Rede Ramificada

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS
ENGENHARIA CIVIL
PROJETOS DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA 
REDE RAMIFICADAREDE RAMIFICADA
MSc. Tatiana Ferreira Wanderley
Rede de distribuição:
“Unidade do sistema de 
abastecimento de água 
constituída por tubulações e 
órgão acessórios que tem órgão acessórios que tem 
por finalidade fornecer, em 
regime contínuo, água 
potável em quantidade, 
qualidade e pressão 
adequadas a múltiplos 
consumidores.”
Generalidades:
• É o componente de maior custo do sistema
de abastecimento de água (50 a 75% do custo
total)
Rede de distribuição
• As obras de captação, adução, tratamento e
reservação possuem atenção ininterrupta
• As redes de distribuição não estão sobre
constante vigilância/obras enterradas
• Deve-se dar atenção à qualidade da água e a
perdas de água na rede de distribuição
Elementos necessários para elaboração de projeto:
• Estudo de concepção do SAA
• Projetos de outras partes do sistema elaborados
em consonância com o estudo de concepção
• Levantamento planialtimétrico e semicadastral da
Rede de distribuição
• Levantamento planialtimétrico e semicadastral da
área de projeto
• Plano de urbanização e legislação relativa ao uso
e ocupação do solo
Vazões de distribuição:
• Vazões para atender áreas específicas de
consumo de água – áreas residenciais
• Vazões demandadas por consumidores
singulares (grandes consumidores)
Rede de distribuição
singulares (grandes consumidores)
• Vazões das áreas de expansão
Delimitação da área a ser abastecida
• Delimitação realizada com base na planta
topográfica
• Deve incluir todos os arruamentos existentes e as
áreas de expansão previstas
Rede de distribuição
áreas de expansão previstas
• Trabalho em escala 1:5.000
Estabelecimento de zonas de pressão e 
localização dos reservatórios
• Estabelecimento de Pressões máximas e
mínimas
• Primeira etapa a se analisar depois da definição
Rede de distribuição
• Primeira etapa a se analisar depois da definição
do projeto
• Diferença entre a maior e a menor cota
altimétrica for menor que 40 m haverá apenas
uma zona de pressão
• Caso contrário haverá uma zona de pressão a
cada 40 m
Canalização
• Principal
- canalização tronco ou mestra
- possui maior diâmetro
Rede de distribuição
- possui maior diâmetro
- abastece a canalização secundária
• Secundária
- tubulações de menor diâmetro
- abastece diretamente os pontos de
consumo
As redes são consideradas pelo sentido de
escoamento da água nas tubulações
secundárias
� Ramificada 
Rede de distribuição
� Ramificada 
� Malhada
Rede Ramificada – Formato de 
Espinha de Peixe
Reservatório
É um sistema típico de cidades que apresentam
desenvolvimento linear pronunciado.
Reservatório
Rede Malhada em Anel
Tubulação secundária
Reservatório de montante
Reservatório
Rede de distribuição
Tubulação tronco
Tubulação secundária
Adutora
Reservatório
Tubulação secundária
Reservatório de jusante
Rede de distribuição
Tubulação principal (tronco)
Adutora
Reservatório
� Ruas sem pavimentação;
� Ruas com pavimentação menos onerosa;
O traçado dos condutos deve considerar:
Rede de distribuição
� Ruas de menor intensidade de trânsito;
� Proximidade de grandes consumidores;
� Proximidade das áreas e de edifícios que
O traçado dos condutos deve considerar:
Rede de distribuição
� Proximidade das áreas e de edifícios que
devem ser protegidos contra incêndio.
População da área de projeto
Métodos para o estudo demográfico
métodos dos componentes 
demográficos ( ) ( )0P P N O I E= + − + −
dP dPk , k P= =
métodos matemáticos
métodos de extrapolação 
gráfica
( )
a g
d
dP dPk , k P
dt dt
dP k K P
dt
= =
= −
População de referência
Ano
B
C
A Comunidade em estudo
D
P
o
p
u
l
a
ç
ã
o
População 
projetada de A
C
o
n
su
m
o
 p
e
r
 capita
 efetivo
 n
a
s
 capitais
 
b
ra
sileira
s
C o n s u m o p e r c a p i t a e f e t i v o
/ h a b . d i a ) 500
300
C o n s u m o p e r c a p i t a e f e t i v o
d e á g u a ( l / h a b . d i a )
R i o B r a n c o
M a c a p á
M a n a u s
B e l é m
P o r t o V e l h o
B o a V i s t a
M a c e i ó
S a l v a d o r
F o r t a l e z a
S ã o L u i s
J o ã o P e s s o a
R e c i f e
T e r e z i n a
A r a c a j u
N a t a l
B r a s í l i a
G o i â n i a
C u i a b á
C a m p o G r a n d e
V i t ó r i a
B e l o H o r i z o n t e
R i o d e J a n e i r o
S ã o P a u l o
C u r i t i b a
P o r t o A l e g r e
F l o r i a n ó p o l i s M
édia
 R
M
SP
300
100
Coeficientes K1 e K2
C
o
n
s
u
m
o
 
(
l
/
h
a
b
.
d
i
a
)
Consumo máximo
máx
1
méd
QK Q=
Variação do consumo do ano
Meses do ano
C
o
n
s
u
m
o
 
(
V
a
z
ã
o
 
(
l
/
s
)
Horas do dia
Vazão máxima Variação do consumo diário
máx
2
méd
QK Q=
Cálculo das Vazões
onde:
Q - Vazão máxima (l/s);
P – População a ser abastecida;
qm – Consumo per-capita (l /hab.dia);
K - Coeficiente de máxima vazão diária;
Cálculo da vazão máxima de consumo:
86400
KKqPQ 21m ⋅⋅⋅=
l
K1 - Coeficiente de máxima vazão diária;
K2 – Coeficiente de máxima vazão horária;
Qq
L
=
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);
Q - Vazão máxima, l/s.
onde:
� Planta baixa com curvas de nível de metro em
metro
Topografia para Traçado da 
Rede
� Locação dos lotes e áreas de expansão
� Loteamentos aprovados ou previstos
� Indicação dos consumidores especiais e
singulares;
� Localização de estradas e dos outros obstáculos
naturais que necessitarão de obras especiais de
Topografia para Traçado da 
Rede
� Localização de estradas e dos outros obstáculos
naturais que necessitarão de obras especiais de
travessia ou locação;
� Escala indicada 1: 2000 cidades médias e
grandes (1: 5000).
A pressão estática máxima permitida em
tubulações distribuidoras será de 50m.c.a. e
a pressão dinâmica mínima será de
Zonas de Pressão
15m.c.a, (NB-594/77).
� 75 mm população de projeto ≤ 5000 habitantes.
� 100mm população de projeto > 5000 habitantes.
Diâmetro das Tubulações Principais
� 150mm abastecendo zonas comerciais ou zonas
residenciais com densidade igual ou superior a
150 hab/km2.
� O diâmetro interno mínimo ≥ 50 mm.
� População<5000 hab. e quota per capita
<100L.hab/dia admitido o uso de tubulação
≤50 mm (NB - 594/77)
Diâmetro das Tubulações Secundárias
≤50 mm (NB - 594/77)
• Possui uma tubulação tronco alimentada por um
reservatório ou estação elevatória
• A distribuição da água é diretamente para os
condutos secundários
• É conhecido o sentido da vazão em qualquer
REDES RAMIFICADAS
• É conhecido o sentido da vazão em qualquer
trecho
• Um acidente que interrompa o escoamento em
uma tubulação compromete todo o abastecimento
nas tubulações situadas a jusante
• É recomendada somente em casos em que a
topografia e os pontos a serem abastecidos não
permitam o traçado com rede malhada
Classificação
As redes ramificadas podem ser classificadas de
acordo com a disposição das tubulações
principais em:
REDES RAMIFICADAS
principais em:
• redes em espinha de peixe
• redes em grelha
Redes Ramificadas
Coluna 1 – N0 trecho – os trechos da rede ou os nós devem
ser numerados, com um critério racional, partindo do trecho
maisafastado 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 umColuna 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, ΣLi.
Redes Ramificadas
Coluna 5 – Vazão de montante do trecho Qm=Qj+qL;
Coluna 6 – Vazão fictícia, 0Q se 
3
QQ ou 0Q se 
2
QQQ jmfjjmf ==≠
+
=
Coluna 7 – Diâmetro D, determinado pela vazão de 
montante do trecho;
Coluna 8 – Perda de carga unitária J(m/100m), determinada Coluna 8 – Perda de carga unitária J(m/100m), determinada 
para o diâmetro D e a vazão fictícia Qf, calculada pela 
equação de resistência adotada;
Coluna 9 – Perda de carga total no trecho, DH(m)=J.L;
Coluna 10 e 11 - Cotas topográficas do terreno, obtidas na 
planta e relativas aos nós de montante e jusante do trecho;
Redes Ramificadas
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 X. 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.
Analise Hidráulica
D(mm) Vmáx Qmáx
50 0,68 1,34
60 0,69 1,95
75 0,71 3,14
100 0,75 5,89100 0,75 5,89
125 0,79 9,69
150 0,83 14,67
200 0,90 28,27
Exemplo
Dimensionar a rede de distribuição de água de uma pequena
comunidade, cuja planta e topografia do terreno são mostrada a abaixo.
Determinar a cota do nível d’água no reservatório para que a mínima
carga de pressão dinâmica na rede seja 15m.c.a. Determine a máxima
carga de pressão estática e a máxima carga de pressão dinâmica na
rede? P=2900hab, qm=150l/hab/dia, k1=1,25, k2=1,5, f=0,026 e o trecho
entre o reservatório e o ponto A, onde inicia a rede na terá distribuição em
marcha.
115 100 113 105 100
R
Adutora 123
5
4
200m 200m 150m 200m
1
5
0
m
4-1
115 100 113 105 100 95 85
1
2
0
m
3-2
3-1
2-1
A
Exemplo
s/44,9
86400
15029005,125,1Q l=⋅⋅⋅=
m1270Lrede =Apartir de A
)m.s/(0074,0
1270
44,9
L
Qq
rede
l===
Planilha Excel
REDES RAMIFICADAS