Aplicação de análise multivariada no estudo da frequência de amostragem e do número de estações de monitoramento de qualidade da água / Multivariate analysis applied for study of the sampling frequency and the number of sampling stations in water quality monitoring

RESUMO O cerne do presente trabalho consistiu em aplicar ferramentas de análise exploratória multivariada objetivando avaliar o número de estações de monitoramento de qualidade da água e a frequência de amostragem. Para tal, utilizou-se banco de dados disponibilizado pelo Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM) referente à Bacia do Rio das Velhas, na região central mais populosa de Minas Gerais. Foram utilizadas as técnicas de análise das componentes principais (ACP) e a rede neural de Kohonen, que culminaram na significativa redução da frequência de amostragem, em alguns casos de mensal para anual ou semestral, e na redução do número de estações de monitoramento de 36 para 33. Os resultados permitem abrir a possibilidade do emprego dos métodos utilizados como ferramentas de gestão de recursos hídricos de bacias hidrográficas visando à otimização dos programas de monitoramento de qualidade de água.

ABSTRACT The core of this work consisted of applying multivariate exploratory analysis tools to evaluate the number of water quality monitoring stations and the sampling frequency. In such way, the database provided by the Minas Gerais Institute of Water Management (IGAM) on the river basin of Rio das Velhas, in the most populous central region of Minas Gerais state, was used. The Principal Components Analysis and the Kohonen neural network techniques were applied, resulting in a significant reduction in sampling frequency, in some cases from monthly to annual or semi-annual, and in the reduction of the number of monitoring stations from 36 to 33. The results open the possibility of using these methods as watershed water resources management tools aimed at optimization of water quality monitoring programs.

Proposição de sistema de indicadores de desempenho operacional de estações de tratamento de água à luz do prestador de serviço: aplicação a cinco estações de ciclo completo / Proposition of operational performance indicators system applied for water treatment plants focusing on service provider: application for five conventional water treatment plants

RESUMO O principal objetivo desta pesquisa consistiu em desenvolver e aplicar um sistema de indicadores de desempenho direcionado a estações convencionais de tratamento de água com base na visão do prestador de serviço. A metodologia abrangeu três etapas principais: (i) definição dos indicadores e justificativa; (ii) formulação e aplicação do sistema de indicadores a um conjunto de cinco estações de pequeno porte (vazões nominais de 20 a 60 L.s-¹) operadas pelo mesmo prestador; (iii) análise estatística a partir dos resultados de cálculo dos indicadores visando identificar eventuais sobreposições. O sistema proposto abarcou 13 indicadores de desempenho, calcados em parâmetros comumente inseridos na rotina operacional das estações de tratamento brasileiras.

ABSTRACT The main objective of this research was to develop and apply a performance indicator system focusing on conventional water treatment plants, based on the service provider's point of view. The methodology comprised three principal steps: (i) definition of indicators and justification; (ii) development and application of the indicator system to five small plants (flow rate from 20 to 60 L.s-1) operated for same provider; (iii) statistical analysis of the results, aiming to identify overlapping among the proposed performance indicators. The system comprised 13 performance indicators whose application is based on parameters usually monitored in the vast majority of Brazilian plants.