TH029-05-Sifaoinvertido

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5 – Sifão invertido 
Usados na transposição de obstáculos como córregos, rios, galerias de águas pluviais, 
adutoras, linhas de metrô, galerias de cabos elétricos ou de comunicação, etc. 
Tipos de perfis de sifões invertidos ou falsos sifões 
• Obra com custo relativamente elevado 
• Dificuldade de limpeza e desobstrução 
• Exige cuidados especiais na operação 
Sifão invertido só deve 
ser utilizado após estudo 
comparativo de 
alternativas 
• Transposição por baixo: 
 Aprofundamento da tubulação somente no trecho do obstáculo 
Figura: Tsutiya & Sobrinho, 1999. 
Ventilação 
Figura: Tsutiya & Sobrinho, 1999. 
Dimensionamento 
• Escoamento por gravidade em conduto forçado 
• Mínimo de duas tubulações 
• Fundamental: garantir uma condição de autolimpeza, pelo 
menos 1 vez ao dia. (Importante evitar formação de 
obstruções) 
• Critério adotado com êxito pela SABESP: 
 vmínima=0,6 m/s para Qmédia 
 vmínima=0,9 m/s para Qmáxima 
 
• Velocidade máxima: 
– Características do material do sifão 
– Carga disponível 
 vmáxima= 3 a 4 m/s 
• Diâmetro mínimo: 150 mm 
• Ventilação: tubulação Dsifão/10 até Dsifão/2 
Muitos trabalhos publicados apontam v≥0,9m/s para 
impedir deposição e capaz de arrastar areia já 
depositada. 
Mas imposição desse valor, inviabiliza, em muitos 
casos uso de sifões invertidos (perdas de cargas 
excessivas) 
Perdas de carga 
• Perdas localizadas 
• Perdas distribuídas 
• Fórmula Universal 
• Fórmula de Hazen-Williams 
Fórmula Universal (1850) 
TH028 - Saneamento Ambiental I 7 
Condutos forçados 
Perdas distribuídas 
Tubos circulares: 
Darcy, Weisbach e outros – perda de 
carga por atrito em condutos 
ou 
Δh : Perda de carga (m) 
f : coeficiente de atrito = ϕ (Re, K/D) 
L : comprimento da tubulação (m) 
V : Velocidade média do escoamento (m/s) 
D : Diâmetro da tubulação (m) 
g : Aceleração da gravidade(m/s²) 
Q : Vazão (m³/s) 
K : Rugosidade interna da parede do tubo. Valor tabelado em função do material da tubulação 
 
Escoamento turbulento: Re > 4000 
Rugosidade relativa 
Escoamento laminar: Re < 2000 
Colebrook & White: 
Re: Número de Reynolds 
ʋ : viscosidade cinemática da água 
TH028 - Saneamento Ambiental I 8 
Diagrama de Moody (1944) 
Fórmulas explícitas (erro < 1% da Eq. Colebrook & White) 
Swamee e Jain: 
Válida para 
5.10³ ≤ Re ≤ 108 
10-6 ≤ K/D ≤ 10-2 
Barr: 
Válida para 
Re ≥ 105 
TH028 - Saneamento Ambiental I 9 
Propriedades físicas da água 
NBR 12215/92 
Fórmula de Hazen-Williams (1903) 
TH028 - Saneamento Ambiental I 10 
Condutos forçados 
Perdas distribuídas 
J = 10,65 Q1,85 C-1,85 D-4,87 J : Perda de carga unitária (m/m) 
Q : Vazão (m³/s) 
D : Diâmetro da tubulação (m) 
C : Coeficiente de rugosidade 
V : Velocidade (m/s) 
Tubos Novos Usados 
(~10 anos) 
Usados 
(~20 anos) 
Aço galvanizado roscado 125 100 - 
Concreto acabamento comum 130 120 110 
Tijolos, condutos bem executados 100 95 90 
PVC 140 135 130 
Q = 0,279 C D2,63 J0,54 
V = 0,355 C D0,63 J0,54 
V=Q/A 
Perdas localizadas 
TH028 - Saneamento Ambiental I 11 
Equação geral: 
ΔhL : Perda de carga localizada (m) 
KL : coeficiente adimensional que depende da 
singularidade, do número de Reynolds, da 
rugosidade da parede e, em alguns casos, das 
condições de escoamento. 
V : Velocidade média do escoamento (m/s) 
g : Aceleração da gravidade(m/s²) 
KL - valor pode ser obtido 
experimentalmente ou tabela 
Peça K 
Ampliação gradual 0,30* 
Bocais 2,75 
Comporta aberta 1,00 
Controlador de Q 2,50 
Cotovelo de 90° 0,90 
Cotovelo de 45° 0,40 
Curva de 90° 0,40 
Curva de 45° 0,20 
Junção 0,40 
Válvula de globo aberta 10,00 
Questionário 
• Por que é projetada tubulação de ventilação? 
Exemplo 
Elaborar o projeto de um sifão invertido. 
Dados: 
Vazões afluentes em função das etapas de implantação do sifão 
Etapas 
Vazões (L/s) 
Média Máxima horária 
(dia qualquer) 
Máxima 
Imediata (implantação) 80 111 130 
Primeira etapa (10 anos) 200 283 336 
Segunda etapa (20 anos) 328 446 534 
Comprimento do sifão: 40 m 
Características do coletor afluente ao sifão: 
• diâmetro: 800 mm 
• declividade: 0,0036 m/m 
• cota da soleira do coletor afluente: 384,00m 
Solução 
Perda máxima de 0,35m 
Referências 
• Tsutiya & Sobrinho. 1999. Coleta e transporte 
de esgoto.