01 - Abastecimento e Concepcao 2013-2

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Pedro Alem Sobrinho 
Ronan Cleber Contrera 
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo 
Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental 
PHA2412 - Saneamento II 
EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS SISTEMAS DE 
CAPTAÇÃO, TRANSPORTE E DISTRIBUIÇÃO DE 
ÁGUA DE ABASTECIMENTO 
• 4 a 14 d.C. – Distribuição 
de água por tubos – 
Cidade de Ephesus, 
Turquia 
• 1500 a.C. – Primeira 
tubulação de distribuição 
de água – Cidade de 
Knossos, na ilha de Creta 
2 
EVOLUÇÃO HISTÓRICA 
• Entre 312 a.C. e 226 d.C. – 11 aquedutos romanos: 502 km 
3 
EVOLUÇÃO HISTÓRICA 
4 
EVOLUÇÃO HISTÓRICA 
5 
1. Captação 
2. Poços de queda 
3. Decantação 
4. Túnel e poços de visita 
5. Trincheira coberta 
 
6. Ponte em arcos 
7. Sifão invertido 
8. Canal sobre aterro 
9. Arcada 
10. Castelo d’água 
11. Distribuição (tubos de 
chumbo) 
EVOLUÇÃO HISTÓRICA 
• Séculos antes de Roma: Persia, India, Egito... 
• Incas (579 km e 4 m de profundidade), Maias e Astecas 
(Tenochtitlán: 100-200 mil habitantes em 1519) 
6 
EVOLUÇÃO HISTÓRICA 
• 1237 – Primeiro sistema de abastecimento de água 
encanada de Londres, Inglaterra 
• 1455 – Primeira tubulação de ferro fundido no Castelo de 
Dillenburgh, Alemanha 
• 1652 – Adutora de ferro fundido em Boston, Estados 
Unidos 
7 
1537 - Évora 
• 1664 – Palácio de 
Versailles na França – 
Adutora em ferro 
fundido com mais de 
22 km 
• 1754 – Pennsylvania – 
Primeiro sistema de 
abastecimento de água nos 
Estados Unidos 
 Elevatórias de águas com 
bombas tocadas a vapor 
8 
EVOLUÇÃO HISTÓRICA 
EVOLUÇÃO HISTÓRICA - BRASIL 
Rio de Janeiro: 
• 1561 – 1º sistema de abastecimento de água no Brasil 
• 1723 – Construção do primeiro aqueduto 
 
 
• 1750 – Aqueduto Carioca, com 13 km 
 
 
• 1810 – 20 chafarizes públicos 
• 1860 – Distribuição de 8 milhões de litros por dia 
• 1876 – 1º sistema de abastecimento de água encanada 
9 
EVOLUÇÃO HISTÓRICA - BRASIL 
São Paulo: 
• 1744 – Primeiro chafariz público 
• 1746 – Adutoras para abastecer conventos de Santa Teresa 
e da Luz 
• 1842 – Primeiro projeto de adução e distribuição de água 
Implantação de sistemas de abastecimento em outras cidades 
• 1861 – Porto Alegre, RS 
• 1870 – Santos, SP 
• 1880 – Campos, RJ 
• 1891 – Campinas, SP 
• 1892 – Bofete, SP 
• 1897 – Belo Horizonte, MG 
10 
O BRASIL HOJE (IBGE, 2010) 
 Área: 8.511.965 km2 
 
 5.565 Municípios 
 
 População total: 190 
milhões de habitantes 
 
 População urbana: 81% 
 (31% em 1940) 
11 
0
50
100
150
200
250
1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050
m
ilh
õe
s d
e h
ab
ita
nt
es
ano
Projeção da população brasileira (IBGE, 2008)
12 
13 
RMSP, Taxa de crescimento demográfico 1991-1996 
(taxa geométrica média, por distritos e subdistritos censitários) 
14 
SANEAMENTO NO BRASIL 
REGIÃO 
DÉFICIT - REDES DE 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
(% de domicílios) 
DÉFICIT - REDES 
COLETORAS DE ESGOTOS 
(% de domicílios) 
2000 2008 2000 2008 
Norte 55,7 54,7 97,6 96,2 
Nordeste 47,1 31,7 85,3 77,6 
Sudeste 29,5 12,5 47,0 30,2 
Sul 30,9 15,8 77,5 69,8 
C. Oeste 33,7 18,0 71,9 66,3 
Brasil 46,1 21,4 66,5 56,0 
Distribuição regional dos déficits 
em saneamento no Brasil 
Fonte: PNSB 2008 
15 
Resumo dos nossos desafios 
• 21% de brasileiros sem água encanada (e mais o crescimento 
da população nos próximos anos) 
• Uma parcela da população não conta com abastecimento 
contínuo e nem com água potável de qualidade 
• 56% dos domicílios não tem coleta de esgoto 
• Dos 44% coletados, apenas 69% recebem algum tipo de 
tratamento 
R$ 200 bilhões nos próximos 20 anos para a 
universalização dos serviços de saneamento básico 
(ABDIB, 2007) 
16 
SANEAMENTO NO BRASIL 
PARTES CONSTITUINTES DE UM SISTEMA 
DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
Manancial Rede de 
Distribuição
Reservatório
Captação
Estação de 
Tratamento 
de Água
Adutora 
de água
 tratada
Adutora de
água bruta
Estação
elevatória 
de água bruta
18 
INDICADORES DE CUSTO DO SISTEMA 
CONVENCIONAL DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
Partes 
constituintes 
do sistema 
Custo (%) 
P  10.000 10.000 < P  40.000 40.000 < P  100.000 P > 100.000 
Captação 30 20 8 3 
Adução 8 9 11 11 
Bombeamento 6 5 5 1 
Tratamento 12 9 9 5 
Reservação 6 6 6 4 
Distribuição 38 51 61 76 
P = população em habitantes. 
 
19 
NORMAS PARA PROJETOS DE SISTEMAS 
DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
 NBR 12 211 – Estudos de Concepção de Sistemas Públicos de Abastecimento de 
Água, promulgada em 1992; 
 NBR 12 212 – Projeto de Poço para Captação de Água Subterrânea, promulgada 
em 1992; 
 NBR 12 213 – Projeto de Captação de Água de Superfície para Abastecimento 
Público, promulgada em 1992; 
 NBR 12 214 – Projeto de Sistema de Bombeamento de Água para 
Abastecimento Público, promulgada em 1992; 
 NBR 12 215 – Projeto de Adutora de Água para Abastecimento Público, 
promulgada em 1991; 
 NBR 12 216 – Projeto de Estação de Tratamento de Água para Abastecimento 
Público, promulgada em 1992; 
 NBR 12 217 – Projeto de Reservatório de Distribuição de Água para 
Abastecimento Público, promulgada em 1994; 
 NBR 12 218 – Projeto de Rede de Distribuição de Água para Abastecimento 
Público, promulgada em 1994. 
 As companhias de saneamento também possuem normas e especificações 
próprias que devem ser consultadas. (Ex: NTS – Normas Técnicas da Sabesp) 
20 
CONCEPÇÃO - DEFINIÇÃO 
 É o conjunto de estudos e conclusões referentes 
ao estabelecimento de todas as diretrizes, 
parâmetros e definições necessárias e suficientes 
para a caracterização completa do sistema a 
projetar. 
 
21 
CONCEPÇÃO - OBJETIVOS 
 Identificação e quantificação de todos os fatores 
intervenientes com o sistema de abastecimento de água 
Diagnóstico do sistema existente 
Estabelecimento de parâmetros básicos de projeto 
Pré-dimensionamento das unidades dos sistemas para as 
alternativas selecionadas 
Escolha da alternativa mais adequada mediante 
comparação técnica, econômica e ambiental 
Estabelecimento das diretrizes gerais de projeto 
22 
Modelagem Hidráulica – CRede 
Traçado da rede em planta Dimensionamento 
• Determinação dos diâmetros 
• Determinação das vazões 
PLANEJAMENTO, PROJETO E OPERAÇÃO DE 
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
23 
Modelagem Hidráulica – CRede 
PLANEJAMENTO, PROJETO E OPERAÇÃO DE 
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
24 
Modelagem 
Hidráulica 
Rede 
25 
Modelagem 
Hidráulica 
Adut 
26 
Modelagem Hidráulica: WaterCAD 
27 
Modelagem Hidráulica: EPANET 
28 
Sistema de Informações Geográficas - GIS 
29 
ATIVIDADES A SEREM DESENVOLVIDAS 
PARA O ESTUDO DE CONCEPÇÃO 
1. Caracterização da área de estudo 
– Características físicas 
– Uso e ocupação do solo 
– Aspectos sociais e econômicos 
– Sistemas de infra-estrutura e condições sanitárias 
2. Análise do sistema de abastecimento de água existente 
– Descrição 
– Diagnóstico 
3. Levantamento dos estudos e planos existentes 
4. Estudos demográficos e de uso e ocupação do solo 
5. Critérios e parâmetros de projeto 
6. Demanda de água 
– Estudo de demanda 
– Cálculo das demandas 
7. Estudo de mananciais 
– Manancial superficial 
– Manancial subterrâneo 
– Seleção de mananciais 
30 
ATIVIDADES A SEREM DESENVOLVIDAS 
PARA O ESTUDO DE CONCEPÇÃO 
8. Formulação das alternativas de concepção 
9. Pré-dimensionamento das unidades dos sistemas 
– Captação 
– Estação elevatória e linha de recalque– Adutoras 
– Estação de tratamento de água 
– Reservatório 
– Rede de distribuição 
10. Estimativa de custo das alternativas propostas 
11. Análise das alternativas propostas 
– Análise técnica 
– Análise econômica 
– Análise ambiental 
– Comparação técnica, econômica e ambiental 
12. Concepção escolhida 
 
31 
CONCEPÇÕES DE SISTEMAS DE 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
Manancial superficial 
Captação em curso de água 
Captação em represas 
Captação em manancial de serra 
 
Manancial subterrâneo 
Captação através de caixas de tomada e drenos 
Captação através de poços horizontais 
Captação através de poços profundos 
32 
CONCEPÇÕES DE SISTEMAS DE 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
a) Planta 
b) Perfil 
Curso de água Rede de 
Distribuição
Reservatório
Captação
Estação de 
Tratamento 
de Água
Adutora 
de água
 tratada
Adutora de
água bruta
Estação
elevatória 
de água bruta
Curso 
de água
Cidade
Reservatório
Estação de 
Tratamento 
de Água
Adutora de água tratada
Adutora de 
água tratadaA
duto
ra d
e
água
 bru
ta
Estação
elevatória 
de água bruta
Sistema de abastecimento de água com captação em curso de água e com reservatório apoiado 
33 
CONCEPÇÕES DE SISTEMAS DE 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
Sistema de abastecimento de água com captação em curso 
 de água e com reservatório enterrado e elevado. 
Curso de
água
Cidade
Reservatório
elevado
Reservatório
enterrado
Estação de 
Tratamento 
de Água
Adutora de 
água tratada
Adutora de
água bruta
Estação
elevatória de 
água bruta
Estação
elevatória de 
água tratada
34 
CONCEPÇÕES DE SISTEMAS DE 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
Sistema de abastecimento de água que atende 
a zona baixa e a zona alta 
Rio
Reservatório
da zona baixa
Reservatório
da zona alta
Rede da 
zona alta
Rede da 
zona baixa
Captação por
poços profundos
ETA
Captação
superficial
Estação
elevatória Estação
elevatória
35 
Sistema de abastecimento de água de 
Peruíbe, litoral do Estado de São Paulo 
MANANCIAL SUPERFICIAL: Captação em manancial de serra 
36 
MANANCIAL 
SUPERFICIAL 
Captação em 
curso de água 
Sistema de 
abastecimento 
de água da 
cidade de 
Boituva, interior 
do Estado de 
São Paulo 
37 
Sistema de abastecimento 
de água da cidade de 
Franca, interior do Estado 
de São Paulo 
MANANCIAL 
SUPERFICIAL: 
Captação em curso 
de água 
38 
Sistema de abastecimento de água da 
Região Metropolitana de São Paulo 
MANANCIAL SUPERFICIAL: Captação em represas 
39 
MANANCIAL SUBTERRÂNEO: Captação através de caixas de tomada 
a) Planta 
 
b) Perfil 
NA
Caixa de reunião
- Cloração
Para consumoCx4
Cx3
Cx2
Cx1
100
101
102
103
40 
MANANCIAL SUBTERRÂNEO: Captação através de drenos 
Caixa de
inspeção
Corte A-A
A
A
Tubo circular
Leito drenante
areia e pedra
Tubos 
perfurados
41 
MOTOR
AREIA
BOMBA
CAMADA IMPERMEÁVEL
AREIA
VAI PARA DISTRIBUIÇÃO
ÁREA DE CAPTAÇÃO
MANANCIAL SUBTERRÂNEO: Captação através de drenos 
42 
MANANCIAL SUBTERRÂNEO: Captação de água subterrânea 
Poço Artesiano
Jorrante
Linha Piesométrica do
Aquífero Artesiano
Poço Freático
Recarga do
Aquífero
Freático
Poço
Artesiano
Aquífero Freático
Aquífero Artesiano
Tipos de aqüíferos e de poços. 
Captação de água subterrânea. 
43 
MANANCIAL 
SUBTERRÂNEO: 
Captação em poços 
profundos 
Sistema de abastecimento 
de água da cidade de 
Jales, interior do Estado 
de São Paulo 
44 
CAPTAÇÃO EM MANANCIAL SUPERFICIAL E SUBTERRÂNEO 
Rio
Reservatório
da zona baixa
Reservatório
da zona alta
Rede da 
zona alta
Rede da 
zona baixa
Captação por
poços profundos
ETA
Captação
superficial
Estação
elevatória Estação
elevatória
45 
LICENCIAMENTO AMBIENTAL 
Sistema de abastecimento 
de água: 
−Captação (eventuais 
barragens) 
−Adução 
− Tratamento 
−Reservação 
−Distribuição 
Licenciamento ambiental: 
− Para todo o sistema 
− Partes do sistema 
46 
47 
Lembrete 2: 
slide não é 
material de 
estudo!!! 
Lembrete 1: o 
material das aulas é 
atualizado durante o 
semestre... 
http://www.pha.poli.usp.br Graduação > Disciplinas > PHA2412 
BIBLIOGRAFIA 
Lição de casa: 
ler páginas 1 a 34 
 
48 
Exercício 
logo depois do intervalo! 
49