Aula 2 Esgotamento Sanitário Dimensionamento

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS - UFPEL
CENTRO DE ENGENHARIAS - CENG
DISCIPLINA: SISTEMAS URBANOS DE ESGOTO
DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS 
DE ESGOTO SANITÁRIO
Prof. Hugo Alexandre Soares Guedes
E-mail: hugo.guedes@ufpel.edu.br
Website: wp.ufpel.edu.br/hugoguedes/
PROFUNDIDADE DOS COLETORES
• Máximas:
➢ Passeio: 2,0 a 2,5 m
➢ Eixo ou terço: 3,0 a 4,0 m
➢ Coletores situados abaixo de 4,0 m: projetar coletores
auxiliares para receber ligações prediais
• Mínimas:
➢ Proteção da tubulação
➢ Permite a ligação predial
NORMA: recobrimento mínimo de 0,90 m no leito e 
0,65 m no passeio
PROFUNDIDADE MÍNIMA DOS 
COLETORES
Pmín = 1,5 m; Pótimo entre 1,8 m e 2,5 m; Pmáx = 4,5 m
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
PROFUNDIDADE MÍNIMA DOS 
COLETORES
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
MATERIAIS UTILIZADOS EM TUBULAÇÕES 
DE ESGOTO
• Tubos cerâmicos: Ø 100, 150, 200, 250, 300, 350, 375, 400 mm (redes
coletoras)
• Tubos de PVC: Ø 100 a 400 mm (redes coletoras e linhas de recalque)
• Tubos de concreto: Ø 400 a 2000 mm (coletores tronco, emissários e
interceptores)
• Tubos de ferro fundido dúctil: Ø 150 a 1200 mm (linhas de recalque)
• Tubos de polietileno: Ø 63 a 1200 mm (linhas de recalque, emissários
submarinos)
• Tubos de poliéster reforçados com fibra de vidro (PRFV): Ø 150 a
3000 mm (redes coletoras e linhas de recalque)
.
LIGAÇÕES DE ESGOTO QUANTO A 
POSIÇÃO DA REDE COLETORA
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
LIGAÇÕES DE ESGOTO QUANTO A 
POSIÇÃO DA REDE COLETORA
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
LIGAÇÕES DE ESGOTO QUANTO A 
POSIÇÃO DA REDE COLETORA
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
ESGOTO SANITÁRIO
• Esgoto doméstico
• Esgoto industrial
• Água de infiltração
VAZÕES
• A contribuição do esgoto doméstico depende dos
seguintes fatores:
➢ População: estudo do crescimento populacional
➢ Consumo de água efetivo “per capita”: q (sem as perdas
físicas)
➢ Coeficiente de retorno esgoto / água: C = 0,80
➢ Coeficientes de variação de vazão:
 Coeficiente do dia de maior contribuição: K1
Coeficiente da hora de maior contribuição: K2
VARIAÇÃO DO CONSUMO
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
ÁGUA DE INFILTRAÇÃO
• A infiltração na rede depende das condições locais, tais
como:
➢ NA do lençol freático
➢ Tipo de solo
➢ Material da tubulação
➢ Tipo de junta
➢ Qualidade de assentamento dos tubos
NBR 9649: Taxa de infiltração TI = 0,05 a 1,0 L / (s.km)
DESOBSTRUÇÃO DE REDE COLETORA
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
DESOBSTRUÇÃO DE REDE COLETORA
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
DESOBSTRUÇÃO DE REDE COLETORA
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
CÁLCULO DAS VAZÕES
DETERMINAÇÃO DAS TAXAS DE 
CONTRIBUIÇÃO PARA CÁLCULO DAS 
REDES COLETORAS
• Rede Simples
• Rede Dupla
• Rede Mista (simples e dupla)
TAXAS DE CONTRIBUIÇÃO PARA 
REDES SIMPLES
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
TAXAS DE CONTRIBUIÇÃO PARA 
REDES DUPLAS
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
TAXAS DE CONTRIBUIÇÃO PARA 
REDES SIMPLES E DUPLAS
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
CÁLCULO DAS VAZÕES NOS TRECHOS
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
DECLIVIDADE MÍNIMA
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
DIÂMETRO, VELOCIDADE MÁXIMA E 
DECLIVIDADE MÁXIMA
• Critério de projeto: Lâmina máxima (y/D) = 0,75 ou 75%, e
para manter essa lâmina, o diâmetro mínimo necessário pode
ser calculado diretamente por (n = 0,013):
em que,
I0 = declividade, em [m/m]
Qf = vazão final de jusante do trecho, em [m³/s]
d0 = diâmetro, em [m]
DIÂMETRO, VELOCIDADE MÁXIMA E 
DECLIVIDADE MÁXIMA
• Para todos os trechos da rede devem ser estimadas as
vazões de início e fim de plano (Qi e Qf).
• Inexistindo dados pesquisados e comprovados, com
qualidade estatística, recomenda-se como o menor valor de
vazão, 1,5 L/s em qualquer trecho.
• Os diâmetros a empregar devem ser previstos nas normas e
especificações brasileiras relativa aos diversos materiais. A
NBR 9649 (NB 567) de 1986 da ABNT admite o diâmetro
mínimo DN 100.
DIÂMETRO, VELOCIDADE MÁXIMA E 
DECLIVIDADE MÁXIMA
• Para manter a velocidade máxima em 5 m/s, pode ser
utilizada a expressão aproximada da declividade máxima
(válida para n = 0,013):
em que: Imin em m/m e Qf em L/s.
• A declividade de cada trecho da rede coletora não deve
ser inferior à mínima admissível e nem superior à máxima
calculada.
COMO CALCULAR A DECLIVIDADE...
• Quando o coletor a montante está com a profundidade
ou recobrimento mínimo e a declividade do terreno é
maior ou igual a declividade mínima:
• a declividade no trecho fica igual a declividade do terreno
• e a profundidade tanto a montante, como a jusante, igual ao
recobrimento mínimo mais o diâmetro da tubulação.
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
COMO CALCULAR A DECLIVIDADE...
• Quando a declividade do terreno é menor que a
declividade mínima (plano ou até negativa):
• a declividade no trecho fica igual a declividade mínima
• e a profundidade (ou o recobrimento) a jusante pode ser
calculada.
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
COMO CALCULAR A DECLIVIDADE...
• Se o coletor a montante está acima da profundidade ou
recobrimento mínimo e a declividade do terreno > Imin:
• procura retornar para a profundidade ou recobrimento
mínimo
• se o I resultar em valor inferior a mínima, utilizar a Imin
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
COMO CALCULAR A DECLIVIDADE...
• Quando a declividade do terreno for muito acentuada:
• utilizar declividade máxima nos trechos
• utilizar degraus ou PVs com tubos de queda
• pode ser necessário reduzir a distância entre os PVs ou TILs
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
PROFUNDIDADE DO PV/PI A JUSANTE (m)
• Anota-se o maior valor entre as profundidades de
jusante dos trechos concorrentes a essa singularidade.
• Sua utilidade é detectar eventuais degraus que
necessitem tubos de queda (declividade do terreno maior
que a declividade máxima), cuja ocorrência obriga a
utilização de PV e anotação na coluna referente às
observações.
CÁLCULO DA LÂMINA: seção circular
CÁLCULO DA LÂMINA: seção circular
CÁLCULO DA LÂMINA: seção circular
CÁLCULO DA LÂMINA: seção circular
Usando a Tabela...
VELOCIDADE FINAL DE ESCOAMENTO DE 
INÍCIO E FINAL DE PLANO
Usando a Tabela...
VELOCIDADE DE ESCOAMENTO DE INÍCIO E 
FINAL DE PLANO
Usando a Tabela...
• Calcular a velocidade de escoamento:
V = valor encontrado x √Ip
• Caso o valor de V seja superior a velocidade crítica,
deve ser alterada a declividade de projeto ou o diâmetro
do coletor.
VELOCIDADE CRÍTICA
• Norma da ABNT NBR 9649/1986:
➢ Quando a velocidade final Vf é superior à velocidade
crítica Vc, a maior lâmina admissível deve ser 50% do
diâmetro do coletor, assegurando-se a ventilação do
trecho.
➢ A velocidade crítica é definida por:
sendo g a aceleração da gravidade e RH, o raio hidráulico.
VELOCIDADE CRÍTICA
TENSÃO TRATIVA OU TENSÃO DE ARRASTE
A tensão trativa é definida com uma tensão tangencial
exercida sobre a parede do conduto pelo líquido escoado.
Fonte: ALEM SOBRINHO & CONTRERA (2013)
TENSÃO TRATIVA
EXEMPLO DE TABELA DE 
DIMENSIONAMENTO
EXEMPLO DE TABELA DE 
DIMENSIONAMENTO
DETALHAMENTO E INFORMAÇÕES
REFERÊNCIAS
ALEN SOBRINHO, P.; CONTRERA, R.C. Sistemas de Esgoto Sanitário.
Apresentação da disciplina Saneamento II. São Paulo. Escola
Politécnica da Universidade de São Paulo. Acessoem: 16/12/2013.