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This paper presents and demonstrates a novel scenario-building methodology that integrates contextual and future time uncertainty into the performance assessment of water distribution networks (WDNs). A three-step approach is proposed: (i) System context analysis, identifying the main key factors that impact the WDN performance; (ii) Scenario definition, identifying the implicated WDN variables, describing its possible evolution, and conjugating them to further establish the reference scenario and the two most relevant and opposite ones; and (iii) Scenario modelling, simulating the WDN behaviour for those scenarios. The obtained spatial and temporal hydraulic results are further used to calculate performance metrics. The methodology is applied to a real WDN to assess resilience performance considering infrastructure asset robustness (real water loss performance indicator), service reliability (minimum pressure index), and service flexibility (network resilience index). A new formulation to assess the metric evolution over time is proposed, deducting the further-away performance results by using an uncertainty weight. The results demonstrate that the increase in metric amplitude for the opposite scenarios over time highlights future uncertainty, reflecting context uncertainty, and the comparison of metric spatial distribution (i.e., at the pipe/node levels) highlights critical areas with higher associated uncertainty.

In regions with a strong seasonal or interannual asymmetry in the distribution of precipitation and higher frequency of droughts, collective irrigation systems are vital infrastructures for agricultural activity. Although operating for decades, several systems have ageing infrastructures, with relevant water losses and pumping energy inefficiencies. Consequently, the systems are not adequately designed or operated to meet current and future water demand. Therefore, rehabilitation to improve water and energy efficiency while ensuring infrastructure, economic sustainability and service quality is crucial. In this sense, comprehensive approaches using performance assessment to support the planning process or benchmarking between water users associations play an essential role in improving efficiency in collective irrigation systems.

Many collective irrigation systems have been operating for decades, facing high degradation of existing infrastructures and huge water-energy efficiency problems. Predominantly composed of open canals, they have been partially or entirely converted into pressurised pipe systems, implying a considerable increase in energy consumption and operation and maintenance costs. Simple, easy-to-use, and comprehensive approaches for energy efficiency assessment in collective irrigation systems are needed for diagnosis and assisting decision-making on implementing adequate improvement measures. This research proposes and demonstrates an innovative approach based on the water and energy balances and performance indicators to assess the effect of water losses, network layout and operation, energy recovery, and equipment on energy efficiency. A novel methodology for energy balance calculation is proposed for open canal, pressurised and combined systems. The application to a real-life open canal system and network areas allowed the identification of efficiency problems mainly due to water losses in canals, followed by the dissipated energy in friction losses. Less critical are pumping and manoeuvring equipment inefficiencies. Also, a considerable excess of gravity energy is recovered in hydropower plants. In raising pipe systems, in which shaft input energy predominates and costs for pumping play a key role, surplus and dissipated energy in friction losses are the most relevant issues. Significant energy is lost in the water conveyance and distribution in both systems. Consequently, the potential to improve energy efficiency through water loss management, network layout, and operation improvement, besides pumping and manoeuvring equipment replacement, is considerable.

This study compares and discusses the adequacy of surrogate resilience metrics proposed in the literature for resilience assessment of drinking water systems concerning demand increase and network redundancy. A sensitivity analysis is carried out for increasing flow rates using a conceptual case study with different layouts and demand scenarios, selecting several metrics to assess the resilience of two real network areas. Resilience metrics based on surplus energy are sensitive to network layout and demand scenarios. The network resilience index considers hydraulic reliability and network diameter uniformity. In contrast, the weighted resilience index also considers the network topology and gives importance to pipes with higher flow rates. Entropy-based resilience metrics mainly rely on the network flows' uniformity and are sensitive to pipe redundancy. The entropy metric most adequate to assess the hydraulic capacity is the diameter-sensitive flow entropy, since it is sensitive to the velocity inside the pipes. Topology metrics cannot assess the hydraulic capacity though evaluate the system redundancy (meshed-ness coefficient), robustness (central-point dominance) and water transportation efficiency (average-path length). Surrogate resilience metrics do not assess the system performance during a failure. They indicate systems which are better prepared to overcome failure events and increased demand events, providing vital information to drinking water systems management.

A global framework to assess the energy use and efficiency in wastewater systems is presented, focusing on the development of a portfolio of energy use improvement measures specifically tailored to these systems. The framework includes a performance assessment system for energy efficiency in wastewater systems and an energy balance scheme. The development and analysis of the portfolio of measures included the following steps: (i) an extensive review and compilation of existing energy improvement measures on the urban water cycle, (ii) a tailored survey addressed to multidisciplinary teams of wastewater utilities, (iii) the consolidation of the portfolio of measures for wastewater systems with the identification of main benefits and drawbacks of each measure and (iv) the discussion of the application of the improvement measures. Results from the survey for the different assessed dimensions (e.g., priority, importance) of each measure are presented together with a specific analysis of wastewater utilities. The final portfolio is instrumental for utilities to select measures, decide on the priority ones and prepare an implementation plan.

Com secas cada vez mais frequentes e prolongadas em Portugal, é necessário repensar medidas que permitam enfrentar a falta de água. A água residual tratada constitui uma fonte de água alternativa, a ser utilizada como água para reutilização (ApR) em usos compatíveis, como rega de espaços verdes e lavagem de ruas.A modelação do decaimento de cloro em Sistemas de Distribuição de ApR (SDApR) carece de estudos que proponham metodologias de implementação dos modelos, técnicas de trabalho experimental a nível laboratorial e exemplos de aplicação à escala real. A modelação contribui para promover uma gestão eficaz da desinfeção da ApR, ajudando a determinar dosagens de desinfetante, concentrações residuais nas redes e locais de cloragem.Neste artigo apresenta-se uma metodologia para modelar o decaimento de cloro em ApR usando o software EPANET-MSX. A metodologia envolveu três fases: desenvolvimento do modelo hidráulico, modelação do decaimento de cloro na água e modelação do decaimento de cloro devido às paredes do reservatório e condutas. O modelo foi aplicado num SDApR da área de Lisboa e calibrado com ensaios à escala real, permitindo simular o decaimento de cloro em diferentes pontos do SDApR ao longo do tempo e prever as necessidades de doseamento de cloro

The number of climate-related disasters has progressively increased in the last two decades and this trend will drastically exacerbate in the medium- and long-term horizons according to climate change projections. In this framework, through a multi-disciplinary team and a strong background acquired in recent projects, ICARIA aims to promote the use of asset-level modeling to achieve a better understanding of climate related tangible direct and indirect impacts on critical assets due to complex, cascading, and compound disasters. Furthermore, it takes into account the related risk reduction provided by suitable, sustainable, and cost-effective adaptation solutions. ICARIA focuses on both (i) critical assets and services that were not designed for potential climate change-related impacts that can increase the unplanned outages and failures, and (ii) on housing, natural areas, and population. Cutting edge methods regarding climate scenario building, asset-level-coupled models, and multirisk assessment approaches will be implemented and replicated in three EU regions to understand how future climate scenarios might affect critical assets and to provide decision-making support tools to private and public risk owners to assess the costs and benefits of various adaptation solutions.

This paper investigates the effect of different types of structural and operational measures on water mixing and renewal time in circular and rectangular cross-section water storage tanks, aiming at a better understanding of the flow dynamics to find practicable solutions to improve their design, rehabilitation and operation. An experimental programme, including traditional tracer and dye tracer tests, was carried out in small-scale tanks for different configurations and operating conditions. Two tanks were tested with and without interior structures, with the inlet/outlet pipes at different locations and for constant and variable water level. The main findings are that: i) the most effective measure is operating with fill-and-draw cycles, however, for tanks operated nearly full structural measures are recommendable; ii) reducing the inlet pipe diameter and installing nozzles near the tank bottom improve the mixing conditions; iii) the use of baffles is recommendable when the inlet and outlet pipes are very close.

Wastewater treatment plants (WWTPs) play a key role in the overall urban water cycle by controlling urban contaminants and thus preventing their release in the environment. During the LIFE IMPETUS project (LIFE14/ENV/PT/000739) we developed and tested novel powderedactivated carbons (PACs) for improved control of PhCs and organic matter (OM) in urban WWTPs with conventional activated sludge (CAS) treatment. The lab-scale experimental data in single- and multi-solute conditions in will allow benchmarking our engineered biomass-derived PACs with golden commercial PACs in scenarios with varying amounts of EfOM. Through advanced data modelling, this approach allows estimating the PAC dose required for a given removal of the target-PhCs in urban watewater treatment.

Management of urban areas is complex. They are vulnerable and continuously evolving, with interacting strategic services, assets and stakeholders. Potential effects of climate dynamics and natural hazards such as intense precipitation events, tidal effects or droughts, may significantly impact the strategic services, people, natural environment and economy. These challenges require a multidisciplinary approach to urban resilience, incorporating interdependencies between systems. In this light, a resilience assessment framework was developed based on a multidisciplinary approach integrating risk related aspects, cascading effects, contributions from the society and urban risk awareness as well as impact of climate change. It provides an objective-driven resilience diagnosis of urban cities and services, tracking the progress of resilience over time. The paper briefly presents the framework and the main results of its application to three cities with diverse contexts, focusing on the mentioned aspects. It demonstrates that the framework supports identification of improvement opportunities contributing to reduce risk to climate change hazards.

A ocorrência de incrustações de carbonato de cálcio em sistemas de abastecimento é um fenómeno relativamente complexo que pode acontecer quando a água à entrada do sistema tem dureza elevada e existem condições favoráveis à precipitação, que se podem alterar ao longo do sistema. Os precipitados acumulam-se na rede originando obstruções com diferentes níveis de gravidade que podem atingir 90-100% da secção das condutas. Este problema afeta seriamente a qualidade do serviço, reduzindo a pressão e a quantidade de água nos pontos de consumo, causando interrupções no abastecimento, e originando um aumento dos gastos com energia para bombeamento da água e com a limpeza e substituição de condutas e equipamentos. O artigo apresenta um estudo sobre o potencial incrustante da água de consumo num sistema de abastecimento localizado em Portugal e a sua evolução desde a origem até aos pontos de consumo. Apresentam-se também os resultados da caraterização química, mineralógica e microestrutural das incrustações formadas nesse sistema. Este tipo de estudos permite apoiar a tomada de decisão das entidades gestoras na operação e reabilitação da rede, através da identificação de locais críticos e de fatores de risco que importa controlar.

As afluências indevidas a sistemas de coletores ou a sistemas naturais são fonte reconhecida de problemas funcionais, com grandes consequências para as entidades gestoras (EG), as comunidades e o meio ambiente. As mudanças climáticas tendem a agravar a magnitude destas afluências, bem como acelerar a deterioração dos componentes dos sistemas. O controlo efetivo de afluências indevidas requer a identificação de mecanismos específicos de causa-efeito e os tipos predominantes em cada caso. Sendo que estas afluências podem ter consequências em diversas dimensões do desempenho das EG, afigura-se como essencial adotar uma abordagem integrada para o planeamento da atuação para o controlo destas afluências. Neste artigo apresenta-se a relevância do problema a partir da informação disponível. A abordagem integrada iAFLUI para planeamento da atuação para controlo de afluências indevidas é descrita. Esta centra-se na perspetiva das EG, assumindo o alinhamento com o planeamento estratégico, tendo em conta as características da organização e o sistema gerido, sendo aplicável a diferentes tipos de afluências indevidas e sistemas. A aplicação a 22 EG permitiu validar a abordagem e consolidar o sistema de avaliação de desempenho específico.

Em zonas urbanas interiores e, paradoxalmente, também costeiras, a água constitui um desafio crescente pela, também frequentemente crescente, escassez promovida pelo aumento da ocorrência, severidade e duração de secas a par do aumento da procura devido ao crescimento económico e populacional. É, portanto, necessário acelerar a transformação para economias inteligentes no uso de água, entre outros aspetos, reduzindo o consumo de água potável e aumentando a reutilização de água em usos não potáveis, compatíveis com a qualidade da água para reutilização. Para tal, é preciso aumentar a confiança e a segurança na reutilização de água. A avaliação do risco constitui a ferramenta chave para o efeito, mas os procedimentos para a sua realização, em particular, o estabelecimento dos cenários de exposição, não estão ainda agilizados. Os cenários de exposição estabelecem de que modo e em que circunstâncias as populações e o ambiente podem estar expostos aos perigos. No presente artigo apresenta-se uma metodologia para a construção de cenários de exposição aos perigos com impacto na saúde humana, que integra uma solução digital em desenvolvimento no projeto europeu B-WaterSmart

The removal of pharmaceutical compounds (PhCs) from water has numerous challenges mainly associated with their low concentration and varied nature and physicalo-chemical properties. Activated carbon adsorption and ozonation are considered consolidated technologies, with confirmed cost-efficient elimination of organic microcontaminants and toxicity in several full-scale wastewater treatment plants (WWTPs), namely in Switzerland and in Germany. Several biomass precursors, activation agents, and routes were explored at lab-scale (including cork processing by-products and carob processing acid residues pinpointing pine nut shell (PNS) as the most promising raw material: PAC steam activated sample PNS77/Steam performed similarly to the commercial golden standards (from Cabot-Norit and Chemviron). PNS-derived PAC production was scaled-up using CO2 activation and results prove that, for similar burn-off degrees, steam and CO2 activation attain similar and excellent textural properties. PACs were tested in WWTP mixed liquor and secondary effluent. Data modelling (HSDM

Water treatment improvement is mandatory to face current water quality challenges, being a focus of EU societal challenges and of CQE/FCUL and NES/LNEC strategic research. The main objective of this work was the development of high-performing powdered activated carbons (PACs) prepared by steam activation of pine nut shells (PNS/Steam activated carbons) within the framework of EMPOWER+ project. These materials will be evaluated for different technologies/applications of PAC focused on drinking water treatment.

Este trabalho apresenta uma abordagem inovadora de apoio à definição de medidas operacionais de melhoria da eficácia do tratamento de águas residuais urbanas. A abordagem assenta na utilização de um método simples e consolidado de determinação da fiabilidade do tratamento de águas residuais (proposto pela USEPA) que permite estabelecer a concentração média necessária e os desvios-padrões máximos permitidos para conformidade da descarga a uma determinada fiabilidade. Utilizando dados de 5 anos (2015

Um dos atuais desafios das entidades gestoras de edifícios, designadamente as que se referem a edifícios de uso coletivo, é o processo de tomada de decisão sobre quais os elementos ou componentes a reabilitar prioritariamente, verificando-se que, muito frequentemente, as intervenções implementadas são do tipo reativo, não se relacionando as necessidades de reabilitação ou intervenção com o desempenho do edifício. A abordagem da gestão de ativos de acordo com as normas ISO 55000 é atualmente reconhecida como essencial para a qualidade e sustentabilidade dos ativos físicos como os edifícios de uso coletivo e auxilia as entidades gestoras na promoção da sua resiliência, na adaptabilidade a situações adversas, na melhoria da resposta em situações extremas e no cumprimento de exigências de regulamentação. No presente artigo apresenta-se a situação atual da gestão de ativos de edifícios de uso coletivo em Portugal, sendo identificadas as oportunidades que se colocam às entidades gestoras. Neste contexto, em 2022 será promovida pelo LNEC a iEUC - Iniciativa para a Gestão de Ativos de Edifícios de Uso Coletivo, através da qual se prevê a disseminação de uma metodologia para a gestão deste tipo de ativos e a correspondente capacitação de entidades gestoras nacionais.

Urban drainage systems are one of the essential infrastructures in our societies. These network systems are capital intensive infrastructures, mostly buried, and crucial to ensure the health and safety of populations, continuity of socioeconomic urban functions, and protection of the environment.

O IRAR, enquanto regulador das entidades gestoras concessionárias deserviços de águas e resíduos em Portugal, tem seguido uma estratégia depermanente procura de sinergias através de parcerias com entidades daadministração e com instituições técnicas e científicas relevantes dosector, nomeadamente nos aspectos associados à temática do usoeficiente da água. De acordo com o disposto na alínea l) do artigo 11.º doDecreto-Lei n.º 362/98, de 18 de Novembro, com as alteraçõesintroduzidas pelo Decreto-Lei n.º 151/2002, de 23 de Maio, o IRAR temresponsabilidades na sensibilização das entidades gestoras e dosautarcas em geral para as questões da qualidade na concepção,execução, gestão e exploração dos sistemas multimunicipais emunicipais.O Instituto da Água (INAG), como organismo responsável pelodesenvolvimento e aplicação das políticas nacionais no domínio da água,promove a implementação do Programa Nacional para o Uso Eficiente daÁgua (PNUEA). Este Programa, cujas bases e linhas orientadoras foramaprovadas pela Resolução do Conselho de Ministros n.º 113/2005, de 30de Junho, constitui um instrumento de planeamento estratégico, no qualsão definidas as orientações de âmbito nacional para a promoção do usoeficiente da água nos sectores urbano, agrícola e industrial, contribuindopara minimizar os riscos de stress hídrico, quer em situação hídricanormal, quer durante períodos de escassez.O Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) é uma instituição decarácter técnico e científico, competente e credenciada para a realizaçãode estudos em vários ramos da engenharia, nomeadamente nos domíniosda engenharia sanitária. Tem vindo a desenvolver estudos deinvestigação em áreas prioritárias, nomeadamente projectos para o INAGde definição e apoio à implementação do PNUEA, incluindo manuais paraa promoção do uso eficiente da água.Nesse âmbito, foi assinado em Março de 2005 um protocolo decooperação técnica e científica formalizando a colaboração entre estastrês entidades. Esse protocolo prevê a edição conjunta de um manual (ouguia técnico) dirigido, entre outras, às entidades gestoras de sistemas deabastecimento de água e de águas residuais, contendo orientaçõestécnicas para a implementação de medidas e de mecanismos promotoresdo uso eficiente da água no sector urbano.O objectivo é promover um uso mais eficiente da água, ou seja, optimizara utilização desse recurso - eficiência de utilização -, sem pôr em causaos objectivos pretendidos - eficácia de utilização - ao nível dasnecessidades vitais da sociedade, da qualidade de vida da população edo desenvolvimento sócio-económico do País. Pretende-se utilizar a quantidade óptima de água para conseguir os objectivos pretendidos, permitindo também, como benefícios indirectos, a redução da poluição dos meios aquáticos e a redução do consumo de energia, aspectos dependentes do consumo de água. Esta iniciativa integra-se no esforço de planeamento da água que o País tem vindo a efectuar, estando prevista não apenas no Plano Nacional da Água e nos Planos de BaciaHidrográfica, mas também no Plano Estratégico de Abastecimento deÁgua e de Saneamento de Águas Residuais 2000-2006.O resultado é a presente publicação, intitulada

O presente guia resulta de um protocolo estabelecido entre o LaboratórioNacional de Engenharia Civil (LNEC), o Instituto Regulador de Águas eResíduos (IRAR) e o Instituto da Água (INAG).O LNEC, na sua função de Laboratório de Estado, tem vindo adesenvolver, desde há mais de duas décadas, estudos de investigaçãoaplicada e de consultoria especializada no domínio da gestão técnica dossistemas de abastecimento de água, alguns dos quais no domínio docontrolo de perdas de água. Destaca-se um estudo de identificação, análisecrítica e sistematização das melhores práticas de controlo de perdas deágua realizado para a EPAL, S.A. em 1994 (Coelho et al., 1994) e aprodução de terminologia portuguesa (Hirner et al., 1999), estudos essesque se reflectem no conteúdo do presente manual.O IRAR tem como um dos seus objectivos estratégicos contribuir para amaior eficiência dos operadores, tanto regulados como não regulados,através de parcerias com as instituições técnicas e científicas maisrelevantes do sector. As perdas de água são, sem dúvida, uma dasimportantes causas de ineficiência dos operadores de sistemas deabastecimento, razão pela qual o IRAR tomou a iniciativa da elaboraçãodeste guia em colaboração com o LNEC e o INAG.O INAG é o organismo responsável pela implementação do ProgramaNacional para o Uso Eficiente da Água (PNUEA). Este programa preconizaa redução de perdas de água nos sistemas públicos de abastecimentocomo uma medida prioritária na melhoria da utilização do recurso água nosector urbano. O presente guia integra-se nos documentos de apoio emdesenvolvimento no âmbito da estratégia de implementação do referidoprograma.Este manual vem ajudar a colmatar uma lacuna que havia em termos debibliografia especializada adaptada às condições existentes em Portugal eescrita em português no domínio das perdas de água. Não constitui um fimem si mesmo, mas apenas o ponto de partida para uma abordagemprogressivamente mais universal e mais consolidada no domínio docontrolo das perdas de água nos serviços de abastecimento de água.Trata-se de um instrumento de trabalho para as entidades gestoras, aquem cabe a tarefa principal que é de o pôr em prática.

O LNEC tem vindo a apostar, há mais de uma década, na actividadeestratégica de I&D associada à temática da avaliação de desempenho desistemas de águas de abastecimento e águas residuais. Maisrecentemente, esta actividade expandiu-se também à área dos resíduossólidos. Consolidou-se, assim, a importância da qualidade do serviço nassuas várias vertentes, e conquistou-se uma importante dimensão deinternacionalização, nomeadamente com a publicação, pela InternationalWater Association (IWA), de Manuais de Boa Prática no âmbito dossistemas de abastecimento de água e de águas residuais publicados,respectivamente, em 2000 e 2003.Os trabalhos desenvolvidos tiveram como principais finalidades definir umametodologia de avaliação da qualidade do serviço prestado através de umconjunto de indicadores de desempenho e delinear alguns princípiosfundamentais para a sua implementação. A abordagem pretendeu serabrangente, visando cobrir as necessidades de diversos tipos deutilizadores tais como entidades gestoras dos sistemas, entidadesreguladoras, entidades financiadoras, organizações ambientais ou dedefesa do consumidor. Pretendeu-se igualmente que os resultados fossemaplicáveis a entidades de diferente dimensão, nível de desenvolvimento,clima, demografia e características sócio-culturais. É pois com grandesatisfação que vemos concretizada, no âmbito da colaboração protocoladacom o IRAR, a edição e adaptação para português da publicaçãoPerformance Indicators for Water Supply Services

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Water scarcity and asymmetric space-time distribution is driving many countries to seek nonconventional water sources. Treated wastewater is an emerging alternative water source but, depending on its use(s), it may require an increased level of water treatment. At the same time, the list of emerging contaminants (ECs), including pharmaceutical compounds (PhCs), of great relevance to the environment and to public health continues to grow. Further, many of these contaminants are partly or strongly resistant to conventional treatment in water and wastewater treatment plants (WTPs and WWTPs). Therefore, advanced treatment processes are being developed or optimised for improved PhC control. Amongst them, hybrid processes of adsorption

Advances in measurement and automation technologies enabled the deployment of monitoring systems with data acquisition at high frequency in Wastewater Treatment Plants (WWTP). The aim of this work is the design of soft sensors to predict hard-to-measure quality variables of wastewater required for mechanistic modeling of the biological treatment system in a real municipal WWTP. The input data collected in the WWTP using a flowmeter and spectro-photometric and electrochemical online probes, sampling campaigns and on-line analysis, was used for the development of soft sensors by multivariate analysis, like Principal Component Analysis (PCA) and Partial Least Squares (PLS) regression. Exploratory data analysis was performed in order to detect outliers, patterns and correlations. PLS models for soft sensors were developed using leave-one-out cross validation and the predictive capacity of independent data was evaluated by root mean square error (RMSE). The normalized RMSE obtained for organic nitrogen prediction were 19.5% and 18.1%, using sensors with analytical and spectral data, respectively. The possibility of using spectro-photometric probes providing measurements of a single wavelength was evaluated in order to reduce the online monitoring investment costs.

Capítulo de livro sobre planeamento e desenvolvimento turístico em que é desenvolvida a temática de resiliência e gestão do risco no turismo. São focados aspetos que incluem conceitos de base em resiliência e risco, as categorias de risco relevantes em turismo, a abordagem estruturada para a gestão do risco da norma ISO 31000:2009 e eixos de atuação para aumentar a segurança e a resiliência no turismo.

Municipalities and/or sewer operators have to decide investment strategies to rehabilitate and upgradeboth the efficiency and quality of their sewer systems. Frequently, such decisions are based on limitedinformation and do not consider simultaneously the sewer pipes, the wastewater treatment plant andthe receiving environment, especially groundwater. In order to provide some basic working elements tohelp operators in making such decisions, Work Area 4 (WA4) within the APUSS project, described in thepresent chapter included three topics:i) the definition of a set of infiltration/exfiltration specific performance indicators, PIs;ii) the proposition of a generic multi-criteria methodology to compare investment strategieswhich is elaborated separately in Chapter 10 and;iii) the analysis of cost structures of sewer systems and costings for the new tracer methods proposed in the APUSS methodology (as outlined in Chapter 2).

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This research aims at developing a comprehensive approach for assessing the energy use and efficiency in wastewater systems, considering the water-energy-greenhouse gas (W-E-G) emissions nexus supported by methods and tools, such as a tailored energy balance and a performance assessment system (PAS). This approach is aligned with continuous improvement principles and allows carrying out the diagnosis of energy efficiency in wastewater systems supporting the building of a portfolio of energy use improvement measures responding to strategic objectives and attending to the systems

Drinking water storage tanks are essential components of water supply systems to store water, to level off pressure in networks and to meet emergency storage. They are also frequent sources of deterioration of drinking water quality and safety owing to inadequate tank design and operation. Mostly, existing tanks design, dimensions and operation do not account for water mixing and renewal.

Nature-Based Solutions (NBS) are crucial to achieving the goals of the United Nations Agenda 2030 for sustainable development and other global agendas, such as the Paris Agreement on Climate Change. In the last decade, the NBS umbrella concept has become more relevant intending to contribute to urban resilience and to address the climate change challenges. NBS are living solutions inspired by nature that use or mimic natural processes intending to face several societal challenges, from the perspective of resource-efficient use and the promotion of economic and environmental benefits. Currently, cities are encouraged to understand and measure the NBS contribution to identify adequate strategies for enhancing resilience and prioritize investments accordingly. The objective of the present thesis is to promote and enhance the NBS implementation in cities, focused on solutions for stormwater management and control. Based on the analysis of their contribution to urban resilience, the potential to meet environmental, social, and economic challenges and to adapt across diverse urban scales and contexts is demonstrated. In this sense, a Resilience Assessment Framework (RAF) to assess the NBS contribution to urban resilience was developed. This framework aims to assess the NBS contribution to urban resilience. Moreover, a Guidance for the RAF application in cities with different resilience maturity was developed, which involved the RAF validation by seven cities (from a national and international context), that participated voluntarily in this phase. In this context, the developed RAF is comprehensive and multidimensional. It is driven by the definition of objectives, criteria, and metrics, according to the proposed structure for assessing the water supply and wastewater system service performance in the framework of the ISO 24500 standards of the International Organization for Standardization. For an oriented assessment of the criteria, qualitative and quantitative metrics were defined, considering data from different sources and complexity. Reference values were also identified and metrics' classifications were defined. In this classification, each answer is associated with a resilience development level, intending to assess the NBS contribution to urban resilience on a normalized scale. To support the RAF application to cities with different resilience maturity (in terms of resilience and available information), three analysis degrees (essential, complementary, and comprehensive) and a set of metrics were proposed, which are pre-defined in the guidance for the RAF application. To support the selection of the analysis degree more adequate to any city, a structure to characterize the city's profile was developed. This complementary profile also supports the interpretation of the RAF results, both at the city and at the level of specific NBS. To conclude, the application of the RAF essential analysis degree to the seven participating cities, with different challenges regarding urban resilience and NBS, and of the comprehensive analysis degree (complete RAF) to Porto´s urban area, through an assemble assessment at the city and NBS levels, were presented.

Over the past two decades, performance assessment (PA) has been one of the areas show-ing the greatest advancement in the water sector. PA aims to measure effectiveness and/or efficiency of an activity or process using performance metrics, supporting the decision-making process and the continuous improvement of water utilities. Despite the potential benefits, few projects, and initiatives on PA have been undertaken regarding storm water systems (SWS). The present thesis aims to develop a performance assessment framework (PAF), applicable to both conventional SWS and sustainable urban drainage systems (SUDS), objective driven and focused on systems

Infrastructure asset management (IAM) has been increasingly becoming a key topic in the mind-set shift of the water sector managers and policy makers, allowing to assist in the operational, tactical and strategic decision-making in urban water infrastructures. Nevertheless, IAM implementation by the water utilities is still far from needed and not widespread, due to several challenges and constraints, mainly associated with limited human, technological and financial resources. The current research aims at enhancing urban water infrastructure asset management through an integrated decision-making approach, that includes novel methodologies for condition assessment, service life prediction and cost modelling. This approach can be applied at three assessment levels

Este trabalho tem como objetivo melhorar a eficiência energética dos sistemas de abastecimento de água através do desenvolvimento de uma metodologia orientada por objetivos e com recurso ao balanço energético e a métricas de desempenho que permitem identificar as principais origens de ineficiência energética dos sistemas, comparar diferentes alternativas de intervenção e contribuir para a melhoria contínua destes sistemas.A metodologia de investigação seguida contempla desenvolvimentos científicos aliados a uma aplicação prática num conjunto alargado de casos de estudo através de ferramentas de cálculo automático desenvolvidas para o efeito. Os desenvolvimentos científicos consistem na formulação matemática de um balanço energético flexível em termos de dados necessários para a sua implementação; o desenvolvimento de métricas de desempenho que permitem identificar a origem das ineficiências energéticas (equipamentos, perdas de água ou configuração e operação) e a sua sistematização numa metodologia que segue os princípios de melhoria contínua (Plan-Do-Check-Act). A aplicação a casos de estudo é efetuada em três etapas. A primeira etapa consiste na aplicação do balanço energético agregado e métricas de desempenho para diagnosticar ineficiências a nível global em sistemas sem modelo matemático. A segunda etapa consiste na aplicação de um balanço detalhado com recurso a modelos matemáticos, bem como uma análise de sensibilidade aos diferentes métodos. A terceira etapa centra-se na aplicação detalhada de dois casos de estudo para ilustrar a metodologia.Os principais resultados são: i) uma metodologia integrada para o diagnóstico água-energia em sistemas de abastecimento de água; ii) um novo balanço energético para sistemas de abastecimento de água; iii) resultados da aplicação do balanço e das métricas de eficiência energética em 110 sistemas; iv) ferramentas para cálculo das diferentes formulações de balanço energético e de métricas de desempenho; e v) valores reais e exemplos de soluções não convencionais que conduziram a melhorias de desempenho energético.

As estações de tratamento de águas residuais (ETAR) são atualmente alvo de esforços de melhoria do seu desempenho técnico, ambiental e económico. Empresas, reguladores e organismos de financiamento têm utilizado sistemas de avaliação de desempenho para apoiar as suas decisões. Neste contexto, o LNEC desenvolveu a 1.ª e 2.ª geração do sistema de avaliação de desempenho (PAS) de ETAR baseado em indicadores (PIs) e índices de desempenho (PXs). Para ambos, os valores de referência para o julgamento do desempenho são elementos chave. Apesar de serem elementos cruciais, os valores de referência precisavam ainda de ser definidos para avaliar e melhorar o desempenho das ETAR com foco na eficiência energética e gestão de afluências pluviais. Assim, o objetivo da tese foi desenvolver a terceira geração do PAS com valores de referência para avaliar o desempenho. Os PIs e PXs focam os objetivos principais da ETAR, ou seja, garantir a sustentabilidade técnica, econômica e ambiental, garantindo um tratamento eficaz e fiável com o consumo mínimo de energia, reagentes e produção de lamas. A estratégia seguida consistiu em desenvolver ou selecionar a partir da segunda geração do PAS sub-conjuntos de PIs e PXs de acordo com os objetivos, nomeadamente, eficácia, fiabilidade, desempenho energético e consumo de reagentes e gestão das lamas. Os valores de referência foram derivados com base numa revisão da literatura, equações empíricas e/ou estudos de campo e, sempre que aplicável, incorporam o efeito de parâmetros chave, de modo a avaliar o efeito das variações de caudal e de concentração. Foi desenvolvida uma análise estatística dos PXs para avaliar a fiabilidade da ETAR. Foi também demonstrada a flexibilidade do sistema de avaliação de desempenho para diferentes objetivos e uma abordagem para diagnosticar oportunidades de melhoria do desempenho, utilizando os PIs e PXs num ciclo PDCA (plan-do-check-act).

Este trabalho de investigação teve como objectivo principal propor, aplicar e validar uma metodologia que permitisse transformar dados de consumo urbano de água, obtidos a partir de sistemas de telemetria, em informação útil para a gestão dos serviços de água e para os consumidores.A metodologia encontra-se estruturada em quatro módulos: planeamento e monitorização,processamento de dados, produção de informação de caracterização e previsão eclassificação. Tirando partido de dados de consumo telemedidos aos vários níveis, desde o cliente individual às zonas de medição e controlo (ZMC), procede-se à aplicação dametodologia para caracterização de grandes consumidores, previsão do consumodoméstico nocturno, avaliação do efeito da variação de pressão no consumo autorizado enas perdas de água e previsão do consumo em ZMC.Para além da metodologia estruturada para a análise de consumos, as principaiscontribuições inovadoras são o desenvolvimento de modelos de previsão e de classificação do consumo em ZMC, em função das variáveis explicativas mais significativas, e a obtenção de expressões para a variação do consumo autorizado e das perdas reais com a pressão.O trabalho desenvolvido contribuirá para um uso mais eficiente da água, através de ummelhor conhecimento sobre as várias componentes do consumo urbano de água, assimcomo para o estabelecimento de critérios de projecto e de exploração da rede maissustentados.

Os serviços de abastecimento de água (SAA) têm vindo a incorporar princípios desustentabilidade na sua prática de gestão. O estado da arte em metodologias de avaliação dedesempenho de SAA mostrou a necessidade de abordar especificamente o tratamento,considerado insatisfatoriamente nas abordagens sistematizadas existentes.Na presente dissertação desenvolveu-se um sistema de avaliação de desempenho (PAS) deestações de tratamento de água (ETA), orientado por objectivos, normalizado e quantitativo,destinado a apoiar a tomada de decisão, e cobrindo os domínios qualidade da água tratada,eficiência/fiabilidade, utilização de água, energia e materiais, gestão de subprodutos, segurança,recursos humanos e económico financeiros.O PAS integra uma componente para avaliação do desempenho global, baseada em indicadoresde desempenho, e uma componente para avaliação do desempenho operacional, baseada emíndices de desempenho que avaliam, numa escala 0-300, a qualidade da água tratada, eficiênciasdas várias operações/processos unitários (OPU) e sua relação com condições de operação.Foi desenvolvida uma ferramenta de cálculo automático do PAS.A aplicação do PAS a cinco ETA de características diversas permitiu avaliar a evoluçãotemporal do seu desempenho, comparar estações e OPU, e identificar oportunidades de melhoriana operação das OPU, na qualidade da água tratada e utilização de recursos.

This report offers a preliminary overview of the main drivers and barriers related to the policy and governance dimensions across the six Living Labs of B-WaterSmart: Alicante (Spain), Bodø (Norway), East Frisia (Germany), Flanders (Belgium), Lisbon (Portugal) and Venice (Italy). It provides an overview of the policy framework with implications for water management in the European Union, including the main plans and strategies related to adaptation to climate change and implementation of a circular economy, along the nexus water-energy-resources-waste. Furthermore, we added a section that describes succinctly the main models of water governance in Europe.

The main objective of the EMPOWER+ project is to develop new high-performing GACs and PACs and reusable magnetic powdered activated carbons (MPACs), prepared by steam and CO2 activation of pine nut shells (PNS/Steam and PNS/CO2 activated carbons) following the protocol developed for PACs under the framework of LIFE Impetus project.

MS16 consists of the first, preliminary version, V0, of the B-WaterSmart Assessment Framework (BWS AF) developed by WP6 in Task 6.2. The MS16 is composed of an excel file and this document. The excel file provides the list of elements forming the framework: the strategic objectives, the assessment criteria and the metrics proposed. This document, after background information about the BWS AF use, scope and development phases, describes the structure and the elements listed in the excel file. All the information provided by MS16 will be embedded into a web-application by end of April 2022, so to facilitate the validation phase carried out by the InAll, during the period April-August 2022.The planning of the period to release the web-application has been agreed with Task 1.4 and it is aligned with the activities planned within the InAll. Given the continuous work on refinement of metrics planned in collaboration with the InAll, the web-application, as well as this MS16, will be kept as living files for updating as and when required until the V2 of the BWS AF will be finalized.

Este trabalho envolve dois aspetos diferenciadores face a estudos anteriores: Diagnóstico aprofundado do subsistema D.S5-EEA3, quer espacial quer temporalmente, recorrendo à modelação hidráulica, aos cenários de operação de inverno e verão e cobrindo aspetos como a pressão, velocidade e idade da água na situação de referência e futura.Especificação e análise comparativa de alternativas (desempenho, custos, benefícios) para a sua priorização atendendo ao seu impacto a médio e longo-prazo (e.g., 10 anos e 20 anos).O diagnóstico aprofundado e a priorização de alternativas atenderão à evolução futura do sistema mediante cenários que serão identificados em conjunto com a EG, designadamente, alteração nos padrões de uso da água potável em usos não potáveis, com redução do seu uso para, por exemplo, rega de espaços públicos verdes, lavagem de ruas, climatização e alterações de contexto interno (e.g., expansão da rede do subsistema D.S5-EEA3). Este relatório visa apresentar a metodologia e o sistema de avaliação para diagnóstico aprofundado de subsistemas.

One of the key objectives of B-WaterSmart is to deliver a water-smartness assessment framework (BWS AF) fully tested in the six living labs (LLs) of the project. This deliverable aims at providing first recommendations to support both the refinement of the BWS AF and the development of the corresponding dashboard. This deliverable describes (i) the approach followed to obtain the recommendations within the innovation alliance (InAll), the InAll process (Task 1.4), and an overview of the testing process of BWS AF version V0 (delivered by WP6). It further presents (ii) the feedback on the framework from the LL problem-owners (LLi) (with support from WP6 for feedback collection and processing of raw results), the respective analysis, and subsequent recommendations both for refinement of the framework, and the development of the dashboard-type software to facilitate its use.

D6.2 consists of the Version 1 of the B-WaterSmart Assessment Framework (BWS AF) developed by WP6 under Task 6.2. V1 builds on the V0 (MS16), which provided the preliminary list of the elements forming the framework. MS16 built on the theoretical background given by D6.1, describing the preliminary conceptual design of the framework. V1 is a transitional step between V0 and the final version V2 (by Task 6.3). To deliver V1, first the information provided by MS16 have been embedded into a web-application, to facilitate a validation phase carried out by the Innovation Alliance (InAll) under the coordination of Task 1.4 in the period April-August 2022. Afterwards, the InAll have been trained to the use of the web application and, by using the feedback forms made available, their insights have been shared with Task 6.2. The feedback has been analyzed by Task 6.2 in September and either already addressed in V1 or included in this document as input to Task 6.3. D6.2 is composed therefore by this supporting document and the web-application incorporating the updated version of the BWS-AF allowing further testing by the InAll. This document consists of two parts: part I includes background information about the BWS AF scope, the description of the co-creation process established with the InAll, and the updated version of the elements forming the framework V1 (incorporated in the web-application), as well as the aggregated analysis of the feedbacks provided by the InAll. Part II addresses Task 3.9, which will convert the BWS AF V2 into a dashboard, by sharing insights based on the experience gained during the development of the web-application and the validation phase. Last, D6.2 is closely related with D1.3 describing the scope and process of validation of V0 and also providing insights to Task 6.3 and Task 3.9 from the InAll perspective.

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This deliverable introduces two of WP1

EXCLUSIVO: AWARE-P vence prémio alemão e conquista novo reconhecimento internacional: É a primeira vez que é distinguido um projecto de um país que não fala alemão, entrevista de Ana Santiago (Jornalista do Jornal Água & Ambiente - Portal Ambiente Online) a Helena Alegre, 19 de Agosto de 2014

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