Reabilitação de sistemas de abastecimento de água e de saneamento de águas residuais

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 • Portugal tem hoje 90 % da população coberta com sistemas de abastecimento de água e 70% com sistemas de saneamento de águas residuais • Estima-se que estas infrastruturas correspondam a um património de 1000x106 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 • De acordo com o III QCA, vão investir-se em Portugal 900x106 de contos no período 2000-2006 para atingir níveis de cobertura de 95% e de 90% respectivamente • Significa isto que o País terá a curto prazo um património de 1900x106 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 • Terminada esta fase essencialmente infra-estrutural, as novas prioridades tenderão a centrar-se na: • Melhoria da exploração dos sistemas • Reabilitação dos sistemas degradados • Este novo mercado está estimado em cerca de 100x106 contos/ano

5. Necessidade de reabilitação • 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 • 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

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

8. Conceito de reabilitação • 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

9. Conceitos associados à reabilitação • 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. • 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. • 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): • 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): • 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): • 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): • 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. Renovação Renovação Renovação Substituição Substituição Substituição Põe como era antes Substitui Reforça Reforço Redução ou atenuação de caudal Reabilitação Reab. estrutural Reab. de qualidade da água Reab. hidráulica

16. Ex. de indicadores de desempenho • Op16 – Reabilitação de condutas • Op17 - renovação de condutas • Op18 - substituição de condutas • Op19 - substituição de válvulas • 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 • Caracterização sumária do sistema • Identificação do(s) problema(s) • 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 • 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?) • Implementação de soluções • Monitorização

18. Principais tecnologias • Ver artigo ENASB Barcelos

19. Selecção e especificação de materiais de tubagens • 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. Condições geotécnicas, sísmicas e mecânicas (assentamentos diferenciais e por liquefacção do solo, deflexão angular e desloca-mento axial em caso desismo e tráfego viário) Condições hidráulicas na rede (pressões em regime permanente e transitório) Características químicas e físicas de solos e águas intersticiais (pH, SO42- e Cl-, alcalinidade, resistividade, compostos orgânicos e correntes vagabundas) Qualidade química das águas na rede (pH, CO2, alcalinidade , SO42- e Cl-) Critérios técnicos de selecção de materiais de tubagens de água Características mecânicas, químicas, operacionais e de custos dos materiais disponíveis no mercado Identificação dos factores agressivos das tubagens Historial de falhas na rede

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

22. WRc, UK 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 Protótipo CARE-W Graphical user interface (GUI) CARE-W central database LNEC, Portugal CEMAGREF, France INSA, France CEMAGREF, France SINTEF, Norway Brno Univ., Czech Rep. INSA, France Dresden Univ., Germany

23. Estatísticas 800 600 400 200 0 Exemplo de resultado Indicador: Op22 – Perdas de água por ramal (m3 /ramal/ano) Máximo  Intervalo médio recomendável Op22 (m3 /ramal/ano) 75%  Média  Mediana 25%  Mínimo  Caso de estudo

24. Tabela elaborada para cada indicador