23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

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1 I-92 - TEMPO DE RESTABELECIMENTO DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA JUCU E AUTONOMIA DOS RESERVATÓRIOS APÓS PARALISAÇÃO PROGRAMADA DA COMPANHIA ESPÍRITO SANTENSE DE SANEAMENTO (CESAN) Luciana Callegari Spavier Engenheira Civil pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Mestre em Engenharia Ambiental Saneamento pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Contratada da Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN) Paulo da Silva Bacellar (1) Técnico Operação e Controle II. Coordenador do Centro de Controle Operacional da Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN) Wilson Fiorotti Técnico Operação e Controle II Técnico em Mecânica pela Escola Técnica Federal do Espírito Santo (ETFES). Coordenador de Pitometria da Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN) Franklin Sant Anna Lima Engenheiro Civil pela Escola Politécnica da Universidade Federal do Espírito Santo (EPUFES). Chefe da Divisão de Suporte Operacional e Gestão de Perdas da Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN) Endereço (1) : Rua Jair de Andrade, nº 311- Itapuã - Vila Velha - ES - CEP: Tel: +55 (27) pbacellar@cesan.com.br RESUMO A necessidade de ampliação dos sistemas de abastecimento de água tem levado as Empresas de Saneamento a pleitearem recursos financeiros junto a organismos de crédito, sendo que estes estão impondo exigências rigorosas, principalmente no que tange a Indicadores Operacionais. Diante do exposto a necessidade de estudos com relação a sistemas de abastecimento de água mostra-se cada vez mais evidente. Este trabalho tem como objetivo detectar o tempo médio de restabelecimento e a autonomia dos reservatórios do Sistema de Abastecimento de Água proveniente do Rio Jucu em função de uma paralisação programada ocorrida na Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN). Para a realização deste trabalho foram instalados antes e durante da paralisação programada registradores de pressão (Data Loggers) pela equipe de Pitometria em 1 pontos críticos do Sistema Jucu nos municípios de Vitória, Vila Velha e Cariacica. Estes pontos foram escolhidos em áreas com problemas de abastecimento e em locais significativos para o Sistema. Aliados aos dados registrados pelos medidores de pressão foram analisados os dados do CCO (Centro de Controle Operacional) da CESAN e dados do InfoGEO (software de cadastro). O tempo de restabelecimento do sistema foi considerado como o tempo decorrido entre o retorno do sistema até a chegada de água na residência do cliente, ou seja, o tempo que o cliente fica efetivamente desabastecido após o retorno do sistema. Não está incluído no tempo de restabelecimento o período de paralisação do sistema. Concluiu-se que o tempo médio de restabelecimento do sistema Jucu foi de 5 h e 15 min. Esse indicador operacional é importante para avaliar quanto tempo o cliente ficou desabastecido após o retorno do sistema. A autonomia dos reservatórios variou de 3, a 8, h. Essa autonomia tende a melhorar com a construção de mais seis reservatórios na Grande Vitória incluídos no Projeto Águas Limpas. A autonomia dos reservatórios é um dado importante para a operação do Sistema, pois auxilia na tomada de decisões em outras paralisações e interferências na rede. PALAVRAS-CHAVE: Tempo de Restabelecimento, Autonomia de Reservatório, Medição de Pressão, Sistemas de Distribuição, Paralisações. INTRODUÇÃO Nos centros urbanos menos desenvolvidos, particularmente em países em desenvolvimento, ainda se tem uma razoável parcela da população que não conta com atendimento por serviço de abastecimento de água ou ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 contam com serviço de forma inadequada, seja em relação à qualidade ou a quantidade (Tsutiya, M. T.). As Companhias de Saneamento, incluindo a CESAN (Companhia Espírito Santense de Saneamento), têm buscado a melhoria e aperfeiçoamento de seus serviços, possibilitando dessa forma água de boa qualidade e com abastecimento contínuo. Além disso, a necessidade de ampliação dos sistemas de abastecimento de água tem levado as Empresas de Saneamento a pleitearem recursos financeiros junto a organismos de crédito, sendo que estes estão impondo exigências rigorosas, principalmente no que tange a Indicadores Operacionais. Diante do exposto a necessidade de estudos com relação a sistemas de abastecimento de água mostra-se cada vez mais evidente. Este trabalho tem como objetivo detectar o tempo médio de restabelecimento e a autonomia dos reservatórios do Sistema de Abastecimento de Água proveniente do Rio Jucu em função de uma paralisação programada ocorrida na Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN). A CESAN abrange atualmente 67% dos municípios do Estado do Espírito Santo com abastecimento de água, totalizando uma população de habitantes atendidos. Somente na Grande Vitória totalizam habitantes abastecidos por uma vazão média de 5985,2 l/s. A Grande Vitória é abastecida basicamente por dois grandes sistemas: Jucu e Santa Maria. O principal deles, Sistema Jucu, atende 6% da Grande Vitória que corresponde a uma vazão média de 388,7 l/s (Fonte: Relatório Operacional CESAN dez/24). MATERIAIS E MÉTODOS A paralisação do Sistema de Abastecimento de Água proveniente do Rio Jucu ocorreu no dia 18 de setembro de 24 com o objetivo de realizar manutenções eletromecânicas e algumas interligações na rede de abastecimento. Os sistemas principais de bombeamento denominados Baixo Recalque e Alto Recalque foram desligados às 6: h e as 17:45 h o sistema já estava com todas as unidades operando normalmente, totalizando um período de 11 h e 45 min de paralisação. Em média 6% da Grande Vitória, totalizando aproximadamente habitantes, tiveram o abastecimento interrompido devido à paralisação. Antes e durante a paralisação foram instalados registradores de pressão (Data Logger) pela equipe de Pitometria em 1 pontos críticos do Sistema Jucu nos municípios de Vitória, Vila Velha e Cariacica. Estes medidores registram a pressão de 3 em 3 minutos e o equipamento possui configuração compatível com o sistema Windows. Estes pontos foram escolhidos em áreas com problemas de abastecimento e em locais significativos para o sistema. A tabela 1 mostra a localização destes pontos. Ponto Crítico Município Localização P1 Vitória Elevatória de Alberto Torres sucção P2 Vitória Elevatória da Ilha do Frade sucção P3 Vitória Parte alta do Bairro Andorinha P4 Cariacica Bairro Tabajara P5 Vila Velha Cobilândia P6 Vila Velha Av. Salgado Filho P7 Vila Velha Elevatória de Jaburuna I sucção P8 Vila Velha Av. Champagnat P9 Vila Velha Elevatória da Praia da Costa - sucção P1 Vila Velha Praça de Gaivotas Tabela 1 Localização dos pontos de instalação dos Registradores de Pressão Aliados aos dados registrados pelos medidores de pressão foram analisados os dados do CCO (Centro de Controle Operacional) da CESAN e dados do InfoGEO. O CCO possui o monitoramento das vazões, pressões e níveis de reservatórios do Sistema Jucu em tempo real através de telemetria. O InfoGEO é um software de cadastro utilizado tanto pela área Comercial quanto pela área Operacional da CESAN. O tempo de restabelecimento do sistema foi considerado como o tempo decorrido entre o retorno do sistema até a chegada de água na residência do cliente, ou seja, o tempo que o cliente fica efetivamente desabastecido após o retorno do sistema. Não está incluído no tempo de restabelecimento o período de ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 paralisação do sistema. Considerou-se como pressão mínima da rede de 6 mca no ramal do cliente para garantir que o cliente esteja abastecido. RESULTADOS E DISCUSSÃO A tabela 2 mostra a extensão de rede, cota e a população atendida de cada área de influência dos pontos críticos relacionados neste trabalho. Ponto Crítico Extensão de rede (m) Cota (m) População atendida (hab) P , 1, 4.41 P2 8.49, 25, P3 3891, 8, 2.67 P4 4.32, 35, 37 P , 5, P , 5, 2.75 P , 1, P , 2, P , 5, P , 2, Tabela 2 Extensão de rede, cota e população atendida da área de influência dos pontos críticos. A figura 1 analisa o tempo de restabelecimento do Ponto P1 que corresponde à sucção da EAT de Alberto Torres. Esta elevatória é abastecida pela ETA II (Cobi) e abastece o Reservatório de Fradinhos. Nota-se pelo gráfico que antes da paralisação as pressões na rede variavam de 32 a 48 mca. Após a paralisação a pressão atingiu o valor de 6, mca rapidamente no dia 18/1/24 à 18: h, totalizando um tempo de restabelecimento de 15 min para este ponto. P1 - EAT Alberto Torres - Sucção Pressão P1 Nível Res. Fradinhos 1% 8% 6% 4% 2% % Nível Res. 17/9/24 18/9/24 19/9/24 2/9/24 21/9/24 Figura 1 Comparação da pressão na EAT Alberto Torres com o nível do reservatório de Fradinhos A figura 2 analisa o tempo de restabelecimento do Ponto P3 que se localiza no Bairro Andorinha. Este bairro é abastecido pela ETA II (Cobi) através da adutora de DN 8 mm para Vitória. Este ponto se localiza em uma área de abastecimento comprometido, pois se encontra em final de rede. Nota-se pelo gráfico que antes da paralisação as pressões na rede variavam de 13 a 42 mca. Após a paralisação a pressão atingiu o valor de 6 mca somente no dia 19/1/24 às 4: h, totalizando um tempo de restabelecimento de 1 h e 15 min para este ponto. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 5 P3 - Bairro Andorinha - Parte Alta Pressão P3 Vazão saída ETA II - Vitória Vazão (l/s). 17/9/24 18/9/24 19/9/24 2/9/24 21/9/24 Figura 2 Comparação da pressão no Bairro Andorinha com a vazão de saída da ETA II para Vitória A figura 3 analisa o tempo de restabelecimento do Ponto P4 que se localiza no Bairro Tabajara. Este bairro é abastecido pela ETA I (Vale Esperança) através do reservatório de Alto Laje. Este ponto se localiza em uma área de abastecimento comprometido, pois se encontra em final de rede. Nota-se pelo gráfico que antes da paralisação as pressões na rede variavam de 12 a 37 mca. Após a paralisação a pressão atingiu o valor de 6, mca somente no dia 19/1/24 à 1: h, totalizando um tempo de restabelecimento de 7 h e 15 min para este ponto. P4 - Bairro Tabajara Pressão P4 Nível Res. Ato Laje % 8% 6% 4% 2% % Nível Res. 17/9/24 18/9/24 19/9/24 2/9/24 Figura 3 Comparação da pressão no Bairro Tabajara com o nível do reservatório de Alto Laje A figura 4 analisa o tempo de restabelecimento do Ponto P9 que se localiza no Bairro Praia da Costa. Este bairro é abastecido pela ETA I (Vale Esperança) através da adutora de DN 1 mm para Vila Velha. Este ponto se localiza em uma área de abastecimento comprometido, pois se encontra em final de rede. Nota-se pelo gráfico que mesmo antes da paralisação as pressões na rede eram baixas variando de 5 a 22 mca. Após a paralisação a pressão atingiu o valor de 6 mca somente no dia 19/1/24 às 3: h, totalizando um tempo de restabelecimento de 9 h e 15 min para este ponto. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 P9 - EAT Praia da Costa - Sucção Pressão P9 Vazão Vila Velha Vazão (l/s) 17/9/24 18/9/24 19/9/24 2/9/24 21/9/24 Figura 4 Comparação da pressão na EAT Praia da Costa com a vazão para Vila Velha A figura 5 analisa o tempo de restabelecimento do Ponto P1 que se localiza no Bairro Gaivotas. Este bairro é abastecido pela ETA I (Vale Esperança) através da adutora de DN 1 mm para Vila Velha. Nota-se pelo gráfico que o restabelecimento deste ponto foi rápido, totalizando um tempo de 9 h e 15 min. P1 - Praça de Gaivotas Pressão P1 Vazão Vila Velha Vazão (l/s) 17/9/24 18/9/24 19/9/24 2/9/24 21/9/24 Figura 5 Comparação da pressão no Bairro Gaivotas com a vazão para Vila Velha A tabela 3 mostra o tempo médio de restabelecimento do sistema Jucu para os 1 pontos analisados. Nota-se que o menor tempo foi encontrado no ponto P1 (Elevatória de Alberto Torres) que é um ponto de interesse relevante, pois esta elevatória abastece o reservatório de Fradinhos. O maior tempo deu-se para o ponto P3 (Bairro Andorinha) com 1 h e 15 min. Como já comentado anteriormente, esta área tem problemas de abastecimento por se localizar em final de rede. Em média o tempo de restabelecimento do sistema Jucu foi de 5 h e 15 min, ou seja, após a volta do sistema, o cliente que se localiza em áreas de abastecimento comprometido, ficou desabestecido em média por mais 5h e 15 min. Os resultados com todos os gráficos serão apresentados no trabalho completo. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 Ponto Crítico Dia / Hora de Retorno do Sistema Dia / Hora de Chegada de Água nas residências Tempo de Restabelcimento P1 18/9/24 18: h 15 min P2 18/9/24 19: h 1 h e 15 min P3 19/9/24 4: h 1 h e 15 min P4 19/9/24 1: h 7 h e 15 min P5 18/9/24 19: h 1 h e 15 min 18/9/24 17:45 h P6 18/9/24 21: h 3 h e 15 min P7 19/9/24 3: h 9 h e 15 min P8 18/9/24 23: h 5 h e 15 min P9 19/9/24 3: h 9 h e 15 min P1 18/9/24 23: h 5 h e 15 min Tempo Médio de Restabelecimento: 5 h e 15 min Tabela 3 Tempo médio de restabelecimento do Sistema Jucu A figura 6 e a tabela 4 mostram o comportamento dos quatro principais reservatórios do sistema Jucu durante e após a paralisação. Nota-se que todos os reservatórios, exceto o de Santa Clara, às 6: do dia 18/9/24 estavam com 1% da sua capacidade quando tiveram o abastecimento interrompido. As unidades que abastecem o reservatório de Santa Clara tiveram problemas durante a noite e o reservatório iniciou a paralisação com 67% da sua capacidade. O único reservatório que não esvaziou completamente foi o de Vale Esperança, pois a válvula de saída foi fechada às 11: h para garantir uma reserva de abastecimento para os carros pipas e outras situações de emergências. A autonomia do reservatório é considerada como o tempo que o reservatório com sua capacidade máxima, leva para esvaziar totalmente, tendo o seu abastecimento interrompido. As autonomias dos reservatórios de Santa Clara e Vale Esperança foram calculadas teoricamente de acordo com a curva de decaimento, pois estes reservatórios tiveram interferências como descrito anteriormente. Os reservatórios que tiveram as maiores autonomias foram o de Vale Esperança e Fradinhos com 8 h cada um, sendo que a capacidade do Reservatório de Vale Esperança é 4 vezes maior que a de Fradinhos. O Reservatório de Santa Clara foi o que obteve a menor autonomia apresentando apenas 3 h. A autonomia dos reservatórios é um dado importante para a operação do sistema, pois auxilia na tomada de decisões em outras paralisações e interferências na rede. Reservatórios Nível 1,8,6,4 Vale Esperança Alto Laje Santa Clara Fradinhos,2 18/9/24 19/9/24 Horário Figura 6 Comportamento dos reservatórios no período da paralisação ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6

7 Reservatório Capacidade (m3) Horário de Desligamento do Sistema Horário de Esvaziamento do Res. Autonomia Vale Esperança 2. 6: h - 8, h* Alto Laje 4. 6: h 1: 4, h Santa Clara 3.8 6: h 8: 3, h* Fradinhos 5. 6: h 14: 8, h * Tempo calculado teoricamente Tabela 4 Autonomia dos reservatórios CONCLUSÃO Conclui-se que o tempo médio de restabelecimento do sistema Jucu é de 5 h e 15 min. Esse indicador operacional é importante para avaliar quanto tempo o cliente ficou desabastecido após o retorno do sistema. A autonomia dos reservatórios varia de 3, a 8, h. Essa autonomia tende a melhorar com a construção de mais seis reservatórios na Grande Vitória incluídos no Projeto Águas Limpas. A autonomia dos reservatórios é um dado importante para a operação do sistema, pois auxilia na tomada de decisões em outras paralisações e interferências na rede. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Tsutiya, Milton Tomoyuki: Abastecimento de Água - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 24. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7