17 Cálculo da Tarifa de Água por Blocos Crescentes
O cálculo de tarifas de água não é linear em sua forma mais pura, pois a taxa por m³ (1000 litros) de água cobrado pode variar conforme o consumo. Na prática, empresas de saneamento geralmente usam o modelo Increasing Block Tariff (IBT) (tarifa em blocos crescentes) para calcular a tarifa total.
Neste modelo, o custo por \(m^3\) é divido em faixas de consumo, onde cada faixa possui um preço correspondente. Quando um consumidor usa uma quantidade de água que ultrapassa uma faixa, o custo para o volume excedente é calculado usando a tarifa da próxima faixa.
17.1 Equação:
Como exemplo, considere a seguinte tabela de tarifas de água para a categoria residencial cobradas pela COPASA, conferida pela Arsae-MG (2025), onde o custo por metro cúbico (1000 litros) varia conforme o volume consumido:
| Faixa | Preço | Unidade |
|---|---|---|
| Fixa | \(R\$ 25,77\) | \(R\$/mês\) |
| \(0 <= v <= 5\) | \(R\$ 2,69\) | \(R\$/m³\) |
| \(5 < v <= 10\) | \(R\$ 5,334\) | \(R\$/m³\) |
| \(10 < v <= 15\) | \(R\$ 8,056\) | \(R\$/m³\) |
| \(15 < v <= 20\) | \(R\$ 10,830\) | \(R\$/m³\) |
| \(20 < v <= 40\) | \(R\$ 13,658\) | \(R\$/m³\) |
| \(v > 40\) | \(R\$ 16,538\) | \(R\$/m³\) |
Vamos supor que um consumidor tenha gastado 12 \(m^3\) de água em um mês. O cálculo para a tarifa total segiria os seguintes passos:
- É cobrado o valor fixo de \(R\$ 25,77\).
- Para os primeiros 5 \(m^3\), o custo é: \(5 \times R\$ 2,69 = R\$ 13,45\).
- Para os próximos 5 \(m^3\) (de 5 a 10), o custo é: \(5 \times R\$ 5,334 = R\$ 26,67\).
- Para os 2 \(m^3\) restantes (de 10 a 12), o custo é: \(2 \times R\$ 8,056 = R\$ 16,11\).
A tarifa total é a soma de todos esses valores: \[\text{Tarifa Total} = R\$ 25,77 + R\$ 13,45 + R\$ 26,67 + R\$ 16,11 = R\$ 81,33\]
17.2 Download e Uso:
- Clique na imagem para abrir o objeto interativo em uma nova aba.
- Clique no botao “add” para carregar o gráfico.
- Arraste o slider para definir o volume consumido.
- Observe as faixas destacadas e os subtotais para cada faixa, bem como a tarifa total acumulada.
- Compare como o crescimento da tarifa muda ao ultrapassar cada faixa de consumo.
- Identifique em quais intervalos o custo marginal aumenta mais rapidamente.
- Analise a diferença entre crescimento linear por faixa e o comportamento acumulado total.
17.3 Lógica de codigo
- A função calcula a tarifa acumulando o custo em cada faixa.
- O gráfico é construído por segmentos, cada um representando uma faixa.
- As faixas ativas são identificadas e destacadas de acordo com o volume consumido.
