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: jmpinheiro@nexusbr.com 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. ASSEMAE - Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento 1
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. ASSEMAE - Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento 2
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. ASSEMAE - Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento 3
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). ASSEMAE - Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento 4
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 ASSEMAE - Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento 5
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. ASSEMAE - Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento 6