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MESTRADO!INTEGRADO!EM!ENGENHARIA!DO!AMBIENTE!!
Ano!Le i o!2014/2015!
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DESCARGAS!NÃO!CONTROLADAS!DE!EFLUENTES!POR!EFEITO!DE!
AFLUÊNCIAS!INDEVIDAS.!O!CASO!DE!UMA!ESTAÇÃO!ELEVATÓRIA.!
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MARIA!ASSIS!TEIXEIRA!PEREIRA!BRANCO!
!
Disse ação!subme ida!pa a!ob enção!do!g au!de!
MESTRE EM ENGENHARIA DO AMBIENTE
Ve são P o isó ia
P esiden e!do!Ju i:!Cidália!Ma ia!de!Sousa!Bo elho!
P o esso a!Auxilia !do!Depa amen o!de!Engenha ia!Química!da!Faculdade!de!Engenha ia!
da!Uni e sidade!do!Po o!
!
!
___________________________________________________________!
O ien ado !académico:!José!Ca los!Ten úgal!Valen e!
P o esso !Associado!do!Depa amen o!de!Engenha ia!Ci il!da!Faculdade!de!Engenha ia!da!
Uni e sidade!do!Po o!
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Junho!de!2015!
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2!
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AGRADECIMENTOS!
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Ao!P o esso !Ten úgal!Valen e,!que!me!o ien ou!na! ealização!des a!disse ação!dandoI
me! libe dade! pa a! explo a ! os! caminhos! que! me! ajuda am! a! alcança ! os! obje i os!
p e endidos.!
!
À!Dou o a!Ca a ina!Gonçal es,!da!Associação!Bandei a!Azul,!po !me! e ! eencaminhado!
pa a!quem!melho !me!pode ia!ajuda !e!po !me! e !p es ado!auxílio!semp e!que! al!lhe! oi!
solici ado.!
!
Aos!Dou o es!José!Sal ado!e!Cláudia!B andão,!po !me! e em!ajudado!a! abalha !com!a!
base! de! dados! dos! Sis ema! Nacional! de! In o mação! dos! Recu sos! Híd icos! disponí el!
online!e!po !me! e em!ale ado!pa a!as!possí eis! alhas!que!pode ia!ha e .!
!
À!minha!Família!e!aos!meus!Amigos,!pela!p esença,!p eocupação!e!amizade!cons an es!ao!
longo!de! oda!a! ida!e,!em!pa icula ,!nes e!semes e!e!pelas!ajudas,! ão!simples!mas! ão!
impo an es!que!me! o am!dando!semp e!que!lhes! oi!pedido.!
!
Ao!meu!i mão!po !se !o!meu!p imei o!exemplo,!po !não!se!poupa !a!es o ços!pa a!me! e !
bem!e!po ! e !con ibuído,!nos!de alhes,!pa a!que!eu! i esse!semp e!o!necessá io!pa a!a!
ealização!da!disse ação.!
!
Aos!meus!Pais,!po !me! e em!apoiado!não!só!du an e!es a!e apa! inal!mas!du an e! odo!o!
pe cu so!académico!e!po !me! e em!educado,! ansmi ido!os! alo es!em!que!ac edi am!e!
con ibuído!sob emanei a!pa a!me! o na !naquilo!que!sou!hoje.!
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3!
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RESUMO!
Nos!úl imos!anos!as!p eocupações!do!se !humano!com!o!meio!ambien e! êm!aumen ado!
mui o.!Começa!a!exis i !a!consciência!de!que!os! ecu sos!não!são!ilimi ados!e!que!as!ações!
em!in luência!na!du ação!dos!mesmo.!!!
!
Um!dos! ecu sos!na u ais!que!mais!p eocupações! em!le an ado!é!a!água.!Como!poupa ,!
que! aze !às!águas! esiduais,!como!se á!possí el!e i a ! odas!as!desca gas!de!e luen es!
não! a ados!no!meio!híd ico!ou!no!solo,!são!p oblemas!que! êm!sido!le an ados!e!pa a!as!
quais!se! em! en ado!encon a !uma!solução.!
!
No!p esen e! abalho!es udaIse!uma!si uação!que!cons i ui!p eocupação!c escen e!e!que!
co esponde!à!desca ga!de!e luen es!não! a ados!no!meio!híd ico!po !incapacidade!das!
ins alações!e! ace!à!a luência!de! olumes!ano mais!de!águas!plu iais!às!ins alações!que!
de e iam!se !só!de!águas! esiduais.!É!es udado!o!caso!pa icula !da!es ação!ele a ó ia!do!
Molhe! Sul,! localizada! na! zona! limi e! en e! as! cidades! de! Vila! do! Conde! e! da! Pó oa! do!
Va zim! e! que! az! pa e! do! Subsis ema! de! Saneamen o! da! ETAR! do! A e! in aes u u a!
in eg ada! no! Sis ema! Mul imunicipal! de! Abas ecimen o! de! Água! e! de! Saneamen o! do!
No oes e!concessionado!à!Águas!do!No oes e,!S.A.!
!
O!pe íodo!de!análise!co esponde!aos!anos!de!2013!e!2014.!Nes es!2!anos!oco e am!13!
casos!de! desca gas!inde idas! po !bypass!di e o! pa a!o! Oceano!A lân ico! po !di e en es!
mo i os,! ais! como! a! necessidade! de! limpeza! do! poço! de! bombagem,! a! exis ência! de!
a a ias!nos!ó gãos!de!ele ação!ou!ou as!componen es!da!es ação!ele a ó ia!ou!excesso!
de!caudal!a luen e.!!
!
Depois!de!uma!análise!das!condições!de!oco ência!de! ais!desca gas,! o am!analisadas!e!
são!p opos as! á ias!soluções!que!pe mi am!diminui !–!ou!a é! eduzi !a!ze o,!o! olume!de!
águas! esiduais!desca egado!sem! a amen o!pa a!o!Oceano!A lân ico!e!es uda IseIá!qual!
a!solução!mais!económica!e!qual!a!que!possui!uma! elação!cus o/m3!de!de ame!e i ado!
mais!baixa.!! !
!
4!
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!
!
ABSTRACT!
In! ecen !yea s! he!human!conce n! o ! he!en i onmen !has!inc eased!a!lo ;! he!Human!
being! has! ealized! ha ! he! esou ces! a e! no ! unlimi ed! and! ha ! hei ! ac ions! ha e! an!
in luence!on! he!du a ion!o ! hese! esou ces.!!
!
The!na u al! esou ce! ha !!has! aised!mo e!conce ns!is!wa e :!how! o!sa e?!Wha ! o!do!
wi h!was e!wa e ?!Can!all!imp ope !discha ges!be!a oided?!
!
Due! o! his!g owing!conce n,! his!pape !will! ocus!on! he!pa icula !case!o ! he!pumping!
s a ion! o ! Molhe! Sul,! Vila! do! Conde,! which! is! pa ! o ! he! sani a ion! subsys em! o ! he!
WWTP!A e!du ing! he!yea s!2013!and!2013.!
!
In! hese! wo! yea s! he e! we e! 13! cases! o ! undue! discha ges! by! bypass! s aigh ! o! he!
A lan ic! Ocean! o ! se e al! easons! such! as! cleaning! he! well,! b eakdowns,! excessi e!
ibu a y! low;! o ! each! one! o ! hese! discha ges! i ! will! be! calcula e! he! low! and! he!
ex ension!and!i !will!be!made!a! y!o !unde s anding! he!ci cums ances!which!ga e! ise! o!
hem.!
!
A e !ha ing!a!summa y!o ! he!condi ions!o ! he!imp ope !discha ges!i !will!be! ied! o!
p opose! an! economic! solu ion! which! allows! o! educe! he! olume! o ! was e! wa e s!
discha ged!in o! he!ocean,!ideally! o!0.! !
!
5!
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!
ÍNDICE!
!!
AGRADECIMENTOS! 2!
RESUMO! 3!
ABSTRACT! 4!
ÍNDICE! 5!
ÍNDICE!DE!TABELAS! 7!
ÍNDICE!DE!FIGURAS! 8!
ACRÓNIMOS! 9!
1.!INTRODUÇÃO!10!
1.1!CAUSAS!E!EFEITOS!DAS!DESCARGAS!INDEVIDAS!12!
1.2!DISPOSIÇÕES!LEGAIS!13!
2.!CASO!DE!ESTUDO!14!
2.1!A!ENTIDADE!GESTORA!–!ÁGUAS!DO!NOROESTE!15!
2.2!DESCRIÇÃO!DO!SUBSISTEMA!DE!SANEAMENTO!DA!ETAR!DO!AVE!15!
2.3!DESCRIÇÃO!DA!ESTAÇÃO!ELEVATÓRIA!DO!MOLHE!SUL!E!SEU!MODO!DE!FUNCIONAMENTO!16!
2.4!CARACTERIZAÇÃO!DA!SITUAÇÃO!DE!FUNCIONAMENTO!20!
2.5!DADOS!E!REGISTOS!EXISTENTES!21!
2.6!TRATAMENTO!DE!DADOS!22!
2.7!EPISÓDIOS!A!CONSIDERAR!27!
2.8!PROPOSTA!DE!SOLUÇÕES.!ANÁLISE!COMPARATIVA!28!
2.8.1!CONSTRUÇÃO!DE!UM!POÇO!ADICIONAL!OU!AUMENTO!DA!CAPACIDADE!DO!EXISTENTE!28!
2.8.2!FUNCIONAMENTO!DA!BOMBA!DE!RESERVA!EM!SITUAÇÕES!DE!EMERGÊNCIA!35!
2.8.3!INSTALAÇÃO!DE!UMA!BOMBA!DE!CARACTERÍSTICAS!SEMELHANTES!ÀS!EXISTENTES!39!
2.8.4!SUBSTITUIÇÃO!DE!UMA!DAS!BOMBAS!EXISTENTES!POR!UMA!DE!MAIOR!CAPACIDADE!40!

!
6!
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!
3.!CONCLUSÕES!42!
4.!PROPOSTAS!DE!DESENVOLVIMENTO!44!
REFERÊNCIAS!BIBLIOGRÁFICAS!45!
ANEXOS!44!
ANEXO!I!–!PRIMEIRA!PÁGINA!DO!FICHEIRO!“CAUDAIS!DIÁRIOS!BOMBADOS”! 45!
ANEXO!II!–!PRIMEIRA!PÁGINA!DO!FICHEIRO!“CAUDAIS!AFLUENTES”,!FOLHA!“EE!FORTE”! 46!
ANEXO!III!c!PRIMEIRA!PÁGINA!DO!FICHEIRO!“CAUDAIS!AFLUENTES”,!FOLHA!“PR!VILA!DO!CONDE”! 47!
!
!!
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7!
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!
ÍNDICE!DE!TABELAS!
Tabela!1!c!Comunicações!de!bypass!à!APA!po !de ame!de!caudal!a!pa i !da!Es ação!Ele a ó ia!do!Molhe!Sul
!22!
Tabela!2!c!Resumo!mensal!dos! olumes!a luen es!e!bombeados!da!es ação!ele a ó ia!pa a!a!ETAR!do!A e
!24!
Tabela!3!c!Cálculo!do!Caudal!e!Quan idade!A luen e!e!do!Caudal!e!Quan idade!de!bypass!26!
Tabela!4!–!Volume!e!Caudal!A luen es!e!de!Bypass!dos!Episódios!a!conside a !27!
Tabela!5!–!Volume!de!bypass!com!a!conside ação!de!um!no o!poço!de!420!m3!32!
Tabela!6–!Cus o!de!Explo ação!com!ene gia!elé ica!u ilizada!33!
Tabela!7!–!Cus os!de!cons ução!de!um!poço!de!420!m3!34!
Tabela!8!–!Resumo!da!solução!cons ução!de!um!no o!poço!de!420!m3!35!
Tabela!9!–!Episódios!e!caudais!a!se em!conside ados!pa a!es a!solução!35!
Tabela!10!–!Cálculos!necessá ios!ao!cálculo!da!cu a!ca a e ís ica!da!ins alação!37!
Tabela!11!–!A e iguação!da! iabilidade!do!acionamen o!da!bomba!auxilia !pa a!e i a !si uações!de!bypass
!38!
Tabela!12!–!Cus os!de!ope ação!da!bomba!de! ese a!em!caso!de!eme gência!38!
Tabela!13!–!Resumo!da!u ilização!da!bomba!de! ese a!em!si uações!de!eme gência!39!
Tabela!14!–!Cus os!es imados!de!ala gamen o!da!sala!de!bombagem!40!
Tabela!15!–!Resumo!da!ins alação!de!uma!bomba!ex a!de!ca a e ís icas!iguais!às!exis en es!40!
Tabela!16!–!A e iguação!da!necessidade!de!bypass!com!as!3!bombas!exis en es!41!
Tabela!17!–!Consumo!ene gé ico!pa a!ele a !a! o alidade!nos!caudais!pa a!o!p esen e!e!a é!ao!ho izon e!do!
p oje o!41!
Tabela!18!–!Resumo!das!soluções!p opos as!e! iá eis!42!
!!
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8!
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ÍNDICE!DE!FIGURAS!
Figu a!1!–!E olução!em!Po ugal,!em!pe cen agem,!do!acesso!da!população!a!sis emas!públicos!de!
abas ecimen o,!!d enagem!e! a amen o!de!águas!desde!1991!a!20091!11!
Figu a!2!–!Vis a!aé ea!da!zona!ab angida!pelo!subsis ema!de!saneamen o!da!ETAR!do!A e!13!
Figu a!3!–!Poço! ese a ó io!da!es ação!ele a ó ia!do!Molhe!Sul!17!
Figu a!4!–!Equipamen o!de!g adagem!e! emoção!de!sólidos!an es!da!en ada!no!poço!18!
Figu a!5!–!Vis a!da!sala!de!bombagem!19!
Figu a!6!–!Bomba!ele a ó ia!19!
Figu a!7!–!Painel!de!ins uções!de!um!dos!g upos!ele obomba!19!
Figu a!8!–!Cu a!ca ac e ís ica!de!cada!um!dos!g upos!ele a ó ios!20!
Figu a!9!–!Compa ação!en e! olume!a luen e!e!de!bypass,!nos!casos!em!que!a!bombagem! unciona!29!
Figu a!10!–!Compa ação!en e! olume!a luen e!e!de!bypass,!sem!bombagem!30!
Figu a!11!–!Volume!não!desca egado!caso!exis isse!poço! ese a ó io!auxilia !31!
Figu a!12!–!Cu as!ca a e ís icas!das! á ias!bombas!e!cu a!ca a e ís ica!da!ins alação!37!
Figu a!13!–!Volume!de!bypass!e i ado!po !cada!solução!p opos a!43!
Figu a!14!–!Cus o!da!solução!po ! olume!de!bypass!e i ado!43!
! !
!
9!
!
!
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ACRÓNIMOS!
c WWTP!–!Was e!Wa e !T ea men !Plan !
c APA!–!Agência!Po uguesa!do!Ambien e!
c SNIRH!–!Sis ema!Nacional!de!In o mação!De!Recu sos!Híd icos!
c IPMA!–!Ins i u o!Po uguês!do!Ma !e!da!A mos e a!
c ETAR!–!Es ação!de!T a amen o!de!Águas!Residuais!
c CCI!–!Cu a!Ca ac e ís ica!da!Ins alação!
c CCB!–!Cu a!Ca ac e ís ica!da!Bomba!
! !
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16!
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!
O!Subsis ema!de!Saneamen o!do!A e!em!análise,!é!cons i uído!po !5!es ações!ele a ó ias,!
odas!explo adas!pela!Águas!do!No oes e:!Es ação!Ele a ó ia!de!Vila!do!Conde,!Es ação!
Ele a ó ia!de! Fo ma iz,!Es ação! Ele a ó ia!do! Es alei o,!Es ação! Ele a ó ia!da! Azu a a!e!
Es ação!Ele a ó ia!do!Molhe!Sul!que!é!a! esponsá el!po !ele a !o!caudal!a luen e!de! odas!
as!ou as!es ações!a é!à!ETAR!do!A e,!onde!as!águas! esiduais!se ão! a adas.!
!
A!es ação!ele a ó ia!do!Molhe!Sul,!si uaIse!jun o!ao!Oceano!A lân ico,!na!zona!limí o e!
en e! Vila! do! Conde! e! a! Pó oa! do! Va zim,! na! á ea! do! seu! po o! de! ma ,! e! ele a,!
dia iamen e!e!a ualmen e,!uma!média!de!ce ca!de!13.115!m3/dia!de!águas! esiduais!a é!à!
ETAR.! Pa a! isso! u iliza! a é! 3! das! 4! bombas! ins aladas! exis en es! e! em! pa alelo.! Es as!
bombas! ão!conduzi !a!água!a a és!de!uma!condu a!ele a ó ia!em! e o! undido!dúc il!de!
700!mm!de!diâme o,!numa!ex ensão!de!ce ca!de!6!km! encendo!um!desní el!geomé ico!
de!30,65!m.!
!
A!ETAR!do!A e!es á!dimensionada!pa a!os! olumes!p e isí eis!de!oco e !no!de!2038!I!ano!
ho izon e! do! p oje o,! que! co esponde! a! uma! população! se ida! de! ce ca! de! 258.000!
habi an es!equi alen es,!de!aco do!com!o!p oje o!elabo ado.!O!c escimen o!po encial!–!
de! 83.000! pa a! 258.000! habi an es,! de e IseIá! ao! aumen o! do! núme o! de! habi an es!
p e isí eis!pa a!os!concelhos!da!Pó oa!do!Va zim!e!de!Vila!do!Conde!e!ao!ala gamen o!da!
ede!a!locais!que!p esen emen e!não!es ão!ab angidos.!
!
2.3!Desc ição!da!Es ação!Ele a ó ia!do!Molhe!Sul!e!seu!modo!de! uncionamen o!
!
A!es ação!ele a ó ia!do!Molhe!Sul!localizaIse!na!Ma ginal!A lân ica,!em!Vila!do! Conde,!
en e! os! municípios! de! Vila! do! Conde! e! o! da! Pó oa! de! Va zim,! com! as! coo denadas!
41º22’18’’N,!8º22’18’’O.!
!
A!es ação!ele a ó ia! oi!p oje ada!em!2008,!sendo!o!ano!de!2010!sido!conside ado!como!
ano!de!a anque,!e!o!ano!de!2038!como!o!ho izon e!de!p oje o,!ou!seja,!o!pe íodo! indo!o!
qual! a! ob a,! p e isi elmen e,! a ingi á! a! sa u ação.6! Assim,! semp e! que! o ! necessá io!
ex apola !dados!pa a!o! u u o!como,!po !exemplo,!diluição!dos!cus os!de!explo ação!ou!
de!in es imen o,!conside a IseIá!o!pe íodo!de!23!anos!comp eendido!en e!1!de!Janei o!
de!2016,!dia!em!que!a!p opos a!en a ia!em!ação!e!31!de!Dezemb o!de!2038,!ano!em!que!
a!es ação!ele a ó ia!a inge!a!sa u ação.!
!
Es a!es ação!ele a ó ia! oi!p oje ada!pa a! ecolhe !as!águas!de!saneamen o!da!Pó oa!do!
Va zim,!p o enien es!da!es ação!ele a ó ia!do!Fo e,!e!de!Vila!do!Conde,!p o enien es!da!

!
17!
!
!
!
es ação!ele a ó ia!Vila!do!Conde!e!de! á ias!bacias!de!d enagem,!e!conduziIlas!a é!à!ETAR!
do!A e.6!
!
A!es ação!ele a ó ia!é!cons i uída!po !9!á eas! uncionalmen e!independen es:6!
I câma as!de!en ada!e! ál ulas!de!isolamen o;!
I g adagem;!
I poço!de!bombagem!e!zona!de!ó gãos!de!manob a!e!segu ança;!
I sala!das!bombas;!
I sala!do! a amen o!de!desodo ização;!
I espaço!pa a!os!quad os!elé icos!e!ins umen ação;!
I sala!do!ge ado !de!eme gência;!!
I pos o!de! ans o mação;!
I ins alações!sani á ias.!
!
Uma! ez!que!o!obje o!des a!disse ação!se!p ende!com!os!episódios!de!bypass!o iginados!
pela! al a!de!capacidade!de!a mazenamen o!e!bombagem!de! odo!o!caudal!a luen e,! ão!
se ! ocados,! sob e udo,! o! poço! de! bombagem! e! a! sala! das! bombas,! local! onde! se!
encon am!ins aladas!os!g upos!de!ele ação.!
!
O!poço!de!bombagem! em!um! olume! o al!de!246!m3!e!as!dimensões!de!!7,20!x!8,50!x!
4,00!m3.!
!
Nas! igu as! 3! e! 4! ! podem! se ! isualizados! alguns! aspe os! indica i os! e! ela i os! a! es a!
es ação!ele a ó ia.!
!!
!
Figu a!3!–!Poço! ese a ó io!da!es ação!ele a ó ia!do!Molhe!Sul!
An es!da!água! esidual!a luen e!a lui !ao!poço!da!es ação!ele a ó ia,!o!e luen e!ci cula!
a a és!de!uma!g ade!mecânica!semiI e ical!que!es á!associada!a!um! anspo ado !do!
!
18!
!
!
!
ipo!pa a uso!sem! im,! e! que! e ém!e! ele a! os!sólidos!de!maio es! dimensões! pa a!um!
con en o !que,!pos e io men e,!é!encaminhado!pa a!um!des ino!em!a e o!adequado.!
!
Figu a!4!–!Equipamen o!de!g adagem!e! emoção!de!sólidos!an es!da!en ada!no!poço!
!
Duas! ezes!po !ano!é!necessá io!p ocede !à!limpeza!do!poço,!em! esul ado!de!sólidos!que!
icam! e idos!e!que!a é!lá!con luem.!Pa a!isso!es aziaIse!o!poço!de!bombagem,!colocandoI
se!o!caudal!a luen e!a!d ena !di e amen e!pa a!o!Oceano!A lân ico!em!si uação!de!bypass.!
!
Os! equipamen os! de! ele ação! I! as! bombas,! são! ligadas! au oma icamen e! a a és! de!
au oma ismos!que!dispa am!quando!o!ní el!da!água!a inge!di e en es!co as,!dependendo!
assim!da!al u a!da!água!do!poço!o! uncionamen o!de!uma,!duas!ou! ês!bombas!T ês!dos!
g upos!são!acionados!au oma icamen e!quando!a!al u a!da!água!no!poço!a inge!um!ní el!
p éIde inido,!enquan o!que!o!qua o!g upo!é!um!g upo!de! ese a!e!é!acionado!apenas!
a a és!de!o dem!manual.!
!
!
!
19!
!
!
!
!
Figu a!5!–!Vis a!da!sala!de!bombagem!
!
!
Figu a!6!–!Bomba!ele a ó ia!
!
Figu a!7!–!Painel!de!ins uções!de!um!dos!g upos!ele obomba!
!
20!
!
!
!
!
Os! qua o! g upos! ele a ó ios! são! iguais,! sendo! a! cu a! ca ac e ís ica! de! cada! g upo! a!
ep esen ada!na! igu a!8.!!
!
!
Figu a!8!–!Cu a!ca ac e ís ica!de!cada!um!dos!g upos!ele a ó ios!!
!
2.4!Ca ac e ização!da!Si uação!de!Funcionamen o!
A!es ação!ele a ó ia!do!Molhe!Sul! ecebe!as!águas!de!saneamen o!p o enien es!de!pa e!
dos!concelhos!da!Pó oa!do!Va zim!e!de!Vila!do!Conde!e!ainda!a!água!que,!não!sendo!de!
050 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 Q [l/s]
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
48
52
56
60
64
68
72
76
80
H [m]
100
120
140
160
180
200
220
240
260
P2 [kW]
ME2000/4-63
86%
Hyd .e .
463
463
Pump pe o mance cu es
AFP 3002
AFP 3002 50 Hz
1480 pm
F equencyDischa ge
DN300
Re e ence cu e
Cu e numbe
204 kW
Ra ed powe Hyd aulic e iciency
8,0 m86 %42 m427 l/s
1 kg/dm³
Densi y
NPSHHeadFlow
50 Hz
2015-06-03
Da e
1,562 mm²/s
Ra ed speedTes no m
ISO 2548C
Viscosi y
127 x 110 mm2- ane channel impelle 2 463 mm
ABS ese es he igh o change any da a and dimensions wi hou p io no ice and can no be held esponsible o he use o
in o ma ion con ained in his so wa e.
ABSEL PRO 1.7.2 / 2006-12-21
2009-03-26 Re isionSolid size Impelle N° o anesImpelle size
!
21!
!
!
!
saneamen o,!se!in oduz!na! ede,! ais!como!in il ações!de!água!plu ial,!água!de! ega!ou!
ou as.!
!
A! água! a luen e! é! ecebida! à! en ada! da! es ação! ele a ó ia,! sendo! pos e io men e!
g adada!e,!seguidamen e!a lui!ao!poço!de!bombagem.!A!pa i !des e!é!bombeada!pa a!a!
ETAR!do!A e.!No!caso!de!ha e !alguma!a a ia!ou!de!o! olume!a luen e!se !supe io !àquele!
que! é! possí el! se ! bombeado,! pode! o igina Ise! uma! si uação! de! bypass,! ou! seja,! uma!
si uação! em! que! o! caudal! exceden e,! é! des iado! di e amen e! pa a! o! Oceano! A lân ico!
a a és!de!cole o !ap op iado!e!dedicado!ao!e ei o,!como!sucede!em!si uações!de!limpeza!
como!as!já!an e io men e! ela adas.!!!
!
2.5!Dados!e!Regis os!Exis en es!
Com! o! obje i o! de! desen ol e ! o! p esen e! abalho,! o am! possí eis! disponibiliza ! os!
seguin es!dados:!
!
I caudal!a luen e!p o enien e!da!es ação!ele a ó ia!do!Fo e!e!do!pon o!de! ecolha!
de!Vila!do!Conde;!
I dados! e e en es!ao!caudal!bombeado!pa a!a!ETAR;!
I dados!do!consumo!elé ico;!
I dados! ela i os!ao!núme o!de!ho as!de! uncionamen o!das!bombas!po !dia.!
!
Todos! es es! dados! o am! o necidos! sob! a! o ma! de! lei u as! diá ias! dos! di e en es!
medido es!ins alados.!
!
Uma! ez!que,!segundo!a!Dec e oILei!nº!152/97,!indica!que!e!semp e!que!há!de ame!de!
água!de!saneamen o!pa a!águas!públicas,!é!necessá io! epo a !o!acon ecimen o!à!APA!I!
Agência!Po uguesa!do!Ambien e,!a!en idade!ges o a!dispõe!dos! egis os!co esponden es!
a!essas!oco ências!e!que!cons am!da!Tabela!1!onde! igu am,! ambém,!a!da a,!a!du ação!e!
a! azão!jus i ica i a!dos!de ames!oco idos.!!
!
!
!
!
!
!
!
!
!

!
22!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
A Ano
Da a
Início
Fim
To al
Obse ações
2013
02/04/13
13h
18h
5 h
EE pa ada, compo a de admissão de e luen e
echada - Inspeção ídeo IG pa a ETAR A e
15/05/13
2h22
3h38
1h16
A a ia elé ica - compo a de admissão de e luen e
echada
29/05/13
7h30
18h
12h30
Limpeza poço ele a ó io (bypass da componen e
g a í ica VC) - compo a de admissão de e luen e
echada
27/09/13
9h30
20h3
0
11 h
Excesso caudal e inundação de edi ício ele a ó io -
compo a de admissão de e luen e echada
02/10/13
19h30
23h3
0
4 h
Excesso caudal (bypass pa cial - abe u a e echo da
compo a em unção do ní el do poço ele a ó io)
21-22
/10/2013
20h
1h15
5h15
Excesso caudal (bypass pa cial - abe u a e echo da
compo a em unção do ní el do poço ele a ó io)
22/11/13
9h
12h2
0
3h20
Excesso caudal (bypass pa cial - abe u a e echo da
compo a em unção do ní el do poço ele a ó io)
12/11/13
8h
20h
12 h
Limpeza poço ele a ó io (bypass da componen e
g a í ica VC) - compo a de admissão de e luen e
echada
16/11/13
12h30
14h3
0
2 h
A a ia senso compo a - compo a de admissão de
e luen e echada
2014
06/01/14
8h30
9h30
1 h
A a ia g adagem - compo a de admissão de
e luen e echada
03/02/14
15h45
17h0
5
1h 20
A a ia au óma o - compo a de admissão de
e luen e echada
04/06/14
8h
20h
12 h
Limpeza poço ele a ó io (bypass da componen e
g a í ica VC) - compo a de admissão de e luen e
echada
16/12/14
8h
20h
12 h
Limpeza poço ele a ó io (bypass da componen e
g a í ica VC) - compo a de admissão de e luen e
echada
Tabela!1!c!Comunicações!de!bypass!à!APA!po !de ame!de!caudal!a!pa i !da!Es ação!Ele a ó ia!do!Molhe!Sul!
!
2.6!T a amen o!de!dados!
!
!
23!
!
!
!
A! pa i ! dos! dados! o necidos,! oi! conside ado! como! p incipal! obje i o,! a alia ! a!
quan idade! de! esgo o! que! é! en iado! pa a! o! oceano! a a és! do! bypass!e! qual! a!!
pe cen agem!que!co esponde! ela i amen e!ao!esgo os!b u o!a luen e.!!
!
Pa a!isso!e!pa a!cada!pe íodo!de inido,!e a!obje i o!calcula !o!caudal!en ado!na!es ação!
ele a ó ia,!calcula !o! olume!de!p ecipi ação!que!se! e ia!in il ado!e!assim!sabe !qual!a!
pe cen agem! que! co esponde ia! a! esgo o! b u o! e! qual! a! pe cen agem! que!
co esponde ia!a!água!que,!se!não!se! i esse!in il ado!no!sis ema!de!saneamen o,!não!
necessi a ia!de!se ! a ada,!nomeadamen e!água!da!chu a!e!de! ega.!
!
Es e! modo! de! p ocede ! não! oi! possí el! de! se ! desen ol ido! uma! ez! que! os! dados!
ela i os! à! p ecipi ação! não! o am! disponibilizados! pelo! SNIRH! I! po ! a a ia! dos!
equipamen os!nos!pos os!udomé icos!mais!p óximos!da!es ação!ele a ó ia,!nem!jun o!do!
IPMA,!po ! espos a! a dia!(não!en io!do!o çamen o!em! empo)!às!di e sas! en a i as!de!
con ac o.!
!
Ou a! di iculdade! oco ida,! oi! a! ins abilidade! nos! egis os! dos! dados! no! medido ! de!
caudal!do!pon o!de! ecolha!de!Vila!do!Conde.!Es e!pon o!de! ecolha!possui!um!medido !
de!caudal!do! ipo!ul assónico,!que!é!sujei o!a!e os!mais! equen es!do!que!de!ou os!
ipos!de!medido es!e,!em!pa icula ,!mais!do!que!os!medido es!do! ipo!ele omagné ico.!
Na! ealidade,!um!medido !de!caudal!do! ipo!ul assónico!“emi e!ondas!ul assónicas!que!
se! p opagam! a a és! do! líquido,! ecebendoIas! depois! de! e em! so ido! a! in luência! do!
escoamen o! e! usa! o! esul ado! dessa! in luência! pa a! medi ! o! caudal”7.! No! en an o,! os!
esul ados!são!al amen e! dependen es! que !do!pe il!de! elocidades! do! luido!que !da!
quan idade!de!ma é ia!exis en e,!o!que!no!caso!de!escoamen os!de!águas! esiduais!é!mais!
usual.8!
!
Nos!casos!dos!medido es!de!caudal!ins alados!na!es ação!ele a ó ia!do!Fo e!e!à!en ada!
da!ETAR,!o!caudal!é!medido!po !medido es!do! ipo!ele omagné ico!que,!com!base!na!
aplicação! da! lei! de! Fa aday,! pe mi e! ob e ! a! elocidade! do! líquido! e,! pos e io men e,!
conhecendo!o!diâme o!da!condu a,!ob e !o!caudal!escoado.7!
!
Pa a! ealiza !o! a amen o!de!dados!começouIse!po !elimina ! odos!os! alo es!iguais!a!
ze o,!que !p o iessem!do!medido !de!caudal!de!Vila!do!Conde!ou!da!soma!dos!medido es!
da! es ação! ele a ó ia! do! Fo e,! po ! es es! se! de e em! a! e os! nas! medições! e! não! a!
ocasiões!em!que!o!caudal! oi,!de! ac o,!igual!a!ze o.!Na!p á ica!co espondem!a!si uações!
de!não!medição!po !impossibilidade!dos!equipamen os!a!não! ealiza em.!
!
!
24!
!
!
!
Pos e io men e,!e e uouIse!uma!análise!diá ia!dos!dados! emanescen es!pa a!iden i ica !
as! si uações! em! que! e ia! oco ido! bypass.! No! en an o,! hou e! dois! a o es! que!
impossibili a am!que!se! eco esse!a!es e!modo!de!p ocede :!
!
I as! lei u as! disponí eis! não! o am! ealizadas! odas! à! mesma! ho a,! o! que!
impossibili ou!conhece !o! alo !do!caudal!que!a luiu!ou!se!bombeou!num!dia;!!
I o! ac o! de! se! e ! ido! de! p ocede ! à! eliminação! de! um! ele ado! núme o! de!
medições,!o!que! e e!impac o!na! iabilidade!dos! alo es!ob idos,!de!aco do!com!os!
alo es!ob idos! e iam!oco ido!si uações!de!bypass!em!53%!dos!dias!e,!em!mui as!
ocasiões,! e ia!sido!bombeado!caudal!que!não! e ia!a luído!à!es ação.!
!
Assim! oi!necessá io!encon a !um!caminho!al e na i o!que!consis iu!na!análise!mensal!
dos!dados!disponí eis,!em! ez!de!uma!análise!diá ia.!Na!seguin e!Tabela!2,!ap esen aIse!
al!análise!em!que!os! alo es!de! olumes!libe ados! o am!ob idos!a a és!do!cálculo!da!
média!dos!caudais!a luen es!e!a!média!dos!caudais!ele ados!pa a!a!ETAR.!!
!
!
Mês
Volume
Bombead
o (m3)
Volume
A luen
e (m3)
Dias
conside ado
s (d)
Caudal
Médio
Bombead
o (m3/d)
Média
A luen
e
(m3/d)
Bombead
o -
A luen e
(m3/d)
Bombage
m
Su icien e?
Volume
libe ad
o po dia
(m3)
Jan/13
400.084
414.945
29
13.796
14.308
-14.861
Não
512
Fe /13
309.636
310.038
28
11.058
11.073
-402
Não
14
Ma /13
385.536
409.531
31
12.437
13.211
-23.995
Não
774
Ab /13
368.952
385.239
30
12.298
12.841
-16.287
Não
543
Mai/13
232.218
238.031
21
11.058
11.335
-5.813
Não
277
Jun/13
463.886
448.051
30
15.463
14.935
15.835
Sim
0
Jul/13
434.460
433.917
31
14.015
13.997
543
Sim
0
Ago/13
454.028
446.811
31
14.646
14.413
7.217
Sim
0
Se /13
382.662
374.629
30
12.755
12.488
8.033
Sim
0
Ou /13
478.969
463.676
31
15.451
14.957
15.293
Sim
0
No /1
3
196.609
200.569
18
10.923
11.143
-3.960
Não
220
Dez/1
3
327.157
339.124
31
10.553
10.939
-11.967
Não
386
Jan/14
451.261
432.343
28
16.116
15.441
18.918
Sim
0
Fe /14
445.115
374.527
25
17.805
14.981
70.588
Sim
0
Ma /14
354.000
388.767
31
11.419
12.541
-34.767
Não
1.122
Ab /14
338.613
339.619
30
11.287
11.321
-1.006
Não
34
Mai/14
323.048
331.640
31
10.421
10.698
-8.592
Não
277
Jun/14
424.111
428.676
30
14.137
14.289
-4.565
Não
152
Jul/14
444.630
426.610
30
14.821
14.220
18.020
Sim
0
Ago/14
446.424
459.648
31
14.401
14.827
-13.224
Não
427
Se /14
418.987
357.247
30
13.966
11.908
61.740
Sim
0
Ou /14
371.383
340.932
31
11.980
10.998
30.451
Sim
0
No /1
4
373.108
285.486
30
12.437
9.516
87.622
Sim
0
Dez/1
4
303.341
313.105
29
10.460
10.797
-9.764
Não
337
Tabela!2!c!Resumo!mensal!dos! olumes!a luen es!e!bombeados!da!es ação!ele a ó ia!pa a!a!ETAR!do!A e!
!
25!
!
!
!
!
A a és!des a!análise!mensal,! oi!possí el! aze !uma!análise!ge al!da!oscilação!dos!caudais!
ao!longo!dos!dois!anos!de!obse ação.!No!en an o,!após!a!sub ação!do!caudal!a luen e!
ao!bombeado,!con inuou!a! e i ica Ise!que!mui os! alo es!são!nega i os,!indiciando!que!
e iam!oco ido!mais!si uações!de!bypass!do!que!as!que! o am! epo adas!à!APA.!!
!
Es e! ipo!de!análise!le an ou!ainda!um!p oblema! empo al,!já!que!um!mês!é!um!pe íodo!
bas an e! ex enso! e! os! episódios! de! bypass!oco em! apenas! du am! algumas! ho as,!
susci ando! a! não! possibilidade! em! de e mina ! qual! a! al u a! do! mês! em! que! oco eu!o!
episódio!e!quais!os!caudais!a luen es!con ibuin es.!!
!
Assim,! e! uma! ez! que! se! conhecia! a! da a! e! a! du ação! de! cada! oco ência! de! de ame!
op ouIse!po ! aze !a!análise!in e sa,!ou!seja,!pa indo!de!cada!episódio! aze !a!análise!do!
caudal!a luen e!e!da!bombagem.!De iniuIse!como!pe íodo!de!cada!episódio!em!causa,!os!
2!dias!an e io es!!e!o!p óp io!dia!do!de ame!e!como!du ação!do!episódio!o!in e alo!de!
empo!em!que!se!es á!a!e e ua !o!bypass!do!caudal!a luen e!pa a!o!ma .!
!
Analisando! os! dados! en iados! à! Agência! Po uguesa! do! Ambien e! (Tabela! 1),! pode!
e i ica Ise!que,!dos!13!episódios!oco idos!du an e!os!anos!de!2013!e!2014,!qua o!se!
de e am! à! necessidade! de! limpeza! do! poço,! um! à! inspeção! ídeo! IG! pa a! ETAR! A e.!
qua o!a!a a ias!de!equipamen os!e!qua o!ao!excesso!do!caudal!a luen e.!
!
Pa a! odos!es es!casos!conside ouIse!impo an e!es ima !não!só!o!caudal,!mas! ambém!a!
quan idade! o al! de!águas! de!saneamen o!en iadas!pa a!o!ma !pa a!se!pode ! e !uma!
ideia!mais! eal!da!si uação!em!causa.!Pa a!isso!e e ua amIse!os!seguin es!cálculos:!
!
1. caudal!médio!ho á io!p o enien e!do!pon o!de! ecolha!de!Vila!do!Conde,!pa a!o!
pe íodo!de!cada!episódio;!
2. caudal!médio!ho á io!p o enien e!da!es ação!ele a ó ia!do!Fo e,!pa a!o!pe íodo!
de!cada!episódio;!
3. caudal!médio!ho á io! o al!a a és!da!soma!dos! alo es!ob idos!em!1!e!2;!
4. olume! o al! de! a luen e! à! es ação! ele a ó ia,! calculado! a a és! do! p odu o! do!
núme o!de!ho as!de!du ação!de!cada!episódio!e!o!caudal!médio!ho á io! o al;!
5. caudal!médio!ho á io!bombeado!du an e!o!episódio;!
6. quan idade! o al! de! a luen e! bombeado,! calculado! a a és! do! p odu o! en e! o!
núme o! de! ho as! de! du ação! de! cada! episódio! e! o! caudal! bombeado! médio!
ho á io;!
!
32!
!
!
!
!!
Volume
Bypass
A ual
(m3)
Caudal
médio
de
bypass
(m3/h)
Caudal
Médio
Bombagem
(m3/h)
Volume
Bombeado
(m3)
Exceden e
?
Volume
Exceden e
(m3)
bypass
?
Volume
bypass
Episódio
1
3.330
666
0
0
Sim
3.330
Sim
3.330
Episódio
2
552
436
546
692
Não
0
Não
0
Episódio
3
7.707
617
546
6.831
Sim
876
Sim
456
Episódio
4
416
38
582
6.404
Não
0
Não
0
Episódio
5
328
82
874
3.497
Não
0
Não
0
Episódio
6
192
57
967
3.222
Não
0
Não
0
Episódio
8
4.952
413
546
6.558
Não
0
Não
0
Episódio
9
890
445
546
1.093
Não
0
Não
0
Episodio
10
906
906
546
546
Sim
360
Não
0
Episódio
11
787
590
546
729
Sim
59
Não
0
Episódio
12
6.695
558
546
6.558
Sim
137
Não
0
Episódio
13
5.830
486
546
6.558
Não
0
Não
0
To al
32.584
To al
3.786
Tabela!5!–!Volume!de!bypass!com!a!conside ação!de!um!no o!poço!de!420!m3!
Analisando!os! esul ados!da! abela!5,! e i icaIse!que,!caso!exis isse!um!poço!adicional!de!
420!m3,!num!pe íodo!de!ca a e ís icas!idên icas!às!oco idas!nos!anos!de!2013!e!2014,!
apenas! e ia!sido!necessá io! eco e !a!bypass!po !duas! ezes,!uma!aquando!da!inspeção!
do!in e cep o !g a í ico!I!em!que!a!exis ência!ou!não!de!poço!auxilia !não! em!qualque !
in luência,!e!ou a,!aquando!da!la agem!do!poço,!sendo!possí el,!nes e!caso,! eduzi !o!
caudal!de amado!pa a!apenas!ce ca!de!11%!do! alo !do!caudal!de amado!com!apenas!
um!poço.!
!
Pa a!calcula !os!cus os!des a!solução!é!necessá io!conside a !2! ipos!de!cus os:!os!cus os!
de!in es imen o! ela i os!à!cons ução!do!poço!–!esca ações,!pa edes,! undo,!e c.,!e!os!
esul an es!da!ins alação!de!no os!equipamen os!de!bombagem!e!os!cus os! ela i os!a!
despesas!de!explo ação! ela i os!ao!consumo!de!ene gia!elé ica..!
!
O!cálculo!do!consumo!de!ene gia!elé ica,! oi! ealizado!a!pa i !do!conhecimen o!da!cu a!
de!po ência!dos!g upos!ele a ó ios!com!base!no!g á ico!cons an e!da! igu a!8.!Com!base!
nes e! g á ico! a! equação! que! elaciona! o! caudal! ele ado! com! a! po ência! consumida! –!
ob ida!po !ajus e!polinomial!aplicado!ao!conjun o!de! alo es!do!g á ico,!é!

!
33!
!
!
!
!
𝑃=232,23𝑄!−705,3𝑄!+285,62𝑄!+154,64𝑄+132,64!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!
Em!que!P! ep esen a!a!po ência!exp essa!em!kW!e!Q!o!caudal!ele ado!exp esso!em!m3/s.!
!
Pa indo!des a!equação! e!conside ando!o! cus o!médio!uni á io!que!a! en idade!ges o a!
comp a!a!ene gia!elé ica!–!0,0865!€/kW.h,!um! endimen o!hid áulico!das!bombas!de!86%!
e! ainda,! ealizando! uma! p ojeção! da! in lação! a é! ao! ano! de! 2038! é! possí el! calcula ! o!
consumo!elé ico!da!bombagem!do!caudal!que,!na!si uação!a ual,!se ia!desca egado!po !
bypass.!
!
!
Volume
que segue
pa a
Bypass
ago a (m3)
Volume que
segue pa a
bypass com
anque (m3)
Volume
ex a
bombeado
(m3)
Caudal de
bombagem
(3 bombas)
(m3/s)
Po ência
Necessá i
a (kW)
Tempo
de
abalho
ex a (s)
Ene gia
Necessá i
a
Fo nece
(kWh)
P eço de
Ene gia
Episódio 2
552,267
0,0
552
0,506
208
1091
63,020
5,59
Episódio 3
7.706,657
455,8
7251
0,506
208
14330
827,409
73,38
Episódio 4
415,960
0,0
416
0,506
208
822
47,466
4,21
Episódio 5
328,183
0,0
328
0,506
208
649
37,450
3,32
Episódio 6
191,555
0,0
192
0,506
208
379
21,859
1,94
Episódio 8
4.952,038
0,0
4952
0,506
208
9787
565,086
50,11
Episódio 9
890,350
0,0
890
0,506
208
1760
101,599
9,01
Episodio
10
906,108
0,0
906
0,506
208
1791
103,398
9,17
Episódio
11
787,156
0,0
787
0,506
208
1556
89,824
7,97
Episódio
12
6.694,589
0,0
6695
0,506
208
13230
763,931
67,75
Episódio
13
5.829,800
0,0
5830
0,506
208
11521
665,249
59,00
To al=
291,45
Tabela!6–!Cus o!de!Explo ação!com!ene gia!elé ica!u ilizada!
Os!cus os!de!cons ução!do!poço!são,!maio i a iamen e!de idos!à!esca ação!e! emoção!
dos!solos.!!
!
34!
!
!
!
Uma! ez!que!o!poço! ese a ó io!exis en e! em!4!me o!de!p o undidade!o!poço!a!se !
cons uído!de e á! ambém! e !os!mesmos!4!me os!pa a! acili a !possí eis! ans e ências!
de!água!de!um!poço!pa a!o!ou o.!
!
Em! e mos!de!in es imen o! ela i o!à!cons ução!do!poço!suplemen a ,!conside a IseIá!
que!o!poço! em!as!dimensões!pa ciais!de!10!m!x!10,5!m!x!4!m.!!
!
Pa a!o!cálculo!do!in es imen o!associado!a!essa!cons ução,!conside amIse!pa a! alo es!
uni á ios!pa a!os!i ens!de!cons ução!mais!signi ica i os!os!seguin es! alo es:!
!
I esca ação,! emoção!e! anspo e!de!420!m3!de! e a!–!21€/m3!(10)!
I laje!de! undo!10,5!x!10!x!0,4!–!102€/m2!(10)!
I 2!pa edes!dos!lados!mais!ex ensos!–!10,5!x!4!x!0,30!–!322!€/m2!(10)!
I 2!pa edes!dos!lados!mais!cu os!–!10!x!4!x!0,30!–!322!€/m2!(10)!
I laje!de! opo!10,5!x!10!x!0,2!–!83!€/m2!(10)!
!
A!es es! alo es!uni á ios!co esponde!os!cus os! o ais!cons an es!da! abela!7.!
!
Ta e a
Quan idade
P eço
Uni á io (€)
P eço
To al (€)
Esca ação, Remoção e
ca egamen o do solo
420 m3
21
8.820
Laje de Fundo
105 m2
102
10.710
Pa edes 10,5
42 m2
322
13.524
Pa edes 10
40 m2
322
12.880
Laje de Cobe u a
105 m2
83
8.715
To al
54.649
Tabela!7!–!Cus os!de!cons ução!de!um!poço!de!420!m3!
Aos!cus os!da!ene gia!gas a!na!ele ação! êm!de!se !adicionada!a!in lação.!Uma! ez!que!
não! o am! encon adas! p ojeções! da! axa! de! in lação! a é! ao! ano! ho izon e! de! p oje o!
op ouIse!po !ob e !a! axa!média!de!in lação!dos!úl imos!23!anos!e!u iliza !esse! alo !pa a!
os!23!anos!que!oco em!desde!2016!a!2038.!
!
Volume de Bypass sem poço
adicional (m3)
32.584
Cus o da ene gia (€/2 anos)
430
Volume de Bypass com poço
adicional de 420 m3 (m3)
3.786
Cus o de Ob a (€)
54.649
Bypass e i ado a é ho izon e
de p oje o (m3)
331.177
Cus o To al (€)
59.594
Cus o Diluído pelos 23 anos
2.591
!
35!
!
!
!
(€/ano)
Cus o po m3 a é
ho izon e do p oje o (€/m3)
0,18
Tabela!8!–!Resumo!da!solução!cons ução!de!um!no o!poço!de!420!m3!
!
Como!se! e i ica!dos!elemen os!cons an e!da! abela!8,!o!cus o!es imado!des a!solução,!
diluído!pelos!23!anos! do!p oje o,!é! de! 2.544!€!po !ano,!p e endoIse! que,!com!o! poço!
auxilia !seja!possí el!e i a !a!desca ga!de!ce ca!de!28.800!m3!de!águas! esiduais!pa a!o!
Oceano!A lân ico!a!cada!2!anos,!num! o al!de!ce ca!de!331.177m3!a é!ao!ho izon e!de!
p oje o.!!
!
2.8.2!Funcionamen o!da!Bomba!de!Rese a!em!Si uações!de!Eme gência!
!
Ou a!das!hipó eses!que!se!conside ou!na!análise! ealizada,! oi!u iliza !a!bomba!de! ese a!
em! si uações! de! eme gência,! ou! seja,! nas! si uações! em! que! as! 3! bombas! não! êm!
capacidade!pa a!bombea ! oda!a!água!que!a lui!ao!poço! ese a ó io.!!
!
Nes e!caso!apenas!se!podem!conside a !os!episódios!4,!5!e!6!uma! ez!que!são!es es!os!
únicos!que! em!excesso!de!caudal!a luen e.!Em! odos!os!ou os!episódios,!a!compo a!de!
acesso! es a a! echada,! que ! po ! a a ia! que ! po ! necessidade! de! manob as,! não! sendo!
possí el!o!caudal!a luen e!en a !no! anque! ese a ó io.!
!
Episódio
Volume
A luen e
(m3)
Caudal
Médio
men e
(m3/h)
Volume do
bypass
(m3)
Caudal Médio
do bypass
(m3/h)
Episódio 4
6819
620
416
38
Episódio 5
3825
956
328
82
Episódio 6
3414
1024
192
57
Tabela!9!–!Episódios!e!caudais!a!se em!conside ados!pa a!es a!solução!
!
As! bombas! exis en es! na! es ação! es ão! ins aladas! em! pa alelo! e! êm! uma! cu a!
ca ac e ís ica!ob ida!a!pa i !do!g á ico!ap esen ado!na! igu a!8:!
!
𝐻!=62 −5𝑄−100𝑄!!!!!!!!!!𝐻𝑚,𝑄𝑚!/𝑠!
!
Uma! ez!que!as!di e sas!bombas!es ão!mon adas!em!pa alelo!as!co esponden es!cu as!
ca ac e ís icas,!dependendo!de!es a em!duas,! ês!ou!qua o!bombas!a! unciona ,! omam!
a!seguin e! o ma:!
!
36!
!
!
!
2!𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎𝑠!!!!!!!!!!𝐻!=62 −!
!𝑄−!""
!𝑄!!!!!!!!!!𝐻𝑚,𝑄𝑚!𝑠m!
!
3!𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎𝑠!!!!!!!!!!𝐻!=62 −
5
3𝑄−
100
9𝑄!!!!!!!!!!𝐻𝑚,𝑄𝑚!𝑠!
!
4!𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎𝑠!!!!!!!!!!𝐻!=62 −
5
4𝑄−
100
16 𝑄!!!!!!!!!!𝐻𝑚,𝑄𝑚!𝑠!
!
A!ins alação! em!de!se !capaz!de!bombea !água! esidual!com!uma!ene gia!su icien e!pa a!
que!es a!consiga! ence !um!desní el! opog á ico!de!30,65!m.!Com!e ei o,!a!câma a!de!
bombagem!es a!à!co a!de!I4,60!m!e!a!câma a!de! ansição!da!ETAR!encon aIse!à!co a!de!
26,05m.!Pa a!além!do!desní el! opog á ico! em!de!se !conside adas!as!pa celas! ela i as!
às!pe das!de!ca ga!–!con ínuas!e!localizadas,!que!acon ecem!ao!longo!dos!ce ca!de!6.000!
m!a a és!de!uma!condu a!de! e o! undido!dúc il!de!700!mm!de!diâme o!e!de!aco do!
com!a!equação!seguin e!que!de ini á!a!designada!cu a!ca a e ís ica!da!ins alação:!
!
𝐻=𝐻
!"#$ +𝑗𝐿 +∆𝐻!"# !
!
!!!
!
Nes e! caso! pa icula ! conside a amIse! as! pe das! de! ca ga! localizadas! inexis en es!
o nando!assim!a!cu a!ca ac e ís ica!da!bomba!mais!simples.!o!coe icien e!uni á io!de!
pe das!de!ca ga!é!dado!pela!equação:!
𝑗=
𝜆
𝐷!.
𝑈!
2𝑔!
Pa a! a! de e minação! da! cu a! ca a e ís ica,! é! necessá io! calcula ! a! a iação! da! al u a!
manomé ica,!pa a!di e en es!caudais,! eco endoIse!pa a!isso!à! o mula!de!Coleb ookI
Whi e! pa a! calcula ! o! ac o ! de! a i o! Da cyIWeisbach! e,! pos e io men e! as! pe das! de!
ca ga!con ínuas!e!as!pe das!de!ca ga! o ais.!
1
𝜆
=−2𝑙𝑜𝑔!"
𝑘
3,7𝐷+
2,51
𝑅𝑒 𝜆!
!
em! que! k! é! a! ugosidade! equi alen e,! D! o! diâme o! da! condu a! e! Re! o! núme o! de!
Reynolds!do!escoamen o.!
!
Na! abela!seguin e! esumeIse!os!cálculos!e e uados!e! ela i os!à!de e minação!das! á ias!
al u as!geomé icas.!
!
Q (l/s)
Q(m3/s)
U (m/s)
Re
λ
J
JL
H=HGeom +
JL
100
0,1
0,26
139916
0,0267
0,00013
0,79
31,44
!
37!
!
!
!
150
0,15
0,39
209874
0,0263
0,00029
1,75
32,40
200
0,2
0,52
279832
0,0262
0,00051
3,09
33,74
250
0,25
0,65
349791
0,0261
0,00080
4,82
35,47
300
0,3
0,78
419749
0,0261
0,00115
6,92
37,57
350
0,35
0,91
489707
0,0260
0,00157
9,40
40,05
400
0,4
1,04
559665
0,0260
0,00204
12,26
42,91
450
0,45
1,17
629623
0,0260
0,00259
15,51
46,16
500
0,5
1,30
699582
0,0259
0,00319
19,13
49,78
550
0,55
1,43
769540
0,0259
0,00386
23,15
53,80
600
0,6
1,56
839498
0,0259
0,00459
27,53
58,18
650
0,65
1,69
909456
0,0259
0,00538
32,29
62,94
Tabela!10!–!Cálculos!necessá ios!ao!cálculo!da!cu a!ca a e ís ica!da!ins alação!
Na! igu a! seguin e! ap esen aIse! as! di e en es! cu as! ca a e ís icas! co esponden es! às!
hipó eses! de! u ilização! de! 1,! 2! ou! 3! bombas! e! a! cu a! ca a e ís ica! da! ins alação.! A!
in e seção!en e!a!cu a!ca ac e ís ica!da!ins alação!e!cada!uma!das!cu as!ca ac e ís icas!
das!bombas,!é!possí el! e i a !o!pon o!de! uncionamen o!de!cada!hipó ese!de!explo ação,!
ou!seja,!o! alo !de!caudal!e!de!al u a! o al!de!ele ação!exigida!pa a!a!ins alação.11!
!
!
Figu a!12!–!Cu as!ca a e ís icas!das! á ias!bombas!e!cu a!ca a e ís ica!da!ins alação!
!
Na!hipó ese!p e endida!de!u ilização!da!bomba!de! ese a!pa a!auxílio!à!bombagem!do!
caudal!a luen e,!o!pon o!de! uncionamen o,!ou!seja!o!pon o!de!in e seção!en e!as!cu a!
ca a e ís ica!co esponden e!ao! uncionamen o! de!4!Bombas! e! a!cu a!ca a e ís ica! da!
ins alação!co esponde!a!um!pon o!de! uncionamen o!de!0,541!m3/s!e!53,99!m.!
!
0!
10!
20!
30!
40!
50!
60!
70!
80!
0,1! 0,15! 0,2! 0,25! 0,3! 0,35! 0,4! 0,45! 0,5! 0,55! 0,6! 0,65! 0,7! 0,75!
H!ele ação!(m)!
Q!Bombado!(m3/s)!
!
CCI! CCB!1!Bomba! CCB!2!Bombas! CCB!3!Bombas! CCB!4!Bombas!

!
38!
!
!
!
Pa a!es a!solução!pode !se !conside ada!a! elocidade!do!líquido!den o!das!condu as!que!
o!ele am!à!ETAR! em!de!se !supe io !a!0,7!m/s9!o!que,!pa a!o!caudal!de!0,54!m3/s!se!
e i ica!I! elocidade!igual!a!1,41!m/s.!
!
Assim,! e! uma! ez! que! o! poço! ese a ó io! apenas! em! uma! capacidade! de! 246! m3,!
conside a IseIá! que! a! bombagem! do! caudal! a luen e! é! ei a! po ! pa es,! bombeando!
olumes!iguais!à!capacidade!do!poço.!
!
!
Volume
A luen e (m3)
Du ação do
Episódio (s)
Q bombagem (4
bombas) (m3/s)
Tempo de
Bombagem (s)
Bombagem
su icien e?
Episódio 4
6.819
39.600
0,5230
13.039
SIM
Episódio 5
3.825
14.400
0,5230
7.314
SIM
Episódio 6
3.414
12.000
0,5230
6.527
SIM
Tabela!11!–!A e iguação!da! iabilidade!do!acionamen o!da!bomba!auxilia !pa a!e i a !si uações!de!bypass!
Como!se! e i ica!pela! abela!11,!o!acionamen o!da!bomba!de! ese a!em! si uações!de!
eme gência! se ia! o! su icien e! pa a! e i a ! as! si uações! de! bypass!de ido! ao! excesso! de!
caudal!a luen e!si uação!que!não!oco eu! ace!à!de e minação!ope acional!em!conside a !
es a!4ª!bomba!exclusi amen e!pa a! ese a!de!uma!das! es an es.!
!
Es a!opção! em!ainda!a! an agem!de!u iliza !apenas!equipamen os!exis en es! eduzindo!
os! seus! cus os! apenas! aos! cus os! elé icos! de idos! à! ele ação! de! caudal! que,!
an e io men e,!e a!desca egado!pa a!o!oceano.!
!
Volume ex a
ele ado (m3)
Tempo Ex a de
Bombagem (h)
Po ência
Necessá ia (kW)
Ene gia
Necessá ia (kWh)
P eço da
Ene gia (€)
Episódio 4
415,96
0,220
530,769
117,260
7,60
Episódio 5
328,18
0,174
530,769
92,516
6,00
Episódio 6
191,55
0,102
530,769
54,000
3,50
To al
17,10
Tabela!12!–!Cus os!de!ope ação!da!bomba!de! ese a!em!caso!de!eme gência!
Como!se!pode! epa a ,!os! alo es!do!cus o!da!ene gia!em!causa!são!desp ezá eis.!
!
Sob!a! o ma!de! esumo,!a! abela!13!ap esen a!os!cus os!ine en es!a!es a!solução.!
!
Volume de Bypass sem
bomba de ese a (m3)
936
Cus o da ene gia (€/2 anos)
25,24
!
39!
!
!
!
Volume de Bypass com
uncionamen o de bomba de
ese a (m3)
0
Cus o de Ob a (€)
0
Bypass e i ado a é ho izon e
de p oje o (m3)
10.760
Cus o To al (€)
290,26
Cus o Diluído pelos 23 anos
(€/ano)
12,62
Cus o po m3 a é ho izon e
do p oje o (€/m3)
0,027
Tabela!13!–!Resumo!da!u ilização!da!bomba!de! ese a!em!si uações!de!eme gência!
Como!se! e i ica!pela! abela!13,!o!cus o!da!ope ação!da!bomba!de! ese a!em!si uações!
de!eme gência!é!mui o! eduzido,!apenas!0,027€!po !m3!de!de ame!e i ado,!pe mi indo,!
a é!ao!ho izon e!do!p oje o,!e i a !o!bypass!p e is o!de!10.760!m3.!
!
2.8.3!Ins alação!de!uma!Bomba!de!Ca ac e ís icas!Semelhan es!às!Exis en es!
!!
A!opção!de!ins alação!de!uma!no a!bomba!pe mi i ia!que!a!es ação! abalhasse!com!4!
bombas!em!simul âneo!e!man i esse!uma!de! ese a,!uma!si uação!que!pe mi i ia!ele a !
mais!caudal!do!que!a!si uação!p esen e!uma! ez!que!ago a! abalha!com!3!bombas!e!uma!
de! ese a.!
!
Uma! ez!que!a!cu a!ca ac e ís ica!da!ins alação!e!as!cu as!ca ac e ís icas!das!bombas!se!
man ém! o! caudal! exceden e! bombeado! é! o! mesmo! do! que! o! calculado! na! solução!
an e io .!
!
No! en an o,! enquan o! a! solução! an e io ! e a! uma! boa! solução! pois! pe mi ia! e i a ! o!
bypass!com!poucos!cus os!com!es a!solução!passaIse!o!con á io.!Não!só!é! necessá io!
adqui i ! uma! bomba! no a! no! alo ! de! ce ca! de! 38.000! eu os! como,! de ido! à! al a! de!
espaço!na!sala!de!bombagem,!se! o na!necessá io! eco e !a!uma!emp esa!de!cons ução!
ci il!pa a!p ocede !ao!seu!ala gamen o.!
!
!
!
Ta e a
Unidades
P eço
Uni á io
To al
Esca ação, Remoção e Ca egamen o de
Solo10
20 m3
21
420
Demolição da pa ede exis en e10
10 m2
139
1.390
2 Pa edes – 2 m x 2 m10
4 m2
308
1.232
!
40!
!
!
!
1 Pa ede – 5 m x 2 m10
10 m2
308
3.080
Tec o – 2 m x 5 m10
10 m2
76
760
To al
6.882
Tabela!14!–!Cus os!es imados!de!ala gamen o!da!sala!de!bombagem!
É! necessá io! no a ! que,! pa a! ob enção! des a! es ima i a! conside ouIse! o! caso! mais!
simples,!ou!seja,!que!a!pa ede!a!demoli !não!e a!pa ede!mes a!e!que!po !isso!podia!se !
acilmen e!demolida.!
!
!
!
!
!
!
Volume de bypass com 3
bombas(m3)
936
Cus o da ene gia (€/2
anos)
25,24
Volume de bypass com 4
bombas (m3)
0
Cus o de Ob a + bomba(€)
6.882 + 38.000
bypass e i ado a é
ho izon e de p oje o (m3)
10.760
Cus o To al (€)
45.172
Cus o Diluído pelos 23 anos
(€/ano)
1.964
Cus o po m3 a é
ho izon e do p oje o (€/m3)
4,20
Tabela!15!–!Resumo!da!ins alação!de!uma!bomba!ex a!de!ca a e ís icas!iguais!às!exis en es!
!
2.8.4!Subs i uição!de!uma!das!Bombas!Exis en es!po !uma!de!Maio !Capacidade!
!
A!p incipal! an agem!des a!opção! ela i amen e!à!opção!de!adqui i !uma!bomba!ex a!de!
ca a e ís icas!semelhan es!às!exis en es!é,!no!p imei o!caso,!não!se em!necessá ias!ob as!
de!expansão!da!sala!de!bombagem!simpli icando!o!p ocesso.!
!
O! p imei o! passo! pa a! de ini ! as! ca a e ís icas! da! bomba! a! comp a ! é! es uda ! as! das!
bombas! exis en es,! pa a! isso,! e! eco endo! ao! g á ico! da! igu a! 13! podemos! e i a ! o!
pon o!de! uncionamen o!das!3!bombas!a a és!da!in e cepção!des a!cu a!com!a!da!cu a!
ca a e ís ica!da!ins alação:!PF!(0,5197!m3/s;!52,1309m)!
!
!
41!
!
!
!
Volume do
A luen e
(m3)
Du ação do
Episódio (h)
Nº de Volumes
de 246 m3
Caudal de
Bombagem
(m3/s)
Tempo de
Bombagem
de 246m3 (h)
Tempo de
Bombagem do
A luen e (h)
Bombagem
su icien e?
Episódio 4
6.819
11
27,720
0,506
0,135
3,743
SIM
Episódio 5
3.825
4
15,549
0,506
0,135
2,100
SIM
Episódio 6
3.413
3,333
13,874
0,506
0,135
1,874
SIM
Tabela!16!–!A e iguação!da!necessidade!de!bypass!com!as!3!bombas!exis en es!
!
A a és! da! análise! da! abela! 16! e i icaIse! que,! se! as! ês! bombas! se! encon a em! a!
unciona !em!pa alelo,!não!é!necessá io! eco e !a!bypass.!Assim,!a!subs i uição!de!uma!
das! bombas! po ! uma! de! maio ! capacidade! apenas! e ia! an agens! na! edução! dos!
consumos!ene gé icos.!
!
!
!
!
Volume a
ele a (m3)
Tempo de
bombagem (h)
Po encia
Necessá ia (kW)
Ene gia
Necessá ia (kWh)
P eço da
Ene gia (€)
Episódio 4
6819
3,743
398,075
1490,158
128,90
Episódio 5
3825
2,100
398,075
835,878
72,30
Episódio 6
3413
1,874
398,075
745,844
64,52
To al
265,72
Tabela!17!–!Consumo!ene gé ico!pa a!ele a !a! o alidade!nos!caudais!pa a!o!p esen e!e!a é!ao!ho izon e!do!p oje o!
!
Uma! ez!que,!caso!se!ele asse!a! o alidade!do!caudal! eco endo!às!3!bombas!se!ob e ia!
um! gas o! de! 3.954! eu os,! es e! é! o! alo ! que! a! bomba! a! adqui i ! de e! cus a ! pa a!
compensa !a! oca.!
!
! !
!
45!
!
!
!
Anexo!I!–!P imei a!página!do! ichei o!“Caudais!Diá ios!Bombados”!
Caudalíme o
Da a
EE's VC No e
Con agens Lei u a
(m3)
Caudal
A luen e
A luen e-
Bombado
Bombado-
A luen e
2013/Jan/01 10:01
10710316
2013/Jan/02 08:53
10720126
9810
10592
782
-782
2013/Jan/03 08:46
10731731
11605
10701
-904
904
2013/Jan/04 08:45
10742830
11099
11990
891
-891
2013/Jan/05 08:47
10753132
10302
10437
135
-135
2013/Jan/06 08:55
10761776
8644
8260
-384
384
2013/Jan/07 07:01
10773675
11899
11924
25
-25
2013/Jan/08 08:55
10782557
8882
9357
475
-475
2013/Jan/09 08:57
10793644
11087
12402
1315
-1315
2013/Jan/10 08:42
10803238
9594
8797
-797
797
2013/Jan/11 08:45
10813263
10025
10223
198
-198
2013/Jan/12 08:43
10823352
10089
11685
1596
-1596
2013/Jan/13 08:56
10835093
11741
10427
-1314
1314
2013/Jan/14 08:33
10847100
12007
12469
462
-462
2013/Jan/15 08:45
10857531
10431
10994
563
-563
2013/Jan/16 08:27
10873662
16131
13703
-2428
2428
2013/Jan/17 12:46
10886394
12732
14064
1332
-1332
2013/Jan/18 08:44
10903539
17145
22024
4879
-4879
2013/Jan/19 08:45
10932135
28596
24236
-4360
4360
2013/Jan/20 09:15
10941525
9390
18801
9411
-9411
2013/Jan/21 09:05
10960547
19022
15800
-3222
3222
2013/Jan/22 08:51
10974667
14120
16467
2347
-2347
2013/Jan/24 09:26
11008240
33573
33265
-308
308
2013/Jan/25 10:46
11025324
17084
17978
894
-894
2013/Jan/26 09:09
11035424
10100
11135
1035
-1035
2013/Jan/27 08:45
11048850
13426
21660
8234
-8234
2013/Jan/28 08:41
11071577
22727
16649
-6078
6078
2013/Jan/29 08:38
11089942
18365
13581
-4784
4784
2013/Jan/30 09:08
11098411
8469
12892
4423
-4423
2013/Jan/31 09:15
11110400
11989
12432
443
-443
2013/Fe /01 09:01
11121557
11157
15283
4126
-4126
2013/Fe /02 13:40
11136771
15214
12292
-2922
2922
2013/Fe /03 08:54
11147253
10482
10056
-426
426
2013/Fe /04 09:06
11160961
13708
9266
-4442
4442
2013/Fe /05 09:03
11171362
10401
10512
111
-111
2013/Fe /06 09:46
11179458
8096
12795
4699
-4699
2013/Fe /07 08:59
11191282
11824
12244
420
-420
2013/Fe /08 09:49
11201324
10042
10089
47
-47
2013/Fe /09 08:25
11211036
9712
10127
415
-415
2013/Fe /11 08:38
11230117
19081
12008
-7073
7073
2013/Fe /12 08:55
11240782
10665
10093
-572
572
2013/Fe /13 08:41
11250647
9865
9900
35
-35
2013/Fe /14 08:46
11260271
9624
9583
-41
41
2013/Fe /15 08:44
11270563
10292
10693
401
-401
2013/Fe /16 08:52
11280999
10436
10527
91
-91
2013/Fe /17 08:41
11289700
8701
14998
6297
-6297
2013/Fe /18 08:39
11306849
17149
12358
-4791
4791
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11321879
15030
10140
-4890
4890
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6054
10840
4786
-4786
2013/Fe /21 08:45
11337675
9742
12815
3073
-3073
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11357166
19491
17008
-2483
2483

!
46!
!
!
!
2013/Fe /23 09:14
11366059
8893
11456
2563
-2563
!
!
Anexo!II!–!P imei a!Página!do!Fichei o!“Caudais!A luen es”,! olha!“EE!Fo e”!
Pe íodo de Consul a: 2013-01-01 00:00 a é 2015-01-01 23:59
EE Fo e - Con agens
Va iá eis unidade
Caudalíme o 1
Da a
EE's VC No e
Con agens Lei u a (m3)
To al
2013/Jan/01 10:01
1416208
2013/Jan/02 08:46
1417417
1209
4244
2013/Jan/03 08:39
1419069
1652
4608
2013/Jan/04 08:35
1420793
1724
5939
2013/Jan/05 08:39
1422023
1230
4407
2013/Jan/06 08:46
1422860
837
2924
2013/Jan/07 07:01
1425108
2248
6895
2013/Jan/08 08:44
1424841
-267
4311
2013/Jan/09 08:50
1426543
1702
5838
2013/Jan/10 08:33
1427806
1263
3511
2013/Jan/11 08:34
1428146
340
4903
2013/Jan/12 08:33
1429444
1298
4615
2013/Jan/13 08:46
1430374
930
3158
2013/Jan/14 08:26
1432152
1778
7003
2013/Jan/15 08:36
1432531
379
4990
2013/Jan/16 08:18
1434074
1543
4729
2013/Jan/17 12:43
1435877
1803
4995
2013/Jan/18 08:35
1437925
2048
5501
2013/Jan/19 08:37
1440290
2365
8947
2013/Jan/20 09:05
1441690
1400
5747
2013/Jan/21 08:45
1443602
1912
6243
2013/Jan/22 08:30
1444686
1084
4218
2013/Jan/24 09:15
1447290
2604
10689
2013/Jan/25 10:33
1449434
2144
5564
2013/Jan/26 08:53
1450207
773
2395
2013/Jan/27 08:32
1451359
1152
3835
2013/Jan/28 08:32
1452988
1629
7672
2013/Jan/29 08:31
1454500
1512
5489
2013/Jan/30 08:41
1456457
1957
5334
2013/Jan/31 09:03
1458348
1891
5196
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1549
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1578
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1123
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255
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4105
2013/Fe /24 08:25
1492331
1168
3277
Anexo!III!c!P imei a!página!do! ichei o!“Caudais!A luen es”,!Folha!“PR!Vila!do!Conde”!
Da e ime!
Volume!|!PR!Vila!do!Conde![m3]!
!
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2013c01c01!00:00:00!
535!480,000!
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2013c01c02!00:00:00!
541!828,000!
6!348,000!
!
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2013c01c03!00:00:00!
547!921,000!
6!093,000!
!
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2013c01c04!00:00:00!
553!972,000!
6!051,000!
!
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2013c01c05!00:00:00!
560!002,000!
6!030,000!
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2013c01c06!00:00:00!
565!338,000!
5!336,000!
!
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!
2013c01c07!00:00:00!
570!367,000!
5!029,000!
!
!
!
2013c01c08!00:00:00!
575!413,000!
5!046,000!
!
!
!
2013c01c09!00:00:00!
581!977,000!
6!564,000!
!
!
!
2013c01c10!00:00:00!
587!263,000!
5!286,000!
!
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!
2013c01c11!00:00:00!
592!583,000!
5!320,000!
!
!
!
2013c01c12!00:00:00!
599!653,000!
7!070,000!
!
!
!
2013c01c13!00:00:00!
606!922,000!
7!269,000!
!
!
!
2013c01c14!00:00:00!
612!388,000!
5!466,000!
!
!
!
2013c01c15!00:00:00!
618!392,000!
6!004,000!
!
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