SLIDE PROJETO DE ABASTECIMENTO CAICÓ

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GRUPO
Alysson Brito
Andrey Bernardes
Rafael Gomes
Tairone Paz
Wlysses Medeiros
Universidade Federal
de Campina Grande
Departamento de 
Engenharia Civil
Área de Recursos 
Hídricos
Disciplina: 
Abastecimento de Água
Professor:
Dr. Janiro Costa Rêgo
 Foi determinado pelo professor Dr. Janiro Costa Rêgo para
a realização do Projeto de Abastecimento da disciplina de
Abastecimento de Água, que a cidade escolhida deveria ter
população acima de 40.000 habitantes.
 Escolheu-se então a cidade de Caicó situada no estado do
Rio Grande do Norte com população atual de
62 709 habitantes deacordo com o último censo oficial
(2010).
Imagem 
retirada do 
google 
maps.
 Na análise populacional foram realizadas previsões por
métodos matemáticos (Aritmético, Geométrico e Curva
Logística) e por regressões e correlações (linear,
logarítmica, exponencial, potencial e polinomial), para um
horizonte de projeto de 20 anos.
Tabela 1 - Taxa média de crescimento populacional dos últimos três censos demográficos.
Fonte: IBGE 1991/1996/2000/2007/2010.
CENSO POPULAÇÃO (HAB.)
1991 50.640
1996 51.513
2000 57.002
2007 60.656
2010 62.709
 Populações encontrada para um horizonte de 20 anos
→ 2034
MÉTODO UTILIZADO POPULAÇÃO (habitantes)
Aritmético 79.228
Geométrico 84.092
Curva Logística 70.619
Previsão Linear 80.465
Previsão Logarítmica 66.839
Previsão Exponencial 85.091
Previsão Potencial 67.391
Previsão Polinomial 89.367
 Observa-se no gráfico a seguir que analisa todas as
projeções populacionais com suas determinadas linhas de
tendências, conclui-se que a previsão polinomial é que
apresenta uma correlação maior de 0,9764, porém a linha
de tendência de projeção populacional que mais se
aproxima do IBGE e que representa um bom atendimento
hídrico, com viabilidade financeira para os órgãos públicos
é a projeção aritmética.
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040
P
o
p
u
la
ç
ã
o
Anos 
Crescimento Populacional Caicó- RN
IBGE Polinomial Curva Logística
Linear (Linear ) Linear (Logarítmica ) Exponencial (Logarítmica )
Exponencial (Potencial ) Exponencial (Exponencial ) Linear (PA)
Linear (PG) Linear (IBGE)
 De acordo com os cálculos a previsão populacional para 
cidade de Caicó em 2034 a população será de 79.228 
habitantes.
 Os cálculos destas demandas hídricas são demonstrados a
seguir, tomando como base a NBR 12211 (1992).
 Vazão média (Q)
 Vazão nos dias de maior consumo (Q1)
Quando o valor do consumo médio relativo ao ano não é
conhecido, costuma-se adotar o valor de K1 entre 1,2 e 1,5. Adotou-
se K1 = 1,2.
 Vazão nos dias de maior consumo na hora de maior 
demanda (Q2)
É a demanda da hora de maior consumo. K2 é a relação 
entre a maior vazão e a vazão média do dia de maior consumo, 
tendo como valor mais frequente K2 = 1,5.
VAZÕES DE ADUÇÃO
 Vazão de captação e adutora de água bruta (Qa)
 Vazão da adutora de água tratada (da ETA ao reservatório) 
(Qb)
A vazão utilizada para dimensionamento da adutora de
água tratada será a vazão do dia de maior consumo, já calculada
anteriormente. Valor igual à vazão de captação desconsiderando
as perdas na ETA.
 Vazão da adutora de distribuição (Qc)
 Escolha da Fonte de Abastecimento
A fonte de abastecimento será o Açude Itans, este se
encontra nos domínios da cidade e apresenta uma capacidade
total de 81.750.000,00 m³, com volume morto de 4.800.000,00
m³.
A perfuração de poços profundos poderia ser outra opção,
mas os estudos hidrológicos da região informam que as águas
desses poços possuem alto índice de cloretos e baixas vazões.
 Vazão de Regularização
Segundo o Engenheiro Rafael Lopes Pereira Medeiros da
Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte (CAERN),
a vazão fornecida pelo sistema Rio Piranhas → Rio Seridó →
Açude Itans para cidade de Caicó é de 1350 m³/h (375 l/s).
375 l/s > 226,68 l/s → Ok !
Nesse projeto, prevemos atender os seguintes itens:
construção de uma estrutura de proteção para a montagem das
bombas e quadro de comando da captação no Açude Itans,
traçado da adutora de água bruta com extensão de 1,98 Km,
locação do melhor ponto para instalação da ETA, traçado da
tubulação de transporte de água tratada com 2,58 km até o
reservatório de distribuição, locação do ponto para construção
das unidades de reservatório de água tratada, dimensionamento
da adutora, dimensionamento das bombas que fornecem água da
adutora para a ETA e da ETA para o reservatório principal,
lançamento da rede de distribuição e dimensionamento dos
reservatórios de distribuição.
Levando em conta a favorável condição hidrológica
do município, localizado entre os dois reservatórios Açude
Itans e Barragem Passagem das Traíras, optou-se por uma
captação com torre de tomada diretamente do Açude
Itans.
 Perfil de elevação do traçado da captação 
por torre de tomada para a posição mais 
elevada até a ETA.
170 m
183 m
 Perfil de elevação do traçado da ETA para a 
posição da cota mais alta o reservatório 
elevado. 
183 m
182 m
 Esquema gráfico do sistema proposto: Captação-adução-
ETA-Reservatório.
Reservatório de 
Distribuição
Vazão a Considerar no Dimensionamento
Da Captação à ETA
Para 24hs de 
Funcionamento
Para 20hs de Funcionamento
226,68 L/s 272,02 L/s
Perda de Carga Total na SUCÇÃO (usando d = 550 mm):
Lequivalente:
• Válvula de pé com crivo = 265 x D = 265 x 0,550 = 145,75 m
• Joelho de 90º = 34xD = 34x0,550 = 18,7 m
• Registro de gaveta = 7xD = 7x0,500 = 3,85 m
Lreal = 100 m
Ltotal = 268,30 m
Tabela 01: vazão equivalente
Perda de Carga Total RECALQUE (usando d = 500 mm):
Lequivalente:
• Registro de gaveta = 7xD = 7x0,500 = 3,5 m
• Válvula de retenção = 83,6xD =83,6x0,500 = 41,8 m
• Saída canalização = 30,2xD = 30,2x0,500 = 15,1 m
Lreal = 2150m
Ltotal = 2210,4 m
Então, com desnível de 16 m a vencer, a equação característica da 
tubulação é:
Hm = Hg + ΔH
Hm = 16 + 147,68 x Q
1,85
sm
DA
Q
V /385,1
4
²50,0
272,0
4
²
272,0
 
ok
Análise Econômica do Recalque de Água Bruta
𝑪𝒖𝒔𝒕𝒐
𝟏
= 𝑪
𝒊
× 𝑳 × 𝒕
y = 664,58x + 80,053
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16
P
R
E
Ç
O
DIÂMETRO
Gráfico 01: Análise de regressão linear para custo unitário de tubulação de ferro fundido em função do 
diâmetro.
Análise Econômica do Recalque de Água Bruta
𝑪𝒖𝒔𝒕𝒐𝟐 =
𝟗, 𝟖. 𝑸. (𝑯𝒈 + 𝑱. 𝑳)
𝜼. 𝜼𝒎
× 𝑵 × 𝑻 × 𝑨
DIAMETRO
CUSTO DE TUBULAÇÃO
CUSTO BOMBEAMENTO
CUSTO TOTAL
0,3
617645,4408 1993966,796 2611612,237
0,4
764544,204 629234,6616 1393778,866
0,5
911442,9672 333620,3709 1245063,338
0,55
984892,3488 277742,2722 1262634,621
0,6
1058341,73 245066,5791 1303408,309
0,65
1131791,112 225076,6423 1356867,754
0,7
1205240,494 212372,4388 1417612,932
0,75
1278689,875 204030,9596 1482720,835
Tabela 02 - Cálculo do custo total.
Análise Econômica do Recalque de Água Bruta
1245063,338
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
0,3 0,4 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75
DIÂMETRO
Curva do custo total x Diâmetro
Gráfico 02 - Curva de custo total
𝑯𝒎 = 𝟏𝟔 + 𝟏𝟒𝟕, 𝟔𝟖 × (𝟎, 𝟐𝟕𝟐)𝟏,𝟖𝟓= 𝟐𝟗, 𝟑 𝒎. 𝒄. 𝒂
Gráfico 03 – Curvas características da Bomba centrífuga Maganorm 200-150-315, n = 1750 r.p.m.
Gráfico 04 - Curva do sistema e Curva da Bomba Maganorm 200-150-315, n = 1750 r.p.m. e associaçõesem paralelo.
Gráfico 05 - Encontrando o rendimento da bomba
Gráfico 06 - Verificação do NPSHR e Potência das bombas.
• Com NPSHR = 3,6 m.c.a 
• Potência de 68 hp 
𝐍𝐏𝐒𝐇𝐝 =
𝐏𝐚𝐭𝐦 − 𝐏𝐯
𝛄
− 𝐇𝐩𝐑′−𝐌𝐁
= 𝟗, 𝟔 − 𝟎, 𝟐𝟒 − 𝟎, 𝟓 = 𝟖, 𝟖𝟔 𝐦. 𝐜. 𝐚.
Meganorm 200-150-315, n = 1750
r.p.m., diâmetro do rotor de 290 mm,
rendimento de 83,5%, potência de 68
hp (52 KW) e com NPSHR = 3,6 m.c.a.
ESCOLHA DA BOMBA
Meganorm 200-150-315, n = 1750 r.p.m.,
diâmetro do rotor de 264 mm, rendimento de
82,0%, potência de 49 hp (36 KW) e com NPSHR =
3,8 m.c.a.
 De acordo com norma NBR 12217 e 12218, determina-se o 
volume total = Vútil + Vcombate + Vemergência 
 Milton Tsutiya (2006) indica que caso não exista dados 
suficientes para permitir o traçado da curva de variação 
diária do consumo. Vmin ≥ 1/3 x V cos.máx/diário
 Determina-se o volume real do reservatório circular, 
subdividem em dois reservatórios, o semi enterrado e o 
elevado 14 metros do terreno. 
Reservatórios Volume 
(m3)
Diâmetro 
(m)
Altura(m) Cota nível 
d’água (m)
Semi -
enterrado 
4366 30,43 5 188
Elevado 2183 23,57 5 196
Para elevar a água do semi-enterrado pro elevado, utiliza-se
bomba Maganorm 200-150-315, n = 1750 r.p.m com altura
manómetrica de 22m.c.a, com vazão de 147,5 l/s
O traçado da rede principal é dado por dois anéis e 7 nós
Figura 01 - Zoneamento com seus respectivos nós.
Figura - Área de influência de cada zona
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 64,85
NÓ 3 4,77 1,4 17,51 69,35
NÓ 4 4,45 1 11,67 46,21
NÓ 5 5,03 1 13,19 52,24
NÓ 6 4,66 1 12,22 48,40
NÓ 7 5,3 1 13,89 55,04
NÓ 8 4,13 1,4 15,16 60,05
TOTAL 32,8 100,00 396,14
Tabela - Consumo de água para cada nó.
Tabela - Análise das pressões nos nós.
Tabela- Análise das velocidades e Diâmetros.
Tabela - Análise das pressões dinâmicas.