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Capítulo 4 – Previsão de população 26 4. PREVISÃO DE POPULAÇÃO 4.1. Objetivo Uma das condições de um sistema de abastecimento eficiente é que a água distribuída seja capaz de atender à demanda. Sem dúvida alguma a demanda de água cresce com a população. Um sistema de abastecimento, quando instalado, deve ter condições de fornecer água em quantidade superior ao consumo. Todavia, depois de certo número de anos, a demanda passa a corresponder à capacidade máxima de adução e, então, diz-se que o sistema atingiu o seu limite de eficiência. O comum é planejar-se um sistema para funcionar durante certo número n de anos. Isto impõe o conhecimento da população total que deverá ser beneficiada n anos depois da elaboração do projeto. A população futura tem que ser definida por previsão. Como está é sujeita a falhas, encontram-se sistemas atingindo o seu limite de eficiência antes ou depois de decorridos os n anos. O importante é que a previsão seja feita de modo criterioso, com base no desenvolvimento demográfico do passado próximo, a fim de que a margem de erro seja pequena. Por outro lado, a previsão deve efetivar-se através de uma lei de crescimento que forneça o número de habitantes em qualquer época, dentro do período de n anos. Geralmente n varia de vinte a trinta anos, prazo geralmente necessário à amortização integral do capital investido nas obras. 4.2. Métodos de previsão. Os métodos de previsão são concordes com o fato de que a população P é função da população inicial Po, acrescida do número de nascimentos e de imigrantes e diminuída do número de mortos e de emigrantes, registrados durante o período de tempo T em que a população passou de Po a P. Em algumas cidades, a população flutuante é tão expressiva que tem de ser computada no cálculo de P. Os principais métodos utilizados para o cálculo da população P são (Fair et al, 1968; CETESB, 1978; Barnes et al, 1981; Qasim, 1985; Metcalf & Eddy, 1991): � Crescimento aritmético � Crescimento geométrico � Regressão multiplicativa � Taxa decrescente de crescimento � Curva logística � Comparação gráfica entre cidades similares � Método da razão e correlação � Previsão com base nos empregos � Processo de prolongamento da curva de crescimento O processo do prolongamento da curva de crescimento e o processo de comparação gráfica entre cidades similares são empíricos e também se denominam processos gráficos. Os demais são analíticos, desde que a população seja calculada mediante uma equação matemática. Enquanto as equações dos processos geométrico e aritmético podem ser definidas com apenas dois dados populacionais e conduzem a um crescimento ilimitado, a logística requer três, e estabelece uma população limite (de saturação). Capítulo 4 – Previsão de população 27 Para as comunidades brasileiras até 20 000 habitantes, e que representam mais de 90% do total, o seu crescimento geralmente se processa dentro do ritmo geométrico. Quanto à logística, a sua aplicação está mais ligada aos grandes centros urbanos, como algumas de nossas capitais, cujas populações se encontram mais próximas do limite de saturação. Os Quadros 4.1 e 4.2 listam as principais características dos diversos métodos. Todos os métodos apresentados no Quadro 4.1 podem ser resolvidos também através da análise estatística da regressão (linear ou não linear). Estes métodos são encontrados em um grande número de programas de computador comercialmente disponíveis. Sempre que possível, deve-se adotar a análise da regressão, que permite a incorporação de uma maior série histórica, ao invés de apenas 2 ou 3 pontos, como nos métodos algébricos apresentados no Quadro 4.1 (Von Sperling, 2005). 4.4. Distribuição demográfica Para o projeto de redes de água, é importante analisar como as futuras populações se distribuirão sobre a área da cidade. As previsões de densidades demográficas são feitas mediante aplicação dos métodos gerais de previsão populacional, em cada uma das áreas que a cidade se divide. Estas áreas parciais são delimitadas em função dos fatores que governam a intensidade de ocupação da área urbana, tais como: condições topográficas, facilidades de expansão da área urbana, preço de terrenos, planos urbanísticos, zoneamento, facilidade de transportes e comunicações, hábitos e condições sócio-econômicas de população, existência de serviços de água, de esgotos e águas pluviais, etc. Nesses estudos, são muito úteis os levantamentos cadastrais da cidade, assim como as fichas detalhadas por distritos, obtidas por ocasião dos censos nacionais. Os resultados da projeção populacional devem ser coerentes com a densidade populacional da área em questão. Valores típicos de densidades populacionais estão apresentados no Quadro 4.3. Já o Quadro 4.4 apresenta valores típicos de densidades populacionais de saturação, em regiões metropolitanas altamente ocupadas. 4.5. Volume de água a ser distribuído numa cidade A estimativa do volume de água normalmente necessário para distribuição numa cidade, poderá ser feita como o conhecimento dos elementos já apresentados, de população de projeto, consumo per capita e prováveis variações de consumo. Se a cidade de estudo tiver ou vier a ter indústrias, hospitais, quartéis, ou outras instituições que apresentem elevada demanda de água, será necessário considerá-os a parte, tanto para o cálculo da vazão necessária global como para o dimensionamento de condutos que irão abastecê-los. Sendo freqüente a existência de estabelecimentos dessa espécie, as inspeções realizadas na cidade, na fase que precede à elaboração do projeto, deverão incluir inquéritos e medições cuidadosas para conhecer e avaliar o consumo dos mesmos. Ainda que não seja usual, entre nós, o dimensionamento de redes distribuidoras que assegurem vazão suficiente para dar combate a incêndios é possível que em certas áreas de grande atividade industrial ou comercial haja conveniência de serem consideradas as correspondentes demandas para fins de projeto de redes e reservatórios. Capítulo 4 – Previsão de população 28 Quadro 4.2: Projeções populacionais com base em métodos de quantificação indireta Método Descrição Comparação gráfica O método envolve a projeção gráfica dos dados passados da população em estudo. Os dados populacionais de outras cidades similares, porém maiores, são plotados de tal maneira que as curvas sejam coincidentes no valor atual da população da cidade em estudo. Estas curvas são utilizadas como referências na projeção futura da cidade em estudo. Razão e correlação Assume-se que a população da cidade em estudo possui a mesma tendência da região (região física ou política) na qual se encontra. Com base nos registros censitários a razão "população da cidade/população da região"é calculada, e projetada para os anos futuros. A população da cidade é obtida a partir da projeção populacional da região (efetuada em nível de planejamento por algum outro órgão) e da razão projetada. Previsão de empregos e serviços de utilidades A população é estimada utilizando-se a previsão de empregos (efetuada por algum outro órgão). Com base nos dados passados da população e pessoas empregadas, calcula-se a relação "emprego/população", a qual é projetada para os anos futuros. A população da cidade é obtida a partir da projeção do número de empregos da cidade. O procedimento é similar ao método da razão. Pode-se adotar a mesma metodologia a partir da previsão de serviços de utilidade, como eletricidade, água, telefone etc. As companhias de serviços de utilidade normalmente efetuam estudos e projeções da expansão de seus serviços com relativa confiabilidade. Fonte: Qasim (1985) Nota: a projeção futura das relações pode ser feita com base na análise daregressão Quadro 4.3: Densidades populacionais típicas em função do uso do solo Uso do solo Densidade populacional (hab/ha) (hab/km2) Áreas residenciais Residências unifamiliares; lotes grandes 12 – 36 1.200 – 3.600 Residências unifamiliares; lotes pequenos 36 – 90 3.600 – 9.000 Residências multifamiliares; lotes pequenos 90 – 250 9.000 – 25.000 Apartamentos 250 – 2.500 25.000 – 250.000 Áreas comerciais 36 – 75 3.600 – 7.500 Áreas industriais 12 – 36 1.200 – 3.600 Total (excluindo-se parques e outros equipamentos de grande porte) 25 – 125 2.500 – 12.500 Fonte: adaptado parcialmente de Qasim (1985)
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