2017111 1612 Consumo

Prévia do material em texto

▪ Abastecimento de água
▪ Consumo “per capita”
▪ Mananciais
▪ Formas de captação de água
Consumo Médio de Água por Pessoa por Dia
(Consumo Per Capita)
Normalmente adota-se as seguintes estimativas de consumo:
• População Abastecida sem Ligações Domiciliares:
Adota-se os seguintes consumos per capita:
―abastecida somente com torneiras públicas ou chafarizes, de 30 a 
50L/hab/dia;
―além de torneiras públicas e chafarizes, possuem lavanderias 
públicas, de 40 a 80L/hab./dia;
―abastecidas com torneiras públicas e chafarizes, lavanderias públicas 
e sanitário ou banheiro público, de 60 a 100L/hab./dia.
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Consumo Médio de Água por Pessoa por Dia
(Consumo Per Capita)
Normalmente adota-se as seguintes estimativas de consumo:
• População Abastecida com Ligações Domiciliares:
Consumo médio “per capita” – Numa cidade com sistema de abastecimento 
regular, o valor do consumo médio per capita é obtido, dividindo-se o 
volume total de água distribuída durante um ano, por 365 e pelo número 
de habitantes beneficiados. 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
diahabL
abeneficiadpop
anualmenteodistribuídVolume
qm ./
.365

Consumo Médio de Água por Pessoa por Dia
(Consumo Per Capita)
Normalmente adota-se as seguintes estimativas de consumo:
• População Abastecida com Ligações Domiciliares:
O perfil do consumo médio per capita obedece, no geral, a seguinte composição :
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Fins Domésticos 42,5 %
Fins Industriais e Comerciais 25,0 %
Fins Públicos 12,5 %
Perdas e Desperdícios 20,0 %
Normalmente adota-se as seguintes estimativas de consumo:
• População Abastecida com Ligações Domiciliares:
O perfil do consumo médio per capita obedece, no geral, a seguinte composição :
Observação: População flutuante: adotar o consumo de 100 L/hab./dia 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
População de Fim de Plano Per Capita
- Habitantes - Litros / Habitantes / Dia
Até 6.000 de 100 a 150
de 6.000 até 30.000 de 150 a 200
de 30.000 até 100.000 de 200 a 250
Acima de 100.000 de 250 a 300
Fatores que Afetam o Consumo de Água em Uma Cidade
• De Caráter Geral:
- tamanho da cidade: a experiência mostra que quanto maior a cidade, 
maior o número de estabelecimentos comerciais e industriais e de 
repartições públicas, jardins e equipamentos públicos, implicando 
aumento nesses dois tipos de consumo. A maior extensão de redes de 
distribuição vai também acarretar maior volume de perdas por 
vazamentos, além de apresentarem um maior contingente 
populacional e portanto maior consumo doméstico;
- crescimento da população;
- características da cidade (turística, comercial, industrial): as cidades 
industriais e mistas apresentam maior consumo que as cidades 
tipicamente residenciais;
- tipos e quantidades de indústrias;
- clima mais quente e seco, maior o consumo de água verificado;
- hábitos e nível sócio-econômico da população: quanto maior o nível 
de vida e o poder aquisitivo maior o consumo.
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Fatores que Afetam o Consumo de Água em Uma Cidade
• Fatores Específicos:
- qualidade de água (sabor, odor, cor);
- custo da água: valor da tarifa;
- a disponibilidade de água;
- a pressão na rede de distribuição: quando a pressão na rede é elevada, 
uma abertura mínima de torneiras e válvulas ocasiona uma grande saída 
de água, elevando o consumo;
- percentual de medição da água distribuída: quando o consumo é 
estimado em lugar de medido, a população não se sente motivada a 
economizar água, nem evitar desperdícios;
- ocorrência de chuvas.
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Variações no Consumo
No sistema de abastecimento de água ocorrem variações de consumo 
significativas, que podem ser anuais, mensais, diárias, horárias e 
instantâneas. No projeto do sistema de abastecimento de água, algumas 
dessas variações de consumo são levadas em consideração no cálculo do 
volume a ser consumido. São elas:
Anuais: o consumo “per capita” tende a aumentar com o passar do tempo e com 
o crescimento populacional. Em geral aceita-se um incremento de 1% ao ano 
no valor desta taxa;
Mensais: as variações climáticas (temperatura e precipitação) promovem uma 
variação mensal do consumo. Quanto mais quente e seco for o clima maior é 
o consumo verificado;
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Variações no Consumo
Diária: ao longo do ano, haverá um dia em que se verifica o maior consumo. É 
utilizado o coeficiente do dia de maior consumo (K1), que é obtido da relação 
entre o máximo consumo diário verificado no período de um ano e o consumo 
médio diário. Os valores de (K1) variam de 1,2 a 2,0 dependendo das condições 
locais:
Obs.: Se não houver dados confiáveis para determinação do coeficiente, adota-se o coeficiente 
determinado para uma cidade com características similares da região. Não havendo uma 
cidade na região com coeficiente determinado, adota-se o menor valor relacionado (K1 = 1,2).
O coeficiente K1 é utilizado na composição da vazão de dimensionamento das unidades do 
sistema que antecedem o reservatório de distribuição; ou seja: as unidades de produção, tais 
como obras de captação, adutoras, elevatórias de água bruta, estações de tratamento, 
elevatórias de água tratada.
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
anonodiáriamédiaVazão
anonodiárioconsumoMaior
K 1
Variações no Consumo
Horária: ao longo do dia tem-se valores distintos de pique de vazões horária. 
Entretanto haverá “uma determinada hora” do dia em que a vazão de 
consumo será máxima. É utilizado o coeficiente da hora de maior consumo 
(K2), que é a relação entre o máximo consumo horário verificado no dia de 
maior consumo e o consumo médio horário do dia de maior consumo:
O consumo é maior nos horários de refeições e menores no início da madrugada. 
O coeficiente K1 é utilizado no cálculo de todas as unidades do sistema, 
enquanto K2 é usado apenas no cálculo da rede de distribuição e seu valor 
varia de 1,5 a 3,0.
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
dianohoráriamédiaVazão
dianohoráriavazãoMaior
K 2
Variações no Consumo
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Vazões a serem Utilizadas no Dimensionamento de Componentes de 
Sistemas de Abastecimento
a) Sistema sem reservatório de distribuição: Todos os componentes devem 
atender a vazão máxima horária ou seja devemos utilizar K1 e K2 em todos os 
trechos, pois todo sistema estará sujeito à variação da demanda (diária e 
horária) na rede de distribuição.
b) Sistema com reservatório de distribuição: Todos os componentes após o 
reservatório devem atender a vazão máxima horária ou seja devemos utilizar 
K1 e K2 , em todos os trechos antes do reservatório devemos utilizar somente 
K1, pois esta parte do sistema estará sujeita apenas à variação da demanda 
diária
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
1) No ano de 1965 foram aduzidas para a cidade de São Paulo, 320 677 122 m3 de água, 
provenientes de 6 mananciais. No dia 23 de janeiro, observou-se o maior consumo 
diário do ano, isto é, 970 364 m3. A população abastecida pelo sistema foi estimada em 
2 814 000 habitantes, que ocupavam 611 800 domicílios. Calcular: 
a) a vazão média diária aduzida para a cidade; 
vazão média diária = Volume/tempo =
b) o consumo médio per-capita no ano; 
qm = volume distribuído anual / (365.População beneficiada)
c) a relação entre o consumo diário máximo e o consumo diário médio, no ano. 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
320 677 122 m3 / 365 dia = 878 570 m3/dia
qm= 320 677 122 m
3 / (365 x 2 814 000) = 0,312 m3/hab./dia = 312 L/hab./dia 
K1= 970 364 / 878 570 = 1,1
Medições de Vazão
• Em Pequenos Córregos e Fontes - O Método mais simples para medição de 
vazão consiste em:
- recolher a água em um recipiente de volume conhecido (tambor, barril, etc.);
- contar o número de segundos gastospara encher completamente o recipiente.
Exemplo: Se um tambor de 200 litros fica cheio em 50 segundos, a vazão será:
Q = 200L / 50s
Q = 4,0L/s
Q = 4,0L/s x 60 = 240L/minuto
Q = 4,0L/s x 3.600 = 14.400L/hora = 14,4m3/hora
Q = 4,0L/s x 86.400 = 345.600L/dia = 345,6m3/dia
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
𝑸 =
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆
𝑻𝒆𝒎𝒑𝒐
𝑸 = Área . velocidade
Medições de Vazão
1) Liste métodos de medição de vazão em mananciais superficiais
de diferentes tamanhos;
2) Identifique vantagens e desvantagens e possibilidades de uso;
3) Apresente exemplos de utilização e cálculos da vazão para os 
cursos d’água;
4) Apresente a solução dos exercícios deste material.
TRABALHO INDIVIDUAL
Medições de Vazão
• Em Função da Área e da Velocidade - A vazão aproximada de uma corrente 
do tipo médio pode ser determinada através do conhecimento da velocidade 
da água e da área da seção transversal de um trecho da veia líquida.
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
- Determinação da Velocidade
Sobre uma das margens da corrente marcam-se, a 
uma distância fixada, dois pontos de referência, A e B. 
Solta-se, a partir da referência A, e na linha média da 
corrente, um flutuador (rolha de cortiça, bola de 
borracha, pedaço de madeira, etc.) e anota-se o 
tempo gasto para que ele atinja a referência B.
Como existe uma variação vertical da velocidade da 
água no canal, utiliza-se a tabela a seguir para 
determinar a velocidade média da água em todo o 
perfil (Vmédia = Vflutuador x K).
Medições de Vazão
• Em Função da Área e da Velocidade - A vazão aproximada de uma corrente 
do tipo médio pode ser determinada através do conhecimento da velocidade 
da água e da área da seção transversal de um trecho da veia líquida.
Exemplo: se a distância entre A e B é de 10 
metros e o tempo gasto pelo flutuador para 
percorrê-la é de 20 segundos, então, a 
velocidade da corrente é:
v = 10m / 20s
v = 0,5m/s
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
𝑽𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 =
𝑫𝒊𝒔𝒕â𝒏𝒄𝒊𝒂
𝑻𝒆𝒎𝒑𝒐
Medições de Vazão
• Determinação da Seção Transversal - Em corrente de seção transversal 
aproximadamente constante ao longo de um certo trecho, procede-se da 
seguinte maneira:
Escolhe-se uma seção (F-F) intermediária entre os pontos A e B e determina-se a 
largura que a corrente aí apresenta. Procede-se a uma sondagem ao longo da 
seção (FF), utilizando-se escalas graduadas.
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Obs.: Em correntes de seção transversal
variável, a área média utilizada no cálculo
da vazão é a média aritmética das áreas
das seções transversais determinadas em
A-A e B-B.
Medições de Vazão
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Exemplo: Suponhamos que os dados são os seguintes:
Largura da corrente em F-F = 4,00m
A área média da seção transversal será:
Am = 4,00m x 1,00m = 4,00m
2
Finalmente vem para vazão da corrente:
Q = área média da seção transversal x velocidade
Q = 4,00m2 x 0,50m/s = 2,00m3/s = 2.000L/s.
2) Pretende-se medir a vazão de um rio através do método do flutuador. Para 
tanto, foi delimitado um trecho de 15 m, que foi percorrido pelo flutuador em 
30, 28 e 32 s. A seção transversal representativa do trecho está na figura. 
Determine: a) a seção de escoamento; 
b) a velocidade média do flutuador; 
c) a velocidade média do rio; 
d) a vazão do rio.
Problema
Roteiro de cálculo:
₋ Áreas das seções;
₋ Velocidade do flutuador;
₋ Velocidade média do rio;
₋ Vazão do rio.
3) Calcular a vazão média (Qmed.), em L/s, para o abastecimento de água de 
uma cidade cuja população (fixa) prevista para o ano 2020 é de 5.000 habitantes.
4) Com a vazão média calculada, determine as vazões nos trechos “a” (adutora 
de água bruta), “b” (adutora de água tratada) e “c” do sistema de abastecimento 
de água da mesma cidade, conforme esquema: 
K1 = 1,2
K2 = 1,5
Problema
Medições de Vazão
• Com Aplicação de Vertedouro de Madeira- Este método é aplicável a correntes 
até 3,00m de largura. 
- vertedouro é colocado perpendicularmente à corrente, barrando-a e 
obrigando a passagem da água através da seção triangular;
- em um dos lados do vertedouro coloca-se uma escala graduada em 
centímetros, na qual faz-se a leitura do nível alcançado pela água.
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Medições de Vazão
• Com Aplicação de Vertedouro de Madeira- Para determinação da vazão da 
corrente, toma-se a leitura na escala graduada e consulta-se a tabela 
para cálculo de vazão em Vertedouro Triangular.
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Chama-se manancial qualquer local que tenha água e que esta 
possa ser retirada para uso. É toda fonte de água utilizada para 
abastecimento doméstico, comercial, industrial e outros fins. 
Exemplos: uma cacimba, um poço, um açude, um rio, etc. 
• Classificação dos Mananciais de água: 
Os mananciais ou fontes que fornecem a água para o sistema de 
abastecimento são divididos em três categorias:
a) ATMOSFÉRICO (precipitação) = águas de chuva (ex. cisternas); 
b) SUBTERRÂNEO (infiltração) = águas do subsolo (ex. poços, 
cacimbas, fontes);
c) SUPERFICIAIS (escoamento superficial) (ex. açudes, rios, lagoas).
MANANCIAIS PARA ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Havendo mais de uma opção, sua definição deverá levar em conta, além da 
prédisposição da comunidade em aceitar as águas do manancial a ser adotado, 
os seguintes critérios:
1º critério: previamente é indispensável a realização de análises de componentes 
orgânicos, inorgânicos e bacteriológicos das águas do manancial, para verificação 
dos teores de substâncias prejudiciais, limitados pela resolução nº 20 do 
Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA);
2º critério: vazão mínima do manancial, necessária para atender a demanda por 
um determinado período de anos;
3º critério: mananciais que dispensam tratamento, inclui águas subterrâneas não 
sujeitas a qualquer possibilidade de contaminação;
MANANCIAIS PARA ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Havendo mais de uma opção, sua definição deverá levar em conta, além da 
prédisposição da comunidade em aceitar as águas do manancial a ser adotado, 
os seguintes critérios:
4º critério: mananciais que exigem apenas desinfecção : inclui as águas 
subterrâneas e certas águas de superfície bem protegidas, sujeitas a baixo grau 
de contaminação;
5º critério: mananciais que exigem tratamento simplificado: compreendem as 
águas de mananciais protegidos, com baixos teores de cor e turbidez, sujeitas 
apenas a filtração lenta e desinfecção;
6º critério: mananciais que exigem tratamento convencional: compreendem 
basicamente as águas de superfície, com turbidez elevada, que requerem 
tratamento com coagulação, floculação, decantação, filtração e desinfeção.
MANANCIAIS PARA ABASTECIMENTO DE ÁGUA
De acordo com o manancial a ser aproveitado, podem ser 
utilizadas as seguintes formas de captação:
– superfície de coleta (água de chuva);
– caixa de tomada (nascente de encosta);
– galeria filtrante (fundo de vales);
– poço escavado (lençol freático);
– poço tubular profundo (lençol subterrâneo);
– tomada direta de rios, lagos e açudes (mananciais de 
superfície). 
FORMAS DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA
Águas de Chuva ou Águas Meteóricas:
NBR 10844 – Instalações prediais de águas pluviais
1) Faça o projeto de captação de água de chuva para sua 
casa/prédio, com apresentação dos cálculos de:
a) Consumo esperado/possível por tipo;
b) Área necessária de telhado para captação do volume necessário;
c) Reservatório, tubulações e calhas;
d) Apresente tecnologias de filtragem destas águas.
e) Qual o volume a ser reservado, considerando um período entre 
chuvas de 15 dias e média pluviométrica de 129mm/m2.mês?
TRABALHO INDIVIDUAL
Mananciais Subterrâneos para Abastecimento Público:
• A água subterrâneaapresenta-se como notável recurso em muitos regiões 
onde existem condições favoráveis para seu aproveitamento. Além disso, em 
certas áreas como o nordeste brasileiro onde as águas de superfície podem, 
em determinadas épocas, desaparecer quase totalmente, a água retirada de 
fraturas e folhas de rochas compactas tem sido a única fonte de suprimento de 
pequenos núcleos populacionais. Um número considerável de cidades 
brasileiras consomem água obtida de poços, principalmente do tipo tubular.
As vantagens do aproveitamento de água subterrânea podem ser resumidas nos 
seguintes pontos :
1) qualidade, geralmente satisfatória, para fins potáveis; 
2) relativa facilidade de obtenção;
3) possibilidade de localização de obras de captação nas proximidades das 
áreas de consumo.
FORMAS DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA
Fontes:
A) Caixa de Tomada ou Fonte de Encosta:
- O aproveitamento de água de fonte de encosta 
é feito por meio de captação em uma caixa de 
alumínio ou de concreto. Isto implica em uma 
série de providências para prevenção contra 
poluição da água de uma fonte de encosta, ou 
seja, para proteger a qualidade da água a ser 
usada. Podemos citar: 
a) Construir uma caixa de alvenaria ou concreto, 
tampada; 
b) As paredes das caixas devem ser 
impermeabilizadas; 
c) As caixas devem dispor de tampa com uma 
abertura mínima de 0,80m x 0,80m para inspeção;
FONTES
Fontes:
B) Galeria de Infiltração ou Fonte de Fundo de Vale:
FONTES
MANANCIAIS SUBTERRÂNEOS
• Aqüífero livre ou freático: aquele em que a água nele contida 
encontra-se confinada por camadas impermeáveis e sujeita a uma 
pressão atmosférica.
TIPOS DE AQUIFEROS E POÇOS
• Poço Freático: um poço 
perfurado em um aqüífero
freático terá o nível de 
água em seu interior 
coincidente com o nível do 
lençol. Portanto, um poço 
freático é aquele que tem o 
nível de água no seu 
interior coincidindo com o 
nível do lençol.
• Aqüífero Artesiano: aquele em que a água nele contida encontra-se 
confinada por camadas impermeáveis e sujeita a uma pressão maior 
que a pressão atmosférica.
• Poço Artesiano: é aquele em que o nível de água em seu interior 
subirá acima da camada aqüífera. Poderá, às vezes, atingir a boca do 
poço e produzir uma descarga contínua. Neste caso particular, o poço 
artesiano denomina-se jorrante ou surgente.
– A alimentação dos aqüíferos freáticos ocorre geralmente ao longo do 
próprio lençol, ao passo que, nos aqüíferos artesianos, ela se verifica 
somente no contato da formação com a superfície, podendo ocorrer a uma 
distância considerável do local do poço. As condições climáticas ou o 
regime hidráulico observados na área de perfuração do poço, nesse caso, 
pouco ou nada influirão na produção do poço.
TIPOS DE AQUIFEROS E POÇOS
• Com diâmetro mínimo de 90 
centímetros, são destinados 
tanto ao abastecimento 
individual como coletivo. Esta 
solução permite o 
aproveitamento da água do 
lençol freático, ou seja, a água 
que se encontra acima da 
primeira camada impermeável. 
Atuando geralmente, entre 10 a 
20 metros de profundidade.
POÇOS RASOS
Localização: Devem ser levadas em consideração as seguintes condições 
básicas: 
• Boa potência do lençol freático, ou seja, existência de bastante água no 
subsolo local, suficiente para atender o consumo previsto; 
• Localização no ponto mais elevado do lote, ou seja, no local mais alto da área 
onde for possível existir o poço;
• Deve-se respeitar por medidas de segurança, a distância mínima de 15 metros 
entre o poço e a fossa do tipo seca, desde que seja construída dentro dos 
padrões técnicos, e, de 45 metros, para os demais focos de contaminação, 
como, chiqueiros, estábulos, valões de esgoto, galerias de infiltração e outros, 
que possam comprometer o lençol d’água que alimenta o poço.
POÇOS RASOS
Proteção: 
• A proteção dos poços rasos visa impedir a sua contaminação e devemos conhecer os 
possíveis meios pelos quais ela se processa, para executá-la. São os seguintes os mais 
comuns meios de contaminação e as providências para evitá-las: 
Contaminação pelo próprio lençol - a proteção dar-se-á com a localização do poço longe de 
possíveis focos de contaminação e com o impedimento de que estes não sejam instalados 
após a implantação do poço ; 
Infiltração de água contaminada da superfície através das paredes laterais - a proteção
é feita com as paredes sendo impermeabilizadas até 3 (três) metros abaixo da 
superfície do solo, pelo menos; 
Entrada pela boca de objetos contaminados, 
animais, detritos, baldes, etc. - a proteção dar-se-á 
com a colocação de uma tampa selada, com caimento
para fora. É necessário deixar-se uma abertura de
inspeção de 0,60m x 0,60m, com tampa selada com 
argamassa fraca (1: 8); 
POÇOS RASOS
Proteção: 
O sistema de retirada da água de dentro do poço deve ser muito cuidadoso, procurando-se 
utilizar maneiras que impeçam de haver contato da parte externa com o interior do poço.
Águas de superfície e enxurradas - esta proteção é feita com os seguintes procedimentos: 
1) Construção do prolongamento impermeabilizado do poço, ultrapassando o nível do 
solo em pelo menos 90 centímetros, ou seja, as paredes do poço sobem acima do 
terreno pelo menos uns quatro palmos; 
2) Por fora e rodeando esta parede constrói-se um aterro com pelo menos 30 
centímetros de altura (mais ou menos palmo e meio) e com cinqüenta centímetros de 
largura (dois palmos e meio) com caimento para fora; 
3) Além disso também deve ser aberta uma valeta a pelo menos 10 metros de distância 
da parede do poço, para desvio das águas de chuva que vêm das partes mais altas do 
terreno; 
POÇOS RASOS
Retirada da Água
• A retirada de água será feita 
através de bomba hidráulica 
centrífuga (de operação a motor 
elétrico) ou de embolo (de 
operação manual), pois permite 
manter o poço sempre fechado. 
Além disso, é de fácil operação e 
maior rendimento
POÇOS RASOS
Desinfecção de poços 
• Quando a desinfecção for feita com uma solução de Cl2 deve ser precedida de 
limpeza, com escovas, de todas as superfícies do poço, paredes, face interna 
da tampa e tubo de sucção. As amostras para o exame bacteriológico devem 
ser coletadas depois que as águas não apresentarem nenhum odor ou sabor 
de cloro. 
• O exame bacteriológico é feito em laboratórios especializados e é quem vai 
descobrir se há micróbios na água. 
• A desinfecção de um poço elimina a contaminação presente no momento, mas 
não tem nenhuma ação sobre o lençol propriamente dito, cuja contaminação 
pode ocorrer antes, durante e após essa desinfecção. 
POÇOS RASOS
• Os poços tubulares profundos captam água do aqüífero denominado artesiano 
ou confinado, localizado abaixo do lençol freático, entre duas camadas 
impermeáveis e sujeitas a uma pressão maior que a atmosférica. Nesses 
poços o nível da água, em seu interior, subirá acima da camada aqüífera. 
• No caso da água jorrar acima da superfície do solo, sem necessidade de meios 
de elevação mecânica, o poço é dito jorrante ou surgente. Caso a água se 
elevar dentro do poço sem contudo ultrapassar a superfície do solo, o poço é 
dito semi-surgente.
• A quantidade de água que um poço tubular profundo pode fornecer depende 
das características geológicas do local, que influenciam na capacidade de 
armazenamento e circulação da água no aqüífero. Por isso, a produção de 
água só pode ser estimada a partir de estudos hidrogeológicos ou pela 
observação de registros operacionais de poços existentes na região.
• O diâmetro, normalmente de 150mm ou 200mm, é determinado em função da 
vazão a ser extraída. Quanto a profundidade, esta pode variarde 60 a 300 
metros ou mais, dependendo da profundidade em que se encontra o aqüífero.
POÇOS PROFUNDOS
POÇOS PROFUNDOS
• Os poços profundos são construídos por meio de perfuratrizes, que 
podem ser:
– Perfuratriz de Percussão: Mais simples, requer menos conhecimento 
técnico; aplicam-se em qualquer tipo de terreno e em áreas de rocha mais 
dura; exigem muito pouca água durante a operação;
– Perfuratriz Rotativa: Exige maiores conhecimentos do operador; 
requerem muita água durante a operação; levam vantagem em terrenos de 
rocha mais branda, e são mais rápidas em terrenos sedimentares.
• A proteção do poço é feita com tubos de revestimento em aço ou PVC, 
destinados a impedir o desmoronamento das camadas de solo não 
consolidadas e evitar sua contaminação. 
• A retirada da água do poço, normalmente é realizada através de 
bombas centrífugas submersíveis, ou bombas a compressor - “AIR 
LIFT”.
POÇOS PROFUNDOS
• Para a montagem do poço e dimensionamento do conjunto elevatório 
são necessários as seguintes informações fornecidas pelo perfurador:
– diâmetro do poço: determinado pelo diâmetro interno do tubo de revestimento;
– vazão: vazão ótima que visa o aproveitamento técnico e econômico do poço, 
definida pela curva característica do poço (curva-vazão/rebaixamento);
– nível estático: nível que atinge a água no poço quando não há bombeamento;
– nível dinâmico: nível em que a água se estabiliza no poço, durante o 
bombeamento;
– profundidade de instalação da bomba: definida em função da posição prevista 
para o nível dinâmico, correspondente a vazão de bombeamento. Normalmente 
é localizada 10,00 metros abaixo do nível dinâmico;
– outros: condições de verticalidade e alinhamento do poço, características 
físicoquímicas da água, características da energia elétrica disponível, distância 
do poço ao ponto de abastecimento (reservatório por exemplo) e desnível 
geométrico.
POÇOS PROFUNDOS
POÇOS PROFUNDOS
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
• De uma maneira geral, as características das águas superficiais 
dependem da área, geologia e topografia da bacia hidrográfica, como 
também das condições atmosféricas e atividades humanas na mesma 
bacia. Nos rios e riachos, a variação das características da água é mais 
freqüente que nos lagos e lagoas.
• É variável o teor de substâncias dissolvidas nos rios e riachos. Estes, 
quando tem origem em zonas pantanosas possuem cor acentuada, em 
virtude da matéria orgânica em decomposição, resultante da vegetação 
morta. Se a água lava terrenos calcários, a dureza torna-se elevada.
• Não raras vezes, o tratamento só pode ficar definido através de 
análises periódicas, como em se tratando de rios cujo grau de turbidez 
é função das estações, acentuando-se nos períodos chuvosos.
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Elementos intervenientes no processo de formação de mananciais 
superficiais:
Bacia Hidrográfica: relativa a uma seção de um curso de água ou a um 
lago, é a área geográfica, na qual as águas precipitadas que escoam 
superficialmente, afluem à seção em consideração (ha ou Km2).
Grandezas Características de uma Precipitação:
- Altura Pluviométrica: ?
- Duração: ?
- Intensidade: ?
- Freqüência: ?
- Evaporação: ?
- Outros fatores: ?
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Características hidráulicas dos mananciais superficiais
Vazões deflúvios ou descargas: ?
Freqüência de uma descarga: ?
Coeficiente de escoamento superficial ou de deflúvio (C): ?
Tempo de concentração: ?
Outros fatores: ?
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Captação de Águas Superficiais
• A captação de águas superficiais depende de cuidados que devem ser 
levados em conta quando da elaboração do projeto. 
• Qualquer tipo de captação deverá atender em qualidade e quantidade 
a demanda prevista da população futura no horizonte (alcance) do 
projeto.
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
CAPTAÇÃO DA SEMASA EM 
LAGES NO RIO CAVEIRAS
Captação de Águas Superficiais
• A escolha das obras de captação deve ser antecedida da avaliação dos 
seguintes fatores:
– Dados hidrológicos da bacia em estudo ou de bacias na mesma região;
– Nível de água nos períodos de estiagem e enchente;
– Localização da tomada, sempre que possível, junto às margens do manancial; 
– Localização da tomada afastada das margens para dentro do manancial, sempre 
que as oscilações de nível deste exigirem; 
– Construção de barragem de captação no curso de água, destinada à garantia do 
nível de água na tomada e/ou decantação (assentamento da água baldeada) de 
água bruta; 
– Construção de barragem de armazenamento de água, quando houver necessidade e 
possibilidade; 
– Monitoramento da bacia, para localização de fontes poluidoras em potencial;
– Distância do ponto de captação ao ponto de tratamento e distribuição;
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Captação de Águas Superficiais
• A escolha das obras de captação deve ser antecedida da avaliação dos 
seguintes fatores:
– Desapropriações;
– Necessidade de elevatória;
– Fonte de energia;
– Facilidade de acesso.
– A utilização de crivos, grades e caixa de areia para proteção das bombas contra 
pancadas e entradas de corpos flutuantes (coisas que bóiam), peixes, folhas, 
garranchos, etc; 
– Qualidade da água. Ponto de tomada livre de focos de poluição (seguindo a 
correnteza ou os ventos, antes da entrada de esgotamentos, locais de lavagens, 
mangas de gado, etc.); 
– Tomar todas as precauções possíveis do ponto de vista sanitário, quanto ao 
aproveitamento das águas de superfície como manancial, pois em princípio, todas 
estas águas devem ser consideradas como águas suspeitas.
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Algumas soluções para tomada de água em manancial de superfície:
• Captação direta em rio
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Algumas soluções para tomada de água em manancial de superfície:
• Tomada Direta com Proteção: utilizados normalmente em cursos d’água 
perenes sujeitos a pequenas oscilações de nível, e que não haja transporte de 
sedimentos (areia).
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Algumas soluções para tomada de água em manancial de superfície:
• Poço de Tomada: utilizados normalmente em cursos d’água perenes 
sujeitos a pequenas oscilações de nível, e que não haja transporte de 
sedimentos (areia).
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Algumas soluções para tomada de água em manancial de superfície:
• Tomada d´água em canal de regularização: Utilizado para córregos 
com lâmina de água muito reduzida no verão
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Algumas soluções para tomada de 
água em manancial de superfície:
• Tomada de Água com 
Barragem de Nível: É um tipo 
de captação de uso 
generalizado no 
aproveitamento de pequenos 
cursos d’água, que visa 
somente elevar o nível de água, 
sendo que a vazão do rio deve 
ser superior a vazão máxima de 
adução, pois a barragem não 
tem função de acumular água.
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Algumas soluções para tomada de água em manancial de superfície:
• Canal de Derivação: Consiste no desvio parcial das águas de um rio a 
fim de facilitar a tomada de água.
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Algumas soluções para tomada de água em 
manancial de superfície:
• Torre de Tomada: Utilizado para 
captação em represas e lagos. A torre de 
tomada fica sempre envolvida pela água 
sendo provida de várias comportas 
situadas em níveis diferentes. O ingresso 
da água ao interior da torre é feito por 
uma das comportas, permanecendo as 
demais fechadas. Este tipo de solução 
permite obter uma água de melhor 
qualidade. Não tão próxima à superfície 
onde há algas, nem do fundo onde existe 
lodo, ambos indesejáveis à captação pois 
dificultam o tratamento da água.
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Algumas soluçõespara tomada de água em manancial de superfície:
• Tomada de Água Flutuante: Esta é a solução ideal para a captação 
quando a Estação de Tratamento de Água está próxima ao manancial 
de modo a permitir um único recalque.
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Principios gerais para a localização de tomadas de água:
• As obras de captação deverão ser implantadas, preferencialmente em 
trechos retilíneos do curso de água ou, quando em curva, junto à sua 
curvatura externa (margem côncava), onde a velocidade da água é 
maior. Evitam-se, assim, bancos de areia que poderiam obstruir as 
entradas de água. Nessa margem côncava as profundidades são 
maiores e poderão oferecer melhor submersão aos componentes da 
entrada de água. 
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Composição de uma captação:
• Barragem de nível: são obras executadas em um rio ou córrego, 
ocupando toda a sua largura, com a finalidade de elevar o nível de 
água do manancial, acima de um mínimo conveniente e pré-
determinado;
• Grades: são dispositivos destinados a impedir a passagem de 
materiais flutuantes e em suspensão, bem como sólidos grosseiros, às 
partes subsequentes do sistema;
• Caixas de areia: são dispositivos instalados nas captações destinados 
a remover da água as partículas por ela carregadas com diâmetro 
acima de um determinado valor – São muito comuns nas captações 
presenças de sólidos decantáveis, particularmente a areia, materiais 
flutuantes ou em suspensão, como folhas, galhos de árvores plantas 
aquáticas, assim como peixes, répteis e moluscos.
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
Composição de uma captação:
• Dispositivos para controlar a entrada de água: comportas ou adufas.
• Canais ou tubulações de interligação e órgãos acessórios;
• Poços de sucção e casa de bombas para alojar os conjuntos 
elevatórios, quando necessário.
MANANCIAIS SUPERFICIAIS
• O princípio de funcionamento consiste 
em fazer passar a corrente líquida por 
sobre um depósito numa velocidade tal 
que as partículas pesadas (areia e 
outros sedimentos) fiquem retidas. 
• A velocidade do escoamento pela caixa 
deve ser da ordem de 0,30m/s. 
Velocidades inferiores a 0,15m/s 
provocam sedimentação indesejada de 
matéria orgânica e acima de 0,40m/s 
permitem a passagem de partículas 
arenosas. 
• O material retido é retirado 
periodicamente por processos manuais 
em pequenas estações ou 
mecanicamente nas estações de maior 
porte
CAIXA DE AREIA
Finalidade de remoção da areia:
– Evitar abrasão;
– Eliminar ou reduzir a possibilidade de obstrução nas unidades.
• Deve haver no mínimo duas unidades (uma para manutenção).
• A PNB 589 recomenda dimensionar cada câmara para a vazão máxima a ser 
aduzida (gravidade ou por bombeamento).
• Deve ser adotado o caso mais crítico de lâmina d´água, isto é, para o nível de 
água mínimo no rio.
• As caixas de areia podem ser de limpeza manual ou mecanizada. No caso de 
limpeza manual devem possuir um espaço adequado para acúmulo do 
material, chamado “espaço morto”.
• A quantidade a depositar vai depender das condições do rio, bacia hidrográfica, 
freqüência da chuva, etc.
CAIXA DE AREIA
CAIXA DE AREIA
De acordo com a figura são identificados e definidos os seguintes 
elementos:
a) H = submergência mínima do crivo, que deve satisfazer às condições hidráulicas, ou para 
impedir a entrada de ar: H ≥ 2,5D + 0,10 (D=diâmetro da partícula)
b) v = velocidade de sedimentação da areia; 600 ≤ v ≤ 1.200 m3/ m2.dia
c) Vh = velocidade de escoamento horizontal da água na caixa de areia;
d) Vs= componente das velocidades V da água e de precipitação da areia;
e) h = altura da lâmina d´água;
f) L = comprimento teórico da caixa;
g) B = largura da caixa;
h) S = seção de escoamento (B×H);
i) As = seção horizontal da caixa (B×L);
j) Q = vazão de escoamento (Q = S.V);
l) t = tempo.
CAIXA DE AREIA
DIMENSIONAMENTO
H
1
Vh
Vs
L
tVL h.
tVH S .
L
HV
V h
S
.

smV
s
/02,0
smV
h
/3,0
HL .15
Prática de Projeto
HaHL .0,25.5,22
OBS.: 
Velocidade horizontal máxima = 0,30 m/s.
Se V < 0,30 m/s = deposita matéria orgânica
V > 0,40 m/s = não deposita areia
Se a partícula mais alta e mais distante se deposita = garante-se que todas as demais irão 
se depositar. 
Para remover 100% de partículas de 0,2 mm = o tempo que a partícula leva na vertical 
deve ser o mesmo da horizontal.
Para partículas de areia de φ≥ 0,2 mm: V = 0,30 m/s e v = 0,02 m/s
Admitindo coeficiente de segurança de 50% para compensar efeitos de turbulência ou 
caminhos preferenciais da água por influência da distribuição de entrada, tem-se:
CAIXA DE AREIA
0,3
𝐿
= 
0,02
𝐻
⇒ L= 15H ⇒ +50% ⇒ L= 22,5H 
DIMENSIONAMENTO
H
1
Vh
Vs
L
tVL h.
tVH S .
•Largura da caixa de areia 
HBVQ
h
..
h
VH
Q
B
.

•Taxa de escoamento superficial 
LB
Q
A
Q
q
s
.

q=600 a 1.300 m3/m2/dia
B
Controle da velocidade através de calha Parshall 
 
 
 
 
 
 
Para se manter a mesma velocidade na caixa de areia tipo canal com velocidade constante 
controlada por calha Parshall, para Qmín e Qmáx, tem-se: 
 
ZH
ZH
Q
Q
máx
mín
máx
mín



.
.'
.
 H Y HJ 
 HM 
 Z 
Fórmula da Calha Parshall: 
Q(m3/s) = K.HN (H em m)
Largura
Nominal
N K Capacidade (L/s)
Mín. Máx..
3" 1,547 0,176 0,85 53,8
6" 1,580 0,381 1,52 110,4
9" 1,530 0,535 2,55 251,9
1' 1,522 0,690 3,11 455,6
1 1/2' 1,538 1,054 4,25 696,2
2' 1,550 1,426 11,89 936,7
OBS.: 
O Projeto de Norma Brasileira (PNB-589) estabelece larguras mínimas para as caixas de 
areia em função de sua altura total ou profundidade, a fim de facilitar acesso e limpeza: 
CAIXA DE AREIA
Profundidade Largura mínima (b)
1 m 0,60 m
1 a 2 m 0,90 m
2 a 4 m 1,20 m
4 m 2,00 m
Exemplo 2: Uma caixa de areia a ser construída numa captação de água para 
240L/s, deverá reter partículas maiores ou iguais a 0,20 mm admitindo uma 
largura da caixa de 2,00 m, adotada por conveniência de limpeza, determinar o 
comprimento a ser adotado. 
CAIXA DE AREIA
• Na prática, atribui-se para L um valor 50% além do valor obtido. 
• Abaixo é apresentada a Tabela para as velocidades de sedimentação da areia, 
em águas paradas, a temperatura de 10ºC e para a densidade γ=2,65g/cm3.
CAIXA DE AREIA
DIMENSIONE A CAIXA DE AREIA, DE ACORDO COM OS DADOS:
Número de câmaras: 2
Vazão em cada câmara: 200L/s
Adote H= 0,50m
Considere VH= 0,30m/s
Qtde sólidos em suspensão 0,075 mL/L
Autonomia mínima de 1 semana
Coef. Segurança: s = 1,5
PROBLEMA
http://arte.folha.uol.com.br/ambiente/2014/09/15/crise-da-agua/index.html
Seis repórteres da Folha mergulham 
fundo em três situações-limite –
secas em São Paulo e no semiárido 
nordestino e inundações no rio 
Madeira– e voltam à tona com 
relatos preocupantes sobre o 
despreparo do país para enfrentar 
as emergências que virão
http://noticias.uol.com.br/ultimas-noticias/agencia-estado/2014/09/18/trecho-morto-do-rio-tiete-
encolhe-70.htm