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As infraestruturas hidráulicas requerem uma cuidada análise quer durante a fase de construção, como posteriormente, durante a sua exploração.

Um dos aspetos de maior relevância neste assunto, diz respeito ao estudo e elaboração de soluções estruturais a adotar para as infraestruturas sanitárias, de forma a atender aos efeitos resultantes do transporte de volumes, desde a entrada no sistema até ao ponto de entrega

A definição das metodologias a adotar obriga a um estudo prévio que permita identificar não só os principais problemas adjacentes, como ainda respetivas áreas afetadas e grau de afetação.

Os caudais infiltrados, possuem um carácter multidisciplinar, provocando consequências nos mais diversos âmbitos, como se sugere no Esquema 3.1.

Esquema 3.1 - Âmbito dos Impactes provocados pelas Infiltrações em SDU’s (adaptado de (Amorim, 2007))

As afluências indevidas aos sistemas de drenagem, afetam a população existente aos mais diversos níveis, sendo possível agrupar as diferentes consequências produzidas de acordo com o seu grau de afetação.

O Esquema 3.1 sugere a divisão dos impactes das infiltrações a quatro diferentes níveis, como sendo (Amorim, 2007):

• Ambiental e Saúde Pública: correspondem aos impactes que produzem consequências nefastas ao nível do meio ecológico em que a rede de saneamento se encontra inserida e a saúde da população residente na área de afetação;

• Técnico/ Estrutural: implicações ao nível da estrutura da própria rede;

• Sócio- Económico: impactos diretos sociais e económicos na população residente da área de influência da rede sanitária;

Existem ainda, outros níveis de afetação que podem igualmente ser contemplados e inseridos nesta análise, no entanto, o autor considera os enumerados como mais influentes, na medida em que englobam todos as consequências mais diretas, e, consequentemente, mais gravosas.

3.2.2.1. Impacto Ambiental e Saúde Pública

O excesso de água infiltrada pode provocar uma alteração no regime de escoamento, passando este a processar-se sob pressão, contrariamente ao escoamento sob superfície livre, preferencial (Almeida e Monteiro, 2004; Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002).

Como consequência, o desgaste no material aumenta, podendo inclusive ocorrer o fenómeno de exfiltração, ou perda de água residual para o exterior por fissuras e anomalias existentes na rede (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002). Por sua vez, o extravasamento de água residual para o exterior contamina os solos envolventes e os cursos de água que se encontrem nas imediações, provocando

Impactes

das

Infiltrações

problemas ao nível ecológico, quer para os organismos vivos existentes na região, como para os consumidores de produtos e água contaminados (Bertrand-Krajewski et al., 2005). A experiência demonstra que os cursos de água tendem a estabelecer caminhos preferenciais, podendo alastrar o problema para locais vizinhos, aumentando a amplitude do problema.

O desgaste pelo aumento da carga hidráulica aumenta a energia consumida, principalmente em estações de bombagem, que mais vezes têm de entrar em funcionamento para bombear o caudal em excesso. Por outro lado, o aumento do número de descargas obriga ao depósito de águas impróprias no meio recetor, criando uma maior concentração de poluentes na zona de despejo (Almeida e Monteiro, 2004).

As infiltrações são obstáculos ao bom funcionamento das infraestruturas hidráulicas, sejam elas de abastecimento de água como sanitárias (Almeida e Monteiro, 2004; Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002). A sua monitorização permite rever também uma contaminação da água potável, principalmente a partir do instante em que as exfiltrações num sistema sanitário, se tornam infiltrações num sistema de abastecimento (De Bénédittis e Bertrand-Krajewski, 2004).

Relativamente à estação de tratamento, a sua eficiência reduz consideravelmente (Cardoso, Prigiobbe, et al., 2006; Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002; Cardoso, Bertrand-KRAJEWSKI, et al., 2006; Bertrand-Krajewski et al., 2005). O dimensionamento de uma ETAR é um fenómeno complexo, no qual habitualmente se contabiliza uma parcela para águas em excesso. No entanto, caso esse valor seja ultrapassado a sobrecarga da ETAR poderá comprometer o seu funcionamento, uma vez que esta não se encontra preparada para receber, tratar e rejeitar os volumes afluentes no meio recetor (Almeida e Monteiro, 2004; Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002).

Em alguns exemplos foram verificados também fenómenos de rebaixamento do nível freático (Almeida e Monteiro, 2004).

3.2.2.2. Impacto Técnico/ Estrutural

O estado de conservação da rede de drenagem é dos principais motivos para o acréscimo dos volumes afluentes. A rede de coletores apresenta uma determinada vida útil, que poderá ser ultrapassada ou antecipada, conforme a sua exploração e devida manutenção. Admite-se que redes mais recentes apresentam um índice de desempenho superior às redes mais antigas que, por sua vez, por falta de material adequado e deficiente construção, tendem a apresentar várias fendas e juntas de ligação pouco estanques. Aquando a construção, convém que exista já um conhecimento prévio do assentamento que a tubagem experimentará e respetivos ensaios de compressão diametral, garantindo assim a segurança da rede perante as pressões interiores e ações exteriores a que estará sujeita.

As redes de coletores e bombas elevatórias são órgãos que desempenham um papel fundamental no funcionamento dos sistemas de drenagem urbanos. A operação destes órgãos encontra-se sujeita ao correto manuseamento e manutenção dos técnicos auxiliares, para preservação e prolongamento da vida útil. As infiltrações nos solos envolventes, devidas à pluviosidade local ou fugas no abastecimento, podem aumentar a compacidade do solo, obrigando a água a procurar caminhos preferenciais, com arrastamento das partículas mais finas, potenciando o assentamento das redes de coletores chegando mesmo a provocar a sua rotura.

Demonstra a experiência, que uma boa percentagem dos danos que mais frequentemente ocorrem em infraestruturas sanitárias derivam do mau uso e incorreta exploração por parte dos operadores, que, por falta de formação, não prestam a correta manutenção exigida. Operadores qualificados representam custos adicionais às entidades gestoras, quer pela mão-de-obra mais cara, quer pelas formações

adicionais que a empresa deveria disponibilizar aos técnicos para um melhor desempenho do seu trabalho.

As características da rede de saneamento determinam a qualidade do material que compõe as tubagens. A aplicação de material precário resulta, num futuro próximo em falsas economias, uma vez que o investimento posterior para reparações locais e substituições tende a ser muito maior.

Compete ao engenheiro responsável um estudo pormenorizado das atividades decorrentes na região antes e após a obra. No caso de o local de estudo possuir um intenso tráfego, deve constar, no plano de exploração e manutenção da rede, a intensidade média, distinguindo também a variação entre tráfego pesado e ligeiro (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002).

Embora o solo sobre o coletor permita absorver uma grande percentagem de energia de impacto, não garante a sua total dissipação, podendo o coletor ser atingido por um fluxo energético. Uma solicitação que possua um valor considerável e que atue de forma continuada poderá provocar a fadiga e esmagamento do material que compõe o coletor, provocando a sua rotura precoce.

O aparecimento de caudais excedentários possui também vantagens, embora que irrisórias face aos malefícios. A título de exemplo, refira-se durante o período noturno, altura do dia em que os volumes de transporte atingem os mínimos diários: a infiltração de caudais reduz o processo de sedimentação dos coletores. (Kretschmer, Ertl, e Koch, 2008)

3.2.2.3. Impacto Sócio - Económico

As entidades gestoras desempenham um papel ativo para o funcionamento estrutural da rede, estando encarregues pela total manutenção e exploração das infraestruturas hidráulicas (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002; Galvão, 2009; Amorim, 2007; Ellis, 2001).

A deteção de anomalias nas condutas (ex.: fissuras locais, roturas, etc.), obriga a sua imediata reparação para prevenir danos de maior escala, posteriormente (Ellis, 2001). No entanto, o processo de reparação das condutas é lento e oneroso, assim como afeta a dinâmica do local, pelo abatimento de solos (no caso de grandes fugas), paragens e perturbações no trânsito e desvios na via de circulação. Todos estes fatores, pelo impacte direto na rotina dos utentes, resultam no descontentamento e reclamação dos residentes.

A deterioração dos órgãos que compõem as tubagens constitui um dos principais fatores para o incremento dos custos de uma rede sanitária ao longo da sua vida útil. O investimento recorrente para reparações e substituições de condutas, poderão resultar em custos trágicos para uma entidade gestora, principalmente se esta não possuir um plano estratégico que permita o controlo e monitorização dos casos mais gravosos.

Esta última problemática não afeta apenas as chamadas “redes em baixa”. Na verdade, o aumento do volume transportado para a estação de tratamento, resulta na sua sobrecarga e aumento do transporte de sedimentos, podendo causar danos nos equipamentos e infraestruturas.

Sumariamente, dos custos associados à existência de infiltrações, destacam-se:

• Custos técnicos/estruturais: associados a estudos necessários para detetar a infiltração, medições in situ, redução da infiltração direta/ indireta e respetivos planos estratégicos. Por vezes designados por custos de capital.

• Custos de mão de obra-especializada: custos à formação de mão-de-obra (ações de formação, etc);

• Custos de operação: habitualmente custos de bombagem e de tratamento, pelo aumento do caudal afluente às instalações. Incluem-se nesta parcela os custos energéticos.

• Custos de manutenção: reparar e reabilitar tubagens ou outros órgãos essenciais.

A existência de infiltrações destabiliza o bom funcionamento de um sistema de drenagem independentemente do local e características da infraestrutura (Franz e Krebs, 2006). Cabe, contudo, às entidades gestoras a preocupação e a iniciativa para o estudo e prevenção dos caudais de infiltração.