Reabilitação de sistemas de abastecimento de água e de saneamento de águas residuais Coimbra, 15-16 de Junho de 2001.

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1 Reabilitação de sistemas de abastecimento de água e de saneamento de águas residuais Coimbra, 15-16 de Junho de 2001

2 Situação portuguesa actual n Portugal tem hoje 90 % da população coberta com sistemas de abastecimento de água e 70% com sistemas de saneamento de águas residuais n Estima-se que estas infrastruturas correspondam a um património de 1000x10 6 contos Baptista, J. M.; Matos, M. R.; O saneamento básico em Portugal, Série Gestão de Sistemas de Saneamento Básico, Volume 1, LNEC, Lisboa, 1995

3 Tendências futuras n De acordo com o III QCA, vão investir-se em Portugal 900x10 6 de contos no período 2000-2006 para atingir níveis de cobertura de 95% e de 90% respectivamente n Significa isto que o País terá a curto prazo um património de 1900x10 6 contos em infra- estruturas de saneamento básico MAOT, Plano Estratégico de Abastecimento de Água e de Saneamento de Águas Residuais (2000-2006)

4 Novas prioridades n Terminada esta fase essencialmente infra-estrutural, as novas prioridades tenderão a centrar-se na: –Melhoria da exploração dos sistemas –Reabilitação dos sistemas degradados n Este novo mercado está estimado em cerca de 100x10 6 contos/ano

5 Necessidade de reabilitação n Resulta da progressiva redução da qualidade de serviço aos utentes por: –Progressivo envelhecimento dos sistemas, os mais antigos ultrapassando já os cem anos de vida útil –Deterioração precoce por deficiências ao nível de planeamento, concepção, projecto, construção, operação e manutenção

6 Tipo de deficiências n Deficiências: –Hidráulicas (ex. falta de pressão) –Estruturais (ex. roturas nas tubagens) –Sanitárias (ex. degradação da qualidade) –Ambientais (ex. descargas imprevistas no meio receptor) Os níveis de deficiências parecem ser muito elevados em termos de médias europeias Os níveis de deficiências parecem ser muito elevados em termos de médias europeias

7 Ocorrência de roturas 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 N.º roturas / 100 km conduta E.U.A. e Canadá 1993 a 1997 Casos portugueses Redes estabilizadas Redes muito jovens EUROPA 1993 a 1997 PORTUGAL 1998 Galeria técnica Rede antiga, s/ manutenção, materiais de má qualidade Outras fontes Inquérito

8 Conceito de reabilitação n A reabilitação é qualquer intervenção física que prolongue a vida do sistema e que envolva uma modificação da sua condição ou especificação Não existe em Portugal tradição nem conhecimento suficiente nesta área, devendo constituir uma prioridade de investigação em várias frentes Não existe em Portugal tradição nem conhecimento suficiente nesta área, devendo constituir uma prioridade de investigação em várias frentes

9 Conceitos associados à reabilitação n É importante definir a terminologia a utilizar na área da reabilitação, na medida em que é relativamente nova dentro do sector e no contexto nacional. n Pretendem-se conceitos que traduzam o sentido de melhoria do desempenho de sistemas existentes resultante de intervenção física sobre eles, alterando-se as suas características geométricas, dimensionais e/ou dos materiais utilizados. n Exclui-se portanto a melhoria dos sistemas que resulte, por exemplo, de medidas de operação ou de acções de manutenção corrente.

10 Reabilitação (Rehabilitation): Reabilitação é qualquer intervenção física que prolongue a vida útil de um sistema existente e ou melhore o seu desempenho hidráulico, estrutural e/ou de qualidade da água, envolvendo a alteração da sua condição e/ou especificação técnica.

11 Renovação (Renovation): n Renovação é uma intervenção de reabilitação - estrutural, hidráulica ou de qualidade da água - sobre um componente do sistema existente, com o seu aproveitamento funcional e sem aumento da capacidade de utilização original.

12 Substituição (Replacement): n Substituição é uma intervenção de reabilitação - estrutural, hidráulica ou de qualidade da água - sobre um componente do sistema existente, com a sua desactivação funcional e construção ou instalação de um novo componente, tendo este último funções e capacidade semelhantes ou distintas às do existente.

13 Reconstrução (Renewal): n Reconstrução é uma caso particular da substituição e consiste numa intervenção de reabilitação com construção de uma nova tubagem para substituição de uma tubagem existente que é colocada fora de serviço, tendo a nova tubagem funções e capacidade semelhantes às da existente (ex. com o mesmo diâmetro). Pode incluir inserção de tubagem no interior da existente. A reconstrução não é um subconjunto da renovação.

14 Reforço (Reinforcement): n Reforço é uma intervenção de reabilitação hidráulica sobre um componente do sistema existente, com a construção de um componente adicional, que complementa a capacidade do componente existente ou constitui uma alternativa a ele.

15 Reabilitação Reab. estrutural Reab. hidráulica Reab. de qualidade da água Renovação Substituição Renovação Substituição Reforço Redução ou atenuação de caudal Renovação Substituição Põe como era antesSubstitui Reforça

16 Ex. de indicadores de desempenho n Op16 – Reabilitação de condutas –Op17 -renovação de condutas –Op18 -substituição de condutas –Op19 -substituição de válvulas n Fi25 -Investimento unitário –Fi26 -investimento anual para construção de sistemas ou reforço dos existentes –Fi27 -investimento anual para substituição e renovação de infra-estruturas existentes

17 Fases da reabilitação n Caracterização sumária do sistema n Identificação do(s) problema(s) n Diagnóstico –Caracterização detalhada do sistema dirigida para o(s) problema(s) existente(s) –Identificação das causas das deficiências e limitações –Previsão das tendências de evolução dos sintomas e da fiabilidade do sistema n Processo de decisão –Avaliação de factores de decisão adicionais (ex: tráfego, restrições de abertura de valas, disponibilidades financeiras) –Definição da estratégia de reabilitação a adoptar (reabilitar onde, quando, o quê, quanto e como / tecnologias?) n Implementação de soluções n Monitorização

18 Principais tecnologias n Ver artigo ENASB Barcelos

19 Selecção e especificação de materiais de tubagens n Objectivo: –Definição dos materiais mais adequados às características de cada EG com base em critérios técnicos, económicos e operacionais, em função dos factores agressivos e do historial de roturas; –Adequada especificação destes materiais.

20 Critérios técnicos de selecção de materiais de tubagens de água Condições hidráulicas na rede (pressões em regime permanente e transitório) Qualidade química das águas na rede (pH, CO 2, alcalinidade, SO 4 2- e Cl - ) Características químicas e físicas de solos e águas intersticiais (pH, SO 4 2- e Cl -, alcalinidade, resistividade, compostos orgânicos e correntes vagabundas) Condições geotécnicas, sísmicas e mecânicas (assentamentos diferenciais e por liquefacção do solo, deflexão angular e desloca- mento axial em caso de sismo e tráfego viário) Características mecânicas, químicas, operacionais e de custos dos materiais disponíveis no mercado Historial de falhas na rede Identificação dos factores agressivos das tubagens

21 CARE-W n Projecto europeu de investigação aplicada (5º PQ da EU) n Objectivo: –Ajudar a responder à pergunta: onde, quando e quanto reabilitar redes de distribuição de água? n Resultados globais: –Aplicação computacional CARE-W prototype n PI tool (LNEC) n Failure forecasting n Short time planning n Long-time planning –Manual com metodologia CARE-W procedure n Resultados LNEC: –PI tool –Benchmarking métrico com base em ID de reabilitação n Participantes –SINTEF (Coordenação) + 10 parceiros (incl. LNEC) + 13 EG (incl. SMAS Oeiras e Amadora) n Prazo: Fev. 2001 - Fev. 2004

22 Protótipo CARE-W Graphical user interface (GUI) Performance indicators (PI tool) Identify the performance of a water supply system for monitoring, target setting and benchmarking Failure forecasting Identify individual pipes and areas with a high failure potential Water supply reliability Identify the most vulnerable points in a water supply system and the associated pipes Annual rehabilitation planning Select the most cost-efficient rehab projects for an annual rehab programme under consideration of various criteria Long-term rehabilitation planning Explore the future rehab investment needs and consequences and define the optimal rehab strategy CARE-W central database LNEC, Portugal WRc, UK CEMAGREF, France INSA, France CEMAGREF, France SINTEF, Norway Brno Univ., Czech Rep. INSA, FranceDresden Univ., Germany

23 Exemplo de resultado Op22 (m 3 /ramal/ano) Caso de estudo Indicador: Op22 – Perdas de água por ramal (m 3 /ramal/ano) Mediana 800 600 400 200 0 Máximo Intervalo médio recomendável 25% 75% Média Mínimo Estatísticas

24 Tabela elaborada para cada indicador