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Demand scenario planning approach in water distribution systems of Portugal using regression techniques
This paper aims to develop and apply an approach for short-, medium- and long-term scenario planning. Construction of water demand scenarios is of the utmost importance for planning, design and operation of distribution systems, providing useful information to promote more efficient use of water resources. The proposed approach offers a new perspective for water utilities to obtain coherent and plausible descriptive scenarios as well as realistic water demand projections. This approach was applied to network sectors in existing water distributions systems, using extensive network flow data. Descriptive scenarios for water demand, considering trends and the uncertainties of the future, were obtained, together with improved Multiple Linear Regression (MLR) models, with the inclusion of the key variable temperature and by using historical billed consumption, socio-demographic and infrastructure data. In addition, water demand projections for short- and long-term periods were obtained through the inclusion of future trends in the MLR models. Results from MLR models show enhanced empirical relations between water demand variables and water consumption key factors. This approach was validated using different distribution systems and the results have demonstrated the efficiency of the developed models for the projection of water demand.
Ano: 2019
Número Páginas:
394-411 pp..
Autor(es): Cabral , M.; Mamade, A.; Loureiro, D.; Amado, C; Covas, D.
Revista: Water Policy
Editor: IWA Publishing
Volume:
Volume 21, nº2.
Keywords: Water distribution systems; Water demand scenarios; Scenario planning; Multiple linear regression models; Demand projections
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Estimation of costs for monitoring urban water and wastewater networks
In many water distribution systems, water losses are a major problem and an integrated management strategy is required for both the efficient use of water resources and the minimisation of non-revenue water. For foul sewer systems, the inflow of stormwater and infiltration of groundwater affects the management of both sewer systems and wastewater treatment plants. Monitoring of flows represents a critical task within approaches for control of either water losses in distribution systems and infiltration and rain-induced inflows in foul systems. Implementation of monitoring typically involves the following steps: (i) system information updating and digital mapping; (ii) system zoning; and (iii) system flow monitoring. Costs for monitoring are essential for utilities to estimate more accurately the costs of control of water losses, infiltration and inflow and to support more robust decision-making. Costs and infrastructure data were collected from 20 Portuguese water and wastewater utilities. Multiple linear regression analysis is used to obtain cost functions for meter chambers as a function of the volume and for purchase and installation of flow meters as a function of nominal diameter in water supply systems. For the steps of system information updating, digital mapping and system zoning single unit costs are estimated.
Ano: 2019
Autor(es): Cabral , M.; Loureiro, D.; Almeida, M. C.; Covas, D.
Revista: Journal of Water Supply: Research and Technology-Aqua
Editor: IWA Publishing
Volume:
Volume 68, Issue 2.
Keywords: Water losses; Water distribution systems; Inflow and infiltration; Foul sewer systems, inflow and infiltration, water distribution systems, water losses; Flow monitoring; Costs functions
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Influência dos sedimentos em suspensão no transporte e sobrevivência de E. coli no estuário do Tejo
Investigou-se a capacidade de sedimentos em suspensão no estuário do Tejo para co-transportar Escherichia coli, como indicador do comportamento das bactérias entéricas. Esta capacidade foi atestada i) pela correlação entre a concentração de sólidos suspensos totais e de E. coli em amostras de água colhidas na praia de Algés, cais de Alcântara e marina do Parque das Nações, à superfície (0,15 m) e próximo do fundo (1 - 9 m), na preia- e baixa-mar, bem como ii) pela co-deposição de E. coli e sedimentos em suspensão nas amostras. O co-transporte de E. coli foi particularmente significativo para os sedimentos com uma estrutura porosa rica em substâncias poliméricas extracelulares (Alcântara e Parque das Nações), cuja tendência para flocular foi evidenciada em ensaios de sedimentação em coluna. Considerando i) os valores dos coeficientes de atenuação da radiação ultravioleta das águas amostradas, ii) a sua dependência da concentração em sólidos suspensos e iii) os teores a que estes ocorrem no estuário, inferiu-se que neste a radiação UV-B extingue-se para valores próximos do nulo a menos de 1,5 m de profundidade e que, portanto, a influência da radiação solar no decaimento da contaminação bacteriana é apenas relevante em zonas pouco profundas do estuário do Tejo e com baixo teor em sólidos suspensos.
Ano: 2019
Número Páginas:
41-54.
Autor(es): Mendes, S.; Mesquita, E.; Rodrigues, M.; Menaia, J.
Revista: Águas & Resíduos
Editor: APESB
Volume:
IV.5.
Keywords: Radiação solar; Escherichia coli; Sedimentos em suspensão; Estuário do Tejo
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Numerical Research of Flows into Gullies with Different Outlet Locations
Gullies are sewer inlets placed in pavements usually covered by bar grates. They are the most common linking-element used to drain a wide range of flows from surface runoff into the buried drainage system. Their hydraulic behavior and their overall hydraulic performance is dependent on the flow conditions, the gully dimension, geometry, and location of the outlet device. Herein a numerical research based on Volume Of Fluid (VOF) to detect the interface, and on the Shear Stress Transport SSTk-w turbulence model was conducted to study the importance of the outlet location and characterize flows through them in drainage conditions. Results provided detailed information about flow features, discharge coefficients, and efficiencies for different outlet locations. The authors identified three different regimes, R1, R2, and R3, and concluded that the outlet location influences the velocity field along the gully, the discharge coefficient, and the drainage efficiency. This allows for the estimation of uncertainty and its variation for different outlet positions.
Ano: 2019
Número Páginas:
17 pp..
Autor(es): Carvalho, R.; Leandro, J.; David, L. M.
Revista: Water
Editor: MDPI Open Acess Journals
Volume:
Nº11(4):794.
Keywords: OpenFOAM; SSTk-w turbulence model; VOF; Discharge capacity; Linking-element; Gullies; Drainage systems
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Projetar para inundações
Projetar a drenagem superficial para eventos excecionais, que excedem a capacidade de transporte da rede de coletores em áreas urbanas, tem sido uma estratégia de mitigação e adaptação aos efeitos das alterações climáticas. Nos últimos anos, também tem vindo a ser aplicado nas novas urbanizações de um número crescente de cidades em todo o mundo. Consiste em conceber percursos contínuos de escorrência superficial, incluindo a drenagem sobre estradas locais e secundárias, por forma a gerir os caudais em excesso decorrentes de chuvadas extremas e evitar impactes significativos das inundações. Neste artigo faz-se uma revisão dos critérios de segurança mais utilizados, que geralmente limitam a altura de água, a velocidade do escoamento da inundação e relações entre estas variáveis, e avaliam-se os efeitos da forma da secção transversal, da rugosidade e do declive dos arruamentos no cumprimento desses critérios. A avaliação é efetuada com base em expressões analíticas e resultados gráficos.
Ano: 2019
Número Páginas:
pp. 33-47.
Autor(es): David, L. M.
Revista: Águas & Resíduos
Editor: APESB
Volume:
Série 4, Nº4.
Keywords: Critérios de segurança.; Inundações; Eventos extremos; Precipitação; Drenagem urbana
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Using economic asset valuation to meet rehabilitation priority needs in the water sector
The current study aims at economic asset valuation of water and wastewater infrastructures to prioritize rehabilitation interventions using the infrastructure value index (IVI) as a key performance indicator. The proposed methodology follows a three-step procedure: (1) identification, characterization and site inspection of existing assets; (2) estimation of the current replacement cost and the current value; and (3) establishment of the priority needs. Data from a utility in the Algarve region of Portugal are used as a case study. The specific objectives are to illustrate the methodology and highlight the inherent challenges and complexities associated with economic asset valuation. Results include the IVI calculation for different assets using scenarios of service lives. Different strategic interventions of rehabilitation in the long term were studied, allowing to assess the evolution of IVI, rehabilitation cost and increased risk assets. Asset valuation is important to establish short-term rehabilitation priorities and to analyse long-term strategies of rehabilitation.
Ano: 2019
Número Páginas:
pp 205-214.
Autor(es): Cabral, M.; Loureiro, D.; Covas, D.
Revista: Urban Water Journal
Editor: Taylor & Francis online
Volume:
Volume 16, Issue 3.
Keywords: Water sector; Service life; Rehabilitation needs; Economic valuation; Infrastructure value index; Infrastructure assets
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Analysing the importance of variables for sewer failure prediction
The ability to adequately prioritise maintenance of sewer systems significantly increases the quality of the service provided by these systems. It is thus important to optimise decision making processes, a more feasible challenge as digital data becomes available. When defining the variables that should be used to predict sewer failure, it is important to identify the ones that mostly influence the quality of the predictions (i.e. the response variable) or to define the smallest number of variables that is adequate to conduct accurate predictions. In this study three different methods to identify the most important variables are evaluated. The first is the mutual information indicator, the second method is the stepwise search approach and the third method uses the out-of-bag samples concept, based on the random forest algorithm. The methods were applied to a real data set that consists on the categorization of sewer condition (critical, non-critical) and their physical characteristics (e.g. Length, Age, Diameter, Slope and Material). The mutual information and the stepwise search methods provided good predictions and produced similar results. The results obtained using out-of-bag samples based on random forest were somewhat different and can be justified by the lack of robustness to imbalanced class distributions.
Ano: 2018
Número Páginas:
338-345 pp..
Autor(es): Carvalho, G.; Amado, C; Brito, R.; Coelho, S.T.; Leitão, J. P.
Revista: Urban Water Journal
Editor: Taylor & Francis Online
Volume:
Volume 15 - Issue 4.
Keywords: Sewer failure prediction models; Stepwise search; Random forests; Mutual information; Variable importance
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Concentration polarization in ultrafiltration/nanofiltration for the recovery of polyphenols from winery wastewaters
Concentration polarization is intrinsically associated with the selective character ofmembranes and often means flux decline and which causes a subsequent decrease of ultrafiltrationand nanofiltration performance. More important is the fact that it acts as a precursor of membranefouling and creates severe fouling problems in the longer times range. The quantification of itsdependence on the operating parameters of cross-flow velocities and transmembrane pressuresmakes recourse to the film theory to introduce mass-transfer coefficients that generally are calculatedby dimensionless correlations of the Sherwood number as a function of the Reynolds and Schmidtnumbers. In the present work, the mass-transfer coefficients are obtained through the fitting ofexperimental results by the pressure variation method. The ultrafiltration/nanofiltration of the winerywastewaters from the racking operation is carried out with the membranes ETNA 01PP (Alfa Laval)and NF 270 (Dow Filmtec) under a wide range of cross-flow velocities and transmembrane pressuresup to 15 bar.
Ano: 2018
Número Páginas:
11pp..
Autor(es): Giacobbo, A.; Bernardes, A.M.; Rosa, M. J.; Pinho, M.N.
Revista: membranes
Editor: MDPI
Volume:
Volume 8, Numero 46.
Keywords: Polyphenols recovery; Winery wastewater; Nanofiltration; Ultrafiltration; Concentration polarization
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Efficiency assessment of household water use
This paper presents a novel methodology for assessing the overall efficiency of indoor water uses in the household. The methodology comprises three main components of assessment: the evaluation based onefficient patterns, the comparison with peers grouped by clustering techniques and the performance of water use devices based on penalty functions. A water use index is calculated for individual households for each component; this index can be used to compare and to rank the performance of different households. The most representative results from a real life case study composed of 43 households are presented herein. The proposed methodology can support urban demand managers to identify low efficiencies, to set viable water efficiency targets, to calculate potential water savings and, subsequently, to implement water demand management strategies customized to less-efficient water use devices and to groups of consumers with specific socio-demographic characteristics.
Ano: 2018
Número Páginas:
407-417pp.
Autor(es): Vieira, P.; Jorge, C.; Covas, D.
Revista: Urban Water Journal
Editor: Taylor & Francis
Keywords: Efficient patterns; Household water consumption; Water use efficiency
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Resilience to cope with climate change in urban areas
The RESCCUE Project is an H2020 research project that aims to help cities around the world to become more resilient to physical, social, and economic challenges, using the water sector as the central point of the approach. RESCCUE will generate models and tools to bring this objective to practice, while delivering a framework enabling city resilience assessment, planning and management. This will be achieved by integrating software tools, methods, and new knowledge related to the detailed urban services performance into novel and promising loosely coupled models (integrated models), multi-risk assessment method, and a comprehensive resilience platform. These tools will allow urban resilience assessment from a multisectorial approach, for current and future climate change scenarios, including multiple hazards and cascading effects. The RESCCUE approach will be implemented in three EU cities (Barcelona, Bristol, and Lisbon) and, with the support of UN-Habitat, disseminate their results among other cities belonging to major international networks. The aim of this paper is to present the main goals of this project, as well as the approach followed and the main expected results after the four years of implementation, so other cities around the world can use the RESCCUE approach to increase their resilience
Ano: 2018
Número Páginas:
11p.
Autor(es): Velasco, M.; Russo, B.; Martinez, J.; Malgrat, P.; Monjo, R.; Djordjevic, S.; Fontanals, I; Vela, S.; Cardoso, M. A.; Buskute, A.
Revista: Water
Editor: MDPI AG
Volume:
10(10).
Keywords: Disaster risk management; Adaptation; Water cycle; Urban services; Climate change; Urban resilience
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Impacto de afluências indevidas no consumo energético em instalações elevatórias em sistemas de drenagem urbana
As afluências indevidas são identificadas como um dos principais problemas dos sistemas de águas residuais e pluviais, levando a diversos problemas de desempenho nos sistemas urbanos de água como sejam a ocorrência de inundações, a diminuição da eficiência hidráulica e energética, a redução da eficiência de tratamento na ETAR, entre outros. A atuação no controlo de afluências indevidas perspetiva oportunidades de melhoria do desempenho em várias dimensões incluindo a componente de eficiência energética. Neste artigo desenvolve-se esta temática numa perspetiva de avaliação do desempenho de instalações elevatórias (IE) embora considerando o sistema como um todo. A metodologia adotada consiste em efetuar a análise de sensibilidade de um sistema separativo de águas residuais para cenários de ocorrência de afluências indevidas à rede, de modo a avaliar o impacto no consumo de energia e noutras variáveis relevantes do sistema. O caso de estudo utilizado consiste numa adaptação do caso de estudo real correspondente ao sistema de drenagem de águas residuais da Bacia da Venteira, Amadora.A finalidade é aferir uma abordagem para tratar esta temática de modo mais geral com base no caso de estudo referido, de forma a contribuir para a sensibilização para a adoção de metodologias operacionais e de monitorização que permitam ter dados para fazer uma gestão mais racional da energia nestes sistemas. As conclusões são genericamente aplicáveis a qualquer sistema separativo de águas residuais.
Ano: 2019
Número Páginas:
13 pp..
Autor(es): Jorge, C.; Almeida, M. C.; Covas, D.
Editor: IST
Keywords: Sistemas de drenagem; Eficiência energética; Afluências indevidas
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Key parameters for activated carbon adsorption of pharmaceutical compounds from wastewater
The complexity of water matrices and the large range of properties and therapeutic classes of pharmaceuticals call for a deeper understanding of the key properties of activated carbons that ensure their best performance for the target pharmaceuticals. Herein we present the relations obtained between parameters of the selected pharmaceuticals, activated carbons and water matrices and the pharmaceuticals removal efficiencies from spiked secondary effluent
Ano: 2019
Número Páginas:
1 p.
Autor(es): Mestre, A.S.; Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Andrade, M. A.; Rosa, M. J.; Carvalho, A. P.
Editor: American Carbon Society
Keywords: Wastewater; Pharmaceutical compounds; Adsorption descriptors; Activated carbon
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Modelling and predicting the potential application of new waste-derived activated carbons for controlling pharmaceutical compounds in conventional wastewater treatment
This paper addresses the potential application of a newly developed waste-derived PAC for controlling PhCs in CAS-WWTPs during the secondary treatment. Bench-scale tests are used to assist PAC adsorption demonstration at pilot and full scales.
Ano: 2019
Número Páginas:
2 p.
Autor(es): Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Campinas, M.; Mestre, A.S.; Carvalho, A. P.; Rosa, M. J.
Editor: IWA Publishing
Keywords: Wastewater treatment; Waste-derived activated carbons; Pharmaceutical compounds; Modeling; Adsorption
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Novel environmental-friendly activated carbons for enhanced pharmaceuticals removal from wastewaters: contributions of LIFE IMPETUS project
Novel powdered activated carbons were prepared using locally available biomass and were benchmarked against commercially available products for the competitive adsorption of a short-list of representative pharmaceutical compounds in synthetic inorganic matrix and in spiked secondary effluents
Ano: 2019
Número Páginas:
1 p.
Autor(es): Mestre, A.S.; Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Rosa, M. J.; Carvalho, A. P.
Editor: CQE, FCUL
Keywords: Wastewater treatment; Pharmaceutical compounds; Activated carbons; Biomass residues
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Performance assessment of storm water systems: framework and application results
Performance assessment has not been a common practice within storm water systems manage-ment, although it has proven to be an important tool in other water systems. In this context, it has been developed a performance assessment framework for storm water systems (SWS), focused on the functional component of systems, based on the definition of objectives, assessment crite-ria and performance indicators (PI). The main purpose of the present work was to apply the per-formance assessment framework with the collaboration of a Portuguese water utility, in the Al-mada municipality. It was developed a performance assessment system (PAS) by selecting objec-tives related to protection of public health and safety, infrastructural and economic sustainabil-ity, sustainable use of resources and provision of ecological and amenity benefits, and then it was calculated the performance indicators related to 2018. This application revealed that there were still areas with some vulnerabilities in terms of flooding occurrences and that parts of the storm water infrastructure needed great rehabilitation investment. Many performance indicators were not analysed due to lack of information. It was suggested data collection procedures to the water utility to overcome this problem and to be able to implement PAS in their management pro-gramme.
Ano: 2019
Número Páginas:
11 pp..
Autor(es): Santos, L.F.; Cardoso, M. A.; Galvão, A.
Editor: IWA Publishing
Keywords: Water utility; Framework; Storm water systems; Performance assessment
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Public policies as strategic asset management enablers: the case of Portugal.
Urban water supply, wastewater and storm water services (globally, water services) are essential to the society. The lack of permanent, safe and respondent services has inevitable consequences on the public health and well-being of the communities, on the economy, and on the environment. Goal 6 of the Sustainable Development Goals (SDGs) recognises this, and failing to meet it necessarily affects the accomplishment of many of the other SDGs. Water service provision depends on expensive and long-lasting physical assets. Managing them strategically (e.g., according to the international standards on asset management, series ISO 55x and to the IWA recommendations) is therefore fundamental for sustainable societies. Countries need to have sound public policies that enable asset management, and Portugal is a paradigmatic case. This paper presents the key elements of an enabling public policy for water, using the case of Portugal to exemplify possible implementation solutions. It elaborates on key goals for governments, on the importance of a coherent public policy to meet them, on the elements a sound public policy should consider, on how this links to asset management, and presents how Portugal implemented this process, addressing challenges to overcome.
Ano: 2019
Número Páginas:
8 pp..
Autor(es): Alegre, H.; Amaral, R.; Brito, R.; Baptista, J. M.
Editor: IWA Publishing
Keywords: Portugal; Policy-maker; Asset management; Utility; Water service; Public policy
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Rede de partilha de entidades gestoras de sistemas urbanos de água (iCITAGE.net)
A gestão dos serviços urbanos de águas constitui uma preocupação central das entidades gestoras (EG), seja pela crescente pressão regulatória, por constituir uma prioridade para a ERSAR, seja pela necessidade de aumentar a eficiência e a sustentabilidade do serviço e ambiental. A crise económica, que afetou recentemente a atividade do setor, sublinhou esta necessidade de racionalização do uso de recursos e de justificação de investimentos. Entre as diversas áreas de atuação têm especial destaque a gestão patrimonial de infraestruturas (GPI), a gestão de perdas em sistemas de abastecimento de água e a redução de caudais afluentes indevidamente a sistemas de drenagem.
Ano: 2019
Número Páginas:
11 pp..
Autor(es): Brito, R.; Loureiro, D.; Cardoso, M. A.; Santos, L.F.; Almeida, M. C.
Editor: IST
Keywords: Afluências indevidas; Perdas de água; Rede de partilha; Gestão patrimonial de infraestruturas
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RESCCUE RAF app an IT solution for digital interactive urban resilience assessment
Climate change (CC) adaptation plays an important role in city and services management and resilience building, targeting the mitigation and adaptation to potential hazards in urban areas. Information technologies can play a leading role to promote fast adoption of the most relevant measures towards CC preparedness. In this paper, a web application is presented with the objective of empowering city and services managers with an accessible and reliable tool. The RESCCUE RAF App materializes a detailed CC resilience evaluation methodology with a user-friendly Web interface. It provides an evaluation of city resilience to CC impacts and urban systems vulnerabilities allowing to assess multi-sector dependencies under multiple CC scenarios. This app is integrated as a service of the Portuguese Infrastructures Roadmap, under the Infraestrutura Nacional de Computação Distribuída (INCD) infrastructure initiative that provides to the app the resources for data computation and storage, and assures its scalability to handle multiple user requests as well as database storage growth. The information provided by this app empowers city and urban services managers with an assessment allowing to know where they stand and to identify the resilience gaps, thus supporting decision on the most advantageous investments on the city and services and planning to cope with future challenges. Three case studies are being carried out in different cities (Barcelona, Lisbon and Bristol). The access to the application is made using credentials given upon request, to ensure data confidentiality. Inside the users area, the user can fill, in an interactive way, detailed information about the selected city, regarding multiple aspects such as financial plan per service, date of last review of the City Master Plan, history of climate hazards in the city or level of dependency between services. This information is then processed and several indicators are calculated on-the-fly. The assessment allows to identify development levels, ranging from the whole city to a more detailed assessment regarding a specific service. Data is stored at INCDs in RESCCUE RAF app database and can be easily analyzed and extracted by the user. These results support the city and services managers in making effective decisions to plan city resilience enhancement. In this paper, a detailed presentation of the architecture and computational choices behind the RESCCUE RAF App and its Web interface and their integration in the INCD infrastructure will be presented. Given its importance, generic nature and flexible structure, the RESCCUE RAF App can be extended to other cities and, in the future, to other urban services or hazards, taking advantage of the INCD e-infrastructure. This complete and in-depth assessment of city resilience to CC challenges at Portuguese, Iberian and European scale is fundamental to plan CC adaptation and strategies implementation, preventing both human and material losses as well as environmental damages.
Ano: 2019
Número Páginas:
1 p..
Autor(es): Lopes, P.; Oliveira, A.; Pereira, C.; Brito, R.; Cardoso, M. A.; Martins, R.; David, M.; Gomes, J.; Pina, J.
Editor: IBERGRID
Keywords: Resilience assessment; RESCCUE RAF; Climate change
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Sensitivity analysis of simplifications in street cross-sections and uncertainties in roughness and slopes in designing for exceedance events
Designing for exceedance events has been a remediation and adaptation strategy to mitigate effects of flooding that is also being applied for new developments in an increasingly number of cities. 1D/1D modelling or simpler approaches are often applied in the design of flood flow pathways and detention areas. In this study, simple equations are obtained from the concept of the equivalent section for the estimation of street flood heights and velocities based on the results obtained for rectangular sections. Equations are discussed within a sensitivity analysis of the width and shape of street cross-section and of the roughness uncertainty in both the streets surfaces and the sewers. Results highlight that compliance with safety thresholds for the product of flood heights and velocities can be particularly sensitive to details and uncertainties on steep streets. The use of rectangular or simplified street cross-sections can significantly influence flood velocity calculations. The same applies to the uncertainty in street surface roughness and slope. Uncertainty in sewer conveyance capacity can significantly impact flood flows, heights and velocities, especially if this capacity is reduced.
Ano: 2019
Número Páginas:
10 pp..
Autor(es): David, L. M.; Carvalho, R.
Editor: IAHR
Keywords: Uncertainty; Flood management; Dual drainage modelling; Designing for exceedance events
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Sistemas de aproveitamento de águas pluviais em edifícios: normalização europeia
Associado ao crescimento populacional, as alterações climáticas e a progressiva urbanização da sociedade têm aumentado a pressão sobre os recursos hídricos. Sendo a água um fator essencial para o desenvolvimento sustentável, é necessário promover a eficiência hídrica em todos os sectores da sociedade. A par de mudanças comportamentais no uso da água e da utilização de dispositivos mais eficientes, a reutilização da água em usos urbanos que não requeiram potabilidade permite reduzir o consumo de água de abastecimento público. O aproveitamento de água pluvial é uma medida de conservação de água que tem vindo a ser progressivamente valorizada. A presente comunicação tem por objetivo divulgar a norma europeia EN 16941-1:2018
Ano: 2019
Número Páginas:
15 pp..
Autor(es): Caetano, M.F.; Silva, H.T.; Ribeiro, R.
Editor: APDA
Keywords: Uso eficiente de água; Normalização; EN16941-1; Edifícios; Águas pluviais
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Livros
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Uso eficiente da água no sector urbano
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
Ano: 2006
Número Páginas:
203p.
Autor(es): Almeida, M. C.; Vieira, P.; Ribeiro, R.
Editor: IRAR / INAG / LNEC
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Controlo de perdas de água em sistemas públicos de adução e distribuição
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.
Ano: 2005
Número Páginas:
306p.
Autor(es): Alegre, H.; Coelho, S. T.; Almeida, M. C.; Vieira, P.
Editor: IRAR / Inst. Água / LNEC
Volume:
Série Guias Técnicos nº 3.
Keywords: Água
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Indicadores de desempenho para serviços de abastecimento de água
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
Ano: 2004
Número Páginas:
277p.
Autor(es): Alegre, H.; Hirner, W.; Baptista, J. M.; Parena, R.
Editor: IRAR / LNEC
Volume:
Série Guias Técnicos.
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Performance Indicators for Wastewaters Services. Manual of Best Practice
N/A
Ano: 2003
Número Páginas:
192.
Autor(es): Matos, R. S.; Cardoso, M. A.; Ashley, R.; Duarte, P.; Molinari, A.; Shulz, A.
Editor: ******
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Capítulos de Livros
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Controlling organic micropollutants in urban (waste) water treatment by activated carbon adsorption and membrane technology.
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 multi-risk 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.
Ano: 2023
Número Páginas:
141-180pp,.
Autor(es): Rosa, M. J.; Campinas, M.; Silva, C.; Mesquita, E.; Viegas, R.M. C.
Editor: IWA
Keywords: Compound events; Asset modeling; Cascading effects; Climate resilience; Critical assets
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Activated carbons in full-scale advanced wastewater treatment
Activated carbons are versatile adsorbents that can play a crucial role in the enhancement of wastewater treatment, namely by controlling organic microcontaminants of emerging concern (CECs) and organic matter. These materials have a 100-year market availability, large scientific testing at lab-scale and applicability in consolidated technologies. However, the use of activated carbons at full-scale wastewater treatment is still emerging, driven by the increasing awareness on environmental and human threats mainly resulting from CECs. The present chapter reviews the literature on the application of activated carbons in full- or large pilot-scale plants, highlighting the state-of-art knowledge on practical issues on operational set-ups, improvements on water overall quality, and costs. The selection criteria and properties of the powdered and granular (PAC and GAC) materials used, and the pros and critical aspects of their application, relevant for product development and process optimisation, are also analysed and determine the research needs proposed for a technical, economic, and environmentally sustainable application of activated carbon in full-scale advanced wastewater treatment.
Ano: 2022
Número Páginas:
44 pp..
Autor(es): Mestre, A.S.; Campinas, M.; Viegas, R.M. C.; Mesquita, E.; Carvalho, A.; Rosa, M. J.
Revista: Advanced Materials for Sustainable Environmental Remediation: Terrestrial and Aquatic Environments
Keywords: Cost analysis; Contaminants of emerging concern; Wastewater treatment; GAC; PAC
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Assessing urban resilience to cope with climate change (Cap. 7)
Urban areas are dynamic, complex, and vulnerable systems involving multiple strategic services such as water supply, wastewater, and stormwater and waste management. Climate-change trends may directly affect the urban water cycle, through heavy rainfall, tides, and droughts, potentially causing cascading impacts with serious consequences for people, the natural and built environments, and the economy. These challenges to urban areas require an integrated and sustainable approach to increase their resilience, with the allocation of the needed resources, including the development and implementation of disaster risk reduction (DRR) strategies, plans, and regulations in all relevant sectors. This chapter describes a resilience-assessment framework to be used by cities and urban-service managers. It considers a structured and objective-driven assessment aiming at supporting the development and monitoring of cities' and urban services' resilience action plans, thus contributing to appropriate DRR investments. Our approach considers four resilience dimensions: organizational, spatial, functional, and physical. It is aligned with the UNDRR's Disaster Resilience Scorecard for Cities and addresses the priorities of the Sendai Framework for Disaster Risk Reduction. In this chapter, we apply the resilience-assessment framework to the waste and mobility sectors in Lisbon (Portugal), identifying main opportunities to enhance their resilience and supporting the development of resilience and DRR strategies.
Ano: 2022
Número Páginas:
163-188pp..
Autor(es): Cardoso, M. A.; Almeida, M. C.; Telhado, M.; Morais, M.; Brito, R.
Revista: Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and knowledge in face of climate change
Editor: Elsevier
Keywords: Urban-resilience assessment; Multisectoral approach; Lisbon; Disaster risk reduction; Climate change; Adaptation strategies and measures
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Capítulo 11.4 - A avaliação da condição física de ativos verticais de sistemas urbanos de águas para apoio às operações de manutenção
Atualmente os sistemas urbanos de água são reconhecidos como infraestruturas indispensáveis de suporte para a prestação de serviços públicos de primeira necessidade à saúde e bem-estar das populações e à economia das sociedades
Ano: 2022
Número Páginas:
15 pp..
Autor(es): Cabral, M.; Loureiro, D.; Flores-Colen, I.; Covas, D.
Revista: Manual sobre Manutenção em edificações: estudos, técnicas e aplicações
Editor: Editora Universitária de Direito
Keywords: Manutenção; Sistemas urbanos de águas; Reabilitação; Avaliação da condição; Ativos verticais
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Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and Knowledge in the face of climate change.
Urban areas are dynamic, complex, and vulnerable systems involving multiple strategic urban services, stakeholders, and citizens. Strategic services essential to society include water and sewerage (water supply, and wastewater and stormwater management), waste management, energy supply, public lighting, transport, and public security. The potential effects of climate dynamics on the urban areas might lead to the aggravation of existing fragile conditions and the emergence of new hazards or risk factors, with major impacts on strategic urban services, people, the natural and built environment, and the economy. Climate change challenges to urban areas thus require an integrated and sustainable approach to increase their resilience, with the allocation of the needed resources at all administrative levels. These include the development and implementation of disaster risk reduction (DRR) strategies, policies, plans, laws, and regulations in all relevant sectors (UNISDR, 2015). This chapter describes a resilience assessment framework to be used by cities and urban-service managers. The framework considers a structured and objective-driven assessment aiming at supporting the development and monitoring of cities
Ano: 2022
Autor(es): Cardoso, M. A.; Brito, R.; Almeida, M. C.; Telhado, M.; Morais, M.
Revista: Investing in Disaster Risk Reduction for Resilience. Design, methods and Knowledge in the face of climate change.
Editor: Elsevier
Keywords: Lisbon; Urban resilience assessment; Multisector approach; Disaster risk reduction; Climate change; Adaptation strategies and measures
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Management of Urban Drainage Infrastructure
This chapter briefly presents concepts and methodologies to support the management of urban drainage infrastructure. After the introduction, data requirements for assessing the condition of urban drainage systems are presented. Data can be collected in different ways. Data analysis allows for determining structural and functional issues and system performance. The causes and consequences of failures are required for condition assessment and are the subject of the risk section. Any intervention in the urban drainage system has a cost that must be assessed. Mathematical modelling of the urban drainage systems has an advantage for evaluating the hydraulic and structural performance. Decisions on the management of urban drainage rehabilitation need to be addressed considering the different points of view or aspects that are often contradictory. This may be addressed by using multi-criteria decision analysis methodologies.
Ano: 2022
Número Páginas:
7p..
Autor(es): Carriço, N.; Almeida, M. C.; Leitão, J. P.
Revista: Routledge Handbook of urban water governance
Editor: Routledge
Keywords: Multi-criteria decision; Mathematical modelling; Urban drainage infrastructure
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Quality of measurement in urban water services: a metrological perspective
Urban water services make use of extensive networked infrastructures - water supply and drainage systems. Efficient management of these services relies on the quality of measurements of hydraulic variables in pipes and sewers to support robust analysis of systems
Ano: 2022
Número Páginas:
351 - 375.
Autor(es): Almeida, M. C.; Ribeiro, A.; Brito, R.
Revista: Advances on Testing and Experimentation in Civil Engineering
Editor: Springer Nature
Volume:
capitulo 15.
Keywords: Urban water systems; Uncertainty; Quality; Measurement; Accuracy
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Quality of measurement in urban water services: A metrological perspective
Urban water services make use of extensive networked infrastructures
Ano: 2022
Autor(es): Almeida, M. C.; Ribeiro, A.; Brito, R.
Revista: Advances on Testing and Experimentation in Civil Engineering
Editor: Springer Nature
Volume:
Cap. 15.
Keywords: Urban water systems; Uncertainty; Quality; ·Measurement
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Risk Analysis of Water Harvesting Systems
Rainwater harvesting systems (RWHS) can result in important benefits, but there are a number of potential negative risks. The risks associated with RWHS depend on several factors and duly consideration is required to ensure that risks associated with this type of solutions are low. Therefore, a generic and systematic approach to manage risk is required. This chapter introduces a brief overview of concepts and terminology adopted. Subsequently, an overview of common approaches to risk management is presented. The chapter focuses on specific aspects for the application of these approaches to RWHS, with emphasis on risk identification, specific risk treatment action, and monitoring. Different approaches on how to determine risks such as water safety plan (WSP), risk management process (RMP), and hazard analysis and critical control point (HACCP) can be used, but all of them have some common steps.
Ano: 2021
Número Páginas:
pp.179-192.
Autor(es): Almeida, M. C.; Santos, J.; Santos, J.; Eslamian, S.
Revista: Handbook of Water Harvesting and Conservation
Editor: John Wiley & Sons, Inc.
Volume:
Capitulo 12.
Keywords: Water safety plan; Risk management process; Risk analysis; Rainwater harvesting systems; Critical control point; Hazard analysis
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Removal of Cyanobacteria and Cyanotoxins by Conventional Physical-chemical Treatment
Conventional treatment processes for the removal of cyanobacteria and cyanotoxins are thoroughly described in this chapter, including chemical treatment (heavy metals, herbicides, and photosensitizers), coagulation/flocculation combined with air flotation, and various adsorption processes.
Ano: 2020
Número Páginas:
pp. 69-98.
Autor(es): Ribau, M. T.; Rosa, M. J.; Sorlini, S.; Biasibetti , M.; Christophoridis, C.; Edwards, C.
Revista: Water Treatment for Purification from Cyanobacteria and Cyanotoxins
Volume:
Chap. 3.
Keywords: Filtration; Activated carbon; Air flotation; Flocculation; Coagulation; Algicide; Chemical treatment; Adsorption
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Teses de Doutoramento
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Assessment and improvement of energy use in wastewater systems
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
Ano: 2022
Autor(es): Jorge, C.
Keywords: Wastewater systems; Water-energy-greenhouse gas emissions nexus; Performance assessment; Energy efficiency; Energy balance
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Understanding Flow Dynamics in Drinking Water Storage Tanks
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.
Ano: 2022
Autor(es): Pinheiro, A.
Keywords: Chlorine decay.; Particle image velocimetry; Residence time distribution; Drinking water safety; Water storage tanks
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Assessing the contribution of Nature-Based Solutions to urban resilience. A comprehensive assessment framework with focus on stormwater management and control.
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.
Ano: 2021
Autor(es): Beceiro, P.
Keywords: Urban resilience; Stormwater management; Resilience assessment framework; Nature-Based Solutions (NBS)
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Proposal and validation of a performance assessment framework for urban storm water systems
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
Ano: 2021
Autor(es): Santos, L.F.
Keywords: Water utilities; Storm water systems; Indicators; Performance metrics; Framework; Performance assessment
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Towards a better urban water infrastructure asset management by condition assessment and cost modelling
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
Ano: 2021
Autor(es): Cabral , M.
Keywords: Urban water assets; Decision-making; Cost modelling; Service life prediction; Condition assessment; Infrastructure asset management
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Melhoria na eficiência no uso da água e da energia em sistemas de abastecimento de água
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.
Ano: 2019
Autor(es): Mamade, A.
Keywords: Sistemas de abastecimento de água; Indicadores de desempenho; Balanço energético; Eficiência energética; Nexo água-energia
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Assessing and improving wastewater treatment performance. A contribution to the 3rd generation of the assessment system
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).
Ano: 2016
Autor(es): Silva, C.
Keywords: WWTP; Reference values; Performance indices; Performance indicators; Performance assessment
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Avaliação e controlo da eficiência do tratamento de águas residuais - Aplicação a sistemas de pequena dimensão
Assiste-se, actualmente, a uma exigência crescente nos requisitos de qualidade das descargas de efluentes urbanos no meio hídrico receptor e, em paralelo, a uma maior pressão no sentido do aumento da eficiência na operação de ETAR, no que diz respeito ao consumo energético e de outros recursos. O objectivo principal da presente dissertação é o desenvolvimento de uma metodologia de monitorização, supervisão e controlo da eficiência do tratamento de águas residuais, adaptada especificamente a pequenas ETAR descentralizadas. Esta metodologia pode definir-se como um conjunto de estratégias de optimização baseadas, grandemente, na aquisição em linha de dados do processo e sua posterior utilização num modelo matemático para definição de cenários operacionais. Para além da metodologia, as principais contribuições inovadoras são a realização, durante um ano, de trabalho de monitorização num sistema de tratamento descentralizado, a utilização de métodos alternativos de monitorização de águas residuais e o desenvolvimento de um modelo matemático para a simulação do comportamento dinâmico de uma ETAR de pequena dimensão. O envolvimento do utilizador final constitui, igualmente, um aspecto importante do presente trabalho, o qual pretende lançar questões e vias de desenvolvimento para as entidades gestoras implementarem processos sustentados de optimização da operação em ETAR descentralizadas.
Ano: 2011
Número Páginas:
278p.
Autor(es): Ribeiro, R.
Keywords: Controlo; Modelação matemática; Monitorização; Lamas activadas; Sistemas descentralizados; Tratamento de águas residuais
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Metodologias de Análise de Consumos para a Gestão Eficiente de Sistemas de Distribuição de Água
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.
Ano: 2010
Número Páginas:
434p.
Autor(es): Loureiro, D.
Keywords: Perdas de água; Zona de medição e controlo; Telemetria; Uso eficiente da água; Consumo urbano de água; Sistema de abastecimento de água
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Avaliação de desempenho de estações de tratamento de água para consumo humano
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.
Ano: 2009
Autor(es): Vieira, P.
Keywords: Tratamento de água para consumo humano; Ferramenta de apoio à decisão; Operação de eta,; Índice de desempenho; Indicador de desempenho; Avaliação de desempenho
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Relatórios
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LIFE IMPETUS. Project technical summary
This document presents the LIFE Impetus project for dissemination across Europe.
Ano: 2020
Autor(es): Rosa, M. J.; Ribeiro, R.; Silva, C.
Keywords: Benefits; PAC-enhanced treatment; Operational improvement; Pharmaceutical compounds occurrence
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Metodologia de comparação e priorização de alternativas para melhoria da eficiência energética nos sistemas urbanos de águas
O projeto Avaler+
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Medidas não-infraestruturais de implementação e ação rápida; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
Info
Metodologia e resultados do diagnóstico de eficiência energética nos serviços urbanos de águas
O projeto Avaler+
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Pisoeiro, J.; Cardoso, M. A.; Alegre, H.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Plano de ação; Eficiência energética; Diagnóstico; Avaliação de desempenho
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Metodologia para cálculo dos balanços energéticos nas etapas de captação, transporte e distribuição de água e na etapa de recolha e transporte de águas residuais e pluviais
Este relatório insere-se no estudo AVALER+ (Avaliação e sustentabilidade energética dos serviços urbanos de água) e estabelece a metodologia preconizada para o cálculo dos balanços energéticos nas etapas de captação, transporte e distribuição de água e na etapa de recolha e transporte de águas residuais e pluviais. O presente documento tem como objetivo melhorar a formulação proposta por Mamade et al. (2017) e por Mamade (2019) para cálculo do balanço energético nas etapas de captação, adução e distribuição de água e desenvolver uma abordagem análoga para a etapa de recolha e transporte de águas residuais.
Ano: 2020
Autor(es): Pisoeiro, J.; Loureiro, D.; Cardoso, M. A.; Alegre, H.
Keywords: Sistemas de drenagem de águas residuais; Sistemas de abastecimento de água; Eficiência energética; Balanço energético; Avaliação de desempenho
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Plano de ação
No Avaler+, a avaliação da eficiência energética e sustentabilidade nos serviços urbanos de águas é operacionalizada através de um plano de ação composto por três partes: diagnóstico, seleção de alternativas e apoio na implementação de monitorização de medidas. Neste documento sintetizam-se os resultados alcançados com a aplicação do plano na parte do diagnóstico de eficiência energética nas 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas. Este documento é parte integrante do Deliverable D33 que inclui também um relatório por EG participante (com o Plano de ação
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Pisoeiro, J.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
Info
Plano de ação
Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG A, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG A é responsável pela drenagem em alta, tratamento e descarga de águas residuais. Os gastos com energia para tratamento em sistemas de águas residuais têm nesta EG um peso significativo nos gastos operacionais ajustados, representando 17 % em 2018. O consumo de energia no tratamento de águas residuais representou 99.8 % do consumo total de energia na EG, uma vez que a drenagem em alta é maioritariamente gravítica. A etapa de tratamento de águas residuais foi eficaz (qualidade da água tratada em conformidade com a licença de descarga); em eficiência energética, o desempenho foi mediano em energia consumida por massa removida. A etapa de tratamento de águas residuais foi depois analisada para cada um dos sistemas de ETAR da EG A. Verificou-se que todas as ETAR foram eficazes em 2018 e que o consumo por ETAR, em relação ao consumo total da EG, variou entre 18 % na ETAR 2 e 32 % no sistema de ETAR 4 e 5. O consumo de energia por carga removida mostra potencial de melhoria de eficiência energética. Para o sistema de ETAR 4 e 5, que foi considerada um dos críticos, foram realizadas campanhas de medição de consumo de energia em cada processo das ETAR. Os resultados da campanha mostraram que o arejamento foi responsável pelo maior consumo de energia nas ETAR 4 e 5, representando 19 % do consumo de energia da EG A, e apresentou um desempenho mediano. O arejamento na ETAR 4 tem 50% das turbinas em fim de vida e com rendimento baixo, pelo que foi considerado o processo crítico. Os resultados agora alcançados no diagnóstico (Tarefa 3) constituem a base para o estudo de alternativas (Tarefa 4).
Ano: 2020
Autor(es): Silva, C.; Loureiro, D.; Pisoeiro, J.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
Info
Plano de ação
Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG B, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG B é responsável por 2 etapas dos sistemas urbanos de águas: i) recolha e transporte de águas residuais, ii) tratamento e descarga. Os gastos com energia em 2017 tiveram um peso significativo (15%) nos gastos totais. A etapa de tratamento e descarga de águas residuais foi a que consumiu em 2017 mais energia (81%), seguida da etapa de drenagem (19%). Na etapa de tratamento de águas residuais (que representa 81% do consumo total de energia na EG) os resultados dos indicadores de eficácia mostram 100% de conformidade no tratamento de águas residuais e os de eficiência energética mostram desempenho bom em termos de energia consumida por volume tratado e mediano por massa removida. Esta etapa foi dividida em 23 ETAR, mas uma das ETAR representa 71% do consumo total da EG. Verificou-se que todas as ETAR tiveram desempenho bom em conformidade em 2017 e o consumo de energia da ETAR 1 teve um desempenho bom, mas como representa uma grande fatia do consumo energético, foi selecionada de modo a analisar eventuais potenciais de melhoria de eficiência energética. Nesta ETAR 1 foram realizadas campanhas de medição de consumo de energia em cada processo da ETAR e o arejamento foi responsável pelo maior consumo de energia na ETAR 1, representando 45% do consumo de energia da EG B e com desempenho mediano. Na etapa de recolha e transporte de águas residuais (que representa 19% do consumo total de energia na EG), o equipamento de bombeamento apresenta globalmente um desempenho mediano; em termos de eficácia, o desempenho insatisfatório em água residual recolhida. Esta etapa foi dividida em 2 componentes e a instalação elevatória 1 com 7,4 % do consumo total da EG apresentou um desempenho insatisfatório. Os resultados alcançados no diagnóstico (Tarefa 3) constituem a base para o estudo de alternativas (Tarefa 4).
Ano: 2020
Autor(es): Silva, C.; Pisoeiro, J.; Loureiro, D.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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Plano de ação
Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG D, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG D é responsável pelo transporte e distribuição de água e drenagem de águas residuais. Os gastos com energia para transporte e distribuição de água e drenagem de águas residuais representou 1,85 % dos gastos totais em 2018, embora usufrua indiretamente de energia através da compra de água a uma entidade em
Ano: 2020
Autor(es): Pisoeiro, J.; Loureiro, D.; Silva, C.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
Info
Plano de ação
Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG E, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG E é responsável pelo abastecimento e drenagem em baixa. Os gastos com energia para transporte e distribuição de água e drenagem de água residual representam 1 % dos gastos totais em 2018 (0,6 % e 0,3 % respetivamente), com a compra de água e entrega de água residual a entidade em alta a representar 57 %. O consumo de energia no transporte e distribuição de água representou 56 % do consumo total de energia na EG. A etapa de transporte e distribuição de água para consumo revelou um desempenho energético mediano em energia em excesso por volume de consumo autorizado e em energia normalizada no bombeamento. A etapa de transporte e distribuição de água foi depois analisada para cada um dos 13 subsistemas de distribuição da EG E. Verificou-se que em 2018 o consumo energético de cada subsistema analisado variou entre 0 % e 14 % do consumo energético total da EG. O consumo de energia normalizado mostra potencial de melhoria em 11 dos 13 subsistemas. Para o subsistema 4, que foi considerado o subsistema crítico com um consumo energético de 6 % do consumo total da EG E, o nível de perdas de água é muito elevado (58 %) e das 4 instalações elevatórias inseridas neste subsistema 3 têm rendimento e consumo de energia normalizado insatisfatório. O subsistema 5 foi também considerado crítico devido ao elevado consumo energético (13 % do consumo total da EG E) e elevada ineficiência energética das suas instalações elevatórias. Foram identificadas 4 IE críticas com um consumo energético aglomerado de 18% do consumo total da EG E. Os resultados agora alcançados no diagnóstico (Tarefa 3) constituem a base para o estudo de alternativas (Tarefa 4).
Ano: 2020
Autor(es): Pisoeiro, J.; Silva, C.; Loureiro, D.; Rosa, M. J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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Plano de ação
Neste documento apresentam-se os resultados do diagnóstico de eficiência energética numa das 13 entidades gestoras (EG) de serviços urbanos de águas participantes no projeto Avaler+, a EG F, e integra o Deliverable D3.3 do projeto. A EG F é responsável por 4 etapas dos sistemas urbanos de águas: i) captação e transporte, ii) transporte e distribuição de água, iv) recolha e transporte de águas residuais, v) tratamento e descarga. Os gastos com energia têm neste EG um peso significativo nos gastos operacionais, representando 10% em 2018. A etapa de tratamento e descarga de águas residuais foi a que consumiu em 2018 mais energia (39%), seguida da etapa de captação, transporte e distribuição de água (37%) e da etapa de drenagem de águas residuais (18%). Na etapa de recolha e transporte de águas residuais (que representou 18% do consumo total de energia na EG), o equipamento de bombeamento apresentou globalmente um desempenho insatisfatório e em termos de eficácia, o desempenho foi insatisfatório em água residual recolhida (wcE6), e mediano na ocorrência de inundações (wcE7), indicando que existem oportunidades de melhoria, nomeadamente através de um maior controlo das inundações. Os subsistemas de drenagem de águas residuais 1 e 7 foram selecionados como críticos por apresentarem consumo de energia normalizada elevados. No nível 4, as estações elevatórias 7.5, 7.6,7.10 e 7.11 foram selecionadas como críticas porque representam 6 % do consumo total da EG e rendimentos muito baixos. A etapa de captação, transporte e distribuição de água (que representou 37% do consumo total de energia na EG), cuja origem de água provém de captações subterrâneas e um ponto de entrega de uma EG em
Ano: 2020
Autor(es): Loureiro, D.; Silva, C.; Pisoeiro, J.
Keywords: Serviços urbanos de águas; Diagnóstico; Plano de ação; Eficiência energética; Avaliação de desempenho
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