Análise da influência do aproveitamento de águas pluviais numa rede pública de abastecimento de água: o caso do Lago Norte, Brasília-DF, Brasil

Abstract

No actual contexto em que as relações entre os seres humanos e os recursos naturais são cada vez mais relevantes em razão do aumento populacional no mundo e da mudança dos hábitos de consumo dos seres humanos - com aumento da exploração destes recursos, em especial a água - é essecial que sejam estudadas formas alternativas de obtenção e consumo destes recursos sob a ótica sustentável. Dentre as possibilidades de mundanças em relação ao uso de água no dia-a-dia das populações está o aproveitamento de águas pluviais, que é um método muito antigo, com registos de utilização a mais de 5000 anos. A adoção de métodos alternativos de abastecimento de água, entretanto, pode acarretar em impactes nos sistemas de distribuição de água já existentes, que por isso devem ser estudados para que se possa tomar atitudes em relação a possíveis constrangimentos causados por esta mudança de comportamento. O objetivo desta dissertação é analisar a influência que a adoção de métodos alternativos de abastecimento de água, como os Sistemas de Aproveitamento de Águas Pluviais - SAAP, podem causar numa rede pública de distribuição de água potável; mais especificamente avaliar quais as influências da redução do consumo de água da rede pública – causada pelo aumento do uso de SAAP – nas velocidades médias nas condutas de água, nas pressões dinâmicas nos nós da rede, e também na concentração de cloro residual nos nós desta rede. Utilizou-se como caso de estudo a rede que abastece o Lago Norte, Brasília-DF Brasil. Os resultados das simulações demostram que quanto maior o uso de SAAP (e menor consumo de água da rede pública) menores as velocidades mínimas e máximas nas condutas, maiores as pressões dinâmicas mínimas e máximas nos nós e menor a quantidade de CRL nos nós da rede. Portanto, o uso de sistemas alternativos de abastecimento pode causar alterações no funcionamento da rede pública de abastecimento de água, que por este motivo devem ser monitoradas. Sugere-se a realização de alterações à rede, já que as mudanças dos valores destes parâmetros provocadas pela adopção de SAAP podem afetar os aparelhos hidráulicos da rede, assim como a qualidade da água fornecida pelo sistema público tradicional. É apresentada uma nova configuração da rede simplificada, com o uso de válvulas redutoras de pressão e de pontos de cloragem ao longo da rede.

The relations between humankind and natural resources are, in actual context, getting more relevant because of the increasing number of populations in the world and changes about people consumption habits – with the increase of the exploration of these resources, especially water – is essential that alternative ways of obtaining and consuming these resources have to be studied looking for sustainable practices. Rainwater harvesting is one of the alternatives about changing the way people deal with water daily, and it is an old method with registers of more than 5000 years old. Adopting alternatives methods of water supply, however, can cause impacts at the public water supply network, and it must be studied to try to solve possible problems these changes of behavior can cause, if necessary. The objective of this master thesis is to analyze the influence of the adoption of alternative methods of water supply, such as rainwater harvesting systems - RWS, can cause at the public water supply network; more specifically, the influence of the reduction of water from the public system – caused by the increase of rainwater harvesting – can occur relatively at the average velocity in the pipes, at the dynamic pressures at the nodes as well as the variations of the free residual chlorine at the nodes of the network. It was used as a case of study the water network that supplies the Lago Norte, Brasília-DF Brazil. The simulation’s results demonstrate that as much as the use of RWS increase (and the water from public supply network decrease) lower the minimum and maximum velocities in the pipes are, higher the dynamic minimum and maximum pressure at the nodes are, and lower the FRC quantities are at the network nodes. Therefore, the use of alternative systems of water supply can cause disturbs at the public water supply network, so it has to be monitored, and modification plans for this network must be done, whereas the changes of the parameters values provoked by the use of alternative systems can affect the hydraulic equipment of the network, as well as the quality of the water offered by traditional public system. A new network is presented after adding pressure reduction valves, as well as new chlorination points throughout the network.