Fugas e perdas em sistemas de abastecimento de água

Abstract

Estima-se que, até 2025, mais de 8 mil milhões de pessoas, em cerca de 48 países, irão enfrentar stresse hídrico ou situações de escassez de água. A par desta realidade os dados do Banco Mundial revelam que mais de 32 mil milhões de metros cúbicos de água tratada são perdidos anualmente nos sistemas de distribuição de água, em consequência da existência de fugas e perdas. No decurso da revisão bibliográfica foram estudadas diversas técnicas de quantificação de fugas e perdas e de equipamentos de combate às mesmas. A presente dissertação apresenta dois objetivos complementares. Um objetivo inicial consistiu na tentativa de obter coeficientes para as equações que regem as fugas e perdas nos sistemas, em particular nos orifícios, tirando partido de uma instalação experimental existente e construída para o estudo de fugas e perdas em sistemas pressurizados e para o estudo de afluências indevidas a sistemas de drenagem, no Laboratório de Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente, do Departamento de Engenharia Civil, da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Um segundo objetivo consistiu em comparar a modelação numérica de sistemas em pressão quando são utilizadas abordagens orientadas pela procura “demand-driven-analysis” (DDA) e orientadas pela pressão “pressure-driven-analysis”(PDA). Para tal foi utilizada a estrutura computacional, WaterNetGen (http://www.dec.uc.pt/~WaterNetGen), desenvolvida a partir do EPANET. Foram estudadas as diferenças entre modelos pressure-driven e demand-driven em 3 exemplos de redes de distribuição de água.

It is estimated that, till 2025, more than 8 billion people, across around 48 countries, will face hydric stress or water shortage situations. Alongside this reality, data from the World Bank, reveal that more than 32 billion cubic meters of treated water are annually wasted through water distribution systems, in consequence of the existence of leakage and losses. In the course of the bibliographic review, several leakage and losses quantifying techniques as well as preventing equipment were studied. The present dissertation presents two complementary objectives. An initial objective is to obtain coefficients for the equations that rule the leakage and losses in systems, particularly in orifices, taking advantage of an experimental setup and built for the study of leakage and losses in pressurized systems and the undue inflows in drainage systems, in the Laboratory of Hydraulics, Water Resources and Environment of Department Civil Engineering, Faculty of Science and Technology, University of Coimbra. A second objective is to compare the numerical modeling of the pressure systems with “demand-driven-analysis” (DDA) and pressure oriented approaches “pressure-driven-analysis” (PDA). For this purpose it was used the computational structure, WaterNetGen (http://www.dec.uc.pt/~WaterNetGen), developed from the EPANET. It were studied the differences between pressure-driven and demand-driven models in three examples of water distribution networks.