António Frazão - SIMTEJO

António A. Côrte-Real Frazão26 de Outubro de 2011

ESTRATÉGIAS RESILIENTES PARA A GESTÃO DAS REDES DE SANEAMENTO

RESILIÊNCIA URBANA – PREVENÇÃO, MITIGAÇÃO E REGENERAÇÃO

SIMTEJO

Esgotos de Lisboa

Riscos

Estratégias resilientes

Controlo de caudais pluviais

Adaptação das ETAR

Bacias de retenção

Reutilização

Aquasafe

RESILIÊNCIA URBANA – PREVENÇÃO, MITIGAÇÃO E REGENERAÇÃO

ESTRATÉGIAS RESILIENTES PARA A GESTÃO DE REDES DE SANEAMENTO

SIMTEJO

Lisboa

Loures

V. F. Xira

Amadora

Mafra

Odivelas

Período concessão: 2002 – 2043

Criação da Empresa: Novembro 20011 500 000 hab.eq (2005)

A Missão da SIMTEJO é a recolha, tratamento e rejeição de águas residuais na sua área de

influência e, eventualmente, noutras áreas limítrofes, visando a prestação de um serviço de qualidade

com respeito pelos aspectos essenciais de ordem social e ambiental, assim como a disponibilização das

suas capacidades ao serviço do interesse nacional.

SIMTEJO

Município de

Lisboa

23,5%

Município de

Loures

11,5%

Águas de Portugal

50,5%

Município de

Odivelas

3,5%

Município de

Mafra

3,5%Município de

Amadora

3,5%

Município de

Vila Franca de Xira

4,0%

Volume de Negócios (2010)

42.590.843,33 €

Capital Social (2010)38.700.000 €

Tarifa

€ 0,4850/m3

EBITA 23.267.953 €

N.º trabalhadores (2010) 204 Investimento (2002 - 2010): 250 milhões

Investimento (2011 - 2018): 190 milhões

SIMTEJO

CAUDAL TRATADO 107 milhões m3/ano (2010)

120 milhões m3/ano (Previsão 2011)

ETAR 28 (32)

Estações Elevatórias 74 (93)

Interceptores e Condutas 245 (339) km

População servida: 1 500 000 habitantes - equivalentes

Colector F – Infante

Santo

Rede Pluvial

Bacia

hidrográfica

Colector H – São Bento

Rede unitária

ESGOTOS DE LISBOA

ESGOTOS DE LISBOA

Anos 80 e 90, procedeu-

se à construção do

sistema interceptor de

águas residuais

Intercepções nos

colectores unitários

Colector Unitário H – São Bento

Int. Cais Sodré Alcântara

ESGOTOS DE LISBOA

9

Colector

Doméstico

Intercepção

O objectivo é

interceptar a

parcela de caudal

correspondente à

componente

doméstica e

conduzi-la a

tratamento

D3 : Rua Duarte Pacheco Pereira

D 4: Santos o Velho.

ESGOTOS DE LISBOA

Intercepção adequada e o transporte da totalidade dos efluentes domésticos, em tempo seco

Intercepção adequada e o transporte da parcela de águas pluviais com carga poluente significativa “first-flush”

Equipamento específico de regulação de caudal

Beneficiação e controlo do comportamento dos sistemas, designadamente no que se refere às infra-estruturas de intercepção, drenagem e tratamento

Equalização de caudais pluvias in-line ou off-line

“Source Control” Adaptação ETAR

ESGOTOS DE LISBOA

Rede existente

Nova frente de drenagem

Rede reutilização Emissário da EE

Agencias 2xQP

TS: 1100 l/sEE Fluvial

2 x QP TS: 130 l/s

CVM Rua Ouro

4 x QP TS: 455 l/s

CVM Rua Augusta/Rua

Prata

4 x QP TS: 1615 l/s

EE Agencia

4 x QP TS: 2200 l/s

EE Santos

2x QP TS: 1100 l/s

EE Rocha Conde D´Óbidos

2 x QP TS: 1100 l/s

ETAR Alcântara

2x QP TS: 6600 l/s

Nova frente de drenagem: Alfama – Terreiro do Paço -

Alcântara

ESGOTOS DE LISBOA

Oito válvulas de

maré “bico de

pato” DN1800

Oito válvulas de

maré de secção

rectangular

1000x1800

Duas válvulas de

controlo de caudal

DN1000 e DN500

Boca de descarga

Interceptor águas

residuais DN1200

Intercepção Rua do Ouro,

Rua Augusta e Rua da Prata

Nova saída de caudal pluvial

independente

ESGOTOS DE LISBOA

Área : 295 m2

Desvio de 4 x Qponta TS: 1615 l/s

Q pluvial (T=50 anos) : 39 m3/s

Seis “bico de pato” DN1800

Seis válvulas de maré 1000x1800

Controlo de Q tipo flutuador

DN1000

CVM Rua Augusta / Rua da Prata

ESGOTOS DE LISBOA

População servida: 756,000 hab.eq

Caudal: Qmd = 180,000 m3/ dia;

Investimento: 184 milhões euros

Infra-estruturas: 1 ETAR, 13 EE e 26 km

de rede

Subsistema de Alcântara


Caudal: Qmd = 62,000 m3/ dia

Investimento:16 milhões euros

Infra-estruturas :1 ETAR, 7 EE e 18

km de rede

Subsistema de Beirolas

ESGOTOS DE LISBOA


Caudal: Qmd: 60,500 m3/ dia


Infra-estruturas: 1 ETAR, 5 EE e 4 km

de rede

Subsistema de Chelas

Subsistema Frielas


Caudal: Qmd: 114,000 m3/ dia


Infra-estruturas: 1 ETAR, 9 EE e 114

km de rede

ESGOTOS DE LISBOA

RISCOS

Precipitação: inundações, colapsos estruturais e

deslizamentos

Maré: Simultaneidade pico de precipitação com preia mar

Afluência descontrolada de toneladas de areias e pedras ao

sistema de drenagem

Alterações Climáticas: fenómenos extremos

Sismos

Incêndio

Falhas de energia

Falhas de comunicações

26.11.2003, Lisboa

• Precipitação média anual: 700mm/ano

• Precipitação ininterrupta : 45 dias;

• em média, ocorrem precipitações em 107 dias por ano

em Lisboa

• 90 % da precipitação a intensidade < 1,44 mm/h

0

10

20

30

40

50

60

Out Nov De Jan Fev Ma Abr Mai Jun Jul Ag Set Out

Meses do ano

Pre

cip

ita

çã

o d

iári

a (

mm

)

z r o

REGIME DE PRECIPITAÇÃO DA CIDADE DE LISBOA

RISCOS

RISCOS

Granizo 29-4-2011

Estádio da Luz - Granizo 29-4-2011 Av. Liberdade 29-10-2010

Baixa 29-10-2010

Alterações climáticas

Fenómenos Extremos

19

EE 1 – Praça do Império

ETAR de AlcântaraCanal de gradagem

0,3 m

Caneiro de Alcântara

Colector totalmente assoreado

D10 - Flutuantes

RISCOS

20

Cota topográfica e localização das intercepções

INFLUÊNCIA DE MARÉ

Válvulas de maré

RISCOS

Entrada em carga de colectores

Elevado risco de inundação de algumas das

estações elevatórias

Paragem das estações elevatórias durante

fenómenos de precipitação

Caudal afluente superior à capacidade da ETAR

CASO PARTICULAR: SUBSISTEMA DE ALCÂNTARAESTRATÉGIAS RESILIENTES - CONTROLO DE CAUDAIS PLUVIAIS

Válvula Vortex

Válvula Flutuador

METODOLOGIA CASO DE ESTUDO DE BEIROLAS

Definição das bacias de drenagem de águas residuais domésticas e pluviais

Criação do modelo matemático

Simulação do funcionamento hidráulico do sistema com base nos caudais teóricos

Definição dos pontos críticos do sistema

Campanha de medições de precipitação, nível e caudal

Calibração do modelo

Definição de soluções – validação pelo modelo

OBJECTIVOS

Assegurar a operacionalidade das infra-estruturas

Aumentar a segurança de operação

Minimizar o impacte no meio receptor das descargas das águas residuais em

excesso durante a ocorrência de fenómenos de precipitação

Optimização do sistema e potenciação das infra-estruturas existentes

ESTRATÉGIAS RESILIENTES - CONTROLO DE CAUDAIS PLUVIAIS

Descarga em todos os

descarregadores excepto

D3, D4, D32, D34

Descarga em todas as EE (excepto a

EE17)

Intensidade de Precipitação/Descarga nas EE

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0:00 2:30 5:00 7:30 10:00 12:30 15:00 17:30 20:00 22:30

Qd

es

ca

rre

ga

do

(m

3/s

)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Inte

ns

ida

de

de

Pre

cip

ita

çã

o (

mm

/h)

Trop Plein EE12 Trop plein EE13 Trop plein EE14 Trop plein EE15

Descarregadores da EE16 Trop plein sacavém Intensidade de Precipitação

Descarregador

Bacia Freq. (%)

Caudal MÉDIO

Descarregado

(m3/s)

Caudal MÁXIMO

Descarregado (m3/s)

B1 7,14 0,01 0,03

B2 66,57 0,03 0,27

B3 4,01 0,00 0,00

B4 0,00 0,00 0,00

B5 46,15 0,00 0,13

B6 7,88 0,05 0,11

B7 46,97 0,13 0,40

B9 68,51 0,07 0,38

B11 28,77 0,01 0,04

B13 65,59 1,14 5,44

B18 55,32 0,04 0,19

B22 9,15 0,02 0,05

B23 67,47 0,74 2,38

B24 13,97 0,05 0,12

B25 64,14 0,40 1,97

B27 65,57 0,84 1,97

B32 0,00 0,00 0,00

B34 0,00 0,00 0,00

B37 13,46 0,00 0,01

SIMULAÇÃO EM TEMPO HÚMIDO – EVENTO FRACA

INTENSIDADE


SISTEMA EM “RUPTURA OPERACIONAL” POUCO TEMPO DEPOIS DO INÍCIO DA

PRECIPITAÇÃO – DE INTENSIDADE FRACA OU FORTE!

O MODELO EVIDENCIA, DE FORMA GENÉRICA, AS OCORRÊNCIAS REGISTADAS NO

TERRENO

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

19:12 0:00 4:48

Ca

ud

al

(m3

/s)

0

15

30

45

60

75

90

Inte

ns

ida

de

(m

m/h

)

Trop-plein EE12 Trop-plein EE13 Trop-plein EE14 Trop-plein EE15

Descarregador da EE16 Trop-plein EE Sacavém Evento de Precipitação Forte

Descarregador

Bacia

Caudal MÁXIMO

Descarregado

(m3/s)

Período de

Ocorrência

(hh:mm)

Caudal MÉDIO

Descarregado

(m3/s)

B1 0,51 22:54 0,13

B2 1,63 22:54 0,36

B3 0,12 22:52 0,02

B4 0,17 22:52 0,06

B5 0,91 22:52 0,08

B6 0,87 22:54 0,27

B7 1,40 22:52 0,39

B9 1,11 22:54 0,32

B11 0,15 22:54 0,04

B13 23,00 22:56 7,46

B18 1,40 22:54 0,29

B22 2,13 22:54 0,48

B23 9,26 22:56 3,01

B24 0,82 22:48 0,18

B25 1,97 22:45 1,28

B27 1,98 22:37 1,36

B32 0,04 22:52 0,03

B34 0,19 22:53 0,10

B37 0,19 22:54 0,01

SIMULAÇÃO EM TEMPO HÚMIDO – EVENTO FORTE

INTENSIDADE


Ligação da bacia B8

ao sistema


Controlo de caudais pluviais no Subsistema de Frielas e São João da

Talha

Calibração do modelo matemático da bacia do Caneiro de Alcântara e

diversas áreas de Concessão

Projecto SIMAI :desenvolvimento de um sistema de

monitorização, aviso e alerta numa bacia hidrográfica da zona baixa

de Alcântara, em Lisboa

Implementação da rede de medição de caudal da Simtejo

Sistemas de apoio à decisão: Aquasafe


Nova Captação no Caneiro de

Alcântara (6,6 m3/s)

Rebaixamento da soleira do

Caneiro;

Curvas adoçadas;

Arredondamento nos cantos

dos canais para garantir

tensões de arrastamento a

caudais baixos;

Inclinação de fundo do canal.

Poço de Grossos

Recolha de materiais de maiores

dimensões, como por

exemplo, areias, pedras, paus e

etc;

Detritos removidos por colher

mecânica;

Volume de 400 m3, com tempo

retenção mínimo de 1,1 minutos;

By-pass para intervenções;

Caneiro de Alcântara

ESTRATÉGIAS RESILIENTES – ADAPTAÇÃO DAS ETAR

Tempo

Húmido

Caudal Ponta 6,6 m3/s

Caudal ponta

24h570 240 m3/d

Tempo

Seco

Caudal ponta 3,3 m3/s

Caudal médio

diário181 455 m3/d

Tempo Húmido SST

200 mg/l

114 048 kg/d

Tempo

SecoSST

250 mg/l

45 363 kg/d


MULTIFLO (TS: 3,3 m3/s)

Câmaras de

coagulação/floculação seguidas de

decantação lamelar, com

espessamento e recirculação de

lamas;

Tempo seco – sem adições de

reagentes;

Tempo húmido – Adição de 10

mg Fe/l e 1 mg de Polimero/lACTIFLO (TH: 3,3 m3/s)

Arranque da linha < 45minutos

Câmaras de coagulação/floculação

seguidas de decantação lamelar, com

recuperação de micro-areia;

Adição de micro-areia na câmara de

floculação, para promover efeito

“balastro”;

Carga hidráulica 120 m3/m2.h;

Eficiência dos hidrociclones de 99,9%,

Perda de areia 3 a 5 g/m3

TH: SST – 80%; CBO5 – 50%; CQO – 53%

Lamas primárias

Hidrociclone

Polímero

Àguasresiduaisbrutas

Coagulante

Coagulação

InjecçãoFloculação

Decantador lamelarcom raspador de fundo

Efluente

Clarificado

“BALLASTED FLOCS”

Micro-areia



LINHA DE TEMPO HÚMIDO ETAR DE BEIROLAS

ESTRATÉGIAS RESILIENTES – BACIAS DE RETENÇÃO

BACIA DE RETENÇÃO DA RIBEIRA DO PRIOR VELHO

REDE REUTILIZAÇÃO ALCÂNTARA – TERREIRO DO PAÇO

ESTRATÉGIAS RESILIENTES - REUTILIZAÇÃO

CAIS DO SODRÉ RUA DE CASCAIS

CANEIRO DE ALCÂNTARA

ESTRATÉGIAS RESILIENTES - REUTILIZAÇÃO

CAMARATE

APELAÇÃO

PRIOR VELHO

UNHOS

BEATO

MARVILA

SANTA MARIADOS OLIVAIS

PORTELA

MOSCAVIDE

SACAVÉM ETAR

EE00

EE13

EE14

EE15

EE16

EE17

EE18

EE04

EE12

EE06

Desenvolvimento de uma ferramenta para gestão sustentável da intercepção, drenagem e tratamento de águas residuais:

AQUASAFE

– Modelação hidráulica do sistema de drenagem

– SCADA nas Estações Elevatórias

– Implementação de um sistema de medição de caudal

– SCADA na ETAR

– Amostragem composta diária (estática) na ETAR

– Monitorização do estuário do Tejo

– Estação Metereológica

ESTRATÉGIAS RESILIENTES - AQUASAFE

Udómetros

Sonda de qualidade

Precipitação

mm/h

Medidores de caudal

Caudal l/s RADAR

Precipitação

mm/h

2h forecast

CQO mg/l

CQO filtrado mg/lpH mg/lT ºC

SST (mg/l)

MODELO REDE

MODELO ESTUÁRIO

SIMTEJO APN NETWORK

MM5 MODEL METEO

MODELOETAR

ESTUARY BUOY

Bóia

pH, Clorofila a

Turbidez, nível,

Condutividade

Salinidade, TºC


AQUASAFE: GESTÃO SUSTENTÁVEL DE SISTEMAS DE SANEAMENTO


SISTEMA DE INTERCEPÇÃO E DRENAGEM

METEO

ETAR

CICLO DA ÁGUAOBJECTIVOS– Análise em tempo real de

dados medidos e/ou simulados

– Previsões e simulação de

cenários com base em modelos

numéricos

– Relatórios automáticos

– Gestão operacional da rede,

ETAR e meio receptor

– Alertas


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