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PROJETO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DA CIDADE DE CAICÓ - RN FINAL (CORREÇÃO DO PROJETO) Alunos: Alysson Brito Andrey Bernardes Rafael Gomes Tairone Paz e Albuquerque Wlysses Wagner Campina Grande, Março de 2015. CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA CIVIL ÁREA DE ENGENHARIA DE RECURSOS HIDRICOS HIDRAULICA EXPERIMENTAL Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Área de Engenharia de Recursos Hídricos. 2014.2 - Projeto de Abastecimento de Água da Cidade de Caicó – RN 2 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS 2 LISTA DE TABELAS 2 1. CORREÇÃO FEITA NA DEFESA DO PROJETO 3 5.7.3 Dimensionamento da Rede de Distribuição 3 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS 7 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 8 LISTA DE FIGURAS Figura 30 - Zoneamento com seus respectivos nós. ........................................................ 4 Figura 31 - Área de influência de cada zona. .................................................................... 5 LISTA DE TABELAS Tabela 9 - Consumo de água para cada nó. ..................................................................... 5 Tabela 10 - Análise das pressões nos nós. ........................................................................ 6 Tabela 11 - Análise das velocidades e Diâmetros. ........................................................... 6 Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Área de Engenharia de Recursos Hídricos. 2014.2 - Projeto de Abastecimento de Água da Cidade de Caicó – RN 3 1. CORREÇÃO FEITA NA DEFESA DO PROJETO Na defesa do projeto de Abastecimento da Cidade de Caicó-RN, foi solicitada somente a correção da vazão utilizada para o dimensionamento da rede de distribuição. Como foi apontada pelo professor Dr. Janiro da Costa Rêgo, utilizamos uma vazão com tempo de funcionamento de 20 horas (396,14 l/s), ou seja, superdimensionamos a rede. Logo corrigimos a vazão para o tempo de funcionamento de 24 horas (330,11 l/s). 5.7.3 Dimensionamento da Rede de Distribuição Para o dimensionamento da rede malhada de distribuição, utilizou-se o software de cálculo EPANET 2.0 Brasil, com sua versão brasileira elaborada pelo Laboratório de Eficiência Energética e Hidráulica em Saneamento da UFPB (Universidade Federal da Paraíba – João Pessoa, PB). A idealização do melhor traçado da rede principal do sistema de distribuição objetiva atender aos critérios de pressões e vazões estipulados pela NBR 12218. A Norma prescreve que a pressão dinâmica mínima deve ser de 10 m.c.a. e a pressão estática máxima não deve ultrapassar o valor de 50 m.c.a. para segurança do sistema. Além disso, a norma aconselha uma manutenção da velocidade da água nas tubulações com valores entre 0,6 m/s e 3,5 m/s para se obter uma melhor qualidade da água. De acordo com o zoneamento proposto para a cidade de Caicó-RN, foram determinadas as vazões requeridas para cada zona e, dessa forma, definidas as vazões de cada nó, os quais devem alimentar a rede de distribuição secundária. O traçado da rede principal é dado por dois anéis e 7 nós. Abaixo na Figura 29 segue o zoneamento proposto para cidade de Caicó. Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Área de Engenharia de Recursos Hídricos. 2014.2 - Projeto de Abastecimento de Água da Cidade de Caicó – RN 4 Figura 1 - Zoneamento com seus respectivos nós. O método de Hardy Cross utilizado no programa EPANET é para redes malhadas. A partir dos parâmetros de entrada definidos pelo projeto, como cota, vazões no nós, comprimento do trecho, o programa calcula, segundo esse método, as velocidades nas tubulações e as pressões em cada nó da rede. Após realizado o zoneamento da área da cidade de Caicó, marca-se os nós em cada zona, posteriomente determina-se o consumo de água para cada nó, determinando a área de influência como mostra a Figura 30, para este calculo foi determinado um fator de correção para densidade demográfica de cada zona, quanto maior a densidade demográfica maior o fator de correção, como segue na Tabela 9 a seguir. Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Área de Engenharia de Recursos Hídricos. 2014.2 - Projeto de Abastecimento de Água da Cidade de Caicó – RN 5 Figura 2 - Área de influência de cada zona. Tabela 1 - Consumo de água para cada nó. ÁREA DE INFLUÊNCIA (Km²) FATOR DE CORREÇÃO DA DENSIDADE DE CADA REGIÃO % DE ÁREA VAZÃO (l/s) NÓ 2 4,46 1,4 16,37 54,04 NÓ 3 4,77 1,4 17,51 57,79 NÓ 4 4,45 1 11,67 38,51 NÓ 5 5,03 1 13,19 43,53 NÓ 6 4,66 1 12,22 40,33 NÓ 7 5,3 1 13,89 45,87 NÓ 8 4,13 1,4 15,16 50,04 TOTAL 32,8 100,00 330,11 O programa funciona como um sistema iterativo de cálculo, onde o projetista insere o diâmetro inicial dos trechos de tubulação, as características do material, os comprimentos equivalentes das peças do sistema, o comprimento real de cada trecho, as cotas e as vazões específicas de cada nó. Para cada diâmetro, o programa desenvolve Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Área de Engenharia de Recursos Hídricos. 2014.2 - Projeto de Abastecimento de Água da Cidade de Caicó – RN 6 uma simulação do sistema e pode-se conferir as pressões e as velocidades limites. Segue abaixo nas Tabelas 10 e 11 os resultados das interações. Tabela 2 - Análise das pressões nos nós. Tabela 3 - Análise das velocidades e Diâmetros. Os resultados demonstram que os diâmetros da rede principal variam entre 100 mm a 800 mm em função de cada trecho da rede principal de distribuição, pode-se perceber que a pressão foi satisfeita para toda a tubulação acima de 10m.c.a pressão estática e as velocidades foram satisfeita para maioria dos trechos acima de 0,6 m/s Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Área de Engenharia de Recursos Hídricos. 2014.2 - Projeto de Abastecimento de Água da Cidade de Caicó – RN 7 6. CONSIDERAÇÕES FINAIS Nesta primeira etapa do projeto, foram coletados todos os dados essenciais para o dimensionamento de um sistema completo de abastecimento urbano de água. Da mesma forma, os cálculos iniciais de crescimento populacional, demanda hídrica, vazões de adução, assim como o traçado e a determinação dos pontos estratégicos para instalação das partes integrantes do sistema foram descritos sem maiores complicações. A partir de então, poderão ser dimensionadas todas as outras estruturas do sistema, como estações de bombeamento, adutoras, estação de tratamento de água, capacidade do reservatório e rede de distribuição. Nessa segunda e terceira etapa do projeto foram realizados os dimensionamentos da adutora. No nosso caso, uma adutora do ponto de captação até a estação de tratamento de água e a outra na estação de tratamento de água aos reservatórios de distribuição, semi - enterrado e ao elevado até os principais trechos de distribuição do abastecimento da cidade de Caicó-RN, assim como foi realizada a concepção dos processos da estação de tratamento de água. Todo o dimensionamento se deu levando-se em consideração as condições mais econômicas, realizando análise do diâmetro mais econômico, de acordo com valores do TCPO 14, as condições mais seguras e que sejam menos prejudiciais ao meio ambiente. As adutoras foram dimensionadas assim como as suas respectivas bombas escolhidas, pois trata-se de uma adução por recalque. Foram utilizados associações em paralelos para as adutorase apenas uma bomba para elevar água do reservatório semi enterrado para o elevado. É interessante lembrar que no nosso caso foram dispostas três bombas em cada trecho visto que as duas seriam para funcionar normalmente e uma terceira para quando houvesse algum problema com alguma das outras duas bombas. É importante enfatizar que o principal Açude da cidade, chamado de Itans tem uma perda de água da captação a distribuição de 60% da vazão captada, portanto, é de fundamental importância a gestão hídrica dos reservatórios pelos órgãos responsáveis, os mananciais que não consegue ter um controle de demanda e oferta d’água, pode colocar em risco a capacidade do reservatório nos períodos de seca, que ocorrem com frequência na região nordeste e consequentemente todo o projeto de abastecimento de água para a cidade. Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Área de Engenharia de Recursos Hídricos. 2014.2 - Projeto de Abastecimento de Água da Cidade de Caicó – RN 8 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12218: Projeto de rede de distribuição de água para abastecimento público. Rio de Janeiro, 1994. _________. NBR 12211: Estudos de concepção de sistemas públicos de abastecimento de água. Rio de Janeiro, 1992. GIVISIEZ, G. H. N. Introdução a métodos de estimativas e interpolações populacionais. In: RIOS-NETO, E. L. G.; RIANI, J. L. R. (Org.) Introdução à demografia da educação. Campinas: Associação Brasileira de Estudos Populacionais – ABEP, 2004. MEDEIROS FILHO, Carlos F. Abastecimento de Água. Campina Grande, 2009, 154p. Apostila do curso de Engenharia Civil – Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. Disponível em: <http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/Abastece.pdf>. Acesso em 29/11/2013. SHRYOCK, Henry S. e SIEGEL, S. J. The methods and material of Demography. Washington: U. S. Government Printing Office, 1980. Projeto Cadastro de Fontes de Abastecimento por Água Subterrânea Rio Grande do Norte – Dianóstico do Município de Caicó. Disponível para download em: http://www.cprm.gov.br/publique/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?sid=36&infoid=3130 acessado no dia 27 de Novembro de 2014 ás 01:41. GALVÃO, Carlos Oliveira. Projeto de Pesquisa : Características da Bacia Hidrográfica – Piranhas/Açu – UFCG. Campina Grande, Agosto de 2007. CAICÓ/RN. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Caic%C3%B3 acessado no dia 27 de Novembro de 2014 ás 02:01. TSUTIYA, Milton Tomoyuki. Abastecimento de Água. 3ª Edição. Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2006.
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