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ABRIL-2014 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS ENG 2103 - Saneamento Básico – Turma C01 3 Professor: Anselmo Claudino de Sousa PROJETO DE SANEAMENTO BÁSICO MUNICÍPIO DE CEZARINA – GO. Alunos: Djalma Wilk; Kênnio Pires Maciel; Thais Rodrigues; Valdemir Marques. 1 MEMORIAL DESCRITIVO ----------------------------------------------------- 3 ASPECTOS GERAIS ---------------------------------------------------------------------------------- 4 HISTÓRICO ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4 FORMAÇÃO ADMINISTRATIVA --------------------------------------------------------------------------------------- 4 LOCALIZAÇÃO/MAPA -------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 RELEVO E TOPOGRAFIA ------------------------------------------------------------------------------------------------ 5 CLIMA ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 7 BACIAS HIDROGRÁFICAS ---------------------------------------------------------------------------------------------- 9 USO E OCUPAÇÃO DO SOLO -------------------------------------------------------------------------------------- 10 ÁREAS PROTEGIDAS --------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 ASPECTOS SOCIOECONÔMICOS -----------------------------------------------------------------12 ECONOMIA --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 RENDA ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 EDUCAÇÃO (CRIANÇAS E JOVENS)----------------------------------------------------------------------------- 15 SAÚDE ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 INFRAESTRUTURA DE SANEAMENTO BÁSICO EXISTENTE ---------------------------------------------------- 20 DADOS CENSITÁRIOS -------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 ESTUDOS DE POPULAÇÃO EXISTENTES --------------------------------------------------------------------------- 23 PROJEÇÃO DE POPULAÇÃO --------------------------------------------------------------------------------------- 25 CRITÉRIOS E PARÂMETROS PARA A DEFINIÇÃO DO PROJETO ---------------------------------- 26 CONSUMO PER CAPITA ---------------------------------------------------------------------------------------------- 27 COEFICIENTES DE VARIAÇÃO DAS VAZÕES ------------------------------------------------------------------- 27 DEMANDA INDUSTRIAL ------------------------------------------------------------------------------------------------ 27 VARIAÇÃO DO CONSUMO ----------------------------------------------------------------------------------------- 28 DIMENSIONAMENTO DO CANAL ABERTO, DESARENADOR E GRADE -------------------------------- 29 DIMENSIONAMENTO DO POÇO DE SUCÇÃO ---------------------------------------------------------------- 29 DIMENSIONAMENTO DA ADUTORA ------------------------------------------------------------------------------ 30 DETERMINAÇÃO DA ALTURA MANOMÉTRICA E DIMENSIONAMENTO DA POTÊNCIA REQUERIDA PELA BOMBA DE CAPTAÇÃO --------------------------------------------------------------------- 31 DETERMINAÇÃO DA ALTURA MANOMÉTRICA E DIMENSIONAMENTO DA POTÊNCIA REQUERIDA PELA BOMBA DA ETA -------------------------------------------------------------------------------- 31 DETERMINAÇÃO DA ALTURA MANOMÉTRICA E DIMENSIONAMENTO DA POTÊNCIA REQUERIDA PELA BOMBA ENTRE RESERVATÓRIOS ---------------------------------------------------------- 31 DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS ------------------------------------------------------------------- 32 ALCANCE DO ESTUDO ------------------------------------------------------------------------------------------------ 33 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ------------------------------------------------------------------ 33 2 MEMORIAL DE CÁLCULOS ------------------------------------------------- 34 ESTUDO DA POPULAÇÃO -------------------------------------------------------------------------------- 35 Método aritmético ----------------------------------------------------------------------------------------- 35 Método geométrico. -------------------------------------------------------------------------------------- 36 Método da taxa decrescente de crescimento ------------------------------------------------- 37 Método da curva logística ------------------------------------------------------------------------------ 39 VAZÕES DE DIMENSIONAMENTO ---------------------------------------------------------------------- 41 TUBULAÇÃO DE TOMADA DE ÁGUA ----------------------------------------------------------------- 43 POÇO DE SUCÇÃO ----------------------------------------------------------------------------------------- 44 ADUTORA POR RECALQUE ------------------------------------------------------------------------------- 44 DETERMINAÇÃO DA ALTURA MANOMÉTRICA DA CAPTAÇÃO ATÉ A ETA -------------- 45 DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA REQUERIDA DA CAPTAÇÃO ATÉ A ETA ---------------- 46 DETERMINAÇÃO DA ALTURA MANOMÉTRICA DA ETA ATÉ O RESERVATÓRIO --------- 47 DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA REQUERIDA DA ETA ATÉ O RESERVATÓRIO ----------- 47 BOMBA DE RECALQUE DO RESERVATÓRIO INFERIOR PARA O ELEVADO --------------- 48 DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS -------------------------------------------------------- 48 PLANTA ---------------------------------------------------------------------- 50 3 MEMORIAL DESCRITIVO 4 ASPECTOS GERAIS HISTÓRICO Cezarina surgiu em 1960, com a construção da BR-060. Nessa época, o fazendeiro João Argemiro Cezar resolveu lotear suas terras, onde hoje está o centro da cidade. Contratou o agrimensor Agil José da Rocha para fazer o serviço de demarcação, fizeram um acordo que seu pagamento seria uma área de terra. Agil José construiu um posto de gasolina à margem da rodovia, que se tornou a primeira edificação do povoado. Anos depois, outro fazendeiro, Orlando Ferreira de Oliveira, também loteou parte de sua fazenda. Com isso, o povoado foi se formando, atraindo famílias de vários lugares. O lugar passou a se chamar Cezarina devido ao seu fundador. A emancipação política do município ocorreu no dia 15 de novembro de 1988, quando foi realizada a primeira eleição. O padroeiro, São Cristóvão, é mantido desde os tempos de povoado e o Rio dos Bois é um dos mais antigos que também ajudou na formação do município. FORMAÇÃO ADMINISTRATIVA Distrito criado com a denominação de Cezarina, ex-povoado pela lei estadual nº 8105, de 14-05-1976, subordinado município de Palmeira de Goiás. Em divisão territorial datada de 1-I-1979, o distrito figura no município de Palmeiras de Goiás. Assim permanecendo em divisão territorial datada de 1-VII-1983. Elevado à categoria de município com a denominação de Cezarina, pela lei estadual nº 10413, de 01-01-1988, desmembrado de Palmeiras de Goiás e Indiara. Sede no antigo distrito de Cezarina. Constituído do distrito sede. Instalado em 01- 01-1989. Em divisão territorial datada de 2001, o município é constituído do distrito sede. Assim permanecendo em divisão territorial datada de 2007. LOCALIZAÇÃO/MAPACezarina é um município do Estado de Goiás. Os habitantes nascidos no município são cezarinenses. Vizinha dos municípios de Varjão, Palmeiras de Goiás e Indiara, se situa a 29 km a Sul-Leste de Palmeiras de Goiás, a maior cidade nos arredores. 5 Cezarina tem uma área territorial de 415,81 km², e situa-se aos 593 metros de altitude. As coordenadas geográficas decimais são: Latitude: -17,0034, Longitude: - 49,7713, e as coordenadas geográficas do município são: Latitude: 17° 0' 12'' Sul, Longitude: 49° 46' 17'' Oeste. A cidade está sob fuso horário UTC-3, e tem densidade demográfica igual a 18,15 hab./ km². Mapa de localização do município de Cezarina – GO. Fonte: http://www.cidade-brasil.com.br/municipio-cezarina.html#demografia RELEVO E TOPOGRAFIA A topografia divide a cidade em uma única bacia de esgotamento em direção ao ponto mais baixo da cidade no cruzamento da Avenida Brasil esquina com Avenida do Comércio em frente À Prefeitura Municipal. O município de Cezarina está localizado sobre parte da bacia hidrográfica do rio dos Bois, que se situa, por sua vez, a aproximadamente 50 km da cidade de Goiânia e apresenta um terreno irregular de 600 km2. Assim como Cezarina, outros municípios também estão sobre a referida bacia hidrográfica, como os de Guapó, Varjão e Palmeiras de Goiás. 6 Levantame nto topográfico do município de Cezarina – Fonte: Projeto fornecido pelo professor. Praticamente não há estudo, ou informações de fácil acesso, sobre o relevo do município, bem como diversos itens deste trabalho. Entretanto, seguem alguns dados sobre relevo da bacia hidrográfica do Rio dos Bois, na qual se encaixa, dentre outros, o município de Cezarina. Quanto à geologia, a bacia hidrográfica do rio dos Bois possui associação de rochas do embasamento cristalino regional, resultantes de distintas fases orogênicas do período Pré-Cambriano. Já quanto aos tipos de rochas, isto é, quanto à litologia, é composta predominantemente por Anfibolito, Xisto e formação Ferrífera, que ocupam mais da metade do substrato rochoso da bacia. No centro da bacia, onde se localiza Cezarina, existem corpos intrusivos Granitos Tipo Piracanjuba, resultantes do período Meso ao Neoproterozóico. Quanto à geomorfologia, a bacia do rio dos Bois caracteriza-se pelo predomínio de superfícies planas nos extremos Norte e Sul, e por afloramentos do Localização da bacia hidrográfica do rio dos Bois, GO delimitada sobre imagem CBERS. Fonte: http://www.redalyc.org/pdf/3371/337127150008.pdf 7 embasamento cristalino tanto no Oriente quanto no Ocidente. O seu Centro, região em que se localiza Cezarina, possui uma extensa área rebaixada que acomoda a planície aluvial do rio dos Bois. Quanto à declividade, na área em que se situa Cezarina a declividade é baixa, variando de 0 a 5°, o que implica numa mínima suscetibilidade erosiva. Fonte: http://www.redalyc.org/pdf/3371/337127150008.pdf CLIMA O clima é tropical. O verão tem muito mais pluviosidade que o inverno. O clima é classificado como Aw de acordo com a Köppen e Geiger. Cezarina tem uma temperatura média de 24.1 °C. 1424 mm é a pluviosidade média anual. GRÁFICO CLIMÁTICO Fonte: http://pt.climate-data.org/location/312865/ Mapa de declividade (graus) da bacia do rio dos Bois. 8 5 mm é a precipitação do mês Julho, que é o mês mais seco. Em Janeiro cai a maioria da precipitação, com uma média de 254 mm. A temperatura média do mês de Setembro, o mês mais quente do ano, é de 25.7 °C. Ao longo do ano Junho tem uma temperatura média de 21.4 °C. É a temperatura média mais baixa do ano. O mês mais seco tem uma diferença de precipitação 249 mm em relação ao mês mais chuvoso. As temperaturas médias variam 4.3 °C durante o ano. TABELA CLIMÁTICA Fonte: http://pt.climate-data.org/location/312865/ GRÁFICO DE TEMPERATURA Fonte: http://pt.climate-data.org/location/312865/ 9 BACIAS HIDROGRÁFICAS A primeira bacia em importância, quanto à área drenada e ocupação antrópica é a bacia do rio Paranaíba, com 149.488 km², na parte centro-sul do Estado, abrigando 125 municípios goianos, entre eles, Goiânia, Anápolis, Rio Verde, Jataí, Itumbiara e Santa Helena de Goiás. O rio Paranaíba nasce na Serra da Mata da Corda no Estado de Minas Gerais a uma altitude de 1.140 m e percorre uma extensão de 1.120 km até sua desembocadura no rio Paraná. Sua bacia de captação e drenagem totaliza 220.195 km2. Os principais afluentes são: rio Aporé, rio dos Bois, rio Claro, rio Corrente, rio Corumbá, rio Meia Ponte, rio Piracanjuba, rio São Marcos, rio Turvo, rio Verde, rio Verdão, rio Veríssimo. As condições climáticas desta bacia são determinadas através dos fatores dinâmicos que asseguram certa homogeneidade de clima característico de toda a região Centro-Oeste. O regime de circulação das massas de ar que atuam em toda a região de margem direita do rio Paranaíba é decorrente da ação do sistema de circulação perturbada de sul (frente polar) e pelo sistema de circulação perturbada de oeste (linhas de instabilidade tropicais). Possuem características climáticas quentes, úmidas a semiárido, com 1 a 5 meses secos. Segundo a classificação de Koppen enquadram-se no tipo AW, característico dos climas úmidos tropicais, com duas estações bem definidas seca no inverno e úmida no verão. O regime térmico apresenta diferenças pouco significativas, em se tratando de condições médias. As diferenças acentuadas ocorrem geralmente com as mínimas (inverno) e máximas (primavera) diárias, atingindo valores res- pectivamente, da ordem de 40 a 1ºC. As características climatológicas predominantes são: - Precipitação média anual entre 1200 e 1800 mm; - Período chuvoso estende-se de novembro a março, com o trimestre mais úmido correspondendo aos meses de janeiro, fevereiro e março; - Período seco e representado pelos meses de junho, julho e agosto, com os meses de maio e setembro sendo os de transição entre as estações seca e úmida, respectivamente. O regime de chuvas na região deve-se quase que exclusivamente ao sistema de circulação atmosférica com pouca influência do relevo sobre as tendências gerais determinadas pelos fatores dinâmicos. O município de Cezarina localiza-se aproximadamente a 2km do Rio dos Bois, rio principal no qual desagua-se diversos afluentes, entre entres o Rio Borá, onde já é feita a captação atual, e onde será a captação do nosso projeto. 10 USO E OCUPAÇÃO DO SOLO Como o município é pequeno e possui população menor que 10 mil habitantes, não possui plano diretor municipal. Analogamente ao estudo do relevo do município, através da análise dos estudos sobre a bacia hidrográfica do Rio dos Bois, podemos encaixar estudo do uso do solo no município de Cezarina. Os solos da bacia do rio dos variam desde Latossolos Vermelhos, presentes no Norte e Sul, a Cambissolos e Argissolos nas regiões Central e Leste, a Gleissolos da planície aluvial, na região Central. O município de Cezarina possui, portanto, solos predominantemente Cambissolos, os quais, assim como os Argissolos e Neossolos litólicos, possuem média erodibilidade. Ainda quanto à suscetibilidade de erosão percebe-se que a maior parte da área da bacia hidrográfica do rio dos Bois, se encaixa na classe de suscetibilidade III (moderadamente suscetível), em que os terrenospossuem uma conservação problemática devido, sobretudo, ao tipo de solo, que são os Cambissolos e Argissolos associados aos Neossolos litólicos e a um relevo irregular de declives acentuados. Dessa forma, tais solos são mais indicados para pastagens e culturas contínuas, e esporadicamente, para culturas anuais, desde que sejam utilizadas práticas intensivas e mecânicas para o controle da erosão. Mapa de Suscetibilidade a erosão laminar, bacia hidrográfica do rio dos Bois, GO. Mapa da distribuição dos solos na bacia do rio dos Bois (1º nível cat. da EMBRAPA, 1999). Fonte: http://www.redalyc.org/pdf/3371/337127150008.pdf Fonte: http://www.redalyc.org/pdf/3371/337127150008.pdf 11 Os solos Cambissolos e Argissolos são os preferidos na área da bacia do rio dos Bois para a prática da agricultura e da pastagem, com o predomínio desta última, atividades estas que integram as atividades econômicas do referido município. Mapa de Uso do solo na bacia do rio dos Bois. ÁREAS PROTEGIDAS Existe um Mapa de Áreas Protegidas que apresenta os limites territoriais brasileiros definidos por legislação específica, seja para conservação da natureza ou seja para proteção de modos de vida tradicionais humanos. Especificamente estão neste mapa uma compilação das bases de dados das unidades de conservação, federais, estaduais, municipais e particulares; Terras Indígenas, Quilombos e Assentamentos da Reforma Agrária. Abaixo está o mapa de áreas protegidas do município de Cezarina: Fonte: http://mapstore.eco.br/ Fonte: http://www.redalyc.org/pdf/3371/337127150008.pdf 12 ASPECTOS SOCIOECONÔMICOS ECONOMIA CIMENTO A cidade tem sua economia basicamente na indústria de fabricação de cimentos, na qual opera a Cimento Goiás (Cimpor) e comércio. A importância da Cia de Cimento (CIMPOR) na atualidade é expressa na arrecadação do município e no número de moradores empregados na empresa. A indústria está estritamente interagida à cidade sendo um dos subsídios para o crescimento e desenvolvimento da mesma. A CIMPOR é um grupo cimenteiro internacional que ocupa o 10º lugar no ranking mundial, sua capacidade de produção está próxima aos 28 milhões de toneladas ano com clínquer próprio, cuja atividade estende até 11 países. No Brasil ocupa a 3ª posição no mercado. A fábrica de Cezarina iniciou sua operação em julho de 1970, com a capacidade de produção de 500 t/dia de clínquer. Em março de 1979 ocorreu a primeira expansão da unidade industrial, com a posta em marcha do forno 2, projetada para produzir 1320 t/dia de clínquer. Através de vários investimentos no processo de controle de qualidade, da formação de sua equipe, de pesquisas e otimizações no processo, a Fábrica de Cezarina ampliou sua capacidade de produção para 2250 t/dia de clínquer. Sendo assim, a economia de Cezarina que a princípio era baseada na agropecuária e na simples extração da cal, deu um salto graças à exploração intensiva dos minérios. As informações complementares estão divididas em três subitens básicos: Agropecuária; Agricultura e Outros Dados Econômicos. Todas as informações disponíveis nesta Área Temática foram restritas do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). AGROPECUÁRIA a) PECUÁRIA Informações Metodológicas: Os dados demonstrados são frutos de uma pesquisa realizada anualmente em todos os municípios do país com o objetivo de obter informações estatísticas sobre os efetivos das espécies animais criadas. 13 A obtenção dessas informações é realizada mediante o preenchimento de questionários vinculado pelo IBGE para cada município. Os dados são levantados juntos aos produtores, sindicatos, cooperativas, órgão de pesquisa, extensão rural, comercialização, crédito e outros relacionados à pecuária. Estes dados são coletados entre os meses de janeiro a março de cada ano. - 1991 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Asinimo 8 50 50 50 60 60 60 60 Bovino 35.5 36.92 74.79 41.6 39.36 39.1 40.7 38.43 Bubalino 35 500 480 490 490 480 470 480 Caprino 70 60 70 70 80 90 100 110 Codorna -- 500 530 530 520 520 500 510 Equino 740 1.42 1.4 1.4 1.37 1.36 1.35 1.34 Galinha 10.8 12.58 12.84 12.58 12.71 12.69 12.7 12.68 Galo 12.6 19.89 20.92 20.51 20.75 20.53 20.5 20.49 Muar 30 70 60 60 60 60 60 70 Ovino 32 440 430 440 450 460 450 440 Suíno 5.6 6.94 7.04 7.63 7.77 7.86 7.96 7.98 Tabela 1.1 - Dados Econômicos - Pecuária - Efetivo de Rebanhos (cabeças) b) EXTRAÇÃO VEGETAL Segundo o IBGE, esta pesquisa foi iniciada pelo Ministério da Agricultura em 1938. Responsabilidade da apuração e divulgação foi passada para o IBGE em 1974. A pesquisa, intitulada de Produção de Extração Vegetal é realizada anualmente em todos os municípios do País. Tem como objetivo a obtenção de informações estatísticas sobre o extrativismo vegetal. Os dados, segundo o IBGE, são obtidos por estimativas resultantes de informações prestadas por órgãos públicos, empresas e técnicos que atuam na exploração, industrialização e fiscalização dos recursos vegetais nativos. Nela se encontram duas variáveis: quantidade e preço médio; e para o pinheiro brasileiro (araucária): número de árvores abatidas e produção de madeira. Estes são coletados entres os meses de janeiro e março do ano posterior ao ano de referência. 1991 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Carvão Vegetal (T*) 15 1 1 1 1 1 1 0 Lenha (T) 4.4 460 420 380 360 350 300 270 Madeira em Tora (T) 40 -- -- -- -- -- -- -- Tabela 1.2 - Dados Econômicos - Extração Vegetal - Quantidade Produzida T = Produção em tonelada 14 c) AGRICULTURA O IBGE explica que, de modo geral, as estimativas realizadas pelos agente resultam de contatos e reuniões com técnicos de órgãos de pesquisa, extensão, comercialização, crédito etc., que atuam no setor agrícola do município, cooperativas, grandes produtores e, ainda, do próprio conhecimento que têm a região. Lavouras permanentes: 1991 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Café (T) 6 3 3 -- -- -- -- -- Coco da baía (MF) -- -- 36 100 100 100 250 250 Laranja (MF) 167 460 100 100 100 100 100 100 Tabela 1.3 - Dados Econômicos - Lavouras Permanentes - Quantidade Produzida MF = Mil Frutos Lavouras temporárias: 1991 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Algodão Arbóreo (T) -- -- -- -- 620 720 860 720 Arroz (T) 900 320 320 352 352 352 396 160 Cana de Açúcar (T) 1 440 400 400 400 400 400 400 Mandioca (T) 750 150 150 150 150 150 150 150 Milho (T) 2.4 4.62 5.06 4.58 4.6 5.05 6.6 3.6 Soja (T) 95 690 690 836 1.1 1.2 1.81 1.3 Tabela 1.4 - Dados Econômicos - Lavouras Temporárias - Quantidade Produzida RENDA A renda per capita média de Cezarina cresceu 84,40% nas últimas duas décadas, passando de R$306,10 em 1991 para R$366,50 em 2000 e R$564,44 em 2010. A taxa média anual de crescimento foi de 19,73% no primeiro período e 54,01% no segundo. A extrema pobreza (medida pela proporção de pessoas com renda domiciliar per capita inferior a R$ 70,00, em reais de agosto de 2010) passou de 12,10% em 1991 para 5,50% em 2000 e para 2,46% em 2010. A desigualdade diminuiu: o Índice de Gini passou de 0,54 em 1991 para 0,50 em 2000 e para 0,47 em 2010. O índice de Gini é um instrumento usado para medir o grau de concentração de renda. Ele aponta a diferença entre os rendimentos dos mais pobres e dos mais ricos. Numericamente, varia de 0 a 1, sendo que 0 representa a situação de total igualdade, ou seja, todos têm a mesma renda, e o15 valor 1 significa completa desigualdade de renda, ou seja, se uma só pessoa detém toda a renda do lugar. EDUCAÇÃO (CRIANÇAS E JOVENS) A proporção de crianças e jovens frequentando ou tendo completado determinados ciclos indica a situação da educação entre a população em idade escolar do município e compõe o IDHM Educação. No período de 2000 a 2010, a proporção de crianças de 5 a 6 anos na escola cresceu 26,57% e no de período 1991 e 2000, 70,50%. A proporção de crianças de 11 a 13 anos frequentando os anos finais do ensino fundamental cresceu 41,50% entre 2000 e 2010 e 69,83% entre 1991 e 2000. A proporção de jovens entre 15 e 17 anos com ensino fundamental completo cresceu 53,44% no período de 2000 a 2010 e 250,61% no período de 1991 a 2000. E a proporção de jovens entre 18 e 20 anos com ensino médio completo cresceu 102,06% entre 2000 e 2010 e 953,39% entre 1991 e 2000. Fonte: http://atlasbrasil.org.br/2013/pt/perfil/cezarina_go Fonte: http://atlasbrasil.org.br/2013/pt/perfil/cezarina_go 16 Fonte: http://atlasbrasil.org.br/2013/pt/perfil/cezarina_go Em 2010, 61,17% dos alunos entre 6 e 14 anos de Cezarina estavam cursando o ensino fundamental regular na série correta para a idade. Em 2000 eram 41,29% e, em 1991, 25,89%. Entre os jovens de 15 a 17 anos, 32,81% estavam cursando o ensino médio regular sem atraso. Em 2000 eram 21,32% e, em 1991, 4,08%. Entre os alunos de 18 a 24 anos, 8,39% estavam cursando o ensino superior em 2010, 1,90% em 2000 e 0,00% em 1991. Nota-se que, em 2010 , 2,16% das crianças de 6 a 14 anos não frequentavam a escola, percentual que, entre os jovens de 15 a 17 anos atingia 21,38%. Fonte: http://atlasbrasil.org.br/2013/pt/perfil/cezarina_go 17 Fonte: http://atlasbrasil.org.br/2013/pt/perfil/cezarina_go Fonte: http://www.cidades.ibge.gov.br/ 18 Fonte: http://www.cidades.ibge.gov.br/ Fonte: http://www.cidades.ibge.gov.br/ SAÚDE Os dados mais recentes sobre o município de Cezarina apontam um total de sete órgãos competentes de apoio à saúde, representados a seguir: 19 Órgãos Públicos da Saúde mantidos pelo município de Cezarina. - Fonte: http://cnes.datasus.gov.br/ Em 2010, último censo do IBGE, a estatística de quantidade de estabelecimentos de saúde era: A morbidade hospitalar não foi informada: Fonte: http://www.cidades.ibge.gov.br/ Fonte: http://www.cidades.ibge.gov.br/ 20 INFRAESTRUTURA DE SANEAMENTO BÁSICO EXISTENTE Com relação aos serviços de saneamento básico disponível na cidade, o quadro que se apresenta é o seguinte: LIMPEZA URBANA Os serviços de coleta e disposição final de resíduos sólidos estão a cargo da Prefeitura, e praticamente toda a cidade é regularmente servida com coleta diária. A disposição é feita como depósito tecnológico (lixão) utilizado como local de despejo final de forma inadequada dos resíduos sólidos uma área próxima a nascente do Córrego Papagaio, efluente da margem esquerda do córrego Borá, nas coordenadas UTM: 8123386N/0626733E. Informações Metodológicas: Destino do Lixo O IBGE considerou, durante pesquisa realizada, que o município tivesse serviços de limpeza urbana e/ou coleta de lixo quando estes serviços existissem em pelo menos um distrito, ou arte dele independentemente da cobertura e frequência do serviço. Fonte IBGE/SIDRA Os serviços de coleta e disposição final de resíduos sólidos estão a cargo da Prefeitura, e praticamente toda a cidade é regularmente servida. SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA: A cidade conta com sistema de abastecimento de água implantado, operado e administrado pela SANEAGO – Saneamento de Goiás S/A, composto das seguintes unidades: - Vazão atual do sistema = 16,00 l/s; -Captação de água bruta no Rio Borá; -Estação elevatória de água bruta; -ETA convencional; -Estação elevatória de água tratada; -Reservatório apoiado – Cap. 200m³; -Rede de distribuição 21 A distribuição de água no município consiste no seguinte percurso: Fonte: Estudo de Concepção do Município de Cezarina 22 SISTEMA DE GALERIAS PLUVIAIS Cezarina é praticamente toda servida de galerias pluviais, abrangendo o Centro e Vila Calândia e ao logo da Avenida Castro Alves no Setor Maria Franco. As redes são drenadas em direção ao canal que atravessa a cidade e consequente deságue no córrego Borá. Existem bocas de lobo em todas as ruas de área atendida com sarjetas e meios-fios bem definidos. SISTEMA DE ESGOTOS SANITÁRIOS A cidade não é servida por sistemas de esgotos sanitários, levando a população a adotar soluções individualistas através de fossas sépticas e/ou sumidouros, ou mesmo o lançamento direto nos curso d’agua ou galerias pluviais. DADOS CENSITÁRIOS De acordo com os dados censitários do IBGE, Cezarina tem uma extensão territorial de 415,811km² e, em 2010, uma população estimada em 7.545 habitantes. O município tem o bioma cerrado predominante, faz fronteira com Varjão, Palmeiras de Goiás e Indiara, sendo o maior dos municípios nos arredores, e localiza-se a 66 km de Goiânia. A seguir, a síntese de informações demográficas do município: Síntese das Informações Demográficas de Cezarina Área da unidade territorial 415,811 km² Estabelecimentos de Saúde SUS 3 estabelecimentos Matrícula - Ensino fundamental - 2012 1.163 matrículas Matrícula - Ensino médio - 2012 370 matrículas Número de unidades locais 220 unidades Pessoal ocupado total 1.685 pessoas PIB per capita a preços correntes - 2011 22.488,10 reais População residente 7.545 pessoas População residente - Homens 3.871 pessoas População residente - Mulheres 3.674 pessoas População residente alfabetizada 6.298 pessoas População residente que frequentava creche ou escola 2.035 pessoas População residente, religião católica apostólica romana 4.759 pessoas População residente, religião espírita 4 pessoas População residente, religião evangélicas 2.022 pessoas 23 Além disso, afirmam-se os seguintes dados complementares: Densidade Demográfica 18,15 hab/km² População de Cezarina em 2000 6.514 habitantes População urbana atual de Cezarina 5.595 habitantes População rural atual de Cezarina 1.950 habitantes Produto Interno Bruto per capita em 2000 18.616 R$/ha IDH – Longevidade em 2000 0,724 IDH – Educação em 2000 0,874 Fonte: Cidade – Brasil ESTUDOS DE POPULAÇÃO EXISTENTES O IBGE, a partir dos dados censitários do município, disponibiliza estudos populacionais constando a faixa etária da população, evolução populacional e outros, relacionados à família, educação, saúde, apresentados a seguir: Valor do rendimento nominal médio mensal dos domicílios particulares permanentes com rendimento domiciliar, por situação do domicílio - Rural 1.528,69 reais Valor do rendimento nominal médio mensal dos domicílios particulares permanentes com rendimento domiciliar, por situação do domicílio - Urbana 1.912,75 reais Valor do rendimento nominal mediano mensal per capita dos domicílios particulares permanentes - Rural 382 reais Valor do rendimento nominal mediano mensal per capita dos domicílios particulares permanentes - Urbana 433,33 reais Índice de Desenvolvimento Humano Municipal - 2010 (IDHM 2010) 0,711 Fonte: IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 24 Fonte:http://www.cidades.ibge.gov.br 25 PROJEÇÃO DE POPULAÇÃO A projeção da população de acordo com os métodos apresentados em sala de aula serão apresentados a seguir. Seja a população de 2000 de 6.514 habitantes, e a de 2010 de 7.454 habitantes, e a estimativa de projeto de 20 anos. Então a projeção populacional será calculada para 2034. Ano Método aritimético Método geométrico Método da taxa decrescente de crescimento Método da curva logística 2014 7957 8002 8001 7926 2015 8061 8120 8120 8062 2016 8164 8240 8240 8204 2017 8267 8362 8363 8350 2018 8370 8486 8488 8502 2019 8473 8612 8615 8661 2020 8576 8739 8743 8825 2021 8679 8869 8874 8996 2022 8782 9000 9008 9175 2023 8885 9133 9143 9361 2024 8988 9268 9280 9555 2025 9092 9405 9420 9757 2026 9195 9545 9562 9969 Fonte: http://www.cidades.ibge.gov.br 26 2027 9298 9686 9707 10191 2028 9401 9829 9854 10423 2029 9504 9975 10003 10667 2030 9607 10122 10155 10922 2031 9710 10272 10309 11191 2032 9813 10424 10466 11474 2033 9916 10579 10625 11772 2034 10019 10735 10787 12087 Cálculos obtidos pelo grupo. As fórmulas e demais parâmetros para a definição da estimativa da população encontram-se no memorial de cálculos. ANÁLISE E CONCLUSÕES: Tendo sido feito um cálculo com fins comparativos de análise do erro da população calculada para a população observada no ano de 2010, observamos que o menor erro quadrático encontrado foi através do método da taxa descrescente de crescimento. Este teste pode ser encontrado no memorial de cálculos. Portanto, o grupo, em acordo, optou por realizar o cálculo de projeto baseando-se neste método. CRITÉRIOS E PARÂMETROS PARA A DEFINIÇÃO DO PROJETO Fonte: Diagnósticos dos Serviços de Água e Esgotos 2010 – Sistema Nacional de informações sobre Saneamento (SNIS) – Ministério das Cidades. 27 Através do mapeamento identificamos a cidade de Cezarina, com um percentual de 74,2 % de sua população total atendida com o sistema de água. CONSUMO PER CAPITA Em 2009 o SNIS divulgou a tabela abaixo indicando os valore consumidos por economias (casas) do município, seguem dados: DIAGNÓSTICO DOS SERVIÇOS DE ÁGUA E ESGOTOS - 2009 - SISTEMA NACIONAL DE INFORMAÇÕES SOBRE SANEAMENTO - SNIS Volume de água disponibilizado por economia Consumo médio de água por economia Consumo micromedido por economia Consumo de água faturado por economia m³/mês econ. m³/mês econ. m³/mês econ. m³/mês econ. 19,10 9,60 9,70 9,60 Analisando os dados, temos que é disponibilizado pela prestadora de água 50% a mais de água por economia do que é consumido e faturado. COEFICIENTES DE VARIAÇÃO DAS VAZÕES K1= 1,2; K2= 1,5 Observação: Parâmetros adotados em sala. DEMANDA INDUSTRIAL Como nosso foco de atendimento é a área urbana, vamos descartar a atividade rural presente no município, tais como a pecuária, agricultura e outros. Porém, vamos levar em consideração a cimenteira Cimpor, que tem bastante valor empregatício para a mesma. Segundo a Associação Brasileira de Cimento Portland – ABCP, a indústria brasileira do cimento é a mais ecoeficiente do mundo. Municípios com pelos menos 85% da população atendida com abastecimento de água. Municípios com mais de 70% e menos de 85% da população atendida com abastecimento de água. Municípios com pelos menos 85% da população atendida com abastecimento de água. Municípios sem dados. 28 A indústria brasileira possui um parque industrial moderno e eficiente, com instalações que operam com baixo consumo energético. Praticamente todo o cimento no País é produzido por via seca, processo industrial que garante a diminuição do uso de combustíveis em até 50% em relação a outros processos. Os fornos via seca, no Brasil, são responsáveis por 99% da produção de cimento, enquanto, em escala mundial, esses fornos representaram 81% em 2009. Como resultado dessa modernização tecnológica, estudo da IEA – International Energy Agency identificou o Brasil como tendo um dos menores potenciais de redução de consumo energético, considerando as melhores tecnologias existentes. Na produção de cimento, a água é utilizada nas torres de arrefecimento e injeção nos moinhos para resfriamento do material, representando um consumo de 100 litros por tonelada de cimento. A água empregada para resfriamento dos gases é absorvida no processo e liberada na forma de vapor, sem nenhum contaminante. Já aquela utilizada para resfriar equipamentos passa por separadores de óleo e é em geral reaproveitada. A água consumida na maioria das fábricas é praticamente 100% recirculada, não havendo, portanto, geração de efluentes líquidos industriais. Levando em consideração esses dados e a produção de cimento de 2250 t/dia, seu consumo mensal é de 22500 litros de água por dia, ou seja, 22,5 m³/dia, considerando 2014 com 253 dias uteis teremos um consumo anual de 5.692,5 m³/ano. Contudo, o coeficiente de demanda industrial adotado deve ser medido em l/s, portanto fazemos 22500/86400 [litros/segundos por dia] e temos o coeficiente a ser adotado no cálculo de demanda, que é de aproximadamente 0,26 l/s. VARIAÇÃO DO CONSUMO Seja Q1 a vazão da adutora de captação de água bruta e alimentação até EEAB e ETA; Q2 a vazão da adutora de alimentação de água tratada aos reservatórios; e Q3 a vazão da adutora de distribuição de água reservada para a rede. As demandas abaixo relacionadas referem-se ao cálculo de adutoras de abastecimento de água no município de Cezarina, e levando em conta os coeficientes de variação de vazões, conclui-se que suprem todos os picos e baixas (variações) no consumo. ANO Q1 Q2 Q3 2014 17,8 l/s 16,9 l/s 25,3 l/s 2015 18,0 l/s 17,2 l/s 25,6 l/s 2016 18,3 l/s 17,4 l/s 26,0 l/s 2017 18,6 l/s 17,7 l/s 26,4 l/s 2018 18,8 l/s 17,9 l/s 26,8 l/s 29 2019 19,1 l/s 18,2 l/s 27,2 l/s 2020 19,4 l/s 18,5 l/s 27,6 l/s 2021 19,7 l/s 18,7 l/s 28,0 l/s 2022 20,0 l/s 19,0 l/s 28,4 l/s 2023 20,3 l/s 19,3 l/s 28,8 l/s 2024 20,6 l/s 19,6 l/s 29,3 l/s 2025 20,9 l/s 19,9 l/s 29,7 l/s 2026 21,2 l/s 20,2 l/s 30,1 l/s 2027 21,5 l/s 20,5 l/s 30,6 l/s 2028 21,8 l/s 20,8 l/s 31,1 l/s 2029 22,2 l/s 21,1 l/s 31,5 l/s 2030 22,5 l/s 21,4 l/s 32,0 l/s 2031 22,8 l/s 21,7 l/s 32,5 l/s 2032 23,2 l/s 22,1 l/s 33,0 l/s 2033 23,5 l/s 22,4 l/s 33,5l/s 2034 23,9 l/s 22,7 l/s 34,0 l/s DIMENSIONAMENTO DO CANAL ABERTO, DESARENADOR E GRADE Inicialmente, o projeto consistia em um canal aberto, cujo dimensionamento levava em conta as variáveis de vazão Q1, a altura do canal (adotada) de 0,5 metros e uma velocidade menor que 0,6m/s, para que não houvesse sedimentação de partículas naquele trecho. A partir dessas informações, era possível, então, determinar o comprimento e a largura do canal. Porém, para que a relação de comprimento/largura fosse maior ou igual a 4, conforme a regra ( ), a vazão do canal seria muito pequena, praticamente nula. Então o grupo optou por seguir as instruções do professor, e dimensionar uma tubulação de captação no córrego Borá através de tubulação de PVC com diâmetro de 200 mm, diretamente para o poço de sucção. Uma vez que a captação não mais será feita por canal aberto, também não se fará o uso do desarenador: a sedimentação das partículas ocorrerá no próprio poço de sucção. Por conseguinte, também se retira do sistema de captação a grade.DIMENSIONAMENTO DO POÇO DE SUCÇÃO Conforme está descrito acima e no memorial de cálculos, o dimensionamento do poço de sucção foi feito considerando-se que nele haverá sedimentação de partículas, devido à inexistência de desarenador, e para tanto foi considerada um comprimento de 1,5 metros de comprimento. 30 Foi adotada uma largura de 1,0 metro, levando em conta que neste espaço de 1,5x1,0 caiba uma pessoa, para a realização de manutenção e limpeza do poço. Também dimensionou-se uma altura de 1,0 metro para que fosse possível embutir a tubulação de captação à metade da altura do poço, e, ao mesmo tempo, para que sobre uma borda de 50 centímetros acima do nível natural do terreno, com a finalidade de evitar inundações. Portanto, tem-se dimensionado um poço cujo volume que comporta é 1,5m³. A seguir, apresentamos um esquema de funcionamento do poço de sucção: DIMENSIONAMENTO DA ADUTORA Utilizando como parâmetros a vazão Q1, o comprimento da adutora de 1.185 metros, um desnível de 53 metros (desnível topográfico da captação até a ETA - Estação de Tratamento de Água), um horário de funcionamento de 16 horas diárias, e o coeficiente de consumo K1 igual a 1,2, foi projetada uma tubulação de ferro fundido com diâmetro de 150 mm. 31 A seguir, perfil longitudinal do terreno. A rede adutora seguirá a mesma inclinação, e estará enterrada a cerca de 50 centímetros da superfície: DETERMINAÇÃO DA ALTURA MANOMÉTRICA E DIMENSIONAMENTO DA POTÊNCIA REQUERIDA PELA BOMBA DE CAPTAÇÃO Levando em consideração todas as perdas de carga (localizadas, distribuídas e altimétricas) desde a captação até a ETA, calculou-se que no trajeto projetado ocorre uma perda de carga equivalente a 69,35 metros. Consequentemente, a potência requerida pela bomba é de 21,00 KW. DETERMINAÇÃO DA ALTURA MANOMÉTRICA E DIMENSIONAMENTO DA POTÊNCIA REQUERIDA PELA BOMBA DA ETA Uma vez que o reservatório está em nível mais alto que a Estação de Tratamento de Água levamos em consideração todas as perdas de carga (localizadas, distribuídas e altimétricas) desde a ETA até a reservação, e calculou- se que no trajeto projetado ocorre uma perda de carga equivalente a 14,69 metros. Consequentemente, a potência requerida pela bomba é de 4,30 KW. DETERMINAÇÃO DA ALTURA MANOMÉTRICA E DIMENSIONAMENTO DA POTÊNCIA REQUERIDA PELA BOMBA ENTRE RESERVATÓRIOS É necessária a instalação de uma bomba para lançamento de água do reservatório inferior para o superior. Levando em conta o desnível de 13 metros (altura do reservatório mais a lâmina de água), encontramos uma potência requerida de 5,5 KW. 32 DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS Analisando o projeto do município, temos uma zona alta de a 0,12 km², e uma zona baixa de 2,23 km², correspondendo a 5% e 95% da área total, respectivamente. Observa-se que a área total refere-se somente à área urbana, onde haverá infraestrutura de saneamento. Essas zonas foram definidas com base na cota 607: como o reservatório fica no ponto mais elevado da cidade, numa cota de aproximadamente 617 metros, considera-se que todas as cotas acima de 607 são parte da zona alta, pois daria menos de 10 metros de desnível para o reservatório e consequentemente menos de 10 m.c.a, o que não é adequado para projeto. Enquanto que as cotas abaixo de 607 são consideradas zona baixa, ou seja, mais de 10 metros de desnível para o reservatório apoiado. Definiu-se a localização dos reservatórios à montante da rede de distribuição, em uma cota elevada, e conforme consta no memorial de cálculos, eles têm o seguinte dimensionamento: o elevado terá capacidade de 32,5 m³ e diâmetro de 3,71m, e o apoiado com capacidade de 617,5 m³ e diâmetro de 16,2m. 33 A seguir, o esquema de funcionamento dos reservatórios: ALCANCE DO ESTUDO Com base na demanda e em todos os parâmetros descritos anteriormente, o projeto de saneamento do município de Cezarina visa atender a cidade pelos próximos vinte anos (até 2034). REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS http://www.abcp.org.br/conteudo/imprensa/industria-do-cimento-brasileira-e-a-mais- ecoeficiente-do-mundo (acesso em 09/03/2014); http://www.snis.gov.br/PaginaCarrega.php?EWRErterterTERTer=25 (acesso em 09/03/2014); http://www.cidade-brasil.com.br/municipio-cezarina.html (acesso em 09/03/2014); http://pt.climate-data.org/location/312865/ (acesso em 10/03/2014); http://www.cidade-brasil.com.br/municipio-cezarina.html#demografia (acesso em 09/03/2014); http://www.cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=520545&search=goi as|cezarina (acesso em 10/03/2014); http://atlasbrasil.org.br/2013/pt/perfil/cezarina_go (acesso em 09/03/2014); http://www.redalyc.org/pdf/3371/337127150008.pdf (acesso em 21/03/2014); http://mapstore.eco.br/mapas_geologia_geodominios_unidades_geologicas_brasil_re giao_centro_oeste_go_mesorregiao_sul_goiano_microrregiao_vale_do_rio_dos_bois_m unicipio_de_cezarina_05455 (acesso em 25/03/2014); http://cnes.datasus.gov.br/Listar_Mantidas.asp?VCnpj=08678243000195&VEstado=52& VNome=FUNDO%20MUNICIPAL%20DE%20SAUDE%20DE%20CEZARINA (acesso em 25/03/2014); Estudo de Concepção do Município de Cezarina – Relatório Confidencial. Fonte: FUNASA (Informações sobre as instalações sanitárias existentes não devem ser divulgadas). 34 MEMORIAL DE CÁLCULOS 35 ESTUDO DA POPULAÇÃO Método aritmético Dados de população: ANO HABITANTES 1991 5744 2000 6514 2010 7545 Para cálculo da população através do método supracitado serão utilizadas as fórmulas abaixo: , onde: – População de um determinado ano. – População atual (7545). – Constante obtida por formula. – Ano desejado. – Ano da população atual (2010). , onde: – População atual (7545). – População inicial (6514). – Ano da população atual (2010). – Ano da inicial da população (2000). Para o cálculo do erro quadrático usa-se: , onde: – População observada. – População calculada. Primeiramente é necessário obter , para então calcular os valores de . 36 Aplicando as fórmulas do método aritmético do ano 2014 a 2034, temos: ANO POPULAÇÃO ANO POPULAÇÃO ANO POPULAÇÃO 2014 7957 2021 8679 2028 9401 2015 8061 2022 8782 2029 9504 2016 8164 2023 8885 2030 9607 2017 8267 2024 8988 2031 9710 2018 8370 2025 9092 2032 9813 2019 8473 2026 9195 2033 9916 2020 8576 2027 9298 2034 10019 Seja o ano de referência 2010. Calcula-se o erro quadrático: População estimada para 2010: Método geométrico. Dados de população: ANO HABITANTES 1991 5744 2000 6514 2010 7545 Para cálculo da população através do método supracitado serão utilizadas as fórmulas abaixo: , onde: – População de um determinado ano. – População atual (7545). – Constante obtida por formula. – Ano desejado. – Ano da população atual (2010). , onde: 37 – População atual (7545). – População inicial (6514). – Ano da população atual (2010). – Ano da inicial da população (2000). Para o cálculo do erro quadrático usa-se: , onde: – População observada. – População calculada. Primeiramente é necessárioobter , para então calcular os valores de . Aplicando as fórmulas do método geométrico do ano 2014 a 2034, temos: ANO POPULAÇÃO ANO POPULAÇÃO ANO POPULAÇÃO 2014 8002 2021 8869 2028 9829 2015 8120 2022 9000 2029 9975 2016 8240 2023 9133 2030 10122 2017 8362 2024 9268 2031 10272 2018 8486 2025 9405 2032 10424 2019 8612 2026 9545 2033 10579 2020 8739 2027 9686 2034 10735 Seja o ano de referência 2010. Calcula-se o erro quadrático: População estimada para 2010: Método da taxa decrescente de crescimento Dados de população: ANO HABITANTES 1991 5744 2000 6514 2010 7545 38 Para cálculo da população através do método supracitado serão utilizadas as fórmulas abaixo: , onde: – População de um determinado ano. – População inicial (5744). – População de saturação (Calculado em 807,986). – Ano desejado. – Ano da população inicial (1991). – Constante obtida por formula. , onde: – População inicial (5744). – População após a inicial (6514). – População da última medição (7545). , onde: – População de saturação (Calculado em 807,986). – População da última medição (7545). – População inicial (5744). – Ano da primeira medição (1991). – Ano da última medição (2010). Primeiramente é necessário obter , para então calcular o valor de . 39 Para o cálculo do erro quadrático, usa-se: , onde: – População observada. – População calculada. Aplicando as fórmulas do método da taxa decrescente de crescimento do ano 2014 a 2034, temos: ANO POPULAÇÃO ANO POPULAÇÃO ANO POPULAÇÃO 2014 8001 2021 8874 2028 9854 2015 8120 2022 9008 2029 10003 2016 8240 2023 9143 2030 10155 2017 8363 2024 9280 2031 10309 2018 8488 2025 9420 2032 10466 2019 8615 2026 9562 2033 10625 2020 8743 2027 9707 2034 10787 Seja o ano de referência 2010. Calcula-se o erro quadrático: População estimada para 2010: Método da curva logística Dados de população: ANO HABITANTES 1991 5744 2000 6514 2010 7545 Para que este método funcione, é necessário, primeiramente, que se satisfaça a equação: 40 Para cálculo da população através do método supracitado serão utilizadas as fórmulas abaixo: , onde: – População de um determinado ano. – População de saturação (Calculado em 807,986). – Constante obtida por formula. – Ano desejado. – Ano da população inicial (1991). – Constante obtida por formula. , onde: – População inicial (5744). – População após a inicial (6514). – População da última medição (7545). , onde: – População de saturação (Calculado em 807,986). – População após a inicial (6514). – População inicial (5744). – Ano da primeira medição (1991). – Ano da última medição (2010). , onde: – População inicial (5744). – População de saturação (Calculado em 807,986). 41 Primeiramente é necessário obter os valores de e para então calcular o valor de . Aplicando as fórmulas do método da curva logística do ano 2014 a 2034, temos: ANO POPULAÇÃO ANO POPULAÇÃO ANO POPULAÇÃO 2014 7926 2021 8996 2028 10423 2015 8062 2022 9175 2029 10667 2016 8204 2023 9361 2030 10922 2017 8350 2024 9555 2031 11191 2018 8502 2025 9757 2032 11474 2019 8661 2026 9969 2033 11772 2020 8825 2027 10191 2034 12087 Neste trabalho, este método foi aplicado somente com finalidade se comparação, uma vez que ele não atende a regra descrita inicialmente. Não foi realizado cálculo do erro quadrático, porque o método da curva logística não pôde ser aplicado. Tendo sido o método da taxa decrescente de crescimento o que apresentou menor erro quadrático observado, será este o método pelo qual o grupo opta por calcular o projeto do município de Cezarina. VAZÕES DE DIMENSIONAMENTO Consiste no cálculo das vazões Q1, Q2 e Q3, através das seguintes fórmulas: , onde: – Vazão de captação. – Coeficiente do dia de maior consumo (1,2). – População de projeto a cada ano. 42 – Consumo per capita (150 l/dia). – Vazão especifica (22500 l/dia). – Consumo na ETA (5%). , onde: – Vazão para adutora de água tratada e reservatório. – Coeficiente do dia de maior consumo (1,2). – População de projeto a cada ano. – Consumo per capita (150 l/dia). – Vazão especifica (22500 l/dia). , onde: – Vazão a partir do reservatório até a residência. – Coeficiente do dia de maior consumo (1,2). – Coeficiente da hora de maior consumo (1,5). – População de projeto a cada ano. – Consumo per capita (150 l/dia). – Vazão especifica (22500 l/dia). Uma vez que o dimensionamento deve ser feito de forma a atender as condições de demanda máxima, para que o sistema garanta a continuidade do serviço durante o dia de maior consumo e a hora de maior consumo, sejam adotados os seguintes coeficientes de variação de consumo: = 1,2 e = 1,5 Aplicando as fórmulas supracitadas para o cálculo de e , obtemos as seguintes vazões dos anos de 2014 a 2034: ANO POPULAÇÃO Q1 (l/s) Q2 (l/s) Q3 (l/s) 2014 8001 17,8 16,9 25,3 2015 8120 18,0 17,2 25,6 2016 8240 18,3 17,4 26,0 2017 8363 18,6 17,7 26,4 2018 8488 18,8 17,9 26,8 2019 8615 19,1 18,2 27,2 43 2020 8743 19,4 18,5 27,6 2021 8874 19,7 18,7 28,0 2022 9008 20,0 19,0 28,4 2023 9143 20,3 19,3 28,8 2024 9280 20,6 19,6 29,3 2025 9420 20,9 19,9 29,7 2026 9562 21,2 20,2 30,1 2027 9707 21,5 20,5 30,6 2028 9854 21,8 20,8 31,1 2029 10003 22,2 21,1 31,5 2030 10155 22,5 21,4 32,0 2031 10309 22,8 21,7 32,5 2032 10466 23,2 22,1 33,0 2033 10625 23,5 22,4 33,5 2034 10787 23,9 22,7 34,0 TUBULAÇÃO DE TOMADA DE ÁGUA De acordo com a norma, a velocidade na tomada de água deve ser superior a 0,6m/s. , onde: Q = Vazão [m³/s]. V = Velocidade de captação [m/s]. A = Área da tubulação [m]. Seja: Então: Logo, para o projeto: 44 A tubulação de captação adotada para o projeto será de PVC, e terá um diâmetro comercial de 200 mm. POÇO DE SUCÇÃO No cálculo de dimensionamento do poço de sucção, considera-se que haverá sedimentação de partículas, portanto foi considerada uma distância de 1,5 metros de comprimento. Foi adotada uma largura de 1,0 metro, levando em conta que neste espaço de 1,5x1,0 caiba uma pessoa que execute atividades de manutenção e limpeza do poço. Também dimensionou-se uma altura de 1,0 metro para que fosse possível embutir a tubulação de captação à metade da altura do poço, e, ao mesmo tempo, para que sobre uma borda de 50 centímetros acima do nível natural do terreno, com a finalidade de evitar inundações. Portanto, tem-se dimensionado um poço cujo volume que comporta é 1,5m³. ADUTORA POR RECALQUE DIMENSIONAMENTO A adutora terá um comprimento de 1.185 metros (determinado em planta), sendo a cota inicial na captação e igual a 559 metros; e cota final na estação de tratamento de água, igual a 612 metros. Utilizando a fórmula de Bresse, dimensiona-seo diâmetro necessário para a tubulação de adução: , onde: D = diâmetro [m]. β = coeficiente de consumo horário. k = constante de consumo. Q = Vazão [m³/s]. 45 OBSERVAÇÕES: O grupo adotou 16 horas de funcionamento, pois além de o consumo de água no município ser baixo, é um meio de economizar energia elétrica (neste caso, a energia elétrica utilizada para operação das bombas) por consumo sazonal. Uma vez que o coeficiente “k” pode variar de 0,5 a 1,5, o grupo adotou 1,2. Dessa maneira, fez-se: ; Então: Portanto, adota-se um diâmetro comercial de tubulação de PVC para o recalque igual a 150 mm, e mantém-se a velocidade de 1,35 m/s. Uma vez que fosse adotado um diâmetro comercial maior, haveria perca da vazão no sistema. DETERMINAÇÃO DA ALTURA MANOMÉTRICA DA CAPTAÇÃO ATÉ A ETA A altura manométrica (Hm) é o somatório da altura geométrica de recalque (Hg) e da perda de carga de recalque (∆h). Este último é equivalente à soma das perdas de carga contínua e localizada: e , onde: ∆h = perda de carga de recalque distribuída [m]. Q1 = vazão na captação [m³/s]. L = comprimento da adutora [m]. C = coeficiente do material. D = diâmetro [m]. ∆h’ = perda de carga de recalque localizada [m]. g = aceleração da gravidade [m/s²]. v = velocidade da adutora [m/s] k = coeficiente de perda de carga localizada. 46 A seguir, uma tabela com os coeficientes utilizados: Coeficiente de Perda de Carga Localizada Válvula de pé e crivo 2,50 Curva de 90° 0,40 Redução Excêntrica 0,15 Ampliação Concêntrica 0,30 Válvula de retenção 2,50 Total 5,85 Fonte: NBR 5626/82 – Norma Brasileira de Água Fria Determinando a altura geométrica: , onde: Hg = altura geométrica de recalque [m]. Cota ETA = altura geométrica da ETA [m]. Cota Captação = altura geométrica da Captação [m]. Logo: Então: DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA REQUERIDA DA BOMBA DA CAPTAÇÃO ATÉ A ETA Através da vazão solicitada, da altura manométrica do sistema e do coeficiente de aproveitamento da bomba, determina-se a potência requerida: , onde: Preq. = potência requerida pela bomba [KW]. Q1 = vazão na captação [m³/s]. Hm = altura manométrica [m]. n = coeficiente de rendimento da bomba. 47 Então: Portanto, adota-se uma bomba com potência de 21KW. DETERMINAÇÃO DA ALTURA MANOMÉTRICA DA ETA ATÉ O RESERVATÓRIO Sejam os valores da tabela os coeficientes utilizados: Coeficiente de Perda de Carga Localizada Curva de 45° 0,20 Válvula de retenção 2,50 Total 2,70 Fonte: NBR 5626/82 – Norma Brasileira de Água Fria Determinando a altura manométrica (Hm): , onde: Hg = altura geométrica de recalque [m]. Cota ETA = altura geométrica da ETA [m]. Cota Reservatório = altura geométrica do reservatório [m]. Logo: Então: DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA REQUERIDA DA BOMBA DA ETA ATÉ O RESERVATÓRIO Através da vazão solicitada, da altura manométrica e do coeficiente de aproveitamento da bomba, dimensiona-se a potência requerida: , sendo: 48 Preq. = potência requerida pela bomba [KW]. Q1 = vazão na captação [m³/s]. Hm = altura manométrica [m]. n = coeficiente de rendimento da bomba. BOMBA DE RECALQUE DO RESERVATÓRIO INFERIOR PARA O ELEVADO Através da vazão solicitada, da altura manométrica e do coeficiente de aproveitamento da bomba, dimensiona-se a potência requerida: , sendo: Preq. = potência requerida pela bomba [KW]. Q3 = vazão do reservatório até a rede [m³/s]. Hm = altura manométrica [m]. n = coeficiente de rendimento da bomba. Portanto adotamos uma potência de 5,5 KW. DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS Analisando o projeto do município, temos uma zona alta de a 5% km², e uma zona baixa de 95km². Essas áreas foram encontradas conforme consta no memorial descritivo. Para dimensionar os reservatórios, faz-se o uso da fórmula abaixo: , onde: 49 V = volume do reservatório [m³]. q = consumo per capita [150 l/dia]. P = população a ser atendida. – Coeficiente do dia de maior consumo (1,2). Então, o volume total de reservação será: Portanto, podemos adotar um volume de reservação de 650m³. Como a zona alta corresponde a 5% da área total, o reservatório elevado seguirá a mesma proporção em relação à reservação total e terá 32,5m³, enquanto que o reservatório inferior, que corresponde a 95% do total, conforme zona baixa, terá capacidade de 617,5m³. RESEVATÓRIO ELEVADO Adotando uma altura do reservatório elevado igual a 3,5m, e uma lâmina de água h de 3 m, pela fórmula abaixo obtém-se o diâmetro: D = 3,71m RESEVATÓRIO INFERIOR Adotando uma altura do reservatório elevado igual a 3,5m, e uma lâmina de água h de 3 m, pela formula abaixo se obtém o diâmetro do reservatório: D 16,2 m 50 PLANTA 51
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