Post on 10-Jul-2015
António A. Côrte-Real Frazão26 de Outubro de 2011
ESTRATÉGIAS RESILIENTES PARA A GESTÃO DAS REDES DE SANEAMENTO
RESILIÊNCIA URBANA – PREVENÇÃO, MITIGAÇÃO E REGENERAÇÃO
SIMTEJO
Esgotos de Lisboa
Riscos
Estratégias resilientes
Controlo de caudais pluviais
Adaptação das ETAR
Bacias de retenção
Reutilização
Aquasafe
RESILIÊNCIA URBANA – PREVENÇÃO, MITIGAÇÃO E REGENERAÇÃO
ESTRATÉGIAS RESILIENTES PARA A GESTÃO DE REDES DE SANEAMENTO
SIMTEJO
Lisboa
Loures
V. F. Xira
Amadora
Mafra
Odivelas
Período concessão: 2002 – 2043
Criação da Empresa: Novembro 20011 500 000 hab.eq (2005)
A Missão da SIMTEJO é a recolha, tratamento e rejeição de águas residuais na sua área de
influência e, eventualmente, noutras áreas limítrofes, visando a prestação de um serviço de qualidade
com respeito pelos aspectos essenciais de ordem social e ambiental, assim como a disponibilização das
suas capacidades ao serviço do interesse nacional.
SIMTEJO
Município de
Lisboa
23,5%
Município de
Loures
11,5%
Águas de Portugal
50,5%
Município de
Odivelas
3,5%
Município de
Mafra
3,5%Município de
Amadora
3,5%
Município de
Vila Franca de Xira
4,0%
Volume de Negócios (2010)
42.590.843,33 €
Capital Social (2010)38.700.000 €
Tarifa
€ 0,4850/m3
EBITA 23.267.953 €
N.º trabalhadores (2010) 204 Investimento (2002 - 2010): 250 milhões
Investimento (2011 - 2018): 190 milhões
SIMTEJO
CAUDAL TRATADO 107 milhões m3/ano (2010)
120 milhões m3/ano (Previsão 2011)
ETAR 28 (32)
Estações Elevatórias 74 (93)
Interceptores e Condutas 245 (339) km
População servida: 1 500 000 habitantes - equivalentes
Colector F – Infante
Santo
Rede Pluvial
Bacia
hidrográfica
Colector H – São Bento
Rede unitária
ESGOTOS DE LISBOA
ESGOTOS DE LISBOA
Anos 80 e 90, procedeu-
se à construção do
sistema interceptor de
águas residuais
Intercepções nos
colectores unitários
Colector Unitário H – São Bento
Int. Cais Sodré Alcântara
ESGOTOS DE LISBOA
9
Colector
Doméstico
Intercepção
O objectivo é
interceptar a
parcela de caudal
correspondente à
componente
doméstica e
conduzi-la a
tratamento
D3 : Rua Duarte Pacheco Pereira
D 4: Santos o Velho.
ESGOTOS DE LISBOA
Intercepção adequada e o transporte da totalidade dos efluentes domésticos, em tempo seco
Intercepção adequada e o transporte da parcela de águas pluviais com carga poluente significativa “first-flush”
Equipamento específico de regulação de caudal
Beneficiação e controlo do comportamento dos sistemas, designadamente no que se refere às infra-estruturas de intercepção, drenagem e tratamento
Equalização de caudais pluvias in-line ou off-line
“Source Control” Adaptação ETAR
ESGOTOS DE LISBOA
Rede existente
Nova frente de drenagem
Rede reutilização Emissário da EE
Agencias 2xQP
TS: 1100 l/sEE Fluvial
2 x QP TS: 130 l/s
CVM Rua Ouro
4 x QP TS: 455 l/s
CVM Rua Augusta/Rua
Prata
4 x QP TS: 1615 l/s
EE Agencia
4 x QP TS: 2200 l/s
EE Santos
2x QP TS: 1100 l/s
EE Rocha Conde D´Óbidos
2 x QP TS: 1100 l/s
ETAR Alcântara
2x QP TS: 6600 l/s
Nova frente de drenagem: Alfama – Terreiro do Paço -
Alcântara
ESGOTOS DE LISBOA
Oito válvulas de
maré “bico de
pato” DN1800
Oito válvulas de
maré de secção
rectangular
1000x1800
Duas válvulas de
controlo de caudal
DN1000 e DN500
Boca de descarga
Interceptor águas
residuais DN1200
Intercepção Rua do Ouro,
Rua Augusta e Rua da Prata
Nova saída de caudal pluvial
independente
ESGOTOS DE LISBOA
Área : 295 m2
Desvio de 4 x Qponta TS: 1615 l/s
Q pluvial (T=50 anos) : 39 m3/s
Seis “bico de pato” DN1800
Seis válvulas de maré 1000x1800
Controlo de Q tipo flutuador
DN1000
CVM Rua Augusta / Rua da Prata
ESGOTOS DE LISBOA
População servida: 756,000 hab.eq
Caudal: Qmd = 180,000 m3/ dia;
Investimento: 184 milhões euros
Infra-estruturas: 1 ETAR, 13 EE e 26 km
de rede
Subsistema de Alcântara
População servida: 204,000 hab.eq
Caudal: Qmd = 62,000 m3/ dia
Investimento:16 milhões euros
Infra-estruturas :1 ETAR, 7 EE e 18
km de rede
Subsistema de Beirolas
ESGOTOS DE LISBOA
População servida: 202,000 hab.eq
Caudal: Qmd: 60,500 m3/ dia
Investimento: 4 milhões euros
Infra-estruturas: 1 ETAR, 5 EE e 4 km
de rede
Subsistema de Chelas
Subsistema Frielas
População servida: 411,000 hab.eq
Caudal: Qmd: 114,000 m3/ dia
Investimento: 46 milhões euros
Infra-estruturas: 1 ETAR, 9 EE e 114
km de rede
ESGOTOS DE LISBOA
RISCOS
Precipitação: inundações, colapsos estruturais e
deslizamentos
Maré: Simultaneidade pico de precipitação com preia mar
Afluência descontrolada de toneladas de areias e pedras ao
sistema de drenagem
Alterações Climáticas: fenómenos extremos
Sismos
Incêndio
Falhas de energia
Falhas de comunicações
26.11.2003, Lisboa
• Precipitação média anual: 700mm/ano
• Precipitação ininterrupta : 45 dias;
• em média, ocorrem precipitações em 107 dias por ano
em Lisboa
• 90 % da precipitação a intensidade < 1,44 mm/h
0
10
20
30
40
50
60
Out Nov De Jan Fev Ma Abr Mai Jun Jul Ag Set Out
Meses do ano
Pre
cip
ita
çã
o d
iári
a (
mm
)
z r o
REGIME DE PRECIPITAÇÃO DA CIDADE DE LISBOA
RISCOS
RISCOS
Granizo 29-4-2011
Estádio da Luz - Granizo 29-4-2011 Av. Liberdade 29-10-2010
Baixa 29-10-2010
Alterações climáticas
Fenómenos Extremos
19
EE 1 – Praça do Império
ETAR de AlcântaraCanal de gradagem
0,3 m
Caneiro de Alcântara
Colector totalmente assoreado
D10 - Flutuantes
RISCOS
20
Cota topográfica e localização das intercepções
INFLUÊNCIA DE MARÉ
Válvulas de maré
RISCOS
Entrada em carga de colectores
Elevado risco de inundação de algumas das
estações elevatórias
Paragem das estações elevatórias durante
fenómenos de precipitação
Caudal afluente superior à capacidade da ETAR
CASO PARTICULAR: SUBSISTEMA DE ALCÂNTARAESTRATÉGIAS RESILIENTES - CONTROLO DE CAUDAIS PLUVIAIS
Válvula Vortex
Válvula Flutuador
METODOLOGIA CASO DE ESTUDO DE BEIROLAS
Definição das bacias de drenagem de águas residuais domésticas e pluviais
Criação do modelo matemático
Simulação do funcionamento hidráulico do sistema com base nos caudais teóricos
Definição dos pontos críticos do sistema
Campanha de medições de precipitação, nível e caudal
Calibração do modelo
Definição de soluções – validação pelo modelo
OBJECTIVOS
Assegurar a operacionalidade das infra-estruturas
Aumentar a segurança de operação
Minimizar o impacte no meio receptor das descargas das águas residuais em
excesso durante a ocorrência de fenómenos de precipitação
Optimização do sistema e potenciação das infra-estruturas existentes
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - CONTROLO DE CAUDAIS PLUVIAIS
Descarga em todos os
descarregadores excepto
D3, D4, D32, D34
Descarga em todas as EE (excepto a
EE17)
Intensidade de Precipitação/Descarga nas EE
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0:00 2:30 5:00 7:30 10:00 12:30 15:00 17:30 20:00 22:30
Qd
es
ca
rre
ga
do
(m
3/s
)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Inte
ns
ida
de
de
Pre
cip
ita
çã
o (
mm
/h)
Trop Plein EE12 Trop plein EE13 Trop plein EE14 Trop plein EE15
Descarregadores da EE16 Trop plein sacavém Intensidade de Precipitação
Descarregador
Bacia Freq. (%)
Caudal MÉDIO
Descarregado
(m3/s)
Caudal MÁXIMO
Descarregado (m3/s)
B1 7,14 0,01 0,03
B2 66,57 0,03 0,27
B3 4,01 0,00 0,00
B4 0,00 0,00 0,00
B5 46,15 0,00 0,13
B6 7,88 0,05 0,11
B7 46,97 0,13 0,40
B9 68,51 0,07 0,38
B11 28,77 0,01 0,04
B13 65,59 1,14 5,44
B18 55,32 0,04 0,19
B22 9,15 0,02 0,05
B23 67,47 0,74 2,38
B24 13,97 0,05 0,12
B25 64,14 0,40 1,97
B27 65,57 0,84 1,97
B32 0,00 0,00 0,00
B34 0,00 0,00 0,00
B37 13,46 0,00 0,01
SIMULAÇÃO EM TEMPO HÚMIDO – EVENTO FRACA
INTENSIDADE
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - CONTROLO DE CAUDAIS PLUVIAIS
SISTEMA EM “RUPTURA OPERACIONAL” POUCO TEMPO DEPOIS DO INÍCIO DA
PRECIPITAÇÃO – DE INTENSIDADE FRACA OU FORTE!
O MODELO EVIDENCIA, DE FORMA GENÉRICA, AS OCORRÊNCIAS REGISTADAS NO
TERRENO
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
19:12 0:00 4:48
Ca
ud
al
(m3
/s)
0
15
30
45
60
75
90
Inte
ns
ida
de
(m
m/h
)
Trop-plein EE12 Trop-plein EE13 Trop-plein EE14 Trop-plein EE15
Descarregador da EE16 Trop-plein EE Sacavém Evento de Precipitação Forte
Descarregador
Bacia
Caudal MÁXIMO
Descarregado
(m3/s)
Período de
Ocorrência
(hh:mm)
Caudal MÉDIO
Descarregado
(m3/s)
B1 0,51 22:54 0,13
B2 1,63 22:54 0,36
B3 0,12 22:52 0,02
B4 0,17 22:52 0,06
B5 0,91 22:52 0,08
B6 0,87 22:54 0,27
B7 1,40 22:52 0,39
B9 1,11 22:54 0,32
B11 0,15 22:54 0,04
B13 23,00 22:56 7,46
B18 1,40 22:54 0,29
B22 2,13 22:54 0,48
B23 9,26 22:56 3,01
B24 0,82 22:48 0,18
B25 1,97 22:45 1,28
B27 1,98 22:37 1,36
B32 0,04 22:52 0,03
B34 0,19 22:53 0,10
B37 0,19 22:54 0,01
SIMULAÇÃO EM TEMPO HÚMIDO – EVENTO FORTE
INTENSIDADE
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - CONTROLO DE CAUDAIS PLUVIAIS
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - CONTROLO DE CAUDAIS PLUVIAIS
Ligação da bacia B8
ao sistema
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - CONTROLO DE CAUDAIS PLUVIAIS
Controlo de caudais pluviais no Subsistema de Frielas e São João da
Talha
Calibração do modelo matemático da bacia do Caneiro de Alcântara e
diversas áreas de Concessão
Projecto SIMAI :desenvolvimento de um sistema de
monitorização, aviso e alerta numa bacia hidrográfica da zona baixa
de Alcântara, em Lisboa
Implementação da rede de medição de caudal da Simtejo
Sistemas de apoio à decisão: Aquasafe
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - CONTROLO DE CAUDAIS PLUVIAIS
Nova Captação no Caneiro de
Alcântara (6,6 m3/s)
Rebaixamento da soleira do
Caneiro;
Curvas adoçadas;
Arredondamento nos cantos
dos canais para garantir
tensões de arrastamento a
caudais baixos;
Inclinação de fundo do canal.
Poço de Grossos
Recolha de materiais de maiores
dimensões, como por
exemplo, areias, pedras, paus e
etc;
Detritos removidos por colher
mecânica;
Volume de 400 m3, com tempo
retenção mínimo de 1,1 minutos;
By-pass para intervenções;
Caneiro de Alcântara
ESTRATÉGIAS RESILIENTES – ADAPTAÇÃO DAS ETAR
Tempo
Húmido
Caudal Ponta 6,6 m3/s
Caudal ponta
24h570 240 m3/d
Tempo
Seco
Caudal ponta 3,3 m3/s
Caudal médio
diário181 455 m3/d
Tempo Húmido SST
200 mg/l
114 048 kg/d
Tempo
SecoSST
250 mg/l
45 363 kg/d
ESTRATÉGIAS RESILIENTES – ADAPTAÇÃO DAS ETAR
MULTIFLO (TS: 3,3 m3/s)
Câmaras de
coagulação/floculação seguidas de
decantação lamelar, com
espessamento e recirculação de
lamas;
Tempo seco – sem adições de
reagentes;
Tempo húmido – Adição de 10
mg Fe/l e 1 mg de Polimero/lACTIFLO (TH: 3,3 m3/s)
Arranque da linha < 45minutos
Câmaras de coagulação/floculação
seguidas de decantação lamelar, com
recuperação de micro-areia;
Adição de micro-areia na câmara de
floculação, para promover efeito
“balastro”;
Carga hidráulica 120 m3/m2.h;
Eficiência dos hidrociclones de 99,9%,
Perda de areia 3 a 5 g/m3
TH: SST – 80%; CBO5 – 50%; CQO – 53%
Lamas primárias
Hidrociclone
Polímero
Àguasresiduaisbrutas
Coagulante
Coagulação
InjecçãoFloculação
Decantador lamelarcom raspador de fundo
Efluente
Clarificado
“BALLASTED FLOCS”
Micro-areia
ESTRATÉGIAS RESILIENTES – ADAPTAÇÃO DAS ETAR
ESTRATÉGIAS RESILIENTES – ADAPTAÇÃO DAS ETAR
LINHA DE TEMPO HÚMIDO ETAR DE BEIROLAS
ESTRATÉGIAS RESILIENTES – BACIAS DE RETENÇÃO
BACIA DE RETENÇÃO DA RIBEIRA DO PRIOR VELHO
REDE REUTILIZAÇÃO ALCÂNTARA – TERREIRO DO PAÇO
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - REUTILIZAÇÃO
CAIS DO SODRÉ RUA DE CASCAIS
CANEIRO DE ALCÂNTARA
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - REUTILIZAÇÃO
CAMARATE
APELAÇÃO
PRIOR VELHO
UNHOS
BEATO
MARVILA
SANTA MARIADOS OLIVAIS
PORTELA
MOSCAVIDE
SACAVÉM ETAR
EE00
EE13
EE14
EE15
EE16
EE17
EE18
EE04
EE12
EE06
Desenvolvimento de uma ferramenta para gestão sustentável da intercepção, drenagem e tratamento de águas residuais:
AQUASAFE
– Modelação hidráulica do sistema de drenagem
– SCADA nas Estações Elevatórias
– Implementação de um sistema de medição de caudal
– SCADA na ETAR
– Amostragem composta diária (estática) na ETAR
– Monitorização do estuário do Tejo
– Estação Metereológica
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - AQUASAFE
Udómetros
Sonda de qualidade
Precipitação
mm/h
Medidores de caudal
Caudal l/s RADAR
Precipitação
mm/h
2h forecast
CQO mg/l
CQO filtrado mg/lpH mg/lT ºC
SST (mg/l)
MODELO REDE
MODELO ESTUÁRIO
SIMTEJO APN NETWORK
MM5 MODEL METEO
MODELOETAR
ESTUARY BUOY
Bóia
pH, Clorofila a
Turbidez, nível,
Condutividade
Salinidade, TºC
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - AQUASAFE
AQUASAFE: GESTÃO SUSTENTÁVEL DE SISTEMAS DE SANEAMENTO
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - AQUASAFE
SISTEMA DE INTERCEPÇÃO E DRENAGEM
METEO
ETAR
CICLO DA ÁGUAOBJECTIVOS– Análise em tempo real de
dados medidos e/ou simulados
– Previsões e simulação de
cenários com base em modelos
numéricos
– Relatórios automáticos
– Gestão operacional da rede,
ETAR e meio receptor
– Alertas
ESTRATÉGIAS RESILIENTES - AQUASAFE