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263Eng Sanit Ambient | v.18 n.3 | jul/set 2013 | 263-274
Geotecnologias aplicadas ao planejamento de sistemas de
abastecimento de gua urbanos:
uma proposta metodolgicaGeotechnologies applied to management of
urban water supply systems: a methodologic proposal
Maria Jos de Sousa CordoEngenheira Civil pela Universidade
Federal de Campina Grande (UFCG). Mestre em Engenharia Civil e
Ambiental pela UFCG Campina Grande (PB), Brasil.
Iana Alexandra Alves RufinoEngenheira Civil pela Universidade
Federal da Paraba (UFPB). Mestre em Arquitetura e Urbanismo pela
Universidade de So Paulo (USP). Doutora em
Recursos Naturais pela UFCG. Professora Adjunta da UFCG Campina
Grande (PB), Brasil.
Ester Luiz de ArajoMestre em Engenharia Civil e Ambiental pela
UFCG. Professora do Instituto Federal de Educao, Cincia e
Tecnologia de Pernambuco (IFPE) -
Campus Afogados da Ingazeira.
ResumoA modelagem e otimizao da disposio espacial de unidades de
reservao que constituem os Sistemas Urbanos de Distribuio de gua
(SUDA) so
abordadas neste estudo sob a perspectiva do apoio deciso no
planejamento desses sistemas. Tendo em vista os avanos e tcnicas
encontrados
nos Sistemas de Informao Geogrfica (SIG) e a possibilidade de
utiliz-los como Sistema de Apoio a Deciso Espacial (SADE), este
trabalho apresenta
uma metodologia que viabiliza a tomada de deciso em planejamento
de SUDA. Utilizando critrios espacializados, so gerados mapas de
riscos de
desabastecimento em lotes urbanos que podem servir como
indicadores em aes de planejamento e gesto, assim como so mapeadas
zonas consideradas
como timas para a localizao de novas unidades de reservao, as
quais constituem diretrizes no planejamento para expanso dos
SUDA.
Palavras-chave: geotecnologias; sistemas de abastecimento de
gua; sistema de apoio a deciso espacial.
AbstractThis research presents a modeling and optimizing
alternative for water reservoirs placement of an Urban Water Supply
Systems (UWSS). These systems are
considered as decision making support systems for planning. The
focus is the advances and techniques found in the Geographical
Information Systems
(GIS) and the possibility to use it as Spatial Decision Support
System (SDSS). This research presents a new methodology for
decision making in a planning of
UWSS. Risk Maps are produced using multi-criteria evaluation
techniques for urban parcels. They can indicate some planning and
management actions. It is
established a suitability zoning to locate new water reservoirs
units, which can support guidelines and planning for expansion of
system.
Keywords: geotechnologies; water supply systems; spatial
decision support system.
Endereo para correspondncia: Maria Jos de Sousa Cordo Avenida
Aprgio Veloso, 882 58429-140 Campina Grande (PB), Brasil E-mail:
[email protected] Recebido: 14/12/11 Aceito: 22/07/13 Reg. ABES:
174
Introduo
A dinmica de crescimento dos centros urbanos associada ao
au-
mento populacional provoca uma contnua expanso dos Sistemas
Urbanos de Distribuio de gua (SUDA), fato que os caracteriza
como equipamentos complexos exigindo, muitas vezes, solues
eficazes que possam refletir no seu adequado planejamento.
Devido
a tal complexidade, a tomada de deciso, com o auxlio de
ferra-
mentas que possibilitem a indicao das solues timas, torna-se
bastante relevante.
A localizao ou disposio espacial mais adequada de equi-
pamentos, ou seja, aquela considerada como tima, uma tc-
nica de grande relevncia, em virtude da possibilidade de
apri-
morar certos tipos de servios prestados sociedade (SENDRA
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264 Eng Sanit Ambient | v.18 n.3 | jul/set 2013 | 263-274
Cordo, M.J.S. et al.
& JIMNEZ, 2007), alm de resultar em benefcios econmicos,
pelos quais tem sido objeto de muitas discusses (CURTIN
&
CHURCH, 2006; DEVERTEUIL, 2000; SENDRA & JIMNEZ,
2007; SENDRA etal., 2007).
Segundo ORMSBEE & LANSEY (1994), devido ao aumento dos
nveis de urbanizao e, por conseguinte, aumento da demanda, o
planejamento de muitos SUDA tm se tornado uma tarefa
complexa.
Alm disso, as autoridades gestoras, muitas vezes, decidem as
aes
com base na prpria experincia profissional, sem considerar a
inte-
rao entre os elementos envolvidos, resultando em prticas
menos
eficientes na fase de operao do sistema. Diversos estudos
atentam
para essas lacunas no processo de planejamento dos SUDA e
sugerem
novas propostas e tcnicas hidrulicas e de gesto para
enfrent-las
e ultrapass-las (BAU, 2000; BRITTO & ORI, 2000; BUZETI
etal.,
2000; RIGHETTO, 2002; SIMO & RODRIGUES, 2003; LOPES
etal., 2004; CARRIJO & REIS, 2005).
A fim de indicar reas timas para a localizao de unidades de
reservao, este estudo fundamenta-se na utilizao de tcnicas
que
possibilitem maior viabilidade para a modernizao das atuais
prti-
cas de localizao dos reservatrios constituintes dos SUDA.
Partindo
do princpio que o estudo da disposio mais adequada constitui
eta-
pa expressiva no planejamento dos SUDA, a escolha desses
locais
torna-se uma deciso complexa, que pode ser apoiada por
ferramen-
tas do geoprocessamento.
Em razo do nmero de variveis envolvidas tais como a alti-
metria, distncias da rede e dos reservatrios aos usurios,
demanda
atual e futura, entre outras , os SIG, com suas funes de reunir,
in-
tegrar, armazenar, recuperar, transformar e cartografar dados
sobre o
mundo real (SENDRA etal., 1997), so considerados uma
ferramenta
til na modelagem e otimizao de diversos elementos que compem
as redes de distribuio de gua, atuando, principalmente, na
tomada
de deciso, importante aspecto na fase de planejamento.
Metodologia
Diante de toda a discusso acerca da disposio espacial mais
adequada de equipamentos utilizando os Sistemas de Informaes
Geogrficas (SIG) como um Sistema de Apoio Deciso Espacial
(SADE) e considerando como problema de estudo as unidades de
reservao que compem o SUDA da cidade de Campina Grande
(PB), este estudo se baseia em duas etapas: a proposio de
efetuar
um diagnstico da situao atual, a fim de verificar riscos de
desabas-
tecimento (Alternativa 1), e a indicao de zonas para a
disposio
espacial de novas unidades de reservao (Alternativa 2).
rea de estudo
A rea abordada neste estudo compreende a zona urbana da ci-
dade de Campina Grande (PB), localizada no agreste paraibano
na
regio oriental do Planalto da Borborema, a 7o1311 de latitude
Sul e
a 35o5231 de latitude Oeste. O municpio de Campina Grande
tem
uma rea que se aproxima de 621 km, enquanto a zona urbana
apre-
senta em seus limites 96 km, aproximadamente. A topografia do
mu-
nicpio conta com curvas de nvel variando entre 337 m e 665 m
aci-
ma do nvel mdio de mar. O municpio apresenta uma populao de
385.213 habitantes, uma densidade demogrfica de 648,31
hab.km-2
e uma populao urbana compreendendo 95% do total (IBGE,
2010).
Aquisio de dados
Foram obtidas, na Companhia de gua e Esgotos da Paraba
(CAGEPA), informaes sobre altitudes e uso do solo, e sobre
carac-
tersticas da rede, em especial a respeito dos aspectos
relacionados
aos reservatrios em operao.
Avaliao de critrios e modelagem
Para a escolha dos critrios a serem considerados na anlise, foi
ela-
borado um modelo conceitual a fim de simular a implementao
com
todas as operaes a serem efetuadas no SIG. Modelos como este
po-
dem ser desenvolvidos baseados no conhecimento de especialistas
ou
em anlises quantitativas (padres pr-estabelecidos pela
literatura ou
por medies) ou ainda uma combinao de ambos (GREEN, 1999).
Denominamos esse tipo de anlise de Avaliao Multicritrio
(Multi-Criteria Evaluation), entendida como um conjunto de
mto-
dos que permitem o tratamento simultneo de aspectos
econmicos,
sociais, polticos, ambientais, entre outros, em um processo de
toma-
da de deciso (BRAGA & GOBETTI, 1997).
Localizao e rea de influncia das unidades de reservao
As unidades de reservao foram devidamente localizadas a par-
tir de suas coordenadas geogrficas. Foram geradas reas de
influn-
cia (AI), as quais compreendem a rea atendida por cada
reservatrio
(Figuras 1A e B).
No entanto, as reas de influncia podem no representar exata-
mente o alcance espacial de atendimento de cada unidade, pois,
devi-
do dinmica de crescimento urbano, so adicionadas rapidamente
novas derivaes da rede para atender a novas demandas,
ocasionan-
do a interveno de um alcance em outro.
Altimetria
Para a obteno do Modelo Numrico do Terreno (MNT) foi
gerada uma grade irregular triangular (TIN do ingls:
Triangular
Irregular Network) (Figura2A). Em seguida, essa grade irregular
foi
transformada em uma grade regular (GRID) (Figura2B) para que
fosse possvel sua utilizao por lgebra de mapas (operaes
reali-
zadas clula a clula). Para a obteno dessa grade regular
optou-se
por uma resoluo de 55 m e, portanto, todas as informaes a
elas associadas tambm foram compatibilizadas para a mesma
re-
soluo espacial.
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265Eng Sanit Ambient | v.18 n.3 | jul/set 2013 | 263-274
Geotecnologias aplicadas aos sistemas de abastecimento
urbano
Altura geomtrica
Considerou-se a cota do nvel de gua das unidades de reser-
vao em relao ao plano de referncia da zona de consumo. Os
valores negativos observados significam que o nvel mdio dos
reservatrios situa-se abaixo dessa zona. Nesse caso, essas
reas
devero ser atendidas por meio de um sistema elevatrio.
Ressalta-
se, porm, que, por indisponibilidade de dados, esse critrio no
foi
utilizado na anlise.
A Figura3 apresenta os planos de informaes de altimetria e as
altu-
ras geomtricas para a rea de influncia de reservao, denominada
R9.
Figura 1 (A) Localizao das unidades de reservao em operao do
SUDA de Campina Grande (PB) e rede geral com principais condutos;
(B) reas de influncia das unidades de reservao do SUDA de Campina
Grande.
Figura 2 Modelagem numrica do terreno: (A) Em grade triangular
irregular; (B) Em grade regular, elaborados a partir de dados da
CAGEPA.
BA
A B
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266 Eng Sanit Ambient | v.18 n.3 | jul/set 2013 | 263-274
Cordo, M.J.S. et al.
Figura 4 Distncias obtidas em relao unidade R9.
Distncias s unidades de reservao
As distncias s unidades de reservao foram geradas para todas
as reas de influncia. A Figura4 trata da unidade de reservao
R9.
Populao e nmero de domiclios atendidos pela rede geral
Existe uma inter-relao entre populao e muitas outras vari-
veis que constituem os SUDA, tais como: demandas de gua,
fatores
que afetam o consumo dirio, vazo, presses, determinao da ca-
pacidade do reservatrio, entre outras. Quantificar os domiclios
que
so atendidos pela rede geral de distribuio de gua pode
indicar
sinais de reas desprovidas desse servio. As informaes dos
setores
censitrios do IBGE (2000) trazem aspectos relacionados s
formas
de abastecimento de gua, assim como apresentam situaes de
do-
miclios que so atendidos ou no pela rede geral (Figura5B).
Uso do solo urbano
O mapa de uso do solo (Figura6A) foi a fonte de dados
utilizada
para a obteno da localizao da demanda potencial (usurios) de
cada reservatrio. Nesse sentido, na Alternativa 1, esse plano de
in-
formao foi entendido como uma restrio, enquanto na
Alternativa
2 utilizou-se uma operao de subtrao para obter reas no ocu-
padas. Ressalta-se que em algumas reas da cidade, como no
bairro
do Serroto, ainda existem muitas ocupaes irregulares que no
se
encontram devidamente mapeadas no mapa de uso do solo
utilizado
neste trabalho. Aes de mapeamento e atualizao dessa base de
dados j podem ser observadas na Prefeitura Municipal de
Campina
Grande (PMCG).
Zonas de presso
As zonas de presso fazem parte do zoneamento do sistema uti-
lizado pela prpria CAGEPA. Em geral, esse zoneamento da rede
em zonas de presso uma tcnica usada em sistemas de mdio
e grande porte para promover a operao e manuteno de uma
forma mais eficiente.
So quatro as zonas de presso do SUDA estudado (Figura6B):
Zona A e Zona D apresentam as menores e maiores presses,
respec-
tivamente; as Zonas B e C mostram nmeros intermedirios de
pres-
so. Assim, a Zona A est na regio mais baixa da cidade em
termos
de altimetria, enquanto a zona D situa-se na regio mais alta. Da
mes-
ma forma, as zonas B e C esto em regies de altimetria
intermediria
que cresce gradativamente da Zona B Zona C. As reas de
expanso
urbana j esto inseridas dentro dos limites da Zona A.
Distncia rede geral e volumes armazenados
A Figura7A apresenta o desenho da rede geral atravs dos con-
dutos principais, bem como as distncias calculadas em relao
mesma, as quais foram utilizadas como critrio.
Figura 3 (A) Altimetria; (B) Alturas geomtricas para a rea de
influncia da unidade R9.
BA
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267Eng Sanit Ambient | v.18 n.3 | jul/set 2013 | 263-274
Geotecnologias aplicadas aos sistemas de abastecimento
urbano
Figura 5 (A) Populao espacializada por bairros; (B) Nmero de
domiclios atendidos pela rede geral, segundo censo do IBGE
(2000).
B
Figura 6 (A) Uso do solo da cidade de Campina Grande (PB) para o
ano de 2006; (B) Zoneamento utilizado no SUDA de Campina
Grande.
A
A B
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268 Eng Sanit Ambient | v.18 n.3 | jul/set 2013 | 263-274
Cordo, M.J.S. et al.
Figura 7 (A) Distncias rede geral (principais condutos); (B)
Representao espacial da capacidade de armazenamento do SUDA de
Campina Grande (PB).
A capacidade de armazenamento de gua em um SUDA de-
pende diretamente da quantidade de unidades de reservao
e da capacidade volumtrica destes. Os volumes armazenados
so calculados segundo critrios de projetos, tais como: de-
mandas, vazes, entre outros. Por meio da localizao das uni-
dades de reservao e dos valores dos volumes de armazena-
mento (Figura7B), foi possvel gerar uma superfcie contnua
a partir de mtodos de interpolao presentes no SIG utiliza-
do. Essa superfcie foi utilizada como critrio nas anlises da
Alternativa 2.
Critrios e alternativas
A metodologia proposta estabelece duas alternativas baseadas
em diferentes parmetros. A Alternativa 1 realiza um
diagnstico
da situao atual com relao aos riscos de desabastecimento e a
Alternativa 2 considera as possibilidades de expanso do sistema
e
prope localizaes timas de novas unidades de reservao. Oscri-
trios utilizados foram: alturas geomtricas, distncias s
unidades
de reservao, populao residente, domiclios abastecidos pela
rede geral. Esses critrios foram adequados segundo uma funo
de
normalizao, tornando possvel a combinao dessas informaes.
Anormalizao transforma os planos de informao em uma mes-
ma unidade de medida, em funo da adequao de cada critrio
hiptese formulada. Utilizaram-se conjuntos difusos nas anlises,
os
quais geram possibilidades de cada clula pertencer a uma funo
de
pertinncia estabelecida.
Resultados e discusses
So apresentados a seguir os resultados obtidos na anlise
das Alternativas 1 e 2 por intermdio dos planos de informa-
es espaciais que correspondem modelagem desenvolvida.
Neste trabalho sero apresentados os resultados referentes
rea
de influncia do reservatrio R9, o qual um dos reservatrios
de maior relevncia no contexto do abastecimento humano em
Campina Grande (PB). O reservatrio R9, localizado no bairro
de
Santa Rosa, em Campina Grande, tem capacidade de armazena-
mento de 29.000 m. o principal centro de reserva e
distribui-
o de gua tratada do sistema de abastecimento da rea urbana
de Campina Grande, num total de 15 reservatrios em operao,
os quais abastecem uma malha de 450 km de rede de distribuio
de gua, com um total de 83.500 ligaes domiciliares e uma
demanda mdia de 60.890,40 m.dia-1. A Tabela 1 apresenta as
caractersticas principais das unidades de reservao do SUDA
de
Campina Grande.
Alternativa 1: Diagnstico da situao atual
A Alternativa 1 tem como proposta a realizao de um diagnsti-
co da situao atual dos SUDA em relao s unidades de reservao
da rea de estudo. Toda a anlise foi realizada sob o ponto de
vista de
riscos de desabastecimentos. Neste trabalho, um conjunto
difuso
caracterizado pelo grau de pertinncia que varia de 0 a 10,
indicando
A B
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269Eng Sanit Ambient | v.18 n.3 | jul/set 2013 | 263-274
Geotecnologias aplicadas aos sistemas de abastecimento
urbano
um aumento contnuo de uma situao de no pertinncia para uma
de total pertinncia.
A adequao foi classificada em faixas para caracterizar a
hiptese
formulada: baixo, mdio e alto. Por conseguinte, considerando que
as
reas com alturas geomtricas menores so reas susceptveis a
riscos
de desabastecimento. Ou seja, quanto menor o valor da altura
geom-
trica, mais adequada hiptese formulada. Portanto, as funes
linea-
res de normalizao para essa hiptese so apresentadas na
Figura8A.
A Figura9A expe os resultados da normalizao do critrio
altura
geomtrica por meio de uma funo linear decrescente aplicada
em
todas as clulas para as reas de influncia das unidades de
reservao
analisadas. Neste trabalho sero apresentados os resultados
obtidos
apenas para rea de influncia da unidade R9.
Sabe-se que quanto maiores so as distncias entre os usurios e
as
unidades de reservao, maiores so os riscos a desabastecimento,
pois as
presses na rede de distribuio diminuem ao longo das distncias
alcan-
adas. Alm disso, em reas situadas a grandes distncias, a rede
secun-
dria de distribuio pode ser ausente ou apresentar problemas de
con-
tinuidade de abastecimento. Assim, quanto maiores as distncias,
mais
adequada hiptese formulada. As funes de normalizao do
critrio
supracitado para as unidades de reservao analisadas so
apresentadas
na Figura8B. A Figura9B mostra os valores normalizados
utilizados na
anlise por meio de uma funo linear crescente aplicada em todas
as c-
lulas para as reas de influncia das unidades de reservao, porm
foram
apresentados resultados apenas para a rea de influncia da
unidade R9.
Outro critrio avaliado na modelagem foi a populao residente.
Assumindo-se que em reas com maior populao resultam em maio-
res demandas de gua, supe-se, portanto, maiores riscos de
desabas-
tecimento. De tal modo, a normalizao desse critrio pode ser
efetua-
da por meio de uma funo linear crescente (Figura8C). Os
resultados
para a normalizao do critrio populao, realizada por meio de
uma
funo linear crescente aplicada em todas as clulas para as reas
de in-
fluncia das unidades de reservao analisadas, podem ser
visualizados
para a rea de influncia do reservatrio R9 (Figura9C).
O nmero de domiclios atendidos pela rede geral de distribui-
o de gua tambm influenciar no risco a desabastecimento. A no
existncia de ligao dos domiclios rede geral tambm apontar
problemas gerais no abastecimento de gua, dentre os quais
esto
includos a descontinuidade do abastecimento ou a oferta local
de
fontes alternativas de captao. Deste modo, a normalizao
deste
critrio ser realizada por intermdio de uma funo linear
decres-
cente (Figura8D). Aps normalizao, foram obtidos os
resultados
para todas as clulas nas unidades de reservao analisadas, os
quais
podem ser visualizados na Figura9D.
Obtida a gerao de todos os planos de informaes, realizou-se
a
anlise multicriterial, que se caracteriza como uma combinao
pon-
derada entre os critrios normalizados. A anlise se limita
restrio
estabelecida, ou seja, nas reas urbanas ocupadas (lotes). O
critrio
restritivo pode ser visualizado na Figura6A. A contribuio
(pesos)
Tabela 1 Principais caractersticas das unidades de reservao do
SUDA da cidade de Campina Grande (PB) (elaborado das informaes da
CAGEPA).
Reservatrios Cota mx. (m) Cota mn. (m) Capacidade (m) Tipo Zona
de presso Demanda(hab.)*
R2 554.8 562 2290 Apoiado B 4.149
R4 607.34 602.34 10000 Apoiado C 41.393
R5 567 563 8000 Apoiado B 69.492
R6 530.5 524.7 2400 Apoiado A 1.645
R7 616.359 612.56 200 Elevado C 1.358
R9 554 548.5 29000 Apoiado A 157.154
R10 571 566 2000 Apoiado D 8.501
R11 616.5 613 250 Elevado D 1.248
R12 623 620 200 Apoiado D 2.323
R13 665 662 250 Elevado D 4.218
R15 517.5 513 350 Apoiado A 1.056
R18 551 546 200 Elevado D 4.476
R19 511 506 250 Elevado A 5.222
R28 S/I S/I 500 Elevado A 2.027
R29 683 677 300 Elevado C 1.820
Hab: habitantes; S/I: sem informao.*Dados estimados a partir da
sobreposio das reas de influncia (AI) de cada reservatrio e o mapa
de populao por setores censitrios do IBGE (2000).
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270 Eng Sanit Ambient | v.18 n.3 | jul/set 2013 | 263-274
Cordo, M.J.S. et al.
Figura 8 Funes de normalizao para a unidade R9: (A) Linearmente
decrescente do critrio altura geomtrica; (B) Linearmente crescente
do critrio distncia; (C) Linearmente crescente do critrio populao;
(D) Linearmente decrescente do critrio nmero de domiclios
atendidos.
Figura 9 Mapas para o R9 normalizados e classificados em faixas
de riscos de desabastecimento: (A) Alturas geomtricas; (B)
Distncias; (C) Populao; (D) Nmeros de domiclios.
C
A B
D
A B
D
C
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271Eng Sanit Ambient | v.18 n.3 | jul/set 2013 | 263-274
Geotecnologias aplicadas aos sistemas de abastecimento
urbano
de cada critrio anlise foi avaliada segundo mtodos heursticos
e
est representada algebricamente pela Equao 1.
Ressalta-se que foram realizados diversos testes para aferir a
elei-
o dos pesos de cada critrio. A anlise de sensibilidade dos
resulta-
dos encontrados contou com a participao de pesquisadores
espe-
cialistas em redes hidrulicas e com ampla experincia de
consultoria
nessa rea na cidade de Campina Grande. A aferio de pesos e
pon-
derao dos mesmos baseia-se em conhecimento especializado, e
pode-se dizer que esta uma modelagem baseada em conhecimento
(do ingls Knowledge-based Modelling), uma abordagem utilizada
por
diversas reas de conhecimento e muito aplicada nas
geotecnologias
como o SIG (DAILY etal., 2002).
{[(0,4 x altura geomtrica)(0,2 x distncia)
(0,2 x populao)(0,2 x n de domiclios)] x lotes} (1)
Os resultados obtidos identificam reas ocupadas submetidas a
risco de desabastecimento de gua, apresentadas segundo faixas
que
indicam em ordem crescente o risco avaliado, a saber: baixo,
mdio,
alto (Figura10). Os resultados espacializados de riscos de
desabaste-
cimento de gua segundo mltiplos critrios tornam-se um
interes-
sante artifcio no processo de tomada de deciso.
O processo de tomada de deciso com mltiplos critrios pode
ser entendido como aproximaes de modelos e mtodos para au-
xiliar gestores, especialistas, tcnicos, entre outros, a
descrever,
avaliar, ordenar, selecionar objetos com base em uma avaliao
ex-
pressa por valores, de preferncia de acordo com vrios
critrios
(MALCZEWSKI, 1996). Nesse sentido, a indicao da disposio es-
pacial de unidades de reservao dos sistemas urbanos de gua
tem
como propsito promover diversos aspectos sociais e econmicos
presentes nos planos e programas relacionados aos SUDA.
Tratando-
se de planejamento de sistemas de distribuio de gua,
verifica-se
um alto volume de variveis envolvidas, implicando grande
nmero
de decises a serem tomadas.
O zoneamento de reas classificadas de acordo com o possvel
risco de desabastecimento pode auxiliar os gestores do SUDA
na
expanso e ampliao do sistema, priorizando reas de maior
risco
e, ao mesmo tempo, estimulando medidas mitigadoras do
consumo
acelerado nestas reas.
Alternativa 2: Simulao de zonas para localizar novas
unidades
A proposta da Alternativa 2 realizar simulaes que indiquem
melhores zonas para localizar novas unidades de reservao com
vistas necessidade de ampliao da rede de distribuio de gua
ocasionada, principalmente, pela expanso urbana. As anlises
fo-
ram realizadas utilizando como limites o zoneamento de
presses:
Zona A, Zona B, Zona C e Zona D. O critrio restritivo so os
vazios urbanos.
Com a hiptese formulada: encontrar zonas timas para
localizar
novas unidades de reservao, os critrios utilizados foram
normali-
zados e ponderados, assim como na Alternativa 1. O grau de
perti-
nncia variou de 0 a 10 e foram classificados em faixas que
caracte-
rizam a hiptese formulada: reas no recomendadas e reas
timas.
Nesse sentido, a normalizao do critrio altimetria alcanada
por
meio de uma funo linearmente crescente (Figura11A), pois
reas
que possuem altos valores altimtricos se tornam mais
adequadas
para uma disposio espacial otimizada das unidades de
reservao.
Aadequao espacial obtida por meio das funes de normalizao,
determinadas para o critrio de altimetria, foi aplicada s quatro
zo-
nas analisadas, porm so apresentados na Figura12A os
resultados
para Zona A.
Na implantao de novas unidades de reservao, um critrio
que pode ser considerado so as distncias da rede geral aos
even-
tuais usurios do servio (Figura12B). Nesse sentido, as reas
mais
adequadas hiptese formulada so aquelas que esto pouco
distan-
tes do usurio. Assim, as funes de normalizao para esse
critrio
so linearmente decrescentes (Figura11B).
Outro critrio utilizado na anlise da Alternativa 2 foi o
volu-
me armazenado nas unidades operadas do sistema estudado.
Esse
critrio representa uma tendncia da necessidade de implantao
de novas unidades, tendo em vista que possvel visualizar
zonas
com pouca ou nenhuma capacidade de armazenamento de gua.
Valores menores de volumes armazenados so mais adequados
hiptese formulada. Logo, a normalizao realizada por uma
funo linearmente decrescente (Figura11C). O mapa obtido por
meio da funo de normalizao encontrada pode ser visualizado
na Figura13.
Figura 10 Riscos de desabastecimento de gua segundo anlise
multicriterial para a unidade de reservao R9.
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272 Eng Sanit Ambient | v.18 n.3 | jul/set 2013 | 263-274
Cordo, M.J.S. et al.
A operao para a anlise multicriterial est representada na
Equao 2. Assim como na Alternativa 1, a escolha dos pesos de
cada
critrio foi confirmada aps distintos testes.
{[(0,4 x altimetria) (0,25 x distncia)
(0,25 x volume armazenado)] x vazios urbanos} (2)
Os resultados da anlise da Alternativa 2 foram previstos, a
princpio, para as reas em expanso urbana consideradas (regio
Figura 11 (A) Funes de normalizao do critrio altimetria para as
zonas analisadas; (B) Funes de normalizao do critrio distncias rede
geral (Zona A); (C) Funes de normalizao do critrio volume
armazenado (Zona A).
sudoeste da cidade de Campina Grande). No entanto, optou-se
em
analisar todo o limite urbano atravs do zoneamento abordado.
Essas reas foram avaliadas no momento em que se considerou a
Zona A, pois as mesmas esto abrigadas, quase totalmente
dentro
desta zona. Outra zona que possui reas urbanas em expanso a
Zona D. Ressaltamos que o critrio de riscos de
desabastecimentos
no foi utilizado na anlise das reas timas, pois o limite
geogrfico
utilizado nas Alternativas 1 e 2 diferente, no sendo possvel
reali-
zar as operaes por meio da lgebra de mapas.
Obteve-se resultados da otimizao de reas para localizao de
unidades de reservao para as quatro zonas analisadas, a
exemplo
da Zona A (Figura14).
De acordo com SENDRA & JIMNEZ (2007), um dos prin-
cipais benefcios da localizao tima de equipamentos urbanos
o benefcio econmico, haja visto que o investimento em reas
com maior viabilidade tcnica certamente acarretar custo
menor
de manuteno e maior eficincia. Para a rea de expanso do
siste-
ma de abastecimento de Campina Grande, espera-se que
trabalhos
como este sejam considerados, alm de outras anlises que
possam
vir a dar melhor suporte tcnico para implantao de novas
unida-
des de reservao.
Os SIG oferecem uma srie de vantagens diante da gesto ha-
bitual dos servios de distribuio de gua. Uma vez que esses
sistemas so capazes de servir como um SADE, eles
possibilitam
a realizao de tarefas complexas de serem efetuadas de
maneira
manual. Alm disso, a realizao dessas tarefas pode
incrementar
de modo notvel a eficcia e equidade do atendimento popula-
o a esses servios. A implantao dos SIG na tarefa de otimizar
a localizao de equipamentos que constituem os SUDA parece
altamente recomendvel.
Concluses
O mapeamento de lotes com riscos de desabastecimento pode
funcionar como indicador para aes de gesto e planejamento,
visto
que sugere que uma parcela dos usurios de gua encontra-se em
reas com regime deficiente de abastecimento, seja por questes
ope-
racionais, demogrficas ou geogrficas. Os resultados das reas
ti-
mas para a disposio de novas unidades de reservao auxiliam
na
tomada de deciso, trazendo diretrizes de planejamento em
virtude
da expanso do sistema estudado (o estudo no alcanou a etapa
de
definir dados em microescala acerca da localizao exata dos
novos
reservatrios e quanto seriam seus volumes). A obteno dessas
di-
retrizes para o planejamento dos SUDA na rea de estudo
escolhida
visa minimizar custos, aumentando a eficincia e alcance social
do
servio prestado.
A
B
C
-
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Geotecnologias aplicadas aos sistemas de abastecimento
urbano
Figura 12 Mapas normalizados e classificados em reas para a
disposio espacial de novas unidades de reservao para a Zona A. (A)
Altimetria; (B) Distncias.
Figura 13 Mapa de volumes armazenados normalizado classificado
em reas para a disposio espacial de novas unidades de reservao para
a Zona A.
Figura 14 Indicao de reas para a disposio espacial de novas
unidades de reservao na Zona A.
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