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Análise Hidrológica: Paraíso Grande Bruna Duarte de Araújo Marianne Viviani de Abreu Rio de Janeiro, 04 de Dezembro de 2017 Introdução Paraíso Grande é uma cidade-dormitório do interior do estado do Mato Groso do Sul. Sua economia é pouco desenvolvida, está basicamente ligada a repartições públicas e à agricultura. Está localizada a 284 km da capital, está a margem do córrego Paraiso. Figura1.: Vista Aérea de Paraíso Grande Por ser considerada uma cidade muito pequena, cerca de 3.000 habitantes, não possui sede do corpo de bombeiros nem da polícia. Possui uma escola que atende a população em idade escolar, que representa apenas 15% da população. O clima predominante no município de Paraiso Grande é tropical. Apresenta temperaturas médias acima de 20 °C e abaixo de 24 °C, com período de seca de três a cinco meses. A pluviosidade varia de 1.000 a 1.500mm anuais. A vegetação do município revela o domínio da Cerrado Arbóreo Denso. Dimensionamento do Abastecimento da Cidade No cálculo da perda de carga do abastecimento da cidade, será considerado que a água deve chegar na cidade com uma pressão de 1,5 kgf/cm² ou 15mca. Cidade Paraíso Grande Tipo de Prédio Consumo Unidade Quantidade Total (L) Prédio publico 50 L/por pessoa 100 5000 Escola 50 L/por pessoa 450 22500 Pronto atendimento/ambulatório 25 L/por leito 10 250 Mercado 5 m² de área 150 750 Total: 28500 Consumo total da cidade (L/dia) 628500 Consumo total da cidade (m³/dia) 628,5 Consumo por habitante (L) Nº de habitantes Total 200 3000 60 0000 Levando em conta que a demanda da cidade é de 628,5 m³/dia e que a maior demanda ocorre no período de 08:00 às 20:00, será considerado que 70% do consumo ocorre nesse período. Sendo assim, será dimensionada a tubulação para esse período mais crítico. Cálculo da Vazão de Dimensionamento: 70% do consumo diário: Vazão de pico (m³/h): Vazão de pico (m³/s): Foi considerado que o local onde será captado a água da cidade está 60 m acima do nível do mar e o reservatório está a 112 m acima do nível do mar. Figura2: Córrego Paraíso Figura3: Croqui da Cidade Cálculo da Perda de Carga Perda de Carga na sucção Tipo Quantidade Equivalência [m] Total Válvula de pé 1 30 30 Redução 1 1,6 1,6 Ampliaçāo 1 1,6 1,6 C.90 1 2,4 2,4 Σ = 35,6 Perda de Carga Recalque Tipo Quantidade Equivalência Total C.90 4 2,4 9,6 C.45 5 1,4 7 Registro de Gaveta 1 1,5 1,5 Retenção 1 12,9 12,9 Σ= 31 A velocidade foi estimada em V = 1,5 m/s. Cálculo do diâmetro de recalque: e Será adotado para o recalque um tubo de 100mm e para a sucção um de 150 mm. Perda de Carga no Recalque e na Sucção Potência da Bomba Essa potência será dividida em 5 bombas de 25cv. Cálculo para ETA e ETE Como o consumo de água diário é de 628,5 m³/dia e considerando necessário um reservatório para 5 dias, será necessário que o reservatório da ETA (Estação de Tratamento de Água) seja de 3142,5 m³. Portanto, nessa estação haverá 5 tanques para realizar todo o tratamento de água. Os tanques terão um raio de 9m e 2,5m de altura. Figura4: Estação de Tratamento de Água Para o Cálculo da ETE (estação de tratamento de esgoto) será considerado 80% do consumo de água. Terá capacidade para tratar 2.514 m³ que também será dividida em 5 tanques. Estes terão as seguintes dimensões 8 m de raio e 2,5m de altura. Figura5: Estação de Tratamento de Esgoto Cálculo de Escoamento Superficial A Bacia do Rio Cariri é a responsável pelo abastecimento da cidade de Paraíso Grande. Suas características geofísicas são descritas abaixo: Área = 15 844 Km² Comprimento do Rio (L) = 390 Km Declividade (I) = 30% O cálculo de tempo de concentração foi feito com base na Equação Básica de “Kirpich” modificada, para áreas acima de 100 Hectares. Onde: Velocidade de Escoamento Superficial (V): Será adotado um coeficiente de relevo devido ao relevo montanhoso e declividade do curso d’água igual a 30%. O município de Paraíso Grande é situado em meio ao Cerrado. Sendo assim, seu solo é extremamente poroso, o que facilita a percolação da água. O coeficiente de infiltração estimado para este tipo de solo é de . O Coeficiente de Cobertura Vegetal foi baseado na vegetação da cidade e no tipo de atividade econômica exercida nela, a agricultura. Tendo como base essas características, o considerado é igual a 0,10. Apesar do relevo montanhoso, em algumas regiões da cidade, há a presença de planícies e áreas pantanosas. Esses fatores contribuem para um Coeficiente de Acumulação Superficial . A soma dos coeficientes de relevo, infiltração no solo e acumulação superficial é igual a 0,55. Portanto, essa a Bacia do Rio Paraiso pode ser classificada como “Normal”. Conclusão A cidade de Paraíso grande é uma cidade fictícia porém as característica de solo, do rio, pluviométrica e da vegetação foi baseada em uma cidade real do interior do mato grosso do Sul. Assim os cálculos ficam mais próximo do realidade que podemos encontrar. Fazer esses cálculos das condições para abastecimento, tratamento de esgoto e escoamento da água, nos fez refletir sobre as dificuldades, singularidades de cada lugar. E nos fez pensar sobre soluções para cidades do interior, que muitas das vezes tem pouco recursos para investir. Talvez uma cidade como Paraíso grande não teria condições em investir em um bom sistema de tratamento de água e esgoto. E teríamos que buscar soluções mais acessíveis a essas cidades. Soluções como: Pirâmide: uma pirâmide transparente que faz mágica. Transforma água suja ou até salgada em água potável. Sem usar fogo nem eletricidade. O combustível que faz a pirâmide funcionar existe de sobra no Brasil: é o sol O biossistema - um sistema de tratamento que usa um biodigestor de pequeno porte que, como resíduo do processo, produz gás de cozinha. A solução sustentável e barata que saneará a cidade. Bacia de Evapotranspiração: o BET (Bacia de Evapotranspiração), também chamado de TEvap (Tanque de Evapotranspiração) e popularmente conhecido como Fossa de Bananeiras é uma técnica difundida por permacultores de diversas nacionalidades e que representa uma alternativa sustentável para o tratamento domiciliar de águas negras em zonas urbanas e periurbanas. Essas são soluções simples que já estão disponível porém seria necessário um estudo de caso para saber qual seria a melhor alternativa para cada cidade. O trabalho nos fez refletir quanto é importante para a saúde e para o meio ambiente uma boa gestão dos recursos hídricos. Para cada R$1,00 gasto em saneamento são economizado R$4,00 no sistema de saúde. A água ainda é um recurso abundante no Brasil em geral porém se não soubermos administrar bem esse recurso, no futuro poderemos ter problemas significativos. Então nós como engenheiros temos que pensar nessas situações e criar e implantar soluções para melhorar cada vez mais a gestão dos recursos hídricos;
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