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Laydson Moura Fernandes Amorim Consumo da água Q= ????? (L/s) Consumo da água A previsão do consumo de água é um fator fundamental para o planejamento e gerenciamento do consumo de água. DEMANDA DE ÁGUA. OPERAÇÃO AMPLIAÇÃO. MELHORIA. Consumo da água Classificação dos consumidores de água • Doméstico; • Comercial; • Industrial; • Público. Classificação dos consumidores de água Volume faturado por categoria (SABESP, 2011) Classificação dos consumidores de água Água para uso doméstico Corresponde a parcela utilizada nas residências, tanto na área interna com na área externa da habitação. Classificação dos consumidores de água Água para uso doméstico O consumo de água em uma habitação depende de varia características. ➢ Características físicas (temperatura, precipitação etc) ➢ Renda familiar; ➢ Características da habitação; ➢ Características do abastecimento de água; ➢ Características culturais da comunidade. Classificação dos consumidores de água Água para uso doméstico Classificação dos consumidores de água Água para uso doméstico Tipo Unidade Consumo (L/dia) Alojamento Provisório Pessoa 80 Apartamento de padrão luxo Pessoa 300 Apartamento de padrao médio Pessoa 250 Escolas-externatos Pessoa 50 Escolas-internatos Pessoa 150 Residência padrão médio Pessoa 250 Residência padrão luxo Pessoa 300 Residênciapopular Pessoa 150 Classificação dos consumidores de água Água para uso Comercial Esse tipo de consumo vai variar de acordo com a atividade realizada, existem vários métodos de determinação de consumo de água para estabelecimento comercial. Classificação dos consumidores de água Água para uso Comercial Estabelecimento Unidade Consumo (L/dia) Escritório Pessoa 50 Restaurante Refeição 25 Hotel (sem cozinha e lavanderia) Pessoa 120 Lavanderia kg de roupa seca 30 Hospital Leito 250 Garagem automóvel 50 Cinema, teatro e templo Lugar 2 Mercado m² de área 5 Edificio comercial Pessoa 50 Alojamento provisório Pessoa 80 Classificação dos consumidores de água Água para uso Industrial O uso da água em uma instalação industrial pode variar de acordo com a atividade industrial executada. Classificação dos consumidores de água Água para uso Industrial Estabelecimento Unidade Consumo (L/dia) Indústria - uso sanitário Operário 70 Matadouro (animais de grande porte) Cabeça abatida 300 Matadouro (animais de pequeno porte) Cabeça abatida 150 Laticínio kg de produto 1 a 5 Curtumes kg de couro 50 a 60 Fábrica de papel kg de papel 100 a 400 Tecelagem - sem alvejante kg de tecido 10 a 20 Classificação dos consumidores de água Água para uso Público A parcela de água incluída nessa classificação é a água utilizada na irrigação de parques e jardins, lavagem de ruas e passeios, edifícios e sanitários de uso público, fontes ornamentais, piscinas públicas, chafarizes e torneiras públicas, limpeza de coletores de esgoto, etc. Classificação dos consumidores de água Água para uso Público Estabelecimento Unidade Consumo (L/dia) Edifício público Pessoa 50 Quartel Pessoa 150 Escola pública Pessoa 50 Jardim público m² 1,5 Uso público - Geral Pessoa 25 Pode ser determinado através dos seguintes métodos: • Leitura dos hidrômetros (micromedição) • Leitura do macromedidor instalado saída do reservatório (macromedição) Modelo de previsão de consumo de agua O objetivo de se realizar uma previsão de consumo de agua é para diminuir erros de subdimensionamento ou superdimensionamento. Estudo da População Costuma-se adotar um período de 20 anos para determinar o período de tempo do sistema. Temo o objetivo de fornecer dados técnicos para atender os projetos de dimensionamentos de sistemas de abastecimento de água e de esgotos sanitários. Quando não existirem medição? Estudo da População Métodos ➢ Método dos componentes demográficos; ➢ Métodos matemáticos; ➢ Método de extrapolação gráfica. Métodos para estudo demográfico • Método dos componentes demográficos Considera as variáveis demográficas: fecundidade, mortalidade e migração P = população na data prevista; Pi = população na data inicial; (N-M) = crescimento vegetativo no período; (I – E) = crescimento social no período P= Pi + (N – M) + (I – E) Estudo da População • Métodos Matemáticos Neste método a população futura é definida através de equação matemática. Existem vários métodos matemáticos conhecidos, mas destacam-se o método aritmético, geométrico e curva logística. Estudo da População • Métodos Aritmético Deve-se estabelecer uma taxa de crescimento constante. 𝑃 = 𝑃2 + 𝐾𝑎(𝑡 − 𝑡2) 𝐾𝑎 = 𝑃2 − 𝑃1 𝑡2 − 𝑡1 P = população P1 = população no penúltimo censo ( ano t1); P2 = população no ultimo censo (ano t2); Ka = constante Obs: Recomendado apenas por períodos curtos. Estudo da População • Métodos Geométrico 𝑃 = 𝑃2 ∗ 𝑒 𝐾𝑔 (𝑡−𝑡2) 𝑘𝑔 = 𝑙𝑛𝑃2 − 𝑙𝑛𝑃1 𝑡2 − 𝑡1 P = população P1 = população no penúltimo censo ( ano t1); P2 = população no ultimo censo (ano t2); Kg = constante Estudo da População Métodos Curva logística Método da curva logística Este método admite que o crescimento da população ocorre em função do tempo, a curva logística possui três trechos distintos: o primeiro corresponde a um crescimento acelerado, o segundo a um crescimento retardado e o terceiro a um crescimento tendendo a uma estabilização. Estudo da População 𝑃 = 𝑘 1 + 𝑒𝑎−𝑏(𝑡−𝑡0) 𝑘 = )2𝑃0𝑃1𝑃2 − 𝑃1 2 (𝑃0 + 𝑃2 𝑃0𝑃2 − 𝑃1 2 𝑏 = − 1 0,4343𝑑 𝑙𝑜𝑔 )𝑃0(𝐾 − 𝑃1 )𝑃1(𝐾 − 𝑃0 𝑎 = 1 0,4343 𝑙𝑜𝑔 𝐾 − 𝑃0 𝑃0 Calcular a população de uma cidade para o ano de 2010 e 2020 utilizando os métodos de previsão populacional Aritmético, geométrico e curva logística. Ano População (hab) 1980 28809 1990 46867 2000 68808 EX: Estudo da População Vazão de dimensionamento das partes principais de um sistema de abastecimento de água. Variações no consumo Em um sistema de abastecimento de água a quantidade de água consumida varia continuamente, das condições climáticas, hábitos da população, etc. De modo geral, para o abastecimento de água de uma determinada área ocorrem variações: • Variação anual • Variação mensal • Variação diária • Variação horária • Variação instantânea Variações diárias É a relação entre o maior consumo diário verificado no período de um ano e o consumo médio diário neste mesmo período. Variação de consumo 𝐾1 = 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑜 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑜 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜 Autor/Entidade Local Ano Coeficiente k1 Condições de obtenção do valor Azevedo Netto Brasil 1973 1,1 a 1,5 Recomendação para projeto Yassuda e Nogami Brasil 1976 1,2 a 2,0 Recomendação para projeto PNB-587-ABNT Brasil 1977 1,2 Recomendação para projeto Orsini Brasil 1996 1,2 Recomendação para projeto Azevedo Netto et al. Brasil 1998 1,1 a 1,4 Recomendação para projeto Variações horárias É a relação entre a maior vazão horária observada num dia e a vazão média horária do mesmo dia. 𝐾2 = 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 ℎ𝑜𝑟á𝑟𝑖𝑎 𝑛𝑜 𝑑𝑖𝑎 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑎 Variação de consumo Autor/Entidade Local Ano Coeficiente k1 Condições de obtenção do valor Azevedo Netto Brasil 1973 1,5 Recomendação para projeto Yassuda e Nogami Brasil 1976 1,5 a 3,0 Recomendação para projeto PNB-587-ABNT Brasil 1977 1,5 Recomendação para projeto Orsini Brasil 1996 1,5 Recomendação para projeto Azevedo Netto et al. Brasil 1998 1,5 a 2,3 Recomendação para projeto Vazão de dimensionamento das partes principais de um sistema de abastecimento de água. Um sistema de abastecimento de água é geralmente constituído pelos seguintes competentes: • Captação • Estação elevatória • Adutora • Estação de tratamento de água • Reservatório • Rede de distribuição Partes de um sistema de abastecimento de água. Vazão da captação, estação elevatória e adutora até a ETA 𝑄1 = 𝐾1𝑃 𝑞 86.400 + 𝑄𝑒𝑠𝑝 ∗ 𝐶𝑒𝑡𝑎 P = população da área abastecida; q = consumo per capita de água; K1 = coeficiente do dia de maior consumo Qesp = vazão especifica, por exemplo, grandes consumidores (industrias, comércios, etc); Ceta = Consumo na ETA (pode variar de 1 a 5%) Vazão da ETA até o reservatório 𝑄2 = 𝐾1𝑃𝑞 86.400 + 𝑄𝑒𝑠𝑝 P = população da área abastecida; K1 = coeficiente do dia de maior consumo Qesp = vazão especifica, por exemplo, grandes consumidores (industrias, comércios, etc) Vazão do Reservatório até a rede de distribuição 𝑄3 = 𝐾1𝐾2𝑃𝑞 86.400 + 𝑄𝑒𝑠𝑝 P = população da área abastecida; q = consumo per capita de água; K1 = coeficiente do dia de maior consumo K2 = coeficiente da hora de maior consumo Qesp = vazão especifica, por exemplo, grandes consumidores (industrias, comércios, etc) Ex: Calcular as vazões de dimensionamento de um sistema de abastecimento de água, para atender uma população de 100.000 habitantes com uma vazão industrial de 25 l/s, sendo o consumo per capita de água de 200 l/hab.dia e um consumo na ETA de 3%. Adotar K1=1,2 e k2= 1,5.