XIX Exposição de Experiências Municipais em Saneamento
De 24 a 29 de maio de 2015 – Poços de Caldas - MG
EFEITOS DA PESQUISA DE VAZAMENTOS NA REDUÇÃO DAS
PERDAS DE ÁGUA NO MUNICÍPIO DE PONTE NOVA - MG
Guilherme Resende Tavares(1)
Graduado em Engenharia Ambiental pela Universidade Fumec. Antes de ingressar no Dmaes
(Departamento Municipal de Água, Esgoto e Saneamento de Ponte Nova - MG), onde exerceu o
cargo de diretor adjunto de fevereiro de 2013 até julho/2014, mês em que começou a atuar como
diretor geral da instituição, já havia estagiado na área de tratamento de água e esgoto. Trabalhou
também com gestão da qualidade em empresa particular.
Mariana Mantegazini Zanoteli
Engenheira civil, formada pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) - atua na área de
redução de perdas de água.
D’Angellis Tarcisio da Silva Oliveira
Engenheiro civil, formado pela Universidade Federal de Alagoas (UFA) - atua na área de redução
de perdas de água.
Luiza de Carvalho Rola Sena
Jornalista formada pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), atualmente é a assessora de
comunicação do Dmaes.
Endereço(1): Av. Ernesto Trivellato, nº 158 – bairro Triângulo – Ponte Nova - MG - CEP: 35430141 - Brasil - Tel: +55 (31) 3819-5350 - e-mail: [email protected]
RESUMO
O presente trabalho visa contribuir para a discussão a respeito da importância da pesquisa de
vazamentos na redução e controle de perdas de água tratada. Os resultados obtidos são fruto da
aplicação de um Programa de Controle e Redução de Perdas e Eficiência Energética em Ponte
Nova – MG. No município o projeto, baseado na pesquisa de vazamentos e na redução da
pressão para atingir as metas estipuladas, começou a ser implantado em dezembro de 2013.
Palavras-chave: Sistemas de abastecimento de água, redução de perdas, vazamentos, pesquisa
de vazamentos.
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INTRODUÇÃO/OBJETIVOS
Estudo do Instituto Trata Brasil, divulgado em agosto de 2014, sugere que diminuir perdas de
água não tem sido uma prioridade para os municípios brasileiros. A conclusão é que das 100
cidades analisas, 90 não apresentaram melhorias expressivas nos índices, de 2011 para 2012. Os
dados foram extraídos do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), do
Ministério das Cidades.
Em Ponte Nova, município localizado na Zona da Mata Mineira, o Departamento Municipal de
Água, Esgoto e Saneamento (Dmaes) - autarquia da Prefeitura Municipal, criada através da lei
municipal nº 699, de 1966, - presta serviços a aproximadamente 59 mil habitantes (dado do
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística/IBGE).
À frente de muitas concessionárias, o Dmaes investe, desde 2013, na implantação do Programa
de Controle e Redução de Perdas e Eficiência Energética, buscando, além de diminuir as perdas
de água tratada, otimizar o sistema de abastecimento - antes bastante defasado e apresentando
contínuas falhas - e preservar o rio Piranga. O projeto foi desenvolvido pela Enops Engenharia,
empresa terceirizada vencedora de processo de Concorrência Pública. Coube aos servidores da
autarquia efetuar a fiscalização diária das atividades desenvolvidas e auxiliar na execução de
determinadas obras.
O Departamento conta com o rio Piranga, manancial de onde a água é captada e tratada,
suprindo a demanda do município e as necessidades diárias dos ponte-novenses. Mesmo com a
grave crise hídrica que atinge algumas regiões do Brasil desde o ano passado, o Dmaes mantém
os mesmos padrões de abastecimento, não sendo necessário colocar em prática racionamentos
ou rodízios na distribuição de água.
Com a escassez de chuvas, as reduções de perdas de água nos sistemas de distribuição são
indispensáveis para a continuidade do abastecimento em vários municípios do país. As perdas
totais de água são correspondentes aos volumes não contabilizados na micromedição - que
podem ser desperdícios reais decorrentes de vazamentos e extravasamentos de reservatórios e/ou perdas aparentes, decorrentes de erros de medição, ligações clandestinas e outras
irregularidades.
A prática contínua de redução de perdas é a iniciativa mais viável e urgente para a preservação
dos recursos hídricos. O presente trabalho analisa os efeitos e resultados obtidos pela pesquisa e
reparo de vazamentos na cidade de Ponte Nova, alternativa viável para as companhias e eficiente
no combate às perdas de água.
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METODOLOGIA
Em Ponte Nova as obras do Programa de Controle e Redução de Perdas e Eficiência Energética
tiveram início em maio de 2014 e término em maio deste ano. O programa foi implantado em
várias etapas, das quais envolveram: análise e diagnóstico do sistema; elaboração e execução de
projeto de setorização; instalação de sistema redutor de pressão; eficiência energética; pesquisa
de vazamentos e monitoramento de perdas.
Após a implantação do programa, os efeitos de todas as etapas foram analisados do ponto de
vista dos índices de perdas. Os indicadores foram calculados através da subtração do volume
macromedido - alcançado através da implantação de macromedidores nas linhas principais - e do
volume micromedido - obtido mensalmente através de leituras dos hidrômetros. Através da
diferença entre a vazão medida pelo macromedidor e a vazão obtida pela micromedição
individual, é possível calcular os indicadores de perdas.
O indicador percentual mais empregado no projeto é o Índice de Perdas de Distribuição (IPD), que
relaciona o volume total perdido (reais + aparentes) com o volume total produzido e distribuído ao
sistema, totalizados ao longo de um período de tempo.
Índice de Perdas de Distribuição
IPD(%) 
VolumePerd ido
100
VolumeEntr ada
Com o monitoramento mensal desses indicadores, desde a implantação dos macromedidores, é
possível a comparação dos mesmos em relação à etapa implantada no mesmo mês.
DETECÇÃO DE VAZAMENTOS
Uma das principais atividades do programa foi a pesquisa de vazamentos nos 172 quilômetros de
redes de água do município. Em oito meses foram detectados 247 vazamentos, sendo 142
visíveis e 105 não visíveis. Desses, a maioria foi encontrada em ramais, redes e ferrules.
Os vazamentos podem ser separados em três tipos: visíveis, não visíveis e inerentes,
representados na figura 1. Já na reservação de água, podemos citar o extravasamento de
reservatórios como o maior contribuinte para as perdas. Sendo assim, em Ponte Nova todos os
reservatórios foram analisados.
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Figura 1 – Tipos de vazamentos
Fonte: FUNASA, 2014
VAZAMENTOS VISÍVEIS
Vazamentos visíveis são facilmente detectáveis, uma vez que afloram à superfície. As demandas
são trazidas pela população ou pela equipe de manutenção da autarquia. Para todos os
vazamentos são abertas ordens de serviços, cuja execução é acompanhada por equipe técnica.
Para diminuir a incidência desse tipo de vazamento recomenda-se a redução da pressão nas
redes de água. No município de Ponte Nova isto foi efetuado através da setorização, implantação
de válvulas redutoras de pressão e substituição de redes antigas ou fora da especificação técnica
adequada.
A agilidade na detecção e reparo desse tipo de vazamento é primordial para um controle de
perdas eficiente.
VAZAMENTOS NÃO VISÍVEIS
Os vazamentos não visíveis são aqueles que não afloram à sua superfície, o que torna difícil a
detecção. Para tanto, foram realizadas pesquisas com a utilização de equipamentos
amplificadores de som e hastes de escutas.
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Figura 2 – Pesquisa de vazamentos com haste de escuta
Fonte: autores 2014
As pesquisas deste tipo de vazamento foram executadas através da análise minuciosa da rede de
distribuição. Em alguns casos foram mais eficientes no período noturno, uma vez que a
interferência sonora é menor. Vale ressaltar que a redução de pressão também tem efeito
preventivo nesses casos.
VAZAMENTOS INERENTES
Vazamentos inerentes são aqueles que aparecem nas juntas e conexões utilizadas na
infraestrutura de distribuição. Esses, na maioria das vezes, não são detectáveis de forma visível
ou através equipamentos de escuta.
Para combater essas perdas foi necessária, além da redução de pressão, a utilização de materiais
de qualidade e adequados às condições do projeto. O Dmaes efetuou a substituição de vários
trechos de redes de água.
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EXTRAVASAMENTO DE RESERVATÓRIOS
Diminuir a ocorrência de extravasamento de água em reservatórios é de extrema importância para
a redução de perdas, uma vez que o volume desperdiçado pode exceder o economizado com a
retirada de vazamentos.
Para controlar este tipo de perda, o Dmaes instalou um sistema de monitoramento remoto que
indica a quantidade de água existente em cada equipamento, além de controlar o acionamento
das bombas do sistema de distribuição.
Figura 3 – Sistema de automação dos reservatórios de água tratada do Dmaes
Fonte: autores 2015
ANÁLISE DA PESQUISA DE VAZAMENTOS X PERDAS
A redução das perdas do sistema de abastecimento de Ponte Nova foi baseada em duas etapas:
pesquisa e reparo de vazamentos e redução da pressão nas redes de distribuição do município.
Na tabela 1, pode-se notar os respectivos meses que em foram realizadas as etapas em questão.
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Tabela 1 – Etapas do programa por mês
ago/14 set/14 out/14 nov/14 dez/14 jan/15 fev/15
Reparo
Vazamentos
X
Redução
Pressão
X
X
X
X
X
X
X
X
X
É possível observar que entre os meses de agosto/14 e novembro/14, a redução de perdas foi
obtida somente através da pesquisa de vazamentos e reparo dos mesmos. A partir de
dezembro/14, passou-se a implantar a redução da pressão em alguns pontos da cidade.
A análise das perdas consistiu em verificar a quantidade de vazamentos reparados e a redução
das perdas em decorrência dos mesmos. O que foi possível através do controle de ordens de
serviços, criadas para cada vazamento detectado.
Até o mês de dezembro/2014 foram realizadas duas varreduras de pesquisas de vazamentos na
cidade. O trabalho é efetuado através de três aparelhos: haste de escuta; geofone eletrônico e
haste de perfuração. A primeira varredura foi efetuada utilizando a haste de escuta em todos os
ramais ao longo dos 172 quilômetros de rede de distribuição. O aparelho permite a escuta de
ruídos e, após a suspeita, é feita a perfuração do solo, que confirma, ou não, a existência do
mesmo. Vale ressaltar que as ordens de serviços de vazamentos não confirmados foram
descartadas para não prejudicar a análise dos resultados.
A segunda e terceira varreduras foram realizadas no período noturno para minimizar a
interferência de outros ruídos. Estas etapas foram efetuadas com o uso do geofone eletrônico,
aparelho posicionado diretamente na rua - em cima da localização da rede - e que tem o mesmo
princípio da haste de escuta. O ruído provocado pelo vazamento é ampliado para que o operador
possa identificá-lo.
RESULTADOS
Após as primeiras varreduras da pesquisa de vazamentos foram identificados problemas
específicos na rede de abastecimento de Ponte Nova. A presença constante de perda de água em
determinadas ruas indicou a deterioração de algumas tubulações principais, outro problema
frequente é o grande número de suspeita de fraudes e irregularidades. Portanto, mais do que a
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contribuição para as perdas reais, a pesquisa permite identificar falhas mais complexas no
sistema.
Com o monitoramento mensal de perdas relacionado às ações realizadas em cada período
correspondente é possível a obtenção de diagnósticos reais do sistema de abastecimento, assim
como a avaliação das ações mais eficazes do programa.
ÍNDICES DE PERDAS AO LONGO DO PROGRAMA
Com o resultado do monitoramento dos índices de julho/2014 a fevereiro deste ano foi possível
contabilizar os volumes distribuídos, perdidos e economizados durante esses meses. Os mesmos
podem ser observados na figura 4.
Figura 4 – Relação de volume consumido e volume perdido.
Os dados acima revelam a variação do volume perdido e economizado a partir do mês de
agosto/14. É importante notar que as reduções dos volumes perdidos, até o mês de novembro,
foram obtidas exclusivamente através do reparo de vazamentos. Já em dezembro foram
alcançadas através do reparo de vazamentos e da redução de pressão. Nos meses de janeiro e
fevereiro/15 foram obtidas quase que exclusivamente através da redução de pressão.
A figura 5 mostra o IPD (índice de perdas de distribuição) na cidade, para os mesmos meses.
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Figura 5 – Variação do índice de perdas distribuídas
Na tabela abaixo, o indicador percentual de perdas é comparado à quantidade de vazamentos
encontrados e reparados em certo período.
Quadro 2 – Relação de vazamentos reparados e índice de perdas
Referência Vazamentos Vazamentos Vazamentos
IPD (%)
mês/ano
não visíveis visíveis
corrigidos
jul/14
6
4
3
52,29
ago/14
1
0
0
49,72
set/14
8
77
45
42,27
out/14
16
35
22
40,87
nov/14
14
8
1
42,54
dez/14
13
2
12
44,73
jan/15
27
11
10
40
fev/15
20
5
19
33,23
Uma observação pertinente é a análise comparativa dos vazamentos visíveis e não visíveis. Em
Ponte Nova, contrariando a literatura, os vazamentos visíveis encontrados foram mais numerosos.
Porém, à medida que os vazamentos localizados eram reparados, o número dos não visíveis
superou o de visíveis. Tal fato é explicado pela pouca profundidade das redes implantadas na
cidade. Dessa forma, a maioria dos vazamentos aflora com facilidade.
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Na figura 6 é possível comparar o número de vazamentos corrigidos e os índices de perdas.
Figura 6 – Variação do índice de perdas em relação ao número de vazamentos reparados
Nota-se que em setembro, onde houve a maior queda nos índices antes da implantação da
redução da pressão, foi o mês com maior número de vazamentos reparados. Já em novembro,
com o menor número de reparo de vazamentos, houve acréscimo dos índices de perdas.
Outra análise importante a ser realizada é a influência da redução de pressão nos índices de
perdas. No gráfico acima é possível observar que a partir do mês de dezembro a redução dos
índices teve proporções maiores devido à redução de pressão em algumas áreas da cidade.
DISCUSSÃO
A pesquisa e o reparo de vazamentos têm impacto significativo na redução de perdas, tanto no
reparo que diminui o IPD, quanto no não reparo que contribui para o aumento do índice.
Entretanto, os gráficos acima demonstram que os efeitos do reparo de vazamentos têm influência
imediata, sendo fator primordial para redução de perdas.
Para concretizar as ações de combate e controle de perdas é essencial a implantação da redução
de pressão. Estudos revelam que quanto maior a pressão, maior a vazão perdida em vazamentos.
Em uma rede de PVC com um orifício de 1 cm², e pressão de 10 m.c.a, perde-se
aproximadamente 4 mil litros de água por hora. Já na mesma rede, mas com pressão de 50 m.c.a,
no mesmo orifício perde-se aproximadamente 17 mil litros por hora.
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CONCLUSÃO
Através da análise do indicador de desperdício de água, é inegável a contribuição da pesquisa de
vazamentos para a redução das perdas reais de um sistema de abastecimento. E, mais do que
fundamental para a diminuição das perdas físicas, a varredura fornece um diagnóstico das perdas
aparentes e pode indicar uma deficiência em relação à micromedição do sistema estudado.
A pesquisa e o reparo de vazamentos, apesar do seu efeito imediato na redução das perdas, não
pode ser considerada uma medida única. O efeito desses reparos não possui duração, sendo
necessária, para eficiência do mesmo, a continuidade do serviço pelo tempo que se pretende
manter as perdas baixas. Uma alternativa para manutenção dos índices abaixo da meta é a
redução da pressão, que tem efeito duradouro.
Em curto prazo a eficiência da pesquisa se mostra maior do que qualquer outra etapa do
Programa de Controle e Redução de Perdas e Eficiência Energética, se tornando a alternativa
mais viável e urgente para redução dos índices.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
OLIVEIRA GESNER; SCAZUFCA PEDRO; AROUCA LUÍS FELIPE A. F. (2014).
Ranking do
Saneamento Instituto Trata Brasil Resultados com base no SNIS 2012. Disponível em <
www.tratabrasil.org.br/estudos-trata-brasil> Acesso em 27/04/2015.
DUTRA OLÍVIO; MARICATO ERMÍNIA; FILHO ABELARDO DE O. Documentos Técnicos de
Apoio D2 - Macromedição, Revisão - 2004. Programa Nacional de Combate ao Desperdício de
Água – PNCDA. Disponível em < www.Aesbe.org.br/conteudo/anexo/1836 > Acesso em
05/10/2014.
DUTRA OLÍVIO; MARICATO ERMÍNIA; FILHO ABELARDO DE O.; MONTENEGRO MARCOS H.
F.; ALBURQUERQUE CLÁUDIA M. F. Documentos Técnicos de Apoio A2 - Indicadores de
perdas nos sistemas de abastecimento de água, Revisão - 2004. Programa Nacional de
Combate
ao
Desperdício
de
Água
–
PNCDA.
Disponível
em
<
http://www.mediafire.com/download/xxdybnmdwzj/pncda_dta_a2.pdf > Acesso em 05/10/2014.
Perdas em sistema de abastecimento de água: Diagnóstico, potenciais e ganhos com sua redução
e propostas de medidas para o efetivo combate. Associação Brasileira de Engenharia Sanitária
e Ambiental – ABES, 2013. Disponível em < http://www.abes-sp.org.br/arquivos/perdas.pdf >
Acesso em 20/04/2015.
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XIX Exposição de Experiências Municipais em Saneamento
De 24 a 29 de maio de 2015 – Poços de Caldas - MG
BÁGGIO MÁRIO AUGUSTO (2014). Redução de perdas em sistema de abastecimento de água.
FUNASA 2ªEdição. Brasília, 2014. Disponível em < http://www.funasa.gov.br/site/wpcontent/files_mf/reducao_de_perdas_em_saa74.pdf > Acesso em 20/04/2015.
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