada. Ter os modelos no menor

    nível de gestão operacional possível é o indicado, ou seja, se o sistema possuir DMC

    construídos e calibrados, este nível de divisão operacional, garantindo assim uma maior

    confiabilidade dos dados e uso do modelo.

    É possível simular vários cenários, como destacado a seguir:

    SIMULAÇÕES PARA CONDIÇÕES ATUAIS:

    Substituição de equipamento ou rede;

    Otimização dos equipamentos existentes;

    Inserção/exclusão de equipamentos;

    Macro ou microssetorização;

    Alteração de regras operacionais;

    Obtenção de isolinhas de pressão média.

    SIMULAÇÕES PARA CONDIÇÕES FUTURAS:

    Aumento de demanda – crescimento populacional;

    Programas de redução de perdas (implantação de DMC, análise de possíveis

    vazamentos, etc.);

    Atendimento de novos empreendimentos;

    Construção de novos reservatórios/elevatórias.

    O uso de modelos hidráulicos no COM+ÁGUA.2 foi amplamente incentivado juntamente

    com cadastros georreferenciados e atualizados com calibração em período estendido.

    3.4 GESTÃO DO DMC, CONTROLE DE PRESSÃO E

    CONTROLE ATIVO DE VAZAMENTOS

    Importante trazer à tona ações consideradas relevantes para o sucesso no controle e

    redução de perdas reais, quer sejam a gestão de Distritos de Medição e Controle, o controle

    de pressão e o controle ativo de vazamentos.

  • 3.4.1 GESTÃO DO DMC

    A gestão operacional realizada através de DMC é a estratégia mais eficaz para combater e

    reduzir as perdas de água, pois possibilita:

    Reduzir o tempo de conhecimento dos vazamentos, possibilitando uma ação

    imediata;

    Integrar as ações de combate a perdas reais e aparentes e de mobilização

    comunitária;

    Tipificar as perdas com segurança (o que é real e o que é aparente);

    Modular a implantação das ações para adequar à disponibilidade de recursos da

    empresa;

    Evitar a dispersão de poucos recursos em áreas enormes de monitoramento

    precário;

    Monitorar e acompanhar os resultados detalhadamente e permanentemente;

    Eliminar o rodízio, mediante o atingimento de metas de redução de perdas, de

    modo a compensar o aumento do tempo de continuidade do sistema e para produzir

    excedentes (diminuir o volume de entrada);

    O DMC permite a modelagem Bottom Up para conhecimento direto do volume de

    perdas reais além da calibração do modelo hídrico Top Down;

    Melhorar gestão da infraestrutura, pois se trata de uma área menor e monitorada.

    Os prestadores podem fazer uma implantação gradual de DMC utilizando-se dos critérios

    mencionados neste documento aplicando à gestão do dia-a-dia ferramentas como a

    modelagem hidráulica, balanço hídrico, modelagem Bottom Up e o controle ativo de

    vazamentos. Assim as chances de sucesso em um programa de redução de perdas de

    água elevam-se muito com o amadurecimento da instituição, dos profissionais e das

    ferramentas utilizadas, ocorrendo de forma sustentável e na medida em que as experiências

    se acumulam.

    Como já abordado, no CADERNO TEMÁTICO 5 – PLANEJAMENTO E GESTÃO, dedica-se

    de forma pormenorizada ao tema da gestão dos DMC e ferramentas de planejamento e

    controle operacional.

    3.4.2 CONTROLE DE PRESSÃO

    O controle de pressão é outra importante abordagem proposta na Cruz de Lambert

    apresentada neste documento, pois a pressão está intimamente ligada com a vazão dos

    vazamentos e, por consequência, com as perdas reais de água.

    A relação entre vazamentos e pressão é mais complexa do que a hidráulica básica

    (equação de Bernoulli) consegue explicar, sendo estes conhecimentos válidos apenas para

    tubulações metálicas. Isso ocorre devido a:

    Formatos irregulares dos furos;

    Tamanho dos furos varia com a pressão e o tipo de material.

  • Relações empíricas relacionam vazamento e pressão média para diferentes tipos de

    situações nas redes de distribuição de água:

    𝑄1𝑄0

    = (𝑃1𝑃0

    )𝑁1

    ou

    𝑄1 = 𝑄0 × (𝑃1𝑃0

    )𝑁1

    É importante ressaltar que o valor de pressão que é utilizado na relação pressão-vazamento

    é o da pressão média. Muitos operadores desconhecem a importância da pressão média e

    de como obtê-la e poucos são os que a monitoram. Sem a pressão média, não há como

    utilizar a relação pressão-vazamento e, consequentemente, calcular as perdas reais.

    Em um modelo hidráulico calibrado, a isolinha de pressão média pode ser identificada,

    permitindo deste modo que se ache um ponto ao longo dessa isolinha que reproduza o

    comportamento da pressão média ao longo do dia, onde possa ser instalado o sensor de

    pressão e, consequentemente, possa ser obtida a pressão média de 24 horas (veja-se a

    planilha de cálculo do Fator Noite-Dia apresentada adiante). Na ausência de um modelo

    hidráulico, pode-se utilizar outros métodos, como o referido a seguir.

    Em um setor estanque, para localizar o ponto onde monitorar a Pressão Média, pode-se

    adotar o método da cota topográfica média ponderada, ilustrado no exemplo abaixo.

    Em um dado setor, divide-se as isolinhas de cotas topográficas em diversos intervalos,

    conta-se a quantidade de ramais prediais em cada intervalo, para ser o fator de ponderação.

    A soma dos produtos de cota média por quantidade de ramais, dividido pela soma total de

    Quantidade de

    ramais (A)

    (Cota Média)x(Qtd

    ramais) (B)

    Cota mínima Cota máxima Cota média

    112 116 114 115 13.110

    116 120 118 230 27.140

    120 124 122 480 58.560

    124 128 126 270 34.020

    128 132 130 310 40.300

    132 136 134 545 73.030

    1.950 246.160

    Cota Ponderada (B/A): 126,2 m

    EXEMPLO DE CÁLCULO DE COTA MÉDIA PONDERADA PARA ACHAR A

    COTA DO PONTO ONDE MONITORAR A PRESSÃO MÉDIA EM UM SETOR

    ESTANQUE (Método de Lambert)

    FAIXAS

    TABELA 2. EXEMPLO DE CÁLCULO DE COTA MÉDIA PONDERADA PARA ACHAR A

    COTA DO PONTO ONDE MONITORAR A PRESSÃO EM UM SETOR ESTANQUE

    Fonte: Método de Lambert

  • ramais, fornecerá a cota topográfica na qual deverá ser monitorada a pressão média do

    setor (PMS). A média de 24 horas deste parâmetro pode ser utilizada na relação pressão-

    vazamento.

    Com o monitoramento de PMS por 24 horas pode-se também calcular o FND - Fator Noite-

    Dia (veja-se a planilha abaixo).

    TABELA 3. EXEMPLO DE CÁLCULO FND – FATOR NOITE-DIA E DO VOLUME DE

    VAZAMENTOS PARA UM DETERMINADO SETOR

    N1 ADOTADO: 1,15

    Pressões

    médias

    HORÁRIAS

    Volumes

    horários de

    vazamentos

    mca m³/h1 00:00 - 01:00 22,30 0,92 0,922 01:00 - 02:00 23,20 0,96 0,963 02:00 - 03:00 23,90 1,00 1,004 03:00 - 04:00 24,00 1,00 1,005 04:00 - 05:00 23,50 0,98 0,986 05:00 - 06:00 22,80 0,94 0,947 06:00 - 07:00 22,00 0,90 0,908 07:00 - 08:00 21,00 0,86 0,869 08:00 - 09:00 20,00 0,81 0,81

    10 09:00 - 10:00 19,00 0,76 0,76

    11 10:00 - 11:00 18,00 0,72 0,72

    12 11:00 - 12:00 17,00 0,67 0,67

    13 12:00 - 13:00 16,50 0,65 0,65

    14 13:00 - 14:00 16,50 0,65 0,65

    15 14:00 - 15:00 17,00 0,67 0,67

    16 15:00 - 16:00 17,90 0,71 0,71

    17 16:00 - 17:00 18,80 0,76 0,76

    18 17:00 - 18:00 19,60 0,79 0,79

    19 18:00 - 19:00 20,20 0,82 0,82

    20 19:00 - 20:00 20,70 0,84 0,84

    21 20:00 - 21:00 21,20 0,87 0,87

    22 21:00 - 22:00 21,60 0,89 0,89

    23 22:00 - 23:00 21,80 0,90 0,90

    24 23:00 - 00:00 22,00 0,90 0,90

    20,44 19,97

    FND = 19,97

    EXEMPLO DE CÁLCULO DO FND - FATOR NOITE-DIA E DO VOLUME DE

    VAZAMENTOS PARA UM DETERMINADO SETOR

    PMS24:

    ORDEM HORÁRIOFND =

    Σ(Pi/P3-4)^N1

    Fonte: Airton Sampaio Gomes

  • Com o FND pode-se calcular o volume diário de vazamentos, desde que se tenha a vazão

    mínima noturna (Qmn) entre 2 e 4 horas da manhã, quando mais de 90% da vazão que

    passa no medidor de entrada do setor é atribuível a vazamentos. Um método expedito para

    estimar o volume de vazamentos em um setor pode ser então:

    𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑞𝑢𝑒 𝑣𝑎𝑧𝑜𝑢 (𝑚³/𝑑𝑖𝑎) = 0,95 𝑥 𝑄𝑚𝑛 𝑥 𝐹𝑁𝐷

    Onde Qmn é a vazão mínima noturna.

    O setor deve ter sido bem pressurizado no dia anterior, para garantir que não se esteja

    enchendo caixas d’água durante o horário de mínima noturna.

    Para calcular a PMS de um conjunto de setores ou DMCs, pode-se fazer um cálculo

    ponderado, tal como ilustrado na tabela abaixo.

    Na relação pressão-vazamento a que nos referimos, o N1 é o fator de escala para diferentes

    características de tubulações e redes e tem as seguintes características:

    Vazamentos de tubos metálicos: N1 = 0.5;

    Pequenos vazamentos em juntas e conexões (vazamentos inerentes): N1 = 1.5;

    Em casos excepcionais de rachaduras em tubulações plásticas, N1 pode chegar a

    2,5;

    Grandes sistemas com uma mistura de materiais tendem a uma relação linear com

    N1=1;

    N1 varia com as condições da rede: idade e materiais;

    N1 determinado através de medições de vazão com variações de pressão;

    Primeira estimativa (N1 = 1; 10% mais pressão = 10% mais vazamento).

    TABELA 4. CÁLCULO DE PMS DA ÁR EA DE PROJETO (SUPONDO COMPOSIÇÃO DE

    DIVERSOS SETORES COM PONDERAÇÃO POR QUANTIDADE DE RAMAIS

    SETOR / DMCTotal de ramais

    pressurizadosPMS24 PMSfina l

    1 3270 35,0

    2 1950 32,0

    3 2610 27,0

    4 2840 31,0

    5 4560 14,0

    total 15.230

    26,2

    CÁLCULO DE PMS DA ÁREA DE PROJETO (SUPONDO

    COMPOSIÇÃO DE DIVERSOS SETORES com ponderação por

    quantidade de ramais)

    Fonte: Airton Sampaio Gomes

  • O controle de pressão apresenta excelente relação custo-benefício e é fundamental no

    programa de redução e controle de perdas de água. As principais vantagens são:

    Redução imediata da vazão dos vazamentos;

    Redução da frequência de arrebentamentos de tubulações;

    Prestação de um serviço mais constante ao consumidor;

    Redução dos consumos relacionados com a pressão da água;

    Diminuição da ocorrência de danos às instalações internas dos usuários até a caixa

    d’água;

    Redução no custo de manutenção e operação do sistema.

    FIGURA 16. GRÁFICO DA RELAÇÃO – PRESSÃO X VAZAMENTO

    Fonte: International Water Association - IWA

  • A seguir é apresentado um fluxograma básico de implantação de um controle de pressão

    em sistemas de distribuição de água, com suas principais atividades.

    O dimensionamento de uma válvula redutora de pressão, suportada preferencialmente pela

    simulação em modelo hidráulico, deve considerar a redução de pressão requerida, o

    impedimento do fenômeno da cavitação, o respeito à vazão mínima projetada e a utilização

    da tecnologia de válvula adequada para a aplicação específica, de modo a obter a melhor

    relação custo-benefício possível.

    Imprescindível que o projeto executivo de instalação considere a operação, a automação e

    a manutenção do conjunto redutor de pressão.

    FIGURA 17. FLUXO BÁSICO DE IMPLANTAÇÃO DE UM CONTROLE DE PRESSÃO

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

  • A implantação do conjunto redutor de pressão deve considerar a interrupção do

    abastecimento, sinalização da via e medidas de segurança na escavação. É fundamental

    que a implantação seja realizada por equipe capacitada, pois se trata de equipamentos com

    alto valor agregado e de precisão.

    É importante a realização com brevidade de campanhas de mobilização social, com ações

    de comunicação utilizando-se de vários meios como mídias impressas e virtuais, reuniões

    comunitárias, visitas domiciliares porta a porta, entre outras estratégias, de modo a explicar

    o objetivo da instalação, para não se gerar reclamações pela diminuição de pressão, como

    também que os moradores façam alguma adaptação em suas casas se for o caso.

    Realizada a implantação, deve-se comissionar o conjunto da estação de redução de

    pressão, automação e telemetria. Existem basicamente três tipos de regulagem de VRP, a

    saber:

    FIGURA 18. PROJETO MODELO DE IMPLANTAÇÃO DE VRP

    Fonte: SABESP

  • Saída fixa: geralmente utilizada quando o

    local da VRP está próximo do ponto crítico;

    Modulação por tempo: geralmente utilizada

    quando existe grande perda de carga entre

    a VRP e o ponto crítico e o comportamento

    do consumo é mais regular e definido e;

    Modulação por vazão: geralmente utilizada

    quando existe grande perda de carga entre

    a VRP e o ponto crítico e o comportamento

    do consumo é mais irregular ou indefinido.

    A escolha do tipo de regulagem pode ser definida

    pelo modelo hidráulico, mas também passa por uma

    relação custo-benefício, pois quanto maior o rigor do

    controle, maior os custos dos equipamentos de

    telemetria e automação. Existem softwares para

    modelagem de ganhos com redução de pressão, e

    com o uso dos quais pode-se escolher a tecnologia

    de melhor custo-benefício para cada aplicação.

    Após o comissionamento, deve-se atentar para as

    manutenções periódicas do sistema, bem como, por se tratar de um DMC, realizar a gestão

    do mesmo através de ferramentas como balanço hídrico, modelagem Bottom Up, apurando

    os resultados das ações de combate às perdas de água.

    3.4.3 CONTROLE ATIVO DE VAZAMENTOS

    O controle ativo de vazamentos é uma das abordagens para reduzir perdas reais propostas

    na Cruz de Lambert. A pesquisa de vazamentos não visíveis nas redes de distribuição é

    uma das ferramentas comumente empregadas a partir de técnicas acústicas de

    auscultação.

    Boa parte dos vazamentos em redes e ramais não aflora, ou seja, não são visíveis e por

    isso podem se perpetuar por anos sem que sejam detectados, salvo pela deficiência que

    poderá causar na distribuição de água. Devido ao largo tempo para conhecimento dos

    vazamentos não visíveis, a maior parte dos volumes perdidos em vazamentos é devida aos

    vazamentos desta natureza, na experiência brasileira e mundial.

    FOTO 3. IMPLANTAÇÃO DE

    VRP

    Foto: Acervo COM+ÁGUA.2

  • Para realizar o controle ativo de vazamentos, é fundamental entender a sua natureza. O

    quadro a seguir qualifica os vazamentos:

    O controle ativo de vazamentos visa combater preferencialmente os vazamentos não

    visíveis, já que os visíveis são reportados pelos clientes, mídias, aplicativos, etc. Os

    vazamentos inerentes, por não serem detectáveis, devem ser combatidos com o controle de

    pressão e a reabilitação/substituição de redes e ramais. Os vazamentos inerentes compõem

    a maior parcela das perdas reais anuais inevitáveis, parâmetro utilizado no cálculo do

    indicador chamado Índice de Vazamento da Infraestrutura – IVI.

    A incidência de vazamentos não visíveis se dá normalmente na proporção de 90% nos

    ramais prediais e 10% nas redes, variando um pouco de acordo com a infraestrutura

    existente.

    Os principais fatores que podem influenciar a ocorrências de vazamentos são:

    Tipo Visíveis, Não Visíveis, e inerentes

    Ocorrência Corpo ou junta das tubulações e conexões

    Natureza Trincas, furos, desconexão, deterioração de juntas de chumbo, plástica, saldada, elástica, mecânica.

    Origem Pressão interna excessiva, sobrecarga de tráfego, mau assentamento, fadiga, corrosão, tipo de solo, variação do regime operacional.

    Volume Perdido Variável

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

    FIGURA 19. TIPOS DE VAZAMENTOS E SUAS CARACTERÍSTICAS

    TABELA 5. FATORES INERENTES AOS VAZAMENTOS

  • Variações de pressão/elevadas pressões;

    Condições físicas de infraestrutura (material, idade, etc.);

    Condições de tráfego e tipo de pavimento sobre a rede;

    Recalques do subsolo;

    Qualidade dos serviços (mão de obra e material empregado), tanto na implantação

    da rede quanto na execução dos reparos;

    Agilidade na execução dos reparos;

    Condições de gerenciamento e controle dos parâmetros preestabelecidos;

    Falta de uso ou ausência de sistema de automação de operação.

    E as principais causas estão esquematizadas no quadro adiante:

    Com uma política sistemática de pesquisa para detecção de vazamentos não visíveis, o

    vazamento dura, em média, a metade do intervalo de tempo entre as pesquisas. Dobrando-

    se a frequência da pesquisa (e o correspondente custo), a duração média dos vazamentos

    não visíveis (e os volumes perdidos) cai pela metade. A curva abaixo mostra estas relações.

    Consequência Perdas do líquido, risco de poluição, outras perdas (energia, financeira, etc.)

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

    TABELA 6. PRINCIPAIS CAUSAS DE VAZAMENTOS EM REDES DE ÁGUA

  • A metodologia e equipamentos de

    pesquisa mais empregados usam o

    princípio acústico para detectar os

    vazamentos. No Brasil, esta

    metodologia é preconizada pela

    ABENDI e profissionais são

    certificados por esta entidade.

    A metodologia consiste em

    detectar os vazamentos através do

    ruído que os mesmos geram, para

    isso são utilizados vários

    equipamentos.

    Numa primeira etapa, utilizando-se

    de hastes de escutas (mecânicas

    ou eletrônicas), são auscultados

    todos os pontos acessíveis da rede

    como cavaletes, registros hidrantes, etc.; e são anotados os pontos com a presença de

    algum ruído. Convém lembrar que a pressão mínima

    recomendável para a pesquisa de vazamentos é de 15

    mca, mas o tipo de solo, diâmetro da tubulação e material podem interferir na auscultação,

    possibilitando em alguns casos efetuar a pesquisa com pressões menores. Em sistemas

    com infraestrutura muito deteriorada e pressões de serviço muito baixas, a elevação de

    pressão para atingir a condição de pressão mínima para detecção dos vazamentos poderá

    induzir inúmeros rompimentos e deve ser questionada aplicando-se a relação pressão-

    vazamento para avaliar ao menos uma parte dos prejuízos.

    Registrados os pontos com ruídos suspeitos, retorna-se à segunda etapa com o geofone

    eletrônico para detectar com exatidão o local do vazamento. Nos casos que não seja

    possível a localização, podem ser usados outros equipamentos como correlacionador de

    ruídos e loggers de ruídos, que dependem da qualidade das informações cadastrais

    disponíveis. A assertividade desta metodologia é superior a 95%.

    FIGURA 20. DURAÇÃO MÉDIA VAZAMENTOS X

    NÚMERO DE PESQUISA

    1

    2

    3

    050d 100d 150d 200d

    4

    Duração média do vaz. Não-visível (dias)

    de p

    esq

    uis

    as p

    or

    an

    o

    Fonte: Allan Lambert 1998 Fonte: Allan Lambert, 1998

  • Adiante são apresentadas algumas fotos que ilustram esta metodologia.

    FOTO 4. UTILIZAÇÃO DO GEOFONE ELETRÔNICO NA PESQUISA

    FOTO 5. UTILIZAÇÃO DA HASTE DE ESCUTA

    Foto: Acervo COM+ÁGUA.2

    Foto: Acervo COM+ÁGUA.2

  • A tabela a seguir aponta algumas características dos ruídos e fatores relacionados.

    A figura a seguir indica a faixa de percepção dos principais equipamentos de pesquisa e

    detecção de vazamentos.

    TABELA 7. CARACTERÍSTICAS DOS RUÍDOS X OUTROS FATORES

    Fonte: Elaboração COM+ÁGUA.2

    Fonte: Imagens da internet

    FIGURA 21. EQUIPAMENTOS DE PESQUISA E DETECÇÃO DE VAZAMENTOS NÃO

    VISÍVEIS

  • Atualmente, os equipamentos para pesquisa de vazamentos passam por um processo de

    evolução tecnológica com adoção de telemetria e inteligência artificial, no qual o software

    analisa o ruído coletado, compara a um banco de dados e reporta a incidência ou não do

    vazamento. Entretanto, ainda estão em processo evolutivo e precisam de uma base

    cadastral confiável para que as interações dos equipamentos tenham uma resposta

    satisfatória.

    O controle ativo de vazamentos é uma das principais ações de controle e redução de

    perdas reais de água. Se usado de maneira integrada com a análise da macromedição,

    gestão de DMC e, principalmente, utilizando-se de modelagem Bottom Up, fornecerá

    resultados em curto prazo. Obviamente, se faz necessário que os reparos dos vazamentos

    ocorram com qualidade e rapidez, bem como a capacitação dos profissionais que exercerão

    esta importante atividade.

    Frequências

    Fonte: SAPPORO/JAPÃO - 1994

    Som gerado por escoamento em torneiras quando

    as pesquisas são realizadas diretamente no tubo

    100 Hz200 300 1.500

    500 1.000 2.000 3.0002.700 4.000

    10.000 Hz.5.000

    Tubo de ferro fundido

    Tubo de PVC

    Som gerado por equipamentos

    Som do vento

    Haste de escuta

    Geofone eletrônico

    Correlacionador de ruídos

    Freqüência audível dos ruídos de vazamento

    A linha tracejada representa as faixas de frequência

    audíveis dentre as quais se pode detectar os

    vazamentos fazendo a pesquisa diretamente sobre o

    tubo.

    Ruídos urbanos

    Som de veículo em trânsito

    Faixa de freqüência dos ruídos de vazamento

    6.000

    Sons de interferências

    Frequências que podem ser detectadas na superfície do solo

    FIGURA 22. FAIXA DE PERCEPÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE PESQUISA ACÚSTICA E

    SONS DO COTIDIANO

    Fonte: Sapporo, 1994

  • 3.5 GESTÃO DE ATIVOS

    Com o advento da regulação e a existência das agências reguladoras, temas como vida útil

    econômica, técnica, contábil e regulatória passaram a se tornar mais conhecidos e comuns

    na gestão dos serviços de saneamento. Esses conceitos têm uma relação objetiva com a

    Gestão Patrimonial das Infraestruturas - GPI ou a gestão dos ativos que compõem o

    patrimônio dos prestadores de serviços públicos de saneamento.

    Para os países da União Europeia, a prática da gestão de ativos acompanha o que

    estabelece a ISO 55000, complementando as recomendações da IWA no que se refere à

    adoção de medidas gerenciais que visem, entre outras coisas, reduzir perdas, notadamente

    as perdas reais em sistemas de adução e distribuição de água, com o fito de melhorar a

    qualidade dos serviços por meio de sistemas que forneçam água com padrões de qualidade

    e operacionais satisfatórios.

    No setor de saneamento brasileiro os critérios da IWA vêm sendo seguidos por alguns

    prestadores. Embora se possa considerar que não há desconhecimento sobre o tema

    gestão de ativos, para a maioria é forçoso reconhecer, entretanto, a existência de poucos

    prestadores nos quais os ativos são gerenciados de fato, com o tema ocupando o seu

    devido lugar como atividade fundamental para o conhecimento da situação das

    infraestruturas existentes e seus custos.

    Quando se fala em gestão de ativos, muitas vezes ainda se associa o conceito a algo

    puramente contábil, relacionado com patrimônio, bens e balanços patrimoniais. Entretanto,

    em algumas regiões do Brasil, empresas públicas e privadas que operam serviços de

    abastecimento de água e esgotamento sanitário conseguem conectar este conceito com o

    controle operacional, desenvolvendo processos que envolvem a gestão de ativos para

    recuperação, reabilitação e substituição daqueles que atingem o fim de sua vida útil ou

    colocam em risco a qualidade dos serviços e seus indicadores de desempenho.

    De fato no Brasil, dada as suas dimensões e heterogeneidade de prestadores de serviços,

    bem como as condições urbanas e sociais vigentes, é possível verificar a existência de

    exemplos da aplicação dos princípios da gestão de ativos em sua forma mais próxima da

    tecnicamente exigida como regra de gestão empresarial, sendo também possível encontrar

    ainda casos em que não há condições de implementar os procedimentos recomendados,

    entendendo então, que a gestão de ativos possa se enquadrar em um conceito como o que

    segue no parágrafo a seguir.

    A gestão patrimonial de infraestruturas de abastecimento de água é uma abordagem de toda a organização que visa assegurar um equilíbrio entre as dimensões de desempenho, risco e custo numa perspectiva de longo prazo. Requer a intervenção coordenada entre diferentes níveis de planejamento (estratégico, tático e operacional). É uma abordagem multidisciplinar, sendo as principais competências envolvidas a gestão (incluindo economia e sociologia das organizações), a engenharia (civil, ambiental, mecânica, etc.) e a informação (gestão da informação, comunicação, informática).1.

    1 ALEGRE, HELENA; COVAS, DÍDIA, 2010

  • Em suma, o que se depreende do conceito apresentado no parágrafo anterior é que, em

    teoria, praticar o planejamento, a gestão e o controle são os passos básicos para que se

    possa iniciar e dar continuidade a um processo de gestão de ativos. A sustentabilidade dos

    serviços de abastecimento de água, notadamente nas áreas urbanas, requer planejamento

    de infraestrutura de médio e longo prazo, incluindo não apenas a renovação de estratégias

    e ações, mas também a inclusão de aspectos financeiros, organizacionais e de

    gerenciamento de informações no dia a dia dos prestadores de serviços, de modo que

    possam garantir que as necessidades e expectativas das partes interessadas – clientes,

    empregados, acionistas, reguladores e governos – sejam atendidas todo tempo.

    O Brasil apresenta elevados índices de perdas, sendo que as perdas reais surgem como

    ponto a chamar atenção no que se refere à gestão de ativos, visto que, como já se expôs

    neste texto, as unidades operacionais como estações elevatórias, adutoras, reservatórios,

    estações de tratamento e redes de distribuição, são ativos físicos de grande significância

    para o funcionamento adequado dos serviços e sua valoração patrimonial.

    Alguns pontos devem ser observados quando se fala na importância e na necessidade de

    se ter um processo constante de gestão de ativos implantado, entre eles, por exemplo:

    a) A expansão de sistemas em áreas urbanas tende a diminuir;

    b) Os sistemas existentes são envelhecidos, com vida útil técnica e econômica muitas vezes

    superada;

    c) Nas áreas urbanas aumentam sensivelmente os custos para renovação, reabilitação

    recuperação ou substituição de ativos, com a exigência de tecnologias diferentes das

    tradicionais para realização de intervenções.

    Estes pontos, os quais já fazem parte da realidade de muitas áreas urbanas brasileiras,

    impõem a necessidade de serem desenvolvidos processos de gestão de ativos,

    considerando que as unidades operacionais que compõem um sistema têm suas vidas úteis

    definidas, porém devem funcionar continuamente. Para tanto, se faz necessário

    compreender que:

    a) As infraestruturas de abastecimento de água diferenciam-se de outras infraestruturas

    porque dão suporte a serviços que são monopólios naturais, perante os quais as regras de

    mercado não são facilmente aplicáveis, em particular no que se refere à concorrência e à

    forma de avaliação do valor do patrimônio existente;

    b) São predominantemente constituídas por componentes enterrados, cuja condição