Apostila CH3 Saneamento

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SSÃÃOO PPAAUULLOO -- FFEESSPP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Notas de aula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Prof. Paulo Takashi Nakayama 
 paulo.nakayama2@gmail.com 
 
 
 
 
São Paulo / 2017 
SUMÁRIO 
1. Conceitos básicos de Saneamento 
2. Qualidade de água 
3. Sistema de abastecimento de água 
4. Consumo de água 
5. Mananciais 
6. Captação 
7. Instalação de recalque 
8. Linhas adutoras e órgãos acessórios 
9. Noções de tratamento de água 
10. Reservatórios de distribuição 
11. Rede de distribuiçãp 
12. Sistema de esgotos sanitários 
13. Dimensionamento de rede de esgotos 
14. Interceptores de esgoto 
15. Tratamento dos esgotos 
16. Problema dos esgotos no meio rural 
BIBLIOGRAFIA 
Além Sobrinho, Pedro & Tsutiya, Milton Tomoyuki. Coleta e transporte de esgoto 
sanitário. 1ª ed. São Paulo: Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da 
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 1999. 
Dacah, N.G. – Sistemas urbanos de água – Livros Técnicos e Científicos Editora, 1979. 
Drenagem urbana – Manual de projeto – 3ª Edição. São Paulo: CETESB/ASCETESB, 
1986. 
Jordão. E.P. & Pessoa, C.A. Tratamento de esgotos domésticos. Rio de Janeiro: ABES 
– Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2009. 
Nuvolari, A. Esgoto sanitário: coleta, transporte, tratamento e reuso agrícola. São 
Paulo: Edgar Blücher, 2003. 
Pereira, José Almir Rodrigues & Silva, Jaqueline Maria Soares da. Rede coletora de 
esgoto sanitário: projeto, construção e operação. 2ª ed. rev. ampl. Belém: 2010. 
Tsutiya, Milton Tomoyuki. Abastecimento de água. 2ª Edição – São Paulo: Departamento 
de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São 
Paulo, 2005. 
Tucci, Carlos Eduardo Morrelli & Barros, Mario Tadeu Leme de. Drenagem urbana. 1ª 
edição – Porto Alegre: ABRH/Editorada Universidade, 1995. 
 
 
Conceitos básicos de Saneamento 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
1-1 
1 CONCEITOS BÁSICOS DE SANEAMENTO 
1.1 Algumas definições 
Saneamento: é o conjunto de ações, obras e serviços que têm por objetivo alcançar níveis 
crescentes e sustentáveis de salubridade ambiental. 
Salubridade ambiental: qualidade ambiental capaz de prevenir a ocorrência de doenças 
veiculadas pelo meio ambiente e de promover o aperfeiçoamento das condições 
mesológicas, favoráveis à saúde da população urbana e rural. 
Meio ambiente: conjunto de condições, leis, influências e interações de ordem física, 
química e biológica, que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas. 
Degradação da qualidade ambiental: alteração adversa das características do meio 
ambiente. 
Poluição: degradação da qualidade ambiental resultante de atividades que direta ou 
indiretamente: 
a) prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população; 
b) afetem as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente; 
c) lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos. 
Poluidor: pessoa física ou jurídica, de direito público ou privado, responsável, direta ou 
indiretamente, por atividade causadora de degradação ambiental 
Saúde: estado de completo bem-estar físico-mental e social (não apenas de doença ou 
enfermidade). 
Saúde pública: ciência e arte de promover, proteger e recuperar a saúde, através de 
medidas de alcance coletivo e de motivação da população. 
Engenharia Sanitária: campo da engenharia relativo às obras de saneamento. 
Saneamento do meio: conjunto de obras e medidas que promovam o saneamento. As 
atividades do saneamento do meio envolve principalmente: 
- abastecimento de água; 
- coleta, tratamento e disposição dos esgotos sanitários; 
- drenagem de águas pluviais; 
- proteção contra inundações; 
- coleta, tratamento e disposição do lixo; 
- controle de insetos, ratos, etc.; 
- poluição atmosférica; 
Conceitos básicos de Saneamento 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
1-2 
- higiene das habitações; 
- higiene industrial; 
- educação sanitária. 
1.2 A importância da água e dos sistemas públicos de abastecimento 
O homem tem necessidade da água de qualidade adequada e quantidade suficiente para 
todas as suas necessidades. 
- À medida que as aglomerações humanas aumentam, o problema de conseguir água 
torna-se cada vez mais difícil. 
- Regiões não-urbanizadas (sítios, fazendas)  água proveniente de poços rasos e 
córregos. 
- Crescimento da população  qualidade de água degradada nos mananciais e sua 
quantidade insuficiente  prejuízo para a saúde das populações  há necessidade de 
sistemas públicos de abastecimento de água. 
- Necessidades fundamentais do uso da água pelo homem da cidade: 
a) consumo direto e preparo de alimentos; 
b) higiene pessoal; 
c) higiene da casa; 
d) higiene de locais públicos; 
e) irrigação de hortaliças; 
f) veiculação de águas servidas; 
g) lavagem de roupas. 
- Existe relação íntima entre saúde pública e sistemas de abastecimento de água  a água 
é um dos principais veículos de transmissão de doenças. 
- Principal problema sanitário do Brasil  abastecimento inadequado nas periferias das 
grandes cidades, onde há extrema pobreza e habitação densa  ocorrência de epidemias 
de doenças como cólera, tifo, esquistossomose, etc. 
- Importância econômica do abastecimento de água: 
a) aumento da vida média da população e diminuição de horas perdidas com doenças; 
b) a água é matéria-prima para diversas indústrias (bebidas, farmacêuticas, químicas, 
etc.); 
c) a água é ainda utilizada em outros tipos de indústrias em caldeiras, resfriamentos, etc. 
Conceitos básicos de Saneamento 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
1-3 
1.3 Planejamento de Recursos Hídricos 
Uma vez que a água é utilizada para diversas finalidades, o seu uso em uma região 
deve obedecer à um planejamento adequado, que geralmente é feito para grandes bacias 
hidrográficas. 
O uso da água é gerenciado por órgãos governamentais, sendo em São Paulo o DAEE 
– Departamento de Águas e Energia Elétrica. A nível federal, o gerenciamento é feito pela 
ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. 
O controle de qualidade de água, em São Paulo, cabe à CETESB – Companhia de 
Tecnologia de Saneamento Básico, que é uma companhia estatal da Secretaria do Meio 
Ambiente. 
Qualidade da água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
2-1 
2 QUALIDADE DA ÁGUA 
2.1 Conceitos fundamentais 
- A água tem as suas características alteradas ao percorrer o ciclo hidrológico. Dessa 
forma não existe água quimicamente pura na natureza. 
- Características físicas, químicas e biológicas das águas naturais  podem não atender 
aos requisitos necessários para o consumo  determina a necessidade de determinados 
processos de tratamento. 
- Água poluída  tem suas características alteradas em nível que a torna inadequada ao 
consumo. 
- Água contaminada  torna-se nociva à saúde quando consumido. É caso particular de 
poluição. 
- Casos mais comuns de poluição de água de abastecimento: 
  no escoamento superficial em contato com lixo, detritos ou vegetais, fertilizantes, 
inseticidas, etc.; 
  infiltração no solo em contato comcamadas geológicas que transmitem à água 
características químicas inadequadas; 
  despejos diretos de águas residuais e lixo; 
  represamentos que favorecem o aparecimento de algas. 
2.2 Impurezas 
- São de origem natural ao percorrer o ciclo hidrológico ou artificial, decorrentes das 
atividades humanas. 
- Principais impurezas: 
a. Em suspensão: bactérias, algas, protozoários, areia, silte, argila, lodos. 
b. Estado coloidal: substâncias vegetais, silica, vírus. 
c. Dissolvidas: 
Sais de cálcio e magnésio: carbonatos, bicarbonatos, sulfatos, cloretos; 
Sais de sódio e potássio: carbonatos, bicarbonatos, sulfatos, fluoretos, cloretos; 
Sais de ferro e manganês; 
Gases: oxigênio, CO2, H2H, nitrogênio, metano; 
Substâncias albuminóides e amoniacais: nitritos, nitratos. 
d. dissolvidos provenientes de atividades industriais: fenóis. 
e. dissolvidos provenientes do escoamento superficial por terra de lavouras: 
 compostos organo clorados, nitratos e fosfatos. 
Qualidade da água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
2-2 
2.3 Características da água 
2.3.1 Características físicas 
As principais características físicas são: 
a. Cor, devido às substâncias dissolvidas, em grande maioria de natureza orgânica vegetal; 
b. Turbidez, devido à presença de materiais em suspensão, sólidos finos, colóides e 
microorganismos; 
c. Sabor e odor, geralmente são considerados em conjunto, causados por substâncias 
orgânicas em decomposição, resíduos industriais, gases, algas, quantidades excessivas de 
sais, etc. 
- De um modo geral, as características físicas não apresentam problemas sanitários. Os 
problemas são de ordem estética, já que a água boa para o abastecimento deve ser 
cristalina, incolor, sem odor ou sabor e de temperatura refrescante. 
2.3.2. Características químicas 
a. Salinidade devido a bicarbonatos, cloretos, sulfato; 
b. Dureza 
Característica conferida por sais alcalino-terrosos (cálcio, magnésio, etc.) e alguns 
metais. 
Sais de bicarbonatos (cálcio, magnésio, etc.) causam dureza chamada temporária. 
A característica da água é não fazer espuma com sabões. 
As águas duras podem incrustar as tubulações. 
c. Alcalinidade 
Presença de bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos. 
Em geral não constituem problema além de efeitos laxativos. Alcalinidade excessiva 
pode tornar a água corrosiva e incrustante. 
d. Agressividade 
Tendência de corroer os metais: causada por ácidos, oxigênio, CO2 e H2S. 
e. Ferro e manganês 
Conferem à água cor e sabor. 
As águas ferruginosas mancham as roupas e aparelhos sanitários. 
Podem provocar depósitos nas tubulações. 
f. Impurezas orgânicas, nitratos e nitritos 
A matéria orgânica ao se oxidar tem o nitrogênio presente transformando-se, na 
seqüência, em: nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal (NH4), nitrogênio nitroso 
Qualidade da água 
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2-3 
(NO2), nitrogênio nítrico e nitratos (NO3) de maneira que a análise da forma em que o 
nitrogênio se encontra na água, pode levar a algumas conclusões com relação à fonte de 
poluição. 
A amônia constitui substância poluidora, já que reage com o cloro usado no tratamento 
reduzindo a sua eficácia. 
Outras substâncias orgânicas são as decorrentes do contato da água com inseticidas, 
herbicidas e fertilizantes. 
g. Características benéficas 
Determinados minerais devem estar presentes na água dentro de certos teores, abaixo 
dos quais haverá problemas de saúde. Exemplo: ferro, iodo e flúor. 
h. Toxidez 
Compostos tóxicos, geralmente resíduos das atividades humanas (agrícolas e industriais 
principalmente). É o caso de cianeto cromo hexavalente (cromatos), arsênico, cobre, 
chumbo, zinco, mercúrio, etc. 
i. Fenóis e detergentes 
Combinados com o cloro produzem gosto e cheiro desagradável. 
j. Acidez e basicidade 
Medida de fator pH. 
2.3.3. Características biológicas 
- Organismos vivos em suspensão: bactérias, protozoários, algas, fungos, vermes, etc. 
2.4 Padrões de qualidade, amostragem e exames da água de abastecimento 
2.4.1 Parâmetros de qualidades 
2.4.1.1 Amostragem da água 
- Para se conhecer as características físicas, químicas e biológicas  as amostras são 
coletadas de tal forma que represente o universo o melhor possível. 
- Qualidade da água  determinada através do estudos das 3 características feito por meio 
de determinação de valores de parâmetros adequados, nas amostras colhidas. 
2.4.1.2 Características químicas 
- Os parâmetros considerados serão as concentrações de cada elemento que serão 
determinados pelos processos usuais da química analítica. 
Qualidade da água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
2-4 
- Parâmetros mais utilizados: oxigênio consumido, ferro, cloretos, sulfatos, alcalinidade 
de hidróxidos e carbonatos, nitrogênio amoniacal, nitratos e nitritos, dureza, sólidos 
dissolvidos, sólidos totais. 
- Quando há suspeita de poluição por resíduos domésticos e industriais  outros 
parâmetros podem ser pesquisados, como por exemplo metais pesados (chumbo, 
mercúrio, cromo). 
- Essas concentrações são medidas em mg/l. 
- Outros parâmetros para a pesquisa das qualidades químicas: 
 Acidez ou basicidade definidas pelo fator pH 
 Cálcio 
 Cloro residual (Cl2) 
 Fenóis 
Flúor (em F) 
2.4.1.3 Características físicas 
Cor – é devida à existência de substâncias dissolvidas. Dessa forma, a cor é medida em 
mg/l. É determinada por comparação com soluções padrões. A comparação é feita por 
discos coloridos. 
Turbidez – também é medida por comparação com soluções padrões. É expresso também 
em mg/l. Os aparelhos utilizados são baseados no processo de nefelometria, que medem por 
meio de uma célula fotoelétrica. 
Sabor e odor – não existem padrões para comparação. A avaliação é pessoal, sendo 
desejável que a água não tenha sabor e odor. 
2.4.1.4 Características biológicas 
- Dentre os organismos vivos de maior interesse em relação ao abastecimento de água 
pode-se citar: 
Vegetais: algas, bactérias; 
Animais: protozoários, vermes, larvas, crustáceos; 
Vírus. 
- As características biológicas são avaliadas através de exames bacteriológicos e 
hidrobiológicos. Nos exames bacteriológicos normalmente se pesquisa o seguinte: 
  Contagem do número total de bactérias; 
  Pesquisa de bactérias do grupo coliforme  serve de indicação do grau de 
contaminação. Essas bactérias estão presentes nos organismos dos animais superiores. 
Qualidade da água 
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2-5 
Não são causadoras de doenças, porém a sua presença na água é considerada como 
suspeita de estar contaminada. 
 Sua determinação se faz pela técnica de contagem através de exame microscópico; os 
resultados são expressos em “número mais provável (NMP)” existente em 100 ml de 
água da amostra. 
  Exame biológico das águas  feito em microscópio e inclui a contagem e identificação 
dos organismos. Não é exame de rotina. 
2.4.2 Padrões de potabilidade 
- Para cada tipo de uso (doméstico, industrial, etc.)  a água deverá ter sua qualidade 
caracterizada pelos valores dos parâmetros descritos anteriormente. 
- Padrões de potabilidade  quantidades limites dos diversos elementos, que podem ser 
tolerados nas águas de abastecimento. 
2.4.3 Controle de qualidade da água 
- Proteção de mananciais, controle do uso do solo, proteção contra água de enxurradas, 
etc. 
- Monitoramento da qualidade da água através de coleta de amostras, suas análises e 
comparação dos resultadoscom os padrões de qualidade. 
- Inspeção em todas as partes do sistema; 
- Estação de tratamento  tem como objetivo a modificação das características da água 
bruta de maneira a torná-la potável. 
- Existem diversos processos de tratamento de acordo com as características da água 
bruta. 
- Processo convencional  deve ser utilizado para águas turvas e/ou coloridas  consiste 
em decantação acelerada por um processo de floculação e precedida por filtração. 
- A desinfecção da água com cloro é obrigatória em qualquer caso, mesmo que não haja 
necessidade de nenhum tratamento. 
- Estação convencional  reduz a cor, turbidez e ferro; os microorganismos são 
eliminados pela cloração, desde que a água efluente tenha baixa turbidez (< 1 mg/l). 
- Para garantir a ausência de vírus  a turbidez deve ser menor que 0,1 mg/l. 
Sistema de abastecimento de água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
3-1 
3 SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
3.1 Definição 
O sistema de abastecimento de água representa o conjunto de obras, equipamentos e 
serviços destinados ao abastecimento de água potável de uma comunidade para fins de 
consumo doméstico, serviços públicos, consumo industrial e outros usos. 
3.2 Órgãos Constitutivos 
- Manancial – fonte onde se retira a água (poços, rios regularizados ou não, represas, etc.); 
- Captação – conjunto de equipamentos e instalações de tomada d’água; 
- Adução – transporte de água bruta e/ou água tratada; 
- Estações elevatórias ou de recalque – instalações de bombeamento destinadas a 
transportar água a pontos mais distantes ou mais elevados ou para aumentar a vazão de 
linhas adutoras; 
- Tratamento – melhoria das características qualitativas da água dos pontos de vista físico, 
químico, bacteriológico para fins de consumo. Todo esse processo é realizado nas 
chamadas ETA’s – Estação de Tratamento de Água; 
- Reservação – armazenamento da água para atender a diversos propósitos, como variação 
de consumo e a manutenção da pressão mínima na rede de distribuição; 
- Rede de distribuição – condução da água para os edifícios, residências, indústrias, etc., 
por meio de tubulação instaladas nas vias públicas. 
3.3 Esquemas gerais de um sistema de abastecimento de água 
As figuras 3.1 a 3.3 a seguir mostram algumas configurações de sistemas de 
abastecimento de água. 
 
Figura 3.1 – Esquema geral de um sistema de água (em planta). 
Sistema de abastecimento de água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
3-2 
 
Figura 3.2 – Esquema de um sistema de água em perfil. 
 
Figura 3.3 - Esquema de um sistema de água perfil para uma cidade plana. 
3.4 Projetos de Sistemas de Água 
3.4.1 Etapas de um projeto 
a. Estudo preliminar, na qual é feita a concepção do sistema; 
b. Projeto Técnico, na qual é feito o dimensionamento do sistema e a elaboração dos 
desenhos básicos; 
c. Projeto Executivo, na qual são feitos os projetos complementares, como arquitetura, 
estrutura, eletricidade, etc. 
3.4.2 Atividades necessárias ao desenvolvimento de um projeto de sistema de água 
Estudo Preliminar 
a. Levantamento de dados 
- Topográficos e cartográficos; 
- Sócio-econômicos; 
- Consumo de água; 
- Sistema existente; 
- Hidrológicos e hidrogeológicos; 
- Energia elétrica. 
b. Estudos demográficos; 
d. Parâmetros de consumo; 
e. Cálculo das demandas; 
Sistema de abastecimento de água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
3-3 
f. Diagnóstico do sistema existente; 
g. Disponibilidades hídricas; 
h. Concepção dos esquemas alternativos; 
i. Dimensionamento dos esquemas alternativos; 
j. Estudos econômicos e seleção de alternativas. 
Na fase “estudo preliminar” é feito o estudo das soluções alternativas e selecionadas as 
alternativas mais interessantes. 
As alternativas selecionadas são pré-dimensionadas e estudadas economicamente; é 
adotada como solução final a alternativa que propicia o menor custo. 
3.4.3 Alcance e etapas de projeto 
Alcance: 20 anos 
Etapas: 2 de 10 anos mais comum no Brasil 
Costuma-se descontar 1 ou 2 anos para execução do projeto e obtenção do financiamento. 
Ex.: 2001 (Projeto + financiamento) 
 2002: Início do plano 
 2012: Fim da 1ª etapa e início da 2ª 
 2022: Fim do plano. 
 
Consumo de Água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
4-1 
4 CONSUMO DE ÁGUA 
4.1 Estudo Populacional 
Finalidades do estudo populacional: 
- Fazer a projeção da população para o horizonte de projeto adotado; 
- Determinar as áreas de densidade demográfica homogênea. 
Métodos mais utilizados para o cálculo da população 
a. Método aritmético 
É representado pela seguinte equação: 
P = P0 + r ( t – t0 ) (4.1) 
onde r = razão de crescimento no intervalo ( t – t0 ). 
- Este método pressupõe taxa de crescimento constante; 
- Pode-se calcular as razões para vários intervalos ou ainda fazer ajustes matemáticos; 
- Representação gráfica – reta no papel milimetrado. 
 
Figura 4.1 – Crescimento aritmético. 
Exemplo: cidade de Santos (população fixa) 
1940 ............... 155.985 
1950 ............... 198.405 
1960 ............... 262.048 
1970 ............... 341.070 
Taxa de crescimento no intervalo 1940-1950: 
hab/ano 1,242.4
10
984.155405.198


r
 
Consumo de Água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
4-2 
Para o intervalo 1950-1960: r = 6.364,3 hab./ano 
Para o intervalo 1960-1970: r = 7.926,9 hab./ano 
Se adotar a razão do intervalo 1960-1970, a população estimada para o ano 2000 seria 
P = 341.070 + 30 x 7.926,9 = 578.877 hab. 
Outra forma de fazer a projeção da população pelo método analítico é através de reta 
ajustada analiticamente a partir de dados conhecidos. 
A equação de uma reta é dada por: 
y = a.x + b (4.2) 
onde a e b são parâmetros determinados a partir dos pares de pontos (x, y). No presente 
caso, x é o ano e y é a população. 
 Aplicando o método dos mínimos quadrados, pode-se obter os valores de a e b da 
seguinte forma: 







n
i
i
n
i
ii
xnx
yxnyx
a
1
22
1
.
..
 (4.3) 
xayb .
 (4.4) 
 Ajuste de reta com os dados da cidade de Santos: 
 Pop. x 10
3
 (y) Ano (x) xi.yi xi
2
 
 155,985 
198,405 
262,048 
341,070 
1940 
1950 
1960 
1970 
302.610,90 
386.889,75 
513.614,08 
671.907,90 
3.763.600 
3.802.500 
3.841.600 
3.880.900 
 Soma 957,508 7820 1.875.022,63 15.288.600 
 Média 239,377 1955 
 
 
189,6
19554600.288.15
377,2391955463,022.875.1
2



a
 
 b = 239,377 – 6,189 x 1955 = -11.860 
 Desta forma, resulta a equação y = 6,189.x – 11.860. 
Extrapolação gráfica dessa curva: 
1980 ............... 394.220 
1990 ............... 456.110 
2000 ............... 518.000 
Consumo de Água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
4-3 
y = 6,189x - 11860
R
2
 = 0,9827
0
100
200
300
400
500
600
1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Tempo (ano)
Po
pu
la
çã
o 
(h
ab
. x
 1
0^
3)
 
Figura 4.2 – Projeção de população pelo método aritmético. 
b. Método geométrico 
O método é representado pela seguinte equação: 
)(
0
0ttqPP
(4.5) 
onde q = taxa de crescimento no intervalo ( t – t0 ). 
Considerações sobre o método: 
- O crescimento é constante; 
- O crescimento anual é mais rápido do que o método aritmético (exponencial); 
- Representação gráfica – curva exponencial. (no papel monolog é expressa em reta). 
 
Figura 4.3 – Crescimento geométrico. 
No exemplo de Santos, tomando o intervalo 1960-1970: 
301,1
070.262
070.34110 q
 
Consumo de Água 
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4-4 
1,027 301,110  qq
 
Utilizando esta taxa, têm-se as seguintes projeções: 
1980 ............... 445.193 
1990 ............... 581.102 
2000 ............... 758.502 
c. Método da Curva Logística 
O Método da Curva Logística é aplicado para ambientes confinados com limites 
definidos. Como exemplo temos a cidade de Santos, onde praticamente não há mais espaço 
para o seu crescimento. 
A curva logística é representada pela seguinte equação: 
tbae
K
P


1
 (4.6) 
onde: P é a população para o ano t; 
 t é o ano desejado menos t0; 
 e é a base do logaritmo neperiano (e = 2,7183); 
 K é o limite superior para a população P da área (valor da população de saturação da 
área); 
b é a razão de crescimento da população; 
a é um valor tal que para t = a/b há uma inflexão na curva. 





 

0
0ln
P
PK
a
 ou 





 

0
0log
4343,0
1
P
PK
a
 









)(
)(
ln
1
10
01
PKP
PKP
d
b
 ou 











)(
)(
log
4343,0
1
10
01
PKP
PKP
d
b
 
onde d é o intervalo de tempo entre t0 e t1. 
A curva típica do método logístico está mostrada na Figura 4.4 abaixo. 
 
Figura 4.4 – Crescimento logístico. 
Consumo de Água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
4-5 
- Condições de aplicabilidade de uma curva logística: 
I. São conhecidas três populações P0, P1 e P2 correspondentes às datas t0 , t1 e t2 ; 
II. Os 3 pontos são equidistantes cronologicamente 
to = 0 ; t1 = d ; t2 = 2d 
III.  
2
120
20
2
12102
PPP
PPPPPP
K



 onde 
2
110 PPP 
 
Exemplo de aplicação aos dados de Santos: 
P0 = 198.405 - t0 = 1950 
P1 = 262.048 - t1 = 1960 d = 10 anos 
P2 = 341.317 - t2 = 1970 
- Verificação da aplicabilidade: 
2
120 PPP 
 
P0.P2 = 198.405 x 341.317 = 67.718.999.385 
P1
2
 = 262.0482 = 68.669.154.304 
Portanto, a fórmula é aplicável. 
- Cálculo dos elementos da equação: 
K = 1.653.411 hab. 
a = 1,993 
b = 0,0323 
A equação fica: 
 tP 

0323,0993,1718,21
411.653.1 
Valores das populações estimadas: 
1980 (t = 30) ............... 436.912 
1990 (t = 40) ............... 548.255 
2000 (t = 50) ............... 672.292 
- Ponto de inflexão: 
Ocorre para 
anos 62
0323,0
993,1

b
a
t
 
Ponto de inflexão = 1950 + 62 = 2012 onde P2012 = 826.706 hab. 
Observação: 
Colocou-se também no gráfico da Figura 4.5, a curva para população total (fixa + 
flutuante). 
a. População flutuante – é a população que se estabelece em núcleo urbano por curto 
período de tempo, ocupando os edifícios de uso ocasional, hotéis, pensões, camping, 
etc. É significativa no caso de estâncias climáticas, balneárias e hidrominerais. 
Consumo de Água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
4-6 
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040
Tempo (ano)
Po
pu
la
çã
o 
(h
ab
. x
 1
0^
3)
População fixa urbana
População fixa urbana +
flutuante
 
Figura 4.5 – Projeção de população pelo método logístico. 
b. Dados censitários do IBGE (março/1981) para Santos: população fixa de 416.783 hab. 
Vê-se, portanto, que os dois últimos critérios se aproximam mais deste valor. 
A prazo maior, o método logístico é mais confiável para Santos, pois esta cidade está 
saturada, crescendo apenas na vertical. 
4.3 Vazões de Projeto 
a) Consumo “per capita” 
populaçãodias 365
populaçãoà odistribuíd anual Volume

q
 
O valor de q varia de 100 a 250 l/hab.dia. Em geral, adota-se no projeto q = 200 
l/hab.dia. 
b) Coeficiente de reforço 
- Coeficiente do dia de maior consumo (K1) 
ano do médio consumo
ano do diário consumomaior 
1 K
 
K1 varia de 1,0 a 2,0  normalmente adota-se K1 = 1,20 
 
Consumo de Água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
4-7 
 
Figura 4.6 – Variação de consumo no ano. 
- Coeficiente da hora de maior consumo (K2) 
ano do médio horário consumo
dia do horário consumomaior 
2 K
 
K2 varia de 1,5 a 3,0  normalmente adota-se K2 = 1,50 
 
Figura 4.7 – Variação de consumo diária. 
c) População abastecível 
A população abastecível é diferente da população total, pois há parcela que não usufrui 
dos benefícios de serviços públicos urbanos. 
Pop. abastecível = 90  98% da pop. total 
d) Exemplo de estimativa de vazões 
 
 
Consumo de Água 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
4-8 
Dados: 
- População total para 20 anos: 56.250 hab. 
- População abastecível: 90% 
- K1 = 1,20 ; K2 = 1,50 
- q = 200 l/dia.hab. 
- Consumo médio regularizado industrial: 2.160 m3/dia 
- Água para lavagem dos filtros: 4% do volume tratado. 
I. Cálculo das vazões nos trechos A, B, C, D e E 
 População abastecível: 0,9 x pop. total = 0,9 x 56.250 = 50.625 hab. 
 
l/s 2,117
400.86
625.50200


mQ
 
 Qmax.horária = K1.K2.Qm = 1,2 x 1,5 x 117,2 = 211,0 l/s 
 Vazão no trecho E 
QE = K1.K2.Qm = 1,2 x 1,5 x 117,2 = 211,0 l/s 
 Vazão no trecho D 
l/s 251000
400.86
160.2
DQ
 
 Vazão no trecho C 
QC = QE + QD = 211,0 + 25,0 = 236,0 l/s 
 Vazão no trecho B 
QB = K1.Qm + QD = 1,2 x 117,2 + 25,0 = 165,6 l/s 
 Vazão no trecho A 
QA – 0,04. QA = QB  
l/s 172
96,0
 BA
Q
Q
 
II. Considerando funcionamento das bombas de apenas 16 horas/ dia 
l/s 258172
16
24' AQ
 
l/s 4,2486,165
16
24' BQ
 
Mananciais e Captação 5-1 
5 MANANCIAIS E CAPTAÇÃO 
5.1 Introdução 
A quantidade de água existente no planeta mais facilmente utilizável para o consumo do 
homem é muito pequena. 
Por esse motivo, a preservação dos recursos hídricos é essencial para a garantia da qualidade 
da água consumida pelas populações. 
A Terra possui 1,36 x 10
18
 m
3
 de água, distribuídos da seguinte forma: 
- água do mar .........................97,0% 
- calotas polares ou geleiras......2,2% 
- água doce................................0,8%  água subterrânea.....97,0% 
 água superficial.........3,0% 
Figura 5.1 
Mananciais são toda fonte de água, superficiais ou subterrâneos, de onde é retirada a água 
para abastecimento. 
5.2 Tipos de Mananciais 
Os mananciais disponíveis podem ser divididos nos três grandes grupos explicados abaixo: 
Figura 5.2 
 
Mananciais e Captação 5-2 
 Manancial Superficial 
É toda parte de um manancial que escoa na superfície terrestre, compreendendo os córregos, 
ribeirões, rios, lagos e reservatórios artificiais. 
 Manancial Subterrâneo 
É a parte do manancial que se encontra totalmente abaixo da superfície terrestre, 
compreendendo os lençóis freáticoe profundo, tendo sua captação feita através de poços 
rasos ou profundos, galerias de infiltração ou pelo aproveitamento das nascentes. 
 Água de Chuvas 
Pode ser utilizada como manancial abastecedor, sendo armazenada em cacimbas ou 
cisternas. As cacimbas são reservatórios que acumulam água da chuva captada nos telhados 
dos prédios, ou a que escoa pelo terreno. 
5.3 Escolha de um manancial 
A escolha do manancial se constitui na decisão mais importante na implantação de um 
sistema de abastecimento de água, seja ele de caráter individual ou coletivo. 
Havendo mais de uma opção, sua definição deverá levar em conta, além da pré-disposição 
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, incluem águas subterrâneas não sujeitas 
a qualquer possibilidade de contaminação; 
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 desinfecção. 
5.4 Formas de Captação da 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); 
Mananciais e Captação 5-3 
 poço escavado (lençol freático); 
 poço tubular profundo (lençol subterrâneo); 
 tomada direta de rios, lagos e açudes (mananciais de superfície). 
 
Figura 5.3 – Formas de captação. 
5.4.1 Água de Chuva 
A água de chuva pode ser armazenada em cisternas, que são pequenos reservatórios 
individuais. A cisterna tem sua aplicação em áreas de grande pluviosidade, ou em casos 
extremos, em áreas de seca onde se procura acumular a água da época chuvosa para a época 
de estiagem com o propósito de garantir, pelo menos, a água para beber. 
A cisterna consiste em um reservatório protegido, que acumula a água da chuva captada da 
superfície dos telhados das edificações. 
A água que cai no telhado vem ter às calhas, e destas, aos condutores verticais e, finalmente, 
ao reservatório. Os reservatórios mais simples são os de tambor, de cimento amianto e os de 
plástico. 
Deve-se abandonar as águas das primeiras chuvas, pois lavam os telhados onde se 
depositam a sujeira proveniente de pássaros, de animais e a poeira. A cisterna deve sofrer 
desinfecção antes do uso. A água armazenada, quando for usada para fins domésticos, deve 
ser previamente fervida ou clorada. 
Cálculo de Um Sistema de Captação de Água de Chuva 
Quantidade de água para as necessidades mínimas de uma família com cinco pessoas: 
- consumo diário: 22 litros/pessoa x 5 pessoas = 110 litros; 
- consumo mensal: 110 litros/dia x 30 dias = 3.300 litros; 
Mananciais e Captação 5-4 
- consumo anual: 3.300 litros/mês x 12 meses = 39.600 litros. 
 
Figura 5.4 – Corte de uma cisterna bem projetada. 
Capacidade da Cisterna 
Para se obter a capacidade da cisterna, deve-se considerar somente o consumo durante o 
período de estiagem. Assim, se a previsão for de 6 meses sem chuva, deveremos ter a 
seguinte capacidade de reservação: 
3.300 litros/mês x 6 meses = 19.800 litros. 
Superfície de Coleta 
Para se determinar a área da superfície de coleta, deve-se conhecer a precipitação 
pluviométrica anual da região, medida em mm. 
Mananciais e Captação 5-5 
Considerando uma residência com área da projeção horizontal do telhado igual a 40 m
2
 e 
precipitação pluviométrica anual igual a 800 mm, poderemos captar a seguinte quantidade 
de água. 
40m
2
 x 0,8m (800mm) = 32m
3
 = 32.000 litros/ano. 
Considerando ainda um coeficiente de aproveitamento, para os casos de telhado, igual a 
0,80, já que nem toda área pode ser aproveitada, a quantidade máxima de água a ser captada 
será de: 
32.000 litros x 0,8 = 25.600 litros/ano, 
suficiente para suprir a cisterna dimensionada neste exemplo. 
5.4.2 Caixa de Tomada - Fonte de Encosta 
O aproveitamento da água de encosta é realizado através da captação em caixa de tomada. 
Para prevenir a poluição da água essa caixa deve ter as paredes impermeabilizadas, tampa, 
canaletas para afastamento das águas de chuvas, bomba para retirada da água, ser 
convenientemente afastada de currais, pocilgas, fossas e ter sua área protegida por uma 
cerca. 
 
Figura 5.5 – Caixa de tomada – fonte de encosta. 
A caixa deve ter, além das proteções citadas: 
a) um ladrão telado; 
b) um cano de descarga de fundo provido de registro, para limpeza; 
c) uma abertura de 0,80 x 0,80m na tampa, que permita a entrada de um homem para fazer 
a limpeza. Essa abertura deve ser coberta com outra tampa e selada de preferência com 
argamassa fraca. Quando se constrói a proteção da fonte, deve-se ter o cuidado de 
aproveitar adequadamente as nascentes. 
O fundo da caixa deve ter uma camada de pedra britada grossa para diminuir a entrada de 
areia. 
Mananciais e Captação 5-6 
Depois de protegida, a fonte deve ser desinfetada; a técnica é a mesma utilizada para poços, 
fontes ou caixas d’água. 
5.4.3 Galeria de Infiltração - Fonte de Fundo de Vale 
O aproveitamento da fonte de fundo de vale é conseguido por meio de um sistema de 
drenagem subsuperficial sendo, em certos casos, possível usar a técnica de poço raso para a 
captação da água. 
Normalmente, a captação é feita por um sistema de drenos que termina em um coletor 
central e deste vai a um poço. 
A construção e a proteção do poço coletor são feitas obedecendo-se aos mesmos requisitos 
usados para o poço raso ou fonte de encosta. 
Os drenos podem ser feitos de pedra, bambu, manilhas de concreto ou cerâmica e de tubos 
de PVC perfurados. 
A duração dos drenos de concreto depende da composição do terreno; terrenos ácidos 
corroem os tubos de concreto não protegidos. 
Os mais duráveis são os de manilha vidrada e os de PVC. Os diâmetros mais empregados 
são os de 10 a 20cm; excepcionalmente, empregam-se os de 30cm. 
Para captar mais água, é preferível estender a rede em vez de aumentar os diâmetros. 
Os drenos devem ser colocados nos fundos de valas abertas no terreno. As valas devem ter 
fundo liso, protegido por camada de cascalho, e a inclinação deve ser uniforme. 
A profundidade mínima das valas deve ser de 1,20m; declividade mínima de 0,25m por 
100m, declividade máxima 3,0m por 100m. 
Os drenos principais devem ter sempre declividade superior aos drenos laterais ou 
secundários: declividade mínima 0,5m por 100m (0,5%). 
Figura 5.6 – Galeria de infiltração. Figura 5.7 – Fonte de fundo de vale. 
5.4.4 Poços Escavados 
Também conhecidos como poços rasos ou freáticos, com diâmetro mínimo de 90 
centímetros, são destinados tanto ao abastecimento individual como coletivo. 
Mananciais e Captação 5-7 
Esta solução permite o aproveitamento da água do lençol freático, atuandogeralmente, entre 
10 a 20 metros de profundidade, podendo obter de dois a três mil litros de água por dia. 
Um exemplo de poço raso, de técnica mais apurada, é o poço tipo amazonas. 
 
Figura 5.8 – Poço raso (Fonte: Barros et al., 1995). 
 Locação 
Em primeiro lugar, a construção do poço só será viável se houver indícios de água 
subterrânea na área pretendida e possibilidade de ser atingido o lençol. 
As referidas condições poderão ser determinadas por meio de métodos científicos e 
emprego de tecnologia apropriada. Na área rural, bons resultados serão obtidos através de 
algumas indicações de ordem prática aliadas à experiência dos moradores da área. 
Por exemplo: 
- verificar se há poços escavados na área, sua profundidade, quantidade e características 
da água fornecida; 
- ouvir a opinião dos moradores vizinhos e do poceiro local sobre o tipo de solo, 
profundidade do lençol, variação da quantidade de água nas épocas de seca e de chuva; 
- em terrenos fáceis de perfurar, como os argilosos e os arenosos, pode-se recorrer à 
sondagem; 
- para isso, utilizam-se trados de pequeno diâmetro (50 a 150mm); 
- convém observar que as águas subterrâneas normalmente correm em direção aos rios e 
lagos e perpendicularmente a eles. Geralmente seguem a mesma disposição da 
topografia do terreno. 
Mananciais e Captação 5-8 
- certos vegetais seguem o rastro da água e são indicadores de mananciais subterrâneos 
(ex: carnaúba); 
- a escolha do local para construção do poço deverá levar em conta os riscos de 
contaminação do lençol por possíveis focos localizados na área; 
- respeitar a distância mínima de 15 metros entre o poço e a fossa do tipo seca, e, de 45 
metros, para os demais focos de contaminação, como chiqueiros, estábulos, valões de 
esgoto, galerias de infiltração e outros; 
- construir o poço em nível mais alto que os focos de contaminação; 
- evitar os locais sujeitos a inundações. 
 Construção 
- A época adequada para escavação do poço é no período de estiagem; 
- Durante a construção, não se deve penetrar no interior do poço, sem ter meios de escape 
e sem a estabilidade das paredes; 
- A escavação poderá ser manual usando-se ferramentas comuns: picareta, cavadeira, 
enxadão ou trados; 
- O poço deverá ter o formato cilíndrico, com diâmetro mínimo de 90 centímetros; 
- A profundidade será a necessária para atingir o lençol freático, porém, não inferior a três 
metros, que é a altura mínima do revestimento de proteção; 
- Nos terrenos frágeis, é necessário revestir toda a parede do poço, a fim de evitar o seu 
desmoronamento. Uma boa técnica é fazer o revestimento com manilhões de concreto; 
- Em terrenos firmes, não sujeitos a desmoronamentos, dispensa-se o revestimento do 
poço. Mesmo assim, deverá ser feito, pelo menos, até três metros de altura, a fim de 
possibilitar a proteção sanitária. 
 Proteção 
A proteção do poço escavado tem a finalidade de dar segurança à sua estrutura e, 
principalmente, evitar a contaminação da água. 
Possíveis meios de contaminação do poço e as respectivas medidas de proteção: 
a) Infiltração de águas da superfície, através do terreno, atingindo a parede e o interior do 
poço. 
- proteção: impermeabilizar a parede até a altura mínima de três metros e construir 
plataforma (calçada) de concreto com 1 metro de largura, em volta da boca do poço; 
- durante a infiltração das águas de superfície no terreno, suas impurezas ficam retidas 
numa faixa do solo, a qual, para segurança dos poços, é indicada com três metros. Por 
essa razão, o revestimento impermeabilizado deve atingir esta cota. A construção da 
calçada em volta do poço visa a evitar lamaçal e impedir, também, a infiltração das 
águas de superfície na área. 
b) Escoamento de águas da superfície e enxurradas através da boca do poço, para seu 
interior. 
- proteção: construir uma caixa sobre a boca do poço, feita de concreto ou alvenaria de 
tijolos. A referida caixa poderá ser construída, fazendo-se o prolongamento externo da 
Mananciais e Captação 5-9 
parede de revestimento do poço. Deverá ter altura entre 50 e 80 cm, a partir da superfície 
do solo. 
c) Entrada de objetos contaminados, animais, papéis, etc, através da boca do poço. 
- proteção: fechar a caixa da boca do poço com cobertura de concreto ou de madeira, 
deixando abertura de inspeção com tampa de encaixe. 
 
Figura 5.10 – Poço construído adequadamente. 
 Retirada da Água 
 Bomba Hidráulica 
A retirada de água será feita através de bomba, pois permite manter o poço sempre fechado. 
Além disso, é de fácil operação e maior rendimento. 
Existem dois tipos de bomba: 
- hidráulica centrífuga submersa, com funcionamento a motor elétrico; 
- de embolo, com operação manual. 
Mananciais e Captação 5-10 
 
Figura 5.9 - Operação de Bomba Manual. 
 Desinfecção 
Após a construção das obras o poço deverá ser desinfetado. Só assim a água a ser fornecida 
estará em condições de uso. 
o Os agentes desinfetantes mais comumente usados são os compostos de cloro: 
- Hipoclorito de cálcio (superior a 65% de Cl2); 
- Cloreto de cal (cerca de 30% de Cl2); 
- Hipoclorito de sódio (cerca de 10% a 15% de Cl2); 
- Água sanitária (cerca de 2% a 2,5% de Cl2). 
o Quantidade de desinfetante a usar: 
- solução a 50 mg/l de Cl2 – tempo de contato 12 horas; 
- solução a 100 mg/l de Cl2 – tempo de contato 4 horas; 
- solução a 200 mg/l de Cl2 – tempo de contato 2 horas. 
o Técnica de desinfecção: 
- cubar o reservatório ou poço a ser desinfetado; 
- calcular o desinfetante a ser usado; 
- preparar a solução desinfetante a 5%, pesando o produto e despejando-o em água limpa. 
Agitar bem e depois deixar em repouso; 
Mananciais e Captação 5-11 
- desprezar a borra e derramar a solução no poço. 
o O cálculo do desinfetante é feito de acordo com o produto, o tempo de contato e a 
cubagem do poço: 
- Calcular a quantidade de cloro necessário por meio de regra de três. 
Exemplo: 2.000 litros de água e 12 horas de contato. 
1 litro de água -------------- 50 mg de Cl 
 2.000 l de água ------------- x mg de cloro; 
- A quantidade x de cloro encontra-se em diferentes proporções nos produtos. 
Exemplo: em cloreto de cal a 30%, logo: 
100 mg de cloreto ----------------- 30 mg de Cl 
y mg de cloreto --------------------x mg de Cl 
Agitar o mais possível e deixar a solução permanecer em contato com o poço o tempo 
necessário, de acordo com a dosagem, 2 - 4 - 12 horas. Findo o prazo, esgotar o poço até 
que nenhum cheiro ou gosto de cloro seja percebido na água. 
Se possível, confirmar o resultado da desinfecção pela análise bacteriológica antes de 
utilizar a água para bebida. 
Observação: 
- A desinfecção com solução forte de 100mg/l de Cl2 deve ser precedida de limpeza, com 
escovas, de todas as superfícies do poço, paredes, face interna da tampa, tubo de sucção; 
- As amostras para análise bacteriológica devem ser colhidas depois que as águas não 
apresentem mais nenhum odor ou sabor de cloro; 
- A desinfecção de um poço elimina a contaminação presente no momento, mas não tem 
ação sobre o lençol de água propriamente dito, cuja contaminação pode ocorrer antes, 
durante e depois da desinfecção do poço. 
EXERCÍCIO-EXEMPLO: Desinfecção de água de poço 
(Provão 2000): Um cliente seu adquiriu uma propriedade rural. Como não existia 
abastecimento de água no local, foi necessário cavar um poço freático. Quando as obras do 
poço ficaram concluídas, e antes de utilizar a água para consumo, o cliente resolveu fazer 
uma desinfecção da água do poço e solicitou os seus serviços, passando-lhe as seguintes 
informações: 
- diâmetro do poço = 2,0 m; 
- profundidade do poço = 9,0 m, abaixo do nível do terreno; 
- profundidadedo nível da água = 6,0 m, abaixo do nível do terreno. 
Pesquisando a bibliografia especializada, você resolveu que o produto indicado seria o 
cloro, sendo que: 
- a dosagem de cloro a ser aplicada deveria ser de 51 mg/l; 
- o produto comercial escolhido deveria apresentar 68% de cloro ativo; 
- o desinfetante deveria ser aplicado através de uma solução a 5%. 
Mananciais e Captação 5-12 
Considerando todo o exposto, responda, com os respectivos desenvolvimentos, às perguntas 
abaixo, apresentadas pelo seu cliente. 
a) Qual a quantidade necessária, em quilogramas (kg), do produto desinfetante que devo 
comprar ? 
b) Qual o volume, em litros (l), de solução desinfetante a ser aplicada no poço ? 
Dados/ Informações adicionais: 
- Massa específica do produto desinfetante:  = 1.000 kg/m3 
Solução: 
a) Quantidade de cloro ? 
Volume do poço: 
3
2
m 42903
4
02
,,
),(
V 


 = 9.420 l 
- produto comercial = 68% de cloro ativo  a dosagem do desinfetante deve ser de 
mg/l 75
680
51

,
 
- Quantidade de cloro necessário = 75 x 9.420 = 706.500 mg = 706,5 g = 0,7065 kg 
b) Volume da solução desinfetante ? 
 0,7065 kg a 5% 
- Como  = 1.000 kg/m3 = 1 kg/l  
1
70650
70650

l
kg
,
,
 ou 100% 
050
70650
,
l
kg
x
,

  
1314
050
70650
,
,
,
x 
  VS = 14,13 litros 
 Método Expedido para a Medida Aproximada da Vazão de um Poço 
o a vazão deve ser medida, de preferência, na época de estiagem; 
o o teste deve ser feito da seguinte maneira: 
- instala-se a bomba no poço. A mesma deverá ter um registro na saída para regular sua 
descarga; 
- bombeia-se durante um período mínimo de uma hora até que o nível da água, no poço, 
se estabilize, para uma vazão que, aproximadamente, se deseja obter do poço. Isso pode 
ser controlado regulando-se a abertura do registro de saída da bomba. Pela descarga da 
bomba pode-se ter uma idéia aproximada da vazão; 
- para medir, com maior precisão, a vazão do poço, para as condições acima mencionadas, 
basta cronometrar o tempo de enchimento de um recipiente de volume conhecido como, 
por exemplo, um tambor de 200 litros. 
Mananciais e Captação 5-13 
 Fórmula Práticas para Determinar a Vazão 
Quando o bombeamento for contínuo, a determinação da vazão poderá ser feita utilizando-
se as seguintes fórmulas: 
a) Tubo horizontal totalmente cheio 
Q = 0,24 A.L 
onde: 
Q - vazão em litros por minuto; 
A - área em da seção do tubo em cm
2
; Figura 5.11- Tubo horizontal totalmente cheio. 
L - distância em cm, determinada a partir de extremidade do tubo, pelo ponto em que a 
distância de 30 cm do jato de água encontra o nível superior do tubo. 
b) Tubo na posição vertical 
HDQ  206,2
 
onde: 
Q - vazão em litros por minuto; 
D - diâmetro em cm; 
H - altura da água em cm. 
 
 Figura 5.12 – Tubo vertical totalmente cheio. 
 Melhorias do Poço Raso Escavado 
A melhoria do poço raso pode ser obtida com limpeza, retirada de lama e areia, que 
propicia, também, um aumento de sua vazão. 
Outra medida que pode dar bom resultado é aprofundar o poço. 
Um recurso usado para evitar ou diminuir a entrada de areia na bomba é o filtro invertido, 
que consiste em depositar no fundo do poço diversas camadas de cascalho em ordem 
crescente de diâmetros, de baixo para cima. 
5.4.5 Poço Tubular Profundo 
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. 
Mananciais e Captação 5-14 
 
Figura 5.13 – Corte do terreno mostrando os lençóis de água. 
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 150 mm ou 200 mm, é determinado em função da vazão a ser 
extraída. Quanto à profundidade, esta pode variar de 60 a 300 metros ou mais, dependendo 
da profundidade em que se encontra o aqüífero. 
Os poços profundos são construídos por meio de perfuratrizes, que podem ser: 
De Percussão 
Mais simples, requerem menos conhecimento técnico; aplicam-se em qualquer tipo de 
terreno e em áreas de rocha mais dura; exigem muito pouca água durante a operação; 
Rotativas 
Exigem 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”. 
Mananciais e Captação 5-15 
Para a montagem do poço e dimensionamento do conjunto elevatório são necessárias 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 físico-
químicas da água, características da energia elétrica disponível, distância do poço ao 
ponto de abastecimento (reservatório por exemplo) e desnível geométrico. 
 
Figura 5.14 – Perfil padrão de um poço tubular profundo em região de rochas cristalinas. 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-1 
6 CAPTAÇÃO 
6.1 Introdução 
Entende-se por mananciais superficiais os cursos d´água (rios, córregos), os lagos e 
reservatórios. 
A escolha do manancial depende de: 
- localização; 
- condições sanitárias; 
- qualidade física química e bacteriológica; 
- vazão mínima (atender Q máxima diária do fim do plano); 
- variação do nível; 
- facilidade de captação (topografia, geologia e acesso). 
As obras de captação devem ser projetadas, tendo em vista: 
a. o seu funcionamento ininterrupto durante qualquer época do ano; 
b. permitir a retirada de água para o sistema de abastecimento em quantidade suficiente ao 
abastecimento e com melhor qualidade possível; 
c. permitir o acesso durante todo o tempo, para a operação e manutenção do sistema. 
Na maioria das vezes o manancial encontra-se em cota inferior à da cidade. Nesse 
caso, as obras de captação são associadas de obras de estação elevatória, devendo o seu 
projeto dar condições ao bom funcionamento das bombas. 
Basicamente, há 3 tipos de captação: 
a. em mananciaiscom pequena variação de nível d´água; 
b. em curso d´água com grande variação do nível d´água; 
c. em reservatórios de acumulação; como neste caso, há também grande variação do nível 
d´água, os itens b e c apresentam soluções semelhantes. 
6.2 Captação em cursos d´água com pequena variação de nível 
6.2.1 Partes constitutivas 
Quando a vazão a ser retirada é menor que a vazão mínima do manancial, a captação é 
feita a fio d´água. Quando existem períodos do ano em que essa vazão é maior, haverá 
necessidade de construir um reservatório de regularização. Neste caso, a vazão média do rio 
deve ser maior que a vazão a ser retirada. 
Os esquemas de instalação variam de acordo com as condições do rio, da variação do 
seu nível, topografia, etc. A figura 6.1 da página seguinte mostra um esquema típico de 
captação. 
 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-2 
 
 
Figura 6.1 – Esquema típico de uma captação de água. 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-3 
Descrição dos principais órgãos constituintes: 
a. Barragem de elevação de nível 
É uma barragem construída ao longo de toda a seção do curso d´água para manter o 
nível mínimo da água em cota tal que garanta a submergência adequada. É recomendada a 
barragem com altura mínima de 1m e com perfil tipo Creaguer, já que este tipo de barragem 
provoca pouca erosão. 
 
Figura 6.2 – Barragem de elevação de nível. 
O vertedor deve ser calculado para a vazão máxima do rio, estudada para um período 
de recorrência de 50 a 100 anos. 
2/32,2 HLQrio 
 (Fórmula de Francis) (6.1) 
onde L = largura do vertedor em m, H = altura da lâmina sobre o vertedor em m. 
Esquematicamente: 
Figura 6.3 
b. Tomada d´água 
É a estrutura ou dispositivo para a captação da água. Pode ser uma tubulação no curso 
d´água ou um canal que desvia a parte de água do rio para a captação. 
 
Figura 6.4 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-4 
Para o dimensionamento do canal, utilizar as seguintes equações: 
 continuidade  Q = V.A 
 Manning  
n
IR
V H
2/13/2 

 n concreto = 0,013 
c. Gradeamento 
 Objetivo: retenção de sólidos grosseiros em suspensão, que devem ser impedidos de 
entrar no sistema (folhas, galhos, peixes, répteis e outros). A figura 6.5 abaixo mostra uma 
grade de proteção do dispositivo de captação. 
 
Figura 6.5 – Grade de proteção na captação. 
 Classificação: 
 Quanto ao espaçamento: 
1. grossa - e = 3 a 10 cm; 
2. Média - e = 2 a 4 cm; 
3. Fina - e = 1 a 2 cm. 
 t e 
 Quanto às barras: 
1. grossa - (3/8 x 2) (3/8 x 2½) (½ x 1½) (½ x 2) 
2. média - (5/16 x 2) (3/8 x 1½) (3/8 x 2) 
3. fina - (¼ x 1½) (5/16 x 1½) (3/8 x 1½) 
 Instalação com inclinação de 90 a 45 com a horizontal 
 Limpeza manual ou mecanizada 
d. Caixa de areia 
Dispositivo para a retenção de areia em suspensão, que não devem seguir ao longo do 
sistema. A retenção da areia é feita em decantadores, que são estruturas onde a água passa 
com velocidade reduzida havendo um processo de sedimentação. 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-5 
e. Dispositivo de controle 
São comportas e válvulas que permitem controlar o fluxo da água e permitir a operação do 
sistema. 
f. Canais e tubulações de interligação 
 Ligam as diversas partes da captação. 
6.3 Captação em mananciais com grande variação de nível 
A tomada d´água é feita por torres de tomada, que possibilitam a retirada de água em 
diversas profundidades (figura 6.6). 
Em reservatórios, na superfície existe a possibilidade de formação de algas que 
conferem gosto e cheiro à água. Desta forma, a tomada deve ser sempre construída a uma 
certa profundidade, porém não muito próximo ao fundo, já que as camadas inferiores podem 
conter matéria orgânica em decomposição. Por esses motivos, nos reservatórios os 
dispositivos de tomada devem possibilitar a captação em diversas profundidades (figura 
6.7). 
 
Figura 6.6 – Tomada d’água em rios com grande variação de nível. 
 
Figura 6.7 – Tomada d’água em represas. 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-6 
6.4 Dimensionamento de Captações Superficiais 
6.4.1 Dimensionamento das grades 
 Condições de dimensionamento (PNB-589) 
  velocidades limites: 
 - no canal da tomada de água 
 Vmin = 0,30 m/s (para que não ocorra sedimentação) 
 - através das grades 
 Vmax = 0,60 m/s (para não ocorrer carreamento de material) 
 Dimensionamento 
  Seção útil: Su = n.e.H 
 onde Su – seção útil do escoamento; 
 H – lâmina líquida; 
 e – espaçamento; 
 n – número de espaço entre barras. 
Recomenda-se Hmín = 0,50 m 
Considerando-se: 
1. V = velocidade de passagem na grade ( V  0,60 m/s) 
2. Qf = vazão de bombeamento ou captação (final de plano) 
96,086400
1



qPK
Q f
 (6.2) 
3. Continuidade: Qf = Su.V 
 como Su = n.e.H, a equação acima fica Qf = n.e.H.V 
Ao instalar a barra a face menor deverá estar frente ao fluxo. 
 Largura útil na grade: LT = (n+1).t + n.e 
 onde t = espessura ou  da grade. 
 Perda de carga nas grades 
  Calcular considerando-se 50 % obstruída. 
 Dessa forma: 
u
f
S
Q
2V 
2
 V
S
Q uf
 
  A perda de carga pode ser calculada pela equação geral da perda de carga localizada: 
2
22
canalG
GG
VV
K


 (6.3) 
onde: G – perda de carga localizada nas grades; 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-7 
 KG – coeficiente de perda de carga localizada nas grades; 
 VG – velocidade de escoamento através das grades; 
 Vcanal – velocidade de escoamento no canal da tomada de água. 
 Em decorrência da perda de carga nas grades, haverá desnível entre as linhas d´água 
de montante e jusante, conforme pode ser visto na Figura 6.8. 
Figura 6.8 
Exemplo: Dimensionamento de uma grade. 
P = 50.000 hab. 
q = 200 l/hab./dia 
K1 = 1,2 
Perda na ETA = 4% 
l/s 7,144
96,0400.86
2,1200000.50



Q
 
gguf VHenVSQ 
 adotando-se: H = 0,50 m 
 e = 0,02 m 
 Vg = 0,60 m/s 
- Área de cada espaço: 0,50 x 0,02 = 0,01 m2 
- 
2m 24,0
60,0
1447,0

g
f
u
V
Q
S
 
- Número de espaços = 0,24/ 0,01  tem-se n = 24 espaços 
- para barra retangular 10 x 40 mm, tem-se: 
LT = (24 + 1) x 0,01 + 24 x 0,02 = 0,72 m > 0,60 m OK! 
- Se adotarmos Lcanal = 0,80 m 
 
m/s 0,30 m/s 36,0
50,080,0
1447,0



canal
f
canal
S
Q
V
 OK! 
- Número de grades: 
LT = 0,80 = (n + 1).t + n.e 
0,80 = (n + 1) x 0,01 + 26 x 0,02  n = 26 
 Su = n.e.H = 26 x 0,02 x 0,50 = 0,26 m
2
 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civilda FESP 
 
6-8 
 
 m/s 56,0
26,0
1447,0

u
grade
S
Q
V
 OK! 
- Para 50% obstruído: 
'gradeV
0,56 x 2 = 1,12 m/s 
- Perda de carga na grade: 
 
m 04,0
81,92
)36,0()12,1(
7,0
22



G
  h = 0,04 m 
6.4.2 Dimensionamento do Poço de Sucção 
6.4.2.1 Dimensões em planta 
Uma vez determinado o número de bombas necessário e o diâmetro das tubulações de 
sucção, as NB recomendam como dimensões mínimas as indicadas na figura 6.9. 
 
Poço de sucção em planta. 
 
Poço de sucção em corte. 
Figura 6.9 – Poço de sucção. 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-9 
6.4.2.2 Dimensões em corte 
A altura geométrica de sucção hs deve ser tal que: 
NPSHdisp. > NPSHreq. + folga recomendada pelo fabricante. 
Essa relação mostra que a posição do eixo das bombas e o nível mínimo da água são 
interdependentes. 
6.4.3 Cálculo da Cota do Nível d’água em Cada Parte da Captação 
Considerando a figura 6.1. 
Cota NA3 = cota NA4 + perdas de carga no percurso 3-4 (H3-4) 
Perdas de carga: 
a. Localizadas: 
g
V
K
2
2

 
onde K é o coeficiente de perda localizada e V é a velocidade do fluxo. A tabela abaixo 
mostra os valores usuais de K, aproximados: 
Tabela 6.1 – Valores de K para diferentes singularidades. 
Singualaridade K 
Redução excêntrica 0,4 
Curva de 90 0,3 
Registro de gaveta 0,3 
Válvula borboleta aberta 0,3 
Válvula de pé c/ crivo 2,0 
Entrada na tubulação 0,5 
Entrada no poço de sucção 1,0 
Saída da caixa de areia 1,0 
Comportas abertas 1,5 
 
- Perdas de carga através das grades: 
g
VV
K gg
2
2
2
2
1 
 
onde V1 é a velocidade através das grades 50% sujas; 
 V2 é a velocidade a montante das grades; 
 Kg é o coeficiente de perda de carga nas grades (Kg = 0,7). 
b. Ao longo das tubulações 
Quando as tubulações são extensas, a perda de carga distribuída pode ser calculada pela 
fórmula de Hazen-Williams: 
87,485,1
85,1
643,10
DC
Q
J


 e H = J x L 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-10 
onde J é a perda de carga unitária em m/m, Q é a vazão em m
3
/s, D é o diâmetro em m, L é 
o comprimento em m e C é o coeficiente de rugosidade de Hazen-Williams. 
As Normas Brasileiras sugerem a utilização da fórmula universal: 
g
V
D
L
fH
2
2

 
onde V é a velocidade em m/s, D é o diâmetro em m, L é o comprimento em m e f é o fator 
de atrito, que depende da rugosidade da tubulação, diâmetro e viscosidade cinemática do 
fluido. 
O cálculo dos níveis d’água é feito do poço de sucção para montante, até se chegar à 
cota mínima em que se deve ficar o nível d’água no manancial; por comparação com as 
cotas naturais do rio, pode-se verificar se há ou não necessidade da construção de barragem 
de nível. 
No caso de condutos livres, a perda de carga pode ser calculada pela fórmula de 
Manning: 
3/2
HRA
n
i
Q 
 e H = i x L 
onde Q é a vazão em m
3
/s, L é o comprimento em m, i é a declividade em m/m, A é a área 
da seção de escoamento em m
2
, RH é o raio hidráulico em m e n é o coeficiente de 
rugosidade de Manning. 
6.4.4 Dimensionamento da 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 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 deve 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. 
Para efeito do projeto, adotar o valor mínimo de 0,2 m
3
/dia e 0,8 m
3
/dia de máximo 
como taxa de sedimentação. 
Dimensionamento de Caixas de Areia: 
São dimensionadas para reter partículas de diâmetro  0,2 mm. 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-11 
Partículas   0,2 mm 100% de remoção 
Velocidade de sedimentação = 0,02 m/s dessas partículas 
 
Figura 6.10 – Caixa de areia. 
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 de 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, ou seja, 
H
V
L
V
t 
t
H
V e 
t
L
V SHSH 
 
Para partículas de areia de   0,2 mm: VH = 0,30 m/s e VS = 0,02 m/s 
HL
02,030,0

  L = 15 H 
Admitindo coeficiente de segurança de 50% para compensar efeitos de turbulência ou 
caminhos preferenciais da água por influência da distribuição de entrada, tem-se: L = 22,5 
H. 
 
 
 
 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-12 
Largura da caixa B 
Da equação da continuidade Q = S.V, tem-se: 
Q = B.H.V ou B = Q/H.V onde Q é a vazão final de projeto destinada a passar em cada 
câmara. 
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: 
 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 
Taxa de escoamento superficial (QS): 
LB
Q
QS


 600  QS  1.200 m
3
/ m
2
.dia 
Geralmente adota-se a lâmina mínima h e a largura B e verifica-se VH, L e taxa 
superficial QS. 
Exemplo de dimensionamento: 
Nº. de câmaras = 2; Q de cada câmara = 200 l/s 
Adota-se: H = 0,50 m 
Considera-se: VH = 0,30 m/s 
m 
VH
Q
B
H
33,1
30,050,0
200,0





 
Pela tabela, a profundidade pode ser até 4,0 m. 
Por conveniência B pode ser 1,5 a 2,0 m. 
Adotando-se B = 2,0 m, tem-se: 
m/s 
BH
Q
VS 20,0
250,0
200,0





 
Como 
H
V
L
V SH 
, tem-se: 
50,0
02,020,0

L
  L = 5,0 m x 1,5  L = 7,5 m 
Taxa superficial: 
diamm 
LB
Q
Q 3S 




 2/152.1
5,70,2
86400200,0 OK ! 
Adotando-se a taxa de sedimentação de 0,5 m
3
/dia com limpeza a cada 2 dias: 
Vacum = 0,5 x 2,0 = 1,0 m
3
 
Vacum = L x B x hacum = 7,5 x 2,0 x hacum  hacum = 0,07 m 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-13 
6.4.5 Exemplo de dimensionamento de captação superficial 
Dimensionar uma captação que tem esquema idêntico ao da figura 6.1 da apostila, 
considerando as seguintes condições: 
- Vazão de captação: 100 l/s; cota do NA mínimo: 98,00 m; do fundo: 97,00 m; largura do 
rio no NA mínimo: 9,0 m; vazão de enchente = 6,0 m
3
/s. 
- NPSH requerido pelas bombas: 4,5 m (adotar folga de 1,0 m); 
- Cota do terreno: 100,00 m; 
-Cota do eixo da bomba: 100,50 m; 
- Extensão da adutora por gravidade: 100 m; diâmetro da adutora: 250 mm; 
- Velocidade da água na tubulação de sucção da bomba: 1,5 m/s; extensão da tubulação de 
sucção: 7 m; diâmetro da tubulação: 300 mm; 
- Velocidade máxima na caixa de areia: 0,3 m/s; 
- Grade grossa: barra de 2,0 cm de largura; espaçamento: 10 cm; 
- Grade fina: barra de 1,0 cm de largura; espaçamento: 2,5 cm; 
- Caixa de areia com 2 câmaras, uma para 100 l/s; comportas quadradas a serem 
dimensionadas; 
- pa/ = 10,33 m; pv/ = 0,6 m; 
- rugosidade das tubulações: k = 0,15 mm; 
Solução: 
a. calcular a cota do NAmin no poço de sucção para o bom funcionamento da bomba, 
a partir daí, cota do eixo da bomba. 
NPSHdisp > NPSHreq + 1 m  NPSHdisp = 4,5 + 1 = 5,5 m 
NPSHdisp = pa/ - pv/ - hs - HS 
Cálculo a altura de sucção (hS): 
hS = pa/ - NPSHdisp - pv/ - HS 
Cálculo das perdas na sucção (HS): 
Perdas localizadas: 
g
V
K
2
2

  V = 1,5 m/s 
Singularidade K 
Entrada na tubulação 0,5 
Válvula de pé com crivo 2,0 
Curva de 90 0,3 
Redução excêntrica 0,4 
Total 3,2 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-14 
Perdas localizadas: 
m 37,0
81,92
)5,1(
2,3
2



 
Perdas distribuídas ao longo da tubulação: 
g
V
D
L
fH
2
2

 
Admitindo que o escoamento é turbulento rugoso: 
22
30071,3
15,0
log2
71,3
log2




























D
k
f
= 0,017 



81,92
)5,1(
3,0
7
017,0
2
H
 0,05 m 
Perda total na sucção: Hs = 0,37 + 0,05 = 0,42  HS = 0,42 m 
Altura de sucção: hs = 10,33 – 5,5 – 0,6 – 0,42 = 3,81  hs = 3,81 m no máximo. 
Cota do NA mínimo no poço de sucção: 
NAmin = 100,50 – 3,81 = 96,69 m (NA4) 
b. Perda de carga na adutora por gravidade 
- localizadas: 
Singularidades K 
Entrada na adutora 0,5 
Saída no poço de sucção 1,0 
Total 1,5 
m/s 04,2
)25,0(
10,044
22



 D
Q
V
 
m 32,0
81,92
)04,2(
5,1
2



 
- ao longo da tubulação pela fórmula universal: 














2
25071,3
15,0
log2f
 0,017 
m 44,1
81,92
)04,2(
25,0
100
017,0
2


H
 
- perda total: Ha = 1,44 + 0,32 = 1,76 m 
c. NA na saída da caixa de areia (NA3) 
NA3 = 96,69 + 1,76 = 98,45 m 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-15 
d. Comportas da caixa de areia 
Adotar V = 0,7 m/s; 
2m 143,0
7,0
1,0
A
 
O que vai dar 0,38 x 0,38  adotar 0,40 x 0,40 
m/s 63,0
40,040,0
10,0


V
 
Perda de carga na comporta: 



81,92
63,0
5,1
2
comp
0,03 m 
d. NA na caixa de areia (NA2) 
NA2 = 98,45 + 0,03 = 98,48 m 
e. NA a montante da caixa de areia (NA2A) 
 NA2A = 98,48 + 0,03 = 98,51 m 
f. Canal de acesso 
Como a extensão é pequena, a perda de carga nesse trecho é desprezível. A velocidade 
no canal deve ser suficientemente elevada para não haver deposição de areia (V  0,30 m/s). 
Velocidade adotada = 0,30 m/s 
Cálculo da área molhada: 
2m 33,0
30,0
1,0
A
 
Largura do canal: L = 0,60 m (adotada) 
Lâmina d’água: 
m 55,0
6,0
33,0
H
 
g. Perda de carga na grade fina 
Cálculo do número de grades e espaços: 
Espessura da barra = 0,01 m; espaçamento = 0,025 m 
L = (n + 1).t + n.e  0,6 = (n + 1) x 0,02 + n x 0,025  n = 17 
 Para a largura de 0,6 m resultarão 17 barras com 0,01 m de espessura, espaçadas de 
0,025 m. 
Área útil: Autil = 14 x 0,025 x 0,55 = 0,234 m
2 
Velocidade através das barras: 
m/s 43,0
234,0
10,0
GFV
; para a grade 50% suja, V2 = 0,43 x 2 
= 0,86 m/s 
Velocidade à montante das barras: V1 = 0,30 m/s (adotada) 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-16 
Perda de carga: 






81,92
)30,0()86,0(
7,0
2
222
1
2
2
g
VV
KGFGF
0,023 m 
Cota do NA à montante da grade fina: NAmon_GF = 98,51 m + 0,02 = 98,53 m 
h. Perda de carga na grade grossa 
Cálculo do número de grades e espaços: 
Espessura da barra = 0,02 m; espaçamento = 0,10 m 
L = (n+1).t + n.e  0,6 = (n +1) x 0,02 + n x 0,10  n = 5 
 Para a largura de 0,6 m resultarão 5 barras com 0,02 m de espessura, espaçadas de 0,10 
m. 
Área útil: Autil = 5 x 0,10 x 0,55 = 0,275 m
2 
Velocidade através das barras: 
m/s 36,0
275,0
1,0
GGV
; para a grade 50% suja V2 = 2 x 0,36 
= 0,72 m/s 
Velocidade à montante das barras: V1 = 0,30 m/s (adotada) 
Perda de carga: 






81,92
)30,0()72,0(
3,0
2
222
1
2
2
g
VV
KGGGG
0,01 m 
Cota do NA à montante da grade grossa: NAmon_GG = 98,53 m + 0,01 = 98,54 m (NA1) 
Como a cota do NA resultante é maior que o NA mínimo, haverá necessidade de 
pequena barragem de elevação de nível. Recomenda-se que essa elevação seja feita com 
folga, para a maior segurança. Sugere-se: 
hcrista = 98,54 + 0,10 – 97,0 = 1,64 m 
i. Altura da barragem 
Com a vazão de enchente (Q = 6,0 m
3
/s) e adotando a largura do vertedor igual a 8,0 
m, pode-se obter a sua altura aplicando a fórmula de Francis, dada por Q = 2,2.L.H
3/2
. 
6,0 = 2,2 x 8,0 x H
3/2
  
m 49,0
0,82,2
0,6 3
2







H
 
Deixando a borda livre (b) de 0,10 m, tem-se a altura da barragem necessária: 
hbarragem = hcrista + H + b = 1,64 + 0,49 + 0,10 = 2,23 m 
j. Dimensionamento da caixa de areia 
Deseja-se que a caixa de areia sedimente partículas com diâmetro igual ou maior a 0,2 
mm. A velocidade de sedimentação de uma partícula de areia com esse diâmetro é de 2 
cm/s. 
Velocidade na caixa de areia: V = 0,3 m/s (adotada) 
Largura da caixa: B = 0,8 m (adotada) 
Captação 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
6-17 
Q = V.A = V.B.H  
m 42,0
8,03,0
10,0





BV
Q
H
 
Admitindo que o tempo de percurso de partícula sólida na caixa é igual ao tempo de sua 
sedimentação, pode-se escrever: 
H
V
L
V SH 
  
42,0
02,03,0

L
  
m 3,6
02,0
42,03,0


L
 
Por segurança, adota-se 50% de folga  L’ = 6,3 x 1,5 = 9,45 m 
 
Instalação de Recalque 
Elaborado pelo Prof. Paulo T. Nakayama para o curso de Eng. Civil da FESP 
 
1 
7. INSTALAÇÃO DE RECALQUE 
7.1 Conceitos gerais 
Sistema de recalque é um conjunto de tubulações, acessórios, bombas e motores que 
permite transportar um fluido, de um ponto para outro, inclusive vencendo desníveis 
geométricos (da cota Z1 para Z2). 
 
Figura 7.1 – Esquema de uma instalação de recalque. 
Um sistema de recalque é composto, em geral, de três partes: 
a) Tubulação de sucção: constituída pela canalização que liga o reservatório inferior à 
bomba, incluindo os acessórios necessários como válvula de pé com crivo, registro, 
curvas, redução excêntrica, etc. 
b) Conjunto elevatório: constituído por uma ou mais bombas e respectivos motores; 
c) Tubulação de recalque: constituída pela canalização que liga a bomba ao reservatório 
superior, incluindo registros, válvula de retenção, curvas, etc. 
 
7.2 Altura manométrica (Hm)