Colunista José Pedro Matos (Água - Tecnologia): “Batalhas” das redes de distribuição de água

As infraestruturas de saneamento podem revelar-se complexas a vários níveis. Na vertente física são tipicamente compostas por um número muito elevado de diferentes elementos, a maior parte dos quais difícil inspeção. Na vertente operacional servem de meio para um conjunto de fenómenos hidráulicos, químicos e biológicos que, em muitos aspetos, é ainda difícil de abranger. Mais, são dinâmicas, desenvolvendo-se de forma não uniforme no espaço e apresentando variações marcadas no tempo.

Devido a tanta complexidade é apenas expectável que grande parte das infraestruturas existentes possam ter a sua eficiência, eficácia e resiliência aumentadas por via de alterações no regime de exploração e reabilitação. O problema surge na identificação das soluções melhoradas, que requer experiência e recursos. De facto, mesmo quando estes são disponíveis as soluções propostas podem ficar aquém do possível.

Ao longo das últimas décadas a tecnologia para lidar com este desavio tem vindo a ser desenvolvida. As “batalhas” das redes de distribuição de água refletem este processo. Tiveram início em 1985, quando foi organizada a “Battle of the Network Models”, uma competição em que se compararam modelos para otimizar um sistema de distribuição de água. Evidentemente, à data o sistema analisado foi simples, contendo poucas dezenas de tubagens e nós, constituindo uma abstração substancial da realidade.

Recentemente, competições semelhantes têm sido organizadas com frequência. Fazendo uso dos grandes avanços em ferramentas informáticas e em capacidades de processamento, as novas competições apresentam desafios cada vez mais próximos da realidade e têm implicações práticas cada vez mais interessantes.

Em 2006, a “Battle of the Water Sensor Networks” focou-se no problema do posicionamento ótimo de sensores numa rede, comparando soluções manuais e automáticas. Em 2010, a “Battle of the Water Calibration Networks” comparou metodologias que visam ajustar simulações à realidade.

A “Battle of the Networks II”, organizada em 2012, comparou metodologias para otimizar a operação de um grande sistema correspondendo a uma cidade de média dimensão, com centenas de tubagens e pontos de consumo, bem como vários reservatórios e estações de bombagem. De acordo com critérios de avaliação relacionados com qualidade de serviço, aspetos financeiros, de qualidade da água e ambientais, as soluções automáticas provaram ser claramente superiores a soluções “manuais”.

A mais recente “Battle of Background Leakage Assessment for Water Networks”, de 2014, atestou mais uma vez a qualidade e o potencial de soluções automáticas, desta feita aplicadas a modificar para reduzir perdas e aumentar a eficiência dos sistemas.

Uma nova competição terá lugar este ano. O facto de se tratar de verdadeiras competições, com resultados publicados, promove transparência: soluções automáticas são, de facto, extremamente úteis. Não só no estrangeiro, mas também em Portugal, existem grupos com grandes capacidades neste domínio e que podem aplicar as suas competências para melhorar sistemas problemáticos. A questão é quando – não se – as entidades gestoras começarão a privilegiar este tipo de competências.

José Pedro Saldanha Matos licenciou-se em Engenharia Civil pelo IST (Instituto Superior Técnico) em 2008, tendo iniciado actividade profissional e de investigação na área do saneamento. No âmbito do doutoramento, desenvolvido no IST e na EPFL (Instituto Federal de Tecnologia Suíço em Lausanne) e concluído em 2014, a sua investigação passou a abranger também a hidrologia. Hoje exerce actividade na EPFL, onde estuda a quantificação de riscos, modelação de incerteza e a modelação sistemas de distribuição de água. O autor escreve, por opção, ao abrigo do novo Acordo Ortográfico da Língua Portuguesa.