O primeiro passo consiste em levantar o histórico populacional do município de Marituba/PA. Para isso, consulte as bases oficiais do IBGE Cidades e/ou SIDRA/IBGE e pesquise a população residente do município nos anos censitários de 2000, 2010 e 2022.

CONTEXTUALIZAÇÃO
O dimensionamento de sistemas de esgotamento sanitário depende diretamente da estimativa das vazões de contribuição geradas pela população atendida. Em projetos de implantação ou ampliação de redes coletoras, interceptores, estações elevatórias e estações de tratamento de esgoto, a vazão de projeto é um dos principais parâmetros utilizados para definir a capacidade hidráulica das unidades do sistema. Antes do cálculo das vazões, é necessário estimar a população de projeto, ou seja, a população que deverá ser atendida no horizonte de planejamento. Essa estimativa deve considerar dados censitários, tendências de crescimento populacional e a realidade urbana da área de estudo.

Na prática, memoriais descritivos e memoriais de cálculo de sistemas de esgotamento sanitário apresentam um estudo populacional antes do dimensionamento hidráulico.

Neste MAPA, será considerado o município de Marituba/PA, que apresenta baixo índice de atendimento por sistema público de esgotamento sanitário. Considere que o município pretende planejar a ampliação do sistema de esgotamento sanitário, com o objetivo de aumentar a população atendida por rede coletora e tratamento de esgoto.

O objetivo da atividade é estimar a vazão de projeto para a ampliação do sistema de esgotamento sanitário de Marituba/PA, considerando um horizonte de projeto de 30 anos.
 
Fonte: a autora.

Etapa 1 – Estudo populacional
A estimativa da vazão de projeto de um sistema de esgotamento sanitário depende, inicialmente, da definição da população a ser atendida no horizonte de planejamento. Para isso, é necessário analisar o comportamento populacional do município ao longo do tempo, utilizando dados oficiais.
 
a) Histórico populacional
O primeiro passo consiste em levantar o histórico populacional do município de Marituba/PA. Para isso, consulte as bases oficiais do IBGE Cidades e/ou SIDRA/IBGE e pesquise a população residente do município nos anos censitários de 2000, 2010 e 2022. Em seguida, complete o Quadro 1 com os dados obtidos.


b) Interpretação do comportamento
Após completar a tabela, interprete o comportamento populacional observado. Em sua resposta, comente se o município apresentou crescimento, redução ou estabilização populacional nos períodos analisados. Compare especialmente o crescimento ocorrido entre 2000 e 2010 com aquele observado entre 2010 e 2022, destacando se houve aceleração ou desaceleração do crescimento populacional.

c) Projeção populacional
Considere que o projeto de ampliação do sistema de esgotamento sanitário está sendo elaborado no ano de 2026 e que o horizonte de projeto adotado será de 30 anos. Assim, o ano final de plano será 2056. Com base nos dados populacionais levantados, realize a projeção populacional do município ano a ano, até o ano de 2056, utilizando os seguintes métodos:
– Método aritmético.
– Método geométrico.
– Linha de tendência linear.
– Linha de tendência exponencial.

Para os métodos aritmético e geométrico, utilize os dados mais recentes, correspondentes aos anos de 2010 e 2022. O ano base será 2022.

No método aritmético, inicialmente calcula-se o crescimento médio anual Ka:


Em seguida, calcula-se a população projetada para cada ano:

No método geométrico, utilize o coeficiente Kg, calculado por:
 

Após calcular Kg, a projeção populacional deverá ser feita por:


Para as linhas de tendência linear e exponencial, utilize os dados de 2000, 2010 e 2022 no Excel, construa um gráfico de dispersão e adicione as respectivas linhas de tendência. Exiba a equação no gráfico e utilize-a para estimar a população até o ano de 2056.

Ao final, forneça o memorial de cálculo para os coeficientes aritméticos e geométricos e organize os resultados de todos os anos no Quadro 2.

d) Gráfico comparativo
Após elaborar a tabela de projeção populacional, construa um gráfico comparativo no Excel, apresentando, no mesmo gráfico, os dados históricos e as curvas obtidas pelos quatro métodos de projeção populacional. O gráfico deverá conter:
– Eixo horizontal: anos.
– Eixo vertical: dados históricos e população projetada.
– Legenda com os quatro métodos.
– Título do gráfico.
– Identificação clara das curvas de projeção.

e) População de projeto
Com base nos resultados obtidos, escolha a população de projeto que será adotada para o ano de 2056. Justifique tecnicamente sua escolha, considerando:
– O comportamento populacional observado entre 2000, 2010 e 2022.
– A diferença entre o crescimento de 2000–2010 e de 2010–2022.
– A coerência dos métodos aplicados.
– A possibilidade de expansão urbana do município.
– O risco de superestimar ou subestimar a demanda futura do sistema de esgotamento sanitário.

Etapa 2 – Vazão de projeto
Após a definição da população de projeto na Etapa 1, deve-se estimar a vazão de esgoto que será considerada no planejamento da ampliação do sistema de esgotamento sanitário de Marituba/PA.

Como o município já possui uma parcela da população atendida por sistema de esgotamento sanitário, a ampliação não será calculada sobre toda a população futura, mas sobre a população incremental, ou seja, a população adicional que deverá ser incorporada ao sistema até o horizonte de projeto.

Nesta etapa, será estimada a vazão máxima incremental de final de plano, considerando o horizonte de projeto de 2056. Para os cálculos, utilize a população de projeto escolhida na Etapa 1 e os parâmetros apresentados no Quadro 3.


a) População atualmente atendida pelo sistema

Com base na população residente de Marituba/PA em 2022 e no índice atual de atendimento por esgotamento sanitário, calcule a população atualmente atendida pelo sistema. Utilize:
 

b) População prevista para atendimento no horizonte de projeto

Com base na população de projeto escolhida na Etapa 1 e na meta de atendimento de 90%, calcule a população que deverá ser atendida pelo sistema de esgotamento sanitário no ano de 2056. Utilize:
 

c) População incremental da ampliação

A população incremental corresponde à parcela adicional da população que deverá ser incorporada ao sistema de esgotamento sanitário até o final do horizonte de projeto. Calcule a população incremental pela diferença entre a população prevista para atendimento em 2056 e a população atualmente atendida. Utilize:

e) Consumo efetivo per capita

No cálculo da vazão de esgoto, deve-se considerar o consumo efetivo de água, descontando-se as perdas do sistema de abastecimento, pois nem toda a água produzida chega ao consumidor e retorna como esgoto. Calcule o consumo efetivo per capita pela equação:
 

e)  Vazão doméstica média incremental

A vazão doméstica média incremental representa a contribuição média de esgoto gerada pela população adicional que será incorporada ao sistema até o ano de 2056. Utilize:
 

f) Vazão de infiltração da nova rede

A vazão de infiltração corresponde às contribuições indevidas que entram na rede coletora, podendo ser provenientes do lençol freático, de falhas em juntas, conexões inadequadas ou entrada de águas pluviais. Como esta atividade trata de um projeto de ampliação, considere apenas o comprimento estimado da nova rede coletora. Calcule a vazão de infiltração pela equação:



g) Vazão máxima incremental de final de plano

A vazão máxima incremental de final de plano representa a vazão adicional que o sistema deverá ser capaz de conduzir e tratar em função da ampliação prevista. Para esta atividade, considere que não há vazão concentrada ou singular significativa. Calcule a vazão máxima incremental de final de plano pela equação:



 h) Explique, em poucas linhas, por que a vazão máxima incremental é importante para o planejamento da ampliação do sistema de esgotamento sanitário.