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AdP - ÁGUAS DE PORTUGAL DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA INFORMATIVA – SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS
DE ABASTECIMENTO COMPLEMENTARES AOS SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
MAIO DE 2005
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM
PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
António Macieira AntunesCarla Cupido
Margarida SilvaTiago Carvalho
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE
MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
ÍNDICE
1. ENQUADRAMENTO ................................................................................................................................... 3 2. METODOLOGIA PARA DESENVOLVIMENTO DO PLANO ............................................................... 6
2.1. ABORDAGEM GERAL ....................................................................................................................... 6 2.2. CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO DE PARTIDA....................................................................... 8
2.2.1. Objectivos ................................................................................................................................... 8 2.2.2. Levantamento das Infra-estruturas do Sistema .................................................................... 9 2.2.3. Quantificação das Perdas Físicas e das Perdas Comerciais ........................................... 10 2.2.4. Determinação das Origens e Causas das Perdas ............................................................. 15 2.2.5. Avaliação do Sistema a partir de Indicadores de Desempenho....................................... 16 2.2.6. Síntese da Metodologia .......................................................................................................... 17
2.3. FIXAÇÃO DE METAS ....................................................................................................................... 18 2.3.1. Objectivos ................................................................................................................................. 18 2.3.2. Identificação dos Factores de Influência e Controlo de Perdas ....................................... 20 2.3.3. Cálculo do Nível Económico de Fugas ................................................................................ 21 2.3.4. Desenvolvimento de uma Estratégia de Controlo de Perdas ........................................... 22 2.3.5. Síntese da Metodologia .......................................................................................................... 22
2.4. DEFINIÇÃO DO PROGRAMA DE MEDIDAS ............................................................................... 23 2.4.1. Objectivos ................................................................................................................................. 23 2.4.2. Caracterização das Medidas de Acção................................................................................ 24 2.4.3. Programação da Realização das Medidas .......................................................................... 25 2.4.4. Alocação de Meios Humanos e Materiais a cada Grupo de Medidas............................. 26 2.4.5. Síntese da Metodologia .......................................................................................................... 27
3. IMPLEMENTAÇÃO DO PLANO.............................................................................................................. 28 3.1.1. Objectivos ................................................................................................................................. 28 3.1.2. Treino e Sensibilização das Equipas de Operação............................................................ 29 3.1.3. Execução do Programa de Medidas..................................................................................... 30 3.1.4. Auditoria e Monitorização Contínua dos Objectivos Fixados............................................ 31
4. CONCLUSÕES........................................................................................................................................... 33
GLOSSÁRIO
ANEXOS ANEXO A – CARACTERIZAÇÃO DAS PERDAS DE ÁGUA E SUAS CAUSAS
ANEXO B – DETECÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FUGAS
ANEXO C – BALANÇO HÍDRICO E INDICADORES DE DESEMPENHO
ANEXO D – CONSIDERAÇÕES SOBRE O NÍVEL ECONÓMICO DE FUGAS
ANEXO E – MEDIDAS DE ACÇÃO A IMPLEMENTAR
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1. ENQUADRAMENTO
As empresas multimunicipais de abastecimento de água são responsáveis pela produção e
entrega de água para consumo humano aos municípios abrangidos pela sua área de
concessão. Estes, por conseguinte, são responsáveis pelo fornecimento aos consumidores
finais através dos sistemas em baixa.
Uma parte importante do volume de água captado nos sistemas multimunicipais perde-se no
tratamento e durante o transporte até ao consumidor final, assumindo por vezes um peso
significativo, quer nos custos de investimento, quer nos encargos de exploração dos sistemas.
Na procura da racionalidade económica e ambiental dos sistemas, torna-se imperativo introduzir
na sua gestão, mecanismos que conduzam a uma evolução gradual da redução de perdas nas
infra-estruturas de abastecimento de água, contribuindo assim para uma maior eficiência no
serviço prestado às populações.
Todos os estudos disponíveis em Portugal são unânimes em relação à situação actual do país
nesta matéria. Em média, as perdas em sistemas de abastecimento de água situam-se em
valores muito acima dos aceitáveis, sendo actualmente da ordem dos 35%1, com várias
situações acima dos 50%. Assim, um dos objectivos a atingir por todas as entidades
responsáveis pelo serviço público de abastecimento de água deverá ser a redução gradual de
perdas até ao limite economicamente adequado, que se situa entre 15% e 20%. Nesse sentido,
é conveniente que cada entidade gestora possua um plano de acção que defina medidas
concretas, incluindo a respectiva calendarização e os custos associados, para o cumprimento
desse objectivo.
As perdas de água nos sistemas de abastecimento devem ser encaradas como um problema
multidimensional, com um elevado impacto nas várias vertentes da entidade gestora:
É, normalmente, a principal motivação das entidades gestoras para a implementação de um controlo activo de perdas. Estima-se que, anualmente, o custo de produção e transporte do volume de água que se perde nos sistemas em Portugal ascende a 192 milhões de euros.
EconómicoFinanceira
A existência de fugas de água num sistema é inevitável, mas um elevado volume de perdas reais indicia que a rede não se encontra em boas condições. Uma gestão técnica adequada permite optimizar o nível de perdas.
Técnica
O combate às perdas de água e a diminuição do volume de água perdido concretiza uma politica ambientalmente adequada, contribuindo assim para a conservação da Natureza e para uma politica de gestão dos recursos hídricos sustentável.
Ambiental
1 Normalmente refere-se ao volume de água não facturada e não a volume de água perdido. CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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É reconhecido que a maior parcela de perdas num sistema de abastecimento ocorre nas redes
de distribuição. Tendo em conta a necessária articulação funcional entre o sistema em alta e os
sistemas em baixa complementares, as empresas multimunicipais terão um papel muito
importante na sensibilização e prestação de apoio técnico aos municípios para a implementação
de uma estratégia que conduza à redução de perdas nos sistemas em baixa.
Assim, o presente documento pretende contribuir com algumas orientações práticas e
metodologias de abordagem para a elaboração e implementação de planos de minimização de
perdas em sistemas de abastecimento de água. Para tal, apresenta-se um conjunto de aspectos
técnicos essenciais à definição de estratégias ambiental e economicamente adequadas e
adaptáveis à realidade de cada município.
O documento encontra-se estruturado conforme ilustrado na figura seguinte, cobrindo uma série
de abordagens técnicas e procedimentos para a implementação de uma estratégia para a
redução de perdas de água, introduzindo os conhecimentos necessários à optimização do
serviço de abastecimento.
A chave para o desenvolvimento de um Plano de Minimização de Perdas é o conhecimento das
razões que levam à perda de água no sistema de abastecimento e dos factores que as
influenciam. Só a partir do conhecimento destas informações será possível desenvolver as
técnicas e procedimentos dirigidos à especificidade do sistema e dos factores locais.
Consoante os problemas e constrangimentos existentes nas entidades gestoras e de acordo
com as suas características organizacionais e físicas, deverão ser seleccionadas as medidas de
Pontos onde existem fugas são potenciais fontes de contaminação (nos sistemas não pressurizados). Mesmo que o investimento não seja compensador economicamente, a redução de perdas deverá valorizar a componente de saúde pública promovendo a sua prevenção.
Saúde Pública
Perante a sociedade e os consumidores a perda de água é um dos factores mais visíveis da ineficiência da entidade gestora (imagem exterior da entidade gestora) e contribui para o aumento do custo da água consumida (tarifa).
Social
1. Enquadramento2. Metodologia para o desenvolvimento do Plano3. Implementação do Plano4. Conclusões
Anexo ACaracterização
de Perdas
Anexo BDetecção e Localização
de Fugas
Anexo CBalanço Hídrico e
Indicadores de Desempenho
Anexo DNível Económico
de Fugas
Anexo EMedidas de Acção
a Implementar
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acção aqui apresentadas, com as necessárias adaptações sempre que os problemas
identificados diferirem dos abordados. Pretende-se assim fornecer uma ferramenta facilitadora
que apoie as entidades gestoras dos sistemas em baixa no combate ao desperdício de água.
No final do documento é apresentado um glossário que contem as principais definições da
terminologia utilizada.
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2. METODOLOGIA PARA DESENVOLVIMENTO DO PLANO
2.1. ABORDAGEM GERAL
A definição de uma estratégia coerente e eficaz para a redução de perdas em sistemas de
abastecimento de água deve basear-se numa sequência de passos-chave a seguir
esquematizados:
A sua concretização, para um determinado contexto, deve ser:
Avaliação da dimensão do problema
Definição de uma estratégia de controlo de perdas
Medição zonada
VIA
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Localização de fugas
Avaliação de resultados
Reparação
Gestão de pressões
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Específica, para ter em conta todos os factores relevantes do sistema ou de
determinada zona do sistema (evitando comparações não suficientemente
fundamentadas com outras entidades gestoras);
Temporal, com objectivos bem definidos e evolutivos ao longo do tempo;
Integrada a todos os níveis do sistema: produção, adução, armazenamento,
distribuição e facturação;
Mobilizadora, agregando os diferentes níveis das estruturas operacionais da entidade
gestora.
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Assim, para a concretização de um Plano de Minimização de Perdas é essencial, em primeiro
lugar, que toda a estrutura operacional da entidade gestora esteja verdadeiramente
comprometida com o objectivo de minimizar as perdas de água verificadas no sistema. Neste
sentido, a equipa responsável pela gestão deve programar temporalmente metas objectivas,
credíveis e atingíveis, demonstrar o seu empenho na concretização dessas metas e dotar as
equipas operacionais com os meios necessários.
Como parte integrante da sua estratégia global de redução de perdas, destacam-se em seguida
algumas orientações de ordem genérica que devem ser tidas em conta pela entidade gestora:
É recomendável que a estratégia de redução de perdas seja mantida em permanente
actualização e que seja sujeita a uma auditoria anual, através de um especialista interno ou
externo. Nesta actualização devem ser tidas em consideração evoluções do objectivo e
alterações da estratégia face a novos critérios e informações.
Com a implementação do Plano de Acção são expectáveis os seguintes resultados:
Realização de um evento de divulgação do Plano, eventualmente em forma de seminário, que mobilize as equipas, explique a importância de cada um no sucesso do Plano e que ajude a passar a mensagem de que o Plano está em curso e o topo da organização está empenhada.
Formação e treino de todo o pessoal, e não apenas dos que estarão directamente envolvidos na implementação do Plano.
Utilização de prémios de desempenho junto das equipas de gestão do sistema. O pessoal responsável pela manutenção deverá ser premiado pelo bom estado de funcionamento dos equipamentos de controlo de perdas, podendo ser adoptadas acções disciplinares para os não cumpridores.
Publicitação interna e externa junto dos consumidores, das metas definidas e dos resultados obtidos.
Aumento da receita;
Melhoria do desempenho operacional;
Melhor utilização da infra-estrutura;
Adiamento de novos investimentos;
Melhoria da imagem da empresa junto dos consumidores;
Maior rentabilização do recurso água.
Em termos metodológicos, a implementação de um Plano de Minimização de Perdas deverá ser
antecedido por um conjunto de etapas que se passam a ilustrar no organigrama seguinte:
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Nos capítulos seguintes detalha-se cada um destes passos e descrevem-se as metodologias
mais adequadas para o desenvolvimento e implementação do plano.
3º PASSO – Definição do Programa de Medidas3º PASSO – Definição do Programa de Medidas
CARACTERIZAÇÃO DE ACÇÕES IMEDIATAS E
DE MEDIDAS DE CURTO / MÉDIO PRAZO
CARACTERIZAÇÃO DE ACÇÕES IMEDIATAS E
DE MEDIDAS DE CURTO / MÉDIO PRAZO
ALOCAÇÃO DOS MEIOS HUMANOS E
MATERIAIS A CADA GRUPO DE MEDIDAS
ALOCAÇÃO DOS MEIOS HUMANOS E
MATERIAIS A CADA GRUPO DE MEDIDAS
4º PASSO – Implementação do Plano4º PASSO – Implementação do Plano
PROGRAMAÇÃO DA REALIZAÇÃO
DAS MEDIDAS
PROGRAMAÇÃO DA REALIZAÇÃO
DAS MEDIDAS
TREINO E SENSIBILIZAÇÃO DAS EQUIPAS DE
OPERAÇÃO
TREINO E SENSIBILIZAÇÃO DAS EQUIPAS DE
OPERAÇÃO
AUDITORIA E MONITORIZAÇÃO CONTÍNUA DOS
OBJECTIVOS FIXADOS
AUDITORIA E MONITORIZAÇÃO CONTÍNUA DOS
OBJECTIVOS FIXADOS
LEVANTAMENTO DAS INFRA-
ESTRUTURAS DO SISTEMA
LEVANTAMENTO DAS INFRA-
ESTRUTURAS DO SISTEMA
1º PASSO – Caracterização da Situação de Partida1º PASSO – Caracterização da Situação de Partida
AVALIAÇÃO DAS PERDAS TOTAIS
AVALIAÇÃO DAS PERDAS TOTAIS
DETERMINAÇÃO DAS ORIGENS DAS PERDAS
DETERMINAÇÃO DAS ORIGENS DAS PERDAS
AVALIAÇÃO DO SISTEMA A PARTIR DE
INDICADORES DE DESEMPENHO
AVALIAÇÃO DO SISTEMA A PARTIR DE
INDICADORES DE DESEMPENHO
2º PASSO – Fixação de Metas2º PASSO – Fixação de Metas
IDENTIFICAÇÃO DOS FACTORES DE INFLUÊNCIA E CONTROLO DE
PERDAS
IDENTIFICAÇÃO DOS FACTORES DE INFLUÊNCIA E CONTROLO DE
PERDAS
DESENVOLVIMENTO DE UMA ESTRATÉGIA
DE CONTROLO DE PERDAS
DESENVOLVIMENTO DE UMA ESTRATÉGIA
DE CONTROLO DE PERDAS
CÁLCULO DO NÍVEL
ECONÓMICO DE FUGAS
CÁLCULO DO NÍVEL
ECONÓMICO DE FUGAS
EXECUÇÃO DO PROGRAMA DE
MEDIDAS
EXECUÇÃO DO PROGRAMA DE
MEDIDAS
2.2. CARACTERIZAÇÃO DA SITUAÇÃO DE PARTIDA
2.2.1. Objectivos
Para o adequado desenvolvimento de um Plano de Minimização de Perdas é essencial, numa
primeira fase a caracterização das perdas de água no sistema de abastecimento (Anexo A), identificando as suas origens e causas.
A obtenção dessa informação exige o conhecimento exaustivo do sistema de abastecimento e
do seu modo de exploração devendo ser respondidas as seguintes questões:
Qual o estado das infra-estruturas do sistema?
Qual o volume de água que se perde?
Qual a origem dessas perdas de água?
Quais as causas?
Qual a estratégia que poderá ser introduzida para reduzir as perdas e melhorar o
desempenho?
Como manter a estratégia?
Para dar resposta a estas questões deverá:
Ser feito um levantamento exaustivo das infra-estruturas do sistema (cadastro), tendo
por objectivo a sua caracterização para efeitos de eventuais intervenções.
Ser efectuado um balanço hídrico de cada sub-sistema de abastecimento, que
conduzirá à determinação do volume de água perdido no sistema, e à identificação
das zonas onde ocorrem as maiores perdas.
Recorrer a indicadores de desempenho, destinados a medir a qualidade dos serviços
prestados pelas entidades gestoras no combate às perdas de água. CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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Delinear, tendo como base o balanço hídrico, um programa estratégico de intervenção
na redução das perdas de água, que deverá ser acompanhado pela definição e
implementação de indicadores de desempenho, garantindo assim a sua continuidade,
eficiência e eficácia.
rocesso contínuo e sistemático passando assim a fazer parte da
No organ
partida e
2.2.2.
O levantame z de
q lizado é uma das ferramentas
LEVANTAMENTO DAS INFRA-
ESTRUTURAS DO SISTEMA
Considerar a actividade de redução e controlo de perdas não limitada no tempo,
incorporando-a num p
cultura da entidade operadora. A assimilação deste processo e desta cultura poderá
ser, preferencialmente, formalizada através da criação de uma unidade administrativa
horizontal, com a função específica de controlo e redução de perdas.
igrama seguinte identificam-se as principais etapas da caracterização da situação de
as principais acções a desenvolver em cada uma delas.
1º PASSO – Caracterização da Situação de Partida1º PASSO – Caracterização da Situação de Partida
LEVANTAMENTO DAS INFRA-
ESTRUTURAS DO SISTEMA
• Definição das Zonas de Medição e Controlo
• Realização do balanço hídrico• Volume de água entrada no sistema• Avaliação dos consumos autorizados (facturados e não
facturados)• Quantificação das perdas aparentes e das perdas reais
Por Zona de Medição e Controlo:VOLUME DE PERDAS FÍSICASVOLUME DE PERDAS COMERCIAIS
• Determinação das origens das perdas de água (FÍSICAS E COMERCIAIS)
• Avaliação do sistema a partir dos indicadores de desempenho recomendados pelo IRAR
• Definição das Zonas de Medição e Controlo
• Realização do balanço hídrico• Volume de água entrada no sistema• Avaliação dos consumos autorizados (facturados e não
facturados)• Quantificação das perdas aparentes e das perdas reais
Por Zona de Medição e Controlo:VOLUME DE PERDAS FÍSICASVOLUME DE PERDAS COMERCIAIS
• Determinação das origens das perdas de água (FÍSICAS E COMERCIAIS)
• Avaliação do sistema a partir dos indicadores de desempenho recomendados pelo IRAR
• Rede:• Localização,
extensão e diâmetros
• Materiais• Idade• Estado de
conservação• Divisão por
sectores e patamares de pressão
• Histórico das intervenções
• Reservatórios• Capacidade• Tipo• Idade• Estado de
conservação• Modo de
gestão• Histórico das
intervenções• Contadores
• Rede:• Localização,
extensão e diâmetros
• Materiais• Idade• Estado de
conservação• Divisão por
sectores e patamares de pressão
• Histórico das intervenções
• Reservatórios• Capacidade• Tipo• Idade• Estado de
conservação• Modo de
gestão• Histórico das
intervenções• Contadores
AVALIAÇÃO DAS PERDAS TOTAIS
AVALIAÇÃO DAS PERDAS TOTAIS
DETERMINAÇÃO DAS ORIGENS DAS PERDAS
DETERMINAÇÃO DAS ORIGENS DAS PERDAS
AVALIAÇÃO DO SISTEMA A PARTIR DE
INDICADORES DE DESEMPENHO
AVALIAÇÃO DO SISTEMA A PARTIR DE
INDICADORES DE DESEMPENHO
Levantamento das Infra-estruturas do Sistema
nto e a caracterização de infra-estruturas é fundamental para a gestão efica
ualquer sistema. A existência de um cadastro completo e actua
basilares para a operação e manutenção de um sistema de abastecimento de água, e por
conseguinte para a caracterização da situação de referência e definição do ponto de partida de
qualquer Plano de Minimização de Perdas.
Na maioria dos sistemas, a actualização do cadastro e a compilação da informação relativa à
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sua operação corrente, acaba por não ser considerada uma actividade primordial, verificando-se
compilação da informação relativa ao traçado rigoroso das redes, localização de
ção recolhida deve ser
A estimativa das perdas num sistema de abastecimento é feita através da comparação entre
d m is pontos desse
(económicas ou aparentes) pode ser efectuada mediante trabalho técnico de campo,
abilizada – e as perdas físicas determinadas.
volume de perda de água. Para tal, deverão ser definidos os locais
um desfasamento mais ou menos lato entre as ocorrências e a sua inserção no cadastro. As
ocorrências usuais de exploração, tais como avarias ou roturas, normalmente não são anexadas
ao cadastro, acabando por se perderem ou ficar simplesmente retidas ao nível dos operadores
do sistema.
Com o aparecimento e divulgação dos sistemas de informação geográfica, mais ou menos
complexos, a
órgãos de manobra e segurança, informações físicas (material, diâmetro, idade, estado de
conservação, …), pressão de serviço e histórico de intervenções, simplificou-se, embora o
sucesso desta tarefa esteja dependente de uma correcta sistematização de procedimentos que
assegurem de forma coordenada a compilação da informação recolhida.
O levantamento rigoroso do sistema de abastecimento de água torna-se assim um passo
fundamental para a caracterização da situação de partida. Toda a informa
sempre compilada e sistematizada de forma uniforme para permitir posteriormente a sua fácil
utilização pelas diferentes áreas funcionais, não sendo obrigatória a adopção de sistemas de
informação complexos. A organização da informação deve ser simples e amigável para quem a
fornece e para quem a consulta e adequada à capacidade tecnológica da entidade gestora.
2.2.3. Quantificação das Perdas Físicas e das Perdas Comerciais
ois volu es de água: o entrado num ponto do sistema e o recebido num ou ma
sistema, situados na exclusiva área de influência desse ponto de entrada. O grau de detalhe e
de rigor com que se consegue estabelecer esta relação é fundamental na avaliação das perdas
de água.
Uma maneira simples, mas menos rigorosa, de identificar e separar as perdas físicas das
comerciais
utilizando como metodologia a análise dos histogramas (registo contínuo) de consumo dos
volumes de água entrados e saídos do sistema. Analisando os consumos nocturnos
estabilizados durante a madrugada, e subtraindo-se os consumos contínuos verificados nesse
período (fábricas, hospitais e outros), obtêm-se, na quase totalidade, as perdas físicas no
sistema.
As perdas comerciais serão a diferença entre as perdas totais de água na distribuição – Água
Não Cont
No Anexo A são apresentados os passos a seguir para a avaliação de cada uma das parcelas
das perdas totais.
Através do cálculo do balanço hídrico é possível obter de uma forma mais consistente e rigorosa
a quantificação do
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estratégicos de medição de modo a permitir avaliar os seguintes volumes de água: produzida,
fornecida a cada sistema de medição, adquirida ao exterior (importada) e vendida ao exterior
(exportada e consumida internamente).
Em sistemas de distribuição de água em que o índice de medição se aproxime de 100%, onde
as ligações clandestinas tenham pouca importância e exista uma programação eficaz e contínua
Um dos métodos mais utilizados para a detecção de fugas e outras perdas a nível da
macroescala
dos com prudência
dicado, este processo é interactivo e as ZMC
s, estudadas as condicionantes, definidas as melhores
O volum quantificado através do cálculo do balanço hídrico. Um
balanço híd s registados dos volumes de água
Trabalho da International Water Association (IWA) sobre
de adequação e manutenção preventiva de contadores, onde o combate às fraudes e às
ligações clandestinas seja efectivo, as perdas mensuráveis tenderão a reflectir completamente
as perdas físicas de água.
2.2.3.1. Divisão das redes de distribuição em Zonas de Medição e Controlo
da rede de distribuição, de forma contínua e periódica, é aquele que utiliza Zonas
de Medição e Controlo (ZMC). Estas zonas, uma vez definidas, servem de suporte a todas as
fases de preparação e implementação do Plano de Minimização de Perdas.
A implementação de uma Zona de Medição e Controlo para detecção de fugas em redes de
distribuição pressupõe um conjunto de procedimentos que devem ser segui
de forma a evitar a deterioração das condições de funcionamento hidráulico da rede,
prejudicando o abastecimento aos consumidores.
No organigrama apresentado no Anexo B estão identificadas as actividades que devem ser
executadas para a definição das ZMC. Conforme in
definidas numa primeira fase podem ser reajustadas em função da evolução das condições de
funcionamento do sistema.
Com este método consegue-se concentrar esforços numa zona isolada onde são efectuadas em
intervalos regulares as mediçõe
metodologias de localização e de detecção de fugas e assim definir o plano estratégico de
redução e controlo de perdas para essa zona. Através desta análise, a extrapolação para outros
sectores semelhantes do sistema de distribuição permitirá a obtenção de resultados globais
mais eficientes.
2.2.3.2. Balanço hídrico
e de água perdido pode ser
rico rigoroso, baseado nas estimativas ou valore
captada, importada, exportada e consumida, é fundamental para a avaliação das perdas.
Normalmente o balanço hídrico é calculado para um período de 12 meses, pelo que representa
a média anual de todas as variáveis.
Dada a elevada diversidade de metodologias e definições para o cálculo do balanço hídrico,
adoptou-se o definido pelo Grupo de
Perdas de Água.
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Este balanço decompõe a água importada em dois grandes volumes, consumo autorizado e
perdas de água, durante o período de referência (normalmente um ano).
água, medido ou não
r divididas
(medida ou não) quantifica o volume de água não facturada. O
, desde a captação da água bruta até ao consumo de água
O consumo autorizado é constituído por duas parcelas: o consumo autorizado facturado e o
consumo autorizado não facturado. À primeira corresponde o volume de
medido (estimado), fornecido aos clientes do sistema de abastecimento e inclui a água
exportada para outros sistemas. À segunda corresponde a água fornecida à própria entidade
gestora do sistema e a todas as outras entidades que estejam implícita ou explicitamente
autorizadas a consumi-la (na lavagem de ruas, lavagem de colectores e condutas, combate a
incêndios, rega de jardins municipais, fontanários, balneários e lavadouros públicos).
O volume correspondente às perdas de água resulta da diferença entre a água
captada/importada pelo sistema e o consumo autorizado. Estas perdas podem se
entre perdas físicas e comerciais. As perdas reais são as perdas físicas de água do sistema em
pressão que ocorrem até ao contador do consumidor. O volume destas perdas, materializado
através de todos os tipos de fissuras, roturas e extravasamentos, depende da frequência, do
caudal (que depende da pressão) e da duração média de cada fuga. As perdas comerciais
resultam das imprecisões nas medições, tanto da água importada como da que é fornecida aos
consumidores ou exportada. Os consumos não autorizados (furtos de água) também contribuem
para as perdas comerciais.
A diferença entre o volume de água captada/importada pelo sistema e o volume de água
facturada aos consumidores
consumo autorizado não facturado, as perdas comerciais e as físicas são as três parcelas
constituintes da água não facturada.
Na figura abaixo ilustram-se as principais entradas e saídas de água num sistema típico de
abastecimento, por ordem sequencial
pelos clientes. Alguns sistemas serão certamente mais simples, não tendo todas as
componentes representadas.
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(*) - a importação ou a exportação de água bruta podem ocorrer em qualquer ponto a montante do tratamento(**) - a importação ou a exportação de água tratata podem ocorrer em qualquer ponto a jusante do tratamento
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(*)
Fonte: IWA
A experiência evidencia que o cálculo completo do balanço hídrico com uma exactidão razoável
é particularmente difícil quando para uma parte significativa dos clientes não são feitas
medições. Nesses casos, o consumo autorizado deve ser estimado a partir de medições em
amostras com um número suficiente de ligações individuais e com tipologias de consumidores
representativas do ponto de vista estatístico.
O cálculo do balanço hídrico requer estimativas dos volumes de água em cada ponto de
controlo de caudal assinalado na figura acima. Sempre que possível deve recorrer-se a
medidores calibrados. Na sua ausência, será necessário utilizar estimativas baseadas em
outros dados disponíveis ou aplicar outras técnicas de engenharia fiáveis.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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Passos para calcular a água não facturada e as perdas de água (Fonte: IWA)
Passo 0: Definir os limites exactos do sistema (ou sector de rede) a auditar; definir as datas de
referência (um ano).
Passo 1: Determinar o volume de água entrada no sistema e introduzi-lo na Coluna A.
Passo 2: Determinar o consumo facturado medido e o consumo facturado não medido na Coluna D;
introduzir o total destes como consumo autorizado facturado (Coluna C) e como água
facturada (Coluna E)
Passo 3: Calcular o volume de água não facturada (Coluna E) subtraindo a água facturada (Coluna E)
à água entrada no sistema (Coluna A).
Passo 4: Definir o consumo não facturado medido e o consumo não facturado não medido na Coluna
D; registar o total em consumo autorizado não facturado na Coluna C.
Passo 5: Somar os volumes correspondentes ao consumo autorizado facturado e ao consumo
autorizado não facturado da Coluna C; introduzir o resultado como consumo autorizado
(Coluna B).
Passo 6: Calcular as perdas de água (Coluna B) como a diferença entre a água entrada no sistema
(Coluna A) e o consumo autorizado (Coluna B).
Passo 7: Avaliar, usando os melhores métodos disponíveis, as parcelas do uso não autorizado e dos
erros de medição (Coluna D), somá-las e registar o resultado em perdas comerciais (Coluna
C).
Passo 8: Calcular as perdas físicas (Coluna C) subtraindo as perdas comerciais (Coluna C) às perdas
Fugas nos ramais (a montante da medição) [m3/ano]
Fugas e extravasamentos nos reservatórios de adução e/ou
distribuição [m3/ano]
Fugas nas condutas de aduçãoe/ou distribuição [m3/ano]
Perdas reais nas condutas de água bruta e no tratamento (quando aplicável) [m3/ano]
Perdas reais [m3/ano]
Perdas de água por erros de medição [m3/ano]
Uso não autorizado [m3/ano]Perdas aparentes
[m3/ano]
Perdas de água totais [m3/ano]
Consumo nem medido nem facturado [m3/ano]
Água não facturada [m3/ano]
Consumo medido não facturado [m3/ano]Consumo autorizado
não facturado [m3/ano]
Consumo não medido facturado[m3/ano]
Água facturada [m3/ano]
Consumo medido facturado (incluindo água exportada)
[m3/ano]Consumo autorizado facturado [m3/ano]
Consumo autorizado total
[m3/ano]
Água entrada no sistema [m3/ano]
EDCBA
Fugas nos ramais (a montante da medição) [m3/ano]
Fugas e extravasamentos nos reservatórios de adução e/ou
distribuição [m3/ano]
Fugas nas condutas de aduçãoe/ou distribuição [m3/ano]
Perdas reais nas condutas de água bruta e no tratamento (quando aplicável) [m3/ano]
Perdas reais [m3/ano]
Perdas de água por erros de medição [m3/ano]
Uso não autorizado [m3/ano]Perdas aparentes
[m3/ano]
Perdas de água totais [m3/ano]
Consumo nem medido nem facturado [m3/ano]
Água não facturada [m3/ano]
Consumo medido não facturado [m3/ano]Consumo autorizado
não facturado [m3/ano]
Consumo não medido facturado[m3/ano]
Água facturada [m3/ano]
Consumo medido facturado (incluindo água exportada)
[m3/ano]Consumo autorizado facturado [m3/ano]
Consumo autorizado total
[m3/ano]
Água entrada no sistema [m3/ano]
EDCBA
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de água (Coluna C).
Passo 9: Avaliar as parcelas das perdas físicas (Coluna D) usando os melhores métodos disponíveis
(análise de caudais nocturnos, cálculos de frequência/caudal/duração das roturas,
modelação, etc.), somá-las e comparar com o resultado das perdas físicas (Coluna C).
Se o cálculo do balanço hídrico não for para além do passo 3, como no caso dos balanços
hídricos mais simples e tradicionais, o único indicador que pode ser calculado, como veremos
mais à frente, é o indicador financeiro “Água não facturada por volume”. É por isso importante
completar o cálculo até ao passo 8 (de preferência até ao passo 9), para distinguir, da melhor
forma possível, as perdas de água físicas das comerciais. No Anexo C, apresenta-se a
definição de cada uma das variáveis a contabilizar.
2.2.4. Determinação das Origens e Causas das Perdas
Através da análise das diversas componentes de um sistema de abastecimento de água e do
levantamento de toda a informação já referida, é possível identificar as origens e determinar as
causas das perdas.
A maior contribuição para o volume de água perdido ocorre normalmente no sistema de
distribuição devido ao maior número de acessórios e juntas ao longo das condutas e das
respectivas derivações para os ramais prediais, que contribuem fortemente para o aumento do
volume de perdas nestas infra-estruturas. Acrescenta-se ainda que a frequência de novas
roturas, por km de conduta, é superior nos ramais prediais do que nas condutas principais.
Embora na maioria dos sistemas, o caudal perdido em média por rotura seja maior nas
condutas de distribuição do que nas ligações prediais, o maior volume de água perdido ocorre,
normalmente, nestes últimos.
As diferentes causas de perdas de água resultam, essencialmente, do modo de operação da
rede de distribuição e da conservação e estado das infra-estruturas em causa.
No Anexo A são apresentadas as origens e as causas mais comuns das perdas físicas e
comerciais em sistemas de abastecimento de água, de onde se destacam:
Estado e conservação da rede de distribuição;
Práticas correntes e metodologia de operação e gestão da rede incluindo a
monitorização de caudais e pressão;
Nível tecnológico na monitorização e detecção de fugas;
Equipa e sua capacidade/disponibilidade.
As características da região e a capacidade técnica e financeira da entidade gestora são
igualmente factores que influenciam as perdas de água.
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2.2.5. Avaliação do Sistema a partir de Indicadores de Desempenho
Após a quantificação do volume de água perdido no sistema de abastecimento de água, a
dimensão do problema poderá ser avaliada, através do cálculo de indicadores de desempenho
sob as vertentes económico-financeira, técnica e ambiental, abrangendo assim de forma
integrada todas as suas componentes.
Com este objectivo, a International Water Association (IWA) criou um grupo de trabalho que
pretendia definir um quadro de referência para os indicadores de desempenho, estruturado de
forma a satisfazer as necessidades usuais dos principais tipos de utilizadores, com especial
ênfase para as entidades gestoras de sistemas de abastecimento de água. Resultou assim a
publicação “Performance indicators for water supply services” que incorpora seis grupos de
indicadores: indicadores de recursos hídricos, de recursos humanos, infraestruturais,
operacionais, de qualidade de serviço e económico-financeiros. Os indicadores propostos
tiveram em linha de conta a experiência efectiva de muitas entidades gestoras de sistemas de
abastecimento de água.
O sistema de indicadores apresentado foi assim tido em conta para a definição de um quadro de
referência de avaliação do desempenho de cada entidade gestora na temática “Perdas de
Água”. Deste modo pretende-se apoiar as entidades gestoras na definição do Plano de
Minimização de Perdas fundamentado em indicadores de desempenho como forma de medida
da eficiência na utilização optimizada dos recursos disponíveis para a produção do serviço e da
eficácia do cumprimento dos objectivos de gestão definidos.
Segundo o IWA, um indicador de desempenho é uma medida quantitativa de um aspecto
particular do desempenho da entidade gestora ou do seu nível de serviço. É um instrumento de
apoio à monitorização da eficiência e eficácia da entidade gestora, simplificando uma avaliação
que de outro modo seria mais complexa e subjectiva.
No vasto conjunto de indicadores propostos pelo IWA existe um subconjunto particularmente
orientado para a avaliação do desempenho da entidade gestora relativamente às perdas de
água. O desempenho associado à gestão das perdas de água deverá ser medido utilizando três
grupos distintos de indicadores: recursos hídricos (WR), operacional (Op) e financeiro (Fi).
Apresentam-se de seguida os indicadores de desempenho a utilizar. De referir que é
recomendável que o cálculo de cada indicador seja feito apenas com uma base anual.
Recomenda-se a leitura conjunta com o Anexo C, onde são definidas as variáveis e as
expressões de cálculo de cada um dos indicadores que a seguir se apresentam:
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Perdas aparentes durante o período de referência / (Água entrada no sistema –Água bruta exportada – Água tratada
exportada) durante o período de referência x 100
Perdas aparentes (%)Op25
Valor dos componentes de água sem proveito / custos correntes anuais x 100,
durante o período de referência
Água não facturada em termos de custo (%)Fi47
Água não facturada / Água entrada no sistema x 100, durante o período de
referência
Água não facturada em termos de volume (%)Fi46
Perdas reais (Op27) / Perdas reais mínimas (*) (quando o sistema está em
pressão) Índice infra-estrutural de fugas (-)Op29
Perdas reais durante o período de referência x 1000 / (Comprimento de
condutas x Número de horas em que o sistema está em pressão durante o
período de referência / 24)
Perdas reais por comprimento de conduta (l/km/dia com sistema em
pressão)Op28
Perdas reais durante o período de referência x 1000 / (Número de ramais x Número de horas em que o sistema está
em pressão durante o período de referência / 24)
Perdas reais por ramal (l/ramal/dia com sistema em pressão)Op27
Perdas aparentes durante o período de referência / Água entrada no sistema durante o período de referência x 100
Perdas aparentes por volume de água entrada no sistema (%)Op26
(Perdas de água durante o período de referência x 365 / duração do período de referência) / Comprimento de condutas
Perdas de água por comprimento de conduta (m3/km/ano)Op24
(Perdas de água durante o período de referência x 365 / duração do período de
referência) / Número de ramais.
Perdas de água por ramal (m3/ramal/ano)Op23
Perdas reais durante o período de referência / Água entrada no sistema durante o período de referência x 100
Ineficiência na utilização de recursos hídricos (%)WR1
DEFINIÇÃOINDICADOR
Perdas aparentes durante o período de referência / (Água entrada no sistema –Água bruta exportada – Água tratada
exportada) durante o período de referência x 100
Perdas aparentes (%)Op25
Valor dos componentes de água sem proveito / custos correntes anuais x 100,
durante o período de referência
Água não facturada em termos de custo (%)Fi47
Água não facturada / Água entrada no sistema x 100, durante o período de
referência
Água não facturada em termos de volume (%)Fi46
Perdas reais (Op27) / Perdas reais mínimas (*) (quando o sistema está em
pressão) Índice infra-estrutural de fugas (-)Op29
Perdas reais durante o período de referência x 1000 / (Comprimento de
condutas x Número de horas em que o sistema está em pressão durante o
período de referência / 24)
Perdas reais por comprimento de conduta (l/km/dia com sistema em
pressão)Op28
Perdas reais durante o período de referência x 1000 / (Número de ramais x Número de horas em que o sistema está
em pressão durante o período de referência / 24)
Perdas reais por ramal (l/ramal/dia com sistema em pressão)Op27
Perdas aparentes durante o período de referência / Água entrada no sistema durante o período de referência x 100
Perdas aparentes por volume de água entrada no sistema (%)Op26
(Perdas de água durante o período de referência x 365 / duração do período de referência) / Comprimento de condutas
Perdas de água por comprimento de conduta (m3/km/ano)Op24
(Perdas de água durante o período de referência x 365 / duração do período de
referência) / Número de ramais.
Perdas de água por ramal (m3/ramal/ano)Op23
Perdas reais durante o período de referência / Água entrada no sistema durante o período de referência x 100
Ineficiência na utilização de recursos hídricos (%)WR1
DEFINIÇÃOINDICADOR
(*) Ver capítulo 3 do Anexo C
2.2.6. Síntese da Metodologia
Com base na metodologia definida pelo Grupo de Trabalho promovido pelo IRAR/LNEC no
âmbito do “Controlo de Perdas de Água em Sistemas de Adução e Distribuição” sistematiza-se
no esquema seguinte os passos a seguir para a abordagem do problema.
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Avaliação da dimensão do problema
Definição de uma estratégia de controlo de perdas
Medição zonada
VIA
S PA
RA
AB
OR
DA
GEM
DO
PR
OB
LEM
A
Localização de fugas
Avaliação de resultados
Reparação
Gestão de pressões
Balanço hídrico
Cálculo dos indicadores de desempenho
Avaliação global da situação
Controlar activamente as perdas?
Definição de estratégia de
controlo
Definição de estratégia de manutenção
sim não
CAR
ACTE
RIZ
AÇÃO
DA
SITU
AÇÃO
DE
PAR
TID
A
FIXA
ÇÃO
DE
MET
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EFIN
IÇÃO
DO
PR
OG
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A D
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EDID
ASIM
PLEM
ENTA
ÇÃO
E AV
ALIA
ÇÃO
DO
PLA
NO
2.3. FIXAÇÃO DE METAS
2.3.1. Objectivos
Após a quantificação do volume de água perdido no sistema de abastecimento e da
identificação das suas origens e causas, deverão ser fixados os objectivos a cumprir para a sua
redução.
A abordagem mais comum centra-se normalmente numa perspectiva económica, em que as
metas de redução de perdas de água são encontradas em função do investimento que
implicam. Os restantes factores técnicos, ambientais, sociais e de saúde publica são
considerados como complementares, estando em segundo plano na tomada de decisões.
A definição dos objectivos a atingir pelo plano de acção deverá ser feita de uma forma clara e
concreta, devendo a entidade gestora definir qual a meta de redução de perdas que o sistema
deverá atingir e qual o nível de perdas que deverá ser mantido a longo prazo.
Para tal deverão ser seguidos os seguintes passos:
Identificação dos factores internos (meios humanos, materiais e financeiros) e
externos (sociais, ambientais e físicas) que envolvem o sistema de distribuição de
água;
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Determinação do custo da água e do nível económico de fugas (NEF);
Identificação dos métodos de controlo activo de perdas (meios e custos).
Para a fixação de metas deverão ser tidos em conta todos os factores internos e externos à
entidade gestora, no sentido de determinar e compreender quais as condicionantes para a
definição dos seus objectivos e respectiva programação temporal.
Entende-se como factores internos aqueles que são intrínsecos à entidade gestora sendo
controlados internamente: características do sistema (idade, estado, materiais, modo de
exploração), custos de exploração e de manutenção das infra-estruturas e volume de perdas
(objecto de redução).
Os factores externos serão os associados às dificuldades de obtenção de meios económicos
para a implementação de um programa de combate às perdas, a adesão da população como
agente activo, topologia da área de implantação do sistema, etc., ou seja, são os factores que
não são controlados directamente pela entidade gestora mas dos quais esta sofre forte
influência.
Como referido, a definição de objectivos terá sempre em conta os investimentos a efectuar
sendo estes limitados superiormente pelo nível económico de fugas (NEF), isto é, pelo nível a
partir do qual o custo associado à redução de perdas num sistema de abastecimento de água,
não é viável (ver Anexo D).
No organigrama seguinte identificam-se as principais etapas da fixação de metas e as principais
acções a desenvolver em cada uma delas.
Não esquecer que a implementação de uma estratégia de redução de perdas, obriga a uma
avaliação constante dos resultados obtidos de modo a serem definidas as melhores soluções e
prioridades de investimentos.
2º PASSO – Fixação de Metas2º PASSO – Fixação de Metas
IDENTIFICAÇÃO DOS FACTORES DE INFLUÊNCIA E CONTROLO DE
PERDAS
IDENTIFICAÇÃO DOS FACTORES DE INFLUÊNCIA E CONTROLO DE
PERDAS
DESENVOLVIMENTO DE UMA ESTRATÉGIA
DE CONTROLO DE PERDAS
DESENVOLVIMENTO DE UMA ESTRATÉGIA
DE CONTROLO DE PERDAS
• Factores de Influência:
• Internos• Controlo de Perdas
Comerciais• Controlo de Perdas
Físicas
• Externos
• Factores de Influência:
• Internos• Controlo de Perdas
Comerciais• Controlo de Perdas
Físicas
• Externos
CÁLCULO DO NÍVEL
ECONÓMICO DE FUGAS
CÁLCULO DO NÍVEL
ECONÓMICO DE FUGAS
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2.3.2. Identificação dos Factores de Influência e Controlo de Perdas
A identificação de todos os factores que poderão influenciar a existência ou não de perdas de
água e as suas razões é bastante complexa dada a diversidade de casos e situações
existentes.
De qualquer modo, a curto prazo, a entidade gestora poderá identificar os factores internos que
influenciam o volume de perdas existente. Assim a entidade gestora deverá realizar um estudo
onde identifique os factores que poderão ser melhorados e modificados para criação de novas
metodologias e procedimentos de trabalho para o controlo e combate eficaz das perdas físicas e
comerciais. Apresenta-se de seguida os factores e actividades que exibem uma influência
directa no controlo das perdas físicas e comercias.
2.3.2.1. Controlo de Perdas Físicas
O controlo de perdas físicas poderá ser enquadrado pelas seguintes actividades:
Controlo de pressão na rede de distribuição;
Controlo activo de fugas;
Velocidade e qualidade de reparação;
Planeamento e gestão do sistema de distribuição.
O controlo de pressão na rede tem como objectivo minimizar as pressões do sistema e a faixa
de variação das pressões máximas, assegurando ao mesmo tempo os padrões mínimos de
qualidade de serviço. Estes objectivos são atingidos a partir da sectorização dos sistemas de
distribuição, do controlo das estações elevatórias na rede (sobrepressoras) ou pela introdução
de válvulas redutoras de pressão.
O controlo activo de fugas é, basicamente, a actividade de reparação das roturas quando se
tornam visíveis. A metodologia mais utilizada é a detecção de fugas não visíveis, realizadas
através de diversos métodos como descrito no Anexo B. Essa actividade reduz o tempo entre a
ocorrência da rotura e a sua detecção, sendo tanto menor quanto maior for a frequência de
inspecção. Uma análise de custo benefício poderá definir a frequência ideal para ser realizada
em cada área.
Desde o conhecimento da existência de uma rotura, o tempo gasto para a sua efectiva
localização e reparação é um ponto-chave para a gestão das perdas físicas num sistema. É
igualmente importante assegurar a correcta execução da reparação, que caso seja mal
efectuada irá fazer com que haja uma reincidência após a pressurização da rede de distribuição.
A prática das actividades referidas irá trazer consideráveis melhorias ao sistema devendo ser
apenas decidida a substituição de equipamentos quando, após a realização das outras
actividades, se detectarem ainda elevados índices de perdas na área em questão, uma vez que
o custo de substituição é sempre mais elevado.
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2.3.2.2. Controlo de Perdas Comerciais
O controlo de perdas comerciais poderá ser feito através da observação dos consumos
clandestinos, dos erros de medição e leitura e do volume de água não medida – facturada e não
facturada.
A partir da implementação de um sistema de medição de caudais e de um correcto
processamento de dados, de modo a ser construído um cadastro comercial consistente e
coordenado com o cadastro físico, cada um desses factores poderá ser controlado e corrigido.
Juntamente com uma equipa de recursos humanos devidamente motivada e formada, a
redução das perdas comerciais tenderá para o mínimo economicamente viável.
2.3.3. Cálculo do Nível Económico de Fugas
Como referido, para a fixação de metas quantitativas para a redução de perdas nos sistemas de
abastecimento de água deve ser determinado o nível económico de fugas (NEF), o qual varia
em função das características do sistema em apreço (Anexo D).
O NEF define-se como o nível abaixo do qual não é compensador, em termos de custo,
continuar a executar investimentos para diminuir o volume de perdas de água. O nível
económico de fugas pode ainda ser entendido como o custo de redução de perdas em que uma
unidade de volume é igual ao custo de produção dessa unidade de água. Surge assim, como
consequência, que a operação de um sistema de distribuição de água no nível económico
resulte na mais baixa combinação entre o custo de acções de controlo de perdas e o preço da
água desperdiçada.
Para que ocorra o nível económico de fugas é necessário obter-se o nível económico de perdas
reais, dado que, para as perdas aparentes a minimização de erros de medições e a redução de
consumos não medidos são independentes dos procedimentos para minimização de fugas.
Seguidamente indica-se alguns aspectos que uma entidade gestora deverá ter presente quando
estimar o NEF de determinado sistema:
Não existe um único NEF. Este variará no tempo dependendo de diversos factores, designadamente de alterações sazonais de pressão, de modificação do modo de operação dos sistemas ou mesmo de alterações meteorológicas capazes de, bruscamente, provocarem variações de caudal.
Os investimentos no controlo de pressão, medições locais e telemetria visando reduzir fugas, também influenciarão o NEF, se o seu cálculo for baseado na actividade do Controlo Activo de Fugas. Quanto mais dispendioso for o método de controlo de fugas mais alto será o NEF.
Novas técnicas de detecção de fugas alterarão a eficiência das operações de detecção resultando numa modificação do NEF. Este será diferente em função do método usado para detecção de fugas por exemplo, baseado numa política regular de inspecção ou baseado no fluxo contínuo nocturno em zonas de medição.
A estimativa do NEF deve basear-se em regras específicas para cada área de distribuição.
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2.3.4. Desenvolvimento de uma Estratégia de Controlo de Perdas
O estabelecimento de prioridades de intervenção operacional não tem que seguir um modelo
“standard”, devendo cada estratégia ser definida de acordo com o sistema em causa e,
idealmente, de acordo com as necessidades de cada sector de abastecimento previamente
definido.
É essencial que a entidade gestora consiga verificar rapidamente quando e onde vale a pena
investir na implementação de estratégias de minimização de perdas. Deverão ser identificadas
as áreas prioritárias a intervir e avaliadas as alterações a introduzir para o planeamento
estratégico do controlo de perdas físicas e comerciais.
Para tal poderão ser efectuadas duas abordagens: ascendente (“bottom-up”) e descendente
(“top-down”).
Abordagem ascendente
A abordagem ascendente é uma fase intermédia de menor detalhe, enquanto não é possível
uma abordagem descendente. Nesta abordagem deverão ser seleccionados as primeiras zonas
de intervenção com base no conhecimento da frequência actual de roturas, idade e materiais da
rede, tipo (permeabilidade) do solo e dos tipos de consumo. São assim seleccionadas as áreas
mais problemáticas e que necessitam de intervenção mais urgente. Este passo permitirá à
entidade gestora aumentar a sua experiência neste campo e o conhecimento das várias
técnicas existentes para o combate às perdas.
Abordagem descendente
Consiste na avaliação global das necessidades de intervenção, sendo depois feita
progressivamente a níveis de maior detalhe, permitindo a avaliação da situação a vários níveis.
Realização do balanço hídrico global
Definição de objectivos globais
Realização de balanços hídricos em sub-sistemas
Definição de objectivos por sub-sistema
Realização de balanços hídricos por ZMC
Definição de objectivos por ZMC
2.3.5. Síntese da Metodologia
Com base na metodologia definida pelo Grupo de Trabalho promovido pelo IRAR/LNEC no
âmbito do “Controlo de Perdas de Água em Sistemas de Adução e Distribuição” sistematiza-se
no esquema seguinte os passos a seguir para a abordagem do problema.
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Avaliação da dimensão do problema
Definição de uma estratégia de controlo de perdas
Medição zonada
Localização de fugas
Reparação
Gestão de pressões
Definição objectivos estratégicos
Caracterização preliminar do sistema
Determinação do custo da água e do nível actual de
perdas
Identificação de métodos de controlo activo e seus custos
Cálculo do nível económico de perdas para o(s) método(s)
em avaliação
VIA
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DO
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A
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ASIM
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ENTA
ÇÃO
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ALIA
ÇÃO
DO
PLA
NO
Avaliação de resultados
2.4. DEFINIÇÃO DO PROGRAMA DE MEDIDAS
2.4.1. Objectivos
A partir da análise das características físicas do sistema de abastecimento, da identificação e
quantificação das perdas físicas e comerciais, da disponibilidade de recursos financeiros da
entidade gestora e da disponibilidade e adequação de recursos humanos e meios materiais,
deverá ser estruturado o programa de medidas para a minimização de perdas de água.
De referir que a etapa de caracterização da situação de partida, deverá ser tomada com o maior
rigor pois a avaliação errada dos volumes de água perdidos poderá levar ao estabelecimento
incorrecto das medidas necessárias à minimização das perdas. O sucesso das medidas
adoptadas é directamente proporcional à consistência dos resultados obtidos nessa fase dos
trabalhos.
Deverão ser estabelecidas metas realistas, de curto, médio e longo prazo, de acordo com a
disponibilidade de recursos da entidade gestora do sistema, do cronograma físico – financeiro e
com outras condicionantes específicas que tenham sido considerados na hierarquização das
acções.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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3º PASSO – Definição do Programa de Medidas3º PASSO – Definição do Programa de Medidas
CARACTERIZAÇÃO DAS MEDIIDAS DE
ACÇÃO
CARACTERIZAÇÃO DAS MEDIIDAS DE
ACÇÃO
ALOCAÇÃO DOS MEIOS HUMANOS E MATERIAIS A CADA
GRUPO DE MEDIDAS
ALOCAÇÃO DOS MEIOS HUMANOS E MATERIAIS A CADA
GRUPO DE MEDIDAS
PROGRAMAÇÃO DA REALIZAÇÃO
DAS MEDIDAS
PROGRAMAÇÃO DA REALIZAÇÃO
DAS MEDIDAS
• Estimativa e calendarização dos investimentos afectos ao Programa de Medidas
• Estimativa e calendarização dos investimentos afectos ao Programa de Medidas
2.4.2. Caracterização das Medidas de Acção
Para a concretização das metas propostas deverão ser adoptadas medidas de acção que se
dividem em três níveis:
Nível 1: acções básicas necessárias ao desenvolvimento do plano
Nível 2: acções de execução necessárias à implementação do plano
Nível 3: acções de continuidade necessárias ao seguimento e optimização do plano
Cada medida é caracterizada em função da sua eficácia, dificuldade de implementação e custo,
variando entre o grau mais baixo (1 símbolo) e o mais alto (3 símbolos). Por eficácia entende-se
a mais valia introduzida com essa medida para o sucesso do Plano de Minimização de Perdas.
A dificuldade de implementação mede a maior ou menor dificuldade de concretização dentro do
quadro de referência de cada uma das entidades gestoras. O custo contabiliza de forma
genérica e simplista as necessidades financeiras para a aplicação de cada medida.
A realidade de cada sistema de abastecimento de água irá determinar as medidas que melhor
se enquadrem nos seus respectivos Planos de Minimização de Perdas. Como primeira proposta
de medidas, apresentam-se de seguida aquelas que podem ser consideradas as mais usuais
em planos desta natureza:
MEDIDAS – NÍVEL 1 OBJECTIVO DE REDUÇÃO EFICÁCIA DIFICULDADE DE
IMPLEMENTAÇÃO CUSTO
Actualização do cadastro técnico e comercial Perdas Comerciais e Físicas *** +++ €€€
Instalação de contadores nos principais pontos de fronteira do sistema de
abastecimento
Perdas Comerciais e Físicas ** ++ €€
Medição de volumes de água não facturados Perdas Físicas ** ++ €
Treino e motivação da equipa Perdas Comerciais e Físicas *** ++ €
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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MEDIDAS – NÍVEL 2 OBJECTIVO DE REDUÇÃO EFICÁCIA DIFICULDADE DE
IMPLEMENTAÇÃO CUSTO
Criação de Zonas de Medição e Controlo Perdas Comerciais e Físicas *** ++ €€
Estabilização e controlo da pressão na rede Perdas Físicas *** ++ €€
Optimização da reparação de fugas visíveis Perdas Físicas *** + €€
Reparação e/ou substituição de redes, ramais e acessórios Perdas Físicas *** ++ €€€
Substituição e/ou adequação da capacidade dos contadores Perdas Comerciais *** + €€
Reabilitação de reservatórios de distribuição Perdas Físicas *** + €
Criação de normas técnicas e procedimentos para instalação de contadores e ramais
Perdas Comerciais e Físicas ** + €
Criação de divisão operacional de acompanhamento e controle do Plano
Perdas Comerciais e Físicas *** + €€
Criação ou dinamização de linha de atendimentos para participação de perdas de
água
Perdas Comerciais e Físicas ** + €
Eliminação de erros de leitura de contadores Perdas Comerciais *** + €
MEDIDAS – NÍVEL 3 OBJECTIVO DE REDUÇÃO EFICÁCIA DIFICULDADE DE
IMPLEMENTAÇÃO CUSTO
Campanha de consciencialização da população para o uso racional da água
Perdas Comerciais e Físicas *** + €€
Implementação de sistemas de monitorização de consumos (telemetria, registos contínuos)
Perdas Comerciais e Físicas *** +++ €€€
Detecção e localização de fugas não visíveis Perdas Físicas *** +++ €€€
Melhoria da gestão de grandes consumidores Perdas Comerciais ** +++ €
Redução de leituras por estimativa Perdas Comerciais *** ++ €€
Introdução de contadores móveis associados a regas e lavagens Perdas Comerciais * ++ €€
No Anexo E apresenta-se uma descrição–síntese de cada uma das medidas de acção a
implementar.
2.4.3. Programação da Realização das Medidas
O Plano de Minimização de Perdas deve ser sustentado num Programa de Acção que
contemple o estabelecimento de objectivos concretos e atingíveis, a identificação cronológica
desses objectivos e uma estimativa de afectação, tão rigorosa quanto possível, dos recursos
humanos, físicos e financeiros necessários.
O plano deve desenvolver de forma integrada um conjunto de acções conducentes à redução
de perdas físicas e comerciais, afectando os meios necessários para concretizar as acções
identificadas como determinantes para que a redução de perdas de água seja uma realidade
atingível nos prazos propostos e de forma mensurável. A hierarquização das medidas deverá ter CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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em conta os custos envolvidos e os benefícios resultantes, optimizando assim os recursos
disponibilizados.
O desenvolvimento do programa de medidas deve reflectir a realidade da entidade gestora,
ajustando as acções preconizadas à sua realidade funcional.
O programa deve ser o mais realista
possível iniciando-se com medidas que
permitam o seu desenvolvimento
sustentado, evitando acções inaplicáveis
e cujos resultados se poderão traduzir
em recuos indesejáveis ou fracassos
para a equipa envolvida. Devem ser
evitadas demasiadas comparações com
outras entidades gestoras, pois cada
sistema tem a sua estratégia concreta e
o seu contexto próprio, devendo o
programa de medidas integrar essa
realidade numa aquisição do tipo “tailor made”.
O programa de acção além de definir e estabelecer as medidas a adoptar na redução das
perdas de água, deve promover a implementação de instrumentos que permitam a auditoria e
monitorização contínua2, assegurando assim que as metas estabelecidas sejam atingidas e
extrapoladas para fora do limite temporal do plano.
2.4.4. Alocação de Meios Humanos e Materiais a cada Grupo de Medidas
Para a implementação eficaz do plano é essencial que toda a estrutura esteja verdadeiramente
comprometida com o objectivo de minimizar as perdas de água verificadas no sistema, com
destaque para a estrutura de topo que deverá garantir e promover os meios necessários para
atingir os objectivos propostos.
Atendendo às inúmeras variáveis que terão de ser geridas ao longo do desenvolvimento do
programa de acção estabelecido, considera-se, em qualquer situação, que deve ser criada uma
equipa autónoma, dedicada em exclusivo à promoção operativa do plano, mas com uma forte
interacção com todas as áreas da entidade gestora. Esta equipa pode ser integrada na estrutura
operacional, numa óptica de complementaridade de acção e de reestruturação de actividades
quotidianas, ou ser autonomizada, sendo esta a opção que normalmente é aceite como a que
oferece maiores garantias de sucesso. Na prática, na maioria das situações, as solicitações e as
actividades envolvidas na estruturação e implementação do plano de acção dificilmente se
2 Através da fixação de indicadores de desempenho, criação de bases de dados de controlo estatístico e do acompanhamento de acções correctivas, entre outras.
Programa de Acção
Situação de Partida
Situação actual
Situação futura = Objectivos
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coadunam com a gestão diária da rede. A tomada de decisão sobre a forma como a equipa se
integra na estrutura, acaba por ser fortemente condicionada pelas características da entidade
gestora e pelos meios financeiros disponibilizados.
Os elementos seleccionados para integrar esta equipa devem estar cientes da sua missão e das
inúmeras adversidades que os esperam ao longo da fase de implementação do plano. Assim,
os colaboradores da nova organização deverão possuir espírito empreendedor, com capacidade
de organização e de condução de projectos, aliado a um forte sentido crítico de forma a poder
recuar e saber integrar os erros cometidos.
Aliados aos meios humanos disponibilizados, torna-se necessário afectar ao projecto os
necessários meios materiais. Esta afectação deverá ocorrer em função da calendarização das
medidas propostas rentabilizando o investimento necessário em função das reais necessidades
da equipa minimizando assim o esforço financeiro da entidade gestora.
Pela especificidade de alguns dos meios necessários poderá ser vantajoso o recurso à
contratação externa em regime de out-sourcing para trabalhos específicos ou obtenção de
equipamentos especializados demasiado onerosos para serem adquiridos pela entidade
gestora.
Neste ponto dedicado à afectação de meios convém relembrar que os objectivos propostos não
serão atingidos se a equipa responsável pela implementação do plano não for dotada dos meios
necessários. Por outro lado, sem o empenhamento da equipa, os meios materiais não
concretizam por si só a tão desejada redução de perdas.
2.4.5. Síntese da Metodologia
Apresenta-se no Anexo E a síntese da metodologia a implementar por tipo de medida de acção.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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3. IMPLEMENTAÇÃO DO PLANO 3.1.1. Objectivos
Enunciadas as principais origens e causas da perda de água nos sistemas de distribuição e
apresentada a metodologia de implementação de medidas para o seu combate, segue-se a fase
de aplicação do plano de acordo com as metas estabelecidas. Estas devem ser suficientemente
realistas e consistentes para que no período de implementação e com os recursos físicos e
financeiros disponibilizados, os objectivos previstos sejam atingíveis.
Tal como a tipificação de um plano é de extrema dificuldade devido às inúmeras variáveis que
determinam a existência de perdas de água nos sistema de abastecimento e às várias
tecnologias ou medidas de combate, também a sua implementação não poderá ser
normalizada, mas antes adaptada à realidade da entidade gestora. Na verdade, e atendendo às
variáveis endógenas e exógenas do sistema e da entidade que o gere, cada plano, nas suas
diversas fases, acaba por ser único e desenvolvido de forma particular. Quanto maior for a
especificidade do plano no contexto em que irá ser implementado, melhor e mais eficaz será o
combate às perdas, permitindo alcançar de forma mais rápida os objectivos previstos.
Apesar da implementação não ser tipificável, é possível estabelecer um caminho comum para a
concretização prática de um Plano de Minimização de Perdas. Esse caminho passa por quatro
etapas chave: diagnóstico, programa de acção (com a necessária mobilização de meios),
implementação e monitorização. Na implementação, as fases de diagnóstico e de definição do
programa de acção estão ultrapassadas, pelo que as etapas seguintes podem ser
esquematizadas em:
Para o treino e sensibilização das equipas envolvidas, pode ser promovida uma fase
preparatória com um programa piloto para ensaio das medidas preconizadas.
Recorda-se que durante todo o processo de implementação a entidade gestora deverá
assegurar o conforto dos utilizadores, conservando constantes as condições de serviço
existentes. Para tal, todas as operações, deverão ser efectuadas durante as horas de menor
consumo. Sempre que for previsível um desequilíbrio dessas condições deverá existir uma
divulgação prévia junto dos utilizadores.
4º PASSO – Implementação do Plano4º PASSO – Implementação do Plano
TREINO E SENSIBILIZAÇÃO DAS EQUIPAS DE
OPERAÇÃO
TREINO E SENSIBILIZAÇÃO DAS EQUIPAS DE
OPERAÇÃO
EXECUÇÃO DO PROGRAMA DE
MEDIDAS
EXECUÇÃO DO PROGRAMA DE
MEDIDAS
AUDITORIA E MONITORIZAÇÃO CONTÍNUA DOS
OBJECTIVOS FIXADOS
AUDITORIA E MONITORIZAÇÃO CONTÍNUA DOS
OBJECTIVOS FIXADOS
• Desenvolvimento de um Programa Piloto
• Desenvolvimento de um Programa Piloto
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Para o combate ao desperdício e ao uso racional da água deverão ser promovidos programas
com o objectivo de sensibilizar e envolver a comunidade no cumprimento das metas da entidade
gestora.
3.1.2. Treino e Sensibilização das Equipas de Operação
A implementação de um Plano de Minimização de Perdas deve ser entendido por toda a
organização como uma acção estratégica em que todos têm que participar. Mais do que
promover um conjunto de medidas ou procedimentos, trata-se de alterar uma cultura de trabalho
que todos devem entender como sua, e cujo contributo individual concorre para um melhor
aproveitamento da água produzida e para o aumento da rentabilidade da organização onde
colaboram.
Nessa perspectiva, e conforme referido anteriormente, deve ser constituída uma equipa própria
afecta em exclusivo ao plano mas com poderes para interagir com as outras áreas envolvidas
(área técnica, exploração e facturação/cobrança) e com um forte patrocínio da direcção. Todos
os membros da organização devem-se sentir envolvidos e incentivados a contribuir com o seu
conhecimento do sistema. Este aspecto é tanto mais importante, quanto menor for a informação
cadastrada e menos estruturado for o histórico sobre a exploração da rede. A estabilidade da
equipa também é um factor determinante de sucesso, em especial no arranque do plano onde é
necessário criar rotinas e procedimentos próprios.
Como teste do plano proposto é prática corrente a implementação de uma experiência piloto
numa zona de medição e controlo (ZMC). A ZMC seleccionada deverá permitir testar as
medidas preconizadas e ter um padrão tal que permita realizar o balanço hídrico de forma
completa e assim medir os ganhos efectivos da sua implementação. Um programa piloto
permite de forma prática testar as metodologias de acção, afinar procedimentos e treinar as
equipas que irão para o terreno, incentivando-as de que as melhores práticas e um trabalho de
equipa são o motor dos bons resultados.
Nesta fase, onde as equipas já estão criadas e estabilizadas, é fundamental que o coordenador
do trabalho recolha toda a informação disponibilizada pelas acções de campo, incorporando de
forma aberta as sugestões de melhoria de todos os membros da equipa. Apenas com uma
equipa empenhada será possível implementar um plano cujos resultados raramente tem efeitos
imediatos. Nesse espírito poder-se-á instituir prémios de produtividade às equipas com melhor
performance, incentivando assim a implementação das melhores práticas e a conquista das
metas estabelecidas. Com a medição do efeito das medidas propostas, através de indicadores
objectivos e concretos, é possível um processo de melhoria contínua.
A MINIMIZAÇÃO DE PERDAS ENVOLVE TODAS AS ÁREAS DA ENTIDADE GESTORA
UM PROGRAMA PILOTO PERMITE TESTAR AS METODOLOGIAS DE ACÇÃO
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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Nalgumas situações, nomeadamente em operações mais complexas, como a modelação da
rede ou a inspecção de condutas, poderá ser vantajoso para a entidade gestora o recurso à
contratação externa, assegurando junto de consultores especializados um suporte técnico
adequado. Estas medidas devem ser promovidas junto das equipas envolvidas como acções de
formação e de melhoria dos seus conhecimentos técnicos e das práticas de boa arte. Para
captar esse conhecimento deverá ser assegurado que os elementos mais habilitados das
equipas interajam de forma aberta com as equipas exteriores.
3.1.3. Execução do Programa de Medidas
O plano, conforme referido, terá uma hierarquização de acções em função de inúmeras
variáveis, onde as mais condicionantes são, na generalidade das organizações, os meios
financeiros disponibilizados e o empenho na concretização das metas estabelecidas.
A hierarquização de medidas deve ser tal que permita atingir de forma gradual e consolidada os
objectivos propostos no contexto real de implementação do plano. A conquista de metas, com
especial incidência na fase inicial, deve ser assegurada por pequenos passos mensuráveis,
fundamentais para solidificar a confiança da equipa afecta ao projecto.
Desta forma, e de acordo com o plano de implementação previsto, dever-se-á começar pelas
medidas mais simples ou por acções que irão sustentar medidas de maior complexidade ou de
maior investimento, como por exemplo a planificação do cadastro, a divisão da rede em zonas
de medição e controle, o acompanhamento do nível de pressão ou a criação de condições que
permitam calcular o balanço hídrico. Este tipo de medidas, classificadas normalmente como
acções imediatas ou preparatórias, facilita a informação complementar que permite consolidar o
plano de acção e validar ou afinar as acções de curto e médio prazo.
Consolidado o plano de acção com a informação retirada das acções imediatas, e
preferencialmente da experiência piloto, devem ser iniciadas as medidas subsequentes. A sua
concretização deve ser iniciada pelas zonas mais críticas, que correspondem normalmente às
áreas onde são conseguidos os ganhos mais relevantes. Estas áreas de acção prioritária
coincidem na grande maioria dos casos às zonas da rede com condutas mais antigas, com
pressões mais elevadas e/ou com grande variação de pressão.
Quando o plano de acção não contempla a totalidade da rede, a cultura de combate às perdas,
deverá promover os mecanismos necessários à implementação de um controlo de fugas nas
zonas não abrangidas, com especial incidência nas consideradas mais criticas. Para a sua
identificação em muito contribui a informação dada pelos restantes membros da entidade
gestora e informações comunicadas pelos consumidores. Em complemento podem ainda ser
promovidas auditorias anuais à totalidade da rede para detecção de fugas (a especialização dos
meios envolvidos nestas auditorias dependem dos recursos financeiros disponibilizados, não
HIERARQUIZAÇÃO DE MEDIDAS DE MODO A ATINGIR DE FORMA GRADUAL E CONSOLIDADA OS OBJECTIVOS PROPOSTOS
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
sendo contudo o ganho esperado directamente proporcional aos meios envolvidos).
Como o nível de perdas tende a aumentar com o envelhecimento das condutas, a
implementação das regras de boa arte minimizadoras desse efeito previstas no plano de acção,
devem também ser aplicadas nas zonas de expansão da rede, evitando assim a propagação de
problemas ou erros que de futuro irão contribuir para o aumento do volume de água perdido.
Um último aspecto, não menos relevante, é a necessária interacção com os consumidores.
Nesse sentido, é fundamental criar mecanismos, mais ou menos complexos, de atendimento e
recepção de queixas, reclamações/sugestões e de comunicação de roturas na rede. As
comunicações devem ter sempre uma resposta e quando possível ter um desenvolvimento
prático sentido pela população (mais evidente na reparação de roturas ou na resolução de
conflitos de obra). O envolvimento da população num plano que tem como objectivo ultimo
oferecer um melhor serviço é um aspecto que nunca deve ser descorado ao longo da sua
implementação.
ENVOLVIMENTO DOS CONSUMIDORES NA IMPLEMENTAÇÃO DO PLANO
3.1.4. Auditoria e Monitorização Contínua dos Objectivos Fixados
Apesar do limite temporal de implementação de um Plano de Minimização de Perdas, os
objectivos e as medidas preconizadas devem ter um seguimento mais alargado no tempo,
permitindo a sua integração na cultura de trabalho da organização e a necessária avaliação do
seu impacto. Para esse efeito a implementação de um plano de acção, por mais simplificado
que seja, deve ter associado um programa de medição da sua eficácia através de indicadores
de desempenho já apresentados neste documento. Os indicadores de desempenho permitem
monitorizar a eficiência e a eficácia das medidas propostas ao longo do tempo e assim corrigir
os programas de acção com vista ao cumprimento dos objectivos da organização.
Em paralelo com o sistema de indicadores, que permite uma monitorização contínua dos
resultados das medidas implementadas, devem ser preparadas rotinas e procedimentos de
registo que permita compilar de forma uniformizada e continuada a informação resultante das
acções empreendidas no sistema (consumos, pressão, roturas, reparações, …). A compilação
deste tipo de informação facilita a actualização de cadastros, a criação de um histórico de
ocorrências na rede, a selecção de medidas de acção e a definição de prioridades nas zonas a
intervir, sendo por isso uma importante ferramenta de trabalho à equipa afecta ao projecto.
Para garantir que todos estes programas de seguimento e monitorização das medidas de acção
sejam seguros, devem ser criados mecanismos de auditoria para controlo efectivo das acções
previstas e da metodologia aplicada no desenvolvimento do plano.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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O sistema de auditoria deve ser entendido como um contributo para a melhoria continua do
sistema promovendo um círculo virtuoso que se fecha à medida que se anulam as situações
viciosas e se atinge o nível económico de fugas do sistema.
AU
DIT
AR
Para validar a sua eficácia e o rigor na implementação do Plano de Minimização de Perdas.
Intervenções realizadas
Para identificar e/ou validar as zonas de intervenção em função das prioridades definidas.
Gestão daRede
Aferir e manter regularmente os órgãos de medição e controlo da rede, garantindo assim a fiabilidade e o rigor da informação recolhida.
Meios de Medição
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
4. CONCLUSÕES Na procura da racionalidade económica e ambiental dos sistemas, é imperativo introduzir
mecanismos que conduzam a uma evolução gradual da redução de perdas nas infra-estruturas
de abastecimento de água, aumentando assim a eficiência do serviço prestado.
Independentemente das condições físicas e topológicas dos sistemas de abastecimento de
água, as entidades gestoras deverão possuir uma noção tão clara quanto possível do volume de
água perdido e das suas causas, de modo a definir um programa de combate às perdas de
água, assegurando assim a eficaz gestão económico-financeira, a conservação do ambiente, a
racionalização das tarifas e a sua promoção perante a opinião pública.
Este manual não pretende estabelecer um
plano tipo, mas antes contribuir para a
definição de um programa de acções e
orientações práticas para a selecção da
metodologia que irá permitir o
desenvolvimento e a implementação de um
plano de combate às perdas de água nos
sistemas de abastecimento.
No entender do Grupo de Trabalho que o
desenvolveu, a informação disponibilizada
configura-se como uma ferramenta
orientadora, que fornece as pistas para a
concretização individualizada de um “Plano
de Minimização de Perdas de Água”.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
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DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
Bibliografia
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análise hidrodinâmica. Lisboa: IST.
Farley, M. & Trow, S. (2003). Losses in Water Distribution Networks – A Practitioner’s Guide to
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Botucatu (parte da dissertação de mestrado de Ozana M. Herrera intitulada “Caracterização e
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Recommended Performance Measures, London, IWA.
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Metodologia de aplicação da Directiva Quadro da Água – Documento de Orientação, Wateco Group,
European Commision. Lisboa: edição do Instituto da Água.
Instituto Regulador de Águas e Resíduos / Laboratório Nacional de Engenharia Civil (2005). Curso
sobre Controlo de Perdas de Água em Sistemas de Adução e Distribuição. Évora, 2-4 Fevereiro
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Laboratório Nacional de Engenharia Civil com o apoio do Instituto Superior de Agronomia para o
Instituto da Água Outubro de 2001). Programa Nacional para o uso eficiente da Água. Lisboa: LNEC.
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GLOSSÁRIO
AdP - ÁGUAS DE PORTUGAL DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA INFORMATIVA – SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS
DE ABASTECIMENTO COMPLEMENTARES AOS SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
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DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
GLOSSÁRIO
A Água bruta, importada ou exportada: volume de água bruta transferido de e para outros sistemas
de adução e distribuição (as transferências podem ocorrer em qualquer ponto entre a captação e a
estação de tratamento), durante o período de referência.
Água captada: volume de água obtida a partir de captações de água bruta para entrada em estações
de tratamento de água (ou directamente em sistemas de adução e de distribuição), durante o período
de referência.
Água fornecida ao tratamento: volume de água bruta que aflui às instalações de tratamento, durante
o período de referência.
Água produzida: volume de água tratada que é fornecida às condutas de adução ou directamente ao
sistema de distribuição, durante o período de referência. O volume de água sem tratamento prévio
que é distribuído aos consumidores também deve ser contabilizado como água produzida.
Água tratada, importada ou exportada: volume de água tratada transferido de e para o sistema (as
transferências podem ocorrer em qualquer ponto a jusante do tratamento), durante o período de
referência. (Caso exista, o volume de água sem tratamento prévio que é captado e distribuído aos
consumidores também deve ser contabilizado como “água tratada” no contexto do balanço hídrico.)
Água fornecida à adução: volume de água tratada que aflui ao sistema de adução, durante o período
de referência.
Água fornecida para distribuição: volume de água tratada que aflui ao sistema de distribuição,
durante o período de referência.
Água fornecida para distribuição directa: diferença entre a água fornecida para distribuição e a
água tratada exportada (sempre que não seja possível separar a adução da distribuição, a água
fornecida para distribuição directa corresponde à diferença entre a água fornecida à adução e a água
tratada exportada).
Água entrada no sistema: volume introduzido na parte do sistema de abastecimento de água,
durante o período de referência. (Nota: Se o balanço hídrico se referir a uma parte do sistema global,
a água entrada no sistema deve corresponder a essa parte do sistema.)
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Glossário Página 1 de 4
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
Água não facturada: diferença entre a água entrada no sistema e o consumo autorizado facturado. A
água não facturada inclui não só as perdas reais e aparentes, mas também o consumo autorizado não
facturado.
Alta: Parte do sistema de abastecimento de água que compreende as infra-estruturas desde a
captação até aos pontos de entrega, normalmente os reservatórios principais do sistema de
distribuição. Os reservatórios podem ou não fazer parte do sistema em alta. Engloba usualmente as
infra-estruturas de captação e adução.
Por analogia com a rede eléctrica – rede de alta tensão.
B Balanço hídrico: Equação dos valores dos volumes de água em cada ponto de controlo de caudal
dos diversos componentes que integram um sistema de abastecimento de água, por ordem
sequencial, desde a captação da água bruta até ao consumo de água pelos clientes.
Baixa: Parte do sistema de abastecimento de água afecto à distribuição e que compreende todas as
infra-estruturas desde os pontos de entrega do sistema em alta, normalmente os reservatórios
principais do sistema de distribuição, até aos locais de consumo ou pontos de venda.
Por analogia com a rede eléctrica – rede de baixa tensão.
C Controlo activo da pressão: minimização de pressão em excesso num sistema de distribuição de
água com o objectivo de reduzir as perdas reais e a frequência de roturas.
Consumo autorizado: volume de água, medido ou não medido, fornecido a consumidores registados,
à própria entidade gestora e a outros que estejam implícita ou explicitamente autorizados a fazê-lo
para usos domésticos, comerciais e industriais, durante o período de referência. Inclui a água
exportada. O consumo autorizado pode incluir combate a incêndios, lavagem de condutas e
colectores de esgoto, lavagem de ruas, rega de espaços verdes municipais, alimentação de fontes e
fontanários, protecção contra congelação, fornecimento de água para obras, etc. Este consumo pode
ser facturado ou não facturado, medido ou não medido, de acordo com a prática local. O consumo
autorizado inclui as fugas de água e o desperdício, por parte de clientes registados, que não são
medidos.)
Consumo não autorizado: volume de água normalmente associado a combate a incêndios e
ligações clandestinas. Para a sua quantificação poderá ser feita através de sistemas de medição e do
controlo da pressão dos serviços não quantificados (combate a incêndios). A detecção de ligações
ilegais poderá ser realizada através da identificação de clientes com consumos anormalmente baixos.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Glossário Página 2 de 4
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Consumos não facturados: Os consumos não facturados incluem os consumos autorizados mas
não medidos e não facturados (ex. Câmaras Municipais), os consumos autorizados, não facturados
mas medidos (ex. do Sistema) e os consumos clandestinos e fraudulentos.
Correlação acústica: método de localização de fugas que utiliza o correlador acústico, um aparelho
de localização que efectua a escuta em dois pontos diferentes da tubagem e determina a posição
relativa da fuga por correlação cruzada, calculando a diferença de tempo verificada no registo das
mesmas frequências através dos dois microfones.
E Entidades gestoras: as concessionárias dos sistemas multimunicipais e municipais.
I Indicadores de desempenho: destinados a medir, de forma objectiva e quantificada, a qualidade dos
serviços prestados pelas entidades gestoras de sistemas de águas de abastecimento.
N Nível Económico de Fugas: o nível de perdas a que correspondem a melhor relação entre
investimento efectuado na estratégia de combate às fugas e outras perdas e as economias
conseguidas com essa estratégia, isto é, o nível abaixo do qual não é compensador, em termos de
custo, continuar a investir, usando recursos adicionais.
P Perdas de água: diferença entre a água entrada no sistema e o consumo autorizado. As perdas de
água podem ser consideradas para todo o sistema, ou calculadas em relação a sub-sistemas como
sejam a rede de água não tratada, o sistema de adução ou o de distribuição. Em cada caso as
componentes do cálculo são consideradas em conformidade com a situação. As perdas de água
dividem-se em perdas reais e perdas aparentes.
Perdas comerciais: são todos os tipos de imprecisões associadas às medições da água produzida e
da água consumida, e ainda o consumo não-autorizado (por furto ou uso ilícito). Caracterizam-se por
serem decorrentes de problemas associados à medição ou à ausência dela. Diferenciam-se das
físicas pelo facto de resultarem em volumes consumidos mas que, por diversas razões, não são
medidos e, portanto, não são facturados.
Outras designações normalmente utilizadas para perdas comerciais: aparentes, não físicas,
económicas.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Glossário Página 3 de 4
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Perdas físicas: correspondem a perdas reais de água, as quais podem provir de fugas ao longo do
sistema, mas também de inevitáveis perdas, relativas a águas de processo no tratamento, descargas
(programadas ou não), lavagens, desinfecções e outras.
Outras designações normalmente utilizadas para perdas físicas: reais.
S Sistema Multimunicipal: São sistemas multimunicipais os que sirvam pelo menos dois municípios e
exijam um investimento predominante a efectuar pelo Estado em função das razões de interesse
nacional, sendo a sua criação precedida de parecer dos municípios territorialmente envolvidos.
Sustentabilidade: Satisfação das necessidades do presente sem comprometer a capacidade das
futuras gerações em satisfazerem as suas próprias necessidades.
Z Zona de Medição e Controle: Zona onde são instalados medidores de caudal em pontos estratégicos
do sistema distribuição, registando cada um o caudal de uma área restrita a qual, tem uma fronteira
definida e permanente.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Glossário Página 4 de 4
CARACTERIZAÇÃO DAS PERDAS DE ÁGUA E SUAS CAUSAS
ANEXO A
AdP - ÁGUAS DE PORTUGAL DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA INFORMATIVA – SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS
DE ABASTECIMENTO COMPLEMENTARES AOS SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
ANEXO A – CARACTERIZAÇÃO DAS PERDAS DE ÁGUA E SUAS CAUSAS
1. DEFINIÇÃO DAS PERDAS
Em todos os sistemas de abastecimento ocorrem perdas de água. O volume perdido depende das
características físicas e idade das condutas, assim como de outros factores locais, das práticas
operacionais e do nível de tecnologia da entidade gestora e da experiência existente no controlo
de perdas.
As perdas totais de água num sistema de abastecimento de água referem-se à diferença entre o
volume de água produzido e o volume de água facturado ou consumido. As perdas totais dividem-
se em perdas físicas e perdas comerciais.
As perdas físicas correspondem a perdas reais de água, as quais podem provir de fugas ao longo
do sistema de distribuição, incluindo condutas, juntas e acessórios; extravasamentos de
reservatórios e perdas pelas suas paredes e fundo e perdas inevitáveis, relativas a águas de
processo no tratamento, descargas (programadas ou não), lavagens, desinfecções e outras. Estas
perdas são normalmente de maior gravidade, e podem não ser detectadas durante meses ou
mesmo anos. O volume de água perdido depende largamente da pressão de serviço do sistema,
do tipo de detecção de perdas e da política de reparação praticada pela entidade gestora.
O sucesso da actividade de detecção de perdas é avaliado a partir do tempo da sua localização
que depende do tipo de solo e da possibilidade de este permitir ou não a detecção visual de água
à superfície. A política de reparação da entidade gestora é avaliada a partir do tempo decorrente
entre o aviso e a reparação.
A redução das perdas físicas permite diminuir os custos de exploração e rentabilizar as infra-
estruturas existentes, aumentando a oferta sem reforçar a capacidade do sistema.
As perdas físicas têm lugar a montante dos utilizadores finais e não têm influência no respectivo
comportamento, até ao limite de se traduzirem numa escassez da água disponível.
As perdas comerciais correspondem às perdas aparentes de água, e podem resultar da
subcontagem nos consumidores ou de ligações clandestinas.
As perdas comerciais, nomeadamente a subcontagem nos contadores tem influência no consumo,
uma vez que por um menor valor pago é permitido ao consumidor despender um maior volume de
água.
A sua redução permite aumentar a facturação, melhorando a eficiência dos serviços prestados e o
desempenho financeiro da entidade gestora.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo A – Caracterização das Perdas de Água e suas Causas Página 1 de 12
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O combate às perdas implica a redução do volume de água não contabilizada, exigindo a adopção
de medidas que permitem reduzir as suas componentes físicas e comerciais, e mantê-las
permanentemente em valores aceitáveis, assegurando assim a viabilidade técnico-económica do
plano de minimização de perdas em relação aos custos de exploração de todo o sistema.
2. GANHOS NA REDUÇÃO DE PERDAS – EXEMPLO A título meramente indicativo apresenta-se um exemplo simplista dos potenciais ganhos obtidos
com a implementação de um plano de redução de perdas num cenário hipotético.
Uma entidade gestora detectou, devido à recolha de informação nas várias intervenções que
realizou no âmbito da reparação de roturas que, em média, as perdas de água eram originadas
por furos com 1 mm de diâmetro nos ramais e fendas com 10 mm de diâmetro equivalente nas
condutas. Estas ocorrências tinham uma frequência de duas situações por cada quilómetro de
rede em determinada zona.
Sabendo que para uma pressão de 3Kg/cm2, furos com diâmetros de 1, 10 e 100 mm de diâmetro
debitam cerca de 1, 100 e 10.000 m3 diários, respectivamente, e tendo a rede municipal cerca de
5 km na zona em estudo, obtém-se um volume mensal de água perdido de aproximadamente
30 000 m3. Admitindo um custo médio da água de € 0,3/m3 o valor mensal de perdas será da
ordem dos € 9.000.
Recuperar estes 30 000 m3 de água perdida equivale a abastecer cerca de 3 000 famílias médias,
se o seu consumo mensal for de 10 m3.
Face a estes números, a questão que se coloca à entidade gestora é saber qual a opção que deve
tomar: proceder à reparação das fugas ou efectuar novos investimentos se pretender abastecer
novas populações ou melhorar o abastecimento às existentes. A tabela seguinte contempla
algumas situações:
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m 3
perdidos/dia/Km
Total de Km s da
rede
Total m 3
perdidos/diam 3
perdidos/m ês€ perdidos/m ês
(€0,3/m 3)
Fam ílias potencialm ente
abastecíveis100 1 100 3.000 900 300200 1 200 6.000 1.800 600500 1 500 15.000 4.500 1.500
1.000 1 1.000 30.000 9.000 3.000100 3 300 9.000 2.700 900200 3 600 18.000 5.400 1.800500 3 1.500 45.000 13.500 4.500
1.000 3 3.000 90.000 27.000 9.000100 5 500 15.000 4.500 1.500200 5 1.000 30.000 9.000 3.000500 5 2.500 75.000 22.500 7.500
1.000 5 5.000 150.000 45.000 15.000100 10 1.000 30.000 9.000 3.000200 10 2.000 60.000 18.000 6.000500 10 5.000 150.000 45.000 15.000
1.000 10 10.000 300.000 90.000 30.000100 15 1.500 45.000 13.500 4.500200 15 3.000 90.000 27.000 9.000500 15 7.500 225.000 67.500 22.500
1.000 15 15.000 450.000 135.000 45.000100 20 2.000 60.000 18.000 6.000200 20 4.000 120.000 36.000 12.000500 20 10.000 300.000 90.000 30.000
1.000 20 20.000 600.000 180.000 60.000100 25 2.500 75.000 22.500 7.500200 25 5.000 150.000 45.000 15.000500 25 12.500 375.000 112.500 37.500
1.000 25 25.000 750.000 225.000 75.000
3. IDENTIFICAÇÃO DAS PRINCIPAIS PERDAS FÍSICAS E COMERCIAS
3.1. Perdas Físicas
3.1.1. Origens
No quadro seguinte são indicadas as principais perdas físicas, de acordo com a respectiva
localização:
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Parte do Sistema Origem da perda Importância
DistribuiçãoRoturas na rede
Roturas nos ramais Esvaziamentos
Significativa, dependente do estado das condutas e das pressões
Rotura na estrutura Transbordamento
LimpezaReservatório Variável, dependente do estado das
instalações e da eficiência operacional
Roturas nas condutas EsvaziamentosAdução Variável, dependente do estado das
condutas e da eficiência operacional
CaptaçãoRotura na conduta de adução Limpeza do poço de sucção
Limpeza do desarenador
Variável, dependente do estado das instalações
Estação de TratamentoAvarias nos órgãos Lavagem de filtros Descarga de lamas
Significativa, dependente do estado das instalações e da eficiência operacional
Embora as perdas de água em reservatórios e em condutas adutoras possam ser significativas, o
maior número de fugas ocorre na rede de distribuição.
Fugas na adução de água bruta (compreende captação e adução de água bruta): Estas perdas
são devidas a ocorrências na adução de água bruta. Devido às grandes quantidades
transportadas, na maioria sobre pressões de serviço altas, o volume de perdas pode ser
considerável dependendo do estado das infra-estruturas, do modo de exploração e da
manutenção preventiva.
Perdas no interior da ETA: Estas perdas são devidas ao próprio processo de tratamento e o seu
volume pode ser reduzido através da optimização do modo de operação da ETA.
Perdas no reservatório: Podem ter origem na limpeza de reservatórios, em operações
inadequadas que provoquem extravasamentos, em deficiências estruturais (nas paredes ou na
laje de fundo) ou ainda por defeitos nas condutas de entrada ou saída. O volume de perdas em
reservatórios é variável, dependendo do estado das instalações e da eficiência operacional, mas
em geral, tem pouca importância no contexto geral do sistema, não devendo de qualquer modo
ser menosprezadas. As perdas em reservatórios são quantificadas através de testes de queda,
que permitem determinar a descida do nível de água com as válvulas de entrada e de saída
fechadas, devendo ser efectuado com o reservatório no nível máximo e com uma duração
normalmente variável entre 4 a 12 horas.
Perdas na adução de água tratada: Podem ter origem nas descargas da conduta, seja para
limpeza ou reparação, seja para melhoria da qualidade da água. Nesses casos apenas são
consideradas perdidas as descargas excedentes ao necessário para a correcta exploração do
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sistema. As condutas principais são normalmente projectadas e construídas com altos padrões de
fiabilidade, pelo que o aparecimento de fugas nestas infra-estruturas é indicador do seu
envelhecimento e da sua necessária substituição ou renovação.
Perdas de água no sistema de distribuição: Estas perdas são normalmente pequenas em volume
mas numerosas. A sua identificação e localização são difíceis, devido à larga área coberta pelo
sistema de distribuição, o que poderá ser facilitada através de Zonas de Medição e Controlo
(Anexo B).
Perdas de água nas instalações do consumidor: Estas podem ser bastante pequenas em volume
mas, o seu elevado número pode conduzir a uma percentagem considerável da perda total do
sistema. Normalmente não são contabilizadas devido à falta de sensibilidade dos aparelhos de
medida na gama de caudais associados a este tipo de “consumo”.
3.1.2. Quantificação
Os procedimentos adoptados para a medição do volume de perdas físicas dependem do tipo dos
pedidos de consumo e das características do sistema de distribuição. Para a quantificação do
volume de perdas deverão ser realizadas medições durante 24 horas.
Reservatórios: deverão ser realizados ensaios de queda, em que é medida a descida do nível de
água durante um certo período de tempo, com as válvulas de seccionamento da entrada e da
saída de caudal fechadas. O reservatório deverá estar cheio antes do início do teste. O teste
deverá ser executado durante a noite quando o consumo é mínimo e o seu tempo de duração
poderá variar entre 4 a 12 h, tendo o cuidado de nunca interromper o abastecimento de água.
Condutas Adutoras: deverão ser instalados medidores de caudal que efectuarão medições de
velocidades ou de volumes entre dois pontos da conduta. Os equipamentos disponíveis no
mercado abrangem vários tipos (electromagnéticos, ultrasónicos, volumétricos, entre outros)
devendo ser escolhida a melhor solução, em função das especificações do fabricante.
Rede de distribuição: através da medição dos consumos mínimos nocturnos como referido no
corpo principal do documento.
3.1.3. Causas
As causas das perdas de água provêm, essencialmente, das decisões e opções tomadas ao longo
do desenvolvimento de um sistema de abastecimento, nomeadamente nas fases de planeamento
e projecto, construção, operação/manutenção e expansão.
Uma obra mal planeada, mal concebida e mal projectada terá certamente problemas de
desempenho durante a sua vida útil. A subestimação dos caudais, baseados em projecções
populacionais ou em capitações inadequadas irá reduzir o período de vida útil de um sistema. Por
outro lado a sobreestimação de caudais obriga a maiores investimentos derivados do
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sobredimensionamento do sistema. O cálculo do choque hidráulico e a previsão de ventosas são
igualmente outros pontos críticos dos projectos, sendo também importante a elaboração de
manuais de operação e treino dos operadores.
O sucesso da fase de construção depende de um bom projecto e de um planeamento correcto,
sendo normalmente a fase mais crítica na futura fiabilidade do sistema. No desenvolvimento da
obra é importante que todas as tarefas sejam realizadas com rigor e segundo as boas normas de
execução.
A qualidade dos materiais é vital para o bom desempenho de um sistema de abastecimento,
sendo importante o seu controlo desde a fase de selecção até à fase final de instalação e ensaio,
passando pelas fases de fabrico, transporte, armazenamento e manuseamento em obra. O uso de
equipamentos adequados durante a obra e o treino do pessoal operacional (instaladores) são
outros dos aspectos ligados à qualidade e longevidade do sistema.
Na fase final da obra, durante a sua recepção, a fiscalização terá igualmente um papel
fundamental ao assegurar a conformidade dos ensaios de pressão e estanqueidade. Refira-se
ainda que nesta fase, deverá ser realizado o cadastro completo das infra-estruturas, com base nas
telas finais que traduzem todas as alterações de campo relativamente ao projecto, e que deverá
ser guardado como património da entidade gestora, constituindo assim uma fonte fidedigna de
informação do sistema de abastecimento durante a sua vida útil.
A boa operação e manutenção permitem que o sistema de abastecimento atenda
satisfatoriamente o consumidor. A boa operação reduz o risco de perdas de água, propiciando
uma menor frequência de interrupções no abastecimento de água. A manutenção preventiva
deverá ocorrer em lugar de uma manutenção tipicamente correctiva.
O desenvolvimento de procedimentos e manuais de operação permite que a exploração,
normalmente subjectiva e baseada na experiência pessoal, passe a ser sustentada por
procedimentos uniformes e tecnicamente adequados, desenvolvidos com base no conhecimento
adquirido, nas boas práticas anteriormente utilizadas intuitivamente pelos operadores, no
conhecimento da rede e em eventuais estudos técnicos desenvolvidos sobre o sistema.
A automação é outro aspecto importante que poderá ser implementado gradual e sectorialmente,
reduzindo a possibilidade de manobras e operações inadequadas.
Na identificação das causas das perdas de água, é reconhecido que muitas vezes os sistemas de
abastecimento actualmente em operação são diferentes dos planeados e construídos inicialmente.
De facto, o crescimento acelerado e desordenado dos núcleos urbanos, muitas vezes associado
ao baixo nível de atendimento da população, forçaram as entidades gestoras a expandir a sua
rede para atenderem ao maior número de clientes sem qualquer tipo de planeamento. Com isto,
os sistemas de abastecimento de água, originalmente bem planeados para o cenário idealizado,
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foram distorcidos conduzindo a uma operação desajustada das condições inicialmente previstas e
muitas vezes agravada pelo desconhecimento das redes e por falta de cadastro actualizado.
Todos estes factores têm um peso considerável sobre a vida útil e qualidade dos sistemas,
devendo ser valorizados para que as perdas sejam desprezáveis nos novos sistemas a construir.
3.1.4. Factores de Influência
Ao longo do funcionamento de um sistema de abastecimento de água, vários são os factores que
influenciam as perdas físicas de água, identificando-se os seguintes:
Pressão normal de funcionamento de uma rede: uma rede de distribuição sujeita a pressões
elevadas é muito susceptível de sofrer acidentes e de ter fugas através das juntas. Por outro lado,
para a mesma dimensão da secção ou orifício de fuga, quanto maior for a pressão na rede, maior
é o caudal perdido. A pressão excessiva pode revelar-se na frequência com que ocorrem as
roturas, no caudal perdido e através da fendilhação e fadiga do material provocada pelas
variações de pressão relativamente à pressão de serviço.
Frequência com que ocorrem as roturas: à ocorrência de uma rotura, pode estar associado a um
regime variável (golpe de aríete) que, ao propagar-se para outras zonas da rede, a pode danificar
de forma sistemática, quer pelo desencaixe da tubagem nas juntas, quer pela abertura de fendas
nas paredes da tubagem nas zonas mais frágeis e mais sujeitas a esforços. A frequência de
ocorrência de roturas em determinada zona, pode também estar associada à não identificação e
eliminação da sua origem. Deste modo, uma zona da rede com roturas frequentes é mais
susceptível de ter novas roturas e um maior número de fugas.
Estado de conservação e idade das condutas e acessórios da rede: a vida útil das condutas
depende do respectivo material, da pressão a que estão sujeitas e do modo de operação do
sistema. As redes mais antigas sofrem, em geral, mais fugas ou porque as juntas deixaram de
vedar por envelhecimento, ou porque as condutas têm fendas ou estão em mau estado de
conservação. Assim, se compreende que as zonas mais recentes da rede tenham normalmente
menos perdas de água.
Modo de construção e de colocação das condutas: em muitas redes de distribuição utilizam-se
materiais que resistem bem às pressões interiores mas que são pouco resistentes à compressão
diametral induzida pelas cargas exteriores, especialmente se a fundação da conduta não for
adequada e os recobrimentos mínimos regulamentares respeitados. Por outro lado, um
assentamento ou uma montagem deficiente da conduta e dos seus acessórios pode originar
fendas não visíveis ou pontos frágeis na tubagem e a torção ou deslocamento das juntas.
Características do solo envolvente e existência de outras fugas: as características do solo
envolvente são determinantes na presença e desenvolvimento de fugas. As infiltrações frequentes
de água no solo, quer de origem pluvial, quer proveniente de fugas nas condutas, dependendo do
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tipo e compacidade do solo envolvente, geram caminhos preferenciais de escoamento, com
arrastamento das partículas mais finas. Este fenómeno pode induzir assentamentos diferenciais
da conduta não absorvidos pela flexibilidade das juntas ou, eventualmente, à rotura da própria
conduta. Uma pequena fuga pode, assim, por arrastamento das partículas finas do solo
envolvente, dar origem a uma rotura de dimensões apreciáveis. Por estas razões, na instalação
das condutas devem-se respeitar criteriosamente as características e especificações das valas
tipo e todas as disposições construtivas definidas no projecto. De referir ainda que certos tipos de
solo mais impermeáveis promovem a visualização das fugas existentes, ao assegurarem o rápido
aparecimento à superfície da água perdida, ao contrário de outros tipos de solo mais permiáveis
onde a existência de fugas pode ocorrer indefinidamente sem qualquer tipo de sinais perceptível à
superfície.
Frequência de passagem de cargas pesadas sobre tubagem: a passagem frequente de veículos
pesados sobre as condutas, pode danificá-las por esmagamento ou fadiga precoce do material, ao
fim de algum tempo. Esta é uma das razões da preferência por certas entidades dos materiais
metálicos nas zonas da rede de distribuição sujeitas a um maior movimento de pesados.
Deterioração de origens de água e de condutas: As falhas mais comuns nas condutas devidas à
deterioração da qualidade da água devem-se a alterações na sua composição química que se
traduzem na formação de incrustações ou na corrosão da tubagem ou do seu revestimento
interior, conduzindo à redução da secção de vazão ou ao aparecimento de furos e fracturas
transversais ou longitudinais.
3.1.5. Passos a Serem Seguidos na Fase de Diagnóstico das Perdas Físicas
1) Diagnóstico e avaliação da medição: A avaliação errada dos volumes produzidos e entregues
ao sector de distribuição poderá induzir a elevados erros de cálculo dos índices de perdas e à
definição incorrecta das medidas necessárias à sua minimização.
A primeira fase de avaliação corresponde à análise do cadastro e verificação da existência e
adequabilidade dos medidores quanto à sua localização, posicionamento e condições de acesso
para manutenção preventiva e correctiva. Caso a avaliação conduza à conclusão de que o sistema
de medidores é satisfatório deverá ser aferida a precisão das medições efectuadas. Caso se
verifique a ausência de um sistema de medição ou este não responda aos requisitos mínimos para
permitir uma razoável avaliação dos volumes produzidos e entregues por zona, é fundamental que
se desenvolva e implemente um projecto para a definição dos pontos de instalação (fronteira das
zonas de medição e controle), ajustando a especificidade dos medidores às características de
cada zona.
2) Diagnóstico e avaliação dos níveis de pressão: a análise dos níveis de pressão existentes
deverá ser acompanhada por um trabalho de campo que permita verificar os dados cadastrais em
termos de pressão através da instalação de medidores de pressão em pontos-chave do sistema.
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Em sistemas onde a divisão por níveis de pressão é inexistente ou deficiente, recomenda-se o
desenvolvimento de estudos e projectos específicos de modelação para a obtenção de um
sistema hidraulicamente equilibrado, com as pressões controladas e dentro das faixas de variação
recomendadas. A configuração ideal será aquela que minimize as perdas e que assegure o
mínimo dispêndio de energia para o abastecimento da zona em causa.
3) Análise do cadastro técnico: a consistência do diagnóstico pressupõe que exista por base um
cadastro técnico correcto, com o registo de todas as características físicas do sistema de
abastecimento. O cadastro técnico de pequenos agregados populacionais poderá obedecer aos
padrões tradicionais, ou seja, plantas em escalas 1:1000 e 1:2000, com suporte físico e
informático. Para os agregados de média dimensão, recomenda-se a utilização de sistemas de
informação geográfica - SIG e, para as de grande dimensão, a associação de SIG a um modelo
que permita a gestão da operação da rede.
4) Avaliação das perdas físicas visíveis e não visíveis: a forma mais conhecida para a identificação
e quantificação das perdas físicas na rede de distribuição é a pesquisa de campo. O tempo e o
custo de pesquisa em toda a área do sistema de distribuição leva à necessidade de definir Zonas
de Medição e Controlo e à extrapolação dos resultados para o restante universo. A pesquisa de
perdas visíveis compreende a identificação e localização da perda, a forma de comunicação ao
operador do sistema, o tempo médio de reparação e o caudal médio perdido. A pesquisa de
perdas não visíveis será efectuada por equipas especializadas que, dotadas de equipamentos
adequados, executarão os serviços de detecção e localização (na rede ou no ramal predial,
distância em relação ao eixo da via ou ao limite do passeio, tipo de pavimento, tipo de tubagem,
etc). Todas estas informações devem ser anotadas em registos próprios de modo a permitir a
construção de uma base de dados com a estatística das ocorrências.
3.2. Perdas Comerciais
3.2.1. Origens
As perdas comerciais apresentam um leque de variação bastante amplo, cujas origens são as
seguintes:
Origem da Perda Importância
Ligações clandestinas/irregulares
Ligações não contadas
Contadores parados
Submedição de contadores
Ligações inactivas reabertas
Pode ser significativa, dependendo de: procedimentos cadastrais, de
facturação, de manutenção preventiva e adequação dos
contadores e de monitorização do sistema
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As perdas aparentes são, normalmente, pequenas em volume mas o elevado número de
ocorrências contribui com uma grande percentagem para o volume total de perdas.
3.2.2. Causas
As principais causas das perdas comerciais são:
Ausência de contadores: a ausência de contadores é uma das principais causas de perdas
comerciais sendo normalmente do desconhecimento da entidade gestora. O consumo em zonas
com ligações não medidas é limitado pela capacidade do sistema pois o cliente não tem motivos
para economizar água ou evitar desperdícios.
As perdas aparentes devidas a consumos não autorizados contemplam a existência de ligações
ilegais e o uso ilícito de bocas-de-incêndio e de rega localizadas quer em locais públicos quer
particulares. Há locais onde é comum o enchimento de auto-tanques para rega ou lavagem de
ruas a partir de marcos de incêndio. Cabe à entidade gestora agir para alterar esta situação bem
como garantir a adequada protecção, manutenção e selagem de bocas de rega e de marcos de
incêndio.
O uso de ligações ilegais ocorre principalmente em áreas com construção clandestina.
Contagens inadequadas: apresentam-se em seguida as causas da existência de perdas
comerciais nos sistemas de medição:
− Erros de medição dos contadores em condições normais
− Erros de medição por deficiente dimensionamento da instalação
− Erros de leitura ou registo
− Erros de medição ou avaria (natural ou violação do equipamento)
As perdas inerentes ao sistema de medição compreendem aquelas impossíveis de serem
eliminadas e dizem respeito ao erro percentual existente durante a contagem de caudais mesmo
em contadores bem dimensionados e calibrados.
A existência de reservatórios domiciliários agrava os erros por submedição devido ao
amortecimento do diagrama de consumos fazendo com que o caudal que efectivamente passa no
contador seja inferior ao real, traduzindo-se em erros de medição superiores relativamente à
situação de consumo directo. Cabe à entidade gestora o controlo desta situação no licenciamento
de novos projectos.
Outros factores associados a erros de medição:
Mau dimensionamento dos contadores relativamente ao padrão de consumo esperado.
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Inclinação dos contadores em relação ao seu eixo (conduz à submedição dos volumes de
água fornecidos, em valores dependentes das características do contador e do ângulo de
inclinação. A instalação do contador inclinado pode ocorrer durante a sua montagem ou
para facilitar a sua leitura sendo feito pelo próprio cobrador ou pelo cliente).
Problemas nos contadores, destacando-se os contadores parados, com o mostrador
riscado ou opaco (o que leva a erros de leitura) ou contadores de tempo de vida útil
vencido que leva a submedições superiores às normais.
Nos casos dos erros de medição por avaria, a sua redução poderá ter a intervenção directa da
entidade gestora no que diz respeito à celeridade da detecção das ocorrências e da redução da
sua frequência, apesar do contexto externo poder dificultar esta tarefa.
As perdas aparentes podem ainda ter a ver com a dificuldade de acesso aos contadores, sendo
necessário promover a auto-leitura por parte do consumidor ou o acerto de horários de leitura.
3.2.3. Passos a Serem Seguidos na Fase de Diagnóstico das Perdas Comerciais
1) Avaliação do cadastro comercial: as principais falhas do cadastro comercial dizem respeito a
ligações clandestinas, tipo de ligação incorrecta, tipo de perfil do consumidor incorrecto, falta de
controlo de ligações cortadas e suprimidas e existência de cadastro de consumidores com fonte
própria de abastecimento. Na fase de diagnóstico, a avaliação das perdas por facturação
derivadas de um cadastro incorrecto deverá ser efectuada através de pesquisa de campo. Uma
acção imediata deverá ser a actualização do cadastro à medida que são executadas as leituras
periódicas dos contadores para emissão de facturas.
2) Gestão de grandes consumidores: a definição dos grandes consumidores deverá analisar os
consumos históricos da ligação e, sempre que possível, compará-los com as estimativas de
consumo típicos para aquele tipo de actividade e para o nível de produção registado,
complementado com medições específicas de caudal, com menor periodicidade, de modo a
confirmar o consumo medido.
3) Diagnóstico do sistema de gestão de contadores: Considerando que a facturação de uma
entidade gestora é baseado no resultado da leitura dos valores indicados nos contadores, deverão
ser ponderados os seguintes aspectos na gestão do parque de contadores:
− Aquisição de contadores
− Critérios de dimensionamento e instalação de novos contadores
− Critério de substituição de contadores
− Calibragem
− Reparação de contadores
− Capacitação dos recursos humanos
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo A – Caracterização das Perdas de Água e suas Causas Página 11 de 12
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
A correcta análise do sistema de gestão de contadores da entidade gestora fornecerá informações
seguras para a recomendação de ajustes nos procedimentos praticados e, quando associadas aos
resultados do trabalho de campo, permitirá a avaliação quantitativa e qualitativa das perdas de
receita.
4) Pesquisa de fraudes: nesta fase de identificação e quantificação de perdas inerentes a este tipo
de irregularidades deverá ser estruturado um programa permanente de identificação e controlo de
fraudes de diversos tipos. Esta politica é facilitada com a implementação de uma zona de medição
e controlo, ao restringir a área de pesquisa.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo A – Caracterização das Perdas de Água e suas Causas Página 12 de 12
DETECÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FUGAS
ANEXO B
AdP - ÁGUAS DE PORTUGAL DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA INFORMATIVA – SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS
DE ABASTECIMENTO COMPLEMENTARES AOS SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
ANEXO B – DETECÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE FUGAS
1. CONSIDERAÇÕES Existe uma clara distinção entre detecção e localização de fugas. A detecção é a
aproximação a determinada secção da conduta onde se suspeita localizar a fuga. A
localização de fugas é a identificação da posição de uma fuga antes mesmo de se
proceder à escavação, não sendo de qualquer modo garantida a sua localização exacta.
As actividades de detecção da fuga podem ser efectuadas por rotina, ou seja em
supervisão de cobertura da rede, ou em áreas precisas da rede, guiadas pela análise da
informação das Zonas de Medição e Controlo (ZMC).
A inspecção para localização pode ser efectuada com ou sem a anterior actividade de
detecção de fugas.
Com base na metodologia definida pelo Grupo de Trabalho promovido pelo IRAR/LNEC
no âmbito do “Controlo de Perdas de Água em Sistemas de Adução e Distribuição”
sistematiza-se no esquema seguinte os passos a seguir para a abordagem do problema.
Avaliação da dimensão do problema
Definição de uma estratégia de controlo de perdas
Medição zonada
Localização de fugas
Reparação
Gestão de pressões
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Avaliação de resultados
Detecção - Localização aproximada
Localização
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DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
2. DETECÇÃO DE FUGAS Existem diversos métodos de detecção de fugas, nomeadamente os seguintes:
Controlo passivo de fugas: Neste método apenas as fugas que se evidenciarem são
localizadas e reparadas. Uma fuga torna-se óbvia quando a água aparece à superfície ou
quando existem queixas dos consumidores por fraca pressão ou ruídos no sistema predial
ou no de distribuição. Este método é largamente aplicado e requer inspecções regulares
pela entidade gestora. Este tipo de detecção tem baixo custo e é mais eficaz em zonas
onde as condutas se encontram a baixa profundidade e as condições de solo permitem
que a água atinja facilmente a superfície. Não são necessárias capacidades profissionais
específicas.
Detecção pró-activa: Este método envolve uma vasta equipa de inspecção para detecção
directa do sinal acústico característico das fugas nas válvulas e nas bocas de rega ou
incêndio. A água, sob pressão, quando atravessa uma ranhura ou um pequeno buraco,
emite ondas sonoras através do tubo e do terreno envolvente, na zona audível. A água
circulando no solo e na cavidade gera ondas de baixa frequência com transmissão
limitada pelo solo e que através da utilização de microfones superficiais podem ser
facilmente detectáveis.
Controlo de pressão: O controlo de pressão não envolve directamente a detecção de
fugas mas uma repentina quebra de pressão pode indicar uma possível rotura. Em geral,
reduções na pressão conduzem à redução do fluxo em cada fuga e podem também
prevenir o desencadear de novas fugas. A redução de pressão envolve baixos custos e
pode ser rapidamente efectuada, mas apresenta a desvantagem de incrementar o volume
de água perdido ao tornar as fugas menos detectáveis. A redução da pressão pode ser
conseguida de vários modos, sendo normalmente usadas válvulas de redução de pressão
e câmaras de perdas de carga.
2.1.1. Técnicas de Detecção de Fugas
Existem diversas técnicas para detectar onde ocorrem fugas na rede, apresentando-se de
seguida as seguintes:
− Subdivisão das ZMC em áreas menores pelo fecho temporário de válvulas ou pela
instalação de contadores;
− Variações do tradicional “fecho progressivo”, na literatura anglo-saxónica “step-
test”;
− Utilização de localizadores de fuga (registadores de ruído).
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo B – Detecção e Localização de Fugas Página 2 de 8
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
2.1.2. Procedimentos para Implementação de Zonas de Medição e Controle
O método principal que permite detectar fugas e outras perdas a nível da macroescala da
rede, de forma contínua e periódica é através de Zonas de Medição e Controlo. Este tema
é desenvolvido no Anexo E – Medidas de Acção.
2.1.3. Subdivisão das ZMC
A subdivisão de ZMC não é mais do que o refinamento espacial das técnicas de medição
zonadas apresentadas no Anexo E.
Para tal é necessário que existam válvulas internas à ZMC e que os medidores de caudal
apresentem uma disposição adequada ou que sejam utilizados equipamentos de medição
móvel.
São assim utilizadas campanhas temporárias em que as sub-zonas são fechadas durante
o tempo necessário para as medições, devendo ser efectuadas durante a noite caso o
isolamento das zonas implicar redução da qualidade do serviço de distribuição de água.
2.1.4. “Step-test”
O “step-test” – ou o fecho progressivo – feito através do progressivo isolamento de
secções através do fecho de válvulas de seccionamento, começando-se nas zonas
hidraulicamente periféricas e caminhando no sentido do medidor. São assim isoladas e
medidas zonas progressivamente mais pequenas, centradas no ponto de medição da
ZMC.
Deverá ser realizado durante campanhas nocturnas temporárias devendo o caudal
nocturno em cada secção ser registado ao longo do teste. A redução significativa de
caudal entre secções contíguas representa, muito provavelmente, que a fuga se encontra
localizada no raio de acção dessa busca.
A gama e a sensibilidade do equipamento de medição deverão ser escolhidas para
caudais significativamente mais baixos do que os normalmente medidos.
2.1.5. A Escolha entre “Step-test” e Localização de Fugas
A escolha pela localização de fugas pelo “step-test” ou pelos localizadores de fugas é
decidida pela avaliação do facto da rede suportar, ou não, o primeiro destes métodos.
Poderão existir razões pelas quais um “step-test” não possa ser levado a efeito,
dependendo da estrutura organizacional e características da rede.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo B – Detecção e Localização de Fugas Página 3 de 8
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
O “step-test” apresenta vários inconvenientes, nomeadamente poder envolver trabalho
nocturno, necessitar de dois ou mais operadores, requerer aviso prévio aos consumidores,
causar problemas de qualidade de água, causar rebentamentos em tubos fracos e causar
inconvenientes a consumidores institucionais nocturnos. Se estes factores forem um
problema numa ZMC particular, devem ser utilizados localizadores de fugas.
Contudo, os “step-tests” têm como principais vantagens a apresentação de resultados
imediatos e a localização poder ser efectuada no imediato.
A escolha do método de detecção dependerá de:
− Configuração e características de cada ZMC;
− Preferências dos operadores;
− Política da entidade gestora.
Contudo haverá claramente situações onde uma das duas técnicas é a mais apropriada ou
tem vantagens particulares e outras onde podem ser usadas seguidas.
3. LOCALIZAÇÃO DE FUGAS A localização de fugas tornou-se comum nos últimos anos e os seus adeptos usam-na em
alternativa ao “step-test”, podendo também ser usada como uma técnica de supervisão
para “varrer” uma zona.
O sistema consiste num conjunto de seis ou mais microfones, cada um incorporando um
registo de dados, instalados em acessórios da rede (normalmente válvulas ou bocas de
incêndio adjacentes), e programados para se ligarem automaticamente num período
predeterminado para a auscultação (normalmente de duas horas). São assim registados
os ruídos gerados pela fuga o que permite a sua localização. Este tipo de equipamento é
fornecido por vários fabricantes.
A leitura dos registos é feita por comparação do nível sonoro e da sua frequência,
detectando-se a existência de uma anomalia consistente em um ou mais acessórios,
necessitando de inspecção na vizinhança mais próxima. A proximidade à localização de
uma fuga é tipicamente representada por um ruído elevado e uma baixa frequência.
Contudo, ao analisar os dados do registo estes devem ser comparados entre si e não
isolados para avaliar a significância dos resultados em grupo.
Os registadores locais deverão estar associados a um sistema de localização de modo a
serem supervisionados por um veículo de passagem equipado com uma unidade de
controlo e receptor. Apenas os registadores que tenham enviado um sinal anómalo serão
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo B – Detecção e Localização de Fugas Página 4 de 8
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
assim investigados futuramente. Existe também disponível um registo de comparação que
grava o som da fuga na memória, conseguindo obter a sua localização entre registos.
3.1.1. Técnicas de Localização de Fugas
3.1.1.1. Supervisão Sonora
A supervisão das ZMC (Zonas de Medição e Controlo) é realizada através do som,
escutando ruídos de fugas nas válvulas, nas bocas-de-incêndio ou à superfície das
condutas. Uma supervisão sonora pode ser feita como o passo seguinte a um exercício de
detecção de fugas ou a uma avaliação de toda a ZMC.
Embora a avaliação de zona possa se mostrar ineficiente em termos de localização das
áreas de fuga, possibilita um exame sistemático das ZMC. Permite ainda que outras falhas
– além das perdas físicas – possam ser identificadas.
As supervisões sonoras podem ser efectuadas com vários tipos de equipamento:
− Vara acústica;
− Vara acústica electrónica;
− Microfone de solo;
− Comparador de ruído.
O instrumento mais básico é a vara acústica, que é utilizada como um instrumento
acústico simples ou electronicamente amplificado. Esta técnica é a normalmente preferida
e é usada em avaliações de cobertura, escuta de válvulas, bocas-de-incêndio e
confirmação da localização de fugas por outros instrumentos (microfone de solo ou
comparador de ruído).
O microfone de solo pode ser equipado para utilização em dois modos: de contacto e de
supervisão. O modo de contacto serve para escutar pontos de operação (válvulas, bocas
de incêndio e outros) operando de forma semelhante a uma vara acústica electrónica. O
modo de supervisão é usado na procura de fugas em comprimentos de tubo situados
entre pontos de operação. A técnica envolve a colocação do microfone no solo, espaçados
ao longo da conduta, sendo identificadas as alterações na amplificação sonora à medida
que o microfone se vai aproximando do local da fuga. Quando esta é detectada, o
microfone de solo é usado em ambos os modos (contacto e supervisão) para a sua
localização.
O comparador do ruído de fuga (correlator) é o mais sofisticado dos instrumentos
acústicos para localização de fugas. A sua localização não depende da intensidade do
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo B – Detecção e Localização de Fugas Página 5 de 8
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
ruído da fuga para a sua localização, baseando-se apenas na velocidade das ondas
sonoras provocadas por cada fuga à medida que estas se propagam ao longo do tubo, na
direcção de cada um dos dois microfones colocados em posições convenientes com um
máximo de 500 m de separação. Podem ser usados hidrofones, para melhorar o som da
fuga, em tubos de plástico ou em tubos de dimensão superior. Não há dúvida que as
últimas versões do comparador podem, com precisão, localizar uma fuga no intervalo de 1
metro na grande maioria dos tipos de tubo. O instrumento é portátil, pode ser operado por
um único indivíduo e tem a possibilidade de seleccionar e filtrar frequências. Contudo, há
algumas fugas que o comparador mostra dificuldade em localizar designadamente:
condutas com pressões baixas, condutas de grande diâmetro, tubos não metálicos e com
raros pontos de aplicação para os microfones.
3.1.1.2. Injecção de Gás
A injecção de gás é das técnicas menos utilizadas para a localização de fugas,
principalmente porque as restantes técnicas são eficazes na maioria dos casos. Para as
fugas mais difíceis de localizar, particularmente em condutas com pressões baixas e em
adutoras não metálicas, a injecção de gás é a opção mais comum. A sua aplicação é
bastante simples sendo injectado um gás inerte na conduta, localizando-se a existência de
fugas à medida que se detecta a saída de gás desta.
3.1.1.3. Outras Técnicas
Várias técnicas inovadoras foram tentadas pela indústria da água como alternativas às
convencionais, acima descritas, normalmente para localizar fugas mais difíceis,
especialmente em adutoras. As técnicas incluem a perfuração do solo, a utilização de
radar, de imagens térmicas e da acústica no interior dos tubos. Esta última técnica requer
a inserção na conduta com pressões baixas, de um microfone, ou um par de microfones. A
velocidade da água na conduta, algumas vezes ajudada por uma bóia, transporta o
microfone para a posição da fuga sendo assim registado o ruído e determinada a sua
posição. Esta técnica encontra-se agora completamente desenvolvida e comercialmente
disponível.
3.1.2. Localização de Fugas em Adutoras
Uma variante do sistema de localização foi desenvolvida para localizar fugas ao longo de
adutoras com grandes comprimentos. O sensor é ligado a pontos sonoros da conduta que
permitem o acesso à coluna de água e que captam o ruído da água sem considerar o
ruído do material da adutora – pode portanto detectar ruídos de baixas frequências ao
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo B – Detecção e Localização de Fugas Página 6 de 8
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
longo de distâncias significativas. Os espaçamentos recomendados são intervalos de 500
a 1000 m embora, para materiais metálicos, distâncias de 2 km sejam possíveis.
Para operar com este equipamento não é necessária qualquer especialidade técnica e o
custo de operação resume-se ao tempo de mão-de-obra necessário para colocação e
recolha do equipamento podendo ainda efectuar o download da informação registada.
Um obstáculo à utilização desta técnica é a falta de pontos de contacto para o
equipamento podendo ser colocados pontos de escuta a cada quilómetro, que servirão
também como pontos de comparação.
4. CONTROLO ACTIVO DE FUGAS O controlo activo de fugas (CAF) consiste em duas actividades distintas mas relacionadas:
− Localização – Todo o trabalho em procurar fugas na área onde se avalia um
excesso de fugas além de um limiar pré-definido.
− Reparação – O trabalho necessário para um eficiente controlo das fugas num
prazo razoável.
Em áreas onde a água tem preços acessíveis e existe em abundância, uma estratégia
possível mas ambientalmente incorrecta, poderá ser apenas reparar as fugas informadas
pelos utentes, e não ter um controlo activo de fugas não identificadas. Neste caso, a única
variável relevante será a selecção da técnica a ser usada para reparar a fuga antes de se
proceder à escavação.
O nível do esforço de reparação de fugas tenderá a ser semelhante de um ano para o
outro, embora possam existir diferenças sazonais e desse modo existirão outras variáveis
ligadas à actividade de reparação de fugas.
Se o número de roturas e fugas for significativo, poderá ser apropriado efectuar uma
supervisão de todo o sistema.
Uma técnica útil para avaliar o sistema, é converter o nível de excesso de fugas no
número equivalente de roturas em condutas (RC) ou roturas em adutoras (RA). Isto pode
ser feito dividindo o excesso de fugas (diferença entre o volume perdido e o volume
associado à meta de redução de perdas estabelecida) pelo volume de água perdido por
uma conduta de serviço média.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo B – Detecção e Localização de Fugas Página 7 de 8
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
A dimensão média de cada rotura pode ser avaliada comparando a diminuição do volume
de água perdido antes e após a reparação. O conhecimento desta informação é um
elemento chave para o cálculo do Nível Económico de Fugas.
O número equivalente de RCs ou RAs dará uma indicação do número de reparações que
terão de ser efectuadas para ir ao encontro do limite de fugas nessa zona. Se o número é
grande, a aproximação pela supervisão geral é aplicável, caso contrário será mais
eficiente efectuar uma aproximação à área na qual a fuga ocorre antes da sua exacta
localização.
Apresenta-se de seguida metodologia definida pelo grupo de Trabalho IRAR/LNEC no
âmbito do curso “Controlo de Perdas de Água em Sistemas de Adução e Distribuição”:
Avaliação da dimensão do problema
Definição de uma estratégia de controlo de perdas
Medição zonada
Localização de fugas
Reparação
Gestão de pressões
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Avaliação de resultados
Intervenção pontual
Renovação de conduta(s)
Reabilitação de sistemas
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo B – Detecção e Localização de Fugas Página 8 de 8
BALANÇO HÍDRICO E INDICADORES DE DESEMPENHO
ANEXO C
AdP - ÁGUAS DE PORTUGAL DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA INFORMATIVA – SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS
DE ABASTECIMENTO COMPLEMENTARES AOS SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
ANEXO C – BALANÇO HÍDRICO E INDICADORES DE DESEMPENHO
1. EXACTIDÃO E FIABILIDADE DOS DADOS
Para o correcto e fiável cálculo do balanço hídrico é importante avaliar de forma critica a exactidão
e a fiabilidade das várias variáveis, devendo estas ser avaliadas com a exactidão desejável e
sobre a mesma base temporal. Entende-se por exactidão a aproximação entre o resultado da
medição e o valor (convencionalmente) verdadeiro da grandeza medida. Em geral não é viável
conhecer com rigor o erro associado a cada dado, sendo mais fácil conhecer a sua ordem de
grandeza. A fiabilidade aumentará quando os valores dos volumes adquiridos a outras entidades e
toda a água distribuída forem contabilizados por medidores bem dimensionados e adequadamente
mantidos e calibrados.
Apresenta-se de seguida a exactidão dos dados avaliada de acordo com a seguinte classificação
recomendada pelo IWA:
Banda de exactidão dos dados Erro associado ao dado fornecido
0 – 5% Melhor ou igual a ± 5%
5 – 20% Pior do que ± 5%, mas melhor ou igual ± 20%
20 – 50% Pior do que ± 20%, mas melhor ou igual a ± 50%
> 50% Pior do que ± 50%
A avaliação da qualidade dos dados deve ter também a indicação da fiabilidade da fonte de
informação que reflectirá a confiança na fonte dos dados, recomendando-se a seguinte
classificação igualmente proposta pelo IWA:
Banda de fiabilidade da fonte de informação
Conceito associado
* Dados baseados em estimativas ou extrapolações a partir de uma amostra
limitada.
**
Genericamente como a seguinte, mas com algumas falhas não significativas nos
dados, tais como parte da documentação estar em falta, os cálculos serem
antigos, ou ter-se confiado em registos não confirmados, ou ainda terem-se
incluído alguns dados por extrapolação.
***
Dados baseados em medições exaustivas, registos fidedignos, procedimentos,
investigações ou análises adequadamente documentadas e reconhecidas como o
melhor método de cálculo.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo C – Indicadores de Desempenho e Balanço Hídrico Página 1 de 14
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
2. COMPONENTES DO BALANÇO HÍDRICO E IDENTIFICAÇÃO DOS CÓDIGOS DAS RESPECTIVAS VARIÁVEIS
Consumo medido facturado
A8 Consumo autorizado
facturado
A10 = A8 + A9 Consumo não medido facturado
A9
Água facturada
A20 = A8 + A9
Consumo medido não facturado
A11
Consumo
autorizado total
A14 = A10 + A13 Consumo autorizado
não facturado
A13 = A11 + A12
Consumo nem medido nem
facturado
A12
Uso não autorizado
A16 Perdas aparentes
A18 = A16 + A17 Perdas de água por erros de
medição
A17
Perdas reais nas condutas de
água bruta e no tratamento
(quando aplicável)
Fugas nas condutas de adução
e/ou distribuição
Fugas e extravasamentos nos
reservatórios de adução e/ou
distribuição
Água entrada no
sistema
A3
Perdas de água
totais
A15 = A3 – A14 Perdas reais
A19 = A15 – A18
Fugas nos ramais (a montante da
medição)
Água não facturada
A21 = A3 – A20
O balanço hídrico deve ser realizado de modo sistemático com uma frequência mínima anual e
incluir:
− Uma contabilização rigorosa de todos os volumes de água entrados e saídos no sistema
em causa;
− A verificação do programa de teste e calibração dos medidores de caudal e verificação
da adequação dos equipamentos existentes.
Sem uma medição eficaz e contínua de volumes de água, as perdas podem apenas ser estimadas
por modelação ou eventualmente por métodos directos específicos (medição de caudais
nocturnos). Sempre que a medição directa não seja possível, deverão ser envidados todos os
esforços para estimar cada componente do balanço hídrico com o maior realismo possível.
Nesses casos, o consumo autorizado deve ser estimado a partir de medições em amostras com
um número suficiente de ligações individuais e de subcategorias representativas em termos
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo C – Indicadores de Desempenho e Balanço Hídrico Página 2 de 14
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
estatísticos, ou em alternativa, a partir de medições de caudais totais em áreas discretas com
uniformidade de utilizadores-tipo, também de várias categorias e subcategorias. Neste caso,
subtraem-se à água entrada no sistema as perdas por fugas, sendo estas determinadas por
análise de sub-componentes dos consumos nocturnos e ajustadas de forma apropriada pelas
variações diurnas de pressão. O grau de confiança associado ao consumo autorizado deve
reflectir o rigor das investigações.
Para o cálculo das variáveis será necessário a identificação das seguintes parcelas:
Consumo medido facturado:
− Contagens de consumo
− Identificação dos consumidores não domésticos
− Identificação dos consumidores domésticos
Consumo não medido facturado:
− Identificação dos consumos domésticos não medidos e da ausência de medições
de consumo autorizado
− Estimativa dos consumos não medidos através da monitorização de um conjunto
consumidores domésticos
Consumo medido não facturado
− Identificação e estimativa dos consumos medidos e não medidos dos clientes
autorizados (câmaras municipais, rega de espaços verdes, combate de incêndios,
lavagem de ruas, outros)
− Identificação e estimativa do volume de água utilizada em manobras operacionais
da entidade gestora (lavagem de reservatórios ou condutas, outros)
Consumo nem medido nem facturado
− Identificação e estimativa dos consumos não medidos e não facturados (rega de
espaços verdes, combate de incêndios, lavagem de ruas, outros)
Perdas físicas (Anexo A)
− Perdas em reservatórios podem ser medidas através de ensaios de nível
− Extravasamento de reservatórios
− Perdas nas condutas de distribuição através da medição dos caudais mínimos
nocturnos, poderá ser possível, de uma maneira expedita, definir as perdas físicas
na rede assim como através da definição de ZMC (Anexo B).
− Perdas em condutas adutoras poderão ser quantificados através da instalação de
medidores de caudal ultra-sónicos
Perdas comerciais: são influenciadas por diversos factores desde sociais a culturais até
aos que dizem respeito à própria operação e modo de exploração do sistema (Anexo A):
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo C – Indicadores de Desempenho e Balanço Hídrico Página 3 de 14
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
− Identificar os consumos ilegais, nomeadamente ligações clandestinas, uso ilícitos
de serviços de combate a incêndios, by-pass a contadores e erro de medição e
leitura. Estimativa do número de ligações ilegais através de registos históricos ou
através da pesquisa de casa a casa.
3. EXPRESSÕES DE CÁLCULO E DEFINIÇÃO DE VARIÁVEIS DOS INDICADORES DE DESEMPENHO
Definição dos Indicadores de Desempenho e Expressões de Cálculo:
WR1 INEFICIÊNCIA UTILIZAÇÃO DE RECURSOS HÍDRICOS (%) WR1 = A19 / A3 x 100
Avalia a pressão exercida sobre os recursos hídricos utilizados devida a perdas reais. Do ponto de vista ambiental as perdas aparentes são irrelevantes pois não correspondem a volumes de água efectivamente captados. Este indicador faz parte do sistema de indicadores de desempenho do IRAR.
Op23 PERDAS DE ÁGUA POR RAMAL (m3/ramal/ano) Op23 = (A15 x 365 / H1) / C24
A experiência mostra que os maiores volumes de perdas ocorrem nos ramais e não nas condutas principais pelo que a designação deste indicador em termos do número de ramais exprimem melhor o volume perdido. Recomenda-se que este indicador seja utilizado em redes que tenham no mínimo 20 ramais por km. Nos sistemas em que tal não se verifique, é mais adequado o uso do indicador expresso em termos de comprimento de conduta (Op24).
Op24 PERDAS DE ÁGUA POR COMPRIMENTO DE CONDUTA (m3/km/ano)
Op24 = (A15 x 365 / H1) / C8
Neste caso pode-se utilizar no denominador tanto o comprimento total de condutas apenas (excluindo ramais) como o comprimento total de condutas e ramais. A segunda opção pode parecer teoricamente mais correcta mas raramente as entidades gestoras dispõem de informação fiável sobre o comprimento total de ramais.
Op25 PERDAS APARENTES (%) Op25 = A18 / (A3 - A5 – A7) x 100
Excluindo o volume de água exportada nos sistemas de distribuição.
Op26 PERDAS APARENTES POR VOLUME DE ÁGUA ENTRADA NO SISTEMA (%)
Op26 = A18 / A23 x 100
Op27 PERDAS REAIS POR RAMAL (l/ramal/dia com sistema em pressão)
Op27 = A19 x 1000 / (C24 x H2 / 24)
Idem Op23.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo C – Indicadores de Desempenho e Balanço Hídrico Página 4 de 14
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
Op28 PERDAS REAIS POR COMPRIMENTO DE CONDUTA (l/km/dia com sistema em pressão)
Op28 = A19 x 1000 / (C8 x H2 / C24)
Idem Op24.
Op29 ÍNDICE INFRA-ESTRUTURAL DE FUGAS (-) Op29 = Op27 / (18 x C8 / C24 + 0,7 + 0,025 x C25) x D34
Equação empírica, deduzida a partir de um considerável número de estudos experimentais realizados em sistema
bem construídos, operados e mantidos de diversos países. Apesar do interesse prático deste indicador deverá ter-
se em atenção de que se trata de um indicador de cálculo empírico, em que a influência da pressão de serviço é
bastante elevada, sendo esta muitas vezes difícil de avaliar em termos de média anual em todo o sistema.
As perdas físicas mínimas (denominador da expressão de cálculo do Op29), são entendidas como o valor mínimo
tecnicamente atingível e correspondem à melhor estimativa das chamadas Perdas Reais Inevitáveis Médias, PRIM.
Em geral, sistemas com boa manutenção tendem a apresentar valores deste índice próximos de 1,0, enquanto
sistemas com deficiente manutenção apresentarão valores mais elevados.
Fi46 ÁGUA NÃO FACTURADA EM TERMOS DE VOLUME (%) Fi46 = A21 / A3 x 100
Consiste na discriminação do volume entrado no sistema nas componentes facturado e não facturado. O componente não facturado é designado por água que não constitui fonte de receita e é expresso em termos de percentagem do total.
Fi47 ÁGUA NÃO FACTURADA EM TERMOS DE CUSTO (%)
Fi47 = ((A13 + A18) x G57 + A19 x G58) / G5 x 100
Calculado aplicando valores monetários aos volumes anuais de consumo autorizado não facturado, perdas aparentes e perdas reais.
Descrição das variáveis das expressões de cálculo (ordenação alfanumérica):
A3 – Água Entrada no Sistema (m3)
Definição:
Volume introduzido no sistema de abastecimento de água durante o período de referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
O volume de água entrada no sistema deve incluir a água captada e toda a água importada, bruta e tratada.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo C – Indicadores de Desempenho e Balanço Hídrico Página 5 de 14
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
A5 – Água Bruta Exportada (m3)
Definição:
Volume total de água bruta transferida para outra entidade gestora ou para outro sistema da mesma área de
abastecimento, durante o período de referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
A7 – Água Tratada Exportada (m3)
Definição:
Volume total de água tratada exportada para outra entidade gestora ou para outro sistema da mesma área de
abastecimento, durante o período de referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Estas transferências podem ocorrer em qualquer ponto a jusante das estações de tratamento ou de outros pontos
em que a entidade gestora considere a água como tratada.
A8 – Consumo Autorizado Facturado (m3)
Definição:
Consumo total autorizado que é medido e facturado (incluindo a água exportada) durante o período de referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Este dado de entrada resulta da soma das leituras dos contadores dos clientes. Como, em geral, as datas das
leituras não coincidem com o período exacto da avaliação, serão necessárias interpolações para obter a melhor
estimativa possível do valor verdadeiro.
A9 – Consumo Facturado Não Medido (m3)
Definição:
Consumo total autorizado que não é medido e que é facturado (incluindo a água exportada) durante o período de
referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Este dado de entrada é a melhor estimativa disponível, baseada em inquéritos ou em quaisquer outras formas de
avaliação a que a entidade gestora possa recorrer.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo C – Indicadores de Desempenho e Balanço Hídrico Página 6 de 14
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
A10 – Consumo Autorizado Facturado (m3)
Definição:
Consumo total autorizado que foi facturado durante o período de referência.
Expressão de Cálculo:
A8 + A9
Comentários:
Note-se que o consumo autorizado facturado pode incluir consumos para combate a incêndios e formação de
bombeiros, lavagem de condutas e de colectores, lavagem de ruas, rega de espaços verdes municipais,
alimentação de fontanários públicos, protecção contra baixas temperaturas, obras de construção civil, etc., caso
sejam facturados.
A11 – Consumo Não Facturado Medido (m3)
Definição:
Consumo total autorizado que foi medido mas não facturado (incluindo a água exportada) durante o período de
referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Note-se que o consumo autorizado não facturado pode incluir consumos para combate a incêndios e formação de
bombeiros, lavagem de condutas e de colectores, lavagem de ruas, rega de espaços verdes municipais,
alimentação de fontanários públicos, protecção contra baixas temperaturas, obras de construção civil, etc.. Estes
consumos podem ser medidos ou não medidos, de acordo com a prática local.
A12 – Consumo Não Facturado Não Medido (m3)
Definição:
Consumo total autorizado não medido e não facturado (incluindo a água exportada) durante o período de
referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Este dado de entrada é a melhor estimativa disponível, baseada em inquéritos ou em quaisquer outras formas de
avaliação a que a entidade gestora possa recorrer.
Note-se que o consumo autorizado não facturado não medido pode incluir consumos para combate a incêndios e
formação de bombeiros, lavagem de condutas e de colectores, lavagem de ruas, rega de espaços verdes
municipais, alimentação de fontanários públicos, protecção contra baixas temperaturas, obras de construção civil,
etc., caso não sejam facturados nem medidos.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo C – Indicadores de Desempenho e Balanço Hídrico Página 7 de 14
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A13 – Consumo Autorizado Não Facturado (m3)
Definição:
Consumo total autorizado e não facturado durante o período de referência.
Expressão de Cálculo:
A11 + A12
Comentários:
Note-se que o consumo autorizado não facturado pode incluir consumos para combate a incêndios e formação de
bombeiros, lavagem de condutas e de colectores, lavagem de ruas, rega de espaços verdes municipais,
alimentação de fontanários públicos, protecção contra baixas temperaturas, obras de construção civil, etc., caso
não sejam facturados. Estes consumos podem ser medidos ou não medidos, de acordo com a prática local.
A14 – Consumo Autorizado (m3)
Definição:
Consumo total autorizado durante o período de referência, medido e/ou não medido, de clientes registados, da
própria entidade gestora e de outros que estejam implícita ou explicitamente autorizados a fazê-lo pelo fornecedor
de água, para usos domésticos, comerciais, industriais ou públicos. Inclui a água exportada.
Expressão de Cálculo:
A10 + A13
Comentários:
Note-se que o consumo autorizado pode incluir consumos para combate a incêndios e formação de bombeiros,
lavagem de condutas e de colectores, lavagem de ruas, rega de espaços verdes municipais, alimentação de
fontanários públicos, protecção contra baixas temperaturas, obras de construção civil, etc.. Estes consumos podem
ser facturados ou não facturados, medidos ou não medidos, de acordo com a prática local.
A15 – Perdas de Água (m3)
Definição:
Diferença entre a água entrada no sistema e consumo autorizado.
Expressão de Cálculo:
A3 – A14
Comentários:
As perdas de água podem ser consideradas como um volume total para todo o sistema, ou por sub-sistemas tais
como os sistemas de adução e de distribuição. Em cada caso as componentes de cálculo devem ser consideradas
em conformidade com a situação. As perdas de água consistem em perdas reais e perdas aparentes.
A16 – Consumo Não Autorizado (m3)
Definição:
Consumo total não autorizado durante o período de referência, incluindo furto.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Este dado de entrada é a melhor estimativa disponível, baseada em inquéritos ou em quaisquer outras formas de
avaliação a que a entidade gestora possa recorrer.
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A17 – Perdas de Água por Erros de Medição (m3)
Definição:
Consumo total de água não contabilizada durante o período de referência devido a erros de medição.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Este dado de entrada é a melhor estimativa possível, baseada principalmente em dados resultantes da calibração
dos contadores existentes e/ou de inspecções realizadas para esse objectivo.
A18 – Perdas Aparentes (m3)
Definição:
Consumo total de água não contabilizada durante o período de referência devido ao consumo não autorizado e a
erros de medição.
Expressão de Cálculo:
A16 + A17
A19 – Perdas Reais (m3)
Definição:
Volume total de perdas físicas de água do sistema em pressão, até ao contador do cliente, durante o período de
referência.
Expressão de Cálculo:
A15 – A18
Comentários:
O volume de perdas durante o período de referência através de todos os tipos de fugas de água, roturas e
extravasamentos depende das frequências, dos caudais e da duração média das fugas.
A20 – Água Facturada (m3)
Definição:
Consumo total autorizado facturado (incluindo a água exportada) durante o período de referência.
Expressão de Cálculo:
A8 + A9
Comentários:
Tem o mesmo valor de A10 - Consumo autorizado facturado.
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A21 – Água Não Facturada (m3)
Definição:
Diferença entre os volumes de água entrada no sistema e do consumo autorizado facturado (incluindo a água
exportada).
Expressão de Cálculo:
A3 – A20
Comentários:
A água não facturada inclui não só as perdas reais e aparentes mas também o consumo autorizado não facturado.
Se o termo água não contabilizada for utilizado, é recomendável que seja definido e calculado do mesmo modo que
a água não facturada. Como consequência, não foram propostos neste manual indicadores de desempenho
específicos para a água não contabilizada.
C8 – Comprimento de condutas (km)
Definição:
Comprimento total das condutas de adução e da rede de distribuição (ramais não incluídos), na data de referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Não devem ser incluídas novas condutas que ainda não se encontrem em serviço e condutas antigas que já
tenham sido colocadas fora de serviço.
C24 – Número de Ramais (n.º)
Definição:
Número total de ramais, na data de referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Quando não houver informação fiável acerca do número de ramais, pode ser utilizado o número de edifícios como
uma primeira estimativa. Este valor deve no entanto ser corrigido tendo em conta que é inferior ao número real, pelo
facto de alguns edifícios terem mais do que um ramal e por existirem ramais de ligação a outros pontos de consumo
fora de edifícios (por exemplo, bocas de rega e fontanários).
C25 – Comprimento Médio dos Ramais (m)
Definição:
Comprimento médio de tubagem entre a conduta da rede pública e o ponto de medição, na data de referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
É frequente as entidades gestoras dos sistemas de abastecimento de água não terem informação exacta para
avaliar esta variável. Nesses casos, adoptar-se-á uma estimativa.
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D34 – Pressão Média de Operação (kPa)
Definição:
Pressão média de operação nos pontos de entrega quando o sistema está em pressão, na data de referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Uma medida exacta da pressão média de operação requereria a monitorização contínua da pressão em cada ponto
de entrega (à saída do ramal). Na prática, é necessário simplificar. Em regiões planas, é fácil obter uma estimativa
desta variável. Também quando estão disponíveis modelos hidráulicos calibrados para períodos longos, podem ser
adoptadas as pressões dos nós ponderadas com as necessidades de consumo de cada nó. Em áreas acidentadas,
quando não se puder obter estimativas melhores, podem traçar-se mapas com curvas de pressão e estabelecer-se
uma estimativa da pressão média de operação de cada banda. O valor global é então avaliado como uma média
ponderada da pressão em cada banda, usando as suas respectivas populações-equivalentes como factor de
ponderação.
G5 – Custos Correntes (€)
Definição:
Custos totais de operação e manutenção e de pessoal durante o período de referência, relativos ao serviço de
abastecimento de água, excluindo o auto-investimento em infra-estruturas.
Expressão de Cálculo:
G7 + G8
G7 – Custos de Exploração (€)
Definição:
Custos de operação e manutenção durante o período de referência, relativos ao serviço de abastecimento de água,
incluindo o valor líquido (obtido por imputação negativa dos custos relativos ao auto-investimento em infra-
estruturas em infra-estruturas) de água importada (bruta e tratada), energia, serviços externos, aluguer de
equipamentos e serviços, reagentes, outros consumíveis e equiparáveis, aluguer de equipamentos e serviços,
taxas, contribuições e impostos, resultados e perdas extraordinários e outros custos de exploração, excluindo a
mão-de-obra.
Expressão de Cálculo:
G9 + G10 + G11 + G12 + G13 + G14 + G15 + G16
G8 – Custos com Pessoal (€)
Definição:
Custos internos de mão-de-obra durante o período de referência, relativos ao serviço de abastecimento de água,
referentes ao valor líquido (obtido por imputação negativa dos custos relativos ao auto-investimento em infra-
estruturas em infra-estruturas) do pessoal cujo salário é pago directamente pela entidade gestora do sistema de
abastecimento de água.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Os custos de mão de obra incluem salários e outros custos que deles derivem directamente, como pagamentos
complementares ou encargos com a segurança social.
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DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
G9 – Custos de Serviços Externos (€)
Definição:
Valor líquido (obtido por imputação negativa dos custos relativos ao auto-investimento em infra-estruturas em infra-
estruturas) dos custos totais de serviços exteriores (por exemplo, subcontratação) durante o período de referência,
relativos ao serviço de abastecimento de água, estando os custos de mão-de-obra externa incluídos.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
G10 – Custos de Água Importada (Bruta e Tratada) (€)
Definição:
Custo total da água importada durante o período de referência.
Expressão de Cálculo:
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
G11 – Custos de Energia (€)
Definição:
Custo total da energia durante o período de referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Esta variável inclui não só a componente proporcional do consumo de energia mas também todas as outras
componentes dos custos de energia, tais como taxas de potência e tarifas. O consumo de energia para outras
actividades além do bombeamento de água está também incluído.
G12 – Aquisição de Reagentes, Outros Consumíveis e Equiparáveis (€)
Definição:
Valor líquido (obtido por imputação negativa dos custos relativos ao auto-investimento em infra-estruturas em infra-
estruturas) de aquisição de reagentes, de outros consumíveis e de materiais para manutenção e reparação, não
incluídos nos custos dos serviços externos, relativos ao serviço de abastecimento de água, durante o período de
referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
G13 – Aluguer de Equipamentos e Serviços (€)
Definição:
Valor líquido (obtido por imputação negativa dos custos relativos ao auto-investimento em infra-estruturas) do custo
total do aluguer de equipamentos e serviços durante o período de referência, relativos ao serviço de abastecimento
de água.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo C – Indicadores de Desempenho e Balanço Hídrico Página 12 de 14
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
G14 – Taxas, Contribuições e Impostos (€)
Definição:
Valor líquido (obtido por imputação negativa dos custos relativos ao auto-investimento em infra-estruturas) de taxas,
contribuições e impostos (excluindo impostos directos nos proveitos) durante o período de referência, relativos ao
serviço de abastecimento de água.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
G15 – Resultados Extraordinários (€)
Definição:
Valor líquido (obtido por imputação negativa dos custos relativos ao auto-investimento em infra-estruturas) dos
resultados e perdas excepcionais durante o período de referência, relativos ao serviço de abastecimento de água.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
G16 – Outras Despesas de Operação (€)
Definição:
Valor líquido (obtido por imputação negativa dos custos relativos ao auto-investimento em infra-estruturas) de
outros custos de exploração, relativos ao serviço de abastecimento de água, não incluídos na aquisição de
reagentes, outros consumíveis e equiparáveis, no aluguer de equipamentos e serviços, em taxas, contribuições e
impostos ou em resultados e perdas extraordinários, durante o período de referência.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
G36 – Vendas – Consumidores Directos (€)
Definição:
Proveitos das vendas de água a clientes domésticos, comerciais, industriais, públicos, institucionais e outros
(excluindo a água exportada).
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
G57 – Tarifa Média para Consumidores Directos (€)
Definição:
Proveito das vendas de água para consumo directo / água facturada.
Expressão de Cálculo:
G36 / (A8 + A9)
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo C – Indicadores de Desempenho e Balanço Hídrico Página 13 de 14
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
G58 – Custo Unitário assumido das Perdas Reais (€)
Definição:
O custo unitário atribuído (G58) será o mais elevado dos valores seguintes: (i) componente variável do custo de
água importada; (ii) custo marginal de longo prazo relativo (*) às origens próprias
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
(*) – soma de (a) componentes do custo corrente que dependem do caudal (taxas de captação, energia, reagentes
de tratamento e outros consumíveis de processo), e do (b) custo líquido actual incrementado de fornecer
capacidade adicional de satisfazer necessidades e/ou padrões de qualidade da água mais exigentes, por metro
cúbico de água tratada ou poupada.
H1 – Duração do Período de Referência (dia)
Definição:
Duração do período adoptado como referência para o cálculo dos indicadores e das variáveis.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
O sistema de indicadores de desempenho da IWA foi concebido numa base anual e por isso recomenda-se
fortemente que o ano seja utilizado como período de referência. Contudo, dado que as entidades gestoras podem
sentir necessidade de controlar o seu desempenho em períodos inferiores ao longo do ano, o sistema de
indicadores está formulado de forma a permitir períodos de referência diferentes em muitos dos indicadores.
Nesses casos, com o objectivo de permitir comparações, os indicadores são expressos em termos de tempo e
estão formulados de forma a converter os valores relativos ao período de referência em valores anuais.
As comparações entre indicadores de desempenho calculados com base em dados obtidos em períodos diferentes
do ano devem ter em conta que o comportamento de muitas variáveis não é uniforme ao longo do ano, devido a
factores aleatórios, sazonais ou de planeamento de actividades; caso contrário, podem levar a interpretações
incorrectas dos resultados.
H2 – Tempo de Pressurização do Sistema (horas)
Definição:
Número de horas do ano em que o sistema está em pressão.
Expressão de Cálculo:
Dado de entrada.
Comentários:
Interrupções devidas a avarias imprevistas do sistema, a reparações correntes ou a trabalhos de reabilitação não
devem ser consideradas para este indicador. Em muitos sistemas intermitentes, as interrupções do abastecimento
não são simultâneas em toda a rede. Quando há subsistemas abastecidos em períodos diferentes, o indicador tem
de ser calculado individualmente para cada um, sendo o resultado a média ponderada com base no número de
ramais de cada subsistema.
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo C – Indicadores de Desempenho e Balanço Hídrico Página 14 de 14
CONSIDERAÇÕES SOBRE O NÍVEL ECONÓMICO DE FUGAS
ANEXO D
AdP - ÁGUAS DE PORTUGAL DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA INFORMATIVA – SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS
DE ABASTECIMENTO COMPLEMENTARES AOS SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA
ANEXO D – CONSIDERAÇÕES SOBRE O NÍVEL ECONÓMICO DE FUGAS (NEF)
1. DEFINIÇÃO
O Nível Económico de Fugas é, para qualquer sistema de distribuição, o nível de perdas
físicas abaixo do qual não é compensador, em termos de custo, continuar a investir usando
recursos adicionais. Noutras palavras o retorno do valor da água poupado é inferior ao
investido para a poupar, no período de tempo considerado. Normalmente este ponto de
equilíbrio económico designa-se por NEF (Nível Económico de Fugas).
Atendendo às várias as teorias sobre o conceito do NEF e aos vários métodos para o seu
cálculo, introduzem-se apenas neste documento os conceitos básicos associados que podem
ser desenvolvidos através da bibliografia indicada.
2. CUSTO E VALOR DA ÁGUA Apresenta-se graficamente o conceito de NEFr – Nível Económico de Fugas reais em termos
de custos versus nível de perdas:
Fonte: Adaptado de “Controlo de Perdas de Água em
Sistemas de Adução e Distribuição” – IRAR / LNEC
Nível-base de perdas reais (Perdas reais não detectáveis)
Perdas reais de roturas reportadas
Custo total
Custo anual (€/ano)
NEFr – Curto Prazo
Perdas reaisde roturas não Custo da água
perdida reportadas
Custo do controloactivo de perdas
Nível de perdas (m3/dia)
EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo D – Considerações sobre o Nível Económico de Fugas Página 1 de 5
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA
NEFr de Curto Prazo
O actual nível de fugas é regulado, no curto-prazo, a partir de um número fixo de parâmetros-
chave que incluem:
− Custo de mão-de-obra;
− Custo da água;
− Pressão média de serviço no sistema;
− Idade e estado de conservação das tubagens e tipos de roturas;
− As disponibilidades para obtenção de informação (zonas de medição e controlo e
telemetria).
O único parâmetro que pode ser rapidamente alterado com impacto no nível de fugas, é o
número de operadores que a entidade gestora coloca no exterior para detectar e reparar as
fugas visíveis, ou seja que implementam um Controlo Activo de Fugas (CAF).
NEFr de Longo Prazo
A optimização do NEF num prazo mais alargado implica investimentos no controlo e medição
por zona, telemetria, gestão da pressão e renovação de condutas. Todos estes factores terão
também impacto no NEF de curto-prazo.
O NEFr de curto-prazo é baseado numa análise económica a qual estima o nível óptimo de
esforço para Controlo Activo de Fugas tendo em consideração os custos deste e o valor da
água na zona de abastecimento.
O NEFr de longo-prazo baseia-se numa análise de investimento tendo em consideração as
seguintes questões:
− Qual o nível actual de fugas?
− Qual o NEF de curto-prazo?
− Como se alterará o NEF de curto-prazo com os investimentos em consideração?
− Quais as economias em perdas de água e a alteração de recursos em CAF a
partir do investimento proposto por comparação com a gestão corrente?
− Qual o custo do investimento proposto?
− Qual o retorno desse investimento?
EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo D – Considerações sobre o Nível Económico de Fugas Página 2 de 5
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA
A resposta a estas questões permitirá à entidade gestora decidir uma política de investimentos
usando um critério normal de decisão.
3. CUSTO MARGINAL DO CONTROLO ACTIVO DE FUGAS
O custo marginal do controlo activo de fugas baseia-se na teoria em que em qualquer sistema
(ou subsistema) de abastecimento e distribuição de água, o nível de perdas variará entre dois
extremos:
− No extremo inferior: nível base de perdas, em que todas as roturas foram
reparadas (logo não existem) e em que as únicas perdas ocorrem através da
fissuração e outras pequenas fugas consideradas indetectáveis. A redução deste
nível exigirá uma despesa considerável em controlo activo de perdas.
− No extremo superior, o nível passivo de perdas, em que não há investimento em
controlo activo de perdas, sendo estas apenas controladas através da reparação
das roturas visíveis.
O nível real de perdas e correspondente custo marginal do controlo activo de perdas estará
situado algures entre estes dois extremos. Através da obtenção de mais um ponto entre estes
dois extremos (obtido através da experiência da entidade gestora) determinar-se-á a equação
da curva de custo, tal como apresentada no gráfico anterior.
No entanto o custo marginal do controlo activo de perdas só poderá ser confirmado na prática
após a aplicação e avaliação de resultados da estratégia seleccionada. Trata-se de um
processo evolutivo para a entidade gestora, pois se por um lado necessita dessa experiência
para poder decidir qual a melhor estratégia a adoptar, por outro lado é necessário que desde o
início se proceda a uma análise de todos esses passos, de modo a poder efectivamente tirar
partido dessa informação no futuro.
4. CÁLCULO DO NEF
Existem diversos métodos para a estimativa do NEFr. O objectivo é estabelecer os factores-
chave, os quais devem ser avaliados sempre que o cálculo do NEFr for considerado para uma
zona de abastecimento:
Custo da água – O custo da água incluirá custos de operação tais como energia e químicos
necessários para tratar e distribuir a água por todo o circuito de distribuição. Incluirá também
os custos de investimento de longo-prazo. Se ao reduzirmos as fugas adiarmos ou anularmos
a necessidade de novos trabalhos de ampliação, então o deferimento da aplicação terá um
EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo D – Considerações sobre o Nível Económico de Fugas Página 3 de 5
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA
valor. Do mesmo modo, reduzindo as fugas quanto baste para permitir terminar um trabalho
de tratamento de água, ou uma alteração na rede em operação, também teremos um valor
quantificável.
Custos de redução de fugas de curto-prazo – Estes custos são normalmente limitados ao
custo do CAF. Incluem os custos do pessoal para localizar fugas, os seus veículos,
combustível e equipamento.
Custos de reparação – Existe uma argumentação que estabelece que os custos de reparação
devem ser excluídos do cálculo do NEF, isto porque o número de fugas que ocorre em
qualquer ano é normalmente estável para as mesmas condições de serviço. A alteração no
esforço de Controlo Activo de Fugas afectará, em média, o tempo de escorrência das fugas
até à sua detecção. Não afectará o seu número e assim, as intervenções a efectuar num ano
médio, não se alterarão. Se bem que este argumento possa prevalecer para situações médias,
deverá ter-se algum cuidado quando estamos a reduzir o patamar de fugas. Haverá uma
tendência para encontrar escorrências que de outro modo não seriam encontradas senão
através de um esforço extra de CAF, e nessas circunstâncias o número de reparações
aumentará.
Custos de longo-prazo – Incluem o valor actual de investimento previsto para medidas de
redução de fugas, tais como a avaliação em zonas de medição e controlo, gestão da pressão
e renovação de condutas, durante um horizonte de 20 a 30 anos.
5. O NEF COMO UM ELEMENTO DE EQUILÍBRIO ENTRE A OFERTA E A PROCURA
Sempre que possível, as fugas devem ser consideradas com parte da procura geral na zona e
não com uma parte separada. O cálculo do NEF deve ter em consideração a análise custo-
benefício da redução das fugas em comparação com outras opções de manutenção para
manterem o nível requerido para abastecimento. As opções disponíveis incluem:
Opções de abastecimento:
− Construção de novos sectores ou a expansão dos existentes;
− Lançamento de novas condutas para adução a partir de zonas adjacentes com
melhor abastecimento;
− Compra de água dos sistemas de abastecimento vizinhos.
Opções da procura:
− Controlar a procura através de novas estruturas tarifárias;
EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo D – Considerações sobre o Nível Económico de Fugas Página 4 de 5
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA
− Medir o consumo de clientes onde não se efectuam medições;
− Reduzir a utilização dos consumidores instalando dispositivos economizadores
de água;
− Lançar auditorias para minimizar o desperdício e consumos indevidos.
As opções disponíveis serão comparadas em termos de custos marginais de longo prazo, isto
é, custos analisados ao longo de um horizonte de 20 ou 30 anos em relação aos benefícios
alcançados.
A razão entre o Valor Actual Aproximado (VAA) de custos e o VAA de benefícios, expressos
em unidades de custo por m3, será utilizada para comparar os cenários disponíveis, cenários
estes, que terão diferentes graus de benefício. Desta forma, a análise será conduzida numa
base incremental, escolhendo-se a medida mais económica para cada incremento (em termos
de m3/dia) e reavaliando então o próximo incremento, na base de que a medida anterior está
completamente realizada.
Com tal análise de longo prazo implantada, será evidenciada qual a medida de gestão de
fugas que tem uma efectiva compensação e também o resultante NEF. Esta análise indicará o
nível de esforço do CAF para cada estágio e permitirá ainda um planeamento a longo prazo de
gestão de fugas na zona a ser implantado.
EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo D – Considerações sobre o Nível Económico de Fugas Página 5 de 5
MEDIDAS DE ACÇÃO A IMPLEMENTAR
ANEXO E
AdP - ÁGUAS DE PORTUGAL DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA INFORMATIVA – SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS
DE ABASTECIMENTO COMPLEMENTARES AOS SISTEMAS MULTIMUNICIPAIS
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
DIRECÇÃO DE ENGENHARIA
CONTRIBUTOS PARA A ELABORAÇÃO DE UM PLANO DE MINIMIZAÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA
ANEXO E – MEDIDAS DE ACÇÃO A IMPLEMENTAR Apresenta-se de seguida algumas das medidas de acção que deverão ser implementadas
num sector de abastecimento de água tendo em vista a implementação de um Plano de
Minimização de Perdas de Água. Focam-se essencialmente aquelas que contribuem de
forma mais significativa para o cumprimento dos objectivos estabelecidos, podendo ser
adoptadas por qualquer entidade gestora.
1. CADASTRO TÉCNICO E COMERCIAL O conhecimento pleno das características da rede em conjunto com a utilização de
modelos económicos e hidráulicos permite à entidade gestora um controlo quase integral
do sistema, e por conseguinte do desperdício de água.
Para um bom desempenho e uma elevada qualidade de serviço de um sistema de
distribuição de água é necessário ter um completo conhecimento do sistema de
distribuição, assegurando uma estruturação da rede que garanta o isolamento em
sectores de distribuição e zonas de pressão. Para pequenos sistemas a existência de
medidores de nível em reservatórios, de medidores de caudal na entrada dos sectores e
de pressão a jusante de equipamentos como válvulas redutoras de pressão e
sobrepressoras de rede, já é considerado satisfatório para o controlo de perdas de água.
Através de um mapa de pressões estáticas resultante de um mapa altimétrico da região e
dos níveis de água nos reservatórios, é possível localizar as áreas onde as pressões
devem ser reduzidas. Por exemplo, as informações cadastrais mínimas necessárias para
a realização do controlo de pressão são:
− Curvas de nível de pelo menos 5 em 5 metros
− Traçado integral da rede de distribuição existente
− Localização de reservatórios, VRP e sobrepressoras
− Indicação de registos de consumos
− Localização de grandes consumidores
− Mapeamento de roturas
A manutenção de um cadastro que espelhe a realidade do sistema é essencial para
possibilitar um perfeito controlo do sistema de distribuição de água. Os sistemas de
informação geográfica (SIG) são bastante eficazes pois possibilitam uma resposta rápida
na tomada de decisões, embora a sua implementação não seja fácil e representa um
investimento considerável.
EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo E – Medidas de Acção a Implementar Página 1 de 23
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A modelação matemática é uma ferramenta muito útil para a simulação do comportamento
hidráulico de uma rede de distribuição. O ponto-chave para a correcta utilização dos
modelos matemáticos é a sua calibração sendo necessário definir quais e quantos pontos
de medição de pressão e de caudal são necessários e suficientes. Muitos modelos
matemáticos possibilitam já resultados satisfatórios oferecendo dados para análise de
pressões em pontos da rede, velocidade nas condutas e qualidade da água.
O sistema de distribuição sofre contínuas mudanças ao longo do tempo, com a evolução
populacional, a variação no tipo de consumo (residencial, comercial e industrial),
envelhecimento das condutas com o consequente aumento da rugosidade das mesmas,
etc. Esta dinâmica obriga a um controlo contínuo da rede e implica reajustes periódicos na
modulação desenvolvida de forma a validar e actualizar os pressupostos do modelo.
Apenas com um modelo bem calibrado e que traduz a realidade do sistema é possível
garantir um ajustamento real da pressão ou programar a substituição de troços de
condutas.
2. MACROMEDIÇÃO A macromedição é o conjunto de medições realizadas no sistema público de
abastecimento de água desde a captação de água bruta até aos pontos de entrada para
distribuição, tais como medição de água bruta captada ou medições na entrada de
sectores de distribuição.
As perdas num sistema de abastecimento são calculadas pela diferença entre os volumes
disponibilizados (medidos pelo sistema de macromedição) e o total dos volumes
consumidos (medido em contadores prediais e outros). A partir da medição podem ser
tomadas medidas para evitar ou minimizar perdas de água. A macromedição tem assim
por objectivo fornecer a ferramenta necessária à avaliação dos volumes de água que
circulam num sistema público de abastecimento.
A implementação de um sistema de medição não pode ser visto como uma operação
isolada, independente do contexto em que se insere e das suas finalidades. No
estabelecimento de um sistema de medição devem ser formuladas as seguintes
perguntas:
− Por que medir?
− O que medir?
− Como medir (Frequência, tipo de instrumentos, procedimento operacional)?
EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo E – Medidas de Acção a Implementar Página 2 de 23
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Cada uma das perguntas e respectivas respostas estarão condicionadas às características
concretas do sistema, às disponibilidades financeiras, aos recursos humanos disponíveis e
à lógica de funcionamento do sistema.
Cumpre destacar que o factor humano tem uma enorme importância no grau de exactidão
e confiabilidade de qualquer sistema de medição, do mais simples ao mais complexo,
podendo ser obtidos maus resultados se a equipa não estiver ajustada ou envolvida nos
objectivos estabelecidos.
2.1. Instalação e Funcionamento de Medidores
A correcta instalação de medidores, evitando a existência de erros de projecto que
possam prejudicar a sua exactidão e até mesmo inviabilizar o seu funcionamento, é
fundamental para a obtenção de bons resultados num sistema de medição.
Um dos primeiros passos será o de conhecer e obedecer às condições de instalação
definidas nos catálogos dos equipamentos, devendo ser seguidos os seguintes aspectos:
− Prescrições para a instalação e distância, definidas em termos de diâmetros e
troços rectilíneos a montante e a jusante do medidor;
− Regime hidráulico de funcionamento da rede de forma a compatibilizar com o
regime e faixas de medição especificas;
− Condições de acessibilidade aos medidores tanto para manutenção correctiva
como preventiva.
O correcto funcionamento do medidor poderá ser comprometido devido à ocorrência de
condições hidráulicas adversas, derivada de opções tomadas tanto na fase de projecto
como de exploração.
2.2. Localização de Medidores
A localização dos medidores deve cobrir todos os pontos que apresentem interesse para o
controlo da distribuição de água, ou seja, todos os pontos de entrada (pontos de entrega,
captações, …) e de saída de água (consumidores/contadores domésticos, exportação) do
sistema de modo a determinar todas as variáveis que entram para o cálculo do balanço
hídrico.
2.3. Parâmetros a serem medidos
Os parâmetros a serem medidos dependem dos objectivos e dos recursos disponíveis,
sendo normalmente contabilizado o caudal e a pressão (ao longo do tempo).
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Caudal: o histórico dos caudais permite que se estabeleça o consumo base que
comparando com as necessidades permite determinar o défice real a ser suprimido. Em
redes de distribuição, os caudais quando considerados de forma simultânea com as
pressões, cotas topográficas e demais informações cadastrais, permitem a modulação do
funcionamento da malha. Associado ao factor tempo poderão ser calculados os volumes
que circulam no sistema.
Pressão: a sua medição e controlo permite optimizar o funcionamento dos sistemas de
distribuição e diminuir as perdas por roturas não visíveis. A utilização da medição da
pressão é utilizada, por exemplo, para a identificação das zonas de alta pressão para
aplicação de válvulas redutoras de pressão.
2.4. Aquisição e Tratamento de Dados
Os dados obtidos constituem o principal produto do sistema de medição. A sua utilização
imediata é importante assim como o histórico de valores de modo a permitir a construção
de uma base de dados. Os dados recolhidos deverão ser compilados, processados,
arquivados e devidamente tratados de modo a gerir a afectação de recursos de forma
optimizada e a fornecer informações fundamentais para o planeamento dos serviços.
2.5. Sistemas Automatizados
Nos sistemas automatizados reduzem-se as actividades de leitura, mas, por outro lado,
amplia-se a necessidade de constituir uma equipa de profissionais especializados em
instrumentação e manutenção. Os sistemas de distribuição localizados em regiões
urbanas densamente povoadas apresentam um quadro desfavorável à leitura periódica e
criteriosa dos medidores, sendo neste caso oportuno automatizar, mesmo parcialmente, o
sistema de medição.
2.6. Controlo Operacional
A partir das informações recebidas dos diversos pontos de medição, do nível dos
reservatórios e de outros dados, poderá ser organizada uma central de controlo
operacional. Para pequenos sistemas poderá ser prescindível a central, mas para grandes
cidades é difícil operar-se sem o seu auxílio. Sob o ponto de vista de controlo de perdas, a
correcta operação evita que hajam sobrepressões em determinados sectores ou o
extravasamento de reservatórios e falta de água em outras zonas. O papel da central é
assim da maior importância para a organização e optimização da operação.
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2.7. Recursos Humanos
Nos casos em que a leitura da medição é realizada por funcionários da entidade gestora, o
profissional de operação realiza esse serviço como parte menor das suas actividades, o
que pode resultar numa baixa qualidade e exactidão das leituras. Devem ser
implementadas actividades de treino e de desenvolvimento dos profissionais de operação,
com a finalidade de valorizar os procedimentos de macromedição e o papel de cada
profissional no controlo do sistema de medição.
2.8. Manutenção Preventiva e Calibração
A manutenção preventiva envolve desde a limpeza e manutenção do local onde se
encontra instalado o medidor até à sua revisão geral, realizada periodicamente. A limpeza
e conservação do local de instalação, aparentemente banal, é fundamental tanto para a
qualidade das leituras quanto para a avaliação dos problemas que podem passar
despercebidos.
A calibração deverá ser realizada com uma periodicidade que no mínimo deverá ser anual,
dependendo essa periodicidade do tipo de equipamento e das variáveis locais do sistema.
O primeiro sinal de perda de eficiência de um medidor poderá ser percebido através dos
próprios dados de leitura, quando é registado uma variação ou tendência em relação aos
registos históricos, por exemplo quando as medições vão decrescendo mês a mês.
2.9. Controlo de Perdas
As actividades e acções deverão ser sistemáticas e compreendem a análise e
consistência de dados, compatibilização de equipamentos, resolução de não
conformidades e solicitação de calibrações.
A verificação das leituras deve ser diária. Para tanto é necessário que haja uma referência
de volumes ou caudais para comparação e avaliação de possíveis desvios. O processo
ideal é o do acompanhamento horário que, no entanto, só é possível com a automação
dos processos.
Em sistemas de pequeno e médio porte onde as leituras dos contadores são feitas com
alguma rapidez é possível totalizar os valores das perdas através da comparação com o
volume macromedido.
Em sistemas de maior porte o procedimento de leitura de contadores já é mais longo não
sendo possível aguardar o resultado das leituras para efectuar a totalização das perdas.
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Deve assim ser trabalhada uma amostragem estatística para prever a evolução dos
consumos e o volume total de perdas.
3. MICROMEDIÇÃO A micromedição é a medição do consumo de água realizada no ponto de abastecimento
de um determinado consumidor, independente da sua categoria (residencial, comercial,
industrial) ou faixa de consumo. A contagem individual do consumo de água possibilita
uma cobrança mais justa do serviço prestado, inibe o excesso de consumo, estimula a
economia e fornece dados operacionais importantes sobre o volume fornecido e potenciais
perdas.
É deste modo importante que o sistema de medição “em baixa” nunca apresente
contadores parados ou com contagens inferiores às reais, o que implica, além da evidente
perda de facturação, valores errados dos indicadores de perdas no sistema, pois apesar
da água ser fornecida ao consumidor, parte dela não é contabilizada.
Não deve também ser esquecida a importância da escolha do tipo de contadores de modo
a produzir o melhor retorno económico.
A micromedição do consumo de água de abastecimento público permitirá:
− Induzir à diminuição do consumo e eventual desperdício se estiver associado um
sistema tarifário conveniente
− Determinar as características físicas de funcionamento do sistema de
abastecimento permitindo assim determinar a parcela da perda física
− Disponibilizar valores de consumos para a avaliação da evolução de
comportamentos e das tendências dos consumidores ao longo do tempo
permitindo estabelecer projecções e formular cenários tendo em vista a
optimização da utilização e a gestão dos recursos hídricos.
− Uma adequada gestão económico-financeira do prestador de serviços, elevando o
nível de eficiência quanto à utilização de recursos hídricos
A selecção dos contadores deve ter em conta as condições reais de operação que
deverão estar dentro das faixas para as quais ele foi projectado. Devem ser tidos em conta
os seguintes factores:
− Qualidade da água
− Condições de instalação
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− Consumos.
3.1. Tipos de medidores
Uma escolha correcta do tipo de medidores a utilizar poderá facilitar grandemente a
operação e manutenção de ZMC.
Os tipos de medidores geralmente disponíveis no mercado para as gamas de diâmetros
habitualmente utilizados em ZMC, e considerados adequados para essa finalidade, são os
seguintes:
− Mecânicos: tipo hélice ou Woltman, com a possibilidade de ligação a um registador
mecânico ou a um gerador de impulsos. Mais utilizados para medição permanente
de caudais em redes de distribuição.
− Electromecânicos: em que a rotação de uma turbina é electronicamente convertida
para valores analógicos ou de frequência.
− Electromagnéticos: medidores que não induzem perturbações no escoamento,
baseados na leitura das variações de um campo magnético, produzindo valores
analógicos ou de frequência. Alternativa mais rentável para a medição permanente
de caudais em redes de distribuição.
− Ultra-sónicos: medidores que não introduzem perturbações no escoamento
estimando o caudal a partir do tempo de percurso de um sinal ultra-sónico e
produzindo valores analógicos ou de frequência. Alternativa mais rentável para a
medição permanente de caudais em redes de distribuição.
3.2. Localização de Contadores
Tipo Vantagens Desvantagens
Dentro da área do consumidor
− Menor custo de manutenção − Medidor mais protegido − Responsabilidade do consumidor pela
conservação
− Maior índice de leituras não efectuadas devido à ausência do consumidor
− Maior facilidade para a execução de desvios clandestinos
− Maior dificuldade na execução do corte da ligação
Fora da área do
consumidor
− Maior facilidade de acesso ao medidor para efectuar a leitura e a manutenção
− Dificulta a realização de derivações clandestinas
− Facilita o corte da ligação − Diminui a não ocorrência de leituras
devidas à ausência do consumidor − Dificulta a inversão do medidor pelo
consumidor
− Maior custo de manutenção e de instalação − Facilidade de roubo do medidor − A responsabilidade pela conservação da caixa
e do medidor é do prestador de serviços
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3.3. Condições de instalações
O dimensionamento de um medidor consiste em determinar o tamanho, ou caudal
nominal, do aparelho que deverá ser instalado numa ligação específica.
A consequência da escolha inadequada dos medidores instalados em ramais prediais, terá
as seguintes consequências:
− Sobredimensionamento, leva à submedição e à consequente perda de facturação
− Submedição, resulta no desgaste do equipamento originando erros de medição
Para que os contadores conservem as suas características metrológicas após a
instalação, devem ser tidas em conta as seguintes recomendações:
− Manter troços rectos de condutas a montante e a jusante do medidor, evitando
curvas, tês, válvulas de seccionamento, válvulas de retenção, bombas, etc., que
podem alterar o perfil de velocidade de escoamento ou causar turbilhões;
− Instalar o medidor de acordo com as especificações do fabricante, caso se
coloquem em posição inadequada originarão desgastes prematuros das peças,
prejudicando o seu funcionamento
− Conhecer previamente as variações de pressão a que o medidor estará submetido
− Conhecer a qualidade da água tendo em conta que:
o Partículas em suspensão: deverão ser suprimidas dado que danificarão o
medidor, alterando a sua medição, será assim necessário prever a
instalação de um filtro a montante do medidor não devendo o conjunto
provocar uma perda de carga
o Presença de ar na água: deverá ser evitada pois modificará o grau de
exactidão do medidor devendo ser instaladas ventosas para a libertação
desse ar, a uma distância razoável e a montante do medidor
o Substâncias em solução na água: a presença de cálcio e magnésio,
responsáveis pela dureza na água, poderá provocar incrustações e alterar
acentuadamente a precisão de leitura do medidor.
Para que os serviços de leitura, instalação, substituição e manutenção dos medidores
sejam executados com facilidade, são necessários os seguintes requisitos:
− Local de fácil acesso, bem iluminado e seco
− Distâncias entre medidor e as paredes da caixa deverão ser as suficientes para
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que o manuseio das ferramentas a serem utilizadas seja possível, e para que a
leitura possa ser feita directamente sem dificuldades
3.4. Leitura e Processamento de Dados
A periodicidade das leituras é um factor importante tanto para a eficiência dos sistemas de
controlo e gestão operacional e comercial como para a gestão financeira dos serviços. A
periodicidade pode ser mensal, quinzenal, semanal, dependendo do tipo de consumo e da
sua variação.
As formas mais usuais de processamento de dados de consumo, facturação e cobrança
dos serviços são a emissão manual e o uso de recursos de informática. A emissão manual
é cada vez menos utilizada, dadas as suas limitações e desvantagens, sendo actualmente
utilizados quase exclusivamente equipamentos informáticos e softwares específicos.
4. CONTROLO DE PRESSÃO NA REDE A pressão é reconhecida como um factor determinante num sistema de abastecimento de
água para o controlo do caudal de perdas, para os consumos e para a taxa de roturas em
condutas. Se implementada adequadamente é uma medida básica para a minimização de
perdas que apresenta uma elevada eficácia com uma boa relação de custo-benefício.
Normalmente, o dimensionamento de uma rede de distribuição pressupõe a garantia de
um nível de pressão mínima, para a situação mais desfavorável (cenário de ponta) no
ponto mais crítico do sistema. Deste modo, se não for efectuada uma gestão activa de
pressões, a rede de distribuição funcionará com pressões superiores ao necessário
durante os extensos períodos em que os consumos são inferiores à ponta. Durante o
período nocturno, de mais baixo consumo, as pressões na rede tendem a aumentar sendo
imprescindível que sejam diminuídas ainda mais do que nos períodos diurnos.
Não esquecer que muitos sistemas apresentam níveis de pressão muito baixos sendo
difícil a sua redução.
O controlo de pressão na rede possibilita assim:
− Reduzir o volume de água perdido: a redução da pressão é particularmente
importante para a diminuição das pequenas fugas, indetectáveis, como por
exemplo em juntas e ligações;
− Reduzir a frequência de rebentamentos de tubagens e consequentes danos que
levam a reparos onerosos, minimizando as interrupções de fornecimento e os
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perigos causados: as flutuações diárias de pressão levam ao enfraquecimento das
infra-estruturas e ao aumento da taxa de roturas, reduzindo a vida útil das redes;
− Dotar um serviço com pressões mais estabilizadas para o consumidor, diminuindo
a ocorrência de danos nas instalações prediais: o padrão de consumos diário leva
à ocorrência de flutuações significativas de pressão, sendo esta por sua vez
dependente das perdas de carga ao longo da rede e da configuração do sistema.
As pressões baixas podem resultar em caudais baixos e ao não funcionamento de
certos aparelhos e as pressões altas podem resultar em avarias em aparelhos
onde não possa ser ultrapassada uma determinada pressão e ao mau
funcionamento de dispositivos de aquecimento de água;
− Reduzir os consumos relacionados com a pressão da rede: a permanência de
pressões com valores acima dos regulamentares pode levar ao aumento do
consumo de água quando da utilização de dispositivos como torneiras, chuveiros
ou bocas de rega.
Em síntese obtêm-se um efeito geral de redução do risco de aumento do número de
roturas e do caudal de perdas e um aumento da fiabilidade do sistema bem como da
qualidade do serviço prestado. Apesar de eficaz, o controlo de pressão na rede é apenas
uma das acções possíveis para o combate às perdas de água devendo ser concertada em
conjunto com outras medidas.
A gestão de pressão na rede pode resultar de um aumento ou descida da pressão em
diferentes sectores da rede de distribuição, sendo conveniente o uso de sistemas
dinâmicos que tenham resposta para as variações diárias de consumo. Diferentes
alternativas podem ser tidas em conta, desde a sectorização das redes até às válvulas
automáticas de controlo dinâmico. Cada uma das hipóteses deve ser adequada ao tipo de
sistema e ao modo de exploração do mesmo.
4.1. Técnicas de controlo de pressão
4.1.1. Sectorização por Patamares de Pressão
Uma forma de controlar a pressão num sistema é através da sua sectorização,
frequentemente com recurso a válvulas, de modo a estabelecer patamares de pressão.
Através da análise e definição dos patamares de pressão de um sistema de
abastecimento poderá ser feito, de um modo expedito, o controlo de pressão na rede, na
medida em que poderão ser corrigidos e/ou alterados procedimentos e práticas comuns de
exploração.
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Em situações ideais, cada sector do sistema de abastecimento é constituído por um
reservatório de distribuição destinado a regularizar as variações da adução e da
distribuição e condicionar as pressões na rede de distribuição. Em certos caso, poderá
ainda existir um reservatório elevado cuja principal função será a de servir os aglomerados
existentes nas zonas com cotas topográficas mais altas e que, por essa razão, não podem
ser abastecidos pelo reservatório principal. Neste caso o sector encontra-se dividido em
zonas de pressão, na qual as pressões estáticas e dinâmicas deverão obedecer aos
limites pré-fixados e respeitar os valores regulamentares.
Segundo o Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água
e de Drenagem de Águas Residuais (Decreto-Lei n.º 23/95, de 23 de Agosto) a pressão
máxima, estática ou de serviço, em qualquer ponto de utilização não deve ultrapassar os
600 kPa medido ao nível do solo, impondo-se uma variação máxima ao longo do dia de
300 kPa. O artigo 21º refere ainda que a pressão de serviço em qualquer dispositivo de
utilização predial para o caudal de ponta não deve ser inferior a 100 kPa, correspondendo
aproximadamente a (100 + 40 x n), em que n é o número de pisos.
Assim para que todo o sector possa ser abastecido apenas por um reservatório, é
necessário que o mesmo se situe numa cota de pelo menos 10 metros acima da cota mais
elevada do sector.
Num sistema de abastecimento, a definição das zonas de pressão é feita tomando como
base a limitação da pressão estática máxima em 600 kPa no ponto mais baixo da zona de
pressão e a limitação da pressão dinâmica mínima em 100 kPa no ponto crítico de
pressão. O ponto crítico é aquele, dentro da zona de pressão, onde se verifica a menor
pressão dinâmica, isto é, o ponto mais elevado ou o mais distante. Este ponto é utilizado
para estimar o potencial de redução de pressão na área e para controlar o sistema.
A sectorização deve garantir não só a pressão mínima mas também a pressão máxima e a
manutenção de um nível de pressões estável, devendo ser encontradas soluções
adequadas para os edifícios altos e para as instalações industriais.
Os sectores podem ter dimensões muito variadas devendo ser avaliados para cada caso.
Na estratificação da rede em patamares de pressão, poderá ser necessário proceder à
substituição de condutas a à alteração no funcionamento da rede.
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Para o estabelecimento de sectores deverão ser definidas zonas com características
idênticas (físicas e hidráulicas) nunca devendo ser posto em causa a garantia dos níveis
de serviço e os cenários normais de funcionamento.
4.1.2. Válvulas Redutoras de Pressão
As válvulas redutoras de pressão (VRP) são acessórios que permitem manter uma
pressão pré-definida a jusante da sua instalação.
Existem assim três tipos básicos de controlo de pressão com utilização de VRP:
− Pressão de saída fixa (sem controlador): é usada quando se pretende obter um
valor de pressão fixo à entrada de uma zona. Aplica-se quando o sistema a ser
controlado não tem mudanças significativas de caudal e apresenta reduzidas
perdas de carga (< 10 m.c.a.).
− Pressão de saída modulada por tempo: é usada para controlar um sistema que
apresenta uma elevada perda de carga (> 10 m.c.a.) e variações de consumo
regulares, funcionando a válvula com patamares de pressão pré-definidos no
tempo. As VRP moduladas por tempo permitem uma forma simples de controlo de
pressão, constituindo a solução mais barata. É particularmente adaptada para
situações de pressão nocturna excessiva. O principal problema ocorre quando são
pedidos caudais elevados, como no caso de combate a incêndios, dado que a
regulação é fixa. Uma limitação adicional resulta no facto de não ser conveniente
aumentar a gama de variação de pressões a mais de 20 m pois poderão ocorrer
riscos de ocorrência de choque hidráulico e cavitação.
− Pressão de saída modulação por caudal: é usada para o controlo em sistemas que
apresentam grandes perdas de carga e grandes variações de consumo, que
podem depender do tipo de uso, da sazonalidade ou da população. Esta VRP
necessita de estar associada a um medidor de caudal. Apesar de ser o tipo de
controlo mais eficaz, pois permite uma maior flexibilidade no controlo, é também o
mais caro.
− Pressão de saída modulada por pressão no ponto crítico: é controlada em função
da pressão verificada num ponto crítico da zona, sendo a pressão de saída
ajustada de modo a não se verificar excesso de pressão durante todo o período,
pré-determinando-se a pressão no ponto crítico.
Em locais já operados e com registos de exploração, a escolha da válvula redutora de
pressão pode ser feita em função do histórico de caudais, pressões e índices de perdas. A
viabilidade para o controlo de pressão na rede pode ser avaliada pela medição de pressão
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no ponto crítico, durante o período de ponta, em que pressões acima de 30 m.c.a. indicam
potencial para o controlo de pressão.
Os pontos de medição necessários para o bom dimensionamento da válvula (VRP) são:
− Medição de caudal e de pressão a montante do local de instalação de VRP
− Medição de pressão no ponto critico
− Medição de pressão no ponto representativo de pressão média nocturna
− Medição de pressão num ponto próximo de grandes consumos
Para dimensionar correctamente as VRP é importante ter em conta o impacto das
flutuações sazonais do caudal e o tipo de zona que está a ser suprimida. O mau
funcionamento das VRP pode resultar em instabilidade das pressões, aumento de roturas
e abastecimento insuficiente aos consumidores.
É também recomendável a análise do historial de roturas e reparação das mesmas na
área de influência da futura VRP, uma vez que esse dado será utilizado para a
identificação dos pontos críticos da rede contribuindo assim para a verificação do
dimensionamento da válvula.
A instalação das válvulas compreende:
− Execução das caixas
− Execução do by-pass
− Instalação da VRP, acessórios e filtro a montante
− Instalação do medidor de caudal
A instalação de um filtro a montante é fundamental para garantir a operacionalidade da
válvula de modo a não ocorrer danos na mesma. Ainda é recomendável a instalação de
uma ventosa a montante da válvula em locais onde existe um fornecimento intermitente no
abastecimento pois a entrada de ar na VRP poderá danificá-la.
O medidor deverá ser colocado, de acordo com as normas do fabricante sendo corrente a
adopção de 5 DN a jusante de perturbações de escoamento e de 3DN a montante do
mesmo, para garantir a precisão da medição.
A pré-operação de uma nova instalação deverá seguir os seguintes passos:
− Medições com válvula aberta: deverão ser feitas num período mínimo de 24 horas
e deverá ser medido o caudal à entrada da VRP e a pressão na entrada e na saída
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da VRP, nos pontos críticos do sistema e no ponto representativo de pressão
média nocturna. A VRP deverá ficar em posição aberta.
− Teste controlado com pressão a jusante reduzidas: deve-se regular a VRP para
reduzir a pressão máxima do sistema em patamares de 5 mca e monitorizar os
caudais e as pressões durante 24 horas. Repetir até atingir a pressão desejada no
ponto crítico.
− Teste adicional para válvulas com modulação de caudal: todos os testes anteriores
deverão ser efectuados com o medidor de caudal desligado sendo depois
efectuada a monitorização do caudal durante 24 horas.
4.1.3. Sobrepressoras
Em alguns sectores de sistemas de abastecimento há sectores onde a pressão não é
suficiente para garantir o abastecimento durante todo o dia, havendo intermitências,
principalmente nos períodos de ponta. Uma forma de resolver tal problema é a
implantação de sobrepressoras de modo a elevar a pressão somente na zona do sistema
onde existem problemas de abastecimento, sem aumentar a pressão nas restantes zonas.
A utilização de bombas com velocidade fixa, controladas através de pressóstatos para
ligá-las e desligá-las apesar de terem um custo de instalação mais baixo do que as
bombas de velocidade variável apresentam como principal desvantagem originar um maior
número de rebentamentos derivados da introdução de sucessivos golpes de aríete na rede
de distribuição.
A utilização de bombas de velocidade variável permite uma maior flexibilidade na gestão
das pressões e uma melhor adaptação às solicitações de consumo.
4.1.4. Reservatórios e Instalações elevatórias
Tanto os reservatórios como as estações elevatórias apresentam algum potencial para o
controlo de pressões. Através do estabelecimento dos níveis operacionais dos
reservatórios poderá ser impedida a possibilidade de ocorrência de extravasamentos que
podem estar na origem de perdas significativas.
4.2. Implementação de um Programa de Controlo de Pressão na Rede
A implementação de um programa de controlo de pressão na rede deverá ser abordado de
uma forma integrada e faseada pois implica em muitos outros aspectos de gestão de um
sistema de abastecimento de água.
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A concepção de um plano de acção deverá ter em conta os requisitos de funcionamento
do sistema e avaliar os efeitos da nova sectorização da rede por patamares de pressão
incluindo:
− Garantia das pressões mínimas e máximas em qualquer ponto do sistema
− Estabilidade da pressão na rede de distribuição
− Garantia dos caudais e pressões em edifícios altos e indústrias
− Efeitos na redução do caudal de perdas e na taxa de ocorrência de novas fugas
− Previsão dos efeitos do controlo de pressões no aumento de facturação
− Garantia de enchimento adequado de reservatórios no período nocturno
− Garantia de bom funcionamento das VRP
Com base na metodologia definida pelo Grupo de Trabalho promovido pelo IRAR/LNEC
no âmbito do “Controlo de Perdas de Água em Sistemas de Adução e Distribuição”
sistematiza-se no esquema seguinte os passos a seguir para a abordagem do problema.
Avaliação da dimensão do problema
Definição de uma estratégia de controlo de perdas
Medição zonada
Localização de fugas
Reparação
Gestão de pressões
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Avaliação de resultados
Análise e avaliação do sistema existente,
identificando os níveis actuais de pressão, perdas e roturas
Identificação de alternativas possíveis para controlo de pressões (geral e sectorial)
incluindo faseamento e implementação
Avaliação das alternativas e selecção dos esquemas a
implementar
Dimensionamento detalhado dos esquemas seleccionados e definição do programa de
implementação
Implementação de acordo com o faseamento definido e
estabelecimento dos programas de operação e
manutenção
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1. Avaliação dos níveis actuais de pressões, perdas e roturas
− Com informação disponível e ferramentas como modelos matemáticos e cadastro
EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO Anexo E – Medidas de Acção a Implementar Página 15 de 23
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informatizado (se existir)
− Informação de medições no sistema – pré-existente e monitorização complementar
em pontos críticos
− Dados de operação do sistema e reclamações dos consumidores
2. Identificação de esquemas alternativos para controlo de pressões (geral e sectorial)
− Delimitação de novas zonas com pressão reduzida (ZGP – zonas de gestão de
pressão)
− Eventual extensão de ZGP existentes
− Novos sistemas de controlo de pressão em ZGP existentes
− Localização de sobrepressoras em certas zonas de forma a permitir a redução de
pressão noutras
− O potencial para redução da pressão deve ser avaliado considerando a pressão
nos pontos críticos e as pressões médias nocturnas
− As fronteiras de cada zona devem incluir
− Número de válvulas de fronteira
− Número de pontos críticos e suas cotas
− Potencial de redução da pressão em situação de ponta a partir da
estimativa de pontos críticos,
− Número de consumidores em cada ZGP
− Número de locais para colocação de VRP
3. Avaliação das alternativas e a selecção dos esquemas a implementar
− Recurso a indicadores de desempenho
− Análise de custo – benefício devendo ser considerado
− Custos: associados à fase de dimensionamento, aquisição de equipamento,
instalação, monitorização, manutenção de válvulas, intervenções na rede de
distribuição
− Redução do caudal de perdas reais
− Redução do número de roturas
− Aumento da vida útil da rede de distribuição
− Aumento da qualidade de serviço e redução do número de reclamações
− Redução dos custos de exploração
− Impacto nas necessidades de investimento para resposta ao aumento da
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procura
− Melhoria do controlo operacional da rede
4. Dimensionamento detalhado dos esquemas e definição do programa de implementação
− Selecção de VRP adequadas considerando os seguintes critérios
− Custo
− Adequação a instalações com telemetria
− Possibilidade de controlo remoto
− Facilidade de manutenção
− Fiabilidade
− Disponibilidade
− Gama de operação (caudal e pressão)
− Estabilidade na pressão de saída
− Rapidez de resposta
− Dimensionamento das VRP
− Configurações com mais de um ponto de abastecimento para cada zona ou mais
de um ponto critico para estabelecer o nível de referência para a pressão a jusante
da VRP
5. Implementação e estabelecimento dos programas de operação e manutenção
− Deverá ser acompanhado e ajustado periodicamente, devendo ser prevista a
monitorização, permanente ou em períodos representativos das variações diárias,
semanais ou sazonais.
5. CRIAÇÃO DE ZONAS DE MEDIÇÃO E CONTROLO A criação de zonas de medição e controlo (ZMC) é uma técnica de controlo de caudais e
de perdas que envolve a divisão criteriosa da rede de distribuição num conjunto de zonas
mais pequenas, de limites bem definidos, cujas entradas e saídas de água são
controladas em campanhas temporárias ou permanentes de medição de caudais,
obtendo-se assim informação detalhada sobre o balanço de caudais e o comportamento
dos consumos.
A implementação de uma zona de medição e controlo para detecção de fugas em redes
de distribuição pressupõe um conjunto de procedimentos que devem ser seguidos, com
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Levantamento das características topológicas e
operacionais da rede
Definição (ou reajuste) das Zonas de Medição e Controlo
(ZMC)
Simulação do funcionamento hidráulico da rede e reajuste
das ZMC
Definição pormenorizada de pontos de medição e tipos de
aparelhos a utilizar
Definição da estratégia e planos de controlo das ZMC
Adaptação a novas condições de funcionamento
Registo das ocorrências e construção de uma base de
dados das anomalias
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prudência, de forma a evitar a deterioração do funcionamento hidráulico da rede e
consequente prejuízo no abastecimento aos consumidores.
A medição zonada é um método de controlo de fugas utilizado internacionalmente,
permitindo quantificar perdas em redes de distribuição através de dois métodos de cálculo
baseados no balanço hídrico e na observação do comportamento dos consumos: método
dos caudais totais e o método dos caudais nocturnos.
O método dos caudais totais baseia-se no cálculo do balanço hídrico dentro de cada ZMC,
utilizando os volumes de água medidos durante um intervalo de tempo, subtraindo dos
volumes de água afluente todos os volumes de água saídos e conhecidos. O resultado
será o volume de perdas nesse período,
conforme já demonstrado no capítulo 2.2 do
Plano de Minimização de Perdas de Água.
O método dos caudais nocturnos efectua o
mesmo tipo de cálculo, mas utilizando
caudais em vez de volumes, e medindo
apenas durante as horas nocturnas de
menor consumo.
Para além do controlo de perdas, a medição
zonada permite um maior conhecimento do
comportamento dos consumos efectivos no
sistema e da resposta hidráulica desses
sistemas a essas solicitações.
1. Levantamento das características
everá
topológicas e operacionais da rede
O levantamento das características d
ser efectuado com base no cadastro da
rede e no modelo de simulação hidráulico1.
Deverão ser identificadas as componentes
de adução e de distribuição e os patamares
de pressão. A rede deverá ser vista tendo
em conta a sua sectorização em zonas de
1 Existem softwares gratuitos de modelação hidráulica de sistemas, disponíveis para download na INTERNET tais como o Epanet 2.0 em Português em www.dha.lnec.pt/nes/epanet.
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menor dimensão, de modo a poder medir os caudais fornecidos a cada uma e as pressões
ao longo do dia.
Nesta fase deve ser obtida uma primeira estimativa do volume de perdas face à dimensão
da rede, o que passa pelo diagnóstico completo do sistema e respectivas anomalias.
2. Definição das Zonas de Medição e Controlo
Após o apuramento de todos os dados de base – características topológicas e
operacionais – procede-se à definição das Zonas de Medição e Controlo.
Um critério de delimitação de uma ZMC poderá ser o número de consumidores,
normalmente entre 500 a 3000 ligações. Até 3000 ramais por zona de medição dado que
se considera que acima desse valor será difícil manter a metodologia com alguma eficácia
na identificação e localização de áreas críticas e no apoio a posteriores manobras de
detecção de perdas. Por outro lado, a dimensão mínima aconselhada deverá rentabilizar
os custos associados.
A delimitação da ZMC deverá iniciar-se com um estudo cuidadoso da zona de rede
envolvida recorrendo sempre que possível à modelação existente e ao conhecimento
directo por parte do pessoal de exploração, procurando identificar as potenciais áreas
críticas.
O processo de delimitação deverá tentar minimizar o custo de instalação e manutenção do
esquema procurando seguir a topologia natural e as fronteiras hidráulicas da rede. Deverá
ter em consideração os patamares de pressão a que a rede se encontra sujeita bem como
as limitações hidráulicas de funcionamento.
As condutas principais (com diâmetros de 300 mm ou superior) devem ser deixadas de
fora das ZMC, de forma a dispensar a instalação de dispendiosos medidores, dado o
elevado diâmetro, mas também para refinar o processo de medição de caudais.
Os medidores de caudal serão colocados nos pontos de alimentação e saída de caudal,
idealmente acoplados a sistemas de registo dos valores medidos e/ou a equipamentos de
transmissão remota. As condições topológicas, funcionais e operacionais da rede de
distribuição influenciarão o número de pontos de controlo de caudal.
3. Simulação do funcionamento hidráulico
O apoio informático assume características de enorme valia para este processo, antes e
após a definição das ZMC, avaliando o comportamento hidráulico da rede e permitindo a
determinação de várias possibilidades de funcionamento.
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A possibilidade de utilização e manipulação de um simulador hidráulico é de extrema
utilidade no processo de planeamento de um sistema de medição zonada, ganhando-se
sensibilidade ao comportamento do sistema sob as novas condições de operação. As
alterações normalmente introduzidas aquando no estabelecimento de ZMC, através da
introdução ou reconfiguração de válvulas e medidores, terão maior ou menor influência
nas condições operacionais do sistema. Deve-se assim ser evitado que o desempenho
hidráulico se deteriore ou que limitações operacionais desfavoráveis sejam introduzidas,
tais como diminuição ou aumento exagerado da pressão em outras zonas da rede de
distribuição.
O modelo de simulação deverá ser desenvolvido e calibrado para um sistema antes da
divisão em ZMC. O fecho progressivo das fronteiras entre zonas de medição permite
também o ajuste faseado e recalibração do modelo, num processo com os seguintes
objectivos (Curso LNEC/IRAR, 2005):
− Identificação de limitações e erros de configuração no sistema existente, com a
possibilidade de correcção localizada, caso se justifique, ainda antes do
estabelecimento do novo esquema. Exemplos típicos de problemas que os
modelos de simulação ajudam a identificar nesta fase são as válvulas erradamente
abertas ou fechadas, redutores de pressão mal ajustados, etc.
− Planeamento iterativo da divisão de ZMC, permitindo a simulação dos efeitos das
alterações topológicas e operacionais nas pressões da rede e a modificação de
zonas desfavoráveis – por exemplo com a estagnação de caudais ou pressões
baixas – antes de se passar à fase de implementação.
− Simulação e análise dos regimes de entrada de caudal nas ZMC, permitindo a
selecção do número e configuração ideal de pontos de medição e escolha dos
respectivos equipamentos.
A consulta do modelo de simulação possibilita a identificação das tubagens que, poderão
ser incluídas no rastreio (e não interrompidas) bem como aquelas cuja interrupção é
aceitável. A simulação permitirá ainda estudar o efeito provável das alterações sobre a
região, no que diz respeito a abertura e/ou fecho de válvulas e a avaliação do efeito sobre
as pressões na rede ao longo dos consumos previsíveis no horizonte de projecto.
A uma escala menos relevante, a não ser em zonas de pressões muito baixas, o efeito
das perdas de carga adicionais introduzidas pela instalação de medidores de caudais e
respectivos acessórios também pode ser simulado e previsto pelo modelo.
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A simulação hidráulica servirá de suporte ao trabalho de implementação de ZMC mas para
o correcto desenvolvimento e validação de modelos será necessário um volume
considerável de trabalho, quer computacional quer de campo.
4. Definição pormenorizada de pontos de medição e tipos de aparelhos a utilizar
Todos os limites de uma ZMC devem estar equipados com válvulas de seccionamento e
com medidores de caudal. Para a escolha da localização exacta do ponto de medição é
importante a intervenção do pessoal de campo, mais familiarizado com a área, e
conhecedor das condicionantes de cada local.
A selecção do tipo de medidor que melhor se ajuste com a gama de caudais a medir é
feita em função dos resultados da simulação hidráulica. Todos os pontos de medição
devem ser referenciados bem como os equipamentos utilizados (medidores, datalogger e
outros). Um aspecto importante é a adopção de medidores reversíveis de modo a ser
possível a inversão do sentido de escoamento quando necessário.
Após a instalação completa do sistema de medição será necessário verificá-lo, garantindo
que:
− As fronteiras da ZMC são estanques, ou seja, todas as válvulas deverão estar
completamente fechadas;
− Todos os medidores estão operacionais e a funcionar correctamente.
A metodologia recomendada para esta verificação consiste em, durante a hora de menor
consumo (período nocturno), fechar o abastecimento a determinada ZMC e observar os
comportamentos dos caudais e pressões, devendo também ser verificado se alguma
válvula permite a passagem de água.
5. Definição de estratégias e planos de controlo das ZMC
Será conveniente adoptar estratégias integradas de controlo da rede através do balanço
hídrico, de modo a que, contínua ou periodicamente, seja actualizada e analisada a
evolução da situação nas várias zonas de medição.
6. Adaptação a novas condições de funcionamento
Sempre que existir uma redistribuição dos patamares de pressão ou uma expansão da
rede de distribuição pode-se revelar necessário readaptar os limites das ZMC.
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5.1. Gestão de Zonas de Medição e Controlo
Para a adequada gestão de ZMC deverá haver uma rotina de processamento dos registos,
da caracterização de ZMC e da procura do Nível-Base.
A informação estática onde são descritas as características físicas da rede de distribuição,
a delimitação e os equipamentos instalados em ZMC deverá estar convenientemente
compilada e disponível, devendo conter: plantas de delimitação de ZMC, plantas de
cadastro na superfície coberta pela ZMC (fornecendo toda a informação relativa à rede e
incluindo a localização dos medidores), esquemático da ZMC e características dos
medidores.
Outro dos trabalhos preliminares será a análise do regime de caudais e dos padrões de
consumo da área em estudo. Deverá ser caracterizada a variabilidade dos caudais, e em
especial os seus mínimos nocturnos, e deverá ser levada a cabo um levantamento
rigoroso de todos os grandes consumidores presentes na
ZMC, que possam ter maior influência nos caudais
nocturnos.
O Nível-Base de perdas é o nível de referência em que se
baseia a estratégia de controlo de perdas, consistindo no
nível de perdas obtido após a reparação de todas as
roturas e avarias detectáveis em função da tecnologia
disponível. A diferença entre o Nível-Base de perdas e o
nível real de perdas dará o volume de água perdido e a
combater, caso fosse dedicada atenção à aplicação de
técnicas de localização e detecção de fugas.
O Nível-Base não coincide necessariamente com o Nível
Económico de Perdas, definido por critérios
essencialmente técnico-económicos, e que habitualmente
é mais elevado.
Um aspecto importante é a possibilidade de faseamento
da determinação do Nível-Base. Particularmente em
situações de percentagens muito elevadas de perdas, e
em que os recursos técnicos e humanos são insuficientes
Verificação das válvulas de delimitação
Localização e detecção de fugas
Reparação rápida de fugas
Medição de caudais nocturnos
Nível-Base atingido
Caudal nocturno éaceitável ou
esforço de localização deixa de ser rentável?
sim
não
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para o número de ZMC a gerir, poderá considerar-se a utilização de técnicas de detecção
e localização menos intensivas, que permitirão iterativamente ir reduzindo o nível de
perdas e aproximando-o de um Nível-Base ideal (Curso IRAR / LNEC, 2005).
Uma abordagem alternativa será a de utilizar os registos contínuos de consumo ao longo
do dia para a definição do Nível-Base.
Para além destes aspectos é de destacar, como um dos aspectos mais importantes para a
redução de perdas, a organização cuidada e motivação de uma estrutura de pessoal
adequada, como se retrata no capítulo 3 do Plano de Minimização de Perdas.
Uma vez obtidos os Níveis-Base, através da observação do regime de caudais identificará
a ocorrência de alterações e assim a detecção de perdas. A operação de rotina nas ZMC
deverá ser efectuadas através de leitura directa (manual) ou de modo automático,
permitindo assim a tomada de decisões no sentido de minimização de perdas e do
investimento a fazer na sua detecção.
5.2. Manutenção de Zonas de Medição e Controlo
A utilização de ZMC implica um considerável investimento em meios humanos e
equipamentos devendo por isso ser garantida a sua adequação e manutenção ao longo do
tempo. Para isso deverão ser ajustadas todas as evoluções de consumos e condições de
distribuição que venham a ser modificadas, quer sejam novas ligações ou novos cenários
de operação (pressão, regimes de bombagem, inserção de novas zonas).
Do mesmo modo deverão ser mantidos os equipamentos de medição de caudal e
verificada a sua calibração assim como de todo o restante equipamento de recolha e
armazenamento de dados.
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