prefeitura municipal de joinville · com a finalidade de proporcionar um contexto verossímil para...
TRANSCRIPT
REV. DATA MODIFICAÇÃO APROVAÇÃO
Danny Dalberson Oliveira CREA : 0600495622Nº PMJ: DATA: FOLHA:
Nº ENGECORPS: REVISÃO:
Plano Municipal de Saneamento Básico de Joinville - SC
1
VERIFICADO COORDENADOR GERAL:
M.B.S.S.
1022-PMJ-PMS-RT-P007
R.R.
22/09/2010
ELABORADO: APROVADO:
PREFEITURA MUNICIPAL DE JOINVILLE
SECRETARIA DE ADMINISTRAÇÃO
ESTUDOS PROSPECTIVOS - CENÁRIOS
VERIFICAÇÃO
CODEV
PREFEITURA MUNICIPAL DE JOINVILLE
SECRETARIA DE ADMINISTRAÇÃO
Plano Municipal de Saneamento Básico de Joinville - SC
ESTUDOS PROSPECTIVOS - CENÁRIOS
ENGECORPS - CORPO DE ENGENHEIROS CONSULTORES S.A.
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Revisão 1
Março/2011
-2-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
ÍNDICE
PÁG.
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 6
1.1 APRESENTAÇÃO.......................................................................................................................... 6
1.2 PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO E CENÁRIOS .................................................................................... 6
1.3 FAMÍLIAS DE CENÁRIOS ............................................................................................................... 7
1.4 METODOLOGIA DE ANÁLISE: O “CUBO” ....................................................................................... 9
2. CENÁRIOS............................................................................................................................. 15
2.1 EIXOS DOS CENÁRIOS ............................................................................................................... 15
2.2 CENÁRIOS DE CRESCIMENTO POPULACIONAL .............................................................................. 15
2.2.1 Taxas de Crescimento Populacional ........................................................................................ 15
2.2.2 Vetores de Desenvolvimento Regional..................................................................................... 16
2.2.3 Expansão Urbana com Densidades Constantes ........................................................................ 18
2.2.4 ZEE - Potencial de Ocupação .................................................................................................. 19
2.2.5 População e Taxas de Crescimento Populacional dos Cenários ................................................ 22
2.3 CENÁRIOS DE DISTRIBUIÇÃO POPULACIONAL .............................................................................. 23
2.3.1 CENÁRIO 1 – Crescimento Proporcional Constante ................................................................ 24
2.3.2 CENÁRIO 2 – Centralização e Periferização............................................................................. 24
2.3.3 CENÁRIO 3 - Polarização Logística ao Sul ............................................................................... 28
2.3.4 CENÁRIO 4 - Polarização Logística ao Sul e ao Norte .............................................................. 29
2.4 POPULAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO POPULACIONAL NOS CENÁRIOS ...................................................... 30
3. ANÁLISE DO IMPACTO DOS CENÁRIOS .............................................................................. 40
3.1 BALANÇO HÍDRICO QUANTITATIVO ........................................................................................... 40
3.1.1 Avaliação das Perdas Físicas e Perdas Aparentes ...................................................................... 40
3.1.2 Avaliação do Consumo Médio Diário ...................................................................................... 41
3.1.3 Disponibilidade Hídrica .......................................................................................................... 44
3.1.4 Balanço Hídrico ..................................................................................................................... 58
3.2 BALANÇO HÍDRICO QUALITATIVO ............................................................................................. 62
3.2.1 Avaliação do Risco de Não Diluição da Carga Orgânica .......................................................... 62
4. CONCLUSÕES ...................................................................................................................... 68
4.1 FAIXA DE VARIAÇÃO DOS CONSUMOS EFETIVOS MÉDIOS DIÁRIOS ................................................. 68
4.2 CARGA ORGÂNICA E DENSIDADES POPULACIONAIS ...................................................................... 68
4.3 RECOMENDAÇÕES .................................................................................................................... 70
4.3.1 Investimentos em Adução de Água Tratada ............................................................................. 70
4.3.2 Ampliação da Disponibilidade Hídrica .................................................................................... 70
-3-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS1022-PMJ-PMS-RT-P007
ÍNDICE DE FIGURAS PÁG.
Figura 2.1 - Vetores Regionais de Desenvolvimento ............................................................................... 18
Figura 2.2 – Zonas de Uso e Ocupação do Solo – ZEE x UPA ................................................................. 20
Figura 2.3 – Zonas de Uso e Ocupação do Solo – ZEE x UPE ................................................................. 21
Figura 2.4 – Projeções Populacionais para aos Cenários – Comparação ................................................. 23
Figura 2.5 –Bairros Afetados pelo Cenário 2 – Centralização e Periferização ........................................... 25
Figura 2.6 – Bairros Afetados pelo Cenário 3 – Polarização Logística ao Sul ............................................ 26
Figura 2.7 – Bairros Afetados pelo Cenário 4 – Polarização Logística ao Sul e ao Norte ........................... 27
Figura 2.8 – Centros de Massa da Demanda nos Cenários ..................................................................... 29
Figura 2.9 – Distribuição Populacional nos Cenários por UPA ................................................................ 31
Figura 2.10 – Distribuição Populacional por UPA – Ano 2008 ............................................................... 32
Figura 2.11 – Distribuição Populacional por UPA – Referência PDDU .................................................... 33
Figura 2.12 – Distribuição Populacional por UPA – Potencial Ocupação Homogênea ............................ 34
Figura 2.13 – Distribuição Populacional por UPA – Potencial ZEE .......................................................... 35
Figura 2.14 – Distribuição Populacional por UPA – Cenário 1 ............................................................... 36
Figura 2.15 – Distribuição Populacional por UPA – Cenário 2 ............................................................... 37
Figura 2.16 – Distribuição Populacional por UPA – Cenário 3 ............................................................... 38
Figura 2.17 – Distribuição Populacional por UPA – Cenário 4 ............................................................... 39
Figura 3.1 – Consumo Efetivo Médio Diário nas UPAs em cada Cenário................................................. 43
Figura 3.2 –Pontos de Captação Existentes e Potenciais ......................................................................... 48
Figura 3.3 – Isoietas do Estudo de Regionalização ................................................................................. 50
Figura 3.4 – Regiões Homogêneas de Permanência ............................................................................... 51
Figura 3.5 – Curva Adimensional de Permanência de Vazão .................................................................. 52
Figura 3.6 –Vazão de Permanência nas Seções de Captação 1 a 7 - Região Hidrológica Homogênea I ... 53
Figura 3.7 – Vazão de Permanência nas Seções de Captação 8 a 17 - Região Hidrológica
Homogênea VIII ................................................................................................................................... 54
Figura 3.8 – Análise do Balanço Hídrico dos Cenários ........................................................................... 61
Figura 3.9 – Faixa de Variação do Risco de Não-Diluição da Carga Orgânica nos Cenários ..................... 66
Figura 4.1 – Faixa de Variação do Consumo Efetivo nos Cenários em cada UPA (L/s) .............................. 68
Figura 4.2 – Densidades Populacionais Projetadas pelos Cenários nos Bairros de Joinville ...................... 69
-4-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
ÍNDICE DE QUADROS
PÁG.
Quadro 1.1 - Algumas Estatísticas das Células de Análise Organizadas por UPEs ................................... 11
Quadro 1.2 - Algumas Estatísticas das Células de Análise Organizadas por UPAs .................................. 11
Quadro 1.3 - Algumas Estatísticas das Células Organizadas por Bairro .................................................. 14
Quadro 2.1 - Simulação do Potencial de Ocupação com Densidades Características do ZEE ................. 22
Quadro 2.2 - População Total e Distribuição Populacional em Cada um dos Cenários, por UPA ........... 30
Quadro 3.1 - Consumos Específicos Característicos nas Classes de Usos do Solo do ZEE ....................... 41
Quadro 3.2 - consumo médio efetivo por sistema produtor e por UPA em cada Cenário (L/s) ................ 43
Quadro 3.3 - Valores de Kp por Região Homogênea ............................................................................ 49
Quadro 3.4 - Características hidrológicas dos mananciais superficiais de Joinville ................................. 57
Quadro 3.5 - Sistemas de Captação e Sequências de Utilização – Características Hidrológicas .............. 58
Quadro 3.6 - permanência de vazões específicas (l/s.km2
) por bacia hidrográfica ................................... 64
Quadro 3.7 - Cálculo do Risco de Não Diluição da Carga Orgânica – 2009/2010 ................................. 65
Quadro 3.8 - Cálculo do Risco de Não Diluição da Carga Orgânica no cenário 1 .................................. 65
Quadro 3.9 - Cálculo do Risco de Não Diluição da Carga Orgânica no cenário 2 .................................. 65
Quadro 3.10 - Cálculo do Risco de Não Diluição da Carga Orgânica no cenário 3 ................................ 66
Quadro 3.11 - Cálculo do Risco de Não Diluição da Carga Orgânica no cenário 4 ................................ 66
Quadro 3.12 - Avaliação do RND associado à eficiência do tratamento ................................................. 67
-5-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
SIGLAS
AMAE – Agência Municipal de Regulação dos Serviços de Água e Esgoto
BHRC – Bacia Hidrográfica do Rio Cubatão
CAJ – Companhia Águas de Joinville
CCJ – Comitê Cubatão Joinville
ENGECORPS – Corpo de Engenheiros Consultores
FUNDEMA – Fundação Municipal do Meio Ambiente
GT – Grupo Técnico
IBAMA - Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IPPUJ – Fundação Instituto de Pesquisa e Planejamento para o Desenvolvimento Sustentável de Joinville
MC – Ministério das Cidades
PDDU – Plano Diretor de Drenagem Urbana da Bacia Hidrográfica do Rio Cachoeira no Município de
Joinville
PDRH-BHC – Plano Diretor dos Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio Cubatão do Norte
PMJ – Prefeitura Municipal de Joinville – SC
PMSB - Água e Esgoto – Joinville = Plano Municipal de Saneamento Básico – Água e Esgoto de Joinville
PNRH - Plano Nacional de Recursos Hídricos
SAA – Sistema de Abastecimento de Água
SEINFRA – Secretaria de Infraestrutura
SEPLAN - Secretaria de Planejamento, Orçamento e Gestão
SES – Sistema de Esgotamento Sanitário
UPA – Unidade de Planejamento de Água
UPE – Unidade de Planejamento de Esgoto
ZEE - Zoneamento Econômico Ecológico do Plano de Gerenciamento Costeiro
-6-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
1. INTRODUÇÃO
1.1 APRESENTAÇÃO
O presente documento corresponde à Revisão B do “Relatório RA-06 – Estudos Prospectivos -
Cenários” referente ao contrato n° 283/2009 para a elaboração do “Plano Municipal de
Saneamento Básico – Componentes Abastecimento de Água e Esgotamento Sanitário do
Município de Joinville-SC, firmado entre a ENGECORPS e a Prefeitura Municipal de Joinville –
PMJ, através da Secretária de Administração, com supervisão das Secretarias de Planejamento,
Orçamento e Gestão - SEPLAN e da Secretaria de Infraestrutura Urbana - SEINFRA.
Foi estruturado em 4 (quatro) itens, incluindo este introdutório, envolvendo a definição dos
cenários de crescimento e distribuição populacional (item 2), a análise do impacto desses
cenários (item 3) e as conclusões (item 4).
Neste item 1 são feitas considerações sobre: planejamento estratégico e cenários (item 1.2);
família de cenários (item 1.3); e sobre a metodologia de análise – o “cubo” (item 1.4).
1.2 PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO E CENÁRIOS
A utilização de cenários no Plano Municipal de Saneamento Básico de Joinville - PMSB –
Joinville – Água e Esgoto - lhe confere um caráter estratégico.1
Em última análise, o planejamento estratégico é aquele que orienta as decisões no sentido da
utilização mais eficaz dos recursos disponíveis, ou também na obtenção de recursos essenciais,
porém não disponíveis imediatamente, para a realização de determinados objetivos. Daí a
importância da explicitação clara dos objetivos. No entanto, o contexto em que tais decisões
devem ser tomadas é complexo e, em grande medida, imprevisível, uma vez que trata de
situações futuras onde um grande número de fatores pode ter influência e que, dependendo
de como esse futuro ocorra, diferentes decisões devem ser tomadas para se alcançar os
objetivos desejados.
É com essa ideia de complexidade e imprevisibilidade inerentes que são utilizados “cenários”
como instrumentos para ordenar as percepções acerca dos ambientes (contexto) nos quais
certas decisões devem ser tomadas, reduzindo a variabilidade das possibilidades e explicitando
a imprevisibilidade. Segundo esta metodologia, os cenários não procuram reduzir a
variabilidade projetando uma realidade “mais provável”. Ao contrário, ao explicitar e articular a
imprevisibilidade, eles representam “futuros alternativos possíveis” (ou plausíveis) e, por isso
mesmo, são ferramentas apropriadas para processos de planejamento de longo prazo, que
envolvem grandes incertezas e medidas de grande impacto econômico e/ou social.
1 Como referência para a utilização da metodologia de cenários, embora em áreas distintas, o Plano Nacional de Recursos Hídricos, elaborado
pela Secretaria de Recursos Hídricos do Ministério do Meio Ambiente em 2006, desenvolveu em profundidade e rigor uma metodologia
prospectiva de cenários de maneira a possibilitar a explicitação de futuros alternativos prováveis para os recursos hídricos nacionais. Volume 2
do PNRH – ÁGUAS PARA O FUTURO: CENÁRIOS PARA 2020.
-7-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
O objetivo do planejamento estratégico não é, tampouco, a seleção de um cenário particular,
o “mais desejável”, uma vez que as forças atuantes que levam aos diferentes cenários estão,
por definição, fora do controle dos decisores – qualquer cenário pode, em princípio, ocorrer,
ou não teria sentido a análise. Ao contrário, o planejamento estratégico tem a finalidade de
tornar mais coerentes, abrangentes e robustas as estratégias para se alcançar “objetivos
desejáveis”, ao testá-las contra as diferentes possibilidades de futuro imaginadas, todas elas
com alta probabilidade de ocorrência (critério da verossimilhança). Como consequência dessa
abordagem de planejamento, a tríade “objetivos – recursos – cenários” não pode ser
dissociada. Cenários devem ser concebidos de forma a que sejam verossímeis com relação ao
contexto, relevantes para os objetivos, e adequados aos recursos disponíveis ou desejáveis.
Na medida em que o propósito do planejamento estratégico é definir caminhos para atingir
objetivos, o que é selecionado nesse processo de interação entre percepções e argumentos, ao
fim e ao cabo, é uma “estratégia”, e não um cenário. Este serve apenas como suporte, pano de
fundo ou, como o significado do termo é aplicado no teatro e no cinema, uma disposição
ficcional, porém coerente, de elementos de uma cena, dentre tantos os possíveis e imagináveis,
com a finalidade de proporcionar um contexto verossímil para selecionar e dar forma às
decisões, chamadas aqui de “estratégias”.
Outra característica importante das novas tendências do planejamento é o alto grau de
participação institucional e pública, uma exigência que vem modelando a forma de fazer,
apresentar e discutir os planos no setor público. Mais uma vez, uma das vantagens da
metodologia de planejamento estratégico utilizando cenários é que estes, de certa forma,
fornecem os caminhos e o material básico para a explicitação dos argumentos contraditórios
que costumam ocorrer em processos decisórios participativos. Ao permitir a articulação livre,
porém ordenada e coerente de tendências, os cenários podem representar percepções distintas
com as quais os diversos decisores participantes se identificam em maior ou menor grau,
positiva ou negativamente.
1.3 FAMÍLIAS DE CENÁRIOS
A questão da avaliação dos impactos dos cenários sobre as estratégias de gestão dos sistemas de
abastecimento de água e de esgotamento sanitário exige que sejam feitas projeções a respeito
das demandas e das disponibilidades, tanto para avaliar questões como o balanço hídrico de
uma região, bem como a qualidade ambiental dos rios e corpos d’água, ambos essenciais para
o desenvolvimento, a saúde e a qualidade ambiental da população.
Tais projeções partem de estimativas e estudos feitos por diversas agências que atuam
regionalmente, pertencentes ao setor de geração de energia, de saneamento ou de navegação
fluvial, por exemplo. Essas percepções setoriais nem sempre são concertadas entre si, vindo a
refletir, essencialmente, as melhores expectativas que cada setor, de forma isolada, tem de seu
crescimento e evolução. A combinação dessas diversas projeções setoriais dentro de um
“cenário” exige, muitas vezes, a combinação de fatores cujas relações não são nem muito
claras nem muito conhecidas, o que exige certa dose de cautela e de criatividade. Desta forma,
-8-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
o que se projeta para os cenários é somente o “potencial”, ou seja, aquilo que se espera que
cresça (ou diminua), dentro das potencialidades espaciais existentes e segundo as hipóteses de
cada cenário. Como realmente os diversos fatores deverão interagir no futuro, em cada local, é
uma incógnita.
Assim os cenários procuram combinar, de forma coerente, tendências, projeções e inferências
elaboradas por diversas agências. De forma muito simplificada, este processo pode ser definido
como o “método morfológico”2
, onde a partir de situações dadas se procura gerar novas
situações possíveis a partir da reestruturação de relações selecionadas, gerando assim um
grande número de alternativas para avaliação. Essas combinações precisam ser racionalizáveis,
ou seja, o contexto em que elas ocorrem deve ser explícito e justificável, mesmo que ficcional.
Da combinação e interação “criativa” entre essas situações poderão ser avaliadas as
implicações de cada cenário sobre a demanda e a disponibilidade quantitativa e qualitativa de
recursos. Esse processo permite a exploração de um número muito grande de cenários, ou
mais precisamente, permite uma análise de sensibilidade das diversas hipóteses de combinação
de tendências ao facilitar a inspeção de suas implicações e impactos quantitativos em uma
ampla gama de situações. É um passo importante na determinação da “estratégia robusta”: ao
permitir a exploração simplificada de uma grande amplitude de situações, as estratégias para
dar conta delas serão mais bem informadas.
Em princípio, não há limites do número de cenários que poderão ser gerados no processo de
exploração morfológica de tendências, projeções e variáveis críticas. Uma vez que as relações
quantitativas dentro de cada cenário são lineares (e em geral proporcionais a alguma variável-
chave, como a população, por exemplo), isso permite que esse número possa ser muito grande
e ainda assim ser passível de análise.
Os cenários são organizados em “famílias de cenários”. As famílias de cenários, por sua vez, são
em número reduzido e articulam alguns aspectos fundamentais na construção dos cenários: os
fatores chamados “de grande motricidade” (ou grande impacto) e os fatores chamados de
“portadores de grandes incertezas”. Tais famílias, de forma ideal, são independentes entre si e
possuem orientações opostas, ou em outras palavras, as famílias representam visões
contraditórias ou até opostas de certos aspectos fundamentais dos cenários. Os cenários que
compõem cada família articulam, com variações, as grandes linhas que caracterizam uma dada
família.
Para facilidade de compreensão e visualização, os fatores de grande mobilidade e de grande
incerteza são normalmente representados como eixos ortogonais e as famílias de cenários
representam os quadrantes definidos pelos cruzamentos entre esses eixos. Por isso se costuma
falar em “dimensões” dos cenários, que corresponderiam aos fatores fundamentais articulados
pelas famílias de cenários.
2 Zwicky, Fritz (1962) Morphology of Propulsive Power, Monographs on Morphological Research No. 1, Society for Morphological Research,
Pasadena, California citado em Chadwick, G. (1971) A Systems View of Planning – Towards a Theory of the Urban and Regional Planning
Process, Pergamon Press, Oxford.
-9-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
A seleção dos eixos (ou “dimensões”) dos cenários é sempre objeto de discussão e se constitui
em um dos aspectos mais críticos na sua definição. Enquanto que a combinação dos elementos
quantitativos dos cenários, com a utilização do “cubo”, pode ser transformada em uma tarefa
repetitiva e, portanto, programável, a definição das famílias de cenários não o é. Como um
fator complicador e limitante, o número de famílias de cenários cresce exponencialmente com
o número de eixos considerados, dificultando a análise comparativa entre elas.
1.4 METODOLOGIA DE ANÁLISE: O “CUBO”
Embora a racionalidade da concepção dos cenários seja baseada em estudos existentes
publicados por agentes setoriais oficiais, para a avaliação das situações que importam ao
planejamento todos esses estudos devem de alguma forma ser traduzidos em números. A
constatação de que o desenvolvimento das áreas ao sul do município de Joinville pelo setor
logístico-industrial pode levar ao crescimento das densidades populacionais na região e,
consequentemente, do aumento das demandas de água, por exemplo, deve ser acompanhada
de estimativas quantificadas desse aumento de demanda, de forma a poder identificar as
situações de potencial conflito e determinar a sua criticidade.
Essa não é uma tarefa trivial, uma vez que grande parte desses valores não são universalmente
determinados, e muitas vezes são difíceis de determinar. A experiência tem mostrado que os
bancos de dados existentes, como o de outorgas, por exemplo, nem sempre reflete a realidade
e exige um esforço tremendo para que o faça. Isso leva à produção de inferências,
aproximações e à utilização de modelos matemáticos que, na medida do possível, representem
quantitativamente as relações entre as tendências identificadas e sua expressão em termos de
balanço hídrico.
Esses modelos procuram representar as racionalidades físicas, institucionais e legais existentes
de forma adequada e com precisão aceitável para a escala e propósitos do planejamento. O
modelo de análise desenvolvido para os cenários do PMSB – Joinville – Água e Esgoto é
conhecido tecnicamente como um OLAP (On-Line Analytical Processing), que é uma maneira
de organizar grandes quantidades de informação relacional que permita realizar pesquisas e
gerar relatórios de maneira rápida e eficiente.
Nos bancos de dados OLAP as informações são organizadas pelo nível de detalhe, usando
categorias pertinentes em cada caso; a um conjunto de níveis que compreenda um aspecto do
banco de dados, como por exemplo sua localização geográfica, é dado o nome de “dimensão”.
Os bancos de dados OLAP são também chamados de “cubos”3
porque combinam diversas
dimensões (níveis), como dados temporais, geográficos ou por áreas de interesse escalonadas,
como os níveis organizacionais de uma corporação.
3 Mais apropriadamente, “hipercubos”, onde cada face do cubo é um novo cubo.
-10-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Para o PMSB – Joinville – Água e Esgoto foi elaborado um “cubo” georreferenciado cuja escala
máxima de resolução (nível mínimo de análise) são as áreas resultantes do cruzamento de
algumas regionalizações importantes para o plano:
Bairros
Unidades de Planejamento de Água - UPAs
Unidades de Planejamento de Esgotos - UPEs
O “cubo” gerado para os cenários do PMSB – Joinville – Água e Esgoto é baseado em 141
células de análise, resultantes do cruzamento dos perímetros (shapes) dos bairros, UPAs e
UPEs. Para cada célula foram determinados atributos, como as áreas das classes de usos e
ocupação do solo previstas no Zoneamento Ecológico Econômico proposto no Plano de
Gerenciamento Costeiro de 2007, ou as áreas urbanizadas e com restrição de ocupação.
Também todas as informações necessárias para a elaboração das projeções populacionais e das
demandas de água, como perdas e consumos específicos (per capita) foram definidas nesse
nível de resolução. Isso permite agregar as informações em outros níveis de resolução
superiores (em escala menor) e expressar as informações em unidades de planejamento que
atendam a regionalizações particulares empregadas por diversas agências que atuam na região.
Uma vez que as informações georreferenciadas produzidas para o município de Joinville não
cobrem toda a área atendida pelo sistema de abastecimento da CAJ, alguns ajustes e
aproximações foram feitos de forma a acomodar situações particulares como nas áreas rurais
do município de Joinville tiveram um tratamento específico.
As projeções populacionais nessas áreas contemplaram apenas as regiões mais próximas aos
núcleos urbanos já estabelecidos em 2008 (denominadas de “Zona Rural”), enquanto que para
as áreas mais remotas não foram feitas projeções populacionais (áreas denominadas “Zona
Rural Fora”).
Como tais áreas não possuem o mesmo padrão de ocupação urbano que as áreas mais densas
e centrais, a aplicação da metodologia de forma indistinta poderia resultar em distorções
significativas, o que recomendou sua desconsideração.
A área conurbada do município de Araquari (2 células de análise), atualmente é atendida pelo
sistema de abastecimento de água de Joinville, mas não se constitui em uma UPA ou UPE,
unidades de planejamento propostas neste PMSB – Joinville – Água e Esgoto.
Os quadros seguintes mostram algumas das estatísticas das células organizadas nas três
dimensões (regionalizações) fundamentais do “cubo”. No Quadro 1.1 são apresentadas as
diversas estatísticas contemplando as UPEs e as áreas rurais que atualmente não estão inseridas
nas UPEs, porém com previsão de população nos cenários considerados.
-11-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
QUADRO 1.1 - ALGUMAS ESTATÍSTICAS DAS CÉLULAS DE ANÁLISE ORGANIZADAS POR UPES
Tipo de Projeção
Populacional UPE
Número de
Células
Área Total
(ha)
População
2008
Densidade Populacional
2008 (hab/ha)
Zona Urbana
Cachoeira 60 8.254,51 217.470 26,35
Cubatão 14 3.410,10 32.253 9,46
Palmital 1 465,94 5.249 11,27
Piraí 18 4.707,01 57.303 12,17
Vertente
Leste 19 2.947,20 109.533 37,17
Vertente Sul 6 2.356,25 42.559 18,06
Zona Urbana Total 119 22.141,01 472.880 20,30
Zona Rural com projeção
pop.
Cubatão 3 6.112,18 9.775 1,60
Palmital 1 3.192,50 5.577 1,75
Piraí 4 2.808,31 3.474 1,24
Vertente
Leste 1 817,74 395 0,48
Zona Rural com projeção
pop. Total 9 12.930,73 19.221 1,49
Zona Rural sem projeção
pop. Total 13 75.991,28 - 0,00
Total geral 141 111.063,02 492.101 4,39
Já o Quadro 1.2 mostra as estatísticas das células organizadas por UPAs. Da mesma forma que
no Quadro 1.1, são evidenciados os valores das áreas rurais consideradas com expansão
populacional nos cenários e ainda, das áreas de Araquari (considerada como sendo abastecida
pela UPA R-11).
QUADRO 1.2 - ALGUMAS ESTATÍSTICAS DAS CÉLULAS DE ANÁLISE ORGANIZADAS POR UPAs
Tipo de Projeção
Populacional UPA Bairro
Número de
Células
Área Total
(ha)
População
2008 (hab.)
Densidade
Populacional
(hab/ha)
Zona Urbana
ALFA
AMÉRICA 1 19,87 316 15,90
ANITA GARIBALDI 1 55,41 644 11,62
ATIRADORES 2 154,25 1.203 7,80
FLORESTA 1 178,29 3.973 22,28
GLÓRIA 2 548,03 7.969 14,54
MORRO DO MEIO 1 360,31 10.199 28,31
NOVA BRASÍLIA 2 803,68 11.660 14,51
SÃO MARCOS 2 474,23 2.689 5,67
SANTA CATARINA 2 33,82 283 8,37
VILA NOVA 1 12,03 0 0,00
RES-ALFA Total 15 2.639,92 38.936 14,75
RES-
R00
AMÉRICA 1 188,42 4.369 23,19
ANITA GARIBALDI 1 249,47 7.231 28,99
ATIRADORES 1 118,85 3.680 30,96
BOA VISTA 2 27,98 0 0,00
BUCAREIN 1 147,14 3.926 26,68
CENTRO 1 131,52 5.044 38,35
Continua...
-12-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Continuação.
QUADRO 1.2 - ALGUMAS ESTATÍSTICAS DAS CÉLULAS DE ANÁLISE ORGANIZADAS POR UPAs
Tipo de Projeção
Populacional UPA Bairro
Número de
Células
Área Total
(ha)
População
2008 (hab.)
Densidade
Populacional
(hab/ha)
Zona Urbana
FLORESTA 1 63,04 2.250 35,69
IRIRIU 2 59,96 2 0,03
SAGUAÇU 2 180,61 1.761 9,75
RES-R00 Total 12 1.166,99 28.263 24,22
RES-
R01
BOA VISTA 2 234,34 6.911 29,49
COMASA 2 308,90 20.137 65,19
ESPINHEIROS 1 433,65 8.362 19,28
FÁTIMA 1 0,57 0 0,00
GUANABARA 1 5,35 0 0,00
IRIRIU 1 368,74 17.048 46,23
JARDIM IRIRIU 2 266,70 16.583 62,18
ZONA IND. TUPI 2 169,69 57 0,34
RES-R01 Total 12 1.787,94 69.098 38,65
RES-
R02
AMÉRICA 1 244,98 5.661 23,11
AVENTUREIRO 2 44,97 0 0,00
BOM RETIRO 2 389,38 10.988 28,22
COSTA E SILVA 2 659,51 24.862 37,70
IRIRIU 3 134,20 2.705 20,16
JARDIM SOFIA 1 192,49 3.871 20,11
SAGUAÇU 1 277,11 8.812 31,80
SANTO ANTÔNIO 2 232,86 5.513 23,68
ZONA IND. NORTE 4 855,51 1.111 1,30
RES-R02 Total 18 3.031,01 63.523 20,96
RES-
R03
BOA VISTA 2 297,76 8.804 29,57
BUCAREIN 1 57,03 1.508 26,44
GUANABARA 1 23,79 103 4,33
SAGUAÇU 1 32,25 385 11,94
RES-R03 Total 5 410,83 10.800 26,29
RES-
R04
BOEHMERWALD 1 9,59 78 8,13
FÁTIMA 1 8,95 664 74,19
FLORESTA 1 259,35 11.469 44,22
GUANABARA 1 264,00 9.027 34,19
ITAUM 1 317,89 11.502 36,18
JOÃO COSTA 1 154,80 4.678 30,22
PARQUE GUARANI 1 42,68 654 15,32
PETRÓPOLIS 1 260,63 11.703 44,90
SANTA CATARINA 2 109,93 2.949 26,83
RES-R04 Total 10 1.427,82 52.724 36,93
RES-
R05
SÃO MARCOS 2 23,05 0 0,00
VILA NOVA 2 1.358,93 21.192 15,59
ZONA IND. NORTE 1 167,96 22 0,13
RES-R05 Total 5 1.549,94 21.214 13,69
RES-
R06
DONA FRANCISCA 1 160,33 359 2,24
PIRABEIRABA 1 614,80 3.525 5,73
RIO BONITO 2 576,96 5.485 9,51
ZONA IND. NORTE 2 1.691,70 1.190 0,70
Continua...
-13-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Continuação.
QUADRO 1.2 - ALGUMAS ESTATÍSTICAS DAS CÉLULAS DE ANÁLISE ORGANIZADAS POR UPAs
Tipo de Projeção
Populacional UPA Bairro
Número de
Células
Área Total
(ha)
População
2008 (hab.)
Densidade
Populacional
(hab/ha)
Zona Urbana
RES-R06 Total 6 3.043,79 10.559 3,47
RES-
R07
AVENTUREIRO 1 840,44 34.380 40,91
IRIRIU 1 71,80 3.257 45,36
JARDIM IRIRIU 1 72,36 5.448 75,29
JARDIM PARAÍSO 1 325,18 16.237 49,93
JARDIM SOFIA 1 19,74 568 28,77
VILA CUBATÃO 2 38,15 1.299 34,05
ZONA IND. NORTE 2 318,60 374 1,17
RES-R07 Total 9 1.686,27 61.563 36,51
RES-
R11
ARAQUARI 1 1.148,00 8.513 7,42
BOEHMERWALD 1 306,16 3.526 11,52
ITINGA 2 1.028,84 17.418 16,93
NOVA BRASÍLIA 1 130,16 0 0,00
PARQUE GUARANI 1 25,92 14 0,55
PETRÓPOLIS 1 41,81 1.639 39,19
PROFIPO 2 160,85 2.942 18,29
SANTA CATARINA 2 400,79 6.757 16,86
RES-R11 Total 11 3.242,53 40.809 12,59
RES-
R12
ADHEMAR GARCIA 2 201,77 10.478 51,93
BOA VISTA 1 206,00 0 0,00
BOEHMERWALD 1 0,07 2 28,57
FÁTIMA 1 236,99 13.538 57,12
GUANABARA 1 11,36 40 3,52
ITINGA 1 31,36 0 0,00
JARIVATUBA 2 209,11 17.150 82,01
JOÃO COSTA 2 185,92 6.578 35,38
PARANAGUAMIRIM 2 1.537,41 15.631 10,17
PARQUE GUARANI 2 377,16 4.514 11,97
ULISSES
GUIMARÃES 1 304,81 7.460 24,47
RES-R12 Total 16 3.301,96 75.391 22,83
Zona Urbana - Total
119 23.289,00 472.880 20,30
Zona Rural com
projeção
populacional
ALFA ZONA RURAL 1 1.206,84 797 0,66
RES-
R02 ZONA RURAL 1 247,38 454 1,84
RES-
R05 ZONA RURAL 1 764,17 1.233 1,61
RES-
R06 ZONA RURAL 3 6.807,88 11.110 1,63
RES-
R07 ZONA RURAL 2 3.164,18 4.358 1,38
RES-
R11 ZONA RURAL 1 740,28 1.269 1,71
Zona Rural com projeção populacional - Total 9 12.930,73 19221 1,49
Zona Rural sem projeção populacional - Total 13 75.991,28 - 0,00
Total geral 141 112.211,02 492.101 4,39
Já o Quadro 1.3 apresenta as estatísticas organizadas por bairros, evidenciando as células
correspondentes a Araquari e à Zona Rural com e sem a projeção populacional dos cenários.
-14-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
QUADRO 1.3 - ALGUMAS ESTATÍSTICAS DAS CÉLULAS ORGANIZADAS POR BAIRRO
Tipo de Projeção
Populacional Bairro
Número de
Células
Área Total
(ha)
População 2008
(hab.)
Densidade
Populacional (hab/ha)
Zona Urbana
ARAQUARI 1 1.148,00 8.513 7,42
ADHEMAR GARCIA 2 201,81 10.411 51,59
AMÉRICA 3 451,40 10.381 23,00
ANITA GARIBALDI 2 305,45 7.751 25,38
ATIRADORES 3 273,10 4.905 17,96
AVENTUREIRO 4 921,08 34.901 37,89
BOA VISTA 7 586,13 15.636 26,68
BOEHMERWALD 3 315,83 3.605 11,41
BOM RETIRO 2 389,38 10.815 27,77
BUCAREIN 2 202,82 5.398 26,61
CENTRO 1 131,52 4.964 37,74
COMASA 1 308,90 20.819 67,40
COSTA E SILVA 2 659,70 25.454 38,58
DONA FRANCISCA 1 160,34 354 2,21
ESPINHEIROS 1 422,72 8.230 19,47
FÁTIMA 3 244,67 14.175 57,93
FLORESTA 3 500,60 16.878 33,72
GLÓRIA 2 547,96 7.843 14,31
GUANABARA 4 302,79 9.027 29,81
IRIRIU 8 627,26 22.698 36,19
ITAUM 1 317,89 11.726 36,89
ITINGA 3 1.060,22 17.418 16,43
JARDIM IRIRIU 2 327,22 21.637 66,12
JARDIM PARAÍSO 1 326,38 15.981 48,96
JARDIM SOFIA 2 212,24 4.367 20,58
JARIVATUBA 2 209,12 17.576 84,05
JOÃO COSTA 3 340,73 11.078 32,51
MORRO DO MEIO 1 360,32 10.038 27,86
NOVA BRASÍLIA 3 933,84 12.725 13,63
PARANAGUAMIRIM 2 1.723,08 15.581 9,04
PARQUE GUARANI 4 446,01 5.102 11,44
PETRÓPOLIS 2 302,44 13.580 44,90
PIRABEIRABA 1 614,70 3.655 5,95
PROFIPO 2 160,85 2.942 18,29
RIO BONITO 2 577,05 5.379 9,32
SAGUAÇU 4 490,74 10.799 22,01
SANTA CATARINA 6 544,34 9.938 18,26
SANTO ANTÔNIO 2 219,89 5.426 24,68
SÃO MARCOS 3 497,28 2.648 5,32
ULISSES GUIMARÃES 1 325,18 7.343 22,58
VILA CUBATÃO 2 38,51 1.279 33,21
VILA NOVA 3 1.370,96 21.191 15,46
ZONA INDUSTRIAL
NORTE 10 3.023,82 2.656 0,88
Continua...
-15-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Continuação.
QUADRO 1.3 - ALGUMAS ESTATÍSTICAS DAS CÉLULAS ORGANIZADAS POR BAIRRO
Tipo de Projeção
Populacional Bairro
Número de
Células
Área Total
(ha)
População 2008
(hab.)
Densidade Populacional
(hab/ha)
Zona Urbana ZONA INDUSTRIAL
TUPI 2 164,69 57 0,35
Zona Urbana - Total 119 23.289,01 472.880 20,30
Zona Rural com
projeção pop. ZONA RURAL 9 12.930,73 19.221 1,49
Zona Rural com
projeção pop. Total 9 12.930,73 19.221 1,49
Zona Rural sem
projeção pop. ARAQUARI 1 - - -
ZONA RURAL FORA 12 75.991,28 - 0,00
Zona Rural sem
projeção pop. Total 13 75.991,28 - 0,00
Total geral 141 112.211,02 492.101 4,39
2. CENÁRIOS
2.1 EIXOS DOS CENÁRIOS
Para o PMSB – Joinville – Água e Esgoto foram articulados dois fatores (“eixos”) que influem de
forma fundamental na magnitude e na localização das demandas de água e da geração de
esgotos urbanos:
As taxas de crescimento populacional, representando as diversas projeções do número de
consumidores do sistema da CAJ com cobertura universalizada para o horizonte do PMSB –
Joinville – Água e Esgoto, em 2035;
Os diferentes vetores de desenvolvimento regional identificados, que poderiam levar a
diferentes perfis de distribuição populacional em Joinville.
Este item descreve como esses fatores foram combinados de forma a produzir quatro cenários
que em comum contemplam uma mesma população total (número de consumidores do
sistema de abastecimento de água de Joinville) e se diferenciam pela distribuição populacional
no espaço regional e pelo ritmo de crescimento.
Foram feitas projeções populacionais para a região de Araquari conurbada com Joinville, uma
vez que em alguns cenários essa área tende a ter um crescimento acelerado.
2.2 CENÁRIOS DE CRESCIMENTO POPULACIONAL
2.2.1 Taxas de Crescimento Populacional
Na determinação das projeções populacionais a serem utilizadas pelos cenários deste Plano,
várias referências foram consultadas. Uma referência importante são as estimativas de
-16-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
população elaboradas pelo Plano Diretor de Drenagem Urbana – PDDU – da Bacia
Hidrográfica do Rio Cachoeira no Município de Joinville, que projetou algo como 750 mil
pessoas para o horizonte de 2035.
Na Nota Técnica que descreve a metodologia empregada no estudo populacional (951-PMJ-
PDC-NT-P001, de Agosto/2009 Rev. 0/C) a população final resulta da aplicação da taxa de
crescimento anual de 1,62% a.a., sendo decrescida à razão de 0,05% a.a. até o ano de 2020,
quando alcança a taxa vegetativa de crescimento de 1% a.a., estaciona e permanece com esta
taxa até o final do período de projeto.
Segundo a Nota Técnica, essas projeções refletiriam “o porte da cidade de Joinville que, como
todos os grandes pólos estaduais, ainda apresentam crescimento, mas não nos níveis
acentuados verificados nas décadas passadas. Joinville em especial justifica esta redução das
taxas de crescimento pelo elevado nível de desenvolvimento de sua população.”
No entanto, uma vez que o ritmo de crescimento populacional é um fator que foge ao controle
do sistema de saneamento da Joinville, a metodologia de cenários empregada exige que essa
premissa, tão fundamental para a definição das características do sistema, seja contraposta a
outras hipóteses, possibilitando a consideração de diferentes situações de crescimento na busca
da “estratégia robusta”.
Tais situações contrastantes foram levantadas em uma série de entrevistas com os
representantes dos órgãos de planejamento de Joinville, que com grande presteza e interesse
forneceram essas informações. O foco sai então da cidade e passa a se concentrar em
dinâmicas regionais oriundas de tendências estaduais e nacionais cujos vetores incidem sobre a
região norte catarinense.
2.2.2 Vetores de Desenvolvimento Regional
Embora exista realmente uma tendência perceptível da atenuação dos movimentos migratórios
ocorridos nas décadas de 70 e 80, que produziram taxas de crescimento acima de 6% a.a. em
diversas cidades de porte médio e grande no Brasil (6,45% em Joinville), existem ainda vetores
de migração interna em curso, mesmo em Santa Catarina, que poderiam contrastar com a
hipótese de “crescimento vegetativo”.
Tais forças não estão mais associadas ao chamado “êxodo rural” trazido com a mecanização da
agricultura, mas sim a novas ondas de desenvolvimento associadas aos investimentos em
infraestrutura portuária (São Francisco e Itapoá), logística (BR-101 em duplicação até o RS) e
industrial (corredor industrial de Jaraguá do Sul, Guaramirim, Araquari e São Francisco do Sul).
Ao mesmo tempo, enquanto pólo regional, Joinville vem percebendo tendências de crescente
adensamento nas regiões centrais e de mudança nos padrões de uso e ocupação do solo em
sua periferia. Ao norte (região de Pirabeiraba) e a oeste (bairros Vila Nova e Morro do Meio)
áreas de agricultura tradicional e de rizicultura vem sendo substituídas por empreendimentos
-17-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
industriais e conjuntos residenciais. Ao sul as áreas urbanas de Joinville se consolidam com
densidades crescentes e já existem áreas conurbadas com municípios vizinhos.
Joinville tem desenvolvido diversos planos urbanísticos de forma a se preparar para dar mais
agilidade ao seu já congestionado sistema viário, principalmente no eixo norte-sul. As diretrizes
existentes ainda seguem de forma geral o previsto no plano viário de 1973, mas recentemente
empresas se estabeleceram na região norte do eixo, onde as universidades UDESC e UNIVILLE
se localizam, respondendo por forte demanda de tráfego.
Já na região sul, novos e futuros empreendimentos, como a fábrica da GM e o campus UFSC,
projetam outro pólo gerador de tráfego, com deslocamentos norte-sul, fazendo surgir uma
valorização imobiliária.
A Prefeitura Municipal de Joinville, visando atender as questões da mobilidade sustentável
previstas na Política Nacional da Mobilidade e no Plano Diretor de Desenvolvimento
Sustentável do Município de Joinville (Lei Complementar Nº 261/2008), buscou em 2008 junto
ao Ministério das Cidades recursos previstos pelo programa PRÓ-TRANSPORTE, para a
execução de reestruturação viária objetivando a implantação de corredores exclusivos, faixas
exclusivas e faixas preferenciais para o Sistema Integrado de Transporte de Joinville no valor de
R$60 milhões.
Embora a BR-101 ainda se constitua em um importante eixo estruturador e condicionante do
desenvolvimento urbano da cidade, as novas diretrizes viárias constantes desse programa,
procuram consolidar o Eixo Norte-Sul como organizador dos fluxos locais, com impactos
diretos sobre as áreas ao norte e ao sul da cidade.
A Figura 2.1 resume graficamente as considerações acima mostrando, em escala regional, os
diversos vetores de desenvolvimento que poderiam no horizonte do PMSB – Joinville – Água e
Esgoto causar não só um ritmo mais acelerado de crescimento do número de consumidores do
sistema de abastecimento de água e de esgotamento sanitário de Joinville (residentes ou não),
como também modificações na distribuição populacional do município.
-18-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.1 - Vetores Regionais de Desenvolvimento
Estes “vetores de crescimento induzido” não foram considerados no PDDU, que se baseou em
tendências observadas no sistema de saúde de Joinville e que distingue entre usuários
residentes e não residentes o que permite uma boa estimativa da população residente, porém
não conseguiria captar dinâmicas que ocorrem fora desse sistema de atendimento.
Desta forma ficou evidente a necessidade de produzir projeções com outras hipóteses de
crescimento para poder contrastar com aquelas de “crescimento vegetativo”. Para balizar essas
projeções alternativas, uma vez que os resultados do censo de 2010 só estarão disponíveis
depois da conclusão deste relatório, foram utilizadas referências adicionais.4
2.2.3 Expansão Urbana com Densidades Constantes
A primeira referência partiu do fato de que existem três possíveis vias de crescimento
populacional em um determinado bairro ou região: a população cresce ou por aumento da
área ocupada (expansão), ou por aumento da densidade na mesma área (verticalização), ou
pelos dois movimentos simultaneamente, o que é mais comum.
4 Estas referências não foram produzidas com métodos demográficos ou estatísticos convencionais, mas só se tornaram possíveis depois da
montagem do banco de dados georreferenciado – o “cubo”.
-19-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
As informações georreferenciadas do cubo permitiram a simulação do crescimento
populacional considerando uma expansão das áreas urbanizadas atuais sobre as áreas passíveis
de urbanização dentro do município de Joinville (sem qualquer tipo de restrição ambiental ou
urbanística) com as mesmas densidades observadas hoje. A inspeção do tamanho da população
levou a um valor próximo a 875.000 habitantes (ou cerca de 17% a mais que o previsto pelo
PDDU).
Este tipo de expansão urbana pode ser visto como o limite inferior do potencial de ocupação
de uma determinada área, a que mantém os mesmos padrões de adensamento.
2.2.4 ZEE - Potencial de Ocupação
Já para a determinação do limite superior do potencial de ocupação foram realizadas
simulações partindo das classes de uso e ocupação do solo e das densidades populacionais
máximas e mínimas apresentadas como parâmetros característicos no Zoneamento Econômico
Ecológico do Plano de Gerenciamento Costeiro – ZEE, elaborado pela PMJ em 2007 e
atualizado em 2010 para aprovação junto à Secretaria de Administração do Estado de Santa
Catarina.
Para isto, todas as informações cartográficas do ZEE foram incorporadas aos bancos de dados
georreferenciados do “cubo” e cruzadas com as células de análise para permitir uma avaliação
comparativa. Alguns ajustes tiveram que ser feitos, principalmente nas ZRU – Zonas de Uso
Rural e nas ZUR – Zonas de Uso Restrito, uma vez que as bases não são as mesmas.
O Quadro 2.1 condensa os resultados da simulação das densidades características do ZEE, que
levaram a uma faixa do potencial de ocupação previsto pelo ZEE entre pouco mais de 1 milhão
de habitantes até 3 milhões de habitantes.
As Figuras 2.2 e 2.3 apresentam a superposição das zonas de uso e ocupação do solo, previstas
no ZEE, com as unidades de planejamento UPA e UPE, respectivamente.
-20-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.2 – Zonas de Uso e Ocupação do Solo – ZEE x UPA
-21-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.3 – Zonas de Uso e Ocupação do Solo – ZEE x UPE
-22-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
QUADRO 2.1 - SIMULAÇÃO DO POTENCIAL DE OCUPAÇÃO COM DENSIDADES
CARACTERÍSTICAS DO ZEE
Siglas Área
(km²)
Densidades Populacionais
Características (ZEE)
População Resultante das
Densidades Características do
ZEE
Georreferencia-
mento
Legenda
(Mapa)
Documento Plano
Gerenciamento Planilha
Densidade
Mínima
(hab/ha)
Densidade
Máxima
(hab/ha)
População
Mínima
População
Máxima
ZE-UFSC 1,28 - - - -
ZPP ZPP Zona de Preservação
Permanente 47,81 0 0 - -
ZRU ZR Zona de Uso Rural 205,25 10 20 205.250 410.500
ZU-APA 16,58 0 0 - -
ZUE-AL ZUE-AL Zona Especial de
Atividade Logística 7,45 0 0 - -
ZUE-AN ZUE-AN Zona Especial de Apoio
Náutico 2,83 0 0 - -
ZUE-IND ZUE-IND Zona de Uso Especial
Industrial 41,62 0 0 - -
ZUE-REV ZUE-REV_ Zona de Revitalização do
Rio Cachoeira 0,30 0 0 - -
ZUE-UC ZUE-UC Zona de Unidade de
Conservação 115,54 0 0 - -
ZUE-UC1 ZUE-UC 1 Zona de Unidade de
Conservação I 189,20 0 0 - -
ZUE-UC2 ZUE-UC 2 Zona de Unidade de
Conservação II 127,23 0 0 - -
ZUR ZUR Zona de Uso Restrito 195,19 10 15 195.190 292.785
ZU-AD ZU-AD Zona de Uso Urbano -
Alta Densidade 1,27 300 500 38.100 63.500
ZU-BD ZU-BD Zona de Uso Urbano -
Baixa Densidade 112,20 20 100 224.400 1.122.000
ZU-MD ZU-MD Zona de Uso Urbano -
Média Densidade 39,58 100 300 395.800 1.187.400
Total 1.103,33 1.058.740 3.076.185
Fonte: ZEE - Zoneamento Econômico Ecológico do Plano de Gerenciamento Costeiro – PMJ
2.2.5 População e Taxas de Crescimento Populacional dos Cenários
Na determinação da população total para os cenários do PMSB – Joinville – Água e Esgoto os
valores de referência do potencial de ocupação de Joinville, discutidos acima, foram
comparados com as taxas de crescimento populacional observadas para a região, baseadas em
registros históricos dos censos.
De acordo com as informações apresentadas na Nota Técnica do Estudo Populacional do
PDDU, a máxima taxa média anual de crescimento populacional em Joinville foi de 6,45% de
1970 a 1980. Desde então essas taxas vem decrescendo a cada década, sendo que de 2000 a
2008 situou-se em 1,89%.
A taxa média anual de crescimento considerada pelo PDDU seria de 1,57%, o que pode ser
considerado a mínima taxa de crescimento admissível para a região, supondo condições de
estabilidade e crescimento vegetativo. Segundo este ritmo de crescimento, a população a ser
atendida deveria se situar em torno de 750.000 pessoas em 2035, horizonte do PMSB –
Joinville – Água e Esgoto.
-23-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Por outro lado, contemplando as diferentes estimativas sobre o potencial de crescimento
populacional de Joinville (expansão urbana com densidades constantes e o potencial com
densidades características do ZEE), adotou-se então uma população de 1 milhão de
consumidores para o horizonte dos cenários deste PMSB – Joinville – Água e Esgoto em 2035,
o que leva a uma taxa de crescimento anual média de 2,66%, valor próximo à média das
décadas de 1980 e 1990. Este valor pode ser então considerado como a envoltória superior
das estimativas populacionais do PMSB – Joinville – Água e Esgoto.
Estes valores são comparados na Figura 2.4, que mostra também o registro histórico de
crescimento de Joinville desde 1960, bem como projeções populacionais para diversas taxas de
crescimento já observadas na história demográfica de Joinville.
Figura 2.4 – Projeções Populacionais para aos Cenários – Comparação
2.3 CENÁRIOS DE DISTRIBUIÇÃO POPULACIONAL
Considerando a hipótese de crescimento vegetativo e os novos vetores de desenvolvimento
descritos anteriormente, foram imaginados quatro cenários de distribuição populacional para o
PMSB – Joinville – Água e Esgoto de Joinville:
Cenário 1 – Crescimento populacional constante
Cenário 2 – Centralização e periferização
Cenário 3 – Polarização logística ao Sul
Cenário 4 – Polarização logística ao Sul e ao Norte
0
200.000
400.000
600.000
800.000
1.000.000
1.200.000
1.400.000
1.600.000
1.800.000
2.000.000
1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040
Anos
Po
pu
lação
(N
o.
de C
on
su
mid
ore
s)
1%
2%
3%
4%
5%
Crescimento Vegetativo (PDDU)
Estimativa PMJ
Projeção Cenários
-24-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Estes cenários contemplam conjuntos de informação e de tendências que foram recolhidas a
partir de entrevistas e conversas mantidas com representantes de órgãos da PMJ responsáveis
pelo planejamento da cidade e do sistema de abastecimento de água no decurso dos estudos
de cenários, bem como de estudos e projetos desenvolvidos pela administração municipal.
É importante deixar claro que todos os cenários contemplam a mesma população de 1 milhão
de habitantes, e o que os diferencia é a distribuição populacional. Isto deriva de uma
característica “atemporal” dos cenários, ou seja, dependendo do cenário de crescimento
populacional, ou da taxa de crescimento escolhida - crescimento vegetativo de 1,57% a.a. ou
novos vetores de desenvolvimento de 2,66% a.a. - o limite de 1 milhão de habitantes será
atingido, respectivamente, em 2053 ou em 2035.
As figuras 2.5 a 2.7 mostram os bairros afetados pelos vetores de distribuição populacional que
se diferenciam em cada cenário.
2.3.1 CENÁRIO 1 – Crescimento Proporcional Constante
O Cenário 1 – Crescimento Proporcional Constante – é um cenário de referência. Ele parte da
suposição que a distribuição populacional nos bairros de Joinville permaneça como esteve em
2008, apenas com um aumento da quantidade de pessoas em cada bairro, porém sempre de
forma proporcional.
A distribuição populacional utilizada para este cenário partiu das que foram produzidas no já
comentado estudo populacional do PDDU, a partir dos dados apresentados na Nota Técnica5.
As projeções foram baseadas em registros da Secretaria de Saúde e extrapolam os valores de
população em cada bairro com uma mesma taxa de crescimento a partir de 2008, mantendo a
distribuição populacional nos bairros de Joinville as mesmas.
Neste cenário não há mudanças de trajetória na evolução da ocupação espacial, e as
densidades populacionais aumentam proporcionalmente em todo o território. O ritmo de
crescimento populacional que melhor combina com este cenário seria o de “crescimento
vegetativo”, com a taxa de crescimento de 1,57% ao ano e população total de cerca de
750.000 pessoas em 2035, mas que poderia chegar a 1 milhão de pessoas caso se estendesse o
horizonte até 2053, sem qualquer alteração na distribuição populacional.
2.3.2 CENÁRIO 2 – Centralização e Periferização
Neste cenário, assim como nos cenários 3 e 4, foi considerado que o crescimento populacional
de Joinville seria acima do crescimento vegetativo, chegando a uma população total de 1
milhão de pessoas em 2035. Nestes cenários as forças que pressionariam o crescimento acima
do vegetativo estariam associadas a movimentos migratórios induzidos pelos vetores de
desenvolvimento regional já apresentados acima e em função do poder de atração que a
cidade de Joinville proporciona, devido à sua importância econômica no contexto norte
catarinense.
5 “ESTUDO POPULACIONAL 951-PMJ-PDC-NT-P001 Rev.0/C, de Agosto/2009 Rev. 0/C”.
-25-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.5 –Bairros Afetados pelo Cenário 2 – Centralização e Periferização
-26-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.6 – Bairros Afetados pelo Cenário 3 – Polarização Logística ao Sul
-27-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.7 – Bairros Afetados pelo Cenário 4 – Polarização Logística ao Sul e ao Norte
-28-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
No entanto, diferenciando-se dos outros cenários, no Cenário 2 o crescimento seria por um
adensamento do núcleo urbano já existente em Joinville e o surgimento de uma periferia não-
estruturada nos setores Norte, Sul e Oeste da cidade. Isso poderia ocorrer caso Joinville não
conseguisse se integrar ao desenvolvimento regional, e passasse a receber contingentes
migratórios sem uma reorganização da infraestrutura urbana.
Neste cenário a implantação do eixo Norte-Sul seria incipiente e atenderia somente ao tráfego
interno, este sendo caracterizado por movimentos pendulares radiais do tipo periferia – centro
– periferia. As densidades populacionais tenderiam a aumentar consideravelmente nos bairros
centrais, oriundas de uma dinâmica de verticalização. Já nas periferias ao sul, ao norte e a oeste
o crescimento da cidade se daria por uma expansão indiferenciada da mancha urbana.
Neste cenário o manancial do rio Piraí poderia ser afetado pela mudança dos padrões de uso
do solo (agricultura – urbanização), tendo sua qualidade comprometida e implicando uma
maior utilização dos mananciais ao Norte, ou a busca de outras opções na bacia do rio
Itapocuzinho, com transposições onerosas.
2.3.3 CENÁRIO 3 - Polarização Logística ao Sul
Enquanto que os cenários 1 e 2 contemplam situações em que as dinâmicas de crescimento da
cidade são oriundas de processos internos à cidade, como o processo de centralização e
periferização, os cenários 3 e 4 contemplam fluxos populacionais influenciados por dinâmicas
externas ao território de Joinville, como por exemplo a profunda transformação dos padrões de
uso e ocupação do solo, bem como de adensamento populacional, que deverá ocorrer
associado à implantação de infraestrutura logística ao sul e ao norte de Joinville.
Como já discutido, ao sul as intervenções estruturantes ocorrerão por consequência do impacto
da consolidação de um eixo industrial e logístico que inclui Jaraguá do Sul, Guaramirim,
Schroeder, Araquari e São Francisco, bem como da implantação do futuro campus regional da
UFSC. Este cenário difere dos anteriores no sentido de uma maior estruturação urbana e uma
dinâmica menos centralizada em Joinville, porém mantido o seu papel de pólo regional, com
uma maior intensidade de fluxos sul – centro – sul.
No que tange ao sistema de saneamento, este cenário é o que apresenta o maior deslocamento
do centro de massa da demanda para o Sul, com implicações estratégicas importantes. Uma
vez que os mananciais do Sul (Piraí, Itapocuzinho e Itapocu) deverão estar sob pressão por
conta da dinâmica industrial e logística naquela região, o compartilhamento desses recursos
hídricos com outros municípios implicará situações complexas de negociação, envolvendo
diversas agências e até o governo estadual.
A limitação do uso dos mananciais ao Sul pode vir a implicar maior utilização dos mananciais
ao Norte (Cubatão, Pirabeiraba e Três Barras), exigindo grandes adutoras que cruzem a cidade
de Norte a Sul, para atender as crescentes demandas ao Sul. Esta é talvez a decisão estratégica
de maior impacto no sistema de saneamento de Joinville.
-29-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
A Figura 2.8 mostra o centro de massa (ou “CG - centro de gravidade”) da demanda em cada
cenário, calculadas com base nos CGs das células do “cubo”, na distribuição populacional, no
tipo de consumo específico adotado em cada área e na estimativa de perdas. Nela se observa
que para todos os cenários o CG é deslocado para o Sul, sendo que no Cenário 3 o
deslocamento é o maior.
Figura 2.8 – Centros de Massa da Demanda nos Cenários
2.3.4 CENÁRIO 4 - Polarização Logística ao Sul e ao Norte
Neste cenário o papel de pólo regional seria consolidado, porém a dinâmica caracterizaria uma
região metropolitana ampla e multipolarizada, ao contrário dos cenários anteriores. Este
cenário pode ser visto como uma evolução do Cenário 3 (polarização logística ao Sul),
podendo ocorrer na sua sequência, mas também concomitantemente. Como já observado,
esses fatores estão fora do controle do sistema de saneamento do município.
Ao norte a dinâmica seria aderente à implantação do Porto de Itapoá e sua infraestrutura
logística associada, fazendo com que toda a faixa da BR101, desde Garuva, venha a passar por
transformações que implicarão maiores densidades de ocupação, bem como mudanças
profundas no padrão de uso e ocupação do solo.
Neste cenário, bem como no Cenário 3 cujas dinâmicas estariam associadas ao cenário de
crescimento populacional mais acelerado, a necessária infraestrutura viária que permitiria
Joinville se beneficiar dos vetores de desenvolvimento regional estaria implantada. Os fluxos de
transporte se caracterizariam não só como movimentos radiais tradicionais, mas também
2008 E CENÁRIO 1 - CRESCIMENTO PROPORCIONAL
CONSTANTE
CENÁRIO 2 - CENTRALIZAÇÃO E PERIFERIZAÇÃO
CENÁRIO 4 - POLARIZAÇÃO LOGÍSTICA AO SUL E AO NORTE
CENÁRIO 3 - POLARIZAÇÃO LOGÍSTICA AO SUL
-30-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
permitiriam uma integração com os fluxos regionais, potencializando a sua dinâmica e
viabilizando outros espaços que não somente os centrais.
Os riscos que este cenário traz para o sistema de abastecimento de água, além dos já
comentados no Cenário 3, estão associados também ao desenvolvimento mais intenso da
região norte de Joinville, seguindo as vias já abertas em Pirabeiraba e Dona Francisca. A
expansão urbana nestas áreas pode vir a comprometer a qualidade de água das bacias dos rios
Cubatão, Pirabeiraba e Três Barras, que passam a ser vistos como mananciais estratégicos para
a região uma vez que os mananciais ao Sul (Piraí, Itapocuzinho e Itapocu) também deverão
estar sob pressão por conta dos mesmos vetores de desenvolvimento naquela região.
2.4 POPULAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO POPULACIONAL NOS CENÁRIOS
O Quadro 2.2 mostra a população total e a distribuição populacional em cada um dos cenários
desenvolvidos, por UPA – Unidade de Planejamento de Água. Para efeito de comparação, são
mostrados também os valores para o ano de 2008 e os valores de referência na projeção do
PDDU, a de expansão homogênea e a população potencial do ZEE. A Figura 2.9 mostra os
mesmos valores da tabela de forma gráfica, para facilidade de comparação, enquanto as
demais figuras utilizam a base cartográfica do estudo para mostrar a distribuição populacional
por UPA no município de Joinville.
QUADRO 2.2 - POPULAÇÃO TOTAL E DISTRIBUIÇÃO POPULACIONAL EM CADA UM DOS
CENÁRIOS, POR UPA
UPA População
2008
População
Referência
PDDU
Pop.
Potencial
Ocupação
Homogênea
População
Cenário 1
População
Cenário 2
População
Cenário 3
População
Cenário 4
População
potencial
ZEE
ALFA 39.734 60.154 110.674 80.743 88.764 60.573 60.505 196.652
RES-R00 28.263 42.787 44.380 57.432 57.956 65.544 61.856 183.705
RES-R01 69.098 104.608 92.337 140.413 104.643 104.608 104.608 56.845
RES-R02 63.977 96.856 115.850 130.008 146.250 128.152 155.207 294.271
RES-R03 10.800 16.351 16.236 21.947 17.853 19.159 18.704 18.617
RES-R04 52.724 79.820 90.701 107.141 113.202 142.234 132.119 180.241
RES-R05 22.447 33.983 51.497 45.615 52.067 33.983 34.011 50.305
RES-R06 21.670 32.806 47.354 44.035 41.011 39.857 60.156 50.949
RES-R07 65.920 99.798 88.138 133.957 131.817 99.798 100.263 65.967
RES-R11 42.078 63.703 84.358 85.507 97.602 127.083 116.811 217.232
RES-R12 75.391 114.135 133.924 153.201 148.833 179.009 155.761 87.431
Total 492.101 745.000 875.449 1.000.000 1.000.000 1.000.000 1.000.000 1.402.214
-31-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.9 – Distribuição Populacional nos Cenários por UPA
39.734 60.154110.674
80.743 88.764 60.573 60.505
196.652
28.26342.787
44.38057.432 57.956
65.544 61.856
183.705
69.098
104.608
92.337 140.413 104.643104.608 104.608
56.845
63.977
96.856
115.850
130.008146.250
128.152 155.207
294.271
10.800
16.351
16.236
21.947 17.853
19.15918.704
18.617
52.724
79.820
90.701
107.141 113.202142.234
132.119
180.241
22.447
33.983
51.497
45.615 52.06733.983 34.011
50.305
21.670
32.806
47.354
44.035 41.01139.857
60.156
50.949
65.920
99.798
88.138
133.957 131.817
99.798100.263
65.967
42.078
63.703
84.358
85.507 97.602
127.083116.811
217.232
75.391
114.135
133.924
153.201 148.833179.009 155.761
87.431
-
500.000
1.000.000
1.500.000
População 2008 POPULAÇÃO
REFERÊNCIA PDDU
Pop Potencial
Ocupação
homogênea
POPULAÇÃO
CENÁRIO 1
POPULAÇÃO
CENÁRIO 2
POPULAÇÃO
CENÁRIO 3
POPULAÇÃO
CENÁRIO 4
População Potencial
ZEE
Po
pu
laçã
o (
no
. d
e c
on
su
mid
ore
s)
RES-R12
RES-R11
RES-R07
RES-R06
RES-R05
RES-R04
RES-R03
RES-R02
RES-R01
RES-R00
ALFA
Distribuição
populacional
idêntica à de 2008
CENÁRIOS PARA 1 MILHÃO DE HABITANTES EM 2035
-32-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.10 – Distribuição Populacional por UPA – Ano 2008
-33-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.11 – Distribuição Populacional por UPA – Referência PDDU
-34-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.12 – Distribuição Populacional por UPA – Potencial Ocupação Homogênea
-35-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.13 – Distribuição Populacional por UPA – Potencial ZEE
-36-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.14 – Distribuição Populacional por UPA – Cenário 1
-37-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.15 – Distribuição Populacional por UPA – Cenário 2
-38-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.16 – Distribuição Populacional por UPA – Cenário 3
-39-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 2.17 – Distribuição Populacional por UPA – Cenário 4
-40-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
3. ANÁLISE DO IMPACTO DOS CENÁRIOS
Uma vez estabelecidos os cenários de distribuição populacional e de taxas de crescimento,
neste item são analisados os impactos desses cenários sobre o balanço quantitativo e qualitativo
para os sistemas de abastecimento de água e de esgotamento sanitário de Joinville.
3.1 BALANÇO HÍDRICO QUANTITATIVO
O balanço hídrico quantitativo se concentra no equilíbrio entre a demanda de água do sistema
de abastecimento e a disponibilidade hídrica nas captações superficiais existentes e projetadas,
uma vez que conforme demonstrado a seguir no subitem 3.1.3.1 o uso de manancial
subterrâneo para abastecimento público não tem sido alternativa viável para equacionamento
das demandas urbanas de água no município de Joinville.
3.1.1 Avaliação das Perdas Físicas e Perdas Aparentes
De acordo com os dados apresentados no Relatório RA-046, deste PMSB – Joinville – Água e
Esgoto, a série histórica recente dos volumes mensais de produção e o consumo micromedido
leva a estimar um coeficiente de perdas consideravelmente alto. O consumo micromedido
médio no período entre janeiro/09 e abril/10 foi da ordem de 890,22 L/s, enquanto que a
produção média foi de 1.624,67 L/s. O índice de perdas médio ao longo da série flutua entre
um mínimo mensal de 41,1% e máximo mensal de 50,4%. A média anual foi de 45,23%.
Esse índice de perda de água na distribuição constitui-se de duas partes: uma parte,
aproximadamente cerca de 60% do valor total, corresponderia às perdas físicas e outra, de
cerca de 40%, às perdas aparentes.
As perdas físicas, como as que ocorrem por vazamentos e outros problemas técnicos ou de
manutenção da rede física, foram estimadas em 27,14% da produção, levando a um valor
médio de 440,67 L/s na série acima. A redução dessas perdas requer muitos investimentos e
pode ser necessária em locais com problemas de distribuição, ou ainda para reduzir o risco em
situações mais críticas de balanço hídrico.
A outra parte das perdas são perdas aparentes, ou perdas contábeis, causadas por ineficiências
no processo de medição e cobrança do consumo, fraudes e furtos de água (os “gatos”). As
perdas aparentes médias na série acima foram estimadas em 18,09% da produção, ou
293,78 L/s.
Considerando esses valores acima, tem-se que o consumo efetivo médio do sistema de
abastecimento de Joinville no período da série estudada seria da ordem de 1.184,00 L/s, o que
representa para a população atendida de 469.930 habitantes um per capita de consumo
efetivo da ordem de 218 l/hab.dia.
6 RELATÓRIO RA-04 – DIAGNÓSTICO SETORIAL: ABASTECIMENTO DE ÁGUA, 1022-PMJ-PMS-RT-P005 de Junho/2010, Rev. 0/A.RA-04
(Quadro 5.1)
-41-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
3.1.2 Avaliação do Consumo Médio Diário
A demanda do sistema é definida como o somatório do consumo medido das diversas classes
de usuários/consumidores do sistema de abastecimento, acrescido das perdas físicas e
aparentes nos subsistemas de captação, adução e distribuição.
Para a estimativa do consumo efetivo (consumo medido mais as perdas aparentes) utilizou-se
um modelo simples baseado em diversos índices característicos de consumo per capita (L/hab
dia).
Estes, por sua vez, são valores utilizados em estudos de planejamento de localidades de porte
similar ao de Joinville (valores variando entre 150 e 300 L/hab.dia7), e representam o consumo
efetivo médio diário de classes de consumidores que foram relacionados com as classes de uso
do solo identificadas pelo ZEE, mostradas no Quadro 3.1.
QUADRO 3.1 - CONSUMOS ESPECÍFICOS CARACTERÍSTICOS NAS CLASSES DE USOS DO SOLO
DO ZEE
Georreferenciamento ZEE Legenda (Mapa
ZEE)
Classe de Uso do Solo do Plano de Gerenciamento
Costeiro
Consumo Potencial
Percapita Efetivo Médio
Diário (L/hab dia)
ZE-UFSC 250
ZPP ZPP Zona de Preservação Permanente 0
ZRU ZR Zona de Uso Rural 100
ZU-APA 0
ZUE-AL ZUE-AL Zona Especial de Atividade Logística 250
ZUE-AN ZUE-AN Zona Especial de Apoio Náutico 250
ZUE-IND ZUE-IND Zona de Uso Especial Industrial 250
ZUE-REV ZUE-REV_ Zona de Revitalização do Rio Cachoeira 0
ZUE-UC ZUE-UC Zona de Unidade de Conservação 0
ZUE-UC1 ZUE-UC 1 Zona de Unidade de Conservação I 0
ZUE-UC2 ZUE-UC 2 Zona de Unidade de Conservação II 0
ZUR ZUR Zona de Uso Restrito 100
ZU-AD ZU-AD Zona de Uso Urbano - Alta Densidade 200
ZU-BD ZU-BD Zona de Uso Urbano - Baixa Densidade 200
ZU-MD ZU-MD Zona de Uso Urbano - Média Densidade 200
Esses valores-índice representam um “consumo potencial” e incorporariam alguns tipos de
consumo que são normalmente difíceis de determinar:
O consumo realizado por populações flutuantes, que não possuem domicílio em Joinville,
mas que se utilizam da estrutura da cidade, uma vez que ela é um pólo regional
importante;
Uma “demanda reprimida”, já identificada pela CAJ porém não quantificada, caracterizada
por consumidores que se abastecem de forma irregular, ou errática, do sistema existente,
através, por exemplo, de caminhões pipa ou outras formas de comércio de água que
escapam ao controle da CAJ;
7 VON SPERLING, M. Introdução à Qualidade das Águas e ao Tratamento dos Esgotos Vol.1. Belo Horizonte, UFMG, 1995.
-42-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Uma evolução natural do padrão de consumo da sociedade em geral, admitindo que no
horizonte do PMSB – Joinville – Água e Esgoto o consumo individual possa ter crescido na
medida em que cresce a renda e são incorporados novos usos ao estilo de vida.
O consumo efetivo de cada célula do “cubo” foi calculado com base na população projetada
na célula, em cada cenário, multiplicada pelo índice característico de consumo para a classe de
uso do solo da célula. Considerou-se que todos os usos estariam representados por esses
índices característicos. Além disso, foram feitas as seguintes considerações:
1) Como já discutido anteriormente, embora todos os cenários contemplem a mesma
população total de 1 milhão de consumidores, eles diferem entre si na distribuição
populacional e no tipo de ocupação de alguns conjuntos de células, com a consequente
variação do índice de consumo específico;
2) A população projetada de 1 milhão de pessoas se refere ao número de consumidores da
CAJ (efetivos ou potenciais), e incluem a população urbana e rural de Joinville. Isto vale
para todos os cenários;
3) As projeções de consumo partem de um valor do consumo efetivo per capita avaliado
anteriormente, correspondente a 500.000 consumidores (2009/2010), e evoluiriam para
realizar seu potencial de consumo de acordo com os índices específicos previstos no
Quadro 3.1;
4) O consumo é sempre calculado prevendo um “fornecimento universalizado”, visto que é
uma situação potencial.
5) Para efeito de comparação entre os cenários, considerou-se que as perdas físicas e as
perdas aparentes ficariam constantes ao longo da projeção, e idênticas às determinadas
para o período 2009-2010, muito embora já estejam em andamento ações para redução
das perdas previstas no “Acordo de Melhoria de Desempenho” estabelecido entre a CAJ e
o Ministério das Cidades.
6) Essas ações serão consideradas nas estratégias de intervenções de curto, médio e longo
prazo, objeto do RA-07 – Plano de Ação.
O Quadro 3.2 e a Figura 3.1 mostram os valores dos consumos médios efetivos para cada
cenário em cada UPA – Unidade de Planejamento de Água e por sistema produtor de água.
Para efeito de comparação são mostrados também os valores de consumos médios efetivos
para a situação de partida - 2009-2010.
-43-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
QUADRO 3.2 - CONSUMO MÉDIO EFETIVO POR SISTEMA PRODUTOR E POR UPA EM CADA
CENÁRIO (L/S)
SISTEMA UPA REFERENCIAL * CENÁRIO 1 CENÁRIO 2 CENÁRIO 3 CENÁRIO 4
CUBATÃO RES-R01 173,25 363,92 271,20 271,12 271,12
RES-R02 165,91 348,51 411,97 362,69 441,53
RES-R03 24,19 50,80 43,83 47,61 46,29
RES-R04 118,07 248,01 313,66 401,67 372,40
RES-R06 53,53 112,45 107,52 104,18 174,06
RES-R07 169,18 355,37 357,14 264,75 266,10
RES-R11 87,92 184,67 239,36 367,72 338,00
RES-R12 177,55 372,95 388,79 472,02 413,54
CUBATÃO Total 969,59 2.036,68 2.133,47 2.291,74 2.323,03
PIRAÍ RES - ALFA 88,98 186,91 205,47 140,70 140,50
RES-R00 63,29 132,95 154,44 178,13 167,46
RES-R05 62,14 130,52 148,98 97,24 97,32
PIRAÍ Total 214,41 450,37 508,89 416,06 405,28
Total geral 1.184,00 2.487,05 2.642,36 2.707,80 2.728,31
(*) Situação de Partida - 2009/2010 (população atendida igual a 469.930 habitantes)
Figura 3.1 – Consumo Efetivo Médio Diário nas UPAs em cada Cenário
Com relação aos valores apresentados no Quadro 3.2 cabe ressaltar que as áreas a serem
atendidas pelos novos reservatórios R-8 – Bom Retiro e R-10 – São Marcos estão contempladas
na UPA RES R02 – Santo Antônio e UPA RES – Alfa – Glória, respectivamente.
A demanda da área conurbada de Araquari, atualmente atendida através da UPA RES-R11 –
Boehmerwald, foi aqui tratada como um grande consumidor especial para se observar
tendências, embora os valores sejam relativamente baixos. Existe um macro-medidor próximo
à Rua Conrado André da Silva na divisa dos dois municípios que abastece toda a área
88,98186,91 205,47
140,70 140,5063,29
132,95154,44
178,13 167,46173,25
363,92 271,20271,12 271,12
165,91
348,51 411,97362,69 441,53
24,19
50,80 43,83
47,6146,29
118,07
248,01313,66
401,67372,40
62,14
130,52
148,98 97,2497,32
53,53
112,45
107,52104,18
174,06
169,18
355,37
357,14
264,75
266,10
87,92
184,67
239,36
367,72
338,00
177,55
372,95
388,79 472,02413,54
1.184,00
2.487,05
2.642,362.707,80 2.728,31
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
2010 (500.000 hab.) CENÁRIO 1 CENÁRIO 2 CENÁRIO 3 CENÁRIO 4
Co
nsu
mo
Efe
tivo
Méd
io D
iári
o (
L/s
)
RES-R12
RES-R11
RES-R07
RES-R06
RES-R05
RES-R04
RES-R03
RES-R02
RES-R01
RES-R00
ALFA
TOTAL
-44-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
recentemente urbanizada até a BR-280. Foi informado que a demanda média nessa área é de
aproximadamente de 15 L/s, beneficiando 2.928 economias (8.513 habitantes).
Nos cenários, o consumo de Araquari pode chegar a representar, no máximo, cerca de 20% do
consumo da UPA RES-R11, conforme mostrado a seguir.
Projeção populacional:
Cenário 1 = 17.299 habitantes
Cenário 2 = 19.746 habitantes
Cenário 3 = 25.711 habitantes
Cenário 4 = 23.633 habitantes
Projeção do consumo efetivo:
Cenário 1 = 15,02 l/s
Cenário 2 = 45,71 l/s
Cenário 3 = 74,39 l/s
Cenário 4 = 68,38 l/s
3.1.3 Disponibilidade Hídrica
3.1.3.1 Mananciais estudados
Existem poucas informações a respeito do potencial hídrico dos aquíferos subterrâneos no
município de Joinville. O estudo desenvolvido no âmbito da Bacia Hidrográfica do Rio Cubatão
- BHRC8 as reservas de água subterrânea eram divididas em aquífero livre e cristalino, segundo
Gonçalves.
Com relação aos poços rasos foi verificado que a grande demanda por poços rasos para
exploração do aquífero livre ou freático se deu nas décadas de 1970 e 80, quando foram
perfurados 48% dos poços cadastrados, cujas profundidades mostraram um predomínio entre
2,1 e 4,0 metros.
A maior parte dos poços rasos era utilizada principalmente para abastecimento doméstico
(48%), enquanto um percentual significativo se apresentava sem uso (19%). O uso ocasional
(quando faltava água da rede) aparecia em terceira colocação, com 17%.
O aquífero cristalino da região de Joinville é fornecedor de vazões baixas, sendo que a vazão
média dos poços profundos cadastrados até 1995 era de 6,4 m3
/h e que, dos 77 poços que
possuíam controle da vazão, 45% apresentaram produção inferior a 3m3
/h; além disso, 25%
8 Diagnóstico e Prognóstico das Disponibilidades e Demandas Hídricas do Rio Cubatão do Norte - Joinville – Santa Catarina – UNIVILLE –
2006
-45-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
dos poços profundos perfurados no município de Joinville tinham fornecido vazões menores
que 1,0 m3
/h, havendo alguns poços secos.
Notava-se uma maior concentração de poços profundos no Distrito Industrial, situado na sub-
bacia do Rio do Braço. Essa proximidade entre os poços estava causando uma sobrecarga local
no aquífero cristalino. Muitos dos poços situados nessas áreas vinham reduzindo a sua vazão
em até 50% nos últimos anos.
As análises bacteriológicas de água feitas em poços rasos revelaram que 84,7% apresentavam
água inadequada para o consumo, 9,4% apresentavam água adequada mediante o tratamento
e 5,4% eram boas para o consumo. A microbacia do Rio Mississipi apresentou poluição física,
química e biológica nas águas do aquífero.
As águas subterrâneas do sistema cristalino de Joinville foram caracterizadas como cristalinas
sem cor aparente, inodoras, com temperaturas oscilando entre 19°C e 21°C e turbidez média
de 2,5 e 3 NTU. Quanto as propriedades químicas foram enquadradas como águas minerais
mistas e águas alcalinas bicarbonatos.
Esse panorama de utilização dos recursos hídricos subterrâneos tanto sob o aspecto
quantitativo quanto sob o aspecto qualitativo não recomenda admitir a exploração extensiva
do manancial subterrâneo para uso de abastecimento público especialmente na área urbana.
Para atendimento de comunidades rurais seu aproveitamento poderá ser considerado tendo
em conta as condições locais.
Sendo assim foram estudados mananciais superficiais para atendimento das demandas
associadas aos sistemas produtores atuais tendo como prioridade a manutenção das atuais
captações nos rios Cubatão e Piraí.
Para atender aos objetivos do presente estudo foram desenvolvidos procedimentos
simplificados e uniformes de cálculo da disponibilidade hídrica de forma a subsidiar o balanço
da Oferta x Demanda estabelecida em cada cenário estudado.
Os estudos identificados e que abordaram o tema disponibilidade hídrica foram os seguintes:
Diagnóstico e Prognóstico das Disponibilidades e Demandas Hídricas do Rio Cubatão do
Norte – Joinville – Santa Catarina (UNIVILLE, 2006);
Relatório Técnico Preliminar do Plano Diretor do Sistema de Abastecimento de Água de
Joinville elaborado pela SERENCO – Serviços de Engenharia Consultiva Ltda. (SERENCO –
1983);
Plano de Drenagem Urbana da Bacia Hidrográfica do rio Cachoeira (Consórcio –
Engecorps, Hidrostudio e BRLi – Formulação de Cenário, Diagnóstico e Prognóstico – em
andamento);
-46-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Regionalização de Vazões das Bacias Hidrográficas Estaduais do Estado de Santa Catarina
Volume 1 – Texto (Consórcio – Engecorps, Tetraplan, Lacaz Martins – Estudo dos
Instrumentos de Gestão de Recursos Hídricos para o Estado de Santa Catarina e Apoio para
sua Implementação – 2006).
Não foram identificados estudos no âmbito da Bacia do rio Itapocu.
Os cálculos constantes neste relatório tomaram como referência o estudo de regionalização de
vazões por se apresentar com informações consistentes e abranger todas as bacias envolvidas
pelo PMSB – Água e Esgoto de Joinville. Esse estudo ao contrário dos demais determinou
vazões de estiagem necessárias quando se considera o dimensionamento de sistemas de
abastecimento público.
Os relatórios referentes ao Plano de Drenagem Urbana da Bacia Hidrográfica do rio Cachoeira
– PDDU apresentam vazões de cheias no âmbito da Bacia do rio Cachoeira sem se ater à
determinação de vazões de estiagem.
Do estudo da SERENCO foram referenciados os pontos de captação estudados à época (1983)
tendo sido traçadas as bacias de drenagem à montante de cada ponto e determinadas as
respectivas áreas de drenagem tendo sido constatada pequenas diferenças em relação aos
valores apresentados no mesmo.
O Diagnóstico e Prognóstico das Disponibilidades e Demandas Hídricas do rio Cubatão do
Norte – Joinville - Santa Catarina, apresenta um amplo estudo de precipitações médias e
vazões médias, mas é insuficiente na determinação de vazões de permanência e vazões de
estiagem.
Não houve a necessidade de informações de campo devido o estudo de regionalização de
vazões ser muito recente (2006). Visitas de campo para determinação de vazões seriam
necessárias na ausência de informação. Em estudos de macroplanejamento é possível através
de correlações entre postos pluviométricos e fluviométricos e de modelos chuva vazão recriar
séries de vazões para os pontos de interesse.
O estudo de regionalização analisou ao todo 443 postos pluviométricos no estado de Santa
Catarina tendo considerado como válidos um total de 234 postos. Foram utilizados também
221 postos fluviométricos, dos quais 89 foram aproveitados.
Com isso este relatório apresenta bons parâmetros para gestores e tomadores de decisão no
que compete ao planejamento da disponibilidade hídrica do município de Joinville, ressaltando
que para projetos mais detalhados, há a necessidade de detalhamento dos estudos
hidrológicos.
O estudo de regionalização de vazão objetiva criar regiões homogêneas hidrologicamente
fazendo com isso a padronização de critérios de obtenção das informações básicas e dos
resultados obtidos. A regionalização de vazão possibilita, através de cálculos simplificados, com
variáveis de fácil obtenção, obter vazões médias, vazões de estiagem e vazões de cheias.
-47-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Foram adotados procedimentos baseados em regionalizações das curvas de duração das vazões
em locais existentes e potenciais para a instalação de captações de água bruta. A Figura 3.2
mostra esquematicamente a localização dos pontos considerados para a avaliação da
disponibilidade hídrica regional.
3.1.3.2 Vazão média de longo termo
Para a determinação das vazões críticas foi utilizada a regionalização de vazões sendo
necessária a obtenção da vazão média de longo termo, caracterizada pelas variáveis
hidrológicas: área de drenagem e precipitação média anual.
Para a obtenção da área de drenagem foram utilizadas bases cartográficas na escala de
1:100.000 por se tratar da base adotada no estudo de regionalização e de onde foram
calibradas as informações.
A determinação da precipitação média anual utiliza-se o método das Isoietas onde:
onde:
=Precipitação média anual (mm);
=Área de drenagem do ponto de interesse (km²);
= área i-ésima entre as isoietas limitantes i-ésimas das subáreas.
Foi constatada a existência de uma região homogênea que abrange todos os pontos de
captação estudados para a determinação da vazão média de longo termo (Qmlt) sendo a
região M3, do referido estudo, caracterizada pela equação:
onde:
- Vazão média de longo termo (m³/s);
- Precipitação média anual (mm);
- Área de drenagem (km²).
-48-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 3.2 –Pontos de Captação Existentes e Potenciais
-49-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
A Figura 3.3 reproduz o mapa de isoietas do estudo de regionalização.
3.1.3.3 Vazão de permanência
Para a determinação da vazão de permanência nos pontos de captação estudados foram
utilizadas informações das regiões homogêneas hidrologicamente: a região I compreendida
principalmente pela bacia do rio Cubatão e a região VIII pela bacia do rio Itapocu.
A Figura 3.4 apresenta a localização dos pontos estudados como possíveis mananciais e suas
respectivas regiões homogêneas de correlação com o fator KP que representa a relação que a
vazão de permanência tem com a vazão média de longo termo do ponto de estudo. Para a
determinação das vazões de permanência utiliza-se a equação:
onde:
- Vazão de permanência (m³/s);
– Relação entre vazão de permanência associada a vazão de longo termo
- Vazão média de Longo Termo (m³/s).
No Quadro 3.3 estão apresentados os valores de KP para cada região homogênea considerada.
QUADRO 3.3 - VALORES DE KP POR REGIÃO HOMOGÊNEA
Permanência (%)
Região I Região VIII
Qperm/Qmlt Qperm/Qmlt
5 1,94 2,24
10 1,66 1,88
15 1,48 1,63
20 1,35 1,45
25 1,25 1,31
30 1,16 1,20
35 1,08 1,09
40 1,02 1,00
45 0,96 0,93
50 0,90 0,85
55 0,84 0,78
60 0,80 0,71
65 0,74 0,65
70 0,69 0,58
75 0,64 0,52
80 0,59 0,46
85 0,53 0,39
90 0,48 0,34
95 0,42 0,27
98 0,36 0,21
100 0,26 0,11
-50-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 3.3 – Isoietas do Estudo de Regionalização
-51-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 3.4 – Regiões Homogêneas de Permanência
-52-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
A Figura 3.5 apresenta a curva de permanência adimensional para as duas regiões região I e
região VIII do estudo de regionalização. Assim pode-se dizer que todas as vazões de
permanência estudadas seguem o comportamento de uma das curvas de permanência,
bastando neste caso apenas saber a vazão de longo termo do ponto.
Figura 3.5 – Curva Adimensional de Permanência de Vazão
Na sequência são apresentadas as curvas de permanência para a região I e para a região VIII
aplicando-se as curvas adimensionais com as respectivas vazões médias para os pontos. A
Figura 3.6 apresenta as vazões de permanência da região I e a Figura 3.7 apresenta as vazões
de permanência da região VIII. Nessas figuras cada série representa um ponto de captação.
-53-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 3.6 –Vazão de Permanência nas Seções de Captação 1 a 7 - Região Hidrológica Homogênea I
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
30,000
35,000
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Vaz
ão (
m³/
s)
Permanência do Tempo (%)
Curva de Permanência de Vazão - Região I
1-Rio Cubatão - Salto 1
2 - Rio Quiriri - Confl. Cubatão
3-Rio Cubatão - Seção 3 P. Quiriri
4 -Rio Cubatão - Captação da CAJ
5-Rio Lindo
6-Rio Pirabeiraba
7-Rio Três Barras
-54-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 3.7 – Vazão de Permanência nas Seções de Captação 8 a 17 - Região Hidrológica Homogênea VIII
0,000
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
60,000
70,000
80,000
90,000
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Vaz
ão (
m³/
s)
Permanência (%)
Curva de Permanência de Vazão - Região VIII
8-Captação do Rio Piraí
9-Captação antiga do Rio Piraí
10-Rio Piraí - Confl. Rio do Salto
11-Rio Mutucas
12-Rio Piraí - Confl. Rio Piraizinho
13-Rio Itapocuzinho
14-Usina Bracinho
15-Rio Itapocuzinho - Foz
16-Rio Itapocu - Montante de Jaraguá do Sul
17-Rio Itapocu - Jusante de Jaraguá do Sul
-55-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
3.1.3.4 Vazão de estiagem
A vazão de estiagem ocorre nos períodos de seca do ano hidrológico para a área de interesse,
podendo ser nula se não houver vazão de base oriunda de aquíferos ou com valores reduzidos
em relação a média devido só haver fornecimento através recursos subterrâneos.
Foi adotada para vazão de estiagem a vazão de 7 dias de estiagem para um período de retorno
de 10 anos. Os pontos de captações estudados encontram-se na região M7-4 do estudo de
regionalização. A vazão mínima anual de 7 dias consecutivos é determinada a partir da média
aritmética de 7 dias consecutivos considerando-se o menor valor de cada ano hidrológico para
compor a série. A vazão mínima anual de 7 dias consecutivos é obtida a partir da equação:
onde:
= Vazão mínima da média de 7 dias (m³/s);
= Área de drenagem (km²);
Com a vazão mínima anual de 7 dias consecutivos determinada é possível determinar o valor
da vazão mínima para o período de retorno desejado, sendo usual utilizar-se para vazões de
estiagens o período de recorrência de 10 anos obtendo-se a vazão conhecida como Q7,10
através da equação:
onde:
=Vazão mínima de 7 dias de estiagem com período de recorrência de 10 anos;
=Vazão mínima de 7 dias consecutivos
=Relação entre a e a , para região I apresenta valor de 0,59 e para a
região VIII apresenta valor de 0,49.
3.1.3.5 Adequação dos resultados
O estudo de regionalização de vazões do estado de Santa Catarina é válido para bacias de
drenagem com áreas superiores a 124 km², sendo assim os valores de vazões obtidos para
áreas inferiores a essa área tendem a ser superestimados. Devido a essa limitação do estudo foi
adotada proposta apresentada pelo professor Rubem La Laina Porto à Agência Nacional de
Água (ANA) para determinação de vazões de pequenas áreas para no âmbito do estudo: “Atlas
do Abastecimento de Água – Complementação para o Brasil”.
-56-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
A metodologia considera a adoção da menor área de drenagem dos estudos existentes para a
região. Na sequência propõe a criação de uma circunferência de mesma área no ponto de
captação. Com essa nova área são calculados os parâmetros necessários, obtendo-se, por
proporcionalidade de área, a vazão para a área de drenagem real do ponto.
Em resumo para a região em estudo cria-se uma circunferência no ponto de interesse (ponto
de captação) criando assim uma circunferência com área de 124 km².
Com o desenho desta circunferência calcula-se a precipitação média anual através das isoietas
do local. Com a precipitação definida e área de drenagem calculada, basta aplicar as
formulações de vazões médias, permanência e estiagem apresentadas anteriormente.
Os valores obtidos serão para a área de drenagem de 124 km² com isso aplica-se a
proporcionalidade de áreas e assim obtêm-se o valor ajustado para o ponto estudado.
onde:
=Vazão ajustada para o ponto de interesse (m³/s);
=Vazão para área de drenagem da circunferência de 124 km² (m³/s);
=Área de drenagem do ponto de interesse (km²);
=Área de drenagem da circunferência (km²).
3.1.3.6 Características hidrológicas dos mananciais estudados
O Quadro 3.4 apresenta os valores que foram utilizados na determinação da disponibilidade
hídrica dos mananciais superficiais atuais e futuros para atendimento da demanda.
Recentemente a Secretaria de Desenvolvimento Sustentável publicou a portaria nº 043/2010
de 13 de Agosto de 2010 onde fixa como vazão máxima outorgável 50% da vazão de
referência sendo a vazão de referência para o Estado de Santa Catarina a Q98% (Vazão com
98% de permanência). Todos os cálculos para a determinação da disponibilidade hídrica
superficial levaram em consideração essa portaria.
-57-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
QUADRO 3.4 - CARACTERÍSTICAS HIDROLÓGICAS DOS MANANCIAIS SUPERFICIAIS DE JOINVILLE
Seção Manancial Região
Hidrográfica Localização
Área
Total
(km²)
Precipitação
Acumulada
(mm)
Q
Média
de
Longo
Termo
(m³/s)
Q7,10
(m³/s)
Vazão
Máxima
Outorgável
(m³/s)
Valores da Curva de Permanência (m³/s)
70% 75% 80% 85% 90% 95% 98% 100%
1 Rio Cubatão Região I 1º Salto 126,34 2.077,87 6,38 0,95 1,15 4,40 4,08 3,76 3,38 3,06 2,68 2,30 1,66
2 Rio Quiriri Região I
Confluência
com o
Cubatão
107,97 2.248,70 5,98 0,82 1,08 4,13 3,83 3,53 3,17 2,87 2,51 2,15 1,56
3 Rio Cubatão Região I Ponte
Quiriri 186,35 2.135,84 9,08 1,27 1,63 6,26 5,81 5,36 4,81 4,36 3,81 3,27 2,36
4 Rio Cubatão Região I Captação
CAJ 367,06 2.190,79 16,38 2,11 2,95 11,30 10,48 9,66 8,68 7,86 6,88 5,90 4,26
5 Rio Lindo Região I
Antiga
captação de
Pirabeiraba
1,64 2.499,52 0,10 0,01 0,02 0,07 0,07 0,06 0,05 0,05 0,04 0,04 0,03
6 Rio
Pirabeiraba Região I
Seção
julgada
adequada
30,62 2.393,31 1,82 0,23 0,33 1,26 1,17 1,07 0,97 0,87 0,77 0,66 0,47
7 Rio Três
Barras Região I
Seção
julgada
adequada
43,31 2.448,20 2,64 0,33 0,48 1,82 1,69 1,56 1,40 1,27 1,11 0,95 0,69
8 Rio Piraí Região VIII
Captação
CAJ -
Reforço
24,70 2.448,20 1,51 0,16 0,16 0,87 0,78 0,69 0,59 0,51 0,41 0,32 0,17
9 Rio Piraí Região VIII Captação
CAJ - Antiga 32,07 2.731,73 2,22 0,20 0,23 1,29 1,15 1,02 0,87 0,75 0,60 0,47 0,24
10 Rio Piraí Região VIII
Confluência
Salto do
Piraí
88,20 2.629,47 5,84 0,56 0,61 3,39 3,04 2,69 2,28 1,99 1,58 1,23 0,64
11 Rio Mutucas Região VIII Antiga
captação 1,65 2.616,56 0,11 0,01 0,01 0,06 0,06 0,05 0,04 0,04 0,03 0,02 0,01
12 Rio Piraí Região VIII
Confluência
com o
Piraizinho
320,55 2.333,05 15,73 1,58 1,65 9,13 8,18 7,24 6,14 5,35 4,25 3,30 1,73
13 Rio
Itapocuzinho Região VIII Serra 165,89 2.132,31 8,23 0,97 0,86 4,77 4,28 3,79 3,21 2,80 2,22 1,73 0,91
14 Rio Bracinho Região VIII Usina
Bracinho 41,26 2.125,88 2,14 0,26 0,23 1,24 1,12 0,99 0,84 0,73 0,58 0,45 0,24
15 Rio
Itapocuzinho Região VIII Foz 395,90 2.137,32 16,95 1,85 1,78 9,83 8,82 7,80 6,61 5,76 4,58 3,56 1,86
16 Rio Itapocu Região VIII
Montante
de Jaraguá
do Sul
793,87 1.902,40 26,41 3,11 2,77 15,32 13,73 12,15 10,30 8,98 7,13 5,55 2,90
17 Rio Itapocu Região VIII
Jusante de
Jaraguá do
sul
1.103,09 1.905,96 34,75 3,97 3,65 20,15 18,07 15,98 13,55 11,81 9,38 7,30 3,82
Os diversos pontos de captação identificados foram combinados em sistemas de abastecimento
e sequências de utilização esperadas cujas características hidrológicas estão apresentadas no
Quadro 3.5. É possível visualizar para uma dada configuração os valores de vazões estimados
em cada seção e/ou seções de captação que ocorrem acima dos valores máximos outorgáveis
para um determinado percentual de permanência de vazões. Os resultados indicam para fins
de planejamento, os valores de vazões disponíveis nas respectivas seções de captação para
diversas simulações de risco, descontando-se as possíveis vazões outorgáveis. Dado que as
exigências para outorga foram recentemente alteradas adotando-se critérios mais restritivos, a
disponibilidade hídrica resultará maior, considerando que os valores das possíveis retiradas será
menor.
-58-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
QUADRO 3.5 - SISTEMAS DE CAPTAÇÃO E SEQUÊNCIAS DE UTILIZAÇÃO – CARACTERÍSTICAS
HIDROLÓGICAS
Sistema e Sequência
Área
Total
(km²)
Q Média
de Longo
Termo
(m³/s)
Q7,10
(m³/s)
Vazão
Máxima
Outorgável
(m³/s)
Valores da Curva de Permanência (m³/s)
(descontados as vazões máximas outorgáveis )
Sistema Cubatão 70% 75% 80% 85% 90% 95% 98% 100%
Cubatão 4 367,06 16,38 2,11 2,95 8,35 7,54 6,72 5,73 4,91 3,93 2,95 1,31
Cubatão 4+6 397,68 18,20 2,34 3,28 9,28 8,37 7,46 6,37 5,46 4,37 3,28 1,46
Cubatão 4+6+7 440,99 20,85 2,67 3,75 10,63 9,59 8,55 7,30 6,25 5,00 3,75 1,67
Sistema Piraí
Piraí 9 32,07 2,22 0,20 0,23 1,05 0,92 0,79 0,63 0,52 0,37 0,23 0,01
Piraí 10 88,20 5,84 0,56 0,61 2,78 2,42 2,07 1,67 1,37 0,96 0,61 0,03
Piraí 12 320,55 15,73 1,58 1,65 7,47 6,53 5,59 4,48 3,70 2,60 1,65 0,08
Sistema Itapocuzinho
Itapocuzinho 14 41,26 2,14 0,26 0,23 1,02 0,89 0,76 0,61 0,50 0,35 0,23 0,01
Itapocuzinho 14+13 207,15 10,37 1,23 1,09 4,93 4,30 3,68 2,96 2,44 1,71 1,09 0,05
Sist. Piraí + Itapocuzinho
Piraí 10 + Itapcz. 14 129,46 7,99 0,81 0,84 3,79 3,31 2,84 2,28 1,88 1,32 0,84 0,04
Piraí 10 + Itapcz. 14+13 295,35 16,22 1,78 1,70 7,70 6,73 5,76 4,62 3,81 2,68 1,70 0,08
3.1.4 Balanço Hídrico
A inspeção do balanço hídrico dos cenários teve dois objetivos:
1) Avaliar os riscos de suprimento de água para o sistema de abastecimento de Joinville tendo
em vista a evolução da demanda em cada cenário e a disponibilidade hídrica calculada
pelos procedimentos simplificados descritos acima;
2) Examinar em que ponto no tempo poderia surgir situações mais críticas de abastecimento,
procurando identificar prazos de entrada e sequência de utilização, de forma a subsidiar a
definição de metas para o sistema de abastecimento.
A demanda média diária foi calculada como a somatória, sobre todas as células, do produto do
consumo efetivo médio diário de cada célula por um fator igual a 1,372 que representa as
perdas físicas de captação, adução e distribuição, estimado anteriormente no item 3.1.1, e
explicitado a seguir:
Demanda média diária = Consumo médio diário + Perdas físicas;
Perdas físicas = 0,2714 * demanda média diária;
Demanda média diária = (1/0,7286) * consumo médio diário;
Demanda média diária = 1,372 * consumo médio diário
-59-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Para a avaliação do balanço hídrico foi considerada a demanda máxima diária associada a cada
captação supondo numa primeira análise que não haveria reservatórios de regularização de
vazões. Para isto adotou-se o coeficiente do dia de maior consumo k1 =1,20 sobre o consumo
médio diário, que somado às perdas físicas totaliza a demanda máxima diária, conforme
explicitado a seguir:
Demanda máxima diária = (1,2 x Consumo médio diário) + Perdas físicas;
Perdas físicas = 0,2714 * demanda média diária;
Perdas físicas = 0,2714 *1,372 * consumo médio diário;
Perdas físicas = 0,3725* consumo médio diário;
Demanda máxima diária = 1,5725*consumo médio diário.
Com o objetivo de facilitar esse exercício de sensibilidade, os estudos de balanço hídrico foram
condensados nos gráficos da Figura 3.8, elaborado na forma de um ábaco que resume os
resultados dos estudos e permite comparações rápidas das diversas situações propostas pelos
cenários.
Pelo fato de combinar e condensar um volume grande de informações, o ábaco da Figura 3.8
pode assustar o leitor menos familiarizado com esse tipo de visualização, porém se constitui
num instrumento suficientemente preciso, prático e rápido para dar suporte a análises de
sensibilidade, sendo muito útil em processos de planejamento estratégico. Tendo isso em vista,
ele será apresentado em detalhe a seguir.
O ábaco está dividido em três gráficos distintos, porém inter-relacionados. O gráfico da
esquerda, com fundo cinza, representa a disponibilidade hídrica superficial e mostra as curvas
de permanência (acima de 90%) das diversas alternativas de sistema de abastecimento e
sequência de utilização.
Neste gráfico, as linhas em verde e amarelo representam as diversas alternativas do sistema
Piraí, isolado ou combinado com o Itapocuzinho, enquanto que as linhas em azul representam
as alternativas de captação no sistema Cubatão (isolado ou combinado com os rios Pirabeiraba
e Três Barras). As linhas mais grossas representam aproximadamente a situação atual.
Os valores das vazões, lido na escala de ordenadas à direita do gráfico, são sempre referidos
ao somatório do sistema, como mostrado na legenda, e excluem as vazões remanescentes
determinadas pela portaria 043/2010 (50% da Q98
). No eixo das abscissas (escala horizontal)
são mostrados os valores da permanência das vazões, que é a % do tempo em que uma dada
vazão é igualada ou excedida.
O gráfico inferior à direita representa a evolução da demanda nos quatro cenários em cada
sistema (Cubatão em linhas azuis e Piraí em verdes) e também a demanda total, em linhas
laranja. Essas evidenciam a relação linear entre as vazões de demanda (consumo e perdas),
-60-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
lidas na ordenada à esquerda (a mesma do gráfico da disponibilidade), e a população (ou
número de consumidores), lida no eixo das abscissas. Esse gráfico deixa evidente que as
variações na demanda produzidas pelos diversos cenários se tornam cada vez mais significativas
quanto maior for a população, o que reflete o grau de incerteza para o qual os cenários foram
desenvolvidos.
Finalmente, o gráfico superior à direita representa os ritmos de crescimento populacional
médio que foram considerados na elaboração dos cenários. A linha em azul relaciona a
população (lida na abscissa do gráfico da demanda, logo abaixo) com o ano em que esse valor
da população deverá ocorrer de acordo com a taxa de “crescimento vegetativo” (1,57% a.a.),
enquanto que linha em rosa representa a taxa de crescimento mais acelerado (2,66% a.a),
associada aos novos vetores de desenvolvimento articulados pelos cenários.
Os anos correspondentes a valores inteiros de população estão grafados na própria linha para
facilidade de leitura. Note que elas se tornam mais separadas na medida em que a população
aumenta, refletindo o fato de que o grau de incerteza cresce na medida em que o horizonte se
estende para o futuro.
Examinando o ábaco diversas observações podem ser feitas:
1. Considerando um risco de 5% como aceitável, e partindo da permanência de 95% na curva
de duração do sistema Piraí 9 (captação atual no rio Piraí em verde claro) para a direita até
o gráfico da evolução da demanda, vemos que a reta de evolução da demanda do Cenário
2 para o sistema abastecido pelo Piraí (verde vivo) é cortada num valor de
aproximadamente 500.000 consumidores, ou seja, a situação observada atualmente, o que
pode ser verificado partindo deste ponto e subindo verticalmente para o gráfico de
projeção populacional. Isso estaria indicando que o Sistema Piraí já se situa em seu limite
de capacidade, dado o risco arbitrado em 5%. Isso permanece válido em qualquer cenário,
visto que a situação inicial é idêntica para todos.
2. Considerando o mesmo nível de risco de 5%, o sistema de abastecimento Piraí no ponto 10
(linha verde vivo no gráfico da disponibilidade) poderia suprir a demanda do sistema
abastecido pelo Piraí além do horizonte deste PMSB – Joinville – Água e Esgoto, o que
poderia sinalizar para a sua utilização para complementar o sistema Cubatão com maior
intensidade, de imediato.
3. Explorando o ábaco de outra forma, pode-se observar que para a população de 500.000
habitantes, valor muito próximo da população atual (2010), o nível de risco do sistema
abastecido pelo Cubatão (ponto 4, atual) situa-se abaixo de 1% (permanência de 99% do
tempo). Também neste caso os cenários não apresentam resultados diferentes visto que
2010 é o ponto de partida das projeções. Para o Sistema Cubatão não haveria problemas
de balanço até o horizonte deste PMSB – Joinville – Água e Esgoto, em qualquer cenário,
caso se considere o risco de 5% como aceitável.
-61-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Figura 3.8 – Análise do Balanço Hídrico dos Cenários
-62-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
4. Uma abordagem ainda diferente pode ser feita caso seja de interesse avaliar o risco do
sistema Cubatão no horizonte do PMSB – Joinville – Água e Esgoto, quando pela projeção
acelerada o número de consumidores poderia estar chegando a 1 milhão de habitantes.
Nesta situação o pior cenário seria o Cenário 4, com um risco de 4%, indicando que talvez
não fosse necessária a exploração dos demais mananciais ao Norte (rios Pirabeiraba e rio
Três Barras), ao menos no médio prazo.
O que se pode concluir como observação geral dos impactos dos cenários, é que o Sistema
Piraí já apresenta níveis de risco importantes de balanço hídrico da forma como ele está
estabelecido hoje, porém com incrementos já previstos (seção de captação Nº 10) tais riscos
podem ser mitigados.
Já o Sistema Cubatão não parece apresentar riscos significativos no horizonte do PMSB –
Joinville – Água e Esgoto caso se mantenham os mananciais no grau de qualidade que se
observa hoje.
No entanto, os cenários também apontam para a existência de vetores de desenvolvimento
que podem resultar na ocupação e no adensamento populacional em algumas das bacias
consideradas hoje como mananciais, comprometendo a disponibilidade hídrica. Estes riscos são
discutidos no próximo item 3.2.
3.2 BALANÇO HÍDRICO QUALITATIVO
3.2.1 Avaliação do Risco de Não Diluição da Carga Orgânica
Com base nos cenários, avaliou-se o balanço hídrico qualitativo pela inspeção do nível de risco
da não diluição dos esgotos tratados com a finalidade de se determinar quais áreas da cidade
estariam contribuindo mais significativamente para o agravamento da poluição por esgotos
urbanos. Esse risco foi calculado a partir da estimativa da vazão necessária para a diluição da
carga orgânica remanescente (DBO5) em cada UPE numa situação futura de implantação dos
respectivos sistemas de esgotamento sanitário. A carga orgânica remanescente, por sua vez, foi
estimada com base nos seguintes fatores:
população projetada em cada cenário e em cada local;
carga orgânica bruta característica de 54g DBO5/hab*dia;
fator de redução médio de 80% da carga orgânica bruta, que incorpora uma suposta
eficiência do sistema de tratamento de esgotos, mas não as contribuições difusas e de run-
off;
100% de atendimento do sistema de esgotamento sanitário;
DBO5 dos respectivos corpos receptores adotada igual a 2 mg/L (hipótese de condição
natural).
-63-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
A vazão necessária para a diluição foi estimada como sendo aquela que dilui a carga orgânica
remanescente para o nível de 10 mg/L da DBO5, ou seja, atendendo aos padrões CONAMA
para a Classe 3 (Portaria CONAMA 357). A vazão de esgotos na UPE foi considerada igual a
80% do consumo efetivo da UPE.
O risco de não-diluição foi igualado à probabilidade da ocorrência de vazões inferiores à de
diluição, calculado como o complemento da permanência da vazão de diluição (100% -
Permanência).
A avaliação do risco de não diluição (RND), passo a passo, envolveu os seguintes
procedimentos:
Avaliação das principais variáveis por UPE: população, consumo efetivo e contribuição de
esgotos;
Avaliação das cargas orgânicas bruta e efluente do futuro sistema de tratamento;
Determinação da concentração de DBO5 do suposto efluente tratado;
Determinação da vazão de diluição necessária para manutenção da DBO5 do rio igual a
10 mg/L, através da formulação:
10 mg/L = (DBOrio
*Qrio
+ DBO
efluente*Q
efluente)/ (Q
rio+ Q
efluente )
Determinação da vazão de diluição específica (L/s/Km2
) com base na área da UPE;
Avaliação da probabilidade de ocorrência do valor de vazão específica;
Avaliação do risco de não diluição, igualado à probabilidade da ocorrência de vazões
inferiores à de diluição, calculado como o complemento da permanência da vazão de
diluição (100% - Permanência).
Para determinação da permanência de vazões específicas por bacia hidrográfica, apresentada
no Quadro 3.6 foram determinadas as vazões médias de longo tempo no exutório das bacias
dos rios: Cachoeira, Cubatão, Palmital, Piraí, Guaxanduva e Iririu-Mirim (Vertente Leste), Velho
e Comprido (Vertente Sul) e as respectivas vazões de permanência.
As vazões específicas foram obtidas a partir da área total das respectivas bacias hidrográficas,
sendo que para a Vertente Leste e para a Vertente Sul foram consideradas as médias das
vazões específicas dos rios que as compõem.
-64-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
QUADRO 3.6 - PERMANÊNCIA DE VAZÕES ESPECÍFICAS (L/S.KM2
) POR BACIA HIDROGRÁFICA
Permanência Cachoeira Cubatão Palmital Piraí Vertente Leste Vertente Sul
5% 103,81 82,07 91,10 99,14 89,40 87,94
10% 87,13 70,22 77,95 83,21 76,50 75,25
15% 75,54 62,61 69,50 72,14 68,20 67,09
20% 67,20 57,11 63,39 64,18 62,21 61,19
25% 60,71 52,88 58,70 57,98 57,61 56,66
30% 55,61 49,07 54,47 53,11 53,46 52,58
35% 50,52 45,69 50,71 48,24 49,77 48,95
40% 46,35 43,15 47,90 44,26 47,01 46,24
45% 43,10 40,61 45,08 41,16 44,24 43,52
50% 39,39 38,07 42,26 37,62 41,48 40,80
55% 36,15 35,53 39,44 34,52 38,71 38,08
60% 32,91 33,84 37,57 31,43 36,87 36,26
65% 30,12 31,30 34,75 28,77 34,10 33,54
70% 26,88 29,19 32,40 25,67 31,80 31,28
75% 24,10 27,07 30,05 23,02 29,49 29,01
80% 21,32 24,96 27,70 20,36 27,19 26,74
85% 18,07 22,42 24,89 17,26 24,42 24,02
90% 15,76 20,31 22,54 15,05 22,12 21,76
95% 12,51 17,77 19,72 11,95 19,36 19,04
98% 9,73 15,23 16,90 9,29 16,59 16,32
100% 5,10 11,00 12,21 4,87 11,98 11,79
É importante deixar claro que o enfoque aqui adotado não tem por objetivo determinar as
condições efetivas de diluição dos efluentes das estações de tratamento de esgotos nos corpos
receptores e nem a eficiência dos processos de tratamento. Procurou-se, isto sim, identificar a
localização dos principais focos de poluição urbana associados às densidades populacionais
simuladas nos diversos cenários.
Os Quadros 3.7 a 3.11 mostram os valores calculados do risco de não-diluição para a situação
de 2009-2010 e dos quatro cenários do PMSB – Joinville – Água e Esgoto. A Figura 3.9 mostra
a faixa de variação do risco de não-diluição nos cenários, comparada com os riscos calculados
para a situação de 2009/2010.
Cabe ressaltar que todos os cenários consideram uma expansão da mancha urbana sobre áreas
rurais que, por definição, se situam fora dos limites atuais das UPEs. Conceitualmente a
Unidade de Planejamento de Esgoto – UPE corresponde à parcela da área urbana contida em
cada bacia hidrográfica (vide RA-01 e RA-03).
Tais projeções foram feitas assim para simular situações como as que vêm ocorrendo ao norte
de Joinville (área rural de Pirabeiraba) e a oeste (expansão de Vila Nova e Morro do Meio),
onde já se observa a expansão de um padrão tipicamente urbano sobre áreas de agricultura
tradicional ou que hoje são ocupadas por rizicultura.
-65-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Sendo assim, as populações totais para os diversos cenários contemplam áreas além dos limites
atuais das UPEs, de forma a não excluir a população das áreas urbanizadas na zona rural.
QUADRO 3.7 - CÁLCULO DO RISCO DE NÃO DILUIÇÃO DA CARGA ORGÂNICA – 2009/2010
UPE Cachoeira Cubatão Palmital Piraí Vertente Leste Vertente Sul
Área da UPE (ha) 8.254,51 9.522,28 3.658,44 7.515,32 3.764,94 2.356,25
Soma de população 2009-2010 220.961 42.703 11.000 61.753 111.692 43.242
Soma de CONSUMO 2009-2010 506,23 106,91 24,24 153,75 281,69 104,03
Vazão de Esgotos (L/s) 404,98 85,53 19,40 123,00 225,35 83,22
Carga Orgânica Bruta (Kg DBO5/dia) 11.931,88 2.305,96 594,01 3.334,64 6.031,37 2.335,05
Carga Orgânica Efetiva (Kg DBO5/dia) 2.386,38 461,19 118,80 666,93 1.206,27 467,01
Concentração de DBO5 (mg/L) 68,20 62,41 70,89 62,76 61,95 64,95
Vazão de Diluição para Classe 3 (L/s) 2.946,28 560,32 147,63 811,13 1.463,50 571,63
Vazão de Diluição Específica (L/s/km²) 35,69 5,88 4,04 10,79 38,87 24,26
Risco ND 2009-2010 após tratamento (E
80%) 40,00% 0,00% 0,00% 2,00% 45,00% 15,00%
QUADRO 3.8 - CÁLCULO DO RISCO DE NÃO DILUIÇÃO DA CARGA ORGÂNICA NO CENÁRIO 1
UPE Cachoeira Cubatão Palmital Piraí Vertente Leste Vertente Sul
Área da UPE (ha) 8.254,51 9.522,28 3.658,44 7.515,32 3.764,94 2.356,25
Soma de POPULAÇÃO CENÁRIO 1 441.922 85.406 22.000 123.505 223.384 86.484
Soma de CONSUMO CENÁRIO 1 1.319,25 273,57 63,66 394,43 721,93 268,56
Vazão de Esgotos (L/s) 1.055,40 218,86 50,93 315,54 577,54 214,85
Carga Orgânica Bruta (Kg DBO5/dia) 23.863,77 4.611,91 1.188,01 6.669,29 12.062,75 4.670,11
Carga Orgânica Efetiva (Kg DBO5/dia) 4.772,75 922,38 237,60 1.333,86 2.412,55 934,02
Concentração de DBO5 (mg/L) 52,34 48,78 54,00 48,93 48,35 50,32
Vazão de Diluição para Classe 3 (L/s) 5.585,77 1.060,89 280,10 1.535,34 2.768,45 1.082,74
Vazão de Diluição Específica (L/s/km²) 67,67 11,14 7,66 20,43 73,53 45,95
Risco ND Cenário 1 após tratamento (E 80%) 80% 0% 0% 20% 85% 55%
QUADRO 3.9 - CÁLCULO DO RISCO DE NÃO DILUIÇÃO DA CARGA ORGÂNICA NO CENÁRIO 2
UPE Cachoeira Cubatão Palmital Piraí Vertente Leste Vertente Sul
Área da UPE (ha) 8.254,51 9.522,28 3.658,44 7.515,32 3.764,94 2.356,25
Soma de POPULAÇÃO CENÁRIO 2 459.619 83.625 16.390 140.835 194.675 85.110
Soma de CONSUMO CENÁRIO 2 1.491,18 272,99 47,43 449,73 635,92 267,18
Vazão de Esgotos (L/s) 1.192,95 218,39 37,94 359,79 508,73 213,74
Carga Orgânica Bruta (Kg DBO5/dia) 24.819,41 4.515,76 885,07 7.605,09 10.512,45 4.595,93
Carga Orgânica Efetiva (Kg DBO5/dia) 4.963,88 903,15 177,01 1.521,02 2.102,49 919,19
Concentração de DBO5 (mg/L) 48,16 47,86 54,00 48,93 47,83 49,77
Vazão de Diluição para Classe 3 (L/s) 5.690,36 1.033,65 208,67 1.750,82 2.405,88 1.062,66
Vazão de Diluição Específica (L/s/km²) 68,94 10,86 5,70 23,30 63,90 45,10
Risco ND Cenário 2 após tratamento (E 80%) 80% 0% 0% 25% 80% 55%
-66-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
QUADRO 3.10 - CÁLCULO DO RISCO DE NÃO DILUIÇÃO DA CARGA ORGÂNICA NO CENÁRIO 3
UPE Cachoeira Cubatão Palmital Piraí Vertente Leste Vertente Sul
Área da UPE (ha) 8.254,51 9.522,28 3.658,44 7.515,32 3.764,94 2.356,25
Soma de POPULAÇÃO CENÁRIO 3 502.864 72.117 16.390 113.402 166.421 103.094
Soma de CONSUMO CENÁRIO 3 1.681,85 233,29 47,43 371,80 537,84 325,53
Vazão de Esgotos (L/s) 1.345,48 186,63 37,94 297,44 430,27 260,43
Carga Orgânica Bruta (Kg DBO5/dia) 27.154,67 3.894,34 885,07 6.123,72 8.986,75 5.567,08
Carga Orgânica Efetiva (Kg DBO5/dia) 5.430,93 778,87 177,01 1.224,74 1.797,35 1.113,42
Concentração de DBO5 (mg/L) 46,72 48,30 54,00 47,66 48,35 49,48
Vazão de Diluição para Classe 3 (L/s) 6.175,40 893,54 208,67 1.400,11 2.062,50 1.285,31
Vazão de Diluição Específica (L/s/km²) 74,81 9,38 5,70 18,63 54,78 54,55
Risco ND Cenário 3 após tratamento (E 80%) 80% 0% 0% 15% 70% 70%
QUADRO 3.11 - CÁLCULO DO RISCO DE NÃO DILUIÇÃO DA CARGA ORGÂNICA NO CENÁRIO 4
UPE Cachoeira Cubatão Palmital Piraí Vertente Leste Vertente Sul
Área da UPE (ha) 8.254,51 9.522,28 3.658,44 7.515,32 3.764,94 2.356,25
Soma de POPULAÇÃO CENÁRIO 4 506.046 78.367 30.055 111.172 166.635 84.093
Soma de CONSUMO CENÁRIO 4 1.692,90 256,97 104,36 364,61 538,58 268,35
Vazão de Esgotos (L/s) 1.354,32 205,57 83,48 291,69 430,86 214,68
Carga Orgânica Bruta (Kg DBO5/dia) 27.326,49 4.231,83 1.622,95 6.003,26 8.998,28 4.541,03
Carga Orgânica Efetiva (Kg DBO5/dia) 5.465,30 846,37 324,59 1.200,65 1.799,66 908,21
Concentração de DBO5 (mg/L) 46,71 47,65 45,00 47,64 48,34 48,96
Vazão de Diluição para Classe 3 (L/s) 6.214,07 967,52 365,25 1.372,44 2.065,09 1.045,60
Vazão de Diluição Específica (L/s/km²) 75,28 10,16 9,98 18,26 54,85 44,38
Risco ND Cenário 4 após tratamento (E 80%) 80% 0% 0% 15% 70% 55%
Figura 3.9 – Faixa de Variação do Risco de Não-Diluição da Carga Orgânica nos Cenários
40,00%
0,00% 0,00% 2,00%
45,00%
15,00%
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
Cachoeira Cubatão Palmital Piraí Vertente Leste Vertente Sul
Ris
co
de N
ão
Dilu
ição
da D
BO
5(%
)
UPEs
Risco ND 2009-2010 após tratamento (E 80%) Risco ND Cenário 1 após tratamento (E 80%) Risco ND Cenário 2 após tratamento (E 80%)
Risco ND Cenário 3 após tratamento (E 80%) Risco ND Cenário 4 após tratamento (E 80%)
-67-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
As UPEs com maiores problemas de diluição são Vertente Leste e Cachoeira, que concentram a
maior parte da população de Joinville. O risco de não-diluição nessas bacias é de 45% e 40%
do tempo, respectivamente, já na situação observada em 2009-2010, e tende a piorar em
todos os cenários. Na bacia Vertente Leste o risco deverá se situar entre 70% e 85% do tempo,
enquanto que na bacia do rio Cachoeira em torno de 80% do tempo nos demais cenários.
Nas UPEs Cubatão e Palmital, o risco de não diluição avaliado resultou nulo em todos os
cenários. Nas demais UPEs os riscos de não diluição deverão crescer, nos diferentes cenários
estudados, da seguinte maneira:
Cachoeira: 40 a 80%;
Piraí - de 2 a 25 %;
Vertente Leste - de 45 a 85%;
Vertente Sul - de 15 a 70%.
Outro exercício de planejamento que se faz necessário é a verificação da influência do grau de
tratamento dos futuros sistemas no risco de não diluição dos corpos d’água analisados. Quando
se considera a implantação de sistemas de tecnologia avançada e com remoção de 90 % da
carga orgânica afluente, o risco de não diluição decai fortemente, conforme mostram os
resultados do Quadro 3.12.
QUADRO 3.12 - AVALIAÇÃO DO RND ASSOCIADO À EFICIÊNCIA DO TRATAMENTO
CENÁRIO Risco ND associado ao grau de tratamento Cachoeira Cubatão Palmital Piraí Vertente Leste Vertente Sul
2009/2010
Risco ND - tratamento (E 80%) 40,00% 0,00% 0,00% 2,00% 45,00% 15,00%
Risco ND - tratamento (E 90%) 5,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00%
CENÁRIO 1
Risco ND - tratamento (E 80%) 80% 0% 0% 20% 85% 55%
Risco ND - tratamento (E 90%) 25% 0% 0% 0% 15% 2%
CENÁRIO 2
Risco ND - tratamento (E 80%) 80% 0% 0% 25% 80% 55%
Risco ND - tratamento (E 90%) 25% 0% 0% 0% 10% 2%
CENÁRIO 3
Risco ND - tratamento (E 80%) 80% 0% 0% 15% 70% 70%
Risco ND - tratamento (E 90%) 30% 0% 0% 0% 5% 5%
CENÁRIO 4
Risco ND - tratamento (E 80%) 80% 0% 0% 15% 70% 55%
Risco ND - tratamento (E 90%) 30% 0% 0% 0% 5% 2%
De qualquer modo, a priorização das ações nas UPES Cachoeira e Vertente Leste mantem-se
verdadeira e independente do grau de eficiência dos prováveis tratamentos a serem
implantados.
-68-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
4. CONCLUSÕES
As conclusões pertinentes a aspectos específicos de cada passo na determinação dos cenários e
de seus impactos sobre o balanço hídrico quantitativo e qualitativo já foram colocadas
oportunamente nos itens e subitens correspondentes deste relatório.
Cabem aqui ainda algumas considerações e conclusões de caráter geral.
4.1 FAIXA DE VARIAÇÃO DOS CONSUMOS EFETIVOS MÉDIOS DIÁRIOS
A Figura 4.1 mostra a faixa de variação do consumo efetivo para todos os cenários, em cada
UPA, comparando-a com o consumo calculado para o período de 2009-2010. Da figura se
depreende que algumas das UPAs terão uma aceleração do consumo maior que outras, se
destacando a R-12 (Paranaguamirim), a R-02 (Santo Antônio) e a R-11 (Boehmerwald).
Também a faixa de variação do consumo nos cenários em algumas delas é grande o suficiente
para que se destaquem como áreas estratégicas de gestão, como é o caso da R-11
(Boehmerwald) e da RES-R04 (Itaum).
Figura 4.1 – Faixa de Variação do Consumo Efetivo nos Cenários em cada UPA (L/s)
4.2 CARGA ORGÂNICA E DENSIDADES POPULACIONAIS
Pode ser demonstrado que existe uma densidade populacional limite para que o risco de não-
diluição da carga orgânica situe-se dentro de um valor dado, e que este limite depende do
nível de risco considerado, da curva de permanência das vazões e da Classe de
177,55 173,25 169,18 165,91
118,0788,98 87,92
63,29 62,14 53,5324,19
-
100
200
300
400
500
600
RES-R12 RES-R01 RES-R07 RES-R02 RES-R04 ALFA RES-R11 RES-R00 RES-R05 RES-R06 RES-R03
L/s
Consumo Efetivo 2010
Consumo Efetivo Cenário 1
Consumo Efetivo Cenário 2
Consumo Efetivo Cenário 3
Consumo Efetivo Cenário 4
-69-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Enquadramento do rio. Para um risco de 25% do tempo de que a Classe de Enquadramento 3
não seja atendida, a densidade populacional limite na região urbana de Joinville seria de
aproximadamente 25 hab/ha.
A Figura 4.2 mostra as densidades populacionais projetadas pelos cenários nos bairros de
Joinville organizadas em ordem decrescente pelas densidades estimadas em 2008. Já então
cerca de 22 bairros da cidade (62% da população) possuíam densidades populacionais acima
desse limite. Nos cenários projetados, somente as áreas rurais possuirão densidades inferiores à
densidade limite.
Figura 4.2 – Densidades Populacionais Projetadas pelos Cenários nos Bairros de Joinville
Há outros fatores que também influem sobre a diluição de esgotos em Joinville, mas que não
foram aqui avaliados visto que fogem ao escopo dos cenários do PMSB – Joinville – Água e
Esgoto. As baixas declividades existentes nas regiões centrais da bacia do rio Cachoeira e mais
próximas à baía da Babitonga e Lagoa de Saguaçu, bem como o regime das marés,
condicionam em grande medida a capacidade de diluição, depuração e dispersão dos
efluentes tratados e não tratados da cidade.
Vale lembrar ainda que a DBO5, utilizada aqui como um indicador do grau de poluição
urbano, não descreve adequadamente outros tipos de poluentes que não tem uma relação
direta com a densidade populacional:
Na Vertente Leste e na UPE Cubatão há áreas industriais consolidadas com baixa densidade
populacional e que podem apresentar potenciais de poluição associados a metais pesados;
0
50
100
150
200
250
300
JA
RIV
AT
UB
A
CO
MA
SA
JA
RD
IM I
RIR
IU
FÁ
TIM
A
AD
HE
MA
R G
AR
CIA
JA
RD
IM P
AR
AÍS
O
PE
TR
ÓP
OL
IS
CO
ST
A E
SIL
VA
AV
EN
TU
RE
IRO
CE
NT
RO
ITA
UM
IRIR
IU
FL
OR
ES
TA
VIL
A C
UB
AT
ÃO
JO
ÃO
CO
ST
A
GU
AN
AB
AR
A
MO
RR
O D
O M
EIO
BO
M R
ET
IRO
BO
A V
IST
A
BU
CA
RE
IN
AN
ITA
GA
RIB
ALD
I
SA
NT
O A
NT
ÔN
IO
AM
ÉR
ICA
ULIS
SE
S G
UIM
AR
ÃE
S
SA
GU
AÇ
U
JA
RD
IM S
OF
IA
ES
PIN
HE
IRO
S
PR
OF
IPO
SA
NT
A C
AT
AR
INA
AT
IRA
DO
RE
S
ITIN
GA
VIL
A N
OV
A
GLÓ
RIA
NO
VA
BR
AS
ÍLIA
PA
RQ
UE
GU
AR
AN
I
BO
EH
ME
RW
ALD
RIO
BO
NIT
O
PA
RA
NA
GU
AM
IRIM
AR
AQ
UA
RI
PIR
AB
EIR
AB
A
SÃ
O M
AR
CO
S
DO
NA
FR
AN
CIS
CA
ZO
NA
RU
RA
L
ZO
NA
IN
DU
ST
RIA
L N
OR
TE
ZO
NA
IN
DU
ST
RIA
L T
UP
I
ZO
NA
RU
RA
L F
OR
A
To
tal gera
l
Bairros de Joinville e Araquari
Den
sid
ad
e P
op
ula
cio
nal M
éd
ia (
hab
/ha)
Densidade Populacional 2008
Densidade populacional Cenário 1
Densidade Populacional Cenário 2
Densidade Populacional Cenário 3
Densidade Populacional Cenário 4
-70-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Na Vertente Sul existem outras áreas próximas à Lagoa de Saguaçu, ao norte de
Paranaguamirim, que também poderão se tornar fontes importantes desses poluentes
dependendo do tipo de uso que se faça dessas áreas;
Na UPE do Piraí a agricultura pode implicar em uma qualidade ambiental degradada caso o
uso intenso de agrotóxicos e fertilizantes ultrapasse a capacidade de diluição natural. Neste
caso existe ainda o agravante de que a bacia do rio Piraí é um manancial de superfície
utilizado pelo sistema de abastecimento de Joinville e que o seu comprometimento pode
limitar a capacidade de exploração dessas fontes.
4.3 RECOMENDAÇÕES
Considerando os diversos aspectos enfocados pelos cenários aqui elaborados e os seus
impactos sobre os balanços hídricos quantitativo e qualitativo, algumas recomendações podem
ser feitas para os demais estudos que serão executados na sequência que se baseiam nos
resultados deste relatório.
4.3.1 Investimentos em Adução de Água Tratada
No que tange aos investimentos em ampliação da rede primária de adução de água para os
centros de reservação, algumas UPAs apresentaram grande variação no consumo projetado em
diferentes cenários, como a RES-R04 e RES-R11. Estas são mais diretamente afetadas caso a
concentração populacional ao sul e a oeste se intensifiquem como fruto dos vetores de
desenvolvimento regional considerados.
Simultaneamente, já estão previstos investimentos de forma a otimizar a distribuição com a
criação de novos centros de reservação como o R08, na UPA RES-R02 e R10 na UPA RES Alfa.
4.3.2 Ampliação da Disponibilidade Hídrica
Já no que se refere às estratégias de ampliação da disponibilidade hídrica, embora tenha sido
observado que os riscos associados ao balanço hídrico ainda estejam dentro de limites
aceitáveis no curto e médio prazos, alguns cenários apontam para situações que exigirão
atenção a médio ou longo prazo, no horizonte deste PMSB - Água e Esgoto – Joinville,
principalmente para os mananciais do rio Piraí.
Diversas estratégias deverão ser consideradas para enfrentar esses riscos crescentes: a redução
das perdas físicas do sistema (prolongando as ações já em execução pela CAJ), a identificação
de novos mananciais fora do limite municipal e, por último, a criação de volumes de
regularização de vazões. Dessas três alternativas a importação de água fora do limite municipal
implica negociações com municípios vizinhos e, portanto, intervenção do Governo do Estado,
enquanto que as demais estão dentro do escopo e da abrangência de ações da CAJ.
-71-
Plano Municipal de Saneamento Básico - Água e Esgoto – PMSB - Joinville
Estudos Prospectivos - Cenários
ENGECORPS
1022-PMJ-PMS-RT-P007
Isto traz à tona mais um aspecto do posicionamento e fortalecimento de Joinville como pólo
regional, articulado pelos cenários e evidenciado pelas interfaces com municípios vizinhos.
Espera-se que os condutores das estratégias de desenvolvimento do município estejam
conscientes da importância crescente do papel que o setor de saneamento (abastecimento de
água e esgotamento sanitário) terá a desempenhar, tanto na proteção dos recursos hídricos
necessários para a garantia de um desenvolvimento sustentável, como na distribuição regional
eficiente e equitativa desses recursos.