04 Captacao Superficial e Subterranea 2017 2

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Renato Carlos Zambon 
Ronan Cleber Contrera 
Theo Syrto Octavio de Souza 
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo 
Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental 
PHA3412 - Saneamento 
CAPTAÇÃO DE ÁGUAS 
 É um conjunto de estruturas e dispositivos, 
construídos ou montados junto a um manancial, 
para a retirada de água destinada a um sistema de 
abastecimento. 
 
 Superficiais: córregos, rios, lagos, represas 
 Subterrâneas: aquíferos freático e artesiano 
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CAPTAÇÃO DE ÁGUAS SUPERFICIAIS 
 As obras de captação devem ser projetadas e 
construídas para: 
 Funcionar ininterruptamente em qualquer época do ano 
 Permitir a retirada de água para o sistema de 
abastecimento em quantidade suficiente e com a melhor 
qualidade possível 
 Facilitar o acesso para a operação e manutenção do 
sistema 
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MANANCIAL SUPERFICIAL 
Manancial: fonte para o suprimento de água 
 
Mananciais superficiais: córregos, rios, lagos, represas 
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MANANCIAL SUPERFICIAL 
 Requisitos mínimos dos mananciais: 
 Aspectos quantitativos 
 Vazões 
 Aspectos da qualidade 
 Físico 
 Químico 
 Biológico 
 Bacteriológico 
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MANANCIAL SUPERFICIAL 
 Principais fatores que alteram a qualidade da água dos 
mananciais: 
 Urbanização 
 Erosão e assoreamento 
 Desmatamento e supressão da mata ciliar 
 Recreação e lazer 
 Indústrias e minerações 
 Resíduos sólidos 
 Atividades e resíduos agrícolas 
 Esgotos domésticos 
 Cargas difusas 
 Acidentes 
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MANANCIAL SUPERFICIAL 
Medidas de Controle 
 
 Caráter corretivo  medidas que visam corrigir uma 
 situação existente, para melhorar 
 a qualidade das águas 
 
 Caráter preventivo  medidas que evitam ou minimizam
 a piora na qualidade das águas 
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MANANCIAL SUPERFICIAL 
Controle Corretivo 
 Implantação de ETEs nas fontes poluidoras localizadas na 
bacia hidrográfica do manancial 
 Medidas aplicadas ao manancial 
 Eliminação de microrganismos patogênicos 
 Remoção de algas 
 Combate a insetos, crustáceos e moluscos 
 Remoção do lodo e sedimentos 
 Aeração da água 
 Eliminação da vegetação aquática superior 
 Instalação de ETA adequada à qualidade da água bruta 
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MANANCIAL SUPERFICIAL 
Controle Preventivo 
 Implantação de sistemas de coleta, transporte e tratamento 
de esgotos 
 Remoção de nutrientes e patógenos em sistemas de 
tratamento de esgotos 
 Planejamento do uso e ocupação do solo 
 Controle da erosão, do escoamento superficial e da 
vegetação 
 Controle da qualidade da água das represas 
 Avaliação prévia de impactos ambientais 
 Instalação e ampliação de sistemas de tratamento de 
efluentes de acordo com novas demandas 
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QUALIDADE DA ÁGUA 
 Água potável: água para consumo humano cujos 
parâmetros microbiológicos, físicos, químicos e 
radioativos, atendam ao padrão de potabilidade e 
que não ofereça riscos à saúde 
 Padrão de potabilidade: define valores máximos 
permitidos para parâmetros físicos, químicos e 
bacteriológicos – Portaria nº 2914, de 12/12/2011 – 
Ministério da Saúde 
 
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SELEÇÃO DO MANANCIAL 
 Fatores que influem na seleção dos mananciais: 
 Garantia de fornecimento da água em quantidade e qualidade 
adequadas 
 Proximidade do consumo 
 Desnível (preferencialmente não muito desfavorável/excessivo) 
 Locais favoráveis à construção da captação (acesso, 
infraestrutura, etc.) 
 Transporte de sedimentos pelo curso de água 
 Seleção do manancial  estudo técnico, econômico e 
 ambiental 
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ESTUDOS HIDROLÓGICOS 
 Período de retorno  Vazões máximas e mínimas 
 Vazão mínima do manancial  Atendimento à 
demanda e manutenção de vazão mínima no manancial 
 Vazão máxima do manancial  Dimensionamento de 
estruturas 
 Níveis d’água máximos e mínimos  Cota de cheia e 
níveis operacionais de captação 
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MONITORAMENTO DA QUALIDADE DA ÁGUA 
 Sondas: 
 pH, oxigênio 
dissolvido, 
temperatura, 
turbidez, 
nitrato, 
cloreto, 
amonia, etc. 
 
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MONITORAMENTO DA QUALIDADE DA ÁGUA 
Esquema geral do monitoramento 
contínuo da qualidade da água dos 
mananciais da RMSP 
 
R odovia
Anch ie ta
R odovia dos
Im ig rantes
R io
Juruba tuba
Braço do
R io Grande
R epresa G uarap iranga 
R epresa B illings
U nidade de R ecepção
Sis tem a G uarap iranga
Taquacetuba
ETA A lto da B oa V ista 
R ádio
Transm issão
R ádio
Transm issão
R ádio
Transm issão
U nidade de R ecepção
Sis tem a R io G rande
ETA R io G rande
U nidade C entral de R ecepção
D ivisão de C ontro le de Q ualidade
Via m odem
Linha Te le fôn ica
B arragem
Transferência
R IO TIE TÊ
R epresa Jund iaí
R epresa Taiaçupeba
U nidade de R ecepção
Sis tem a A lto Tietê
ETA A lto Tie tê
Via m odem
Linha Te le fôn ica
Via m odem
Linha Te le fôn ica
Braço do
Taquacetuba
Transfe rência
Unidade Rem ota
(Ex: Tipo Bóia)
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Barragem de nível
C aptação
C aptação
CAPTAÇÃO EM CURSOS DE ÁGUA 
Trecho 
reto 
Escolha do local de captação 
Trecho 
curvo 
 Principais cuidados para a escolha do local da captação: 
• Evitar locais sujeitos à formação de bancos de areia 
• Evitar locais com margens instáveis 
• Local à salvo de inundações, garantia de acesso todo o tempo 
• Condições topográficas e geotécnicas favoráveis 
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PARTES CONSTITUINTES 
DE UMA CAPTAÇÃO 
 
 Barragem, vertedor ou enrocamento (para 
regularizar vazões ou elevar o nível d’água) 
 Tomada de água 
 Gradeamento 
 Desarenador 
 Dispositivos de controle (comportas, etc.) 
 Canais e tubulações 
16 
PARTES CONSTITUINTES 
DE UMA CAPTAÇÃO 
 
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• Barragem de nível 
• Enrocamento 
• Barragem (Represa) 
• Reservatório de 
regularização 
 quando as vazões mínimas 
dos curso de água são 
inferiores e as médias são 
superiores às necessidades de 
consumo 
 eleva o nível de água do 
manancial (não regulariza 
vazões!), garante N.A. mínimo 
na captação 
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Guarapiranga (189 hm³) 
barragem (represa) e 
reservatório de regularização 
PARTES CONSTITUINTES DE UMA 
CAPTAÇÃO EM CURSOS DE ÁGUA 
 
19 
 Principais cuidados: 
• Velocidade nas tubulações/canais da tomada de água: 
maior ou igual a 0,60 m/s; 
• Prever dispositivo antivórtice 
Tomada de água  conjunto de dispositivos destinado a 
conduzir a água do manancial para as 
demais partes constituintes da captação 
CAPTAÇÃO EM CURSOS DE ÁGUA 
Tomada de água com barragem de nível, gradeamento, caixa de areia e 
 estação elevatória 
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CAPTAÇÃO EM CURSOS DE ÁGUA 
 Diversas variações no projeto, estudo caso a caso: 
 nem sempre há necessidade do desarenador 
 a tomada de água pode ser feita com canais ou com 
tubulação 
 na elevatória as bombas podem ser afogadas ou não 
 na elevatória as bombas podem ter eixo horizontal ou vertical 
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TOMADA DE ÁGUA 
 Tomada de água em rios ou represas com grande 
variação do nível de água: 
 
 Torre de tomada 
 
 Captação flutuante 
 
22 
TOMADA DE ÁGUA 
23 
Captação flutuante 
(Billings / Taquacetuba) 
24 
25 
Captação flutuante SAAEP 
Rio Parauapebas (PA) 
RMSP e o Sistema 
Cantareira 
26 
Captação flutuante “RT” Cantareira 
27 
TOMADA DE ÁGUA 
Tomada de água 
com tubulação 
horizontal 
Tomada de água 
com tubulação 
vertical 
B OM B A
M O TOR
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Grade na captação de água 
da cidade de Cardoso 
Perda de carga nas grades e telas 
2
V
h k
2 g
 

onde: h = perda de carga (m)V = velocidade média de 
aproximação (m/s) 
 g = aceleração da gravidade (m/s2) 
 k = coeficiente de perda de carga, função dos parâmetros 
geométricos das grades e telas, adimensional 
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GRADEAMENTO 
GRADEAMENTO 
Grades: 
 Constituídas de barras paralelas 
 Impedem a passagem de materiais grosseiros flutuantes e em 
suspensão 
 Grade grossa: espaçamento entre barras de 7,5 a 15 cm 
 Grade fina: espaçamento entre barras de 2 a 4 cm 
Telas: 
 Constituídas de fios que formam malhas, de 8 a 16 fios por 
decímetro 
 Retém materiais flutuantes não retidos pelas grades 
 
OBS: A limpeza desses equipamentos pode ser manual ou 
mecanizada. 
30 
DESARENADOR 
Q Q
Com portas
Planta
h
L
v
v
Corte
h
NA 1
NA Hs
NA2
NA3
Recomendações para o dimensionamento: 
• Velocidade de sedimentação de partículas  0,021 m/s 
• Velocidade de escoamento longitudinal  0,30 m/s 
• Adotar coeficiente de segurança de 50% para o comprimento do desarenador 
• Mínimo dois compartimentos (limpeza) 31 
DESARENADOR 
Retirada de areia através de bombas tipo 
draga, captação de água no rio Canoas 
para abastecimento da cidade de Franca 
Caixa de areia mecanizada instalada na 
captação de água no rio Una em Taubaté 
Captação no rio Una, com barragem de nível, 
tomada de água e caixa de areia mecanizada 
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TOMADA, CAIXA DE AREIA E ELEVATÓRIA 
33 
Captação, caixa de areia e estação elevatória do sistema 
de abastecimento de água da cidade de Cotia 
CAPTAÇÃO EM REPRESAS E LAGOS 
34 
Tomada de água 
através de 
tubulações/entradas 
em vários níveis de 
água 
- qualidade da 
água x nível 
 
- variação de 
nível 
Tomada de água com entrada de água na parte inferior 
Torre de
Tom ada
M áxim o
M ín im o
Barragem
Bom ba
35 
CAPTAÇÃO EM REPRESAS E LAGOS 
CAPTAÇÃO EM REPRESAS E LAGOS 
Tomada de água com torre de tomada, tubulação, grade, poço 
de sucção e estação elevatória 
36 
-Notem que não existe 
caixa de areia! 
CAPTAÇÃO EM REPRESAS E LAGOS 
Captação no reservatório 
Billings (braço do Rio Grande). 
Sistema Rio Grande da RMSP. 
Vazão de 4,2 m³/s 
Captação de água na represa 
Taiaçupeba. Sistema Alto Tietê 
da RMSP. Vazão de 10 m³/s 
37 
CAPTAÇÃO EM REPRESAS E LAGOS 
Captação de água bruta no reservatório 
Taiaçupeba. Sistema Alto Tietê da RMSP 
Corte 
Planta 
38 
IMPORTÂNCIA DAS 
ÁGUAS 
SUBTERRÂNEAS 
PARA O 
ABASTECIMENTO 
PÚBLICO NA 
AMÉRICA LATINA E 
CARIBE 
40 
AS ÁGUAS SUPERFICIAIS NO BRASIL 
41 Fonte: ANA (2010) 
AS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS NO BRASIL 
42 Fonte: ANA (2010) 
DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NO SUBSOLO 
43 
ÁGUA NO SUBSOLO: ÁGUA SUBTERRÂNEA 
O nível freático e o relevo da superfície 
Rios efluentes e influentes conforme a posição do nível freático em relação ao vale 
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Aquífero livre (freático) ou confinado (artesiano) 
TIPOS DE AQUÍFEROS 
45 
Poço artesiano 
(aquífero confinado) 
Poço freático 
(aquífero livre) 
Poço artesiano 
surgente ou jorrante 
(aquífero confinado) 
Superfície 
piezométrica 
CONTAMINAÇÃO 
DA ÁGUA 
SUBTERRÂNEA 
Contaminação por 
fossas sépticas/fossas 
negras 
46 
Contaminação atividade industrial 
47 
CONTAMINAÇÃO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA 
CONTAMINAÇÃO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA 
Contaminação por resíduos sólidos e vazamento da rede de esgoto 
48 
CONTAMINAÇÃO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA 
Contaminação provocada por fertilizantes e agrotóxicos 
49 
50 
PERFURAÇÃO DE POÇOS 
Sistema percussivo 
PERFURAÇÃO DE POÇOS 
Sistema percussivo 
Detalhes do equipamento 
Perfuração no Jardim das Fontes – São Paulo 
51 
PERFURAÇÃO DE POÇOS 
Sistema rotativo 
52 
PERFURAÇÃO DE POÇOS 
Sistema rotativo 
Patagônia 
Vale do Paraíba 
53 
PROJETO DE POÇOS 
• Revestimento do poço 
 
- Objetivos 
 
- Materiais dos tubos de revestimento: Aço, PVC 
• Diâmetro útil do poço: 
Vazão de bombeamento 
(L/hora)
Diâmetro 
(mm)
Até 36.000 150
Até 54.000 200
Até 90.000 250
Até 144.000 300
• Suportar formações desmoronantes 
• Impedir a entrada de água poluída 
• Permitir a introdução da bomba 
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PROJETO DE POÇOS 
• Filtros 
Espiralados 
Estampados 
Com envoltório 
de cascalho 
Envoltório de
casca lho
Chapa perfurada
ou estam pada
Aberturas verticais 
Aberturas horizontais 
55 
PROJETO DE POÇOS 
• Cimentação 
- Cimentação 
de aquíferos 
indesejáveis 
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POÇO COLETOR HORIZONTAL 
Sistema alternativo de abastecimento de água de Boiçucanga 
57 
Poço coletor horizontal 
INSTALAÇÃO DE 
CONJUNTO 
MOTOR-BOMBA 
EM POÇOS 
PROFUNDOS 
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CONJUNTO MOTOR-BOMBA UTILIZADA EM 
POÇOS PROFUNDOS 
Especificação 
• Carcaça: ferro fundido GG-20, GG-
25 ou aço inox (concêntrica) 
• Rotor: bronze SAE 40 (radial ou 
semi-axial) 
• Eixo: aço inox 
• Luva do mancal: aço AISI 420 ou 
AISI 316 
• Parafusos, porcas e arruelas que 
ficam em contato com a água: aço 
inox (obrigatoriamente) 
• Crivo: aço inox 
• Lubrificação: pela própria água 
bombeada 
Corte transversal de conjunto 
motor-bomba submerso 
59 
CAVALETE DE SAÍDA DE POÇO TUBULAR PROFUNDO 
60 
Detalhes do cavalete do poço 16 
da cidade de Lins 
Detalhes do cavalete do poção I 
da cidade de Fernandópolis 
CAVALETE DE SAÍDA DE POÇO TUBULAR PROFUNDO 
61 
62 
Lição de casa: 
 ler páginas 67 a 153 
 
 
 
 
 (pular itens 4.2.2.1, 
4.2.2.2, 
dimensionamento de 
grades e de 
desarenadores, 5.4 e 
5.5) 
63 
para as próximas aulas... 
Exercício 
logo depois do intervalo! 
64