Indústria: Água

Produtos: WaterGEMS, SewerGEMS, WaterCAD

Usuários: Manila Water Company, AEGEA, Hidroing Ltd.

Países: Filipinas, Brasil, Croácia

outubro 09, 2017

Serviços Públicos de Água Capitalizam Modelagem Hidráulica para Minimizar TOTEX, Reduzir Riscos e Reduzir a Perda de Água

Os serviços públicos de água enfrentam um conjunto de desafios que vão desde a preparação para desastres até a conservação ambiental e redução das despesas totais (TOTEX), enquanto se prevê que melhorem o serviço. Três exemplos de nomeações para o Prêmio Be Inspired 2017 demonstram o papel fundamental dos aplicativos de modelagem hidráulica para alcançar os objetivos dos serviços públicos de água.

A Manila Water é uma concessionária de serviços públicos de água nas Filipinas que presta serviços de água e águas residuais a 24 cidades e municípios e opera mais de 100 instalações que servem 6 milhões de clientes na distribuição de água e no tratamento de águas residuais. As Filipinas estão no Círculo de Fogo do Pacífico onde os tremores de terra e erupções vulcânicas são frequentes. O Metrô Manila é vítima desta circunstância, uma vez que é geograficamente atravessado por vários sistemas de falha, incluindo o perigoso West Valley Fault System. As Filipinas são também assoladas por uma média de 20 furacões por ano.

Para abordar o alto nível de risco, a Manila Water realizou um estudo de Interrupção de Resiliência e Negócios (RBI) para determinar os sistemas e instalações mais vulneráveis em caso de desastres naturais. O estudo indicou que são inevitáveis danos significativos de cerca de 520 milhões de dólares americanos na infraestrutura de águas. Consequentemente, o Natural Calamity Risk Resiliency and Mitigation Master Plan foi elaborado em colaboração com o National Disaster Risk Reduction and Management Council (NDRRMC) e Local Government Units (LGU). O NDRRMC e as LGU proporcionaram um plano de resposta de emergência, assim como locais de polos de evacuação que serão usados em caso de uma catástrofe.

A Manila Water terá de garantir que estes polos identificados terão um abastecimento de água seguro e confiável em caso de emergência. O WaterGEMS foi usado para identificar e priorizar ativos críticos que exigem medidas de resiliência e contingência ao simular o efeito de perder um ou mais componentes do sistema de água e ver como os sistemas interligados reagiriam.

Com a aplicação das medidas de resiliência e contingência, foi realizada uma reavaliação do estudo RBI que estimou que os danos à propriedade e a interrupção dos negócios seriam reduzidos em 380 milhões de dólares americanos em caso de desastre natural. Além disso, analisando um benefício mais imediato do plano diretor, a Manila Water economizou um total de 30 milhões de dólares em seguro durante o período de concessão.

Diogenes Adelbert Voltaire B. Evangelista, engenheiro de análise e planejamento do sistema de água, disse: «A mitigação dos efeitos adversos de um desastre natural são uma corrida contra o tempo. O WaterGEMS da Bentley ajudou a Manila Water a minimizar a quantia de seu investimento enquanto maximiza a resiliência e contingência de suas instalações, ambos altamente benéficos para os clientes que serve.»

A Prolagos, uma concessionária da AEGEA, presta serviços de água e saneamento a cinco municípios na Região dos Lagos, no Rio de Janeiro, servindo 400.000 habitantes na baixa temporada e mais de 2 milhões na alta temporada. Atualmente, 93% dos residentes têm acesso ao abastecimento de água e 76 por cento a coleta e tratamento residuais. A Prolagos trabalha para melhorar os serviços de coleta e tratamento de resíduos com o ROI mais alto possível, enquanto realiza a descontaminação da Lagoa de Araruama para devolver os benefícios sociais, ambientais, econômicos e turísticos da região. A Lagoa de Araruama é a maior massa de água hipersalina em estado permanente do mundo. Em 1998, a lagoa foi completamente poluída, levando à morte de plantas e animais aquáticos. Esta poluição em larga escala elevou a taxa de desemprego na indústria da pesca, reduziu drasticamente as atividades comerciais e turísticas e aumentou os riscos para a saúde humana. 

Com o Plano Diretor para Sistema de Tratamento de Esgoto com Cenário para 2041, a Prolagos integrou dados GIS, CAD, SCADA, e drones em uma pesquisa planimétrica com o SewerGEMS. Desenvolveram os modelos para analisar cenários possíveis e determinar a melhor combinação hidráulica a longo prazo de sistemas de esgotos e drenagem para ganhos ambientais, sociais e econômicos. As «comparações de cenários» do SewerGEMS foram essenciais para envolver a equipe de gerenciamento da AEGEA nas reuniões presenciais.

Uma comparação inicial dos resultados preliminares do plano diretor com os estudos oficiais anteriores mostrou uma redução de cerca de 60% do investimento necessário para alcançar a mesma taxa de cobertura de resíduos -  90%. Além disso, o plano permite economias de custo anuais significativas devido às reduções do consumo de energia dos sistemas. Estas economias resultariam em uma redução de 35% do volume tratado nas estações de águas residuais. A economia resultou da separação dos fluxos de esgotos e drenagem do plano, que reduziu o número de estações de remoção de resíduos e melhorou a eficiência dos sistemas de bombeamento, com algumas estações de bombeamento individual demonstrando ganhos de mais de 20%. Além disso, a expansão do sistema de coleta de esgotos separado ajuda a reduzir os impactos ambientais na lagoa ao interromper as descargas não tratadas quando os esgotos sanitários transbordam devido ao fluxo de águas pluviais ou quando as águas no solo se infiltram pelos tubos de drenagem em concreto. O modelo estima uma redução de 6 milhões de metros cúbicos de descargas não tratadas. Através da integração com o centro de controle operacional, foi possível estimular facilmente os efeitos de cenários de investimentos alternativos na eficiência operacional das redes.

Wagner Carvalho, Gerente de Projetos Sênior da Prolagos, disse: «Considerando a falta de fundos disponíveis para investimentos em infraestruturas no Brasil, o SewerGEMS pode fazer realmente a diferença na otimização de investimentos, fechando a lacuna existente na infraestrutura de esgotos, promovendo assim a inclusão social e aumentando as normas de vida das pessoas.»

A Varkom é um serviço público que presta serviços de águas a sete municípios e 20 conselhos no Condado de Varazdin na Croácia. A Varkom quis implementar um grande programa de perda de água que permitiria economizar e aumentar a qualidade do serviço no condado. O projeto incluía o desenvolvimento de um mapa de rede preciso em um GIS e um modelo abrangente facilitado pelas medidas do campo. O modelo foi a base para aplicativos que incluía a análise de procura de água, gerenciamento da pressão e a análise da perda de água com base na metodologia do Water Loss Specialty Group (WLSG) da International Water Association (IWA), desenvolvimento SCADA, divisão de zonas da Área Contada do Distrito (DMA), análise custo-benefício e estudos de exequibilidade. A Hidroing Ltd. desenvolveu o modelo e implementou estes aplicativos para a Varkom. 

O projeto permitiu que a Varkom tomasse decisões informadas para investir na redução da perda de água com um objetivo final de reduzir a perda de água em 2 milhões de metros cúbicos por ano. À medida que a Varkom bombeia água a partir de poços subterrâneos, o uso de água e de energia serão reduzidos juntamente com a redução do CO2 devido ao bombeamento reduzido. Usando o WaterCAD, a Hidroing cumpriu as exigências de prazos apertados e terminou o projeto em 12 meses, com uma estimativa de 600 dias de recursos economizados atribuídos ao uso do WaterCAD. Um desafio significativo foi agendar o trabalho no campo para as medições do mapeamento GIS e medições de campo para cumprir prazos do projeto. A capacidade do WaterCAD em adicionar submodelos economizou à Hidroing três meses de tempo uma vez que foi possível trabalhar em muitas tarefas simultaneamente.

«As capacidades do Bentley WaterCAD em combinar diferentes formatos de bases de dados nos permitiram realizar um modelo hidráulico preciso e obter resultados precisos, permitindo assim à Varkom tomar decisões válidas para o desenvolvimento de sua rede de abastecimento de água», disse Igor Dundovic, gerente de projetos, Hidroing Ltd.

 

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Mapa Temático de Ativos Críticos perto do West Valley Fault System

Legenda da Imagem: Imagem Cortesia da Manila Water Company

(Manila Water Company, Masterplan de Resistência e Mitigação do Risco de Desastres Naturais na Água de Manila, Manila, Filipinas)

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Modelo de rede no WaterGEMS sobreposto às áreas de risco do West Valley Fault System

Legenda da Imagem: Imagem Cortesia da Manila Water Company

(Manila Water Company, Masterplan de Resistência e Mitigação do Risco de Desastres Naturais na Água de Manila, Manila, Filipinas)

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Modelo da Prolagos de apoio ao Plano Diretor de Esgotos

Legenda da Imagem: Imagem Cortesia da AEGEA

(AEGEA, Plano Diretor para Sistema de Tratamento de Esgoto com Cenário para 2041, Região dos Lagos, Rio de Janeiro)

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Centro de Controle Operacional da Prolagos

Legenda da Imagem: Imagem Cortesia da AEGEA

(AEGEA, Plano Diretor para Sistema de Tratamento de Esgoto com Cenário para 2041, Região dos Lagos, Rio de Janeiro)

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Planta de Tratamento da Prolagos

Legenda da Imagem: Imagem Cortesia da AEGEA

(AEGEA, Plano Diretor para Sistema de Tratamento de Esgoto com Cenário para 2041, Região dos Lagos, Rio de Janeiro)

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Gráfico da evolução da procura de oxigênio bioquímico (BOD) na Lagoa de Araruama.

Legenda da Imagem: Imagem Cortesia da AEGEA

(AEGEA, Plano Diretor para Sistema de Tratamento de Esgoto com Cenário para 2041, Região dos Lagos, Rio de Janeiro)

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Modelo de rede e ligações de hidrômetros de clientes com dados GIS

Legenda da Imagem: Imagem cortesia da Hidroing Ltd.

(Hidroing Ltd., Implementação da Base de Dados GIS no modelo Hidráulico para Modelagem Precisa e Resultados Precisos, Varazdin, Croácia)

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Modelo da rede sobreposto às linhas de contorno do modelo do terreno

Legenda da Imagem: Imagem cortesia da Hidroing Ltd.

(Hidroing Ltd., Implementação da Base de Dados GIS no modelo Hidráulico para Modelagem Precisa e Resultados Precisos, Varazdin, Croácia)

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