Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A captação de águas pluviais não constitui nova estratégia ou tecnologia. No entanto, recentemente tem sido proposta em regiões bem desenvolvidas ou em desenvolvimento (peri-urbanas) em resposta a grandes períodos de estiagens, aumento da demanda por água, maior conscientização pública das enchentes urbanas e sua gênese e, aumento do interesse em práticas de construções sustentáveis, que integram também o uso racional da água. As escolas constituem uma importante fundação da nação, e tem influência no desenvolvimento da sociedade e da sensibilização/ conscientização sobre as questões ambientais. Muitos dos usos da água nas escolas envolvem usos menos nobres da água. Neste contexto, nessa dissertação de mestrado além da análise de marcos legais nesse assunto, foi realizada pesquisa de opinião (entrevista e questionário) junto a atores que interferem no processo decisório da utilização das águas pluviais nas escolas para fins não potáveis. Foram observadas as condições físicas-construtivas das escolas do município do Rio de Janeiro, sobretudo na região da 7a. CRE, que abrange a região da Baixada de Jacarepaguá, área de expansão da cidade. Foi implementada uma unidade para coleta e caracterização da qualidade das águas pluviais, além da caracterização e estudo dos volumes de primeiro descarte (first flush). Os parâmetros de qualidade da água pH, T, OD, ORP, Tu, STD, Condutividade e Salinidade, foram observados com auxílio de sonda multiparâmetros e, através de análise laboratorial de acordo com o Standard Methods, os coliformes termotolerantes. No estudo de percepção foi verificada uma grande aceitação do aproveitamento de águas pluviais para fins não potáveis, embora diretores de escola tenham apresentado informações/percepção divergentes sobre consumo e contas de água das escolas, de sua coordenadoria. Na análise dos parâmetros de qualidade da água versus registros pluviométricos foi observada variabilidade nos eventos pluviométricos observados que limitaram a correlação entre os mesmos, e acabou limitando as conclusões dos estudos de volumes para primeira lavagem e descarte (first flush). Os resultados da pesquisa permitem recomendar a implementação de políticas públicas para aproveitamento de águas pluviais para fins não potáveis nas escolas, mas, com o devido apoio tecnológico. Recomenda-se o aperfeiçoamento e automatização do sistema de coleta de águas pluviais para os estudos de first-flush e otimização dos volumes de descarte. / Rainwater harvesting does not constitute a new strategy or technology. However, recently it has been proposed in well-developed regions or in development (peri-urban) in response to long periods of dryness, increased demand for water, greater public awareness of urban flooding and its genesis, and increased interest in sustainable construction practices, incorporating also the rational use of water. Schools are an important foundation of the nation and has influence in the development of society and awareness about environmental issues. Many of the uses of water in schools involve less noble uses of water. In this context, this dissertation in addition to the analysis of legal frameworks in this matter was held survey (interview and questionnaire) with actors who interfere in the decision-making process of the use of rainwater for non potable purposes in schools. Schools physical- constructive conditions were observed of the municipality of Rio de Janeiro, especially in the region of the 7th CRE, which covers the region of Baixada de Jacarepaguá, area in expansion of the city. It was implemented a unit for collection and characterization of rainwater quality, plus the characterisation and study of volumes of first flush. The water quality parameters pH, T, DO, ORP, Tu, TDS, Conductivity and Salinity, were observed with the aid of multi-parameter probe and, through laboratory testing in accordance with the Standard Methods, the fecal coliforms. In the study of perception was verified a wide acceptance of the use of rainwater for drinking purposes, although school directors have submitted divergent perception/information about consumption and water bills of the schools in its coordination. In the analysis of water quality parameters versus rainfall records was observed a certain variability in the rainfall events observed that limited the correlation between them, and ended up limiting the conclusions of the studies of volumes for the first washing and disposal (first flush). The search results allowed to recommend the implementation of public policies for rainwater utilization for potable purposes in schools, but with a technological support. It is recommended the improvement and automation of the rainwater collection system for studies of first-flush and optimization of disposition volumes.

El trabajo desarrollado apunta a la elaboración de una propuesta de medidas de mitigación y de seguridad en el suministro de agua potable en el Gran Santiago, frente a emergencias relacionadas a los cambios climáticos proyectados para el período 2070 - 2100, con énfasis en las crecidas de origen pluvial y los eventos de turbiedad que afectan a la cuenca del río Maipo Alto (Región Metropolitana). Para ello, se realizó una revisión bibliográfica sobre los posibles impactos del cambio climático en el rubro sanitario, se hizo una descripción general de la zona de interés, y se estudió la evolución y/o estado actual de las precipitaciones, temperaturas, elevación de la isoterma 0° C, uso de suelo y parámetros fluviométricos en la subcuenca. Más específicamente, se hizo un análisis, diagnóstico y verificación documental de los registros fluviométricos de la estación Río Maipo en El Manzano, representativos de la cuenca de interés tanto por su ubicación como por su cercanía a la Toma Independiente de Aguas Andinas. Mediante el uso de la curva hipsométrica de la subcuenca del Maipo Alto, en conjunto con información de la elevación de la isoterma 0 °C, obtenida de las estaciones de radiosonda Quintero y Santo Domingo; y de precipitaciones registradas en la estación Santiago Quinta Normal, se establecieron relaciones entre el caudal instantáneo máximo de un evento y las variables antes descritas. Un proceso análogo se efectuó para la turbiedad media de los eventos de turbiedad registrados entre 1997 y 2008, que no necesariamente coinciden con las crecidas. Entre los principales resultados y conclusiones obtenidos del trabajo, se encuentran: - La mayor amenaza al suministro de agua potable en el Gran Santiago no sería la mayor cantidad de nieve derretida durante el verano, sino la mucha menor capacidad potencial de acumularla durante el invierno, considerando que un posible futuro aumento permanente de la isoterma 0 °C de 200 m, 350 m, y 440 m se traduciría en un aumento del área de drenaje invernal del 18%, 34% y 42%, respectivamente, en relación a la situación actual. - De manera de enfrentar satisfactoriamente un evento de turbiedad de 5 días de duración, se recomienda a Aguas Andinas la incorporación de 2 m3 /s adicionales a la producción de emergencia de agua potable (a nivel de estanque), y la construcción de nuevos estanques de reserva que, en total, deberían contabilizar 250.000 m3 . - Cualquier estudio de crecidas que haga uso de registros fluviométricos en Río Maipo en El Manzano debería, a priori, utilizar información a partir de la sequía de 1968, dada la notoria mejoría en la regularidad, periodicidad y continuidad de las mediciones hechas a partir de entonces. Además, se recomienda la incorporación de mediciones de radiosonda en estaciones de montaña, o incluso en Quinta Normal, de manera de tener mediciones más precisas de la isoterma 0 °C en la subcuenca del Río Maipo Alto.

Submitted by Marcio Emanuel Paixão Santos (marcio.santos@ucsal.br) on 2018-06-20T23:44:59Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAOJANOORLANDOFONTESDECARVALHO.pdf: 1539402 bytes, checksum: b96653f9fc0d7cc509e04c4135f0dc6d (MD5) / Approved for entry into archive by Linda Bulhosa (linda.gomes@ucsal.br) on 2018-06-21T19:18:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAOJANOORLANDOFONTESDECARVALHO.pdf: 1539402 bytes, checksum: b96653f9fc0d7cc509e04c4135f0dc6d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-21T19:18:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAOJANOORLANDOFONTESDECARVALHO.pdf: 1539402 bytes, checksum: b96653f9fc0d7cc509e04c4135f0dc6d (MD5) Previous issue date: 2009-07-31 / A demanda por água na indústria é sempre crescente devido ao crescimento das capacidades produtivas ao longo dos anos. A Dow Química S.A. também segue a mesma tendência industrial no quesito consumo de água. A presente pesquisa objetivou de maneira geral a otimização do uso da água nas instalações da planta de TDI da Dow Química em Camaçari – Bahia. Especificamente se almejou identificar e avaliar (i) como otimizar o uso de água no processo produtivo; (ii) como otimizar o uso de água nas áreas que não fazem parte do processo produtivo; (iii) e avaliar o impacto do uso de água de chuva na referida unidade. Devido a sazonalidade das chuvas, um reservatório de elevada capacidade se torna necessário caso o uso no processo produtivo venha a ser implementado. Com a aplicação da metodologia de levantamento dos pontos aonde se necessita o uso da água e as demandas relativas, mais o levantamento dos prédios e construções onde se torna possível a captação das águas pluviais e promovendo pequenas alterações no arranjo das instalações atuais e pequenos investimentos correlatos, se chegou a conclusão que bons retornos ambientais e financeiros podem ser obtidos. Com possibilidades de redução de consumo de 430.200 m3/ano as propostas apresentadas reduzirão substancialmente o consumo de água na empresa. Respeitando valores teóricos de utilização estimou-se poder chegar a uma redução de 85,19% com aquele valor acima em relação ao total. Esse valor é tão expressivo que representa o consumo de água anual de uma cidade com 6.000 habitantes como Jiquiriçá, município do estado da Bahia, em 1980. Sendo necessário um investimento de R$ 352.991,00 caso não seja implementada a alteração que envolve o retorno do condensado ao fornecedor de vapor e de R$ 1.302.991,00 se a mesma for implementada. Obtiveram-se os seguintes resultados com a expectativa de, para os valores mencionados a se investir, mais o investimento na gestão da organização com foco também na otimização e reuso de todas as águas existentes e justificáveis na unidade de TDI de Camaçari da Dow Química, o retorno anual na redução de custo previsto é de R$ 871.305,00/ano para a possibilidade que não envolve o retorno do condensado para a empresa geradora de vapor e de R$ 2.298.845,00 / ano para a mudança mais abrangente e definitiva. Qualquer das alternativas escolhidas é de retorno imediato e remunerará o capital investido em menos de um ano o que é classificado como investimento altamente atraente pela empresa. Uma outra possibilidade também é a da empresa decidir investir menos inicialmente e promover pequenas alterações. Neste caso o valor a ser investido seria de R$251.419,00 e o retorno previsto seria de R$ 680.709,00/ano. Dos resultados obtidos, conclue-se que todas as propostas contidas neste trabalho apresentam retorno e rápido seja do ponto de vista ambiental com a preservação e melhor uso de um bem natural de maior importância que é a água, seja do ponto de vista econômico e de visão de sustentabilidade da empresa. / This work intends to maximize the rain water precipitation collection and use it in the gardens and sanitaries besides the production process of the TDI unit in Camaçari, Bahia of the Dow Quimica. Due to the seasonality of the rain water, an storage tank becomes necessary if the usage in the production process will happen. Using the methodology to research and identify all the places where water is necessary with its respectively demands, besides all constructions and buildings where will be possible to collect the rain water with small changes and investment in the current layout of the company unit site, the following results were obtained: investment of R$ 352,991.00 for just all the changes which does not involve the condensate return to the steam provider and R$ 1,302,991.00 if all the changes will be included. The Return of the Investment (ROI) for these two options above will be R$ 871,305.00 per year for the first case and R$ 2,298,845.00 per year for the second case. All two options will give an immediate and permanent return of the investment once implemented. This is classified as high attractive investment by the company. Another alternative would be to invest less initially and promote just small changes. In this case the investment would be R$251,419.00 and the ROI would be R$ 680,709.00 per year. This option is also very attractive. The final conclusion is that all the options showed will give a very good and quick environment and capital ROI. A reduction of more than two hundred thousand of water cubic meter per year and in all the years were estimated after the changes will be implemented.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A captação de águas pluviais não constitui nova estratégia ou tecnologia. No entanto, recentemente tem sido proposta em regiões bem desenvolvidas ou em desenvolvimento (peri-urbanas) em resposta a grandes períodos de estiagens, aumento da demanda por água, maior conscientização pública das enchentes urbanas e sua gênese e, aumento do interesse em práticas de construções sustentáveis, que integram também o uso racional da água. As escolas constituem uma importante fundação da nação, e tem influência no desenvolvimento da sociedade e da sensibilização/ conscientização sobre as questões ambientais. Muitos dos usos da água nas escolas envolvem usos menos nobres da água. Neste contexto, nessa dissertação de mestrado além da análise de marcos legais nesse assunto, foi realizada pesquisa de opinião (entrevista e questionário) junto a atores que interferem no processo decisório da utilização das águas pluviais nas escolas para fins não potáveis. Foram observadas as condições físicas-construtivas das escolas do município do Rio de Janeiro, sobretudo na região da 7a. CRE, que abrange a região da Baixada de Jacarepaguá, área de expansão da cidade. Foi implementada uma unidade para coleta e caracterização da qualidade das águas pluviais, além da caracterização e estudo dos volumes de primeiro descarte (first flush). Os parâmetros de qualidade da água pH, T, OD, ORP, Tu, STD, Condutividade e Salinidade, foram observados com auxílio de sonda multiparâmetros e, através de análise laboratorial de acordo com o Standard Methods, os coliformes termotolerantes. No estudo de percepção foi verificada uma grande aceitação do aproveitamento de águas pluviais para fins não potáveis, embora diretores de escola tenham apresentado informações/percepção divergentes sobre consumo e contas de água das escolas, de sua coordenadoria. Na análise dos parâmetros de qualidade da água versus registros pluviométricos foi observada variabilidade nos eventos pluviométricos observados que limitaram a correlação entre os mesmos, e acabou limitando as conclusões dos estudos de volumes para primeira lavagem e descarte (first flush). Os resultados da pesquisa permitem recomendar a implementação de políticas públicas para aproveitamento de águas pluviais para fins não potáveis nas escolas, mas, com o devido apoio tecnológico. Recomenda-se o aperfeiçoamento e automatização do sistema de coleta de águas pluviais para os estudos de first-flush e otimização dos volumes de descarte. / Rainwater harvesting does not constitute a new strategy or technology. However, recently it has been proposed in well-developed regions or in development (peri-urban) in response to long periods of dryness, increased demand for water, greater public awareness of urban flooding and its genesis, and increased interest in sustainable construction practices, incorporating also the rational use of water. Schools are an important foundation of the nation and has influence in the development of society and awareness about environmental issues. Many of the uses of water in schools involve less noble uses of water. In this context, this dissertation in addition to the analysis of legal frameworks in this matter was held survey (interview and questionnaire) with actors who interfere in the decision-making process of the use of rainwater for non potable purposes in schools. Schools physical- constructive conditions were observed of the municipality of Rio de Janeiro, especially in the region of the 7th CRE, which covers the region of Baixada de Jacarepaguá, area in expansion of the city. It was implemented a unit for collection and characterization of rainwater quality, plus the characterisation and study of volumes of first flush. The water quality parameters pH, T, DO, ORP, Tu, TDS, Conductivity and Salinity, were observed with the aid of multi-parameter probe and, through laboratory testing in accordance with the Standard Methods, the fecal coliforms. In the study of perception was verified a wide acceptance of the use of rainwater for drinking purposes, although school directors have submitted divergent perception/information about consumption and water bills of the schools in its coordination. In the analysis of water quality parameters versus rainfall records was observed a certain variability in the rainfall events observed that limited the correlation between them, and ended up limiting the conclusions of the studies of volumes for the first washing and disposal (first flush). The search results allowed to recommend the implementation of public policies for rainwater utilization for potable purposes in schools, but with a technological support. It is recommended the improvement and automation of the rainwater collection system for studies of first-flush and optimization of disposition volumes.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2014-12-03T17:13:28Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Sílvia Maria Gonçalves Santos de Lacerda - 2002.pdf: 515502 bytes, checksum: a6d159edda0641f849ebfcf6fc2c44d7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-12-04T14:49:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Sílvia Maria Gonçalves Santos de Lacerda - 2002.pdf: 515502 bytes, checksum: a6d159edda0641f849ebfcf6fc2c44d7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-04T14:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Sílvia Maria Gonçalves Santos de Lacerda - 2002.pdf: 515502 bytes, checksum: a6d159edda0641f849ebfcf6fc2c44d7 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2002-04-26 / The environmental crimes have been a reason of ostentation all over the Word. The judiciary has been finding difficulty to individualize the responsible for such criminal acts the environment. The research in discussion is themed: “The responsibility of the legal entity in the penal range in such crimes as the contamination of the potable water according to hydric resources”. In this purpose, the references of environmental crimes throughout the word were discussed in wide variety, and also the rhetoric function of the expression “sustainable development” was analyzed, as well, starting from the fact of recognition that susceptibility is the natural principal and it cannot be substituted by developer, hurrying on to rapidly avoid its destruction. Through bibliographic and field research, some doctrinaire commentaries were emphasized about the understanding of the true environmental problematic, insinuating vulnerable points referring to the self object of word, such as the neglect of the public government according to environmental protection, who are the responsible for the contamination of the potable water and some other questions related to the topic in discussion. Furthermore, the chapter “from the waters” relates about the volume of the ocean water throughout the globe, showing its resources, its provenance with the contaminated sources, highlighting the industry as the biggest water contamination of all. Some quotations entitled as “juridical tutelage” commented about the legal guardianship of the water in the federal constitution of Brazil as relevant and some other legal definitions as well. Institute treated in the comparison of law, analyzing the institutional laws that distinguished themselves by establishing laws that will preserve the hydric resources on the planet. The environmental politic in Brazil had importance in many blanches of law study, the tutelage of the environment. Although all of the evolution of the civil responsibility theory, reaching up to the objective responsibility, by applying different sanctions, going from giving away fines to the obligations of recovering the environment, even though it shows not being so efficient to solve the problem, as little as it seems, produces side effects in many other biomes. The main aspect of the research was to show the penal responsibility of the legal entity due to the contamination states that the legal entity is also responsible for the environmental crimes, such as the law of “environmental crimes” as seen in article 225, third paragraph, first cut. It also shows that the juridical corporation in the entity responsible for such crimes in the civil and penal range, and also administrable responsible for the environmental crimes, establishing sanctions to be comminated in many areas of law study. / Os crimes ambientais que tem sido motivo de alarde em todo o universo. O judiciário tem encontrado dificuldades em individuar os responsáveis por tais condutas criminosas ao meio ambiente. A pesquisa ora em questão tem como tema: “A responsabilidade da pessoa jurídica no âmbito penal nos crimes de contaminação de água potável em relação à poluição dos recursos hídricos”. Nesse propósito inicialmente foram abordados de forma ampla, referências sobre os crimes ambientais no mundo, momento em que foi também analisada a função retórica da expressão “desenvolvimento sustentável”, partindo-se do reconhecimento de que a sustentabilidade é o capital natural e este não é substituível pelo fabricado, urgindo evitar urgentemente sua destruição. Através da pesquisa bibliográfica e pesquisa de campo, foram destacados comentários doutrinários e legais sobre a compreensão da verdadeira problemática ambiental, pontos vulneráveis referentes ao próprio objeto de trabalho, tais como a omissão do poder público quanto a preservação ambiental, quem são os responsáveis pela contaminação da água potável e outras questões referentes ao tema. Em passo seguinte - no capítulo “Das águas”, tratou-se do volume das águas no planeta, a forma de sua apresentação, a procedência dos elementos contaminantes, ressaltando a indústria como a maior contaminadora das águas entre tantas. Foi relevante num terceiro momento, algumas citações intituladas como “Da tutela Jurídica”, onde comentou-se sobre a disposição legal das águas nas Constituições do Brasil e outras definições legais no mesmo sentido. Instituto tratado no direito comparado, analisando as legislações que mais se destacaram ao instituir leis com objetivo de preservar os recursos hídricos no planeta. A política ambiental no Brasil teve importância nos vários ramos do direito, a tutela do meio ambiente. Apesar de toda evolução da teoria da responsabilidade civil, chegando até mesmo à responsabilidade objetiva, com aplicação de sanções diferenciadas, indo da aplicação de multa à obrigatoriedade de se recuperar o ambiente danificado, embora demonstrando não ser suficiente para solucionar o problema, que por menor que seja, produz reflexos em vários outros biomas. O cerne da pesquisa foi apontar a responsabilidade penal da pessoa jurídica em razão da contaminação da água potável em razão de se constatar que a Constituição Federal ao dispor no artigo 225 § 3º, inciso I, que a pessoa jurídica também é responsável pelos crimes ambientais, bem como a lei “dos crimes ambientais” também preveja a corporação jurídica responsável no âmbito civil, penal e administrativamente pelos crimes ecológicos, estatuindo sanções a serem cominadas nas diversas áreas do direito.

Os sistemas prediais de água não potável podem ser do tipo centralizado, quando os efluentes oriundos de diversas edificações são coletados e transportados para um único local de tratamento e redistribuídos para um conjunto de residências; ou descentralizado, quando a coleta, o tratamento e o transporte dos efluentes ocorrem próximos ao local de produção. Porém, tanto o sistema centralizado quanto o descentralizado possui particularidades que os fazem interessantes ou não em aspectos sociais, econômicos e ambientais. Desta forma, o objetivo principal desta pesquisa foi formular modelos matemáticos que permitissem comparar o sistema centralizado com o descentralizado. Para o desenvolvimento do estudo realizou-se uma revisão bibliográfica com o intuito de coletar informações sobre as principais variáveis que interferem na tomada de decisão de cada tipo de sistema. A partir dos princípios da Programação Linear Inteira foram formulados três modelos que permitiram encontrar qual tipo de sistema apresenta o menor custo total acumulado, quanto é o valor desse custo ao longo do tempo e quantos sistemas são necessários instalar para atender a uma demanda específica. Com base nos dados da literatura consultada, o sistema centralizado apresentou-se mais vantajoso do que os sistemas descentralizados quanto aos custos de implantação, de manutenção e de operação considerando uma vida útil de 20 anos. Todavia, verificou-se que a escolha do sistema mais viável não deve se concentrar apenas nos custos, mas também devem ser consideradas variáveis qualitativas. Deste modo, as formulações gerais dos modelos permitem a inserção de outras variáveis de decisão e restrições para aprimorar a tomada de decisão quanto ao tipo de sistema predial de água não potável a ser implantado. / Non-potable water systems may be of the centralized type when effluents from several buildings are collected and transported to a single treatment site and redistributed to a set of residences; or decentralized, when the collection, treatment and transportation of the effluent occurs near the place of production. However, both the centralized and decentralized systems have particularities that make them interesting or not in social, economic and environmental aspects. In this way, the main objective of this research was to formulate mathematical models that allowed to compare the centralized system with the decentralized one. For the development of the study a bibliographic review was carried out in order to collect information on the main variables that interfere in the decision making of each type of system. From the principles of Linear Programming, three models were formulated that allowed to find out which type of system has the lowest cumulative total cost, what is the value of this cost over time and how many systems are needed to meet a specific demand. Based on the data of the literature, the centralized system was more advantageous than the decentralized systems in terms of the implantation, maintenance and operation costs considering a useful life of 20 years. However, it has been found that the choice of the most viable system should not only focus on costs but should also be considered as qualitative variables. In this way, the general models formulations allow the insertion of other decision variables and constraints to improve the decision making regarding the type of non-potable water system to be implanted.

A preocupação mundial com o cenário de escassez do recurso natural \"água\" é sintetizada no slogan adotado pela WateReuse Research Foundation em campanha pelo reuso de água: \"Water... it\'s too valuable to be used just once\". Progressivamente tem-se melhorado os processos de gestão da água, com controle de desperdício, procedimentos e utilização de fontes alternativas de abastecimento, não apenas na escala dos sistemas públicos, mas nos sistemas prediais. No Brasil, seguindo esta tendência global, existem iniciativas independentes de sistemas prediais de água não potável sendo instalados em edifícios residenciais e comerciais. Estas iniciativas, no entanto, contam hoje com pequeno respaldo técnico normativo, diretrizes ou legislação que orientem gestores, executores e profissionais sobre as práticas adequadas de implantação, gestão e monitoramento deste tipo de sistema, colocando em risco a segurança dos usuários e o sucesso da tecnologia. Considerando-se que para produzir um edifício de qualidade é fundamental atender às necessidades dos usuários, adequando as soluções ao uso que será feito do produto, a Avaliação Durante Operação (ADO) do edifício apresenta-se como uma ferramenta adequada para a análise da situação atual do sistema. Inserindo-se neste contexto, esta pesquisa tem o objetivo de propor uma ferramenta que auxilie a avaliação de desempenho de sistemas prediais de água não potável durante sua operação em edifícios residenciais, no que se refere à operação e manutenção. Para tanto, foi realizado levantamento bibliográfico sobre sistemas prediais de água não potável, tratamentos de água disponíveis e avaliação de desempenho. Seguindo a metodologia de ADO, foram realizados estudos de casos em edifícios residenciais para levantamento de dados atuais de desempenho. Ao término da análise dos casos selecionados, foi possível validar a ferramenta proposta e constatar que a falta de capacitação técnica, normas técnicas e legislações específicas que orientem projetistas, executores, gestores e usuários e padronizem os sistemas prediais de água não potável contribui para o cenário encontrado nos estudos, caracterizado por sistemas que operam com desempenho inferior ao adequado para atender às necessidades e garantir a segurança de seus usuários. / The global concern with the scenario of increasing natural resource scarcity is synthesized in the slogan adopted by WateReuse Research Foundation for a reuse campaign: \"Water... it\'s too valuable to be used just once.\" Progressively, the water management processes have been improved, by controlling waste, procedures and use of alternative sources of water supply, not only at the city level but also individually. In Brazil, following this global trend, there are independent initiatives of non-potable water systems being installed in residential and commercial buildings. These initiatives, however, have today little technical normative support, guidelines or legislation to orientate managers, performers and professionals on the appropriate practices for deployment, management and monitoring of this type of system, endangering the safety of users and the success of technology. Considering that to produce a quality building it is critical to meet the user\'s needs, suiting the solutions according to the product use, the evaluation during operation (EDO) presents itself as adequate tool for analyzing the current situation and proposing improvements on the system performance. In this context, this study aims to propose a tool that assists the performance evaluation of non-potable water systems during its operation in residential buildings, regarding the design, implementation, operation and maintenance. In order to do that, it was performed bibliographical survey on nonpotable water systems, available water treatments and performance evaluation. Following the EDO methodology, case studies were conducted in a sample of residential buildings for current performance data collection. Upon completion of the analysis of selected cases, the proposed tool was validated and it was found that the lack of technical training, technical standards and specific legislation to guide designers, performers, managers and users, and to standardize the non-potable water systems contributes to the scenario found in the case studies, characterized by systems operating with performance unsuited to meet the needs and ensure the safety of its users.

La ville de Bangui, capitale de la République Centrafricaine, est sujette à de grandes difficultés en termes d'alimentation en eau potable. Un moyen de diversifier les ressources est de mettre en exploitation de façon plus importante les eaux souterraines à proximité de la zone urbaine. Deux aquifères existent sur le territoire, un aquifère superficiel dans les niveaux latéritiques et un aquifère en profondeur dans les niveaux carbonatés du Précambrien. L'aquifère superficiel, bien que très exploité, est un réservoir vulnérable et fortement marqué par les sources de pollutions anthropiques. Les caractéristiques isotopiques des eaux indiquent une très forte dépendance aux conditions hydrologiques de recharge et un rôle massif des processus d'évaporation sur la signature des eaux. L'aquifère profond est, quant à lui, dans des conditions semi-confinées et assez bien isolé des influences anthropiques. Les caractéristiques isotopiques des eaux sont en faveur d'une recharge plus homogène, au sein d'un réservoir de taille importante et sur une superficie notable autour de la zone urbaine de Bangui. Les temps de séjour calculés à l'aide du radiocarbone sur les eaux souterraines les plus profondes indiquent des "âges" de l'ordre de plusieurs siècles à environ 3000 ans, traduisant une forte inertie du système aquifère et par là même sont potentiel favorable à une exploitation pérenne et qualitative pour fins de production d'eau potable. / Bangui, capital of the Central African Republic, is subject to great difficulties in terms of drinking water supply. One way to diversify resources is to operate more importantly groundwater near the urban area. Two aquifers exist in the area, a surface water in lateritic levels and a deep aquifer in carbonate levels of the Precambrian. The surface aquifer, although very exploited, is a vulnerable reservoir and is also strongly influenced by anthropogenic sources of pollution. Isotopic characteristics of the water indicate a very strong dependence on hydrological recharge conditions and a massive part of the evaporation of water on the isotopic signature. The deep aquifer is, meanwhile, in a semi-confined situation and relatively well isolated from anthropogenic influences. Isotopic characteristics of the water are in favour of more homogeneous recharge processes, in a large reservoir and over a substantial area around the urban zone of Bangui. The residence times calculated using radiocarbon on the deeper groundwater indicate "ages" of the order of several centuries to about 3000 years, reflecting a strong inertia of the aquifer system and thus favourable exploitation conditions for the development of a sustainable and qualitative drinking water supply from groundwater.

PhDRDV / Institute for Rural Development / Potable water supply is a fundamental human right and protected by international conventions and national laws. Access to it and having in place an appropriate water supply system remain the building blocks to improving and maintaining the welfare of any community for it to enjoy a healthy and productive life. The supply of potable water, especially in Africa's rural areas, however, remains a challenge. The demand for a system to provide sustainable water supply has been on the increase due to population growth and the climate change phenomenon. Vhembe District Municipality (VDM), as the responsible authority for water supply in sections of the Limpopo Province, faces many challenges, including - aging water supply infrastructure, lack of capacity of officials, and lack of funds for maintenance; these often lead to a breakdown of the supply system. This challenge results, for example, in increased health hazards that often cause tension between the District and the residents. The study’s main objective was to investigate the water supply system in Vhembe so as to suggest an effective intervention strategy for potable rural water supply system to improve the supply in the Vhembe District Municipality of the Limpopo Province. The specific objectives were - to determine the current potable water supply sources in rural communities of the VDM, examine the system’s ability to meet the needs of the rural communities in VDM and to identify the challenges and coping strategies used to meet potable water supply in VDM. A mixed-method, of both qualitative and quantitative research designs and techniques, was adopted and focus group discussions and in-depth interviews were used to gather data. From the four local municipalities of VDM, 14 wards were purposively selected through proportional representation of 448 households, which were randomly selected. Three municipal officials responsible for the water supply system in the VDM were selected through census. Key-informant discussions were held with councillors from the 14 wards, with focus group discussions used to engage the 448 households, and traditional leaders. Thematic content analysis was used to identify common themes, ideas, and patterns of meaning that came up frequently from qualitative data. The IBM Statistical Package for the Social Science (SPSS) version 25 was used to analyse data using descriptive statistics, one way ANOVA and Chi-Square test.The results revealed that in Vhembe District Municipality, the primary sources of water were boreholes (45.3%) followed by piped water from the dams (35.3%). The majority of the households (53.6%) obtain water from boreholes once per week, with 4% resorting to obtaining water from rivers, 5.4% obtained water from fountains and 10% obtained their water from Municipality water tankers (truck tankers). These results indicate that the District continues to face challeges in its efforts to fulfill its mandate as the responsible authority for water supply, in the rural communities due to lack of a sustainable system to supply the required minimum water needs for households. The study recommended that all stakeholders should join hands to invest in a system that has more water supply options to sustainably meet the needs of the growing population. The system should have management ii structures relevant for villages, as critical pillars to assist - with the management system, address minor maintenance requirements, and monitor and report any water supply system-related issues. It was also suggested that rural communities be encouraged to pay for water supply services, for the system's sustainability and that the system in VDM would be improved when stakeholders (communities, government, and NGOs) come together. / NRF

The mixing processes are present in the hydraulics engineering field as well as in the environmental field, and they appear in many different situations that are of great interest for humankind. The mechanisms that rule these processes can be very diverse and complex, these being able to interact with each other. However, when a fluid has a turbulent behavior, it is highly unstable and three-dimensional, modifying greatly the other mixing processes. In these cases, the resolution for the fluid mechanics with classical methods can be extremely difficult, making the use of approximations and models necessary. On the other hand, in the last few years, numerical simulation techniques have advanced a lot, and with the velocity increase and the computational capacity, Computational Fluids Dynamics (CFD) allows the development of simulations of these complex processes. This doctoral thesis is motivated by the importance of analyzing the physics of the turbulent flow by numerical methods in different mixing processes of interest in the field of hydraulics engineering and the environmental fluid mechanics. It is intended to illustrate the utility and potentiality of the CFD through the application and analysis in four specific steps, grouped together in two groups of mixing processes: the ones influenced by a turbulent jet in a water tank, and the ones influenced by the turbulent structures due to the curved geometry of the meander channels. The four studied cases are: i) mixing processes in drinking water storage tanks, ii) inlet influence in the thermal stratification in hot water storage tanks, iii) turbulent flow and mixing in a meandering channel, and iv) turbulent flow and mixing in compound meandering channels. The developed work is focused in a practical context. To that effect, test simulations on each studied case have been developed. The experimental data is useful for validating the models and, overall, to thoroughly study the problem. Two CFD techniques are used to solve the Navier-Stokes equations, together with turbulence models, dispersion and/or heat transference, depending on the case. For the jet mixing cases, the chosen technique was the URANS (Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes). In the meander cases the LES (Large Eddy Simulation) technique was required. The first work shows a procedure for the study of the fluid dynamic in the mixing processes in potable water tanks. The procedure can be applied in the design and improvement of these elements by using the URANS technique together with experimental methods. In the second case, the URANS simulations in the hot water tank could determine the distribution of the temperature in the whole computational domain. Besides, the model, validated with a high level of adjustment, was developed for the study of the influence of some inlet configurations and to improve the degree of stratification. With respect to the third study, the suitability of the LES technique has been proved in the thorough study of the flow and the turbulence in meanders, even by using relatively coarse grids. The great influence of the secondary flows (due to the curved shape of the channel) on the mixing process has been clarified. Finally, the LES technique was very effective upon adding information about the flow and the turbulence in meanders with different flooding levels. A very good consistency with the experimental data was obtained, despite the use of relatively coarse grids. The mixing process between the flooding flow and the meander has been observed with more clarity. / Los procesos de mezcla están presentes tanto en el campo de la ingeniería hidráulica como en el del medio ambiente y aparecen en infinidad de situaciones que son de gran interés para el ser humano. Los mecanismos que gobiernan estos procesos pueden ser muy diversos y complejos, pudiendo interaccionar entre sí. Sin embargo, cuando un fluido tiene un comportamiento turbulento, éste es altamente inestable y tridimensional, modificando en gran medida los otros mecanismos de mezcla. En estos casos, la resolución con métodos clásicos de la mecánica de fluidos puede llegar a ser extremadamente difícil, siendo necesario utilizar aproximaciones o modelos. Por otro lado, en los últimos años, se ha avanzado mucho en las técnicas de simulación numérica, y junto con el aumento de la velocidad y capacidad computacional, la Dinámica de Fluidos Computacional (en inglés Computational Fluid Dynamics, CFD) permite desarrollar simulaciones de estos complejos procesos. Esta Tesis Doctoral está motivada por la importancia de analizar mediante métodos numéricos la física del flujo turbulento en diferentes procesos de mezcla de interés en el campo de la ingeniería hidráulica y la mecánica de fluidos medioambiental. Se pretende ilustrar la utilidad y potencialidad de la CFD a través de la aplicación y análisis a cuatro casos concretos, agrupados en dos grupos de procesos de mezcla: los dominados por un chorro turbulento de entrada en un tanque de agua y los dominados por las estructuras turbulentas debidas a la propia geometría curva de los canales meándricos. Los cuatro casos de estudio son: i) procesos de mezcla en tanques de agua potable, ii) influencia del chorro de entrada en la estratificación térmica en tanques de agua caliente, iii) flujo turbulento y mezcla en canales con meandros, y iv) flujo turbulento y mezcla en canales con meandros inundables. El trabajo desarrollado está centrado en un contexto práctico donde, a partir de casos concretos, se buscan los métodos y modelos más adecuados en cada uno de ellos. A tal efecto, se han desarrollado simulaciones de ensayos llevados a cabo en cada uno de los casos de estudio. Aunque los datos experimentales empleados fueron generados por diferentes equipos de investigación, en todo momento existió una estrecha relación y colaboración con todos los grupos. Dichos datos experimentales sirvieron para validar los modelos y, en conjunto, para estudiar en profundidad el problema. El trabajo en el que se analiza el primero de los cuatro casos muestra un procedimiento para el estudio de dinámica de fluidos de los procesos de mezcla en tanques de agua potable. El procedimiento puede aplicarse en el diseño y mejora de de estos elementos mediante la técnica URANS junto con métodos experimentales. En el segundo caso, las simulaciones URANS en el tanque de agua caliente permitieron determinar la distribución de temperatura en todo el dominio computacional. Además, el modelo, validado con un alto nivel de ajuste, fue desarrollado para el estudio de la influencia de algunas configuraciones de entrada y mejorar el grado de estratificación inicial. Con el tercer caso de estudio, se ha mostrado la idoneidad de la técnica LES en el estudio en profundidad del flujo y la turbulencia en meandros, incluso habiendo empleado mallas relativamente gruesas. La mayor influencia de los flujos secundarios (resultado de la forma curva del canal) sobre el proceso de mezcla ha podido ser clarificada. Por último, la técnica LES resultó ser muy eficaz a la hora de ampliar la información disponible sobre el flujo y la turbulencia en meandros con diferentes planos de inundación. Se obtuvo una muy buena concordancia con los datos experimentales, pese al uso de mallas relativamente gruesas. El proceso de mezcla entre el flujo de la inundación y el del meandro ha podido ser observado con mayor claridad. / Els processos de mescla estan presents tant en el camp de l'enginyeria hidràulica com en el del medi ambient i apareixen en infinitat de situacions que són de gran interès per a l'ésser humà. Els mecanismes que governen aquests processos poden ser molt diversos i complexos, podent interaccionar entre si. No obstant això, quan un fluid té un comportament turbulent, aquest és altament inestable i tridimensional, modificant en gran mesura els altres mecanismes de mescla. En aquests casos, la resolució amb mètodes clàssics de la mecànica de fluids pot arribar a ser extremadament difícil, sent necessari utilitzar aproximacions o models. D'altra banda, en els últims anys, s'ha avançat molt en les tècniques de simulació numèrica, i juntament amb l'augment de la velocitat i capacitat computacional, la Dinàmica de Fluids Computacional (en Anglès Computational Fluids Dynamics, CFD) permet desenvolupar simulacions d'aquests complexos processos. Aquesta Tesi Doctoral està motivada per la importància d'analitzar mitjançant mètodes numèrics la física del flux turbulent en diferents processos de mescla d'interès en el camp de l'enginyeria hidràulica i la mecànica de fluids mediambiental. Es pretén il¿lustrar la utilitat i potencialitat de la CFD a través de l'aplicació i anàlisi a quatre casos concrets, agrupats en dos grups de processos de mescla: els dominats per un doll turbulent d'entrada en un tanc d'aigua i els dominats per les estructures turbulentes degudes a la pròpia geometria corba dels canals meàndrics. Els quatre casos d'estudi són: i) processos de mescla en tancs d'aigua potable, ii) influència del doll d'entrada en l'estratificació tèrmica en tancs d'aigua calenta, iii) flux turbulent i mescla en canals amb meandres, i iv) flux turbulent i mescla en canals amb meandres inundables. El treball desenvolupat està centrat en un context pràctic on, a partir de casos concrets, es busquen els mètodes i models més adequats en cadascun d'ells. A aquest efecte, s'han desenvolupat simulacions d'experiments duts a terme en cadascun dels casos d'estudi. Tot i que les dades experimentals emprats van ser generats per diferents equips d'investigació, en tot moment va existir una estreta relació i col¿laboració amb tots els grups. Aquests dades experimentals varen servir per validar els models i, en conjunt, per estudiar en profunditat el problema. El treball en el qual s'analitza el primer dels quatre casos mostra un procediment per a l'estudi de dinàmica de fluids dels processos de mescla en tancs d'aigua potable. El procediment pot aplicar-se en el disseny i millora d'aquests elements mitjançant la tècnica URANS juntament amb mètodes experimentals. En el segon cas, les simulacions URANS en el tanc d'aigua calenta van permetre determinar la distribució de temperatura en tot el domini computacional. A més, el model, validat amb un alt nivell d'ajust, va ser desenvolupat per a l'estudi de la influència d'algunes configuracions d'entrada i millorar el grau d'estratificació inicial. En el tercer cas d'estudi, s'ha mostrat la idoneïtat de la tècnica LES en l'estudi en profunditat del flux i la turbulència en meandres, fins i tot havent emprat malles relativament gruixudes. La major influència dels fluxos secundaris (resultat de la forma corba del canal) sobre el procés de mescla ha pogut ser aclarida. Per últim, la tècnica LES va resultar ser molt eficaç a l'hora d'ampliar la informació disponible sobre el flux i la turbulència en meandres amb diferents plànols d'inundació. Es va obtenir una molt bona concordança amb les dades experimentals, malgrat l'ús de malles relativament gruixudes. El procés de mescla entre el flux de la inundació i el del meandre ha pogut ser observat amb major claredat. / Moncho Esteve, IJ. (2017). Procesos de Mezcla en Flujos Turbulentos con Técnicas de la Mecánica de Fluidos Computacional (CFD) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90573 / TESIS