Fugas e perdas em sistemas de abastecimento de água

Abstract

Em Portugal, a Entidade Reguladora dos Serviços de Água e Resíduos (ERSAR) estima que, em média, cerca de 30% do volume de água captado, tratado e distribuído pelos sistemas de abastecimento não é faturado, chegando este valor, em casos mais graves a rondar os 70%. O combate às fugas e perdas é, portanto, imperativo tanto do ponto de vista de gestão dos recursos hídricos, como do ponto de vista económico-financeiro, social e ambiental. Assim, uma gestão eficiente e sustentável dos recursos hídricos torna-se, cada vez mais um desafio importante para as Entidades Gestoras de água.Perante esta temática, a presente dissertação aborda os conceitos de perdas reais e aparentes, balanço hídrico, zonas de medição e controlo – ZMC, métodos de deteção de fugas e simulação hidraúlica em sistemas de abastecimento. No Capítulo de revisão bibliográfica procura-se apresentar todos estes conceitos fundamentais para a compreensão do tema. A presente dissertação tem como principal objetivo a modelação hidráulica de sistemas de abastecimento, com recurso ao EPANET e à extensão WaterNetGen. Para tal, considerou-se como caso de estudo a ZMC de Chão do Bispo, sendo esta uma ZMC que pertence ao sistema de abastecimento da cidade de Coimbra e é gerida pela empresa Águas de Coimbra. Faz-se a comparação da modelação com base nos consumos da rede demand driven analysis- DDA e com base nas pressões da rede pressure driven analysis -PDA. Em primeiro optou-se por fazer a simulação para o dia de maior consumo, de acordo com os dados conhecidos e comparou-se os resultados obtidos com as duas simulações, DDA e PDA. Em seguida, para a mesma rede e para as mesmas condições simulou-se a ocorrência de um incêndio e comparou-se novamente os resultados obtidos com as simulações. Por último, com vista a redução de pressão na rede, instalou-se válvulas redutoras de pressão. Com este caso de estudo, procurou-se comparar os resultados obtidos pelas simulações DDA e PDA e perceber quais as principais diferenças e vantagens de cada simulação. Pretendeu-se também sensibilizar para a importância do combate de fugas e perdas, assim como, reforçar a importância da gestão da pressão numa rede.

In Portugal, the Water and Waste Services Regulatory Authority (ERSAR) estimates that, on average, around 30% of the volume of water collected, treated and distributed by the supply systems is not billed, with this figure, in some serious cases, standing at around 70%.The battle against leaks and losses is therefore imperative, both from the point both of view of the management of hydric resources and from an economic, financial, social and environmental point of view. Thus, an efficient and sustainable management of water resources increasingly becomes an important challenge for the Water Management Entities.In this context, this dissertation addresses the concepts of real and apparent losses, water balances, measurement and control zones - ZMC, leaks detection methods and hydraulic simulation in water supply systems. In the literature review chapter, the aim was to present all these fundamental concepts in order to understand the subject.The main goal of this dissertation is the hydraulic modelling of supply systems, using EPANET and the WaterNetGen extension. For this effect, the ZMC of Chão do Bispo was considered as a case study, being this a ZMC that belongs to the supply system of the city of Coimbra and is under the management of Águas de Coimbra company.The modelling was compared based on demand driven analysis (DDA) network consumption and pressure driven analysis (PDA) network pressures.In the first place, it was decided to perform the simulation for the day with the highest consumption, according to the known data and to compare the results obtained with the two simulations, DDA and PDA. Then, for the same network and for the same conditions the occurrence of a wildfire was simulated and the results obtained with the simulations were compared again. At last, in order to reduce the pressure in the network, pressure reducing valves were installed.With this case study, we tried to compare the results obtained by the DDA and PDA simulations and realize the main differences and advantages of each simulation. It was also intended to raise awareness of the importance of tackling leaks and losses, as well as to reinforce the importance of pressure management in a network.