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AVALIAÇÃO DE PERDAS EM SETOR DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA EM CRUZ DEREBOUÇAS, MUNICÍPIO DE IGARASSU, ESTADO DE PERNAMBUCO

Francisco de Assis Soares de Araújo1; Suzana Maria Gico Lima Montenegro2

Resumo: Este trabalho apresenta uma pesquisa feita cujo objetivo foi identificar, qualificar equantificar perdas de água no setor remembrado (105/110) da rede de abastecimento de água doDistrito de Cruz de Rebouças, Município de Igarassu – PE. Esse setor é alimentado por poçoartesiano e foi hidraulicamente isolado da rede de abastecimento à qual pertence. O sistema éoperado pela COMPESA – Companhia Pernambucana de Saneamento e foi escolhido como umestudo de caso visando a identificação de metodologias apropriadas à detecção e quantificação deperdas em sistemas de abastecimento de água, principais fontes de erro nas estimativas edificuldades em geral. Foram instalados dispositivos de medição de vazão, volume e detecção devazamentos, e efetuadas consultas aos cadastros técnico e comercial da concessionária. Com osdados disponíveis foi procedida estimativa de perdas físicas e não físicas. Estimou-se a perda globalem 32,26%. Do total de perdas, estimaram-se 4,65% de perdas físicas, 53,38% de perdas não físicase, 41,97% de perdas não classificadas. Finalmente, são formuladas sugestões para que o sistemaopere com taxas mínimas aceitáveis de perda de água, considerando-se os controles administrativo eoperacional integrados e sempre atualizados.

Abstract: This work presents the development of a research program aimed to identify, qualify andclassify water losses in a sector of the water supply network of the district of Cruz de Rebouças,Igarassu, Pernambuco. This sector is being supplied by a deep well and has been isolated from thesistem that is belongs. This sistem is operated by COMPESA-Pernambuco Water Supply Companyand has been chosen as a case study looking at to identify apropriated methodologies to thedetection and quantify of losses in water supply network, the mistakes take its source from theestimatives and difficulties in general. Some equipaments for measure of outflaw, capacity anddetection of leakages have been installed and analising comertial and technical date from the watersupply company records. The global water loss in the studied water suply network sector has beenestimated as 32.26%. The physical water losses have been estimated as 4.65%. The non-physicalwater losses correspond to 53.38% of the total water losses, and the remaining 41.97% have beenclassified as others. Final sugestions are withdrawn with respect to administrative and operationalcontrol actions aimed at the condition for the operation of the system under minimum water lossesoccurance.

Palavras-Chave: perdas em setor de abastecimento de água, detecção de perdas com hidrômetro-padrão.

1 Professor da Escola Politécnica de Pernambuco – UPE, Av. Getúlio Vargas, 940/201, Bairro Novo, Olinda-PE, CEP53.030-010, Fone: 0xx81-3439.1796, Fax: 0xx81-3429.6689, E-mail: fassis@nlink.com.br2 Professora da Escola de Engenharia–UFPE-CT, Av. Acadêmico Hélio Ramos, s/n, CEP 50740-530, Recife-PE. Fone:0xx81-3271.8709, E-mail: smglm@npd.ufpe.br

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INTRODUÇÃO

As redes de abastecimento de água são dimensionadas com o fim de promover, em condiçõessatisfatórias, o recebimento da fonte produtora e a distribuição do líquido aos consumidores, combons desempenhos técnico-operacional e econômico-financeiro. Deve-se ainda prever algumas situações decorrentes de fatores adversos que o sistema estejasubmetido, como por exemplo, danos e conseqüências que podem advir das variações de pressão ede vazão, originando avarias em tubos, conexões e demais singularidades, daí resultando emvazamentos na rede. Atualmente, pesquisa detalhada em redes de distribuição de água tem sido uma estratégiaadotada na intenção de se conhecer com profundidade as condicionantes de uma rede deabastecimento de água. As empresas de abastecimento de água no Brasil, comumente operam com índices de perdas quevariam entre 30% e 60% em média, apesar de que, existem localidades em que a perda é maior,como no caso do Sistema de Abastecimento de Água-SAA da cidade de Juazeiro no Estado daBahia, onde o índice de perdas em 1998 atingiu 71%, sendo esse um dos motivos pelos quais foiimplantado o Projeto Piloto-PP do Plano Nacional de Combate ao Desperdício de Água-PNCDA(MIRANDA et al, 1998). Na Região Metropolitana do Recife – RMR-PE, o volume de água não contabilizado é da ordemde 50% do volume distribuído. Estas perdas concorrem para a operação deficiente sob o ponto devista técnico, instigando a descontinuidade no fornecimento de água, comprometendo as finanças daempresa de abastecimento de água, bem como seu conceito junto ao público consumidor. As perdas estão relacionadas a aspectos técnicos - vazamento na rede de distribuição e nosramais prediais, bem como a aspectos comerciais - ligações clandestinas, submedições demedidores, avarias e desvios fraudulentos de hidrômetros. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma pesquisa feita com o objetivo de identificar,qualificar e quantificar perdas em um setor de abastecimento de água do Distrito de Cruz deRebouças, Município de Igarassu, PE. O município integra, juntamente com outros treze, a RegiãoMetropolitana de Recife. Esse setor é alimentado por poço artesiano e foi hidraulicamente isolado da rede deabastecimento a qual pertence sendo escolhido como um estudo de caso, visando a identificação eavaliação de metodologias apropriadas à detecção e quantificação de perdas em sistemas deabastecimento de água.

Rede de abastecimento de água em Cruz de Rebouças

O trabalho de pesquisa foi feito pela necessidade de se conhecer o índice de perdas de água narede de abastecimento de Cruz de Rebouças, tomando-se por referência um setor, hidraulicamenteisolado, podendo servir de modelo para a rede como um todo, e até mesmo para outros sistemas deidênticas características. A pesquisa foi feita em dois setores remembrados em um único setor da rede de abastecimentode água do Distrito de Cruz de Rebouças, Município de Igarassu-PE, e foi desenvolvida através dosestudos sobre perdas totais e suas classificações. A rede está dividida em setores comerciais (105, 110 e 115) e abastecida pelos poços (P-2-4) e(P-2-7), onde se denotava incompatibilidade técnica com os requisitos para a condução da pesquisa,uma vez que o regime de abastecimento de água na área sofria intermitência. Os dois setores deabastecimento de água em estudo não atendiam aos requisitos da pesquisa por não dispor deabastecimento contínuo. Visando a solução deste problema, foram desenvolvidos dois sistemas deautomação para a operação dos poços, de forma a permitir o abastecimento dos setores semintermitência. A pesquisa foi completamente voltada para o setor (105/110), setor este que é conseqüência doremembramento dos setores (105) e (110), tendo como fonte de produção o poço (P-2-7) que

3

K.V.KQ dccP=

alimenta um reservatório do tipo “apoiado” que abastece o referido setor, isolado fisicamente dorestante da rede. Com isto, foi executada uma série de intervenções na rede de distribuição, nointento de se conseguir estanqueidade e isolamento entre as áreas de influência de cada fonte deabastecimento. Após concluídas as ações, foram realizados os devidos testes na rede de distribuição,onde foi constatado o isolamento hidráulico entre os setores.

Dispositivos instalados e medições

O setor (105/110) é constituído de um poço artesiano como fonte produtora, alimentando umreservatório do tipo apoiado com abastecimento por gravidade e dotado de funcionamento contínuo. Foi implantado um sistema de automação para evitar extravasamento do reservatório,abaixamento excessivo do nível dinâmico do poço e, permitir o abastecimento contínuo. A pesquisa foi desenvolvida em um período de 10 (dez) meses, através do levantamento dasperdas totais e suas classificações. Para o monitoramento das pressões foram instalados 10 manômetros registradores de gráficosem pontos de consumo mais afastados da distribuição e os de cotas mais elevadas, e foramcomparadas as leituras antes e depois das ações físicas de intervenção na rede. O trabalho de pesquisa no setor teve como principal objetivo à identificação das perdas de água esuas origens. Daí, havendo a necessidade de quantificá-las através dos medidores de vazão e DataLogger, bem como classificá-las por meio de hidrômetros-padrão, verificando-se submedição demicromedidores e subestimativas de consumos não medidos. Geofone foi empregado para detecçãode ligações clandestinas e vazamentos não visíveis, além de consultas a registros de ocorrências naverificação de outros tipos de perdas

METODOLOGIA

Iniciou-se com a determinação da produção de água do poço, utilizando-se do tubo de Pitotmodelo Cole, desenvolvendo-se trabalhos de campo e cálculo de seus coeficientes e parâmetros,utilizando-se de equações, tabelas e ábacos. Em seguida, passou-se a determinar o volume de água distribuído ao setor, pelas leituras doregistrador contínuo tipo Data Logger interligado ao macromedidor instalado na tubulação de saídado reservatório apoiado. Os volumes de água consumidos foram determinados consultando-se as folhas de controle damicromedição no setor e pelas estimativas de consumo dos pontos não medidos. Conhecidos os volumes de água distribuídos ao setor e consumidos, as perdas totais foramquantificadas. Essas perdas foram classificadas empregando-se o geofone eletrônico para detecçãode vazamentos não visíveis e ligações clandestinas e, por consultas a documentos com registros dealterações envolvendo perdas. Técnicas foram aplicadas com o auxílio de hidrômetros-padrão instalados em série com osmedidores existentes para avaliação de submedições e fraudes nesses medidores. Os hidrômetros-padrão também foram utilizados na subestimativa de consumos não medidos, sendo instalados empontos estratégicos para medição desses consumos.

Medição da produção do poço

A capacidade de produção do poço que alimenta o setor foi medida com o emprego do tubo dePitot, obedecendo-se a uma seqüência de atividades de campo e aplicação de equações. Levando-se em consideração os fatores de correção conseqüentes da intervenção na tubulaçãoquando da utilização do Pitot e acessórios auxiliares como o manômetro “U“ e o galgador, acapacidade de produção do referido poço, QP, foi calculada pela expressão:

(1)

4

K.A.K.FK peavc =Sendo:

Onde:

Kc - coeficiente ou fator de área (m2)Vc - velocidade média central (m/s);Kd - coeficiente de correção da densidade do líquido manométrico.FV - fator de velocidade;Ka - coeficiente de correção devido à variação entre diâmetros real e nominal.Ae - correção da área efetiva devido a introdução do Pitot (m2);Kp - coeficiente de correção da área devido a projeção do registro de derivação;

Fator de velocidade

O fator de velocidades FV, Equação (3), foi calculado pela média das raízes quadradas dosvalores das deflexões, d, obtidas com o auxílio do gráfico conforme a Figura 1, nas interseções daslinhas horizontais dos raios médios, Rn, com a curva de velocidade, exceto a central, dividida pelaraiz quadrada da deflexão central, dc.

Coeficiente de correção do diâmetro

O coeficiente de correção do diâmetro foi calculado pela Equação

O diâmetro real interno do tubo de saída do poço, no ponto de interseção onde foi implantado oTap, foi calculado com o uso do galgador (calibre).

Coeficiente de correção da área devido à projeção do registro de derivação

O registro de derivação, Tap, devido à sua introdução, provoca redução de área na seção datubulação que sai do poço no ponto de inserção, sendo necessária a sua correção através docoeficiente de área-KP.

Coeficiente de correção da densidade do líquido manométrico

Ao Tubo de Pitot foi interligado um manômetro “U”, com o líquido manométrico formado portetracloreto de carbono diluído com benzina adicionado a um corante, com densidade relativanominal de 1,60. O líquido manométrico teve sua densidade corrigida do seu valor nominal para o valor real,variação esta ocasionada em função da temperatura na oportunidade da medição da produção dopoço. A densidade real, dr, do líquido manométrico foi calculada pela Equação (5) levando-se emconsideração 06 (seis) medições das relações entre diferentes colunas de água e respectivas colunas

d

d

c n

n

F 1V

∑= (3)

=

Dn

Dr2

Ka (4)

(2)

5

do líquido manométrico para cada equilíbrio, no manômetro “U”, sendo ha a coluna de água e, hm,a coluna do líquido manométrico, conforme o Quadro 3.

O coeficiente de correção da densidade do líquido manométrico foi calculado pela Equação (6),sendo dn o diâmetro nominal do tubo de saída do poço.

Medição da água destinada ao consumo

Os volumes de água medidos e destinados ao consumo, foram os considerados com base nomonitoramento, possibilitando assim a emissão de relatórios gerados pelas leituras do Data Loggerinterligado ao macromedidor eletromagnético instalado no tubo de descida do reservatório apoiado,no período de janeiro a outubro de 2.000. Considerando que o macromedidor de vazão é um equipamento que, pelo seu uso contínuo,tende à fadiga e desgastes dos seus componentes, e ainda pelas condições em que é normalmentesubmetido, como variação de temperatura e qualidade da água, provocando muitas vezes corrosão eencrostamentos, apresenta erros por submedição dando margem às perdas de água. A submedição do macromedidor instalado no tubo de descida do reservatório, pôde ser estimada,a princípio, “In Loco” por processo empírico de cubagem, comparando-se leituras do medidor erespectivas diferenças de volumes no reservatório. Este índice foi considerado nos cálculos de perdas do volume de água ofertado ao setorutilizando-se da Equação (7)

VVI

O

MM = (7)

Medição do consumo de água

A medição do consumo de água do setor (105/110) foi feita analisando-se por faixas ecategorias de consumidores, pelos números de ligações e economias e, considerando as condiçõesdo consumo, ou seja, para pontos de consumo com hidrômetros instalados, estando estes commedição real ou medição pela média das três últimas leituras, quando o medidor apresentavaalguma irregularidade por ocasião da leitura do mês em curso. Quanto às ligações não medidas, aconcessionária definiu taxas de consumo com valores entre 10 e 30 m3/mês após análise sumáriadesses consumos.

Volume total de água perdida e índice de perda total

As Equações (8) e (9) representam, respectivamente, volume das perdas totais, VP, e índice deperda total, IP, ou seja, são correspondentes a todas as perdas físicas e não físicas que ocorreram nosetor de abastecimento, desde a oferta no reservatório apoiado até o consumo.

(5)

n

n

1 hmha

1dr∑

+=

11

dndrKd −

−= (6)

( )100

VVVVIP x

O

EmO +−=

(8)( )VVVVP EmO +−=

(9)

6

Sendo:- Vm (volume micromedido) a soma das leituras dos hidrômetros instalados nos diversos pontos de

consumo do referido setor;- VE (volume estimado) a soma dos volumes estimados dos pontos de consumo que não dispõem

de medidores (considerado de 10 a 30 m3/mês por ponto de consumo não medido, dependendo dafaixa de consumo presumível).

Determinação das perdas totais

Inicialmente as perdas totais foram quantificadas e, em seguida, qualificadas, utilizando-se deinstrumentos de medição – macro e micromedidores de vazão; registrador contínuo - Data Logger;instrumentos de detecção - geofone eletrônico; consultas aos arquivos da concessionáriaenvolvendo alterações com perdas de água – comunicações sobre vazamentos, estouramento emanutenção da rede com perda de água.

Índices de submedição em micromedidores

O cálculo do índice de submedição da micromedição foi estabelecido com o emprego dehidrômetros novos, de classes metrológicas B e C, servindo-se como hidrômetros-padrão, dispostosem série com os hidrômetros existentes nos pontos de consumo. Foram empregadas condições para o cálculo do índice de submedição, através de umaamostragem que pudesse representar de maneira o mais real possível a submedição do sistema ouda rede de abastecimento como um todo, servindo de parâmetro, não só para o referido setor ou arede, mas também no dimensionamento de sistemas de abastecimento idênticos. O índice de perda de submedição, Ism, de micromedidores instalados em pontos de consumo foicalculado pela Equação (10).

Onde:- VmP é o volume medido pelo hidrômetro-padrão instalado em série com o existente;- Vm é o volume medido pelo hidrômetro existente no ponto de consumo.

Medição do índice de subestimativa de consumo não medido

O índice de perda por erros cometidos na estimativa dos volumes de consumos dos “pontos nãomedidos”, IsE, foi avaliado instalando-se 10 (dez) hidrômetros classe metrológica B em pontosespecialmente escolhidos (nas proximidades das interligações do tubo da rede com o ramal predial),sem ônus adicionais para os consumidores envolvidos, sendo monitorados com leituras regulares -VmP e comparados com os valores antes estimados - VE. Este índice foi calculado pela equação (11)a seguir

Medição de vazamentos

Foi constituída uma “turma de vazamentos”, que, no período de intervenção na rede, percorreutoda a malha de distribuição à procura de vazamentos visíveis, localizando e eliminando essespontos de vazamento. Para identificação de vazamentos não visíveis, foi feita uma varredura na rede de distribuiçãopor técnicos equipados com geofone eletrônico.

( )x100

VVV

ImP

n

1mmP

sm ∑∑ −

= (10)

( ) 100x

VVV

ImP

n

1EmP

sE ∑

∑ −= (11)

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Medição do volume de água em ligações clandestinas

O volume recuperado foi estimado no período de 10 (dez) meses e o valor foi computado noíndice de subestimativa, IsE, e considerado como consumo estimado corrigido.

Fraudes em pontos de consumo

Para detecção de fraudes em medidores instalados em pontos de consumo, foi feita vistoria aoacaso em diversos pontos, além de vistoriar os próprios pontos em que foram instalados oshidrômetros-padrão.

Estimativa do extravasamento no reservatório

Esta estimativa foi conseguida, consultando-se os registros de alterações sobre as perdas porextravasamento do reservatório que alimenta o setor (105/110).

Outras perdas

Outros tipos de perdas, verificadas no setor de abastecimento no período considerado, poderiamser conhecidos consultando-se os históricos de alterações, porém, essas perdas não foramregistradas pela concessionária. As perdas totais ocorridas no sistema em estudo foram calculadas a cada mês pela diferençaentre os volumes de água ofertado e consumidos e, computadas para todo o período de estudo. Comisto, a diferença entre as perdas totais e as classificadas, chamada “OUTROS”, foram as perdas quenão puderam ser identificadas

RESULTADOS

Medição da vazão do poço

Foi calculada a vazão do poço através das Equações (1) e (2), cujos termos foram encontradosconforme o desenvolvimento a seguir.

Fator de velocidade

O Fator de velocidade foi calculado com base no gráfico de velocidades, Figura 1, formado como uso do Pitot Cole por ocasião da medição da produção do poço. O Quadro 1 mostra os diferenciais de pressão di3, correspondentes aos pontos D eqüidistantes.Rn são os valores dos raios médios dos anéis de igual área em que foi dividida a seção reta do tubode saída do poço. Os valores d são os diferenciais de pressão correspondentes aos pontos decruzamento das linhas horizontais de Rn com a curva de velocidades no gráfico da Figura 1.

Quadro1: Diferenciais de pressão correspondentes aos respectivos raios médiosD(mm) 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150di (cm) 11,4 15,0 16,0 16,3 16,3 16,2 16,0 16,1 15,6 13,8 13,4Rn(mm) 3,85 12,25 21,97 33,92 51,28 75 98,72 116,08 128,03 137,75 146,15d (cm) 12,60 14,70 15,60 16,20 16,30 16,2* 16,10 15,80 14,60 13,80 13,50*Diferencial de pressão central-dc.

3 Diferenciais lidos por ocasião da medição da produção do poço

8

Os diferenciais de pressão d, dos respectivos pontos Rn, foram assinalados no gráfico, conforme aFigura 1.

Cruz de Rebouças - Poço (P-2-7) EP 068-E-006Gráfico de Velocidades (m/s)

12,6014,70

15,60

15,8014,60

13,80

16,20

16,30

dc=16,20

16,10

13,50

0

15

30

45

60

75

90

105

120

135

150

11 12 13 14 15 16 17

Diferenciais-d (cm)

Diâ

met

ro (

mm

)

Figura 1: Gráfico de Velocidades formado com o uso do tubo de Pitot

Aplicando-se na Equação (3) os diferenciais de pressão d e dC, o Fator de velocidade encontradofoi FV=0,96.

Correção do diâmetro

A correção do diâmetro do tubo de saída do poço foi feita medindo-se o diâmetro real com ogalgador (altura do gancho= 25mm). O diâmetro real encontrado foi Dr=154 mm. Conhecendo-se odiâmetro nominal da canalização, Dn=150 mm, utilizando-se da Equação (4), foi encontrado ocoeficiente de correção do diâmetro Ka =1,054.

Correção de área efetiva

A correção da área devido à introdução do Pitot na tubulação, foi calculada pela diferença entre aárea da seção do tubo, com diâmetro de 150mm e a área do Pitot introduzido, onde foi encontradoAe = 0,017188 m2.

Coeficiente de correção da projeção do registro de derivação

Em função do diâmetro nominal do tubo, 150mm, e do comprimento do registro-Tap neleintroduzido (1,0 mm), o coeficiente encontrado foi Kp=0,998.

Coeficiente de área

Aplicando os valores anteriormente calculados na Equação (2), o coeficiente de área encontradofoi KC=0,01736 m2.

Velocidade central

O Quadro 2 indica as 10 (dez) velocidades conforme as respectivas deflexões manométricas, queforam medidas no centro geométrico da seção do tubo de saída do poço, no ponto de inserção, com

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o uso do Pitot, onde as leituras foram efetuadas através do manômetro “U” a cada minuto. Com isto,a velocidade central média encontrada foi Vc=1,198 m/s, que corresponde à média das velocidades.

Quadro 2:Velocidade central pelo diferencial de pressãoHora Deflexão

(mm)Velocidade

(m/s)16:15 16,1 1,20116:16 16,2 1,20516:17 16,0 1,19716:18 15,9 1,19416:19 16,3 1,20916:20 16,2 1,20516:21 16,0 1,16016:22 16,9 1,19416:23 16,2 1,20516:24 16,2 1,205

Coeficiente de correção da densidade do líquido manométrico

O Quadro 3 mostra o somatório das relações entre as colunas de água e líquido manométricoque, aplicada à Equação (5) verifica-se a densidade real, sendo esta aplicada à Equação(6), ocoeficiente encontrado foi Kd=1,02.

Quadro 3: Densidade real, dr, do líquido manométricoN0 ha hm ha/hm1 0,75 1,10 0,682 1,10 1,85 0,593 1,70 2,75 0,624 2,15 3,50 0,615 3,05 5,10 0,606 4,40 7,50 0,59

Σ (ha/hm) 3,69Média (ha/hm) 0,62

dr = 1,62

Produção do poço

Substituindo os valores, anteriormente calculados, na Equação (1), o valor encontrado para acapacidade de produção do poço foi QP=1.832,82 m3/dia. Na Figura 2 é apresentado gráfico do comportamento de vazão da curva de produção do poço,relativo ao período de 01 a 08 de maio de 2000, extraído do Data Logger interligado aomacromedidor instalado na tubulação de saída do poço.

10

Figura 2: Curva da produção do poço que alimenta o setor (105/110)

Medição da água destinada ao consumo

A Figura 3 apresenta o gráfico do comportamento de vazão medida entre 01 e 08 de abril domesmo ano, extraído do registrador contínuo.

Figura 3: Gráfico de vazão ofertada ao setor (105/110)

Após esta operação o medidor foi destinado ao laboratório de hidrômetros da concessionáriapara calibragem, oportunidade em que se constatou um índice de macromedição, IM, de 97%. Esteíndice foi considerado nos cálculos de perdas do volume de água ofertado ao setor utilizando-se daEquação (7), ou seja: VO= VM/0,97, onde VO (volume ofertado) é o volume total de água quepassou pelo macromedidor e, VM (volume macromedido), o volume que foi extraído da leitura domacromedidor instalado na saída do reservatório apoiado que abastece o setor em estudo, com oauxílio do Data Logger.

Medição do consumo de água

O Quadro 4, a seguir, mostra o acompanhamento da micromedição no setor (105/110),correspondente ao período de janeiro a outubro de 2000.

Quadro 4: Acompanhamento da micromediçãoCRUZ DE REBOUÇAS SETOR (105/110) ANO- 2000

ITEM JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT TOTALN0 DE LIGAÇÕES SEM

HIDRÔMETRO 85 114 100 95 89 77 83 79 67 83 872

N0 DE LIGAÇÕES COMHIDRÔMETRO 1685 1699 1688 1704 1710 1693 1701 1702 1701 1705 16988

N0 DE LIGAÇÕESCOM MEDIÇÃO REAL 1423 1417 1416 1386 1382 1408 1370 1368 1375 1384 13929

N0 DE HIDRÔMETROSINSTALADOS 12 10 13 28 25 12 16 12 12 8 148

11

N0 DE HIDRÔMETROSSUBSTITUÍDOS 32 - 5 6 13 5 5 6 8 4 84

COM HIDRÔMETROCONSUMO R EAL 17256 19089 15994 17153 17722 17741 16026 16865 16785 15990 170621

CONSUMO P/MÉDIA* 2859 2831 3146 2841 2758 3270 2655 2738 2780 2649 28527SOMA - Vm 20115 21920 19140 19994 20480 21011 18681 19603 19565 18639 199148

SEM HIDRÔMETRO(ESTIMADO)-VE

1080 1422 1225 1135 1125 995 1085 1022 1195 972 11256

VO

LUM

ES (m

3 )

TOTAL(com e sem hidrômetro) 21195 23342 20365 21129 21605 22006 19766 20625 20760 19611 210404

*Registro de consumo pela média das (03) três últimas leituras

Volume total de água perdida e índice de perda total

O Quadro 5 apresenta os resultados mensais e globais correspondentes aos volumes ofertados,medidos e estimados bem como os índices de perdas totais. Este Quadro fornece o resumo dasituação em que se encontra o setor quanto às perdas de água, baseado nas submedições demedidores instalados em pontos de consumo e nas subestimativas de consumos de pontos nãomedidos.

Quadro5 : Volumes e Índice de Perda Total no Setor (105/110)VOLUMES DE ÁGUA (m3) ÍNDICE (%)MÊS VO Vm VE VP IP

JAN 28865 20115 1080 7670 26,57FEV 33905 19920 1422 12563 37,05MAR 30469 22140 1225 7104 23,32ABR 28634 19994 1135 7505 26,21MAI 32539 19408 1125 12006 36,90JUN 39869 23011 995 15863 39,79JUL 30212 18681 1085 10446 34,58AGO 29292 19565 1022 8705 29,72SET 29981 19565 1195 9221 30,76OUT 29640 18639 972 10029 33,84

TOTAL 313407 201038 11256 101113 32,26

Determinação das perdas totais

O valor das perdas totais no setor em estudo foi avaliado através de cálculos envolvendo osvolumes ofertado e consumido (medido e estimado).

O Quadro 9 apresenta os resultados mensais e globais correspondentes aos volumes ofertados,medidos e estimados bem como os índices de perdas totais, e ainda, fornece o resumo da situaçãoem que se encontra o setor quanto às perdas de água, baseado nas submedições de medidoresinstalados em pontos de consumo e nas subestimativas de consumos de pontos não medidos.

Índices de submedição em micromedidores

A estimativa foi feita considerando uma amostra de 18 (dezoito) hidrômetros-padrão. Esteshidrômetros-padrão foram instalados em caixas metálicas especiais implantadas no muro frontal doimóvel, do lado de fora, para evitar fraudes por by-pass.

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O Quadro 6 adiante mostra o resultado encontrado para o índice de submedição, Ism, com oshidrômetros-padrão instalados, ao final de 09 (nove) leituras monitoradas no período de 60(sessenta) dias, ou seja, uma média de uma leitura semanal.

Medição do índice de subestimativa de consumo não medido

O Quadro 7 mostra o resultado encontrado para o índice de subestimativa, IsE, com os 10 (dez)hidrômetros-padrão instalados, ao final de 09 (nove) leituras monitoradas no período de 60(sessenta) dias.

Quadro 6: Índice de submedição em micromedidoresHidrômetros Leituras (m3)

N0 Classe Vm VmP VmP - Vm

N0 deEconomias

1 B 72,30 77,50 5,20 032 B 72,30 87,30 6,30 -3 B 121,70 132,82 11,17 044 C 138,80 154,0 15,20 045 C 94,60 99,90 5,30 -6 B 91,37 97,40 6,03 -7 C 103,00 116,40 13,40 -8 C 221,30 259,50 38,20 039 B 88,45 92,50 4,05 -10 C 138,30 152,24 13,94 -11 B 69,00* 81,50 12,50 -12 B 117,40* 122,20 4,80 0413 B 92,00* 110,00 18,00 0214 B 86,50* 97,50 11,00 0215 B 123,00* 138,50 15,50 0416 B 78,00* 89,00 11,00 -17 B 88,50* 101,00 12,50 -18 B 94,00* 110,50 16,50 02

SOMA 1150,77 1269,56 220,59Ism = 17,38%

* Hidrômetro com mais de 10 anos

Quadro 7: Índice de subestimativa de consumos não medidos no setor (105/110)Hidrômetros Leituras (m3)

N0 Classe VmP VE VmP - VE

N0 deEconomias

1 B 38,60 20,00 18,60 022 B 31,40 20,00 11,40 -3 B 34,20 20,00 14,20 024 B 65,50 40,00 25,50 045 B 38,70 20,00 18,70 026 B 85,00 60,00 25,00 067 B 38,30 20,00 18,30 -8 B 77,50 40,00 37,50 049 B 36,60 20,00 16,60 02

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10 B 92,50 60,00 32,50 06SOMA 538,30 320,00 218,30

IsE = 40,55%

Medição de vazamentos

Os volumes de vazamentos visíveis foram os resultados das estimativas dos volumes perdidosnos pontos consertados, sendo computados nos meses de março-340 m3, maio-237 m3 e agosto-252m3, no total de 829 m3. Para identificação de vazamentos não visíveis, foi feita uma varredura na rede de distribuiçãopor técnicos equipados com geofone eletrônico, sendo localizado e eliminado 03 (três) pontos devazamento na rede, em conseqüência de perfurações, com diâmetro médio de 4 (quatro) mm. Foi estimada a vazão inicial de vazamento por ponto em 640 m3/mês, mas estando os pontos sobpressão de 2 kg/cm2, o coeficiente de descarga considerado foi de 0,63, com isto, considerou-se ovolume mensal calculado em 403 m3 para cada ponto de vazamento. Não se sabendo do tempo realde vazamento, o período considerado foi o da realização da pesquisa, ou seja, 10 (dez) meses, comvolume mensal perdido de 1.209 m3 e total de 12.090 m3.

Medição do volume de água em ligações clandestinas

Foram detectadas 07 (sete) ligações clandestinas, LC, utilizando-se o geofone e, por consultasaos cadastros técnico e comercial. Das ligações clandestinas detectadas, 02 (duas) foramregularizadas, 02 (duas) foram desativadas e 03 (três) foram colocadas em evidência, comoconsumos não medidos (arbitrada taxa mínima – 10 m3/dia) para posterior regularização. O volume recuperado foi estimado com base na Equação (11), conforme os seguintes cálculos: - Volume de água: correspondente ao volume estimado, VE, de 20 m3 (os volumes estimados

para os pontos de consumo não medidos variam de 10 a 30 m3, logo, foiconsiderado o valor intermediário);

- Período: 10 (dez) meses; - Correção: Considerou-se o índice de subestimativa de consumo não medido, incidente no setor

(105/110), ou seja, IsE=40,55%, que conforme os cálculos, tem-se: 40,55=(VmP -20)x100/VmP, logo VmP=33,64 m3/mês, para cada ligação clandestina detectada.

- Volume total mensal: V=33,64x 7=235,50m3.

Fraudes em pontos de consumo

Foram registradas em 07 (sete) pontos de consumo com fraudes dos tipos “by pass”,retardamento e dano intencionais em hidrômetro, detectados em conseqüência da instalação dehidrômetros-padrão. Essas perdas foram computadas para todo o período de estudo com base no volume calculadopara ligação clandestina menos o consumo mínimo estimado, ou seja, V=33,64-10=23,64 m3 a cadamês por ponto flagrado, perfazendo um total de 7x23,64=165,50 m3/mês.

Estimativa do extravasamento no reservatório

Consultando-se os registros de alterações sobre as perdas por extravasamento do reservatórioque alimenta o setor (105/110), constatou-se que no dia 24/set/2000 ocorreu um extravasamento doreservatório em conseqüência de problemas na LP (Linha Privada) do sistema de automação queinterliga o poço (P-2-7) e o reservatório apoiado, cujo volume perdido foi contabilizado pela ofertatotal no dia, 995,0 m3, e pelo tempo de ocorrência do acidente que teve início às 6:00haproximadamente e a equipe da concessionária compareceu ao local às 16:05h (a demora se deu porter sido um fim de semana), sendo possível estimar o volume extravasado em 416 m3.

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Outras perdas

As perdas totais ocorridas no sistema em estudo foram calculadas a cada mês pela diferençaentre os volumes de água ofertado e consumidos e, computadas para todo o período de estudo, 10(dez) meses. Com isto, a diferença entre as perdas totais e as classificadas, são as chamadas“OUTROS”, perdas que não puderam ser classificadas.

O Quadro 8 mostra de maneira discriminada os volumes de perdas identificadas pela pesquisa eos Quadros 9 e 10 apresentam respectivamente, o índice de perdas totais (físicas e não físicas) e, oresumo dos volumes que se verificaram no período de estudo.

Quadro 8 : Volumes de perdas identificadas no setor (105/110)

TIPOS DE PERDAS N0 DE PONTOSDETECTADOS

VOLUMES (m3)RECUPERADOS

VAZAMENTOS VISÍVEIS 05 252,00

VAZAMENTOS NÃO VISÍVEIS 01 4.030,00

LIGAÇÕES CLANDESTINAS 07 2.355,00

FRAUDES 07 1.655,00EXTRAVASAMENTOS 01 416,00

OUTROS* 42.437,00TOTAL 21 51.145,00

* Correspondentes a perdas não classificadas

Quadro 9: Resumo das perdas de água no setor (105/110)Demonstrativo dos Percentuais de Perdas de Água

Vazamentos(Visíveis e Não Visíveis) 4,26%

Extravasamento 0,15%Perd

asFí

sica

s

Soma 4,41%Submedição de Hidrômetros 13,82%

Subestimativa(Pontos Não Medidos) 2,53%

Ligações Clandestinas 0,78%Fraudes em Medidores 0,54%

Perd

asN

ão F

ísic

as

Soma 17,67%

Não classificadas 8,50%

Out

ras

Perd

as

Soma 8,50%Total 30,58%

CONCLUSÕES

Produção do poço

A medição da produção de água do poço, correspondente ao volume mensal de 54.985 m3 foi degrande importância, considerando que este abastecia apenas o setor (105), cujo consumo médio era

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de aproximadamente 38% da capacidade total do poço. Com isto resolveu-se remembrar os setores(105) e (110) em um único, o setor (105/110), cujo volume médio mensal ofertado é de 30.400 m3,correspondente a 55% da sua capacidade de produção total. O poço (P-2-7) é uma fonte com produção residual capaz de atender a população atual e sedispor ao suprimento de outros setores da rede de abastecimento, caso haja necessidade.

Das perdas e índices de submedição e subestimativa

O objetivo do estudo foi conseguido, considerando que as perdas foram identificadas,quantificadas e qualificadas no seu contexto geral. Os resultados obtidos poderão servir comoparâmetros em trabalhos complementares destinados a própria rede à qual pertence o setor(105/110) e a outros sistemas de abastecimento de água com as mesmas características. Na classificação das perdas, usaram-se recursos disponíveis que possibilitaram a localização devazamentos não visíveis e ligações clandestinas, sendo assim eficientes na sua utilização. Omonitoramento foi levado a efeito com o emprego de registradores contínuos - Data Logger, demedidores e por consultas ao pessoal técnico-administrativo e acervo literário. O que foi conseguido contribui para um melhor desempenho técnico-operacional visando boasmanutenções corretiva e preventiva do sistema como um todo, desde a malha de distribuição à redede medidores. Dos valores de perdas descritos no Quadro 9, verifica-se que às perdas físicas - 4,41%correspondem a um percentual relativamente baixo. Das perdas não físicas - 17,67%, verifica-seque os maiores percentuais correspondem a submedição de hidrômetros e subestimativas deconsumos de pontos não medidos, o que foi conseguido, com muito êxito, pois os índices desubmedição- Ism de micromedidores instalados em pontos de consumo e, de subestimativas deconsumos não medidos- IsE, calculados com o auxílio de hidrômetros-padrão, constituíramparâmetros importantes que foram aplicados ao sistema como um todo. As perdas que não puderam ser classificadas foram da ordem de 8,50%.

BIBLIOGRAFIA

COELHO, A. C. Medição de água e controle de perdas. Rio de Janeiro: ABES, 1983. 339 p, 21 cm,volume 1, 2a edição. Bibliografia: p 119-132 e 229. ISNB 85-7022-016-2.DETECÇÃO DE VAZAMENTOS NÃO VISÍVEIS. Em Pauta - Revista ABENDE - Associaçãobrasileira de ensaios não destrutivos. CENTRE-Centro de Treinamento, São Paulo, pp. 27-29, 70-72, 2000.FRAGA, A. S. e MELLO, E. A Micromedição e o Sucesso do Programa de Redução de Perdas,1996, DMAE, Porto Alegre-RS, jan 2000. Disponível em:<http://www.terravista.pt/IlhadoMel/1314.perdas.htm> acesso em 18/01/00.GERMANOPOULOS, G. e JOWITT, P. Leakage reduction by excessive pressure minimization ina water supply network, Proc. Institution Civ. Engrs. Part 2, 1989, 87, June: 195-214, 1989.JOWITT, P. e XU, CH. Optimal valve control in water distribution networks, J.W.R.Pl.M., Vol.116, n0 4, July/August: pp 455-472, 1991.MIRANDA, E. C.; ALVES, R. F. F. e ROCHA, W. S. Projeto piloto, Programa nacional decombate ao desperdício de água - PNCDA, Versão preliminar, 33 p, pp 6, 1998.PEREIRA, P. C. B.; NOGUEIRA, S. S. M. e BÁGGIO, M. A. Redução de perdas através demodelo de gerenciamento da operação: Caso de Campo Grande. In: CONGRESSOINTERAMERICANO DE INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL, 26, Lima, 11 p, 1998.PERH-PE - Plano Estadual de Recursos Hídricos. Secretaria de Ciência, Tecnologia e MeioAmbiente, Diretoria de Recursos Hídricos. 1° Plano do Estado de Pernambuco, volume 3, 1998.REZENDE, T. C. Vazamento na rede distribuidora de água. Em Pauta - Revista DAE, São Paulo, n0

54, Ano 25, pp 68-69, 1964.

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Quadro 10: Quadro Geral dos Volumes de ÁguaCRUZ DE REBOUÇAS SETOR (105/110) ANO/2000

PONTOS DECONSUMO (m3) VOLUMES (m3)

OFERTA (m3)IM=97% MEDIDOS

Ism=17,38%NÃO

MEDIDOSIsE=40,55%

VAZAMENTOSMÊS

VM VO Vm VPM VE VPE

VP(m3)

IP(%)

VISÍVEL NÃOVISÍVEL

LIGAÇÃOCLANDES

TINAFRAUDES EXTRAVASA

MENTO OUTROS

JAN 27999 28865 20115 24346 1080 1817 7670 26,57 1209 235,5 165,5 1092FEV 32888 33905 21920 26531 1422 2392 1056331,16 1209 235,5 165,5 3372MAR 29555 30469 19140 23166 1225 2061 1010433,16 340 1209 235,5 165,5 3292ABR 27775 28634 19994 24200 1135 1909 7505 26,21 1209 235,5 165,5 915MAI 31563 32539 20480 24788 1125 1892 1093433,60 237 1209 235,5 165,5 4012JUN 28673 29560 21011 25431 995 1674 7554 25,55 1209 235,5 165,5 845JUL 29306 30212 18681 22611 1085 1825 1044634,58 1209 235,5 165,5 4167AGO 28413 29292 19603 23727 1022 1719 8667 29,59 252 1209 235,5 165,5 1984SET 29082 29981 19565 23681 1195 2010 9221 30,76 1209 235,5 165,5 416 2265OUT 28751 29640 18639 22560 972 1635 1002933,84 1209 235,5 165,5 3835

TOTAL 29400530309819914824104111256189349269430,58 829 12090 2355 1655 416 25778Legenda:VP = Volume de água perdido VPM = Volume de água que passou pelo micromedidorIP = Índice de perda de água VPE = Volume de água consumido pelo ponto estimado (não medido)