Nível econômico de perdas em sistemas de abastecimento de água por distrito de medição e controle

Orientadora: Profa. Dra. Selma Aparecida Cubas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 30/04/2019

Inclui referências: p. 185-202

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar o nível econômico de perdas nos distritos de medição e controle (DMCs) pertencentes ao Sistema de Abastecimento Integrado de Curitiba e Região Metropolitana (SAIC), que é de concessão da Companhia de Saneamento do Paraná - SANEPAR. A metodologia da pesquisa foi dividida em quatro etapas: na etapa preliminar foi feita a seleção e levantamento de dados referentes ao período de Janeiro a Dezembro de 2017 para delimitação da área de estudo; na etapa 1 foram determinadas e avaliadas as perdas reais e aparentes por meio do método do balanço hídrico da International Water Association (IWA) e aplicados indicadores e índices de avaliação; na etapa 2 se determinou o nível econômico das perdas reais pelo modelo de Wyatt (2010) e o nível econômico das perdas aparentes pela diretriz de troca de hidrômetro; na etapa 3 foi proposto um modelo simplificado, que integra os aspectos relacionados às perdas de 2017 aos econômicos, utilizando como base os resultados das etapas 1 e 2. Foram selecionados 92 DMCs (84% do SAIC) para avaliação, considerando a disponibilidade de informações ininterrupta dos 12 meses do ano de 2017, sendo que o valor total para as perdas reais foi de 2.577 L/s (78% das perdas totais) o que se aproxima da capacidade de dois sistemas produtores do SAIC, aproximadamente. Avaliando as perdas reais nos diferentes DMCs, observou-se a complexidade do sistema de abastecimento de água (SAA) formado pelo SAIC, em função das diferentes características dos DMCs, incluindo extensão de rede, pressão e número de ligações. Os valores do Indicador de Perdas reais por Ligação (IPLr 2017) variaram entre 56,1 L/ligação.dia a 1.480,8 L/ligação.dia, e os valores de Índice de Vazamento da Infraestrutura (IVI 2017) variou entre 2,3 a 27,7. Quanto ao Indicador de Perda Aparente por Ligação (IPLa 2017) obteve-se valores entre 7,5 L/ligação.dia a 550,9 L/ligação.dia, sendo identificadas as áreas em que as perdas aparentes são próximas ou superiores as perdas reais, cuja ação pode ser imediata e menos complexa. Para o cenário econômico, observou-se que há um potencial de redução considerável, uma vez que o IPLr econômico variou entre 49,8 L/ligação.dia a 736,1 L/ligação.dia, e o IVI econômico obtido foi entre 1,9 a 9,5. Quando se avaliou o IPLa econômico, os valores foram de 7,5 L/ligação.dia a 505,6 L/ligação.dia, muito próximo aos observados no ano de 2017, uma vez que corresponde apenas a troca periódica de hidrômetros, já estabelecido nas diretrizes de troca da companhia. Destaca-se, também, que as perdas relacionadas ao nível econômico devem ser inseridas como um dos cenários dos Planos Diretores de Água, sendo uma ferramenta de planejamento quanto à estimativa do volume de ampliação do sistema produtor e para estabelecer estratégias de gestão de perdas em SAA, principalmente para o SAIC. Por fim, foi proposto um modelo simplificado que permitiu avaliar o sistema sob uma perspectiva global e integrando aspectos das condições atuais do sistema aos aspectos econômicos. Palavras-chave: Sistemas de Abastecimento de Água. Perdas de água. Nível econômico de perdas. Balanço Hídrico. Indicadores e Índices de avaliação de perdas.

Abstract: The objective of this study was to evaluate the economic level of losses in the district metering areas (DMAs) of the Integrated Supply System of Curitiba and Metropolitan Region (SAIC), which is managed by the Companhia de Saneamento do Paraná - SANEPAR. The methodology of the research was divided in four stages: in the preliminary stage the selection and data collection related to the period from January to December of 2017; in stage 1, the actual and apparent losses were determined and evaluated using the International Water Association (IWA) water balance and indicators and indexes were applied; step 2 determined the economic level of the real losses by the model of Wyatt (2010) and the economic level of the apparent losses by the hydrometer change guideline; a simplified model was proposed in step 3, which integrates the aspects related to the existing losses to the economic ones, based on the results of steps 1 and 2. 92 DMAs were selected (84% of the SAIC) for evaluation, considering the availability of information at 12 months of 2017, the total value for 2017 losses was 2,577 L/s (78% of total losses), which refers to the capacity of approximately two SAIC producing systems. When evaluating the actual losses in different DMAs, we were able to observe the complexity of SAIC's Water Supply System (WSS), depending on the different characteristics of the DMAs, including network extension, pressure and number of connections. The actual loss per connection (IPLr 2017) values ranged from 56.1 L/connection.day to 1,480.8 L/connection.day, and the Infrastructure Leakage Index (IVI 2017) ranged from 2.3 to 27.7. Regarding the apparent loss per connection (IPLa 2017), values ranging from 7.5 L/connection.day to 550.9 L/connection.day, with areas where apparent losses are close to or greater than real losses, whose action may be immediate and less complex. For the economic scenario, there is a considerable reduction potential, since the economic IPLr ranged from 49.8 L/connection.day to 736.1 L/connection.day, and the economic IVI obtained was between 1.9 to 9.5. When the economic IPLa was evaluated, the values were 7.5 L/connection.day to 505.6 L/connection.day, very close to those observed in 2017, since it only corresponds to the periodic exchange of hydrometers, already established in the company's guidelines. It should also be noted that the losses related to the economic level should be included as one of the scenarios of the Water Master Plans, being a planning tool in estimating the volume of expansion of the producer system and establishing strategies for losses management in WSS, mainly for SAIC. Finally, a simplified model was proposed that allowed evaluating the system from a global perspective and integrating aspects of the current conditions of the system to the economic ones. Keywords: Economic level of losses. Economic loss. Water balance. Losses in Water Supply Systems. Water Supply Systems.