MAPA DIGITAL DE PRESSÕES ESTÁTICAS NO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA DE SÃO PAULO

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1 MAPA DIGITAL DE PRESSÕES ESTÁTICAS NO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA DE SÃO PAULO Guaraci Loureiro Sarzedas (1) Formado em Engenharia Civil, pela Universidade Mackenzie, São Paulo - SP, em 1984 e em Administração, pela Universidade Ibirapuera, em Gerente da Divisão de Planejamento Técnico de FOTOGRAFIA Água e Esgotos da Distribuição, vice-presidência Metropolitana de NÃO Distribuição - SABESP. Arnaldo Nobrega Ramos DISPONÍVEL Formado em Engenharia Civil, pela UNIP, São Paulo - SP, em Engenheiro da Divisão de Planejamento Técnico de Água e Esgotos da Distribuição, vice-presidência Metropolitana de Distribuição - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo - SABESP. Suely Matsuguma Formada em Engenharia Civil, pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo e especialização em Engenharia de Controle da Poluição Ambiental, pela Faculdade de Saúde Pública da Universidade de São Paulo. Engenheira da Divisão de Planejamento Técnico de Água e Esgotos da Distribuição, vice-presidência Metropolitana de Distribuição - SABESP. Endereço (1) : Rua Vieira de Moraes, Bloco 4 - apto Campo Belo - São Paulo - SP - CEP: Brasil - Tel: (011) Fax: (011) sabesmpo@sysnetway.com.br RESUMO Este trabalho apresenta os passos e ferramentas de Sistemas de Informações Geográficas GIS, utilizados para a elaboração de um Mapa de Pressões Estáticas, em formato digital, abrangendo todos os setores de abastecimento operados pela vice-presidência Metropolitana de Distribuição M, da SABESP, cuja área de atuação é de cerca de Km 2. PALAVRAS-CHAVE: Água, Sistema de Distribuição, Pressão, GIS. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1443

2 INTRODUÇÃO O crescente desenvolvimento de novas tecnologias digitais, que estamos vivendo atualmente, permite que os sistemas para gerenciamento e planejamento operacional, como em outras áreas, estejam contidos num cenário de infinitas possibilidades. Os recursos de mapeamento digital associados a sistemas automatizados, telemetrizados e simulados em modelos matemáticos, permitem o acompanhamento em tempo real do comportamento dos sistemas de distribuição nos seus mais diversos aspectos. Há um grande interesse na aquisição de tecnologia que possa fazer uma integração total de sistemas de origens diferentes, tais como comercial, cadastral e operacional. Como primeiro passo para absorver conhecimentos dessa tecnologia, buscamos obter, utilizando-se de ferramentas de Sistemas de Informações Geográficas (GIS), em ambiente desktop, um mapa digital que pudesse permitir uma análise prévia das áreas críticas de níveis de pressão, visando auxiliar em estudos de perdas físicas, setorização e instalação de válvulas redutoras de pressão, entre outros. A realização deste trabalho foi feita através da contratação de empresa especializada em sistemas de informações geográficas, onde, além da execução dos serviços necessários para a elaboração do mapa de pressões estáticas, descritos abaixo, contou com o fornecimento de cópia dos softwares necessários para elaboração dos mesmos e treinamento abordando todos os passos efetuados pela contatada para a elaboração do mapa, para seis técnicos da companhia. ATIVIDADES DESENVOLVIDAS Para a obtenção desse produto foram executadas as seguintes atividades: Rasterização de mapas em escala 1: do Sistema Cartográfico Metropolitano - Emplasa (cerca de 350 desenhos em formato A1), representando toda a área da Região Metropolitana de São Paulo - RMSP e, na mesma escala, mapas do Instituto de Geografia e Cartografia da USP IGC (cerca de 80 desenhos em formato A1), representando os municípios ao norte da RMSP, que são operados pela vicepresidência Metropolitana de Distribuição M. Estes mapas são considerados os mais precisos existentes atualmente e, rasterizados, servem como base de fundo de temas digitalizados em base vetorial. A figura 1 mostra uma parte de uma planta Emplasa rasterizada; Articulação e georreferenciamento, através de coordenadas U.T.M., das imagens raster, acima descritas. Já através de um aplicativo de GIS desktop as imagens foram georreferenciadas, formando um mosaico articulado das plantas; 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1444

3 Figura 1: Parte de Planta Emplasa Rasterizada. Digitalização em formato vetorial (CAD), georreferenciados, de limites de Municípios, de Unidades de Negócio e de Zonas de Pressão. Como fonte, foram utilizadas plantas EMPLASA, em escala 1: (originárias das 1:10.000), onde foram traçados os limites acima descritos. A digitalização foi feita através de mesa digitalizadora. Os limites digitalizados são mostrados na Figura 2; Digitalização em formato vetorial, tridimensional (longitude, latitude e cota), georreferenciadas, de curvas de nível, de 20 em 20 metros, obtidas de cartas 1: do IBGE; Elaboração do DTM (Modelo Digital de Terreno), ou seja, partindo do arquivo de curvas de nível acima mencionado e com a utilização de software específico, foi criada uma malha de triângulos irregulares, possibilitando a consulta de níveis de terreno, ponto a ponto. Na Figura 3 temos uma pequena parte do modelo digital do terreno; Conversão dos temas digitalizados (CAD) em GIS, com associação a banco de dados, permitindo, num primeiro momento, incrementar o valor da área de cada uma das entidades: Municípios, Unidades de Negócio e Zonas de Pressão nos respectivos arquivos de banco de dados; 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1445

4 Figura 2: Limites de Municípios, UN s e Zonas de Pressão Digitalizados. Elaboração de mapa altimétrico, partindo do DTM, chegando-se a uma grade raster definida por células de 300 X 300 m, cujo valor de cada uma delas é a cota do terreno. Este mapa é realizado por um software específico, que cria essa malha e atribui a cada célula da malha o valor do DTM referente ao centro da célula. Com a determinação de faixas de cotas geométricas, com graduação de cores, chega-se ao mapa altimétrico, conforme Figura 4; Elaboração de mapa de zonas de pressão, com a mesma grade definida para o mapa altimétrico, onde o valor da célula corresponde à cota do nível do reservatório que determina a zona de pressão (zona baixa, reservatório apoiado ou zona alta, reservatório elevado) onde a mesma está contida (o valor da cota do reservatório é originário do campo cota de referencia do banco de dados de zonas de pressão); e Geração de mapa de pressões estáticas. A partir dos dois mapas descritos acima: altimetria e zonas de pressão e da aplicação em software específico, que faz a subtração do valor da cota do nível do reservatório pelo valor da cota do terreno de cada célula da grade, chega-se num novo mapa, que é o de pressões estáticas. Definindo-se faixas de pressões com cores para cada uma delas, temos como resultante o mapa de pressões estáticas, conforme mostra a Figura 5 (os locais com pressões inferiores a 15 mca são abastecidos por boosters de rede). 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1446

5 Figura 3: Exemplo de Modelo Digital de Terreno. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1447

6 Figura 4: Mapa Altimétrico. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1448

7 Figura 5: Mapa de Pressões Estáticas. SOFTWARES UTILIZADOS Para o desenvolvimento do mapa de pressões estáticas em formato digital foram utilizados dois aplicativos desenvolvidos pela AUTODESK, o ReGIS e o AutoDesk World. O ReGIS foi utilizado para o desenvolvimento do mapa temático, sendo dividido em módulos, onde destacamos o ReTIN, responsável pela criação do DTM e o ReSPAN, que realiza a criação de mapas temáticos, como o de altimetria e o de pressões estáticas, através de operações matemáticas. O AutoDesk World, mais recente e sucessor do ReGIS, é utilizado para a manipulação dos dados, tendo grande facilidade em trabalhar com arquivos originais de outros softwares de GIS, como MapInfo e ArcView e total compatibilidade com o AutoCad. 20 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1449

8 CONCLUSÃO O mapa de pressões estáticas apontou um elevado potencial para redução de pressão, pois, como pode ser observado no gráfico da Figura 6, acima de 30 % da RMSP apresenta pressões acima de 60 mca e mais de 80% com pressões acima de 30 mca. O cruzamento deste mapa com informações espacializadas de ocorrências de vazamentos, número de ligações, vazões micro e macromedidas, entre outras irá subsidiar planos de investimentos em ações de pesquisa de vazamentos e instalação de válvulas redutoras de pressão, num primeiro momento. Posteriormente, vislumbram-se um leque muito amplo de utilização dessa ferramenta, tanto no âmbito de abastecimento de água como no de coleta de esgoto. Figura 6: Distribuição das Pressões Estáticas por Faixas de Pressão na RMSP. 30,90 2,08 3,89 10,73 52,41 < 0 mca 0 a 15 mca 15 a 30 mca 30 a 60 mca > 60 mca REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. MARCOS UBIRAJARA DE CARVALHO E CAMARGO. Sistema de Informações Geográficas como Instrumento de Gestão e Saneamento. ABES, o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1450