Perdas de água em sistema de abastecimento de

água potável

Definição da AWWA(antiga)

• a) volume de água produzida ou comprada e entregue ao sistema de distribuição.

• b) Volume total dos micromedidores• c) Estimar volume de incêndios,

descargas, limpezas de redes, caminhões tanque, etc.

• d) Perda (a) – (b) – (c) • UFW: unaccounted-for-water

Evolução de perdas no SAAE(UFW) Guarulhos, 1ª cidade, Planasa, medição universal

• 1972 29,16%• 1973 22,04%• 1974 19,20%• 1975 32,23%• 1976 24,86%• 1977 25,92%• 1978 24,11%• 1979 25,26%• 1980 26,46%

• 1981 29,36%• 1982 34,20%• 1983 38,31%• 1984 35,69%• 1991 32,09%• 1992 35,49%• 1993 38,53%• 1994 40,84%• 1995 42,00%

Classificação do sistema quanto a perdas (UFW)

• Weimer, 2001 e Baggioi, 2002

• Perdas < 25% Bom• Entre 25% e 40% Regular• >40% Ruim

Conceito alemão (UFW)

• Perdas baixas: <8%• Perdas médias: entre 8% a 15%• Perdas altas: > 15%• Monitoramento:

– Perdas altas: anualmente– Perdas médias: a cada 3 anos– Perdas baixas: dispensa

Europa (UFW)

• Albânia >75%• Alemanha 8,8%• Espanha 22%• França 30%• Paris 15%• Reino Unido 17%• Itália 30%

Média de consumo Europeu( L/diaxhab)

• Espanha 260 • Lituânia 90• França 160• Alemanha 120

– Média da Europa 150• Guarulhos 148 2015• Sabesp 165 2015

Uso da água na Alemanha

• Bacia sanitária 9 L/descarga• Brasil (6,8 L/descarga -> 9 L/descarga com as perdas)• 5 vezes/dia

• Máquina de lavar roupa 75 L/ciclo• Lavar pratos 27 L/ciclo• Chuveiro 50 L/banho• (Vilão hoje é o chuveiro)

Conceito moderno

• I.W.A. (International Water Association)• 1996 Task Force, + 40 especialistas• Sede em Londres

• Aceito em todo o mundo, inclusive AWWA• Novos conceitos:• Perda em Litros/ligação x dia (> 20 ligações/km)

• Perda em Litros/Km x dia ( <20 ligações/km)

• Perda em litros /economia x dia

Perda (IWA)

• Perda de água • É toda a perda real e aparente de água ou

todo o consumo autorizado que determina aumento do custo de funcionamento ou que impeça a realização plena da receita operacional.

Perdas

• Perda real= antiga perda física

• Perda aparente= antiga perda não física

Índice de vazamentos ILI

• Melhor índice que existe. • Usado em locais:• com mais de 5.000 ligações,• mais de 20 ligações/km e • pressão mínima de 25mca.• ILI= Infraestructure Leakage Index

(adimensional)

ILI

• ILI= TIRL/ UARL• TIRL=volume anual de perdas reais/ Nc

em Litros/ligação/dia• NC= número de ligações de água• UARL= volume anual de perdas reais que

não podem ser evitadas em L/ligação/dia.

UARL

• UARL= (18 . Lm + 0,80 x Nc + 25 . Lp) . P• UARL em Litros/dia• Lm= comprimento de redes em km• Nc= número de ligações de água• Lp= comprimento total da ligação de água

em km desde o limite da rua até o medidor.

• P= pressão média operacional em metros

Quatro métodos básicos de manejo de perdas reais: UARL

• 1. Controle da pressão• 2. Rapidez nos reparos• 3. Materiais de qualidade• 4. Controle ativo dos vazamentos

Faixa de valores do ILI

• Varia de 1 a 10

• ILI =1 serviço de água de boa qualidade

• ILI muito alto significa infraestrutura deficiente.

Banco Mundial e ILI

Meta

• Objetivo:

• Índice de perda < 550 Litros/ramal/dia

• Para pressão média: 30mca

• Guarulhos: 251 Litros/ dia / ligação• Classificação B do Banco Mundial

Banco Mundial

• Categoria A: + pesquisa para redução das perdas pode ser anti-econômico.

• Categoria B: procura ativa de vazamentos• Categoria C: intensificar procura de

vazamentos• Categoria D: sistema ineficiente e precisa

muitos recursos para procura de vazamentos.

Esquema da IWA original

Esquema da IWA em português

Perdas em Guarulhos ano 2016• Perdas física (vazamentos) 19%• Perdas aparentes: 14%• submedição em hidrômetros: 10%• Ligações clandestinas e furtos: 4%• (programa computador Volume estimado volume normal faixa de 44% a

mais e a menos)

• Perdas sociais: 14% (favelas)• (não tem na Europa e nem USA)

• Total= 19% + 14% + 14%= 47%• Truque= 33% (sem as favelas)• Paraíba: perdas por decreto: 25%

Materiais de redes SAAE 1995

• Aço 14km (0,86%)• Ferro fundido 691km (42,65%)• Fibrocimento 4km (0,25%)• PVC 911km (56,24%)• Total 1.620 Km (100%)• Hoje 22/03/17: 2.331 Km• Existe também rede de PEAD

Vazamentos SAAE, 1995

• Redes 0,55 vaz/km x ano• Ramais prediais 5,79/vaz/km xano

Pesquisa feita em julho 1993• Redes 9% dos vazamentos mas 48% volume• Ramais 91% dos vaz. Mas 52% do volume

Reabilitação de redes

• Há 3 métodos básicos:• A) Limpeza com polypig, jateamento.• B) Renovação: novo revestimento com

argamassa de cimento areia ou resinas epoxis ou PIPE BURSTING ou outro processo.

• C) Substituição• Europa, IWA 32 cidades: média de 1,2% da

tubulação existente. Ideal? 2% ao ano

Reabilitação de redes

• Amsterdã, 40anos 1,7% de reposição anual

• Budapeste, 40 anos 0,2% anual• Milão, 40 anos 0,7% anual• Hamburgo, 40 anos 0,9% anual• Viena, 40 anos 1,2% anual• Guarulhos: minimo recomendado 1%

(melhor 2%)

Perdas na micromedição

• Presença de caixas de água 4,00%• (não existe na Europa e nem USA)

• Perdas nos hidrômetros 6,00%• (maioria velocimétricos)

• Total 10,00%

• Redução máxima de 10% a 6% (?)• 6= 2% hidrômetro volumétrico + 4% caixa

dágua

Perdas nas ligações de água devido a materiais

• Tubos de chumbo: acúmulo Pb, saturnismo.

• Ferro galvanizado (inferior ao americano, furos devido ao chuveiro elétrico)

• PVC soldável (só para paredes sem vibração)

• PVC rosqueado, branco, parede grossa mas fino na rosca.

Perdas nas ligações de água devido a materiais

• PEAD ( inicio bom, depois problemas com negro do fumo e material reciclado)

• PEAD parede dupla Japão

• Japão: aço inox (terremotos) 2% perdas Departamento da Prefeitura de Tokio.

• Denver: Autarquia 7%

Mais pressão, mais perdas

• Pesquisa Coplasa em junho de 1988 em 662km de rede na capital.

• Pressão Vazamentos em redes/ano• 0 a 30m 0,67 vaz/ km x ano 1,00• 31 a 45m 0,93 vaz/km x ano 1,40• 46 a 60m 1,17 vaz/km x ano 1,75• 61 a 75m 1,70 vaz/km x ano 2,50

Vazamentos em ligações

• Pressão• 0 a 30m 6,86 vaz/kmxano 1,00• 31 a 45m 7,51 vaz/kmxano 1,10• 46 a 60m 8,38 vaz/kmxano 1,22• 61 a 75m 9,35 vaz/kmxano 1,36

• Nota: os vazamentos nas redes crescem mais que nas ligações

Vazamento com idade da tubulação

• Estudo da Coplasa 1988• Idade• 0 a 10anos 0,70 vaz/kmxano• 11 a 15anos 0,62vaz/kmxano• 16 a 20anos 0,81vaz/kmxano• 21 a 25anos 1,40 vaz/kmxano• 26 a 30anos 1,45vaz/kmxano• > 30anos 2,41 vaz/kmxano• A idade é fundamental, mas não é tudo.

Vazamentos em rede conforme materiais

• Pesquisa da Coplasa

• FºFº até 1970 1,43 vaz/kmxano• FºFº dúctil após 1970 0,68 vaz/kmxano

• PVC 0,74 vaz/kmxano• Aço 0,48 vaz/kmxano

Vazamentos em redes

• Vazamentos visíveis• Vazamentos invisíveis

• Custo da pesquisa SAAE US$ 269/km

• Reparo na rede: US$ 350/reparo• Reparo na ligação: US$ 266/unidade

Vazamentos invisíveis

• Coplasa

• Tubo de PVC com menos de 30anos a vazão recuperadora 1,22m3/h x km

• Tubos de FºFº velhas tem vazão recuperadora de 2,63m3/h x km

• Nota: não temos pesquisas no SAAE

Pesquisas de vazamentos invisíveis

• Locais com maiores pressões• Redes mais velhas

• Aparelhos para vazamentos invisíveis:– Geofone mecânico e eletrônico

– Leak Noise Correlator

Monitoramento de redes

• Bíblia: Report 26 da South West Water Services Limited, Inglaterra

• Divide em população de 21.000 hab que é chamada WIS.

• São instalados medidores fixos e • uso de telemetria com transmissão a cada

10s.

Monitoramento de redes

• ABNT NBR 12.218/2016 revisada• Projeto de rede de distribuição de água

potável

• DMC=Distrito de Medição e Controle• 25 km 5.000 ligaçoes

Monitoramento de redes

• Depois subdivide em DMA de 3000hab. • Uso de datta loggers com dados retirados

a cada três meses com PC portátil.• • Brasil: subdivisão em Setores de Manobra

(SM):– 500 ligações– Rede máxima: 3 Km

Válvula redutora de pressão

• Acionamento automático ou por telemetria.

• Economia de 12% a 23%

Influência nos vazamentos

• Idade da tubulação• Material da tubulação: PVC e FºFº• Influência do diâmetro: >diâmetro +vaz• Influência do solo ao lado da tubulação:

solo agressivo, muito agressivo e moderadamente agressivo.

• Influência do tráfego de veículos: tráfego alto, médio e baixo (até 3 vezes menor)

Influência nos vazamentos

• Influência de vazamento anterior. Ainda não está comprovado.

• Desestabilização do solo. Aparece 4 a 5m próximo.

• Influência de clusters. Mas nem sempre se formam clusters.

Péssimos materiais Péssima mão de obra

Conclusão

• Até hoje não existe um modelo aceito por todos os serviços de água no mundo da decisão de quando vamos substituir uma rede de água por uma nova.

Obrigado !

• Dia Mundial da Água- Semasa• 22 de março de 2017

• Plínio Tomaz• Engenheiro civil• www.pliniotomaz.com.br• pliniotomaz@uol.com.br