O uso de modelos hidráulicos para representação de sistemas reais de abastecimento de água bem como o processo
de validação (calibração) dos mesmos tem se tornado uma poderosa ferramenta no processo de avaliação, planejamento
e operação para as prestadoras de serviço em saneamento.
1.1. Descrição
Os modelos hidráulicos computacionais são representações de uma parte ou de todo um sistema real de distribuição
de água existente ou que se pretende projetar. O modelo hidráulico, basicamente, é formado por duas partes:
uma base de dados e um software de modelagem. A base de dados contém informações que descrevem a infra-estrutura
do sistema (tubulações, reservatórios, estações elevatórias), demandas de água, regras operacionais, entre outros.
Já o software de modelagem é responsável por compilar e equacionar todas as informações inseridas de modo a
fornecer respostas tais como: pressão e vazão na rede, variação dos níveis dos reservatórios e status de bombas e válvulas.
Para garantir que os dados obtidos e inseridos no software forneçam respostas confiáveis ao funcionamento real do sistema
é preciso submeter o modelo a um processo de calibração. A calibração envolve um ajuste fino das respostas fornecidas pelo modelo
com os dados reais coletados em campo até que ambos atinjam um grau de certeza adequado.
A elaboração dos modelos bem como a sua calibração envolve basicamente as seguintes etapas:
Definir o propósito da modelagem;
Coletar as informações do sistema;
Simular e avaliar a qualidade dos dados de entrada;
Corrigir erros associados a construção e entrada de dados do modelo;
Calibrar o modelo a partir dos dados coletados em campo;
Validar do modelo;
Utilizar o modelo para o estudo estabelecido.
1.2. Vantagens e benefícios
Planejamento e operação do sistema de curto e longo prazo;
Auxílio na elaboração do programa de redução de perdas;
Plano de eficiência energética dos conjuntos elevatórios;
Estudos de reabilitação do sistema;
Estudo de situações críticas.
1.3. Público alvo
Prestadoras de serviço em saneamento;
Empresas de engenharia.
2. ESTUDO DE SETORIZAÇÃO
A setorização da rede de distribuição de água é o procedimento mais adequado para controlar o sistema, pois possibilita um trabalho
específico em cada setor por meio de manobras e intervenções sem causar prejuízos em toda a rede.
2.1. Descrição
O termo Setorização refere-se, geralmente, ao zoneamento clássico a partir de um reservatório apoiado ou enterrado,
configurando-se basicamente duas zonas de pressão: zona baixa (comandada pelo nível do reservatório apoiado ou enterrado)
e a zona alta (comandada pelo nível de um reservatório elevado – torre ou cota piezométrica da saída de uma estação elevatória).
Para realizar o estudo de setorização, inicia-se uma avaliação prévia dos dados do cadastro técnico do setor de abastecimento,
da topografia, linhas de distribuição primárias e planos piezométricos das zonas de pressão. Essa análise preliminar permite
identificar se o setor em estudo é caracterizado por altas pressões e como será realizado o plano para regularizar as pressões
conforme norma técnica vigente.
2.2. Vantagens e benefícios
Planejamento e controle da operação;
Controle de perdas devido ao controle de pressões;
Redução na pressão média diária;
Redução no número de rompimentos de ramais e redes;
Regionalização dos serviços de operação e manutenção da rede;
Locação de medidores de vazão e estações pitométricas.
2.3. Público alvo
Prestadoras de serviço em saneamento;
Empresas de engenharia.
3. DIAGNÓSTICO SITUACIONAL
O diagnóstico situacional é uma ferramenta poderosa no levantamento e análise de dados primários das prestadoras de serviço
em saneamento que objetiva identificar os gargalos enfrentados pelas empresas visando à redução de perdas e o uso eficiente de energia elétrica.
3.1. Descrição
O diagnóstico situacional é um estudo realizado dentro das companhias de saneamento com o propósito de levantar os principais gargalos
e o caminho necessário para resolvê-los, numa perspectiva centrada em dois eixos principais:
O desenvolvimento de meios e condições para o controle e redução institucionalizados das perdas reais e aparentes;
O desenvolvimento de meios e condições para o uso eficiente de energia elétrica no âmbito do sistema operado.
As ferramentas de diagnóstico e os modelos de plano de ação partem da premissa que a gestão eficiente de um sistema de abastecimento de água
deve ser desenvolvida a partir de um adequado embasamento técnico e não por meio de métodos puramente empíricos de tentativa e erro.
Para que a gestão eficiente possa se tornar uma realidade, são considerados como requisitos fundamentais: a adequada setorização do sistema,
de modo a permitir um rigoroso controle de pressões; a disponibilidade de cadastros confiáveis; um sistema de macromedição eficiente que permita
a realização dos balanços hídricos por setor de abastecimento e consolidado do sistema; um sistema integralmente micromedido ou próximo disto,
com adequada confiabilidade; um sistema de telemetria e telecomando eficaz e o uso de modelos hidráulicos calibrados como ferramenta do planejamento
e controle operacional.
3.2. Vantagens e benefícios
Análise de demanda de água atual e futura;
Identificação de gargalos operacionais;
Análise das unidades consumidoras de energia e enquadramento tarifário;
Levantamento de indicadores (IWA, SNIS, ISO) diversos para o direcionamento de ações.
3.3. Público alvo
Prestadoras de serviço em saneamento;
Empresas de engenharia;
Órgãos de fomento.
4. PROGRAMA DE CONTROLE PARA REDUÇÃO DE PERDAS DE ÁGUA COM USO DE MODELOS
Existem diversos fatores, tais como a limitação financeira, condições de infra-estrutura, competência, tecnologias disponíveis,
intervenções políticas e culturais que influenciam a capacidade de uma companhia em gerenciar suas perdas de água. Porém, o foco deste
gerenciamento de perdas deve sempre estar voltado na melhoria operacional do sistema promovendo um serviço de melhor qualidade aos clientes.
4.1. Descrição
As perdas de água representam a diferença básica entre o montante de água que a companhia produz e/ou importa com o montante
que é lido pelos hidrômetros de seus clientes. Existem dois tipos de perdas de água:
a) Perda Real: também conhecida como perda física, é o volume
de água produzido pela companhia que não chega ao consumidor, ou seja, que
não é medida no hidrômetro (micromedição), devido a vazamentos nas adutoras,
redes de distribuição e extravasamento de reservatórios.
b) Perda Aparente: também conhecida como perda não-física ou perda comercial,
é o volume de água produzido pela companhia, consumida pelo cliente, mas que não é contabilizado,
devido a erros de medição dos hidrômetros, ligações clandestinas, violação nos hidrômetros e falhas
no cadastro comercial da companhia.
A implementação de um programa de controle para redução de perdas de água passa primeiramente por um
diagnóstico prévio por meio de uma avaliação geral do sistema, procurando entender como o mesmo funciona
para que as ações do programa sejam direcionadas corretamente. O programa de controle para redução de perdas
de água aborda, basicamente, seguintes etapas:
Elaboração do balanço hídrico (método Top-Down): Por meio de planilhas e diagramação de esquemas,
é traçado o caminho que a água percorre dentro do sistema, desde a sua produção e/ou importação até o consumidor final.
É importante que as companhias tenham dados de qualidade, detalhados e atualizados de todos os processos da água dentro
do sistema. Esse procedimento dará uma estimativa das perdas reais e aparentes.
Aplicação do método das Vazões Mínimas Noturnas (VMN): Associado ao balanço hídrico é recomendável o
uso do método das VMN. Este método estima com um grande grau de confiabilidade a parcela de perdas reais do sistema, visto
que as mesmas são mais fáceis de estimar frente às perdas aparentes. Para aplicação do método, é recomendável trabalhar em
setores isolados e com o auxílio do modelo hidráulico para alocação de medidores no setor e para auxiliar no isolamento do
próprio setor.
Determinação do nível econômico de perdas: A gestão das perdas de água é um problema econômico.
Nenhum sistema de abastecimento de água possui “perda zero”. Dentro deste contexto, determina-se o nível econômico de perdas,
ou seja, até onde é possível investir dentro do sistema e obter resultados satisfatórios.
Elaboração de um programa de intervenção: Depois de identificado as causas das perdas no sistema,
qual a parcela de contribuição de cada uma delas e seu estudo econômico de redução é elaborado um programa de intervenção
abordando basicamente os seguintes aspectos:
4.2. Vantagens e benefícios
Redução do uso de matéria prima no processo de captação e tratamento;
Aumento na arrecadação da companhia;
Investimentos em melhorias no sistema;
Melhoria da imagem da companhia perante os clientes;
Facilidade na obtenção de financiamentos públicos e privados.
4.3. Público alvo
Prestadoras de serviço em saneamento;
Empresas de engenharia;
Órgãos de fomento.
5. ESTUDOS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA COM USO DE MODELOS
Dados do levantamento do SNIS indicam que são consumidos aproximadamente 10,4 bilhões de kWh/ano de energia
elétrica por prestadores de serviços de água e esgotamento sanitário em todo o País. Em face a este consumo,
são necessárias medidas e ações voltadas para a elevação da eficiência energética nos processos de captação,
tratamento e distribuição de água.
5.1. Descrição
O termo eficiência energética diz respeito a uma atividade que procura otimizar o uso de fontes de energia
ou ainda que consista em usar menos energia para fornecer a mesma quantidade de valor energético. Nos casos das
companhias de saneamento, a grande “fatia” responsável pelo consumo de energia elétrica está associada ao consumo
dos conjuntos motor-bomba. Em muitos casos, as companhias operam abaixo de uma eficiência apropriada para garantir
que seus clientes não fiquem sem água. Com base nisto, a SANOVA desenvolve estudos por meio de modelos
hidráulicos abordando:
a) Paralisação dos conjuntos em horário de ponta: O uso dos conjuntos motor-bomba em horário
de ponta é bastante prejudicial às companhias visto que as mesmas pagam elevadas multas. Com o uso
de modelos hidráulicos, é possível simular a situação atual de bombeamento e sugerir a paralisação
dos conjuntos no horário de ponta para verificar se o reservatório será capaz de atender determinado
setor sem prejudicar o abastecimento.
b) Uso de conversores de freqüência: Os conversores de frequência são equipamentos cuja função
é variar a velocidade de rotação dos motores. Com o uso de modelos hidráulicos é possível
simular a implementação de conversores de freqüência nos conjuntos motor-bomba e verificar diferentes
“setpoints” de funcionamento do conjunto para diversas condições de demanda do sistema.
5.2. Vantagens e benefícios
Redução da demanda e consumos elétricos;
Redução nas perdas reais de água;
Possibilidade de re-enquadramento tarifário dos conjuntos motor-bomba;
Eliminação de picos de pressão na rede;
Aumento na arrecadação da companhia;
Investimentos em melhorias no sistema;
Melhoria da imagem da companhia perante os clientes;
Possibilidade de obtenção de financiamentos públicos e privados.
5.3. Público alvo
Prestadoras de serviço em saneamento.
6. PROGRAMA DO USO RACIONAL DA ÁGUA - PURA
O correto uso da água dentro de qualquer edificação seja ela residencial, comercial ou industrial deve ser
alvo de constante melhoria por meio de intervenções estruturais e de educação ambiental.
6.1. Descrição
O PURA – Programa do Uso Racional da Água é um estudo sistemático com o objetivo de reduzir o consumo de água através de ações de base
tecnológica, institucional e educacional. Seu estudo estrutura-se basicamente em três etapas: avaliação prévia, diagnóstico de consumo
e plano de intervenção. A implementação de um PURA consiste em sistematizar as intervenções que devem ser realizadas em uma edificação,
de tal forma que as ações de redução do consumo sejam resultantes de amplo conhecimento do sistema, garantindo sempre a qualidade necessária
para a realização das atividades consumidoras, com o mínimo de desperdício.
Em um primeiro instante, é realizada uma avaliação prévia pela equipe técnica da SANOVA, que consiste em um levantamento dos
principais indicadores de consumo do sistema, bem como avaliação de registros técnicos e visita aos ambientes físicos. Realizados
estes estudos, é possível indicar se é viável a implementação de um PURA.
Para tanto são necessários:
Histórico de consumo da edificação: últimos 12 meses de consumo de água (fatura da companhia de saneamento);
Número de usuários por edificação;
Plantas hidráulicas das edificações;
Possibilidade de visita técnica aos ambientes do condomínio.
Havendo a viabilidade técnica do estudo, constatada na avaliação prévia, é elaborado um diagnóstico de consumo e um plano de intervenção.
6.2. Vantagens e benefícios
Economia gerada pela redução do consumo de água;
Economia criada pela redução dos efluentes gerados;
Conseqüente economia de outros insumos como energia e produtos químicos;
Redução de custos operacionais e de manutenção dos sistemas hidráulicos e equipamentos da edificação;
Aumento da disponibilidade de água;
Agregação de valor ao “produto”;
Redução do efeito da cobrança pelo uso da água;
Melhoria da visão da organização na sociedade – responsabilidade social.
6.3. Público alvo
Universidades;
Hospitais;
Escolas;
Prédios comerciais;
Grandes condomínios;
Prestadoras de serviço em saneamento.
7. PROJETOS DE ENGENHARIA
A SANOVA desenvolve projetos de engenharia, contemplando todas as áreas do saneamento.
7.1. Descrição
Os projetos básicos de engenharia abrangidos no escopo da SANOVA são:
a) Abastecimento de água
Projeto de Estações de Tratamento de Água (ETA);
Projetos de rede de água com uso da modelagem;
Projeto de estações elevatórias de água.
b) Esgotamento sanitário
Projetos de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE);
Projetos de rede de esgotamento sanitário;
Projeto de estações elevatórias de esgoto.
c) Drenagem Urbana
Projetos de macro e micro drenagem.
d) Resíduos Sólidos
Projetos de gerenciamento de resíduos sólidos com base na lei 12.305/2010 que institui a política nacional de resíduos sólidos.
e) Projetos complementares
Hidro-sanitário;
Preventivo hidráulico contra incêndios;
Captação de águas pluviais.
7.2. Público alvo
Prestadoras de saneamento;
Loteamentos e condomínios;
Prédios comerciais e indústrias;
Universidades;
Empresas de engenharia.
Curso de Epanet
Capacitação em modelagem e simulação hidráulica para sistemas de abastecimento
de água.
Serviços
Os modelos hidráulicos computacionais são representações de uma parte ou de todo um sistema real de distribuição
de água existente ou que se pretende projetar. O modelo hidráulico, basicamente, é formado por duas partes:
uma base de dados e um software de modelagem. A base de dados contém informações que descrevem a infra-estrutura
do sistema (tubulações, reservatórios, estações elevatórias), demandas de água, regras operacionais, entre outros.
Já o software de modelagem é responsável por compilar e equacionar todas as informações inseridas de modo a
fornecer respostas tais como: pressão e vazão na rede, variação dos níveis dos reservatórios e status de bombas e válvulas.
Definir o propósito da modelagem;
O termo Setorização refere-se, geralmente, ao zoneamento clássico a partir de um reservatório apoiado ou enterrado,
configurando-se basicamente duas zonas de pressão: zona baixa (comandada pelo nível do reservatório apoiado ou enterrado)
e a zona alta (comandada pelo nível de um reservatório elevado – torre ou cota piezométrica da saída de uma estação elevatória).
a) Perda Real: também conhecida como perda física, é o volume
de água produzido pela companhia que não chega ao consumidor, ou seja, que
não é medida no hidrômetro (micromedição), devido a vazamentos nas adutoras,
redes de distribuição e extravasamento de reservatórios.
b) Perda Aparente: também conhecida como perda não-física ou perda comercial,
é o volume de água produzido pela companhia, consumida pelo cliente, mas que não é contabilizado,
devido a erros de medição dos hidrômetros, ligações clandestinas, violação nos hidrômetros e falhas
no cadastro comercial da companhia.
O termo eficiência energética diz respeito a uma atividade que procura otimizar o uso de fontes de energia
ou ainda que consista em usar menos energia para fornecer a mesma quantidade de valor energético. Nos casos das
companhias de saneamento, a grande “fatia” responsável pelo consumo de energia elétrica está associada ao consumo
dos conjuntos motor-bomba. Em muitos casos, as companhias operam abaixo de uma eficiência apropriada para garantir
que seus clientes não fiquem sem água. Com base nisto, a SANOVA desenvolve estudos por meio de modelos
hidráulicos abordando: 
O PURA – Programa do Uso Racional da Água é um estudo sistemático com o objetivo de reduzir o consumo de água através de ações de base
tecnológica, institucional e educacional. Seu estudo estrutura-se basicamente em três etapas: avaliação prévia, diagnóstico de consumo
e plano de intervenção. A implementação de um PURA consiste em sistematizar as intervenções que devem ser realizadas em uma edificação,
de tal forma que as ações de redução do consumo sejam resultantes de amplo conhecimento do sistema, garantindo sempre a qualidade necessária
para a realização das atividades consumidoras, com o mínimo de desperdício.
