5 Adutoras

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Laydson Amorim
▪Adutoras são canalizações dos sistemas de
abastecimento de água que conduzem a água para
as unidades que precedem a rede de distribuição.
 Podem classificadas
Quanto à natureza da água transportada;
Quanto à energia para a movimentação da água
 Quanto à natureza da água transportada;
Podem se denominadas:
Adutoras de água bruta;
Adutoras de água tratada.
As adutoras de água bruta são tubulações que transportam a água 
sem tratamento, enquanto que, as tubulações que transportam a 
água tratada, são denominadas adutoras de água tratada.
 Quanto à energia para a movimentação
Podem se denominadas:
Adutoras por gravidade;
Adutoras por recalque;
Adutoras mistas.
➢ ADUTORAS POR GRAVIDADE
Conduto forçado
➢ ADUTORAS POR GRAVIDADE
Conduto Livre
➢ ADUTORAS POR GRAVIDADE
Trechos em conduto livre e forçado
➢ ADUTORAS POR RECALQUE
Recalque Simples
➢ ADUTORAS POR RECALQUE
Recalque Duplo
➢ ADUTORAS MISTAS: Trechos por recalque e por gravidade
 Para o cálculo da vazão de dimensionamento das adutoras é 
necessário conhecer os seguintes fatores intervenientes:
 Horizonte do projeto;
 Vazão de adução;
 Período de projeto.
 Horizonte do projeto:
Para a determinação do horizonte do projeto, deve-se ser 
considerados vários fatores:
Vida útil da obra;
Evolução da demanda de água;
Custo da obra;
Flexibilidade na ampliação do sistema;
Custo da energia elétrica.
 Vazão de adução
A vazão de adução é estabelecida em função da população a 
ser abastecida (P), cota per capita (q), dos coeficientes de 
variações dos consumos e do numero de horas de funcionamento 
do sistema.
Esqueçam as fórmulas!!! O importante é o 
que deve ser considerado em cada caso.
Geralmente as adutoras por gravidades podem chegar a um 
período diário de 24 horas, o que geralmente não acontecem em 
aduções por recalque que geralmente são projetadas para o 
funcionamento de 16 a 20 horaS, devido a necessidade de 
manutenção dos equipamentos.
 Equações gerais
Equação de energia (Teorema de Bernoulli);
Equação da continuidade
Equação de energia entre duas seções transversais de 
um escoamento (Teorema de Bernoulli);
𝐻1 = 𝑍1 +
𝑃1
γ
+
𝑉1
2
2𝑔
𝐻2 = 𝑍2 +
𝑃2
γ
+
𝑉2
2
2𝑔
+ Δh
• Z: carga de posição, cota (m);
• P/γ: carga de pressão (m)
• V²/2g: carga cinética (m);
• ΔH: perda de carga (m).
Linha de carga ou energia
Linha de carga ou energia
Equação da continuidade
𝑄 = 𝑉1 ∗ 𝐴1 = 𝑉2 ∗ 𝐴2
➢ Q: vazão (m³/s);
➢ V: velocidade média na seção (m/s);
➢ S: área da seção de escoamento (m²)
Q: vazão (m³/s);
n: coeficiente de manning
S: seção molhada (m²)
Rh: raio hidráulico (m)
I: declividade da linha de energia (m/m)
𝑄 =
1
𝑛
∗ 𝑆 ∗ 𝑅ℎ2/3 ∗ 𝐼
Canal da Integração” / “Eixão das Águas” 
(Ceará, 255 km, 22 m³/s)
California Aqueduct (State Water Project)
Dos Amigos Pumping Plant (36 m x 437 m³/s, 715 km
Aspectos que devem ser considerados na escolha:
• Não ser prejudicial à qualidade da água;
• Alteração da rugosidade com o tempo (incrustação, etc.);
• Estanqueidade;
• Resistência química e mecânica;
• Resistência a pressão da água (estática, dinâmica, transitórios);
• Economia (não só custo da tubulação, mas instalação, aspectos 
construtivos, necessidade de proteção a corrosão, manutenção, 
etc.)
MATERIAIS DAS ADUTORAS
Materiais metálicos:
• Aço
• Ferro Fundido Dúctil
Principais materiais das tubulações
Materiais não metálicos:
• Polietileno de alta densidade e polipropileno (PE e PP)
• PVC
• Poliéster reforçado com fibra de vidro (PRFV)
Desvantagens:
• Pouca resistência de corrosão externa;
• Precauções para transporte e 
armazenamento;
• Cuidados com a dilatação térmica;
• Dimensionamento das paredes dos tubos 
quanto ao colapso
Vantagens da tubulação de aço:
• Alta resistência às pressões internas e 
externas;
• Vazamento quase inexistentes quando 
forem soldados;
• Baixa fragilidade
• São disponíveis em vários diâmetros e 
existem vários tipos de juntas.
Revestimentos externos:
TUBULAÇÃO DE AÇO
Revestimentos interno:
FBE (Fusion Bonde Epoxy)
Polietileno tripla camada
Poliuretano tar
Prime epoxy com alumínio fenólico
• Coaltar epoxy
Tipos de juntas:
TUBULAÇÃO DE AÇO
TUBULAÇÃO DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL
Diâmetros: 16 opções de 50 a 1200 mm
•Comprimento: 6 a 8 m
•Classes: K-9, K-7 e 1 MPa
•Revestimento interno com argamassa de 
cimento
•Revestimento externo com zinco e pintura 
betuminosa
•Tipos de juntas:
➢Elástica
➢Elástica travada
➢Mecânica
➢Flanges
TUBULAÇÃO DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL
Detalhes das juntas de tubulações de ferro fundido dúctil
TUBULAÇÃO DE POLIETILENO
Diâmetros: 32 opções de 16 a 1600 mm
•Comprimento: limitado pelo transporte, até centenas de metros sem 
juntas (emissários submarinos)
•Classes: 9 opções de 40 a 250 mca
•Sem revestimento interno ou externo
•Leve e flexível
•Estanqueidade
•Resistência química
•Resistência a abrasão
•Menor rugosidade
•Baixa celeridade (transitórios)
•Principais juntas em adutoras:
➢Solda termoplástica (topo)
➢Flanges
Bombeamento de 4 m³/s, transferência Rio Grande -Taiaçupeba(RMSP)
(2 tubulações em paralelo PE ø 1200 mm)
Condições operacionais:
OPERAÇÃO DE ADUTORAS
Condição normal: condição prevista no projeto como manobra de 
válvulas, enchimento e esvaziamento da adutora, partida e parada do 
bombeamento, etc.
Regime permanente 
Transiente
Condição emergencial: falha operacional de dispositivos
Condição catastrófica: acidente operacional com riscos a vida e/ou 
danos excepcionais como o a ruptura em um ponto baixo
ENCHIMENTO DE ADUTORAS
• Condição para enchimento: expulsão plena de ar, 
com gradativa e lenta admissão de água
• Velocidade média para enchimento: 0,3 m/s
• Válvulas para expulsão de ar: ventosas
ENTRADA DE AR EM ADUTORAS
• NÍVEL MUITO BAIXO NA ENTRADA
• DESCARGA SUPERIOR COM 
INTRODUÇÃO DE AR
• FORMAÇÃO DE VÓRTICE
BLOQUEIO DE ADUTORAS
Consiste na paralisação do escoamento, ocasionado pela existência de ar 
confinado nos pontos altos da adutora 
VENTOSAS EM ADUTORAS
• expelir o ar deslocado pela água durante o enchimento da linha;
• admitir quantidade suficiente de ar, durante o esvaziamento da linha;
• Expelir o ar proveniente das bombas em operação e difuso na água 
(funcionando como uma ventosa simples).
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DE ADUTORAS
• Blocos de ancoragens;
• Proteção contra corrosão;
• Proteção contra os transitórios hidráulicos
• Blocos de ancoragens;
Dimensionamento dos blocos -Dados 
necessários
• Resultante das forças (direção e intensidade)
• Tensão máxima admissível na parede lateral 
da vala
• Coesão do solo
• Ângulo de atrito interno do solo
• Tensão máxima admissível pelo solo na 
vertical
• Peso específico do solo
• Especificações do concreto a ser utilizado
• Atrito concreto-solo
Critérios de cálculo
• Por atrito entre o bloco e o solo (peso do 
bloco);
• Por reação de apoio da parede da vala 
(engastamento).
FORÇAS ENVOLVIDAS PARA O 
DIMENSIONAMENTO DE UM BLOCO DE 
ANCORAGEM
Ancoragem de tubos em declive
Proteção contra corrosão
No caso de tubulações metálicas:
Proteção catódica: injeção de corrente contínua na estrutura a ser protegida 
elevando seu potencial em relação ao meio
Limpeza de adutoras
Limpeza de adutoras
Variação do coeficiente de Hazen-Williams devido a limpezas por raspagem
Limpeza de adutoras
Aplicação de revestimento
Outros revestimentos: epóxi; poliuretano, etc.
MEDIDORES EM CONDUTOS FORÇADOS
Medidores de vazão e de pressão
MEDIDORES EM CONDUTOS FORÇADOS
Medidores de vazão e de pressão
MEDIDORES EM CONDUTOS LIVRES
Medidores de vazão
Vertedores
• Calhas: Parshall, Palmer-Bowlus, etc.
• Medidor acústico (ADCP)
• etc.
Calha ParshallETA1 Bebedouro (SAAEB)
O desenho abaixo mostra o perfil de uma adutora ligando dois reservatórios com controle por
registro de boia. O comprimento da linha é de 3300 m e a vazãode projeto 360 L/s. O projeto prevê
a utilização de tubulação de FD com C estimado ao final da vida útil igual a 100. Desprezando-se as
perdas de carga localizadas pede-se:
a) Identifique no desenho acima descargas e ventosas necessárias para a operação adequada da
adutora.
b) Identifique no desenho acima as linhas piezométricas estática e dinâmica.
c) Dimensione o diâmetro da tubulação (considere como opções: 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450,
500, 600, 700, 800, 900, 1000 e 1200 mm)
d) Qual a vazão máxima que poderá ser atendida pela tubulação escolhida no final da vida útil da
adutora?