AULA 3 ADUTORAS E ESTAÇÃO ELEVATÓRIA DE ÁGUA

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ADUTORAS E ESTAÇÃO 
ELEVATÓRIA DE ÁGUA
MAURICIO ANTONIO SANTINI JUNIOR
LOCALIZAÇÃO
Curso de água
Rede da 
zona baixa
Rede da zona alta
Reservatório
Reservatório
elevado
Captação
Estação
elevatória
Estação 
elevatória
ETA
Adutora
Adutora de 
água bruta
por recalque
Adutora para o
reservatório da 
zona alta por
recalque
Adutora para o
reservatório da
zona baixa por
gravidade
CLASSIFICAÇÃO
Quanto à natureza da água a ser transportada:
Adutoras de água bruta;
Adutoras de água tratada.
Quanto a energia de movimentação da água: 
Adutoras por gravidade;
Adutoras por recalque;
Adutoras mistas. 
AS ADUTORAS NÃO DEVEM POSSUIR DERIVAÇÃO PARA ALIMENTAR 
DISTRIBUIDORES DE RUA OU RAMAIS PREDIAIS. ENTRETANTO DA ADUTORA 
PRINCIPAL PODEM PARTIR SUB-ADUTORAS QUE LEVAM A ÁGUA A OUTROS 
PONTOS FIXOS DO SISTEMA.
ADUTORAS POR GRAVIDADE
CONDUTO FOÇADO
CONDUTO LIVRE
CONDUTO MISTO
ADUTORAS POR RECALQUE
RECALQUE SIMPLES
RECALQUE DUPLO
ADUTORAS MISTAS
ADUTORAS
ADUTORAS
CANAL DA INTEGRAÇÃO
California Aqueduct
TRANSPOSIÇÃO DO RIO SÃO FRANCISCO
TRANSPOSIÇÃO DO RIO SÃO FRANCISCO
TRANSPOSIÇÃO DO RIO SÃO FRANCISCO
PERIODO DE FUNCIONAMENTO
ADUTORAS POR GRAVIDADE
▣24 HORAS POR DIA
ADUTORAS POR RECALQUE
▣16-20 HORAS POR DIA
MANUTENÇÃO
TARIFÁRIO MENOR
HIDRÁULICA DE ADUTORAS
CARGA PIEZOMÉTRICA
HIDRÁULICA DE ADUTORAS
Equação da continuidade: Equação de Manning (MPU) –
CONDUTO LIVRE
Perda de carga (Formula Universal) – CONDUTO FORÇADO
𝑅𝑒𝑦 =
𝑉𝐷
𝜗
𝑓 =
1, , 325
(ln(
𝐾
3,7𝐷 +
5,74
𝑅𝑒𝑦0,9
))2
DIMENSIONAMENTO
GRAVIDADE – CONDUTO FORÇADO
R1
R2
z1
z2
 HDISP
 HDISP >  Hsistema
Velocidade >< Tabela
CONDIÇÃO 1
CONDIÇÃO 2
MÉTODO DE TENTATIVAS
ATÉ ENCONTRAR UM
DIÂMETRO COMPATÍVEL
Velocidades máximas (adução)
Materiais aglomerados consistentes 2.0 m/s
Alvenaria de tijolos 2.5 m/s
Rochas estratificadas 2.5 m/s
Rochas compactas 4.0 m/s
Concreto 4.5 a 5.0 m/s
ACIMA DE 3 M/S 
RECOMEDÁVEL
Água com Suspensões Finas 0,3 m/s
Água com Areia fina 0,45 m/s
Água com Matéria Orgânica 0,6m/s
Velocidades Mínimas (adução)
DIMENSIONAMENTO
GRAVIDADE – CONDUTO LIVRE
DIMENSIONAMENTO
RECALQUE
ESTAÇÃO 
ELEVATÓRIA
Número de bombas:
⁻ pequena elevatória: 2 bombas (1 + 1 reserva)
⁻ média elevatória: 3 bombas (2 + 1 reserva)
⁻ grande elevatória: várias bombas
Localização:
⁻ próxima ou no meio do manancial (captação, água bruta)
⁻ junto ou próximas às ETA’s (água tratada)
⁻ junto ou próximas aos reservatórios de distribuição
⁻ para reforço na adução ou na rede de distribuição (booster)
Escolha: disponibilidade e custo do terreno, energia, topografia,
características do solo, acesso, desníveis, traçado da adutora,
interferências, etc.
Esquema de um sistema de Recalque
Conjunto Moto 
Bomba
Reservatório 
Inferior
Reservatório 
Superior
Perda na sucção (hs) 
Perda no recalque (hr)
Hg 
Hm = Hg + hr + hs
Tubulação de 
Recalque
Tubulação de 
Sucção
Partes Constituintes
Poço de Sucção Válvula de Pé com Crivo
Redução Excêntrica
Conjunto Moto-Bomba Válvula de Retenção
Junta Elástica
Válvula Anti-Golpe
SUCÇÃO BARRILETE
RECALQUE
Partes Constituintes
Partes Constituintes
Partes Constituintes
Escolha da Bomba
Recorrer as curvas
específicas
Escolha da Bomba
2
7
NPSHr
Curvas
da Bomba
Diâmetro
do rotor
Rendimento
da bomba
Diâmetro
do rotor
Escolha do Diâmetro do Rotor
vazão (m³/s)
a
lt
u
ra
m
a
n
o
m
é
tr
ic
a
 (
m
)
Hg
H
ponto de 
operação
Do catálogo do
fabricante
Fórmula Universal
QBombeada
Associação de Bombas
H1
2H1
Q
Q
Hm
2Q
Série
Paralelo
H1
H2
H1 + H2
Q’
Q1 + Q2Q1 Q2
Hm
Série
Paralelo
NPSH
30
N
P
SH
(m
)
fo
lg
a
Q (m³/s)
cavitação!
Q
Calculado
Catálogo da 
bomba
Folga mínima: 0,5 m ou 20%
(melhor acima de 1,5 m ou 35%)
𝑁𝑃𝑆𝐻𝐷𝐼𝑆𝑃𝑂𝑁Í𝑉𝐸𝐿 > 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑅𝐸𝑄𝑈𝐸𝑅𝐼𝐷𝑂 + FOLGA
𝑁𝑃𝑆𝐻𝐷𝐼𝑆𝑃𝑂𝑁Í𝑉𝐸𝐿 = 𝑍 +
𝑃𝐴 − 𝑃𝑣
𝛾
− ∆𝐻𝑠
Z + >>> BOMBA AFOGADA
NPSHT (°C) Pv/ (m
H2O)
Observações
0 0,062 T = temperatura 
Pv/ = altura 
equivalentede 
coluna de água
2 0,072
4 0,083
6 0,095
8 0,109
10 0,125
15 0,174
20 0,238
25 0,323
30 0,433
40 0,752
50 1,258
60 2,031
80 4,827
100 10,332
h (m) Patm/
(m H2O)
Observações
0 10,33 h = altitude 
Patm/ = altura
de coluna de
água 
equivalente a 
pressão 
atmosférica
300 9,96
600 9,59
900 9,22
1200 8,88
1500 8,54
1800 8,20
2100 7,89
2400 7,58
2700 7,31
3000 7,03
Tubulação de Sucção
TRAÇADO DA ADUTORA
▣Presença de vias e terrenos públicos, áreas de proteção ambiental;
▣Planta e perfil do terreno (topografia);
▣Tipo de solo, existência rochas, várzeas, etc.;
▣Interferências e travessias (de rodovias, ferrovias, rios, linhas de força, oleodutos,
gasodutos, etc.);
▣Material da tubulação, ventosas, descargas, blocos de ancoragem, proteção contra
corrosão;
▣São favoráveis traçados que apresentem trechos ascendentes longos com pequena
declividade (>0,2%), seguido de trechos descendentes curtos, com maior declividade
(>0,3%);
▣Quando a inclinação do conduto for superior a 25%, há necessidade de se utilizar blocos de
ancoragem para estabilidade do conduto (varia com o material e tipo de junta...);
▣A linha piezométrica da adutora em regime permanente deve situar-se, em quaisquer
condições de operação, sempre acima da geratriz superior do conduto.
ACOMPANHA A ESTRADA
PRINCIPAIS MATERIAIS DAS TUBULAÇÕES
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Materiais metálicos:
 Aço
 Ferro Fundido Dúctil
Materiais não metálicos:
 Polietileno de Alta Densidade e Polipropileno (PE e PP)
 PVC
 Poliéster Reforçado com Fibra de Vidro (PRFV)
Vantagens
• Alta resistência às pressões
internas e externas
•Estanqueidade (com junta soldada)
•Vários diâmetros e tipos de juntas
•Competitivo principalmente em maiores 
diâmetros e pressões
Desvantagens
•Pouca resistência à corrosão
externa
•Precauções para transporte e
armazenamento
•Cuidados com a dilatação térmica
•Dimensionamento das paredes dos tubos
quanto ao colapso
TUBULAÇÃO DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL
40
• Diâmetros: 16 opções de 50 a 1200
mm
• Comprimento: 6 a 8 m
• Classes: K-9, K-7 e 1 Mpa
• Revestimento interno com 
argamassa de cimento
• Revestimento externo com zinco e 
pintura betuminosa
• Tipos de juntas:
➢Elástica
➢Elástica travada
➢Mecânica
➢Flanges
TUBULAÇÃO DE CONCRETO
• MUITO USADO EM ESGOTO E DRENAGEM
• NÃO É USUAL SE UTILIZAR EM ADUTORAS, 
PORÉM OCASIONALMENTE ISSO OCORRE.
TUBULAÇÃO DE 
POLIETILENO
• Diâmetros: 30 opções de 16 a 1600 mm
• Comprimento: limitado pelo transporte, 
até centenas de metros sem juntas 
(emissários submarinos)
• Classes: 8 opções de 32 a 250 mca
• Sem revestimento interno ou externo
• Leve e flexível
• Estanqueidade
• Resistência química
• Resistência a abrasão
• Menor rugosidade
• Baixa celeridade (transitórios)
• Principais juntas em adutoras:
➢ Solda termoplástica (topo)
➢ Flanges
Bombeamento de 4 m³/s, transferência Rio Grande - Taiaçupeba (RMSP)
(2 tubulações em paralelo PE ø 1200 mm)
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO
▣VENTOSAS
RETIRADA DO AR DA TUBULAÇÃO 
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO
▣DESCARGAS
•NECESSIDADE DE DRENAR A ÁGUA
•REMOÇÃO DE SOLIDOS DEPOSITADOS (AREIA)
PEÇAS ESPECIAIS
VENTOSA – PONTOS ALTOS – EXPULSAR O AR
R.D (DRENO) – PONTOS BAIXOS – ESVAZIAR A REDE
R.P (DRENO)– INTENRROMPER O FLUXO
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO
▣BLOCO DE ANCORAGEM
GRANDES DECLIVES
CURVAS
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO
▣PROTEÇÃO CONTRA CORROSÃO
TUOS METÁLICOS
CORROSÃO ATMOSFÉRICA
CORROSÃO PELO SOLO
CORROSÃO PELA ÁGUA
LIMPEZA DAS TUBULAÇÕES
Sedimentação Incrustação
LIMPEZA DAS TUBULAÇÕES
LIMPEZA DAS TUBULAÇÕES
REVESTIMENTO COM CIMENTO
TRAVESSIA DE CURSOS D’ÁGUA
AÉREA OU SUBMERSA