3.7.1. DEFINIÇÃO DE INDICADORES DE DESEMPENHO
A temática das infiltrações não constituiu uma prioridade durante o dimensionamento das redes atualmente existentes na sua maioria, havendo apenas a preocupação de garantir a sua continuidade. Por outro lado, a inexistência de dados suficientes, impedia as entidades gestoras de apreender a magnitude deste problema, nomeadamente a nível financeiro.
Hoje, a maturação dos sistemas de drenagem permitiu não só a consciencialização da gravidade que são os caudais de infiltração, como vários estudos se têm desenvolvido na tentativa de combater a questão, nomeadamente através de critérios numéricos que permitam avaliar a performance dos sistemas de drenagem: indicadores de desempenho. (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002)
Os indicadores de desempenho utilizam-se como forma de agregar a informação resultante da modelação e análise de resultados, relativa a uma dada característica, traduzindo-os para valores de avaliação da performance das redes de drenagem. (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002)
Como anteriormente referido, a inexistência de dados exatos, obrigou à criação de uma norma regulamentar, que funciona como uma estimativa com base no diâmetro e extensão da rede a montante (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002). No entanto, a legislação vigente em Portugal não é muto clara nesse aspeto, tendo-se por isso realizado estudos, nomeadamente no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), na tentativa de melhor perceber a dinâmica das infiltrações nas redes urbanas. (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002)
Os estudos desenvolvidos permitiram concluir que para diâmetros mais pequenos, o volume a ocupar seria maior do que numa rede de diâmetros superiores, sendo por isso a probabilidade de entrar em carga superior. (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002)
A monitorização e inspeção periódica é de caráter obrigatório, para prevenir o alastramento de pequenas roturas que se possam mostrar como problemáticas com o passar do tempo. (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002)
3.7.2. INDICADORES DE DESEMPENHO:ALGUMAS PROPOSTAS SUGERIDAS PELO LNEC
A avaliação de um sistema de drenagem urbano abrange vários aspetos, nem todos de natureza semelhante o que dificulta ainda mais o processo de avaliação. A sua complexidade obrigou ao estudo de métodos universais, capazes de comparar, segundo uma mesma escala, o desempenho das redes existentes, e assim identificar locais de mais elevado risco para prevenção futura. (Moura, 2004)
Neste âmbito, surge o indicador de desempenho, que permite quantificar o estado ou uma característica específica de uma rede de saneamento, de forma a permitir a comparação com algumas redes designadas como de referência. Além disso, permite sintetizar um conjunto de elementos de alguma complexidade, simplificando-os ao longo de diferentes períodos.(Moura, 2004) Os elementos que servirão como dados de estudo podem ser obtidos através de dados de monitorização ou modelação da rede em análise e variam no espaço e no tempo (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002; Cardoso, Prigiobbe, et al., 2006).
O Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), em “Avaliação do Impacto da infiltração no desempenho de sistemas de drenagem urbana”, propõe um conjunto de indicadores de desempenho para avaliar o desempenho das redes separativas domésticas (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002; Cardoso, Prigiobbe, et al., 2006).
“Utilização da capacidade da secção cheia (8): esta medida indica qual é a percentagem do caudal de infiltração relativamente ao valor do caudal de secção cheia do colector, que representa a sua capacidade. Permite avaliar a percentagem da capacidade do coletor que é utilizada em consequência da ocorrência de infiltração. Este indicador não entra em conta com nenhuma das origens possíveis da infiltração acima referidas. Este valor pode ser obtido elementarmente (num coletor), sectorialmente (num subsistema) ou globalmente (no coletor de jusante do sistema). Neste caso é necessário conhecer a capacidade do coletor a avaliar, o que não apresenta dificuldade uma
vez conhecida a topologia, a geometria e o material do coletor em análise. Este indicador fornece informação sobre o desempenho hidráulico, dando um valor relativo à capacidade do coletor em análise mas não traduzindo qualquer informação sobre a quantidade absoluta de infiltração ocorrida. Por exemplo, ao longo de um troço de rede, com três coletores sucessivos de capacidade crescente, o valor absoluto da infiltração mantinha- se, não havendo acréscimo de infiltração ao longo de todo o troço. Este indicador tomava os valores de 60%, 30% e 10% em cada coletor de montante para jusante, significando que a capacidade de cada coletor era ocupada naquela percentagem, respetivamente, por caudal de infiltração. No entanto, o valor real da infiltração era o mesmo nos três coletores.” (%) inf sc Q Q (8) Para a qual,
• Qinf corresponde ao caudal infiltrado (m3/s);
• Qsc corresponde ao caudal de secção cheia do coletor (m3/s).
“Proporção do caudal de tempo seco (9): esta medida indica qual é a percentagem do caudal de infiltração relativamente ao valor do caudal médio diário de tempo seco. Permite comparar o peso da contribuição do caudal de infiltração relativamente ao do caudal médio diário de tempo seco no caudal que é transportado pelo sistema. No entanto, este indicador não entra em conta com nenhuma das origens possíveis da infiltração acima referidas. Este valor pode ser obtido elementarmente (num coletor), sectorialmente (num subsistema) ou globalmente (no coletor de jusante do sistema). Neste caso é necessário conhecer a o caudal médio de tempo seco escoado pelo coletor a avaliar, dado obtido através de medições ou por estimativa. Este indicador tem o inconveniente de ser dependente da influência do caudal médio diário de tempo seco. Por exemplo, num troço de coletor de 1 km com 1000 mm de diâmetro, um caudal de infiltração de 50 m3/dia é considerado um valor baixo segundo o Decreto Regulamentar 23/95 e corresponderia a 0,5% num sistema que transportasse um caudal médio diário de tempo seco de 8640 m3/dia e a 1,2% noutro sistema que transportasse um caudal médio diário de tempo seco de 4320 m3/dia. Este indicador, se aplicado ao caudal que chega à estação de tratamento, permite dar informação sobre o peso que o caudal de infiltração pode ter nos gastos do tratamento. Neste caso, além de ser usado em termos de volume pode ser aplicado em termos de percentagem de custos.”
(%) inf mts Q Q (9) Para a qual,
• Qinf corresponde ao caudal de infiltração (m
3 /s);
• Qmts corresponde ao caudal médio diário de tempo seco (m
3 /s);
“Caudal unitário por câmara de visita (10): esta medida indica o caudal médio de infiltração por câmara de visita. Como foi anteriormente referido, as câmaras de visita são possíveis origens de infiltração. Assim, para avaliar a influência do número de câmaras de visita no caudal de infiltração, este valor deve ser determinado em troços de igual comprimento, de forma a que a influência do comprimento do coletor, outra origem de infiltração, não se sobreponha com a das câmaras de visita.
No entanto, este indicador não entra em conta com a influência da infiltração ao longo do coletor, nem nas ligações domésticas. Este valor pode ser obtido, sectorialmente (num subsistema) ou globalmente (no coletor de jusante do sistema). Neste caso, é necessário conhecer o número de caixas de visita que contribuem para a avaliação em causa, o que pode condicionar a aplicação deste indicador. Em sistemas onde a origem da infiltração ocorra com predominância nas câmaras de visita, este pode ser um indicador importante para avaliar os benefícios de reabilitação.”
) / ( º 3 inf s m C N Q visita (10) Para a qual,
• Qinf corresponde ao caudal de infiltração (m3/s);
• Nº Cvisita corresponde ao número total de câmaras de visita.
“Caudal unitário por comprimento do coletor (11): esta medida indica o caudal médio de infiltração que ocorre por km de comprimento do coletor. Este indicador não tem em conta a influência da infiltração nas câmaras de visita, nem nas ligações domésticas. Este valor pode ser obtido elementarmente (num coletor), sectorialmente (num subsistema) ou globalmente (no coletor de jusante do sistema). Neste caso, é necessário conhecer o comprimento total dos coletores que contribuem para a avaliação em causa, o que pode condicionar a aplicação deste indicador; no entanto, em sistemas onde a infiltração ocorra predominantemente ao longo do coletor pode ser um indicador importante para avaliar os benefícios de reabilitação.”
) / / ( 3 inf km s m L Q coletor (11) Para a qual,
• Qinf corresponde ao caudal de infiltração (m
3 /s); • Lcoletor corresponde ao comprimento do coletor (km).
“Caudal unitário por área de parede do coletor (12): esta medida indica o caudal médio de infiltração em função da área de parede do coletor exposta a possíveis infiltrações. Este indicador não entra em conta com a influência da infiltração nas câmaras de visita, nem nas ligações domésticas. Este valor pode ser obtido elementarmente (num coletor), sectorialmente (num subsistema) ou globalmente (no coletor de jusante do sistema). Neste caso, é necessário conhecer o valor total da área longitudinal dos coletores que contribuem para a avaliação em causa, o que pode condicionar a aplicação deste indicador; no entanto, em sistemas onde a infiltração ocorra predominantemente ao longo do coletor, pode ser um indicador importante para avaliar os benefícios de reabilitação.” )) . /( / ( 3 inf km cm dia m P L Q coletor× (12) Para a qual,
• Qinf corresponde ao caudal de infiltração (m
3 /s); • Lcoletor corresponde ao comprimento do coletor (km).
A utilização dos indicadores supracitados requer a avaliação da sua fiabilidade para que a avaliação final corresponda à mais próxima possível da realidade. Posteriormente, recomenda-se a discussão exaustiva dos resultados, procedendo, se possível, a uma comparação com casos reais já estudados. O uso destes parâmetros pode igualmente facilitar o processo de decisão para eventuais correções necessárias. Não obstante da complexidade no conjunto de dados necessários a um correto processo decisivo, o autor sugere ainda uma análise multicritério, de forma a eliminar todas as contrariedades e dúvidas que possam surgir com a aplicação apenas deste método. Embora os resultados adquiridos sirvam como método de avaliação do funcionamento da rede sanitária, não permitem definir soluções viáveis, estando por isso dependentes das estratégias de atuação das entidades gestoras. (Cardoso, Almeida, e Coelho, 2002; Cardoso, Prigiobbe, et al., 2006)