AP1 - 5ABAG -2020 coorigida

Prévia do material em texto

ABASTECIMENTO DE ÁGUA – ESTUDO DIRIGIDO 
 
AVALIAÇÃO 
[X]AP1 [ ]AP2 [ ]AP3 [ ]SUB AP1 [ ]SUB AP2 [ ]SUB AP3 [ ]EF 
DISCIPLINA TURMA 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA 5ABAG 
PROFESSOR DATA 
DRA. JÉSSYCA DE FREITAS LIMA BRITO 22/04/2020 
ALUNO ASSINATURA DO ALUNO 
 JOÉLIO MONTE NOBRE MATRÍCULA 1920111711 
 
INSTRUÇÕES 
 
1. Esta prova compõe-se de (03) páginas. Confira. 
2. Leia atentamente toda a prova antes de iniciá-la. Informe imediatamente qualquer 
erro na impressão ou constituição. 
3. Preencha a prova com caneta azul ou preta. Respostas preenchidas a lápis não serão 
consideradas na correção. 
4. Na parte objetiva assinale a resposta no local a isto destinado e não rasure, pois 
caso o faça a questão não será considerada. 
5. Ocorrendo erro no preenchimento de respostas dissertativas, risque a parte errada, 
coloque-a entre parênteses e, a seguir, escreva a resposta correta. NÃO UTILIZE 
TINTA OU FITA CORRETIVA, pois se o fizer sua resposta não será considerada na 
correção. 
6. Exemplo: ...isto (pôsto) posto podemos concluir que... 
7. Início da prova às (manhã as 8hs e noite as 19hs) com duração de (3hs) 
e um tempo mínimo de permanência em sala de (60) min. 
8. A prova é (Individual). A consulta ou comunicação a terceiros ensejará a 
atribuição de grau 0 (ZERO) ao(s) aluno(s). Apenas com AUTORIZAÇÃO antes do 
início da resolução poderá ser feita CONSULTA à legislação, bibliografia ou 
qualquer espécie de apontamento. Caso isto ocorra o(s) aluno(s) deverão acatar a 
ordem do aplicador da prova, sair da sala sem atrapalhar os colegas, devendo 
procurar o seu coordenador para manifestar qualquer insatisfação. 
 
Boa sorte! 
 
VALOR DESTA AVALIAÇÃO NOTA OBTIDA 
De 0 a 6 pontos 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAMPUS DUNAS 
Av. Santos Dumont, 7500 – Dunas 
Fortaleza | Ceará 
CEP 60191-156 | Telefone: (85) 3052.4848 
CNPJ: 03.681.572/0001-71 
wyden.com.br/unifanor 
CAMPUS BEZERRA 
Av. Bezerra de Menezes, 1277 - São Gerardo 
Fortaleza | Ceará 
CEP: 60325-001 | Telefone: (85) 3307-4500 
CNPJ: 03.681.572/0002-52 
wyden.com.br/unifanor 
 
 
 
1. Um sistema de abastecimento de água deve fornecer e garantir à população água de 
boa qualidade do ponto de vista físico, químico, biológico e bacteriológico, sem 
impurezas prejudiciais à saúde. Um sistema de abastecimento de água é composto 
por diversas unidades. Marque a opção que apresenta a sequência correta dessas 
unidades: (1,0 ponto) 
 
a. Adução de água bruta, captação, estação de tratamento de água, adução de água tratada, 
reservação, rede de distribuição, ligação predial. 
b. Captação, adução de água bruta, adução de água tratada, estação elevatória, reservação, 
rede de distribuição, dispositivo de tomada. 
c. Captação, condutos principais de água bruta, estação de tratamento de águas 
residuárias, adução de água residuárias tratadas, reservação, estação elevatória, rede de 
distribuição. 
d. Manancial, captação, adução de água bruta, estação elevatória, estação de 
tratamento de água, adução de água tratada, reservação, rede de distribuição. 
e. Manancial, condutos principais de água bruta, estação elevatória, adução de água bruta, 
cloração de água, adução de água tratada, reservação, rede de esgotamento de água. 
 
2. A tabela abaixo mostra dados da população de uma cidade para os anos de 1990, 2000 
e 2010. Faça uma projeção desta população para o ano de 2040 utilizando os 
métodos algébrico e geométrico. (1,0 ponto) 
 
1990 14.684 
2000 32.018 
2010 45.691 
to = 1990 Po = 14.684 
t1 = 2000 P1 = 32.018 
t2 = 2010 P2 = 45.691 
 
a) PROJEÇÃO ALGÉBRICA 
Ka =
P2 − P0
t2 − t0
→ Ka =
45.691 − 14.684
2010 − 1990
→ 𝐊𝐚 = 𝟏. 𝟓𝟓𝟎, 𝟑𝟓 
 
P2040= P0 + Ka x (t – t0) → P2040 = 14.684 + 1.550,35 x (2040 - 1990) → 
P2040 = 92.202 habitantes 
 
b) PROJEÇÃO GEOMÉTRICA 
 Kg =
lnP2 − lnP0
t2 − t0
→ Kg =
ln(45.691) − ln(14.684)
2010 − 1990
→ 𝐊𝐠 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟕 
 
a) 𝑃𝑡 = 𝑃0 𝑥 𝑒𝑘𝑔 (𝑡−𝑡𝑜) → 𝑃2040 = 14.684 𝑥 𝑒0,057𝑥50 → 
b) 𝑃2040 = 14.684 𝑥 𝑒2,85 → 𝑷𝟐𝟎𝟒𝟎 = 𝟐𝟓𝟑. 𝟖𝟓𝟒 𝒉𝒂𝒃𝒊𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔 
c) 
d) 
 
 
 
3. Calcular as vazões de dimensionamento, em L/s, do sistema de abastecimento de 
água do município de Russas, representado na figura abaixo. O sistema deverá 
atender uma população de 75.762 habitantes com vazão industrial de 1,8 L/s, sendo 
o consumo per capita de água igual a 200 L/hab.dia, abastecimento de 16h, e um 
consumo na ETA de 3%. Adotar K1 = 1,2 e K2 = 1,5. (1,5 ponto) 
 
 
 
 𝑄 =
𝑃𝑜𝑝 𝑥 𝑞𝑝𝑐 
86400
→ 𝑄 =
75.762 𝑥 200 
86400
→ 𝑸 = 𝟏𝟕𝟓. 𝟑𝟕𝟓
𝒍
𝒔
 
 
 Qprod =
𝑄 𝑥 𝑘1 𝑥 24 
t
 x (1 + 
qETA 
100
) + Qs → Qprod = 
175.375x1,2x24 
16
 x (1 + 
3 
100
) + 1,8 → 
 𝐐𝐩𝐫𝐨𝐝 = 𝟑𝟐𝟔, 𝟗𝟒 𝒍/𝒔 
 𝑄𝑎𝑎𝑡 =
𝑄 𝑥 𝐾1 𝑥 24 
𝑡
+ 𝑄𝑠 → 𝑄𝑎𝑎𝑡 = 
175.375𝑥1,2𝑥24 
16
+ 1,8 → 
 𝑸𝒂𝒂𝒕 = 𝟑𝟏𝟕, 𝟒𝟕 𝒍/𝒔 
 𝑄𝑑𝑖𝑠𝑡 = 𝑄 𝑥 𝐾1 𝑥 𝐾2 + 𝑄𝑠 → 𝑄𝑑𝑖𝑠𝑡 = 175.375 𝑥 1,2 𝑥 1,5 + 1,8 → 𝑸𝒅𝒊𝒔𝒕 = 𝟑𝟏𝟕, 𝟒𝟕 𝒍/𝒔 
 
 
4. Dimensionar uma tubulação de tomada de uma captação de água superficial 
destinada a uma comunidade com população de projeto de 12.000 habitantes, 
consumo per capita médio de água de 200 L/hab∙dia. As unidades de produção de 
água deverão ser projetadas para funcionarem, no máximo, por 16 h/dia. O 
comprimento da tubulação de tomada é de 8 m e o material usado foi PVC (C=140). 
Adotar K1 =1,2. (1,0 ponto) 
 DADOS: 
Po = 12.000 habitantes; 
qpc = 200 l/habitantes dia; 
K1 = 1,2; 
t = 16 hr/dia; 
L = 8 m; 
C = 140 
a. Vazão de captação; 
Vazão de Captação 
 𝑄 =
𝑃 𝑥 𝑞𝑝𝑐 𝑥 𝐾1 
𝑡 𝑥 3600
→ 𝑄 = 12.000 𝑥 200 𝑥 1,2 
16 𝑥 3600
→ 𝑸 = 𝟓𝟎 𝒍/𝒔 𝒐𝒖 𝟎, 𝟎𝟓 𝒎𝟑/ 𝒔 
b. Diâmetro da tubulação de tomada; 
Velocidade mínima: 0,6 m/s; 
 𝑉 = 𝑉𝑎𝑧ã𝑜 
𝑆𝑒çã𝑜 𝑑𝑜 𝑡𝑢𝑏𝑜
→ 𝑉 = 𝑄 
(
𝜋 𝑥 𝐷2
4 )
→ 𝑉 = 4 𝑥 𝑄
𝜋 𝑥 𝐷
2 = 𝑂𝑛𝑑𝑒 𝐷 = [
4 𝑥 𝑄
(𝜋 𝑥 𝑉)
]
0,5
 
 𝐷 = (
4 𝑥 0,05
𝜋 𝑥 0,6
)0,5 → 𝑫𝑵 = 𝟎, 𝟑𝟐𝟔 𝒎 𝒐𝒖 𝟑𝟎𝟎 𝒎𝒎 
 
c. Velocidade da água na tubulação de tomada; 
 𝑉 = 
4 𝑥 𝑄
(𝜋 𝑥 𝐷2)
→ 𝑉 =
4 𝑥 0,05
𝜋 𝑥 (0,300)²
→ 𝑽 = 𝟎, 𝟕𝟏 𝒎/𝒔 (𝑽 > 𝟎, 𝟔 𝒎/𝒔 ) => 𝑶𝑲 
 
d. Perda de carga na tubulação de tomada; 
 𝐡𝐟𝟏 = 𝟏𝟎, 𝟔𝟒𝟑 𝐱 𝐋 𝐱 (
𝐐
𝐜
)𝟏,𝟖𝟓𝐱 𝐃−𝟒,𝟖𝟕 
 ℎ𝑓1 = 10,463 𝑥 8 𝑥 (
0,05
140
)1,85𝑥 0,300−4,87 → 𝒉𝒇𝟏 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟐 𝒎 
 
e. Perdas de carga localizadas; 
ℎ𝑓2 = () x 
𝑉²
2𝑔
 
Adotando para a tubulação de tomada, tem-se: 
- crivo comercial: k = 0,75 
- válvula de gaveta: k = 0,20 
- saída de tubulação: k = 1,00 
 = 1,95 
ℎ𝑓2 = x 
0,71²
2 𝑥 9,81
→ 𝒉𝒇𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟎 𝒎 
 
f. Perda de carga total 
 hf = hf1 + hf2 → hf = 0,012 + 0,050 → 𝐡𝐟 = 𝟎, 𝟎𝟔𝟐 𝐦
 
5. Sobre o sistema de adutora, pode-se afirmar que: (0,5 ponto) 
 
a. São canalizações que conduzem água até os consumidores. 
b. Apesar da importância, não existe norma específica para o projeto de adutora de água 
para abastecimento. 
c. Podem transportar tanto água tratada como água bruta. 
d. As adutoras por recalque trabalham por período de tempo variando de 30 a 48 horas. 
e. Quando ocorre por gravidade, em conduto forçado, significa que a linha piezométrica 
coincidiu com o nível da água. 
 
6. Uma adutora liga dois reservatórios em um SAA, onde os níveis médios de água dos 
mesmos correspondem às cotas altimétricas de 875,4 m (reservatório 1) e 843,2 m 
(reservatório 2). Sabe-se que esta adutora deverá transportar uma vazão de 325 L/s 
e que o comprimento da adutora é igual a 4,7 km. O material da adutora é ferro 
fundido novo com revestimento de argamassa de cimento (C = 130). Utilize a 
fórmula de Hazen-Williams, desprezando as perdas de carga localizadas. 
Determinar: (1,0 ponto) 
 
 
a. Diâmetro da adutora; 
ℎ = 10,643 x L x (
Q
c
)1,85x D−4,87 
 ℎ =875,40 − 843,20 => 𝒉 = 𝟑𝟐, 𝟐𝟎𝒎 
 
 32,20 = 10,643 𝑥 4700 𝑥 (
0,325
130
)1,85𝑥𝐷−4,87 
 
 32,20 = 0,76798𝑥 𝐷−4,87 
 
 D= √
0,76798
32,20
4,87
=> 𝐷 = 0,46m = 460mm => 𝐃𝐍 = 𝟓𝟎𝟎𝐦𝐦 
 
b. Velocidade (Adotar f= 0,02 e K=10,10); 
 
 ℎ = (
𝐹 𝑥 𝐿
𝐷
+ 𝐾) 𝑥 
𝑉²
2𝑔
→ 32,20 = (
0,02 𝑥 4700
0,5
+ 10,10) 𝑥 
𝑉²
2𝑥9,81
→ 32,20 = 198,10𝑥 
𝑉²
19,62
 
 
 V=√
19,62𝑥32,20
198,10
=> 𝑽 =1,79 m/s 
c. Vazão máxima a ser veiculada; 
 
 𝑸 =
𝑽
𝑨
 => 
 
 𝑄 =
𝜋 𝑥 𝐷²
4
𝑥 𝑉 → 𝑄 = 
𝜋 𝑥 0,5²
4
 𝑥 1,79 → 𝑸 = 𝟎, 𝟑𝟓 𝒎𝟑/𝒔 𝑜𝑢 350 𝑙/𝑠 
 
CAMPUS DUNAS 
Av. Santos Dumont, 7500 – Dunas Fortaleza | Ceará 
CEP 60191-156 | Telefone: (85) 3052.4848 CNPJ: 03.681.572/0001-71 
wyden.com.br/unifanor 
 CAMPUS BEZERRA 
Av. Bezerra de Menezes, 1277 - São Gerardo Fortaleza | Ceará 
CEP: 60325-001 | Telefone: (85) 3307-4500 CNPJ: 03.681.572/0002-52 Boa Sorte!! 
wyden.com.br/unifanor
 
	ABASTECIMENTO DE ÁGUA – ESTUDO DIRIGIDO