Hidraulica Geral - Redes

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Redes de Distribuição de Água 
Conceito 
-Conjunto de condutos interligados destinados a 
distribuir água ao longo do seu percurso; 
 Exemplos:Redes de abastecimento de água - 
 Redes de irrigação 
Classificação 
a) Rede Ramificada 
• Caracteriza-se por apresentar uma tubulação principal com várias derivações; 
• Utilizada geralmente em pequenos sistemas de abastecimento. 
INCONVENIENTE  Dependência das derivações em relação ao duto principal. 
Qualquer interrupção pontual, acidental ou para manutenção, paralisa todo o 
abastecimento de água a jusante do local da intervenção. 
Exemplos: 
Espinha de Peixe 
Grelha 
Classificação 
CARACTERÍSTICA  VAZÕES UNIFORMEMENTE DISTRIBUÍDAS NOS 
 TRECHOS: VAZÃO EM MARCHA 
 
 ONDE: 
 qm = vazão em marcha [m3/sm] 
 Q = Vazão total da rede [m3/sm] 
 L = Comprimento da rede 
 
Espinha de Peixe 
L
Q
qm 
a) Rede Ramificada 
Classificação 
b) Redes em Malha 
• Reduz os inconvenientes de interrupções no fornecimento de água devido a 
manutenções, pois o escoamento se mantém por outros caminhos em função 
da justaposição dos módulos. 
Exemplo: 
 
Rede Ramificada (Sequência de Cálculo) 
 
Trecho Vazão Ct. 
Piezométrica 
Ct. Do 
terreno 
Pressão 
disponível 
L QJ QD QM QF D U hf J M J M J M 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 
1. Numerar os trechos de jusante para montante; 
2. Determinar o comprimento de cada trecho (L), medido em planta, em metros 
(m); 
3. Determinar a vazão de jusante do trecho (QJ), em litros por segundo (l/s); 
4. Determinar a vazão de distribuição (QD) no trecho (l/s); 
 
 
 
5. Determinar a vazão de montante (QM) do trecho (l/s); 
 
QD = qm.L 
QM = QJ + QD 
6. Determinar a vazão fictícia (QF) do trecho (l/s); 
 
 
7. Determinar o diâmetro (mm) do conduto, com base na tabela de pré-
dimensionamento de canalizações; 
 
 
8. Calcular a velocidade média de escoamento no trecho (m/s); 
 
 
 
9. Calcular a perda de carga total no trecho (m); 
 
 
 
 
 
Rede Ramificada (Sequência de Cálculo) 
 
QF = (QM + QJ)/2 
U = QM /A OBS: Utilizar a vazão de montante (QM) em m
3/s. 
OBS: Utilizar a vazão de Montante (QM) 
OBS: Utilizar Hazen Willians ou Fórmula Universal; 
 Utilizar a Vazão Fictícia (QF). 
10. Inserir o valor de pressão conhecido em algum ponto da rede. Normalmente se 
estabelece um ponto da rede cuja pressão mínima deva ser respeitada; 
 
 
 
11. Determinar a cota piezométrica de montante do trecho (CPM), em metros; 
 
 
12. Cota do terreno de jusante, obtida na plata topográfica. 
13. Cota do terreno de montante. 
14. Determinar a pressão disponível de jusante e de montante, em metros. 
 
15. Determinar a pressão disponível de jusante e de montante, em metros. 
 
Rede Ramificada (Sequência de Cálculo) 
OBS: Com o valor da pressão (P) conhecida no ponto e a cota do terreno (CT), obtida 
em planta topográfica, determina-se a cota piezométrica do ponto (CP). 
CPM = CPJ + hf / (11) = (10) + (9) 
PJ = CPJ – CTJ / (14) = (10) – (12) 
PM = CPM – CTM / (15) = (11) – (13) 
Tabela de Pré-dimensionamento (Tubos PVC) 
DN DE (mm) DI (mm) Umáx (m/s) Qmáx (l/s) 
50 60 54,6 0,68 1,6 
75 85 77,2 0,72 3,4 
100 110 100,0 0,75 5,9 
150 170 156,4 0,83 16,0 
200 222 204,2 0,91 29,7 
250 274 252,0 0,98 48,8 
300 326 299,8 1,05 74,1 
400 429 394,6 1,19 145,8 
500 532 489,4 1,33 251,0 
Problema III.4 (Cap. III-10) 
Dimensionar a rede de distribuição cujo esquema é mostrado a seguir e calcular as 
pressões disponíveis nos nós, considerando: 
1. Trecho R5  virgem; 
2. Consumo concentrado no nó 1  4 l/s; 
3. Diâmetro mínimo para a rede  50 mm; 
4. Coeficiente de perda de carga  C = 100; 
5. Cota do nível da água no reservatório  500 m; 
6. Consumo percapita  q = 200 l/hab.dia; 
7. População atendida = 821 habitantes. 
• Considera-se que as vazões que saem das tubulações estejam concentradas nos 
nós 
 
 
• Considera-se a vazão entre dois nós consecutivos UNIFORME. 
 
• Deve-se pré-determinar as vazões em cada trecho da rede, de maneira a realizar o 
EQUILÍBRIO HIDRÁULICO DO ANEL, considerando-se: 
 
PRINCÍPIO DA CONTINUIDADE 
PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA 
 
 
 
 
Dimensionamento de Redes Malhadas 
Na rede ramificada a vazão se dá ao longo da 
tubulação 
Logo: 
Q1 = Q2 + Q5 + qa 
• A soma das vazões que chegam ao nó é igual à soma da vazões que dele saem. 
 
 
 
 
 
 
1º) Princípio da Continuidade 
• A soma das perdas de carga nos condutos que formam o anel é zero. 
• Atribui-se à perda de carga o mesmo sentido da vazão 
 (convenção: sentido horário positivo) 
 
2º) Princípio da Conservação da Energia 
As equações SQ=0 e SDh=0 formam um sistema de equações não lineares, onde a 
solução é alcançada através do método interativo  MÉTODO DE HARDY-
CROSS ou do balanço de energia. 
 
2º) Princípio (Continuação) 
 Se: 
 
 
Rede equilibrada 
NBR12218/94 
mcahf
EsLQ
05,0
/1,0
S
D
Problema III.5 (p CIII-14 verso) 
Na rede de distribuição mostrada a seguir, determine os diâmetros, equilibre as vazões nos 
trechos do anel e calcule as pressões disponíveis nos nós da rede, sabendo-se que o NA do 
reservatório está na cota 100 m. As tubulações são de Ferro Fundido (C = 100). 
 
Problema III.6 (p CIII-18A) 
a) Dimensionar a rede em anel apresentada a seguir, sabendo-se que: 
• Material da rede é de Ferro Fundido Novo (C = 130) 
• Pressão mínima na rede = 15 mca 
• Cotas: A = 234,0 m; B = 230,0 m; C = 222,0 m; D = 231,0 m 
• Erro de Fechamento (admissível) = 0,05 m 
b) Pede-se também determinar o NA do reservatório. 
 
Problema III.7 (p CIII-16 verso) 
Determinar a vazão que passa em cada trecho do anel da re de distribuição 
esquematizada a seguir, considerando o coeficiente de perda de carga da 
fórmula universal f = 0,025.