09 Sist. de Abastecimento de agua

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Sistema de Abastecimento de Água 
 Hidráulica Teórica Página 65 
 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
 
Pode-se conceber e projetar um Sistema de Abastecimento de Água para 
atender a uma pequena comunidade ou grandes cidades. 
 É um sistema que retira da natureza a água em quantidade necessária para as 
necessidades da população buscando melhorar a qualidade desta água, com o 
menor custo para transportá-la até à população. 
Sob o ponto de vista sanitário a solução de projeto para comunidades 
urbanas, ou seja, solução coletiva, é a mais interessante, pois torna-se mais fácil 
proteger os mananciais, controlar a quantidade de água distribuída e reduz custos. 
Os sistemas individuais são precários, indicados para áreas rurais, onde a população 
é muito dispersa. 
Sob o ponto de vista sanitário e social, o abastecimento de água tem em 
vista, principalmente: 
- o controle e prevenção de doenças, pois a população assistida passa-se a ter 
água tratada e a facilidade de limpeza pessoal e ambiental; 
 - melhora a limpeza pública; 
- propicia conforto e bem estar. 
 
 Sob o ponto de vista econômico, o abastecimento visa: 
- o aumento da vida média pela redução da mortalidade, principalmente infantil; 
- Facilidade na implantação e melhoria dos sistemas de esgotos sanitários; 
- facilita a instalação de indústrias, o que implica em progresso para a cidade; 
- facilita o combate a incêndios. 
 
Projeto de Sistema de Abastecimento de água 
 
 Para a implantação de um sistema de abastecimento público de água, é 
necessário a elaboração de projetos baseados em estudos preliminares. Deve-se 
levantar uma série de dados que possibilitem um diagnóstico, com vistas à definição 
do projeto a ser executado na localidade a ser abastecida. 
 
1. Considerações Preliminares. Deve-se ter um relato da situação atual da 
localidade. 
 
1.1 Características da Localidade 
 1.1.1 – Localização – Onde fica (se faz parte de algum município, cidade), 
distância, 
1.1.2 – Clima - O Tipo de clima da região (quente, úmido, frio, etc.), 
caracterizando a variação térmica e o índice pluviométrico, estabelecendo o 
período de chuva e estiagem. 
 
 1.1.3 – Acesso - Tipos de acessos a localidade 
 Fluvial - como se dá; 
 Rodoviário – se há rodovias, quais as ligações com outras cidades; 
 Aéreo - se possui estrutura aérea. 
 
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 1.1.4 - Comunicação - Se a cidade conta com telefonia fixa, (tipo de 
operadora) móvel (operadoras) se há agências de Correios e Telégrafos, 
rádio, televisão, jornal. 
 
 1.1.5 – Energia Elétrica – Se a cidade conta com energia elétrica, quem gera, 
proveniente de que hidrelétrica (localização, que município), quem 
distribui. 
 
2. Estudo técnico preliminar e diagnóstico do sistema existente - 
Verificar se existe algum tipo de sistema de capacitação, ou seja, se o projeto 
começa do marco zero ou é uma ampliação. 
 
Se houver: 
2.1 Captação - Como é constituída, tipo de construção, e como se encontra 
(condições). 
 
2.2 Adução - como é feita, de que local e as condições de uso. 
 
2.3 Reservação - quantos reservatórios, como são construídos, capacidade, 
estado de conservação; 
 
2.4 Rede de Distribuição – Tipo de rede de distribuição, condições de uso e de 
atendimento (% dos domicílios atendidos pela rede). 
 
2.5 Ligações Domiciliares - como são, a quem atendem; 
 
2.6 Diagnóstico do Sistema Existente – Em função da demanda, como se 
encontra o sistema de abastecimento de água existente, qual a defasagem, % 
de atendimento da população. 
 
 2.7 Conclusão - Por que da necessidade de ampliação do sistema de 
abastecimento de água da cidade, o que visa, o alcance do projeto (tempo), como e 
quando será implantado, com que recursos. 
 
3 Dados do Projeto. 
 3.1 – Dados da população; 
 3.1.1 - População residente 
Aquela formada pelas pessoas que têm o domicílio como residência habitual, 
mesmo que ausente na data do censo por período inferior a doze meses. 
 
3.1.2 - População flutuante 
Aquela que, proveniente de outras comunidades, se transfere 
ocasionalmente para a área considerada, impondo ao sistema de 
abastecimento de água consumo unitário análogo ao da população residente. 
 
 3.1.3 - População temporária 
 Aquela que, proveniente de outras comunidades ou de outras áreas da 
comunidade em estudo, se transfere a área abastecível, impondo ao sistema 
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consumo unitário inferior ao atribuído à população, enquanto presente na 
área, e em função das atividades que aí exerce. 
 
 
 3.1.4 – Crescimento da População - a previsão de crescimento 
populacional. 
 
3.2 – Dados Hidrográficos 
 
 3.2.1 - Determinação das características qualitativas e quantitativas dos 
mananciais disponíveis na região, sua possibilidade de aproveitamento para 
abastecimento; 
 3.2.2 – Levantamento dos dados pluviométricos e hidrométricos existentes; 
 3.2.3 – Levantamento de mapas existentes da bacia hidrográfica; 
 3.2.4 – Dados referentes ao lençol freático. 
 
3.3 – Dados Topográficos - Dados planimétricos e altiméticos existentes. 
 
3.4 – Dados Geológicos - Reconhecimento geológico da superfície, 
compilação dos estudos geológicos existentes, características geológicas e 
geotécnicas do subsolo. 
 
3.5 – Especificações gerais para construção do sistema - Mostrar a 
compatibilidade entre as partes do sistema proposto; Método de operação do 
sistema; Etapas de implantação; Comparação técnica e econômica entre as 
opções de concepção; Viabilidade econômica e financeira da concepção básica. 
 
4 – Projeto dos sistemas de captação e adução de agua bruta. 
 
5 – Projeto do sistema de Reservação de água. 
 
6 – Projeto do sistema de distribuição de água. 
 
7 – Relatório Ambiental Preliminar; 
 
8 – Levantamento de Áreas para Desapropriação; 
 
9 – Recomendações. 
 
10 - Anexos. 
 
11 - Bibliografia. 
 
 
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CONCEPÇÃO DO SISTEMA PROPOSTO 
 
 Um Sistema de Abastecimento de Água inicia-se pela captação da água bruta 
do meio ambiente, depois há um tratamento adequado para torná-la potável e, por 
última, há a distribuição até os consumidores, em quantidade suficiente para suprir 
suas necessidades de consumo. Esse sistema pode ser dimensionado para pequenas 
populações ou para grandes metrópoles, dependendo da necessidade da localidade. 
 O Sistema de Abastecimento de Água representa o "conjunto de obras, 
equipamentos e serviços destinados ao abastecimento de água potável de uma 
comunidade para fins de consumo doméstico, serviços públicos, consumo industrial 
e outros usos". 
 
 
Esquemas gerais de um sistema de abastecimento de água 
As Figuras 1 a seguir, mostra a configuração de um sistema de abastecimento de 
água. 
 
Figura 1 - Esquema geral de um sistema de água (em planta) 
 
 
 Esse sistema é composto por várias etapas até que a água chegue às torneiras 
dos consumidores. As etapas estão dispostas a seguir: 
 
1) Captação: a água bruta é captada em mananciais superficiais 
(barragens, lagos, etc) ou subterrâneos (poços); 
 
2) Adução: a água captada nos mananciais é bombeada até as ETAs 
(Estações de Tratamento de Água) para que possa ter tratamento 
adequado;3) Tratamento: através de uma série de processos químicos e físicos, a 
água bruta é tornada potável para que possa ser distribuída à população; 
 
4) Reservação: depois de tratada, a água é bombeada até reservatórios 
para que fique à disposição da rede distribuidora; 
 
5) Distribuição: a parte final do sistema, onde a água é efetivamente 
entregue ao consumidor, pronta para ser consumida. 
 
 
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SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
 
 
A elaboração de um projeto de abastecimento de água exige o conhecimento 
das vazões de dimensionamento das diversas partes constitutivas do sistema. Por 
sua vez, a determinação dessas vazões implica no conhecimento da demanda de 
água na cidade, que é função: 
- do número de habitantes a ser abastecido; 
- da quantidade de água necessária a cada indivíduo. 
 
Os problemas de dimensionamento das canalizações, estruturas e 
equipamentos, implicam em estudos diversos que incluem a verificação do consumo 
médio por pessoa, a estimativa do número de habitantes a ser beneficiado e as 
variações de demanda, que ocorrem por motivos vários. 
 
1 - Manancial 
O manancial é a primeira e fundamental garantia da quantidade e da 
qualidade da água em serviço de abastecimento de água. 
 
Todo Manancial (M), possui características particulares, e uma das mais 
importantes para a alimentação da Fonte de Consumo (Fc), é sua Vazão. 
 
 
 
 
 
 
 
Onde, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dada as seguintes condições: 
 
 
 
Qual M adotar? 
O ideal é se adotar a Fonte de Suprimento (Manancial) de menor custo. 
Composição do custo da Fonte de Suprimento: 
Custo do Tratamento + Custo do Transporte. 
Se os custos de tratamento e de transporte da água oriunda do Manancial 1 
for menor que os do Manancial 2, o M1 será adotado. 
 
Fc Qc
M1
M2
M3
 Q1 min 
 M1 Q1 med 
 Q1 max 
 Q2 min 
 M2 Q2 med 
 Q2 max 
 
 
Q3 min 
 M3 Q3 med 
 Q3 max 
 
Qc < Q1min 
Qc < Q2min 
Qc < Q3min 
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Obs: Transporte = Custos com Tubulações + Sistemas elevatórios + Obras 
Civis. 
 
Um possível critério para definição da necessidade de formação de um 
reservatório está baseado na comparação da Vazão de Consumo Qc com a média 
das vazões Qmed dos mananciais. 
 
De modo que, se 
Qc < Qmin -> Não há dificuldade no atendimento das demandas e o rio poderá 
ser aproveitado ao “fio d’água”. 
Qc > Qmed -> Haverá necessidade de lançar mão de outros mananciais para 
atender o consumo. 
Qmed > Qc > Qmin -> Em princípio, é possível ser atendido o consumo, 
regularizando-se as vazões de estiagem por meio da construção do reservatório. 
 
 
2 - Vazão de consumo: 
 
Qc = ƒ(População P, “per capita” c) 
Onde: 
 
2.1 População - P (habitantes) 
Entende-se por População: Residências, Indústrias, Comércios, Inútil. 
 Deve-se observar o Censo e avaliar o crescimento populacional da região, por 
métodos estatísticos projetar a população futura de projeto. 
 
2.2 “Per Capta” – C (l/hab.dia) 
 
 O valor do “Per Capta” é calculado pelo consumo de água. Este consumo é 
função de uma série de fatores inerentes à própria localidade a ser abastecida e 
varia de cidade para cidade, assim como pode variar de um setor para outro, na 
mesma cidade. 
 
2.2.1 - Principais fatores que influenciam no consumo numa dada 
localidade 
Clima; Padrão de vida da população; Hábito; Sistema de fornecimento e 
cobrança (serviço medido ou não); Qualidade da água fornecida; Custo da 
água (tarifa); Consumo comercial, industrial e público; Existência de rede de 
esgotos; Perdas no sistema. 
Ressalta-se que a forma de fornecimento de água desempenha 
influencia no consumo total de uma cidade, pois, nas localidades onde o 
consumo predial é medido através de hidrômetros, verifica-se que este é 
sensivelmente menor em relação àquelas cidades onde tal medição não é 
efetuada. 
 
2.2.2 - Tipos de Consumo 
Várias são as formas de consumo de água que são avaliadas para se 
chegar ao valor do “Per Capta” de uma cidade, podem ser: 
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 2.2.2.1 - Uso doméstico 
 Descargas de bacias sanitárias; Asseio corporal; Cozinha; Bebida; Lavagem 
de roupa, carros, quintais; Rega de jardins; Limpeza geral; 
 
 2.2.2.2 - Uso comercial 
Lojas; Bares e restaurantes (matéria prima, sanitários e limpeza); 
Postos (processos, veículos, sanitários e limpeza). 
 
 2.2.2.3 - Uso industrial 
Água como matéria prima; Água consumida em processo industrial; Água 
utilizada para resfriamento; Água necessária para as instalações sanitárias, 
refeitórios e afins. 
 
 2.2.2.4 - Uso público 
Limpeza de logradouros; Irrigação de jardins; Fontes e bebedouros; Limpeza 
de redes de esgotamento sanitário e de galerias de águas pluviais; Edifícios 
públicos, escolas e hospitais; Piscinas públicas e recreação. 
 
 2.2.2.5 - Usos especiais 
Combate a incêndios; Instalações desportivas; Ferrovias e metrôs; Portos e 
aeroportos; Estações rodoviárias. 
 
 2.2.2.6 Perdas 
Na adução; No tratamento; Na rede distribuidora; Desperdícios. 
 
3 – Vazão média 
 
Para o cálculo da Vazão necessária a um Sistema de Abastecimento de água, 
calcula-se inicialmente uma Vazão Média, onde se considera o consumo por 
População e o consumo “Per capita”: 
 
(Obs: Aplicável tanto para cálculos de água quanto para esgoto) 
 
Onde, Κ1 é o coeficiente do dia de maior consumo - relação entre o consumo 
máximo diário ocorrido em um ano e o consumo médio diário relativo a este ano. 
 Κ2 é o coeficiente da hora de maior consumo - relaciona o consumo 
máximo horário com o consumo médio durante o dia. 
 K é o coeficiente de reforço: K= K1 x K2. 
 
Sempre que forem previstos reservatórios de distribuição com capacidade 
adequada, esses reservatórios serão capazes de suprir os volumes excedentes nas 
horas de grande consumo, de modo que as instalações situadas a montante 
)/( 
86400
sl
CP
Qmed


)/( 21 slQmedKKQ 
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precisam ser dimensionadas apenas com o coeficiente k1. Assim as obras de: 
tomada de água, recalque de água bruta, adução, tratamento e estocagem de água 
devem ser projetadas levando-se em conta o coeficiente k1, relativo ao dia de 
maior consumo. 
Assim, apenas a rede distribuidora será calculada com a utilização dos 
coeficientes K1 e K2. 
 
Exemplo de aplicação: 
 
Em uma cidade cujo sistema de abastecimento de água é o esquematizado abaixo, 
a população de projeto estimada é de 45.000 habitantes, e o consumo de água per 
capita é de 200 litros por dia. Sabemos que o consumo da Indústria apresentada é 
de 2.200 m³ por dia, que o coeficiente de vazão de área é 1,25; e o de vazão 
horária, 1,5. 
Pede-se determinar as vazões em litros por segundo nos diferentes trechos da 
canalização, quando o tratamento for contínuo (24 horas por dia) e intermitente 
(16 horas por dia). 
21 4
5
3 6 1 Captação
2 E.T.A.
3 Reservatório
4 Bifurcação
5 Indústria
6 Rede
 
K 1 
K 1 K 2 
6 
5 
4 
3 
2 
1 1 Manancial 
2Barragem 
3 Elevatória 
4 E.T.A. 
5 Reservatório 
6 Redes de Distribuição 
3 à 4 Adutora de Água Bruta 
4 à 5 Adutora de Água Tratada