Trabalho Saneamento - Captção ETA Fco. Beltrão

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INSTITUTO FEDERAL DO PARANÁ 
 
 
INDIAMARA ALINE VIZOLLI 
MARIÉLE LÚCIA MORETTO 
TÂNIA MARA BALDISSERA 
 
 
 
 
 
 
CAPTAÇÃO DE ÁGUA 
FRANCISCO BELTRÃO 
 
 
 
Trabalho apresentado à 
disciplina de Saneamento, 
Administrada pela professora 
Luciene de Souza, do curso de 
Engenharia Civil do Instituto 
Federal do Paraná. 
 
 
PALMAS 
2014 
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Sumário 
INTRODUÇÃO ............................................................................................................................ 3 
DESENVOLVIMENTO ............................................................................................................... 4 
CÁLCULO DA VAZÃO DE PROJETO ............................................................................................. 4 
DIMENSIONAMENTO CANAL DE ENTRADA E GRADE................................................................ 5 
LARGURA ÚTIL ........................................................................................................................... 5 
VERIFICAÇÃO DE VELOCIDADE .................................................................................................. 6 
NÚMEROS DE GRADES .............................................................................................................. 6 
VERIFICAÇÃO DE VELOCIDADE .................................................................................................. 6 
PERDA DE CARGA ...................................................................................................................... 7 
GRADE LIMPA ................................................................................................................... 7 
GRADE SUJA 50% OBSTRUIDA .................................................................................... 7 
DIMENSIONAMENTO CANAL DA CAIXA DE AREIA .................................................................... 8 
VOLUME DO RESERVATÓRIO .................................................................................................... 8 
CONCLUSÃO ............................................................................................................................. 9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
INTRODUÇÃO 
 
A captação de água é um conjunto de estruturas e dispositivos 
constituídos junto a um manancial, para a retirada de água destinada a um 
sistema de abastecimento. A bacia de captação de onde provém as águas, 
deve, preferencialmente, ter cobertura vegetal que minimize a presença de 
sedimentos em suspensão (proveniente da erosão laminar), para evitar o 
assoreamento rápido do lago. É importante evitar áreas de culturas anuais e 
locais com presença de sais minerais tóxicos, onde provenham água com 
poluentes (dejetos de animais e esgotos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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DESENVOLVIMENTO 
 
As parte constituintes de uma captação são: 
• Barragem, vertedor ou envocamento; 
• Tomada de água; 
• Desarenador ou caixa de areia; 
• Dispositivo de controle; 
• Canais e tubulação. 
Sendo que na bacia de acumulação é desejável que a área da montante da 
barragem seja aberta e o terreno onde deverá ser formada a represa deve 
possuir declividade pequena à montante (entre 4 a 8%). A tomada d’ água é 
um conjunto de dispositivos destinados à conduzir a água do manancial para 
as demais partes da captação. O dispositivo de controle são comportas e 
válvulas que permitem controlar o fluxo de água e permitam a operação do 
sistema. E os canais e tubulações ligam as diversas partes da captação. 
A seguir o roteiro de cálculo da captação de água do município de 
Francisco Beltrão – PR. 
 
1º Passo: 
 
CÁLCULO DA VAZÃO DE PROJETO 
 
Coeficientes de consumo: 
�� = 1,20 – Dia mais quente do ano, 
�� = 1,50 – Hora mais quente do dia. 
Cálculo de consumo: médio = 150l/dia* hab 
 
Qp = C ∗ h ∗ K� ∗ K� 
Qp = 150 ∗ 84437 ∗ 1,20 ∗ 1,50 
Qp = 22799901000 ∗ 86400 
�� = �, ����/� 
5 
 
2º Passo: 
DIMENSIONAMENTO CANAL DE ENTRADA E GRADE 
 
Qp = 0,264m/s 
v = 0,60m/s 
h = 0,50m 
e = 0,02m 
 
Qp = A ∗ v 
0,264 = A ∗ 0,02 
$ = �, ���� 
Ae = h ∗ e 
Ae = 0,50 ∗ 0,02 
 
$% = �, �&�� 
' = (() 
' = 0,440,01 
* = ��	%��,ç.� 
BARRA RETANGULAR 10 X 40mm 
 
5º Passo: 
LARGURA ÚTIL 
/0 = (2 + 1) ∗ 5 + 2 ∗ ) 
/0 = (44 + 1) ∗ 0,01 + 44 ∗ 0,02 
/0 = 1,336 
78 ≅ &, :� 
 
6 
 
6º Passo: 
VERIFICAÇÃO DE VELOCIDADE 
;<=>=? =
@A
(<=>=? 
;<=>=? = 0,264(ℎ ∗ /0) 
;<=>=? = 0,264(0,50 ∗ 1,5) 
CD,E,F = �, G:��/� 
 
Esta entre 0,30 ≤ 0,352 ≤ 0,60: 
Sendo que 0,30 é igual ao deposito de sedimentos e 0,60 de carregamento. 
HIJKJL = �, G:�M/N ok!!! 
 
7º Passo: 
NÚMEROS DE GRADES 
/0 = (2 + 1) ∗ 5 + 2 ∗ ) 
1,5 = (2 + 1) ∗ 0,01 + 2 ∗ 1,5 
2 = 50	Barras 
 
8º Passo: 
VERIFICAÇÃO DE VELOCIDADE 
vPQRST =
QU
Su 
vPQRST = 0,2640,5 
CXY,Z% = �, :G�/N 
Onde: 
n= 50 - número de espaços 
e=0,02 - espaçamento 
7 
 
[\ = ] ∗ ) ∗ ℎ 
[\ = 50 ∗ 0,02 ∗ 0,50 
[\ = 0,5 
 
9º Passo: 
PERDA DE CARGA 
 
Gradeamento: tem por objetivo a retenção de sólidos que devem ser 
impedidos de entrar no sistema 
β = 2,42 – barra retangular 
� = ^ _5)`
�,aa
∗ b)]	c	 
� = 2,42 _0,010,02`
�,aa
∗ b)]	60	 
d = �, eG�	 
 
GRADE LIMPA 
 v =0,53 m/s 
 
∆ℎ = � ∗ ;
�
2g 
∆ℎ = 0,834 ∗ 0,53
�
2 ∗ 9,8 
∆h = �, &�� 
 
GRADE SUJA 50% OBSTRUIDA 
 
 v =0,53*2=1,06 m/s 
 
∆ℎ = � ∗ ;
�
2g 
∆ℎ = 0,834 ∗ 1,06
�
2 ∗ 9,8 
∆h = �, ��e� 
8 
 
3º Passo: 
DIMENSIONAMENTO CANAL DA CAIXA DE AREIA 
;i = 0,306/b 
@A = 0,2646a/b 
ℎij> = 0,506 é a lâmina líquida 
• 1º Passo 
@ = ( ∗ ; 
0,264 = k ∗ ℎii ∗ ;i 
0,264 = k ∗ 0,50 ∗ 0,30 
l = &, e�M 
• 2º Passo 
;A=mn= 0,021 m/s – Velocidade de sedimentação da partícula 
@ = ( ∗ ;A=mn 
0,264 = 0,50 ∗ / ∗ 0,021 
7 = �:, &�� 
Margem de segurança de 50% 
/ = 25,146 ∗ 1,50 
7 = Go, o&� ≅ Ge� 
• 3º Passo: 
VOLUME DO RESERVATÓRIO: Produção de sedimentos 0,003L/m³ 
pqrs = tuvw ∗ @ ∗ 30 ∗ 24 ∗ 3 ∗ 3600 
pqrs = 0,0031000 ∗ 0,264 ∗ 30 ∗ 24 ∗ 3 ∗ 3600 
x.Fy = �, �:�³ 
pqrs = k ∗ / ∗ ℎs 
2,05 = 1,80 ∗ 38 ∗ ℎs 
hy = �, �G�� 
9 
 
CONCLUSÃO 
 
 A captação é a etapa onde se retira a água da fonte que alimenta o 
sistema de abastecimento de água. Essa fonte é o manancial. 
Neste trabalho realizou-se o estudo da captação de água na E.T.A da 
cidade de Francisco Beltrão - PR, sendo então realizado o roteiro de todos os 
cálculos para captação de água nessa unidade.