Prévia do material em texto
LOGO Conferência # 02 Engª. Mestranda Tatiana Da E. Casaca Hidráulica Aplicada Duração 120 Mim casacatatiana@gmail.com Universidade Óscar Ribas SUMÁRIO 2.1-Definição 2.2 Tipos de Redes de Distribuição de Água 2.3 Recomendações para o seu Traçado. 2.4 Dimensionamento das Redes Ramificadas Objetivos ▪ Conhecer os tipos de redes de distribuição de agua; ▪ Fazer analise com critérios hidráulicos das redes ramificadas ; ▪ Saber dimensionar as redes ramificas para distribuição de agua; Tema # 2 Redes de Distribuição de Água. Prof. Mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Proposta para a aula Métodos ❖ Explicativo ❖ Elaboração conjunta ❖ Avaliativo ❖ Quadro ❖ Marcador ❖ Projetor ❖ Computador Meios Procedimientos ❖ Oral ❖ Técnicas participativas Prof. Mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca . Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Um sistema de abastecimento e distribuição de água é constituído por um conjunto de infraestruturas. A cada uma destas partes correspondem-lhe órgãos, constituídos por obras de construção civil, equipamentos elétricos e eletromecânicos, acessórios, instrumentação e equipamentos de automação e controle. Cada órgão num sistema de abastecimento e distribuição de água tem um objetivo/função. REDES DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA2.1 . Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca . Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca . Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Redes de abastecimento de água é a unidade do sistema de abastecimento que conduz água para os pontos de consumo (prédio, indústrias etc). É formada por um conjunto de tubulações e peças especiais dispostas convenientemente de forma a garantir o bom atendimento dos pontos de consumo, sempre de forma contínua e segura. . Custo da Rede: 50 a 75% do custo total do sistema de abastecimento (Tsutiya, 2005) Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca As redes de tubagens se utilizam quando é necessário dar agua a vários pontos desde uma fonte de abastecimento e podem ser Ramificadas e Malhadas. Ramificadas: nestas, se pode estabelecer o sentido de escoamento da água. É o tipo utilizado para pequenas cidades. Sua grande desvantagem reside no fato de que todo o abastecimento fica sujeito ao funcionamento de uma única canalização principal. TIPOS DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA2.2 Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca 2. Malhadas: Os condutos principais formam circuitos ou anéis e são interligados, formando uma disposição de malha. Não se pode estabelecer a priori o sentido de escoamento da água, este tipo de rede apresenta maior eficiência que o primeiro tipo. Uma eventual interrupção no conduto mestre não causará transtornos. Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca 3. Mistas: Possui anéis e trechos ramificados Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca As redes Ramificadas de mododo geral são mais económicas que as malhadas . Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca ➢ Classificação dos condutos Principal ou primário ou tronco ou mestre: são tubulações de maiores diâmetros que tem por finalidade abastecer as tubulações secundárias. Secundário: são tubulações de menores diâmetros que tem a função de abastecer diretamente os pontos de consumo do sistemas de abastecimento de água. Essa divisão nem sempre ocorre ou é clara nos projetos, mas pode facilitar a manutenção e operação do sistema, minimizar problemas, e permite realizar novas ligações facilmente com a tubulação carregadas. Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca ➢ Diferentes alternativas podem ser utilizadas para o abastecimento de água para uma rede: ✓ Através de um único reservatório de montante; ✓ Com elevatória a montante ou em linha atendendo parte da rede ✓ Com reservatórios de sobras (a jusante) ✓ Sistemas complexos com múltiplos reservatórios e válvulas redutoras de pressão. Com reservatório montante e reservatórios de sobras (a jusante) Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca 3. Mistas: Possui anéis e trechos ramificados Nota: (próximo ao ponto consumo deve cumprir-se) ✓ Quantidade ✓ Regularidade ✓ Pressão adequada ✓ Qualidade Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Alimentação direito na rede com elevatória e reservatório de sobra. Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Alimentação direita da rede através de vários pontos Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Abastecimento de Sector destintos Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Para traçado dos condutos deve ter em conta: ✓ Ruas sem pavimentação; ✓ Ruas com pavimentação menos onerosa; ✓ Ruas de menor intensidade de trânsito; ✓ Proximidade de grandes consumidores; ✓ Proximidade das áreas e de edifícios que devem ser protegidos contra incêndio; RECOMENDAÇÕES PARA O SEU TRAÇADO2.3 Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Tubulações principais ✓ Devem formar circuitos fechados ✓ Devem ser direcionadas as zonas de maior demanda ✓ Localizadas em vias ou áreas públicas ✓ Vias sem pavimentação, sem tráfego intenso, sem interferências significativas, com solo adequado Tubulações secundárias ✓ Localização no passeio ✓ Comprimento máximo de 600 m ✓ Devem formar rede malhada Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Análise Hidráulica 1. Vazões de Dimensionamento 2. Parâmetros Dimensionamento ▪ Diâmetro ▪ Velocidade ▪ Pressão 1. Vazões de Dimensionamento Cálculo da vazão de distribuição (na rede): Qd - Vazão de distribuição (l/s); P – População a ser abastecida para o final de plano qm – Consumo per-capita (l/hab.dia); K1 - Coeficiente de máxima vazão diária; K2 – Coeficiente de máxima vazão horária; h- número de horas de funcionamento do sistema DIMENSIONAMENTO DAS REDES RAMIFICADAS2.4 Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Cálculo da vazão por metro linear de rede: q - vazão por metro linear de rede (l/s x m); L – comprimento total da rede (m); Qd - Vazão de distribuição, l/s. Cálculo das Vazões de adução Qa - Vazão de adução (l/s); P – População a ser abastecida; qm – Consumo per-capita (l/hab.dia); K1 - Coeficiente de máxima vazão diária; h- número de horas de funcionamento do sistema. Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca • Coeficientes K1 e K2 Nota: Em casos que se desconhece estes parâmetros adota-se K1 = 1,2 e K2 = 1,5 Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca • Exemplo de Consumo per capita efetivo nas capitais brasileiras Nota: Como Angola não tem dados efetivos de controle no consumo, adota-se o valor recomendado pela Organização Mundial da Saúde de 200 l/hab.dia Prof. mestranda Eng. Tatiana da Encarnaçao Casaca Análise hidráulica Equação da continuidade Q = V x A Prof. Mestranda Eng.Tatiana da Encarnaçao Casaca 2. Parâmetros Dimensionamento ▪ Diâmetro ▪ Velocidade ▪ Pressão ✓ Diâmetro das Tubulações Principais 75 mm população de projeto ≤ 5000 habitantes. 100mm população de projeto > 5000 habitantes. 150mm abastecendo zonas comerciais ou zonas residenciais com densidade igual ou superior a 150 hab/km2. ✓ Diâmetro das Tubulações Secundária ▪ Diâmetro interno mínimo ≥ 50 mm. ▪ População <5000 hab. é quota Per capita<100L/habitan/dia admito o uso da tubulação ≤50 mm (NB - 594/77) Prof. Mestranda Eng.Tatiana da Encarnaçao Casaca ✓ Velocidade Prof. Mestranda Eng.Tatiana da Encarnaçao Casaca Prof. mestranda Eng.Tatiana da Encarnaçao Casaca Pressão Possíveis Problemas 1. Problema de verificação, que consiste em determinar as vazões nos trechos e as cotas piezométricas nos nós, para uma rede com diâmetros e comprimentos conhecidos. Este problema é determinado e tem uma única solução. 2. Problema de Dimensionamento, para determinação dos diâmetros, vazões nos trechos e cotaspiezométricas nos nós, com condicionamento nas velocidades e pressões. Este problema admite várias soluções, podendo, porém, procurar-se a solução de mínimo custo. Prof. mestranda Eng.Tatiana da Encarnaçao Casaca A pressão estática máxima permitida em tubulações distribuidoras será de 50m.c.a. (reduzir as perdas por vazamentos nas juntas das tubulações) e a pressão dinâmica mínima será de 15m.c.a (NB-594/77). Métodos de Dimensionamento ➢ Redes Ramificadas-planilha de cálculo Prof. mestranda Eng.Tataiana da Encarnaçao Casaca Preenchimento da planilha de cálculo Coluna 1 – n° trecho: os trechos da rede ou os nós devem ser numerados, com um critério racional, partindo do trecho mais afastado do reservatório, que recebe o número 1; Coluna 2 – Extensão L do trecho, em metros, medidos na planta topográfica ou aerofotogramétrica; Coluna 3 - Vazão de jusante Qj , se na extremidade de um ramal (ponta seca) Qj =0. Na extremidade de jusante de um trecho T qualquer, Qj =ΣQm dos trechos abastecidos por T; Coluna 4 – Vazão em marcha igual a q.L, na qual q é a vazão unitária de distribuição em marcha (l/(s.m)). O valor de q é constante para todos os trechos da rede e igual à relação entre a vazão de distribuição e o comprimento total da rede, Σl. . Prof. mestranda Eng.Tataiana da Encarnaçao Casaca Preenchimento da planilha de cálculo Coluna 5 – Vazão de montante do trecho QM=Qj +(Qm); Qm=qL Coluna 6 – Vazão fictícia Coluna 7 - Diâmetro D, determinado pela vazão de montante do trecho; Coluna 8 – Perda de carga unitária (J), determinada para o diâmetro D e a vazão fictícia Qf, calculada pela equação adotada. Coluna 9 – Perda de carga total no trecho, Hf(m) = J. L; Coluna 10 e 11 - Cotas topográficas do terreno, obtidas na planta e relativas aos nós de montante e jusante do trecho. Prof. mestranda Eng. Tataiana da Encarnaçao Casaca Preenchimento da planilha de cálculo Coluna 12 e 13 - Cotas piezométricas de montante e jusante, determinadas a partir da cota piezométrica fixada para um ponto qualquer da rede, ou estabelece para o nível d’água no reservatório um valor genérico. A partir do nível d’água X e com os valores das perdas de carga nos trechos, todas as cotas piezométricas dos nós podem ser calculadas em função de x; Coluna 14 e 15 – Cargas de pressão disponível em cada nó, cota piezométrica menos cota do terreno, em função de X. Para o ponto mais desfavorável, iguala- se ao valor de 15m.c.a, que é a mínima carga de pressão dinâmica admitida no projeto. LOGO casacatatiana@gmail.com Prof. Mestranda Eng. Tatiana da Encarnação Casaca Diapositivo 1: Conferência # 02 Diapositivo 2 Diapositivo 3: Proposta para a aula Diapositivo 4 Diapositivo 5 Diapositivo 6 Diapositivo 7 Diapositivo 8 Diapositivo 9 Diapositivo 10 Diapositivo 11 Diapositivo 12 Diapositivo 13 Diapositivo 14 Diapositivo 15 Diapositivo 16 Diapositivo 17 Diapositivo 18 Diapositivo 19 Diapositivo 20 Diapositivo 21 Diapositivo 22 Diapositivo 23 Diapositivo 24 Diapositivo 25 Diapositivo 26 Diapositivo 27 Diapositivo 28 Diapositivo 29 Diapositivo 30 Diapositivo 31 Diapositivo 32 Diapositivo 33 Diapositivo 34 Diapositivo 35