Publicações

Na última década tem-se consolidado em Portugal a adoção, pelas entidades gestoras de serviços urbanos de água (EG), de processos de gestão patrimonial de infraestruturas, de gestão de energia e de perdas de água em sistemas de abastecimento e de controlo de afluências indevidas em sistemas de drenagem. Neste contexto, o LNEC tem promovido diversos projetos colaborativos, genericamente designados por iniciativas (PASt21, iGPI, iPerdas, iAFLUI e iEQTA). Estes projetos têm demonstrado ser diferenciadores para as EG participantes, designadamente pelas oportunidades de partilha entre EG e com instituições de I&D. Mesmo após terem iniciado o seu percurso nestes processos, as EG são frequentemente confrontadas com desafios à sua internalização, à consolidação das metodologias ou até à integração dos vários planos setoriais desenvolvidos em cada temática. Por forma a dar resposta a esta necessidade, o LNEC promoveu em 2018-2019 a Rede de Partilha (iCITAGE.net), que se destinou a apoiar as EG na definição de ações para ultrapassar barreiras na implementação, monitorização, revisão e interligação dos seus diversos planos de gestão. No artigo apresentam-se os princípios de funcionamento da rede de partilha e os principais desenvolvimentos da iCITAGE.net, destacando-se os impactos e resultados do projeto.

Cities face unprecedented demographic, environmental, economic, social, and spatial challenges. In recent years, the implementation of nature-based solutions (NBS) is becoming more relevant in cities to improve urban resilience and to cope with climate change. NBS represent cost effective solutions that simultaneously provide environmental, social, and economic benefits and help build resilience.

Sewer asset management gained momentum and importance in recent years due to economic considerations, since infrastructure maintenance and rehabilitation directly represent major investments. Because physical urban water infrastructure has life expectancies of up to 100 years or more, contemporary urban drainage systems are strongly influenced by historical decisions and implementations. The current decisions taken in sewer asset management will, therefore, have a long-lasting impact on the functionality and quality of future services provided by these networks. These decisions can be supported by different approaches ranging from various inspection techniques, deterioration models to assess the probability of failure or the technical service life, to sophisticated decision support systems crossing boundaries to other urban infrastructure. This paper presents the state of the art in sewer asset management in its manifold facets spanning a wide field of research and highlights existing research gaps while giving an outlook on future developments and research areas.

Typically, large-scale irrigation systems are built almost entirely in a short time-frame, a significant part of the assets age at the same time and concentrated investment needs for rehabilitation are predictable. This paper focuses on planning these needs in an aggregated way, providing a big picture for the long term investment plan. A methodology for this purpose was developed and applied to a large-scale irrigation utility in Portugal.

Urban waters represent a crucial component for the enhancement of urban resilience due to their importance in cities. Nature-based solutions (NBS) have emerged as sustainable solutions to contribute to urban resilience in order to meet the challenges of climate change. In order to promote the use of NBS for increasing urban resilience, tools that demonstrate the value of this type of solutions over the long-term are required. A performance assessment system provides an adequate basis for demonstrating this value, as well as for diagnosing the current city situation, selecting and monitoring the implementation of solutions.

Urban water systems (UWSs) are energy-intensive worldwide, particularly for drinking-water pumping and aeration in wastewater treatment. Usual approaches to improve energy efficiency focus only on equipment and disregard the UWS as a continuum of stages from source-to-tap-to-source (abstraction/transport

Pilot runs of powdered activated carbon/coagulation/flocculation/sedimentation (PAC/CFS) were conducted to investigate the removal of 19 pharmaceutical compounds and 9 pesticides as a function of their properties. PAC addition impact on the clarification effectiveness of low-turbidity surface waters was also explored.

The effects of climate dynamics on urban areas involve the aggravation of existing conditions and the potential for emergence of new hazards or risk factors. Floods are recognized as a leading source of consequences to society, including disruption of critical functions in urban areas, and to the environment. Consideration of the interplay between services providers ensuring urban functions is essential to deal with climate dynamics and associated risks. Assessment of resilience to multiple hazards requires integrated and multi-sectoral approaches embracing each strategic urban sector and interactions between them. A common limitation resides in the limited data and tools available for undertaking these complex assessments. The paper proposes a methodology to undertake the spatial characterization of the flood related hazards and exposure of both essential functions and services providers in urban areas, in the context of limitations in data and in ready-to-use tools. Results support the resilience assessment of these hazards, taking into account interdependencies and cascading effects. The approach is applied to Lisbon city as the study case. Results are promising in demonstrating the potential of combining data and knowledge from different sources with dual modelling approaches, allowing us to obtain trends on the magnitude of effects of climate scenarios and to assess potential benefits of adaptation strategies. Quantification of the effects is reached, but results need to be assessed together with the underlying levels of uncertainty. The methodology can facilitate dialogue among stakeholders and between different decision levels

This paper presents the development and application of a comprehensive methodology for the systematic water balance calculation in collective irrigation systems (CIS), applicable to pressurized pipelines or open canals. Existing approaches focus solely on the assessment the water resources use efficiency of CIS single components (e.g., leakage in some canal reaches), without a system-wide approach. A water balance approach allows accounting for the different system volume inputs (i.e., water abstraction, imported water, water volume due to precipitation or surface runoff), authorized and non-authorized consumptions and water losses either in canal, mixed or pressurized CIS, which has never been presented in literature. The proposed methodology allows the assessment of different water loss components (i.e., evaporation losses, unauthorized uses, metering errors, leakage and discharges) and the calculation of water loss performance indicators that allow the identification of the main problems in terms of water losses and provides guidance about measures to control water losses. Although based on the existing and consolidated water balance schemes specifically developed for urban water supply systems, the proposed methodology includes novel components in terms of system input volume, authorized consumption and water loss that are specific of CIS. The methodology is tested and applied to a mixed collective irrigation system. Results show that the water losses due to discharges in canal systems can be one of the most relevant component of the non-revenue water, representing approximately half of its total volume, followed by leakage in canals and metering errors. These results highlight the importance of improving daily operation of these systems and also rehabilitating ageing infrastructures.

A modernização dos sistemas de abastecimento para regadio em Portugal tem conduzido a um uso mais eficiente da água, mas também a um aumento substancial do consumo de energia para uma operação mais flexível. Assegurar um uso eficiente e sustentável do binómio água-energia é fundamental para a sustentabilidade económica e ambiental do setor agrícola. Este artigo tem como objetivo a proposta de uma nova metodologia para avaliação da eficiência energética em sistemas de transporte e distribuição de aproveitamentos hidroagrícolas. Esta metodologia tem por base a existente para sistemas de abastecimento de água. Para além das ineficiências dos equipamentos, esta permite a quantificação da dissipação de energia por perdas de água, em perdas de carga contínuas e localizadas e a energia supérflua associada ao traçado da rede. Este balanço considera novas componentes pelo facto de poderem coexistir redes de transporte e de distribuição em superfície livre e em pressão. O balanço energético proposto permite também quantificar a fração de energia fornecida ao sistema que é recuperada. A metodologia foi aplicada a um aproveitamento hidroagrícola com uma rede mista, composta por canais e por condutas em pressão. A energia mínima necessária para garantir o consumo representa apenas 16% e a principal ineficiência energética do sistema é devida a perdas de água e representa 35% da energia fornecida. Soma da energia dissipada na rede por perdas de carga contínuas e localizadas com a energia supérflua representa 32% e as centrais hidroelétricas existentes já permitem recuperar 14% da energia fornecida ao sistema. Embora existam bombas e turbinas com baixo rendimento, a energia dissipada nesta componente representa apenas 9% da energia fornecida.

Asset management is assuming higher relevance in utilities

The AWARE-P IAM planning software offers a non-intrusive, web-based, collaborative integration environment for a wide variety of data and processes that may be relevant to the IAM decision-making process, including maps, GIS shapefiles and geodatabases; inventory records; work orders, maintenance, inspections/CCTV records; network models, performance indicators, asset valuation records, among others. The software provides an organized framework for evaluating and comparing planning alternatives or competing IAM solutions, through selected performance, risk and cost metrics. It comprises a portfolio of system metrics and network analysis tools that may also be used individually for diagnosis and sensitivity gain.The public beta release in early 2012 garnered significant numbers of users worldwide, and subsequent versions and a growing number of utility deployments and pilots have been steadily confirming the potential of its system-based approach. It is based on the collaborative, web-based and highly modular Baseform platform (www.baseform.org), which runs wherever Java is supported, and materializes as an integrated and expandable suite of plug-in tools, taking advantage of the platform's user management, common data integration services and next-generation 2D/3D visualization capabilities with Google Earth® integration among other features. The paper describes the software

An early warning system for pollution events of recreational waters is being developed, within the scope of FP7

Infrastructure asset management (IAM) gave a step forward in Portuguese water utilities due to recent legal obligations in developing IAM plans. An effort was made by AGS (private operator in 17 water utilities) to achieve a higher level of managing data. Data management was an important hurdle to be overcome in order to accuratly assess performance indicators. An appropriate bridge to be made is the link between IAM methodological processes and current operational management; this link is crucial when alternative solutions are defined in the planning stage and decisions need to be made. In the past, through continuously hydraulic modelling collaborative projects, AGS achieved sufficient maturity in several processes, such as: a) update network

The occurrence of discoloured water at the tap is one of the most frequent reasons for customers to complain. Water discolouration arises from re suspension of loose deposits (LD) that accumulate in drinking water pipes. Apart from imparting brownish/reddish turbidity, discolouration may lead to degradation of the microbial quality of the water. In addition to adsorbing/accumulating organic compounds that can sustain microbial growth, LD may possibly house microorganisms, including pathogens, while protecting them against disinfectants. However, published results on LD as preferential reservoirs of microorganisms in drinking water distribution systems (DWDS) were mostly limited by the size and representativeness of LD samples.In this study a sampling methodology was developed allowing for the sampling of LD in quantifiable masses (mg dry weight), from DWDS water discharges (30 L) with discolouration ranging from imperceptible (1 NTU) to intense (>100 NTU). The samples representativeness was attested by analysing the predominant LD constituents (iron and volatile solids), and comparing the results with those published for other DWDS. Total heterotrophs (HT) were determined in discharged waters and in LD enriched (ca. 100 times) slurries over a 24 h settling period. No relationship was observed between the discolouration intensity of the sampled discharges and the HT concentrations. These were undetectable in a number of discharges with relatively high LD loads (190 210 mg dry LD/L). However, during the settling of LD from water discharges with different HT concentrations (101

Asset management is assuming higher relevance in utilities

Na presente comunicação descreve-se e apresentam-se os principais resultados de um estudo de modelação do decaimento do cloro residual realizado em parte do sistema adutor da Águas do Algarve, S.A.. O estudo compreendeu a realização de ensaios laboratoriais, medições de campo e modelação matemática em EPANET. Foram testados três modelos da cinética do decaimento do cloro no seio do escoamento, tendo-se concluído que qualquer um deles descreve com exactidão o decaimento desde que o coeficiente de parede seja devidamente calibrado. Contudo o coeficiente de parede toma valores diferentes consoante o modelo da cinética considerado.Neste estudo foram ainda identificados alguns factores que influenciam decisivamente o rigor do modelo de decaimento de cloro residual. Destes salientam-se a fiabilidade das medições online de cloro, a variação da taxa de decaimento com a temperatura da água e a calibração do coeficiente de parede.Foi ainda testado o novo EPANET Java, uma aplicação que incorpora as capacidades de modelação hidráulica e de qualidade da água do EPANET num ambiente gráfico e interactivo. A sua utilização facilitou a execução e visualidação dos resultados das simulações.

O aparecimento da água amarela acastanhada tem origem nos sedimentos que se acumulam nos sistemas de distribuição e que, por alterações na velocidade ou no sentido do escoamento, podem ser ressuspendidos e chegar à torneira do consumidor. Pela sua coloração característica, que advém da sua riqueza em óxidos de ferro e compostos orgânicos, estes sedimentos são genérica e simplistamente identificados como produtos de corrosão das condutas de ferro fundido. No entanto, a sua ocorrência não é exclusiva destas, podendo ocorrer em qualquer sistema de distribuição e independentemente dos materiais das condutas, da água de origem e do esquema de tratamento. A compreensão da origem deste tipo de sedimentos, bem como das condições para a sua acumulação/ressuspensão, requer o conhecimento dos seus constituintes e das suas características físicas, o que implica a colheita de amostras que sejam representativas dos sedimentos da água amarela acastanhada. Contudo, os métodos que são convencionalmente utilizados para amostragem de condutas, embora úteis para o diagnóstico da acumulação de sedimentos nas condutas, ou para monitorização da eficácia dos programas de limpeza, não satisfazem aquele requisito, nem proporcionam a recolha de amostras em quantidade necessária à sua caracterização analítica.Nesta comunicação apresentam-se as metodologias desenvolvidas para amostragem e caracterização dos sedimentos da água amarela acastanhada, bem como os principais resultados sobre a sua composição, formação, comportamento e potenciais riscos microbiológicos, que foram obtidos no âmbito do projeto FCT-LDmicrobiota (2010-2013), em que participaram o Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), a Universidade Técnica de Delft (TU Delft) e a Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL).

The efficient water and energy use in water distribution systems is being limitedby the lack of sufficient data about water and related energy consumption.Therefore, it is crucial to provide updated and continuous feedback information towater users. This paper describes relevant use cases to improve efficient water useand related energy consumption in water utilities and consumers through the useof smart metering technologies. A systematic approach was established to obtain acomprehensive list of possible functionalities, using the concept of use case. Forthe consumer domain, 6 high-level and 18 detailed-level use cases were obtained.For the water utility domain, 7 high-level and 20 detailed-level use cases weredescribed. The high-level with higher priority to be implemented in the iWIDGETsystem were also identified based on the contribution of different target audiences.The list of use cases covers a comprehensive range of possible usages that can bebuilt upon the exploitation of data related to water and energy use in waterdistribution systems and in the households, which may be of further use as a guidefor similar studies.

iGPI, the National Initiative for Infrastructure Asset Management (April 2012 - October 2013), is a Portuguese collaborative project led by LNEC (National Civil Engineering Laboratory, Portugal) through which 19 water utilities develop their own IAM systems and plans through a joint training and capacitation programme. Technical assistance to the participating utilities is ensured by LNEC, by a team from IST (Technical University of Lisbon) and by Addition, a software development company. The water utilities get collective as well as one-on-one support, specific training, and benefit from networking with the other utilities in a common and simultaneous process, with similar difficulties and challenges, leading to an effective sharing of solutions. The developed products, including training materials, templates and guidelines for developing strategic and tactical IAM plans, are available to the general public. This project has greatly contributed to the establishment of reference methodologies and standards for IAM planning, demonstrated in a range of utilities of widely diverse size and context, effectively defining an accepted best practice. This paper discusses the project

Invited papers from the IWA Leading Edge Conference on Strategic Asset Management (LESAM), Lisbon, October 2007

A simulação matemática dos sistemas de abastecimento de água é hoje em dia uma ferramenta indispensável aos serviços de água, para apoio a uma gestão técnica racional. O campo de aplicação é variado, sendo um auxiliar das actividades de planeamento, de projecto, de operação e demanutenção. Destacam-se o apoio ao dimensionamento de novas redes, aos programas de reabilitação, ao licenciamento de novas ligações, ao controlo de perdas de água, ao controlo da qualidade da água nas redes ou à gestão optimizada de energia.Em Portugal, o desenvolvimento e a aplicação de modelos matemáticos de sistemas de distribuição de água iniciou-se na década de 80, com o modelo da rede de Almada, elaborado em 1981 pelo LNEC. Depois dealguns anos em que a actividade realizada se centrou essencialmente no ambiente científico e académico, as empresas de consultoria começaram a ganhar espaço de mercado na prestação deste tipo de serviços para as entidades gestoras. Numa fase inicial os requisitos computacionais eramconsideráveis

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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Os objetivos da nova DARU são ambiciosos, exigindo maior eficácia e eficiência

Asset management (AM) has become increasingly important in various sectors and organizations over the lastfew decades. This introductory chapter provides an overview of asset management to facilitate a comprehensive understanding of AM, summarizing its application to urban drainage asset management (UDAM), an asset-intensive sector. The chapter includes a short history, from general AM to UDAM, and refers to milestones, key organizations, and standards. It describes AM principles and different perspectives to approach the subject. The UDAM context is outlined, providing the general processes which can influence strategic, tactical, or operational decision levels, accounting for the specific perspectives and objectives on the subject. The main approaches applied to UDAM are broadly described, some of which incorporate a balance of costs, risks, opportunities, and performance, while others focus on specific aspects. The chapter presents different types of approaches to AM, ranging from those based on condition, reliability, and risk to those based on value, followed by those based on performance or quality of service, highlighting common aspects or overlaps between them. When appropriate, guidance to the chapters where additional information on the subject can be found is provided. Finally, challenges, limitations and opportunities are highlighted.

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.

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.

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.

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

This paper aims to explain why and how innovative technologies are enablers of strategic asset management (SAM) of water supply, wastewater and storm water systems.

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

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.

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

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 document reports the activity developed in FCT EMPOWER+ project (2021-2024) in which new high-performing granular activated carbons (GACs), powdered activated carbons (PACs) and reusable magnetic PACs (MPACs) prepared by steam and CO2 activation of pine nut shells (PNS/Steam and PNS/CO2 activated carbons) were produced and tested for drinking water treatment towards organic matter, pharmaceutical compounds, microcystin-LR and residual chlorine control.

To build the society

D5.8 Set of Policy Briefs on Regulation and Policy Instruments outlines comprehensive guidelines and strategic recommendations to enhance the governance and regulatory frameworks for watersmart systems across Europe. This deliverable builds on the foundational work completed in Task 5.4, which integrates insights from various stakeholders on regulatory and economic aspects, including financial mechanisms, incentives, and tariffs provided by IWW, as well as legal considerations from KWR. Through an analysis of the socio-economic factors and legal barriers identified in Task 5.2 and leveraging the socio-economic metrics developed in WP6, this document provides a set of at least four policy briefs. These briefs aim to foster a supportive environment for the broad application of water-smart solutions, proposing improved policy frameworks at local, national, and EU levels. The timing and thematic focus of these recommendations are aligned with current EU policy processes related to water and the circular economy, identifying optimal windows for the targeted dissemination of these policy briefs. D5.8 serves as a crucial tool for policy officers, stakeholders, and the public, offering synthetic, accessible 'take away' documents that encapsulate contributions from the involved Work Packages.

The LIFE Fitting deliverable

The Technical Guide presents the 4th generation of the service quality assessment system, which abandons some 3rd generation indicators and adds new ones to respond to the latest challenges to supply services, urban waste water management and urban waste management. Changes are also made to definitions and benchmarks for some indicators are adjusted.

This report of Work Package 5

This report contains the Living Lab final Strategic Agendas as agreed with stakeholders in the Communities of Practice and a description of their development process. Within the final Strategic Agendas, some main achievements during the B-WaterSmart project to achieve the strategic objectives that were set for the specific Living Labs are highlighted. Furthermore, the next steps to realise the Strategic Agendas are elaborated. For some of the Living Labs becoming a Water-Oriented Living Lab and/or a member of the European Network of Living Labs will be a key factor for ensuring the continuation of the Living Lab after the end of the B-WaterSmart project.

Within the scope of WP5

This deliverable focuses on the purpose, scope, and assumptions of the resilience assessment method. It presents the structure of the method and of the frameworks. Two frameworks are provided, the ICARIA RAF (Resilience Assessment Framework) for a holistic assessment and, as a starting point, the ICARIA RAT (Resilience Assessment Tool) for a specific assessment of critical infrastructure and critical entities. Their concepts, detailed structure, tools, and outputs are described in this deliverable. Details are given on data input (namely data from modelling activities) and data output (namely to the decision support system). User guidance is provided for the successful implementation of a resilience assessment.

This document is the third version of the Implementation Plan and Risk Contingency Plan. First, it indicates how the work of the project has been divided and organized as well as the way to evaluate if the project objectives are reached according to the schedule and within the budget. Additionally, it defines key steps to follow in order to initiate the project action. The second part lists a number of risks that could affect different aspects of the project outcome. It includes risk mitigation measures and a contingency plan for each case.

Este estudo visa aumentar a confiança na reutilização segura da água, utilizando tecnologias de tratamento avançado como ultrafiltração, ozonização e osmose inversa para avaliar a sua eficácia e limitações. Desenvolvido numa estação de tratamento de águas residuais (ETAR), o estudo comparou a qualidade da água resultante de processos em grande escala, como a ultrafiltração, com água tratada adicionalmente através de um sistema piloto de ozonização e osmose inversa, ou apenas osmose inversa. Todos os esquemas de tratamento estudados produziram água adequada ao consumo humano.

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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