AULA 1
PRINCÍPIOS RELEVANTES PARA A EFICIENTE
GESTÃO TÉCNICA DE SISTEMAS DE
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Coimbra, 10 de Maio de 2003
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INTRODUÇÃO
O objectivo de qualquer entidade gestora de sistemas de
abastecimento de água é pôr à disposição do maior número de
cidadãos da sua área de jurisdição a água de que eles necessitam:
 Em quantidade suficiente;
 à pressão adequada;
 com a qualidade satisfatória;
 sem interrupções;
 em condições de eficiência tão elevada quanto possível em
termos do uso dos recursos naturais, humanos, tecnológicos
e financeiros.
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Concepção tradicionalista
Planeamento e
projecto de sistemas
novos com base em
procedimentos mais ou
menos fixos:
Definir horizonte de projecto HP
(40 anos c.c./ 20 anos equip.)
Estimar Consumo per capita (HP)
População (HP)
Factores de ponta diário e instantâneo
Decidir layout (estrutura ramificada com
fecho de algumas malhas)
cálculo do equilíbrio
hidráulico do sistema para
a situação de
dimensionamento
minimização
de custos
 Caudais de dimensionamento dos
reservatórios e das condutas
 Dimensionamento dos diversos
componentes
 Verificação do funcionamento para
situações de incêndio
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Limitações (exemplos)
 Utilização de estimativas por excesso do caudal de
dimensionamento: de factor de segurança a potencial
responsável pela degradação da qualidade da água;
 pouca utilização efectiva das potencialidades da simulação,
empregue apenas para verificação do equilíbrio hidráulico em
situações limite de funcionamento;
 exploração deficiente da melhor localização de reservatórios de
percurso ou equilíbrio, e sua combinação com o modo de
funcionamento de estações elevatórias;
 pouca ou nenhuma utilização efectiva de dados históricos de
operação.
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FACTORES DE MUDANÇA
 Crescente predominância de remodelações versus sistem. novos;
 sensibilização para a necessidade de sustentabilidade da gestão;
 maior consciencialização
(conservação de recursos);
para
os
aspectos
ambientais
 maior relevância dos aspectos de qualidade da água;
 identificação e análise, na fase de projecto, dos cenários de
operação mais adequados durante toda a vida da obra;
 reconhecimento das vantagens de uma visão integrada e
pluridisciplinar da gestão dos sistemas;
 equipamento computacional cada vez mais acessível;
 vulgarização do uso de sistemas de informação e consenso na
necessidade de integrar esta informação;
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 papel do cidadão-consumidor progressivamente mais relevante.
PLANEAMENTO, CONSTRUÇÃO, OPERAÇÃO, MANUTENÇÃO
E REABILITAÇÃO
Planos de desenvolvimento estratégico
Visão integrada
Flexibilização da gestão
Conservação e recuperação de energia
Controlo de perdas
Monitorização do funcionamento
Modularização das redes
Inspecção e manutenção de rotina
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Planos de desenvolvimento estratégico
 É necessário elaborar, actualizar sistematicamente e cumprir
um Plano Director dos Sistemas de Abastecimento de
Água;
 este Plano especifica os objectivos globais, as áreas de
intervenção, as exigências de funcionamento, os requisitos
gerais que os sistemas devem satisfazer, as metas a atingir em
termos de qualidade do serviço, os condicionalismos
financeiros existentes e uma estimativa preliminar dos custos e
prazos previsíveis de execução;
 este Plano deve estar de acordo com o estabelecido nos
planos de ordenamento do território e com o Plano de
Investimento.
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Visão integrada
 Necessidade de ter em conta, para além dos aspectos
hidráulicos e de custos, outros factores por vezes
contraditórios:
aspectos ambientais e sociais;
(incluindo a racionalização do uso da água e da energia)


qualidade da água;

fiabilidade do sistema;
 tentativa de obtenção de um bom compromisso em face das
gamas de utilização previsível ao longo da vida útil do sistema,
só possível através de abordagens integradas;
 novas metodologias destinadas a ajudar os técnicos a
comparar soluções alternativas atendendo aos diversos pontos
de vista relevantes.
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Flexibilização da gestão
Justifica-se pela crescente complexidade da gestão dos
sistemas. Concretiza-se pela:
 Introdução de equipamentos manobráveis que conferem
flexibilidade de operação, permitindo em cada momento ajustar
o modo de funcionamento à disponibilidade de recursos e às
necessidades dos consumidores;
 utilização crescente de válvulas telecomandadas ou
automatizadas que permitem alterar os circuitos da água ou
ajustar as pressões ou os caudais, contribuindo para melhorar
os níveis de serviço, para melhorar a eficiência energética ou
para reduzir as perdas;
 previsão de tipo e localização destes elementos na fase de
projecto, com apoio sistemático da simulação;
 instalação faseada (as caixas onde irão ser colocados deverão
ser construídas desde início, para minimizar custos marginais directos, ambientais e sociais).
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Conservação e recuperação de energia
O custo de energia tem quase sempre um peso muito grande nos
custos globais de exploração. Tanto por razões económicas como
por razões ambientais, deve ser uma preocupação constante a
minimização do consumo global de energia. As acções a adoptar
com este objectivo podem incluir:
 Aspectos de layout ;
 selecção do equipamento;
 manutenção do equipamento;
 utilização das tarifas de energia mais baixas;
 estabelecimento e gestão das potências contratadas;
 utilização de equipamento de recuperação de energia.
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Controlo de perdas
 A ocorrência de perdas de água é inevitável.
 Perdas elevadas têm consequências económicas e ambientais
muito negativas.
 É cada vez mais difícil que o público aceite elevadas
percentagens de perdas, ou que algumas entidades gestoras
não procedam às medições de caudal necessárias para avaliar
o volume real de perdas nos sistemas a seu cargo.
 Existem diversas técnicas de controlo de perdas de água. O
primeiro passo consiste na realização de balanços de massas
consistentes e sistemáticos.
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produzido;
fornecido a cada sistema de distribuição;
adquirida ao exterior (importada);
vendida ao exterior (exportada e consumida internamente)
Modularização das redes
Flexibilidade depende da modularidade, que requer:
 Separar a componente de adução da componente de
distribuição;
 criar andares de pressão independentes quando as diferenças
de cotas topográficas o justificarem;
 sectorizar a rede em zonas de reduzida dimensão (da ordem
de grandeza de 6000 a 9000 habitantes-equivalente cada
uma).
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Inspecção e manutenção de rotina
É MAIS FÁCIL PREVENIR DO QUE REMEDIAR
Deve ser feita de forma sistemática a manutenção de:
 instalações elevatórias;
 equipamentos de medição e outra instrumentação;
 marcos de incêndio, bocas de incêndio e de rega e as válvulas
do sistema de distribuição;
 reservatórios de água;
 equipamentos eléctricos de rotina e de emergência;
 equipamentos de automação e supervisão.
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NOTA: Deve haver procedimentos escritas!
FERRAMENTAS DE APOIO
 Simulação hidráulica: Fundamental
e de qualidade:
Importante
EPANET, desenvolvido pela Environmental Protection Agency
(Estados Unidos da América) é distribuído gratuitamente a
qualquer pessoa. Pode ser obtido pela rede Internet (endereço
http://www.epa.gov).
 Sistemas de informação

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

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Sistemas de gestão de clientes
Sistemas com referenciação geográfica
Sistemas de telemedição / telegestão
Sistemas de informação para apoio à manutenção
Sistemas de informação para apoio aos laboratórios
INFORMAÇÃO UTILIZADA NOS PROCESSOS DE DECISÃO
Instrumentos
de Apoio à Decisão
Aplicações computacionais
Dados de base
INFORMAÇÃO UTILIZADA NOS PROCESSOS DE DECISÃO
SISTEMAS DE APOIO À GESTÃO
SISTEMAS DE APOIO À ENGENHARIA
Instrumentos
de Apoio à Decisão
Aplicações computacionais
sistemas de informação Modelação/simulação
(cliente, pessoal,...) Sistemas de informação (SIG,
Aplic.económicas e financeiras SCADA, LIMS, ...)
Dados de base
(dados de recursos naturais, de rec. (dados de recursos naturais, das infrahumanos, das infra-estruturas, operacionais, estruturas, operacionais)
qualidade de serviço e financeiros)
PRINCIPAIS TIPOS DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
•
•
•
•
•
Sistemas de gestão de clientes;
Sistemas com referenciação geográfica (ex.: SIG);
Sistemas de telemedição / telegestão (ex.: SCADA);
Sistemas de informação para apoio à manutenção;
Sistemas de informação para apoio aos laboratórios
(LIMS);
• Sistemas de indicadores de desempenho (ex: sistema
IWA).
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INSTRUMENTOS COMPLEMENTARES
• Simulação hidráulica: Fundamental
• Simulação de qualidade da água:
Importante
– Bom exemplo de software do domínio público:
EPANET, desenvolvido pela Environmental
Protection Agency (E.U.A.). Pode ser obtido
pela Internet (www.epa.gov).
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COMPLEMENTARIDADE E INTERDEPENDÊNCIA DOS SI
• Os diversos SI são complementares;
• o planeamento e desenvolvimento devem
ser coordenados;
• os fluxos de dados bem identificados;
• uma boa modelação de dados é
fundamental.
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EXEMPLOS DE INTERDEPENDÊNCIA
• Exemplo 1: Controlo de perdas de água
– SIG: delimitação de zonas e identificação dos
consumidores incluídos; dados de cadastro;
– SI clientes: dados de facturação;
– SCADA: dados de vazão e de pressão;
– SI manutenção: registo de roturas e de
intervenções;
– Modelos de simulação: estudo das zonas de
corte e estimação das pressões.
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EXEMPLOS DE INTERDEPENDÊNCIA
• Exemplo 2: Projectos de expansão
– SI clientes e SCADA: previsão de necessidades
com base nos registos históricos;
– SIG: dados de cadastro;
– Modelos de simulação: análise de soluções
alternativas; previsão do desempenho
hidráulico e de qualidade da água.
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EXEMPLOS DE INTERDEPENDÊNCIA
• Exemplo 3: Controlo de qualidade da água nos
pontos de consumo
– Modelos de simulação: estudo das zonas críticas, dos
pontos de recloragem, etc.;
– SIG: delimitação de zonas e identificação dos
consumidores incluídos; dados de cadastro;
– SI clientes: dados de facturação; dados de reclamações;
– SI manutenção: dados sobre intervenções na rede
– SCADA: dados de vazão e de qualidade da água
– LIMS: resultados analíticos
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EXEMPLOS DE INTERDEPENDÊNCIA
• Exemplo 4: Avaliação do desempenho
– ID de recursos naturais: dados operacionais
– ID de recursos humanos: SI de pessoal
– ID de infra-estruturas físicas: SIG
– ID operacionais: SI de manutenção, SCADA,
LIMS, SI de clientes, modelos de simulação;
– ID de qualidade de serviço: SI de clientes, SI de
manutenção, SCADA
– ID financeiros: SI de clientes, aplicações
financeiras
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DIFICULDADES TÍPICAS
• As referências a um mesmo objecto diferem
de SI para SI, e não se reconhecem
mutuamente
• Actualizações de informação independentes
• Versões de “software” incompatíveis
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Início do uso da informática
Aplicação
Aplicação
Aplicação
Aplicação
Ficheiros
de dados
Ficheiros
de dados
Ficheiros
de dados
Ficheiros
de dados
Uso de SGBD proprietários ou comerciais
Aplicação
Aplicação
Aplicação
Aplicação
Bases de
Bases de
Bases de
Bases de
dados
dados
dados
dados
Tendência actual: os dados como plataforma comum
Bases de dados
Aplicação
Aplicação
Aplicação
Aplicação
FASES DE DESENVOLVIMENTO DE UM SI
• Identificação das áreas funcionais com necessidade de
melhoramento;
• identificação dos fluxos de informação e das relações com
outros SI; desenvolvimemto dos modelos de dados;
• planificação da implantação;
• selecção da plataforma adequada;
• desenvolvimento das aplicações;
• recolha da informação;
• verificação e validação dos dados de campo;
• formação;
• incorporação na rotina operacional da empresa;
• manutenção e exploração.
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FACTORES FREQUENTES DE INSUCESSO
• Falta de receptividade dos utilizadores
finais por reacção negativa à alteração de
rotinas estabelecidas, por falta de
preparação técnica, ou por desajuste das
facilidades implementadas e das
necessidades efectivas;
• excessivo número de variáveis registadas, o
que resulta em elevados tempos de resposta
do sistema informático e em volumes de
dados exagerados e dificilmente
manipuláveis;
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FACTORES FREQUENTES DE INSUCESSO (CONT.)
• complexidade excessiva de alguns
procedimentos, acarretando necessidade de
formação para tarefas que deveriam ser
intuitivas;
• desajuste entre a fiabilidade dos dados e os
requisitos de utilização;
• dificuldade de diálogo com outros sistemas
de informação.
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PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS PARA EVITAR O INSUCESSO
• Princípio da satisfação do utilizador:
– o desenvolvimento de um sistema de informação não é
um objectivo em si mesmo;
• Princípio da integração / centralização dos dados:
– contrariamente à abordagem tradicional, hoje em dia
tende-se a integrar os dados das diversas aplicações;
• Princípio da parcimónia:
– a definição das funcionalidades de um sistema de
informação e das grandezas que irão ser arquivadas
deve ser efectuada de modo a distinguir claramente o
fundamental do teoricamente interessante.
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Indicadores de desempenho - estrutura “IWA”
Variáveis explicativas
 Perfil da entidade gestora
 perfil do sistema
 perfil da região
Indicadores de desempenho
 de recursos hídricos
 de pessoal
 de infra-estruturas
 operacionais
 de qualidade de serviço
 económico-financeiros
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Síntese conclusiva
 Comparou-se a abordagem tradicional com a actual abordagem
integrada.
 Deu-se particular atenção aos aspectos referentes aos planos
de desenvolvimento estratégico, à flexibilização da gestão, à
conservação e recuperação de energia, controlo de perdas de
água, medições na rede, modularização das redes e inspecção
e manutenção.
 Discutiram-se as ferramentas disponíveis para apoio àquelas
tarefas são discutidas.
Trivialidades?
Serão mesmo?
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