Estudos Populacionais

Estudos Populacionais

• Os projetos de engenharia que envolvem as coletividades

se assentam em estimativas populacionais futuras.

Ex: ETAS Rio das Velhas, Guandu e Guaraú.

ETA Rio das Velhas

ETA Guaraú: construída no final da década de 1960.- 33 m3/s- 27,0 t/dia lodo seca

ETA Guandu - 1955

(1958-1973)

Enchentes urbanas

Ocupação desordenada

Geração de resíduos

• É importante que as projeções populacionais sejam

elaboradas de forma consciente. Isto quer dizer que o

projetista precisa conhecer todos os aspectos que

influenciam o crescimento demográfico em um dado

lugar em um determinado tempo.

Estudos Populacionais

• A previsão do crescimento populacional urbano em

um horizonte de projeto pré-definido depende de

uma visão histórica das componentes fecundidade,

mortalidade e migração.

O crescimento populacional

Px+n = Px + N – O + I – E

Px população no ano x

Px+n população no ano x + n

N NascimentosO ÓbitosI Imigrantes E Emigrantes

6

27

51

88 Africa

Asia

LAC*

MDR** 1,6

2,6

2,5

5,1

Mortalidade infantil (por mil nascidos vivos)

Número médio de filhos tipos por mulher

Mortalidade infantil e Taxa de Fecundidade Total, segundo região, 2005

Mortalidade

Número médio de filhos tidos por mulher durante o período reprodutivo

4,9

6,8

5,7 5,6

2,42,7

5

2,5 2,6

1,6

World Africa Asia Latin Americaand the

Caribbean

More DevelopedCountries

1965-1970 2000-2005

Tendências da Fecundidade por região

A.D.2000

A.D.1000

A.D.1

1000B.C.

2000B.C.

3000B.C.

4000B.C.

5000B.C.

6000B.C.

7000B.C.

1+ million years

8

7

6

5

2

1

4

3

OldStoneAge New Stone Age

BronzeAge

IronAge

MiddleAges

ModernAge

Black Death —The Plague

9

10

11

12

A.D.3000

A.D.4000

A.D.5000

18001900

1950

1975

2000

2100

Future

Bilhões

História do crescimento populacional mundial

Milhões

Crescimento anual da população mundial

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2005

Bilhões

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1950 1970 1990 2010 2030 2050

Regiões mais desenvolvidas

Regiões menos desenvolvidas

Crescimento populacional em países mais e menos desenvolvidos

Projeções de população segundo o país – 2005-2050

por 1,000 habitantes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1950-1955

1955-1960

1960-1965

1965-1970

1970-1975

1975-1980

1980-1985

1985-1990

1990-1995

1995-2000

2000-2005

Birth rate Death rate

Crescimento Natual

Taxas de Natalidade e Mortalidade global

Mundial

0,60,9

1,82,0 2,0

1,3

0

1

2

3

1950-1955 1970-1975 1990-1995 2010-2015 2030-2035 2045-2050

Bill

ions

0

1

2

3

4

5

6

Chi

ldre

n pe

r wom

an

Women 15 to 49 Average number of children per woman

Mulheres em idade reprodutiva e TFT

Expectativa de vida, em anos

49

6772 76

6565

77 80 8275

Africa Asia Latin Americaand the

Caribbean

MoreDeveloped

Regions

World

2000-2005 2045-2050

Tendências na expectativa de vida, por região

População HumanaPercentual

29

15 17

5347

37 37

76

55

42

74

85

54

61

82

World Africa Asia Latin Americaand the

Caribbean

MoreDeveloped

Regions

1950 2000 2030

Tendências na urbanização, por região

milhões

1950 2000 2015

Maiores cidades do planeta

811 12

17 18

34

2123

36

London Tokyo New York

Sao Paulo

MexicoCity

Tokyo Delhi Mumbai(Bombay)

Tokyo

Estruturas da população por idade e sexo, 2005Milhões

300 100 100 300300 200 100 0 100 200 300

Less Developed Regions

More Developed Regions

Male Female Male Female

80+ 75-79 70-74 65-69 60-64 55-59 50-54 45-49 40-44 35-39 30-34 25-29 20-24 15-19 10-14 5-90-4

Age

Distribuição etária

Pequenas áreas: • proposição e escolha dos cenários de projeção• densidade demográfica de saturação

Densidade populacional (hab/ha) e (hab/km2) segundo o uso do

solo Áreas residenciais

Residências unifamiliares: lotes grandes 12 – 36 / 1.200 – 3.600 lotes pequenos 36 – 90 / 3.600 – 9.000 Residências multifamiliares; lotes pequenos 90 – 250 / 9.000 – 25.000 Apartamentos 250 – 2.500 / 25.000 – 250.000Äreas comerciais 36 – 75 / 3.600 – 7.500Áreas industriais 12 – 36 / 1.200 – 3.600Total (excluindo-se parques e outros equipamentos de grande porte)

25 – 125 / 2.500 – 12.500

Uso do solo Densidade populacional de

saturação (hab/ha)

Extensão média de arruamentos

(m/ha)

Bairros residenciais de luxo, com lote padrão de 800 m2

100 150

Bairros residenciais médios, com lote padrão de 450 m2

120 180

Bairros residencais populares, com lote padrão de 250 m2

150 200

Bairros mistos residencial-comercial da zona central, com predominância de prédios de 3 e 4 pavimentos

300 150

Bairros residenciais da zona central, com predominância de edifícios de apartamentos com 10 e 12 pavimentos

450 150

Bairros mistos residencial-comercial –industrial da zona urbana, predominância de comércio e indústrias artesanais e leves

600 150

Bairros comerciais da zona central com predominância de edifícios de escritórios

1000 200

Pressuposto inicial: a Bacia não tem ocupação, mas a área do entorno sim.

O cenário de crescimento deve estar assentado no desenvolvimento esperado para a região: definição das zonas de ocupação (residencial horizontal ou vertical, comercial, serviços, área de preservação);

A população de saturação deverá ser calculada a partir das densidades de saturação para cada área específica;

O tempo que a população levará para atingir a saturação deverá ser pré-estabelecido;

A curva de crescimento populacional será ajustada de acordo com a população de saturação por meio de modelo matemático. O ritmo do crescimento populacional será determinado pelo cenário de crescimento.

Projeção aritmética:•Crescimento populacional segundo uma taxa constante; •Método utilizado para estimativas de menor prazo; •O ajuste da curva pode ser feito por análise da regressão.

• Taxa de crescimento = razão

• Fórmula da projeção

Pn = P0 + (n-0).ra

ra = Pn – P0 tn – ti

ra

ti

Projeção geométrica:• o crescimento é função da população existente a cada instante; • utilizada para estimativas de menor prazo; • o ajuste da curva pode ser feito por análise da regressão.

• Taxa de crescimento

• Fórmula da projeção

• Coeficiente (razão)

Pn = rg (n-o).. Po

rg = (Pn/Po)1/(n-o)

Tg (%) = (rg –1) x 100

Crescimento logístico • segue uma relação matemática, que estabelece uma curva em forma de S (a população tende assintoticamente a um valor de saturação);• os parâmetros podem ser também estimados por regressão não linear;• condições necessárias: P0<P1<P2 e P0.P2<P1

2;

Crescimento logístico

PP)(P

.P.KdtdP s

l

)t.(tKs

t0lc.e1

PP

2120

202

1210s

P.PP

)P.(PP.P.P2.PP

00s )/PP(Pc ])P-.(PP)P-.(PP

.ln[t-t

1=K

0s11s0

12l

• Taxa de crescimento

• Fórmula da projeção

• Coeficiente (razão)

M é t o d o D e s c r i ç ã o F o r m a d a c u r v a T a x a d e c r e s c i m e n t o

F ó r m u l a d a p r o j e ç ã o

C o e f i c i e n t e s ( s e n ã o f o r e f e t u a d a a n á l i s e d a

r e g r e s s ã o ) P r o j e ç ã o

a r i t m é t i c a C r e s c i m e n t o p o p u l a c i o n a l s e g u n d o u m a t a x a c o n s t a n t e . M é t o d o u t i l i z a d o p a r a e s t i m a t i v a s d e m e n o r p r a z o . O a j u s t e d a c u r v a p o d e s e r t a m b é m f e i t o p o r a n á l i s e d a r e g r e s s ã o .

aKdt

dP

)t.(tKPP 0a0t

0202

a ttPP

K

P r o j e ç ã o g e o m é t r i c a

C r e s c i m e n t o p o p u l a c i o n a l f u n ç ã o d a p o p u l a ç ã o e x i s t e n t e a c a d a i n s t a n t e . U t i l i z a d o p a r a e s t i m a t i v a s d e m e n o r p r a z o . O a j u s t e d a c u r v a p o d e s e r t a m b é m f e i t o p o r a n á l i s e d a r e g r e s s ã o .

.PKdt

dPg

)t.( tK

0t0g.ePP

o u

)t(t0t 0i).(1PP

0202

g ttlnPlnP

K

o u

1ei gK

R e g r e s s ã o m u l t i p l i c a t i

v a

A j u s t e d a p r o g r e s s ã o p o p u l a c i o n a l p o r r e g r e s s ã o l i n e a r ( t r a n s f o r m a ç ã o l o g a r í t m i c a d a e q u a ç ã o ) o u r e g r e s s ã o n ã o l i n e a r .

-

s00t )tr.(tPP

r , s - a n á l i s e d a r e g r e s s ã o o u

t r a n s f o r m a ç ã o l o g a r í t m i c a

T a x a d e c r e s c e n t e

d e c r e s c i m e n t o

P r e m i s s a d e q u e , à m e d i d a e m q u e a c i d a d e c r e s c e , a t a x a d e c r e s c i m e n t o t o r n a - s e m e n o r . A p o p u l a ç ã o t e n d e a s s i n t o t i c a m e n t e a u m v a l o r d e s a t u r a ç ã o . O s p a r â m e t r o s p o d e m s e r t a m b é m e s t i m a d o s p o r r e g r e s s ã o n ã o l i n e a r .

P).(PKdt

dPsd

]e-[1 .

. )P-(P+P=P)t-.(tK-

0s0t0d

2

120

202

1210s

P.PP

)P.(PP.P.P2.PP

0tt

)]P)/(PPln[(PK

20s2s

d

C r e s c i m e n to l o g í s t i c o

O c r e s c i m e n t o p o p u l a c i o n a l s e g u e u m a r e l a ç ã o m a t e m á t i c a , q u e e s t a b e l e c e u m a c u r v a e m f o r m a d e S . A p o p u l a ç ã o t e n d e a s s i n t o t i c a m e n t e a u m v a l o r d e s a t u r a ç ã o . O s p a r â m e t r o s p o d e m s e r t a m b é m e s t i m a d o s p o r r e g r e s s ã o n ã o l i n e a r . C o n d i ç õ e s n e c e s s á r i a s : P 0 < P 1 < P 2 e P 0 . P 2 < P 1

2 . O p o n t o d e i n f l e x ã o n a c u r v a o c o r r e n o t e m p o [ t o -l n ( c ) / K 1 ] e c o m P t = P s / 2 .

PP)(P

.P.Kdt

dP sl

)t.( tKs

t0lc.e1

PP

2

120

202

1210s

P.PP

)P.(PP.P.P2.PP

00s )/PP(Pc

])P-.(PP)P-.(PP

.ln[t-t

1=K

0s11s0

12l