Avaliação de Perdas nos Sistemas de Distribuição de Água:

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1 PRÉMIOS APDA ENSINO SUPERIOR 2012 Avaliação de Perdas nos Sistemas de Distribuição de Água: Análise e aplicação aos sistemas da EPAL em Lisboa e da IGA na Ilha do Porto Santo João Filipe Nóbrega Drumond Mestrado em Engenharia Civil Universidade da Madeira Orientação: António Jorge Silva Guerreiro Monteiro (IST) Co Orientação: Herlander Mata Fernandes Lima (CERENA-IST) 15 de Janeiro de 2013

2 ORGANIZAÇÃO DO DOCUMENTO INTRODUÇÃO ESTADO DA ARTE CARACTERIZAÇÃO E EVOLUÇÃO DAS PERDAS NA REDE DE DISTRIBUIÇÃO EM PORTUGAL APRESENTAÇÃO Conceitos Fundamentais: Perdas de Água, Perdas Reais, Perdas Aparentes. Métodos de Avaliação de Perdas. Evolução das Perdas em Portugal. 4 5 CASOS DE ESTUDO RESULTADOS E DISCUSSÃO Sistema de Distribuição da EPAL em Lisboa; Sistema de Distribuição da IGA no Porto Santo. 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

3 CONCEITOS FUNDAMENTAIS Tipos de Perdas de Água Perdas Reais Perdas Aparentes Físicas Volumes de água perdida através de fissuras, roturas e extravasamentos. Económicas/Comerciais Volumes de água entregues ao consumidor, incapazes de gerar receita para as Entidades Gestoras.

4 CONCEITOS FUNDAMENTAIS Perdas Aparentes Tipos de Perdas de Água Classificação Classificação Perdas Reais Localização Fugas e roturas Origem ramais de ligação; Fugas e roturas em condutas; Consumos Não Autorizados; Fugas e roturas em juntas e acessórios; Erros de Medição. Fugas e volumes de extravasamento em reservatórios. Físicas Volumes de água Consumos Não perdida através Tipo Autorizados de Fuga Construção Perdas fissuras, de de base; roturas ligações e ilícitas; Construção Perdas extravasamentos. de ligações por fugas adicionais e roturas paralelas; reportadas; Uso Perdas de sistemas por fugas contra e roturas incêndio. não reportadas. Perdas Aparentes Económicas/Comerciais Volumes de água entregues ao Erros de Medição consumidor, incapazes de gerar receita Erros de para medição as Entidades dos contadores; Erros Gestoras. de leitura ou registo.

5 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DE PERDAS Essencial para o planeamento e gestão das perdas de água na rede. 1 Balanço Hídrico 2 Métodos de Avaliação de Perdas Reais Caudais Mínimos Noturnos Gestão das Pressões Teste de Queda em Reservatórios 3 Indicadores de Desempenho

6 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DE PERDAS 1 Balanço Hídrico Principal método de avaliação quantitativa Abordagem Top Down Terminologia padrão Modelo de cálculo padrão da IWA

7 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DE PERDAS 1 Balanço Hídrico 2 Métodos de Avaliação de Perdas Reais Caudais Mínimos Noturnos Gestão das Pressões Teste de Queda em Reservatórios 3 Indicadores de Desempenho

8 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DE PERDAS 1 Balanço Hídrico Análise do comportamento dos caudais no período de menor consumo (2-4h). Abordagem Bottom Up 2 Métodos de Avaliação de Perdas Reais Caudais Mínimos Noturnos

9 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DE PERDAS 1 Balanço Hídrico 2 Métodos de Avaliação de Perdas Reais Caudais Mínimos Noturnos Gestão das Pressões Teste de Queda em Reservatórios 3 Indicadores de Desempenho

10 MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DE PERDAS Código Indicador Unidades Fórmula de Cálculo WR1 1 Balanço Hídrico Ineficiência na utilização dos recursos hídricos Caudais Totais % Medidas quantitativas de eficiência e eficácia da atividade desenvolvida pelas EG. Op23 Op24 Op25 Op26 Op27 Op28 m Perdas de água 3 /ramal/ano 2 Métodos de Avaliação de Perdas Reais (densidade ramais 20/km rede) Caudais Mínimos m 3 /km conduta/dia Noturnos Gestão das Pressões Teste de Queda em Reservatórios Perdas aparentes % 3 Indicadores Perdas reais de Desempenho l/ramal/dia (densidade ramais 20/km rede) l/km conduta/dia Op29 Índice infraestrutural de fugas Adimensional Fi46 Água não faturada por volume % Fi47 Água não faturada por custo %

11 EVOLUÇÃO DAS PERDAS EM PORTUGAL Perdas no abastecimento entre 2005 e 2009 Atualmente 25% Média Países Desenvolvidos 15 % 24% 14% 16% 7% Meta PEAASAR II 15% em 2020

12 EVOLUÇÃO DAS PERDAS EM PORTUGAL Por região Valores Médios de Investimento anual (2005 a 2009) Continente: Açores: 411,0 M /ano 5,4 M /ano Madeira: + 5,9 M /ano Total Nacional: 422,3 M /ano Comparação com outros países Portugal (2009) Países Baixos (2010) População 10,6 M hab. 16,6 M hab. Extensão Rede 75 mil km 117 mil km Água Captada 927 M m M m 3 AF 693 M m M m 3 ANF 234 M m 3 46 M m 3 % Perdas 25% 4% Custo Perdas Investimento ( ) 188 M (0,10% PIB) 44 M (0,01% PIB) 5,1 mil M 8,4 mil M

13 CASOS DE ESTUDO Sistema de Distribuição da EPAL Caracterização Física Localização: Lisboa Parâmetros Unid. EPAL Comprimento da rede (Lm) km Número de ramais (Nc) nº Comprimento médio dos ramais (Lp) m 10 Pressão média de operação (P) kpa 400 Número de consumidores nº Número de reservatórios nº 14 Número de estações elevatórias nº 10 Número total de ZMC's nº 152! A EPAL afirma-se como uma empresa de referência em Portugal.

14 CASOS DE ESTUDO Sistema de Distribuição da EPAL Investimentos - segundo 2 ciclos estruturais Grupo de Monitorização e Controlo (Funções de Monitorização, Avaliação e Redução da ANF) Antes do GMC Após o GMC Sectorização da rede por ZMC s; Equipas de monitorização, deteção e controlo de fugas Perdas [m 3 /ramal/ano] Recuperação Níveis de Perdas de Perdas Renovação da Rede Água não faturada em termos de volume (Fi46) [%] Em Extensão: termos de 271 Volume km Em Extensão: termos Perdas de 190 Volume água kmpor ramal (Op23) [m3/ramal/ano] 346 Média 329 Perdas Anual: Económicas: km/ano 0 m 3 Média Perdas Anual: Económicas: 32 km/ano 7,9 M m 3 Perdas Físicas: 8,6 289 M m Perdas Físicas: 4,3 M m Custo Total: 49 M Custo Total: 42 M Total: 8,6 M m 239 Total: 12,2 M m Custo Médio 3 3 Média Anual: Anual: 181 /m 2,2 M rede m 3 /ano renovada 183 Média 174 Anual: 2,4 M m 3 /ano % Implementação Em termos 25% de Custo de 24% ZMC s: n.a 24% Implementação 20% Em termos de Custo de ZMC s: 152 ZMC s Perdas Económicas: 0 17% Custo Perdas Total: 15% 1 Económicas: M 13% 9,3 M 12% 10% Perdas Físicas: 342,1 mil Perdas Físicas: 186 mil Total: 342,1 mil Total: 9,5 M Média 2004Anual: 85,5 2005mil /ano Média 2009 Anual: 1, M /ano 2011 Investimento Total: 57 M Média Anual: 14 M /ano Redução de 20% Renovação da Rede Custo Médio Anual: 228 /m rede renovada Custo Médio Anual: 3,0 /m rede abrangida Investimento Total: 64 M Média Anual: 11 M /ano 100% 80% 60% 40% 20% Redução Valorização: de 50% Perdas Económicas Preço de venda da água Perdas Físicas Preço dos custos variáveis 0%

15 CASOS DE ESTUDO Sistema de Distribuição da IGA Caracterização Física Localização: Porto Santo Parâmetros Unid. IGA EPAL Comprimento da rede (Lm) km Número de ramais (Nc) nº Comprimento médio dos ramais (Lp) m Pressão média de operação (P) kpa Número de consumidores nº Número de reservatórios nº Número de estações elevatórias nº 9 10 Número total de ZMC's nº

16 CASOS DE ESTUDO Sistema de Distribuição da IGA Investimentos essencialmente em 2 anos Volume de perdas (mil m 3 ) 1600,0 1400,0 1200,0 1000,0 Recuperação Níveis de Perdas de Perdas 1ª grande remodelação da rede 2ª grande remodelação da rede Em termos de Volume (entre a Lapeira e a Calheta); 39,571% Perdas Económicas: 0 m(com 3 instalação de órgãos de 37,404% Perdas Físicas: 112 manobra mil m e segurança). 32,782% Recuperação de reservatórios; 3 31,247% 30,157% Total: 112 mil m 3 27,520% 26,442% Média Anual: 11,2 mil m Implementação de ZMC s. 3 /ano 20,389% Em 494,2618 termos de Custo 476, , , ,0680 Perdas Económicas: 0326, ,6920 Perdas Físicas: 58,8 mil 1,6 Milhões de Total: 58,8 mil 678,2 mil,0 Média Anual: 5,8 mil /ano 800,0 600,0 400,0 200,0 Total: 2,2 M 22,943% 22,891% 268, , , Volume perdas absolutas % Perdas Valorização: Perdas Económicas Preço de venda da água Perdas Físicas Preço dos custos variáveis 45,00% 40,00% 35,00% 30,00% 25,00% 20,00% 15,00% 10,00% 5,00%,00%

17 CONSIDERAÇÕES FINAIS Perdas de água Métodos de avaliação Perdas em Portugal 1 / 3 da água potável mundial é perdida (49 mil M m 3 /ano 11 mil M /ano); Fundamental como indicador de eficiência técnica das Entidades Gestoras. Balanços Hídricos a sua fiabilidade depende da qualidade da informação; Caudais Mínimos Noturnos método mais utilizado na monitorização contínua das redes (complementa o Balanço Hídrico). 25% de água perdida (distantedametados15%,estabelecidanopeaasariie para os Países Desenvolvidos). Caso EPAL Lisboa Caso IGA Porto Santo - Abordagem Reativa Investir apenas na renovação de infraestruturas (Atuar após a reclamação do cliente) Criação do GMC essencial no combate às perdas (sectorização da rede por ZMC s e criação de equipas especializadas); Redução das perdas de 25% em 2002 (ANF 2002 = 32 Milhões de m 3 )para10% atualmente (ANF 2011 = 11 Milhões de m 3 ). Necessidade de avaliação das perdas reais e aparentes; Redução das perdas de 40% em 2004 (ANF 2004 = 494 mil m 3 ) para 23% atualmente (ANF 2011 = 201 mil m 3 ). VS + Abordagem Pró-ativa Investir no Controlo Ativo de Perdas (Monitorização e controlo periódicos)

18 FIM Obrigado pela vossa atenção! Contactos: E mail: joaodrumond_87@hotmail.com Telemóvel: