Gestão multiescala para sistemas urbanos sustentáveis de abastecimento de água.
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21950 |
Resumo: | Os Sistemas Urbanos de Abastecimento de Água (SUAA) são analisados neste trabalho com o objetivo de propor estratégias para a sua gestão e sustentabilidade, através de um plano de gestão baseado nas múltiplas escalas urbanas. O domínio de estudo é Campina Grande, no estado da Paraíba, relevante polo comercial e de serviços de médio porte, situado no semiárido do Brasil. Conceitos de sustentabilidade e resiliência relacionados às Cidades Sensíveis à Água são discutidos considerando diversas estratégias, como a utilização de fontes multivariadas, utilizando multiescala; e sistemas de água urbanos integrados apoiados por infraestruturas não convencionais com multifunções. Estas estratégias buscam apoiar e suplementar o SUAA convencional, especialmente em cidades que vivenciam crises hídricas recorrentes. Os caminhos metodológicos que direcionam para um Sistema Urbano de Abastecimento de Água Sustentável (SUAASustentável) são envolvidos por um ciclo de natureza dinâmica evolutiva e perpassam por múltiplas escalas. São analisadas abordagens em multiescala orientadas por regras essenciais para avaliar estratégias de gestão em busca de um serviço de água sustentável. O modelo revela os fluxos de trabalho que devem ser percorridos utilizando três escalas geográficas urbanas: global (fronteira urbana), setorial e local, apoiando-se em três regras essenciais: as regras espaciais, as regras biofísicas e as regras de governança. O resultado principal é um modelo de gestão sustentável através de um quadro composto por 17 (dezessete) estratégias de gestão centralizadas e descentralizadas. O quadro de estratégias é explorado através de três contribuições metodológicas como ações para o modelo de gestão proposto. Primeiro, um mapeamento de risco de desabastecimento de água para apoiar o sistema centralizado utilizou Sistemas de Informações Geográficas baseado em Análise de Decisão Multicritério (GIS-MCDA) e Processos de Hierarquia Analítica (AHP). O resultado é uma ferramenta de suporte de adequação espacial apropriada para planejamento, manutenção e operação dos viii SUAA. Segundo, uma setorização em clusters de abastecimento empregou análises espaciais e decisões técnicas de engenharia para gerar uma ferramenta de apoio à gestão do sistema centralizado, especialmente gerenciamento de perdas. A clusterização obtida da rede de abastecimento deverá incluir análise multicriterial para definição final da viabilidade técnica, incluindo otimização hidráulica e custos envolvidos. Por último, um estudo sobre percepção e disposição pública conduziu uma análise através de mídias sociais sobre os fatores que influenciam as respostas públicas à hipótese de reutilização de água como contribuição para o sistema descentralizado. Os resultados revelaram que a água reutilizada é uma fonte alternativa de água reconhecida positivamente pelo público, notadamente em razão de economia de água e restrição hídrica. O estudo evidenciou a necessidade de iniciar um debate para desenvolver políticas para promover a reutilização de água, especialmente mecanismos regulatórios e políticas orientadas ao grau de escassez hídrica. As descobertas revelam que a abordagem que aplica a gestão dos sistemas urbanos de água em multiescala integrada a regras espaciais, biofísicas e de governança é um modelo de projeto sociotécnico que impulsiona a um novo paradigma para os SUAA. O resultado final pode ser classificado como um “plano para o futuro sustentável dos SUAA". |
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Estas estratégias buscam apoiar e suplementar o SUAA convencional, especialmente em cidades que vivenciam crises hídricas recorrentes. Os caminhos metodológicos que direcionam para um Sistema Urbano de Abastecimento de Água Sustentável (SUAASustentável) são envolvidos por um ciclo de natureza dinâmica evolutiva e perpassam por múltiplas escalas. São analisadas abordagens em multiescala orientadas por regras essenciais para avaliar estratégias de gestão em busca de um serviço de água sustentável. O modelo revela os fluxos de trabalho que devem ser percorridos utilizando três escalas geográficas urbanas: global (fronteira urbana), setorial e local, apoiando-se em três regras essenciais: as regras espaciais, as regras biofísicas e as regras de governança. O resultado principal é um modelo de gestão sustentável através de um quadro composto por 17 (dezessete) estratégias de gestão centralizadas e descentralizadas. O quadro de estratégias é explorado através de três contribuições metodológicas como ações para o modelo de gestão proposto. Primeiro, um mapeamento de risco de desabastecimento de água para apoiar o sistema centralizado utilizou Sistemas de Informações Geográficas baseado em Análise de Decisão Multicritério (GIS-MCDA) e Processos de Hierarquia Analítica (AHP). O resultado é uma ferramenta de suporte de adequação espacial apropriada para planejamento, manutenção e operação dos viii SUAA. Segundo, uma setorização em clusters de abastecimento empregou análises espaciais e decisões técnicas de engenharia para gerar uma ferramenta de apoio à gestão do sistema centralizado, especialmente gerenciamento de perdas. A clusterização obtida da rede de abastecimento deverá incluir análise multicriterial para definição final da viabilidade técnica, incluindo otimização hidráulica e custos envolvidos. Por último, um estudo sobre percepção e disposição pública conduziu uma análise através de mídias sociais sobre os fatores que influenciam as respostas públicas à hipótese de reutilização de água como contribuição para o sistema descentralizado. Os resultados revelaram que a água reutilizada é uma fonte alternativa de água reconhecida positivamente pelo público, notadamente em razão de economia de água e restrição hídrica. O estudo evidenciou a necessidade de iniciar um debate para desenvolver políticas para promover a reutilização de água, especialmente mecanismos regulatórios e políticas orientadas ao grau de escassez hídrica. As descobertas revelam que a abordagem que aplica a gestão dos sistemas urbanos de água em multiescala integrada a regras espaciais, biofísicas e de governança é um modelo de projeto sociotécnico que impulsiona a um novo paradigma para os SUAA. O resultado final pode ser classificado como um “plano para o futuro sustentável dos SUAA".The Urban Water Supply Systems (UWSS) are analyzed in this work to propose strategies for their management and sustainability through a management plan based on multiple urban scales. The study domain is Campina Grande, in the state of Paraiba, a relevant medium-sized commercial and services hub, located in the semiarid region of Brazil. Sustainability and resilience concepts related to Water Sensitive Cities are discussed considering several strategies, such as the use of multivariate sources, using multiscale; and integrated urban water systems supported by unconventional multi-purpose infrastructure. These strategies seek to support and supplement the conventional UWSS, especially in cities experiencing recurrent water crises. The methodological paths that lead to a Sustainable Urban Water Supply System (UWSS -Sustainable) are compromised by a cycle of a dynamic evolutionary nature and permeate multiple scales. Essential rule-oriented multi-scale approaches to assess management management in pursuit of a sustainable water service are analyzed. The model reveals the workflows that must be followed using three urban geographic scales: global (urban frontier), sectorial and local, based on three essential rules: spatial rules, biophysical rules and governance rules. The main result is a sustainable management model through a framework composed of 17 (seventeen) centralized and decentralized management strategies. The strategy framework is explored through three methodological contributions as actions for the proposed management model. First, a shortage of water risk mapping to support the centralized system used Geographic Information Systems based on Multicriteria Decision Analysis (GIS-MCDA) and Analytical Hierarchy Processes (AHP). The result is a spatial fit support tool suitable for UWSS planning, maintenance and operation. Second, the sectorization in supply clusters employed spatial analysis and technical engineering decisions to generate a support tool for centralized system management, especially loss management. The clustering obtained from the supply network should include a multi-criteria analysis x for the final definition of technical feasibility, including hydraulic optimization and costs involved. Finally, the study on public perception and disposal conducted a social media analysis of the factors influencing public responses to the hypothesis of water reuse as a contribution to the decentralized system. The results revealed that reused water is an alternative source of water that is positively recognized by the public, mainly due to water savings and water restriction. The study highlighted the need to initiate a debate to develop policies to promote water reuse, especially regulatory mechanisms and policies targeted at the degree of water scarcity. The findings reveal that the approach that applies integrated multiscale urban water systems management to spatial, biophysical and governance is a socio-technical design model that drives a new paradigm for the UWSS. The end result can be classified as a “plan for the UWSS sustainable future”.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALUFCGRUFINO, Iana Alexandra Alves.http://lattes.cnpq.br/7751984072554691BARROS FILHO, Mauro Normando Macêdo.http://lattes.cnpq.br/0469020348899233RODRIGUES, Andréa Carla Lima.http://lattes.cnpq.br/2045007192282761BRAGA, Ana Cláudia Fernandes Medeiros.http://lattes.cnpq.br/6275517069065092CIRILO, Jose Almir.http://lattes.cnpq.br/2152875269031463ANJOS, Kainara Lira dos.http://lattes.cnpq.br/2288961603074693CORDÃO, Maria José de Sousa.2021-08-202021-11-11T16:39:47Z2021-11-112021-11-11T16:39:47Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21950CORDÃO, Maria José de Sousa. Gestão multiescala para sistemas urbanos sustentáveis de abastecimento de água. 154 f. 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