Estudos Populacionais. Os projetos de engenharia que envolvem as coletividades se assentam em estimativas populacionais futuras. Ex: ETAS Rio das Velhas,
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Estudos Populacionais
Estudos Populacionais
• Os projetos de engenharia que envolvem as coletividades
se assentam em estimativas populacionais futuras.
Ex: ETAS Rio das Velhas, Guandu e Guaraú.
ETA Rio das Velhas
ETA Guaraú: construída no final da década de 1960.- 33 m3/s- 27,0 t/dia lodo seca
ETA Guandu - 1955
(1958-1973)
Enchentes urbanas
Ocupação desordenada
Geração de resíduos
• É importante que as projeções populacionais sejam
elaboradas de forma consciente. Isto quer dizer que o
projetista precisa conhecer todos os aspectos que
influenciam o crescimento demográfico em um dado
lugar em um determinado tempo.
Estudos Populacionais
• A previsão do crescimento populacional urbano em
um horizonte de projeto pré-definido depende de
uma visão histórica das componentes fecundidade,
mortalidade e migração.
O crescimento populacional
Px+n = Px + N – O + I – E
Px população no ano x
Px+n população no ano x + n
N NascimentosO ÓbitosI Imigrantes E Emigrantes
6
27
51
88 Africa
Asia
LAC*
MDR** 1,6
2,6
2,5
5,1
Mortalidade infantil (por mil nascidos vivos)
Número médio de filhos tipos por mulher
Mortalidade infantil e Taxa de Fecundidade Total, segundo região, 2005
Mortalidade
Número médio de filhos tidos por mulher durante o período reprodutivo
4,9
6,8
5,7 5,6
2,42,7
5
2,5 2,6
1,6
World Africa Asia Latin Americaand the
Caribbean
More DevelopedCountries
1965-1970 2000-2005
Tendências da Fecundidade por região
A.D.2000
A.D.1000
A.D.1
1000B.C.
2000B.C.
3000B.C.
4000B.C.
5000B.C.
6000B.C.
7000B.C.
1+ million years
8
7
6
5
2
1
4
3
OldStoneAge New Stone Age
BronzeAge
IronAge
MiddleAges
ModernAge
Black Death —The Plague
9
10
11
12
A.D.3000
A.D.4000
A.D.5000
18001900
1950
1975
2000
2100
Future
Bilhões
História do crescimento populacional mundial
Milhões
Crescimento anual da população mundial
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1951 1956 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 2005
Bilhões
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1950 1970 1990 2010 2030 2050
Regiões mais desenvolvidas
Regiões menos desenvolvidas
Crescimento populacional em países mais e menos desenvolvidos
Projeções de população segundo o país – 2005-2050
por 1,000 habitantes
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1950-1955
1955-1960
1960-1965
1965-1970
1970-1975
1975-1980
1980-1985
1985-1990
1990-1995
1995-2000
2000-2005
Birth rate Death rate
Crescimento Natual
Taxas de Natalidade e Mortalidade global
Mundial
0,60,9
1,82,0 2,0
1,3
0
1
2
3
1950-1955 1970-1975 1990-1995 2010-2015 2030-2035 2045-2050
Bill
ions
0
1
2
3
4
5
6
Chi
ldre
n pe
r wom
an
Women 15 to 49 Average number of children per woman
Mulheres em idade reprodutiva e TFT
Expectativa de vida, em anos
49
6772 76
6565
77 80 8275
Africa Asia Latin Americaand the
Caribbean
MoreDeveloped
Regions
World
2000-2005 2045-2050
Tendências na expectativa de vida, por região
População HumanaPercentual
29
15 17
5347
37 37
76
55
42
74
85
54
61
82
World Africa Asia Latin Americaand the
Caribbean
MoreDeveloped
Regions
1950 2000 2030
Tendências na urbanização, por região
milhões
1950 2000 2015
Maiores cidades do planeta
811 12
17 18
34
2123
36
London Tokyo New York
Sao Paulo
MexicoCity
Tokyo Delhi Mumbai(Bombay)
Tokyo
Estruturas da população por idade e sexo, 2005Milhões
300 100 100 300300 200 100 0 100 200 300
Less Developed Regions
More Developed Regions
Male Female Male Female
80+ 75-79 70-74 65-69 60-64 55-59 50-54 45-49 40-44 35-39 30-34 25-29 20-24 15-19 10-14 5-90-4
Age
Distribuição etária
Pequenas áreas: • proposição e escolha dos cenários de projeção• densidade demográfica de saturação
Densidade populacional (hab/ha) e (hab/km2) segundo o uso do
solo Áreas residenciais
Residências unifamiliares: lotes grandes 12 – 36 / 1.200 – 3.600 lotes pequenos 36 – 90 / 3.600 – 9.000 Residências multifamiliares; lotes pequenos 90 – 250 / 9.000 – 25.000 Apartamentos 250 – 2.500 / 25.000 – 250.000Äreas comerciais 36 – 75 / 3.600 – 7.500Áreas industriais 12 – 36 / 1.200 – 3.600Total (excluindo-se parques e outros equipamentos de grande porte)
25 – 125 / 2.500 – 12.500
Uso do solo Densidade populacional de
saturação (hab/ha)
Extensão média de arruamentos
(m/ha)
Bairros residenciais de luxo, com lote padrão de 800 m2
100 150
Bairros residenciais médios, com lote padrão de 450 m2
120 180
Bairros residencais populares, com lote padrão de 250 m2
150 200
Bairros mistos residencial-comercial da zona central, com predominância de prédios de 3 e 4 pavimentos
300 150
Bairros residenciais da zona central, com predominância de edifícios de apartamentos com 10 e 12 pavimentos
450 150
Bairros mistos residencial-comercial –industrial da zona urbana, predominância de comércio e indústrias artesanais e leves
600 150
Bairros comerciais da zona central com predominância de edifícios de escritórios
1000 200
Pressuposto inicial: a Bacia não tem ocupação, mas a área do entorno sim.
O cenário de crescimento deve estar assentado no desenvolvimento esperado para a região: definição das zonas de ocupação (residencial horizontal ou vertical, comercial, serviços, área de preservação);
A população de saturação deverá ser calculada a partir das densidades de saturação para cada área específica;
O tempo que a população levará para atingir a saturação deverá ser pré-estabelecido;
A curva de crescimento populacional será ajustada de acordo com a população de saturação por meio de modelo matemático. O ritmo do crescimento populacional será determinado pelo cenário de crescimento.
Projeção aritmética:•Crescimento populacional segundo uma taxa constante; •Método utilizado para estimativas de menor prazo; •O ajuste da curva pode ser feito por análise da regressão.
• Taxa de crescimento = razão
• Fórmula da projeção
Pn = P0 + (n-0).ra
ra = Pn – P0 tn – ti
ra
ti
Projeção geométrica:• o crescimento é função da população existente a cada instante; • utilizada para estimativas de menor prazo; • o ajuste da curva pode ser feito por análise da regressão.
• Taxa de crescimento
• Fórmula da projeção
• Coeficiente (razão)
Pn = rg (n-o).. Po
rg = (Pn/Po)1/(n-o)
Tg (%) = (rg –1) x 100
Crescimento logístico • segue uma relação matemática, que estabelece uma curva em forma de S (a população tende assintoticamente a um valor de saturação);• os parâmetros podem ser também estimados por regressão não linear;• condições necessárias: P0<P1<P2 e P0.P2<P1
2;
Crescimento logístico
PP)(P
.P.KdtdP s
l
)t.(tKs
t0lc.e1
PP
2120
202
1210s
P.PP
)P.(PP.P.P2.PP
00s )/PP(Pc ])P-.(PP)P-.(PP
.ln[t-t
1=K
0s11s0
12l
• Taxa de crescimento
• Fórmula da projeção
• Coeficiente (razão)
M é t o d o D e s c r i ç ã o F o r m a d a c u r v a T a x a d e c r e s c i m e n t o
F ó r m u l a d a p r o j e ç ã o
C o e f i c i e n t e s ( s e n ã o f o r e f e t u a d a a n á l i s e d a
r e g r e s s ã o ) P r o j e ç ã o
a r i t m é t i c a C r e s c i m e n t o p o p u l a c i o n a l s e g u n d o u m a t a x a c o n s t a n t e . M é t o d o u t i l i z a d o p a r a e s t i m a t i v a s d e m e n o r p r a z o . O a j u s t e d a c u r v a p o d e s e r t a m b é m f e i t o p o r a n á l i s e d a r e g r e s s ã o .
aKdt
dP
)t.(tKPP 0a0t
0202
a ttPP
K
P r o j e ç ã o g e o m é t r i c a
C r e s c i m e n t o p o p u l a c i o n a l f u n ç ã o d a p o p u l a ç ã o e x i s t e n t e a c a d a i n s t a n t e . U t i l i z a d o p a r a e s t i m a t i v a s d e m e n o r p r a z o . O a j u s t e d a c u r v a p o d e s e r t a m b é m f e i t o p o r a n á l i s e d a r e g r e s s ã o .
.PKdt
dPg
)t.( tK
0t0g.ePP
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)t(t0t 0i).(1PP
0202
g ttlnPlnP
K
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1ei gK
R e g r e s s ã o m u l t i p l i c a t i
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A j u s t e d a p r o g r e s s ã o p o p u l a c i o n a l p o r r e g r e s s ã o l i n e a r ( t r a n s f o r m a ç ã o l o g a r í t m i c a d a e q u a ç ã o ) o u r e g r e s s ã o n ã o l i n e a r .
-
s00t )tr.(tPP
r , s - a n á l i s e d a r e g r e s s ã o o u
t r a n s f o r m a ç ã o l o g a r í t m i c a
T a x a d e c r e s c e n t e
d e c r e s c i m e n t o
P r e m i s s a d e q u e , à m e d i d a e m q u e a c i d a d e c r e s c e , a t a x a d e c r e s c i m e n t o t o r n a - s e m e n o r . A p o p u l a ç ã o t e n d e a s s i n t o t i c a m e n t e a u m v a l o r d e s a t u r a ç ã o . O s p a r â m e t r o s p o d e m s e r t a m b é m e s t i m a d o s p o r r e g r e s s ã o n ã o l i n e a r .
P).(PKdt
dPsd
]e-[1 .
. )P-(P+P=P)t-.(tK-
0s0t0d
2
120
202
1210s
P.PP
)P.(PP.P.P2.PP
0tt
)]P)/(PPln[(PK
20s2s
d
C r e s c i m e n to l o g í s t i c o
O c r e s c i m e n t o p o p u l a c i o n a l s e g u e u m a r e l a ç ã o m a t e m á t i c a , q u e e s t a b e l e c e u m a c u r v a e m f o r m a d e S . A p o p u l a ç ã o t e n d e a s s i n t o t i c a m e n t e a u m v a l o r d e s a t u r a ç ã o . O s p a r â m e t r o s p o d e m s e r t a m b é m e s t i m a d o s p o r r e g r e s s ã o n ã o l i n e a r . C o n d i ç õ e s n e c e s s á r i a s : P 0 < P 1 < P 2 e P 0 . P 2 < P 1
2 . O p o n t o d e i n f l e x ã o n a c u r v a o c o r r e n o t e m p o [ t o -l n ( c ) / K 1 ] e c o m P t = P s / 2 .
PP)(P
.P.Kdt
dP sl
)t.( tKs
t0lc.e1
PP
2
120
202
1210s
P.PP
)P.(PP.P.P2.PP
00s )/PP(Pc
])P-.(PP)P-.(PP
.ln[t-t
1=K
0s11s0
12l
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