XIX Exposição de Experiências Municipais em Saneamento
De 24 a 29 de maio de 2015 – Poços de Caldas - MG
GIS COM SOFTWARE LIVRE NO SAEAN EM ARTUR NOGUEIRA
José Maria Villac Pinheiro(1)
Engenheiro pela Universidade de São Paulo – USP – Escola de Engenharia de São Carlos –
EESC. Especialização em computação gráfica pelo Instituto de Tecnologia de California –
CALTECH e pós-graduação em segurança da informação pelo Instituto Naciona de Pesquisas
Energéticas e Nucleares – IPEN – USP.
Valmir Junior
Cursando Arquitetura e Urbanismo – UNIP
Raquel Carreira Campos
Cursando Arquitetura e Urbanismo – UNIP
Maria Augusta Padueli Machado
Diretora de Serviços - Engenheira Cartógrafica SAEAN – Artur Nogueira
Sebastião Aparecido Guethi
Coordenador do Cadastro Comercial SAEAN – Artur Nogueira
Gilson Antônio Strassa
Chefe de Manutenção SAEAN – Artur Nogueira
Endereço(1): Estrada Doutor Altino Bondesan, 500 - Distrito de Eugênio de Melo - Centro
Empresarial I - Sala 110 016 - São José dos Campos – SP - CEP 12247-016 – Brasil – Tel. +55
11 9 9491-1068 – e-mail: [email protected]
RESUMO
Este trabalho apresenta as ações do Serviço Autônomo da Água e Esgoto de Artur Nogeira para a
implementação de um Sistema de Informações Geográficas - SIG que integra o cadastro técnico
junto ao cadastro comercial, com o objetivo de fornecer informações para as simulações
hidráulicas para a redução de pressões nas redes e dados para o cálculo das perdas reais,
aparentes e inerentes no sistema.
Palavras-chave: Geoprocessamento, saneamento, cadastro técnico, cadastro comercial,
simulação hidráulica, redução de perdas de água.
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INTRODUÇÃO/OBJETIVOS
A elaboracion de uma base geoprocessada e compatível com as informações existentes do
cadastro técnico e comercial é uma ferramenta muito útil para a gestão dos recursos. Para isso,
foi desenvolvido, pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE, O programa GEOSAN
(GEOSAN 2015) usando o software livre Terralib para utilização das informações do saneamento.
Com este software, se pretende reduzir as percas de agua no município de Artur Nogueira - SP,
sendo este trabalho financiado pelo Fundo Estadual de Recursos Hídricos - FEHIDRO.
Nesta etapa, objetivo-se atender as recomendações referentes às redes de água, pois o sistema
de tratamento de esgoto está em fase de adequação, ficando, portanto sua inclusão para uma
segunda etapa.
Atualmente, com o desgaste natural dos recursos hídricos e as limitações impostas pelos recursos
financeiros disponíveis, o “controle operacional aliado a uma base de dados da rede” assumiu a
mais alta prioridade.
Para um efetivo “controle operacional” faz-se necessário:
•
Possuir uma base de informações técnicas disponíveis em um eficiente sistema gerencial
para que se possa escolher a melhor alternativa em situações emergenciais
(manutenções nos sistemas de produção e distribuição de água).
•
Possuir um cadastro comercial dos consumidores associados aos trechos de redes com o
objetivo de fornecer as demandas médias de consumo em cada nó de trecho de rede.
O município de Artur Nogueira, situado na Região leste do Estado de São Paulo, possui extensão
territorial de 178 km², distância aproximada de 130 km da capital do estado, tem uma população
de 44.177 habitantes (IBGE 2015), é um dos integrantes da Região Metropolitana de Campinas e
pertencente à Bacia Hidrográfica do rio Piracicaba, sub Bacia do Rio Jaguari, UGRHI 05 (Comitês
PCJ).
METODOLOGIA
Com base nos dados acima expostos, foram realizadas providências urgentes tendo em vista a
continuidade e melhora do abastecimento público de água potável bem como dar seguimento ao
programa de controle das perdas estabelecido no Plano Diretor de Combate as Perdas.
Portanto, a base geoprocessada integrada ao cadastro técnico e comercial e ao uso do software
livre foi de suma importância. Através das informações, foi possível a realização de simulações
hidráulicas nas redes e consequentemente o planejamento das ações de redução e equalização
de pressões das mesmas.
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Foi realizada a implementação do SIG de saneamento que contemplou (GILBERTO et al. 2015):
•
Cadastro de redes de água e acessórios hidráulicos (registros, ventosa, etc.).
•
Cadastro de consumidores.
•
Integração do cadastro técnico junto ao cadastro comercial.
•
Adequação das atuais plantas digitais em condições para serem transplantadas para o
sistema georreferenciado; para toda a área urbana deverá foi verificada quanto aos
nomes de ruas, avenidas, praças e bairros.
•
Levantamento na sede do SAEAN de todos os acessórios (registros, ventosas, hidrantes,
etc.) existentes nas redes de distribuição de água e registrá-los nas plantas atuais.
•
Estabelecimento de uma metodologia de atualização das informações dos mesmos por
parte da SAEAN, para que o mapeamento fique sempre atualizado.
Foram utilizadas as fotos doadas pela Empresa de Planejamento Metropolitano S/A (EMPLASA
2015) que contempla toda a área do município, sendo necessária à montagem do mosaico.
O software tem como finalidade reduzir perdas. O trabalho iniciou-se com as imagens
georrefereciadas, que foram importadas para um programa de geoprocessamento, com isso,
iniciou-se uma etapa muito importante que foi realizada com o máximo empenho e cuidado, onde
foram cadastradas as redes de água da cidade através de um trabalho difícil e árduo, pois há
muitas redes antigas e esquecidas (CÂMARA 1996).
Para a redução das perdas de água os conceitos de balanço hídrico definidos pela International
Water Association – IWA devem ser aplicados, sendo que para o cálculo das perdas real,
aparente e inerente, são necessários dados por Distrito de Medição e Controle (DMC), a saber:
•
Histório dos últimos 12 meses de macromedição.
•
Hitórico dos últimos 12 meses da micromedição.
•
Idade das tubulações.
•
Coprimentos das tubulações categorizados por diâmetro e material.
•
Idade dos hidrômetros.
•
Dados de pressão por um período de 24 horas na curva de nível média do DMC.
•
População abastecida.
•
Quantidade de hidrômetros.
Sem um SIG, todas estas informações ficam muito difíceis de serem obtidas e consultadas para
cada setor de abastecimento, uma vez que sofrem modificações contínuas.
Também para a redução das perdas de água é necessário realizarem-se os cálculos hidráulicos
no sistema. Para isso a implementação do SIG realizou-se exportando os trechos das redes (com
topologia de conectividade correta, com materiais, diâmetros, comprimentos e rugosidades dos
trechos), e os nós dos trechos de rede, contendo associado aos mesmos a cota e demandas de
consumos advindas diretamente do sistema comercial.
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RESULTADOS
Foi realizado um trabalho junto ao setor operacional da empresa, sendo a informação a prioridade
fundamental, com base nessas informações, sendo cedidas por meio de programas de desenho
tipo CAD, mapas hidráulicos e as informações de conhecimentos dos funcionários de manutenção
da empresa.
Com isso foi possível cadastrar no software todas as redes físicas de água (Figura 1),
reservatórios, poços profundos, registros, bombas, fotografias tiradas no local, documentos de
textos com dados técnicos e ramais de clientes ativos ou não ativos.
Figura 1 – Redes de água cadastradas e ramal sendo cadastrado de forma integrada ao
sistema comercial.
Na segunda etapa, conseguimos realizar a junção de informações existentes no banco de dados
da empresa de saneamento com o software para que fosse possível obter dados mais precisos.
Na terceira etapa já com o sistema repleto de informações técnicas e com o cadastro comercial,
foi possível obter a exportação dos dados para os cálculos hidráulicos necessários para que a
empresa possa processar dados de forma clara quanto a pressão na tubulação, definição de
ações para a redução de perdas de água e setorização das redes.
Após esta etapa realizada elaboramos um cadastro técnico detalhado das redes e consumidores
integrado ao sistema comercial (Figura 2).
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Figura 2 – Trechos de rede, com consumidores e registros cadastrados
Como resultado prático tem-se um cadastro que passoa a ser exportado para o software de
simulação hidráulica, EPANET, com todas as informações, como demandas de consumo
associadas aos nós das redes, cotas dos nós, comprimentos, material, rugozidade e diâmetro das
tubulações, com muito pouca necessidade de edição no EPANET, facilitando assim a elaboração
das simulações hidráulicas para o início dos trabalhos de redução de pressões nas redes.
DISCUSSÃO
O GeoSan foi escolhido como SIG por ser um software de código aberto, livre de pagamento de
royalties em sua aquisição e ser completamente adaptado para uma companhia de saneamento
que deseja manter um cadastro técnico atualizado e unificado com o cadastro comercial. Esta
unificação permite com o GeoSan, realizar a distribuição automática dos consumos médios das
ligações de água junto aos nós dos trechos de rede, necessários para a simulação hidráulica. A
implementação de um SIG que não cadastre automaticamente as cotas nos nós, quando um
trecho de rede é desenhado, que não distribui as demandas do consumo médio dos últimos 6
meses vindo do sistema comercial, que não garanta a conectividade entre os trechos de rede,
ramais e consumidores e que não exporte automaticamente todas estas informações para um
software de simulação hidráulica, como é o nosso caso do EPANET, não representa uma
implementação de SIG de fato, representa apenas o cadastro de elementos geográficos e
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atributos sem a efetiva capacidade de disponibilização das informações para o cálculo hidráulico.
Com o GeoSan este trabalho de ajuste de pressões nas redes pode ter um início.
CONCLUSÃO
Precisa-se de politicas de saneamento realmente efetivas e que deem resultados, a maioria
dessas politicas empresariais buscam obsessivamente por recursos hídricos e não optam por
redução de percas de água, mas recentemente com a crise hídrica que nos afeta estas empresas
são obrigadas a repensar seus conceitos e com isso o geoprocessamento se tornou algo
indispensável, pois podemos com ele obter dados para cálculos de pressões nas redes e definir
ações para reduzir as perdas e aproveitar melhor nosso poucos recursos hídricos.
Uma companhia de saneamento que não prioriza a gestão de seus ativos de redes e
consumidores de forma integrada para fins de simulação hidráulica e redução de pressões nas
redes, sem a medição mensal das perdas reais, aparentes e inerentes do sistema, torna a
operação do sistema um trabalho do acaso e não um trabalho de engenharia de fato.
Simular hidraulicamente os setores de abastecimento e distritos de medição e controle e panejar a
implementação de novas redes ou mesmo a incorporação de um novo loteamento, deve ser uma
atividade a ser realizada antes da implementação dos mesmos em campo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
GEOSAN. Repositório de software livre GeoSan para cadastro de redes integrado ao
cadastro de consumidores Disponível em:
<https://bitbucket.org/nexusbr/geosannexus/commits/all>. Accesado: 28/04/2015
EMPLASA. Projeto Mapeia São Paulo. Fotos aéreas. Disponível em:
<http://www.emplasa.sp.gov.br/emplasa/cartografia/mapeiasp.asp>. Accesado: 28/04/2015
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. São Paulo, Artur Nogueira,
síntese das informações. Disponível em: <http://cod.ibge.gov.br/1ML6E>. Accesado:
28/04/2015
GILBERTO CÂMARA, CLODOVEU DAVIS, ANTONIO M. V. MONTEIRO, Introdução à Ciência
da Geoinformação Disponível em: <http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/>. Accesado:
28/04/2015
CÂMARA, G.; CASANOVA, M.A.; HEMERLY, A.; MEDEIROS, C.M.B.; MAGALHÃES, G.
Anatomia de Sistemas de Informação Geográfica. SBC, X Escola de Computação,
Campinas, 1996.
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