Aula 8 Redes

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SANEAMENTO BÁSICO II 
- AULA 8- 
Prof. Eloá Cristina F. Pelegrino (eloa.pelegrino@unifran.edu.br) 
UNIFRAN – 2017 
8º Período – Curso de Engenharia Civil 
Rede de distribuição: 
Entende-se por rede de 
distribuição o conjunto de peças 
especiais destinadas a conduzir 
a água até os pontos de tomada 
das instalações prediais, ou os 
pontos de consumo público, 
sempre de forma contínua e 
segura. 
Introdução 
• É o componente de maior custo do sistema de 
abastecimento de água (50 a 75% do custo 
total) 
• As obras de captação, adução, tratamento e 
reservação possuem atenção ininterrupta 
• Deve-se dar atenção à qualidade da água e a 
perdas de água na rede de distribuição 
 
Rede de distribuição 
 Rede única – distribui água potável 
 Rede dupla – distribui água potável e 
água imprópria para beber (em casos de 
escassez de água de boa qualidade) 
Podem ser: 
Rede de distribuição 
 Canalização 
 Principal : 
- canalização tronco ou mestra 
- possui maior diâmetro 
- abastece a canalização secundária 
 
 Secundária: 
- tubulações de menor diâmetro 
- abastece diretamente os pontos de consumo 
Tipos de redes: 
 
Classificação de acordo com a disposição das 
canalizações principais e o sentido de 
escoamento nas tubulações secundárias 
 Ramificada 
 Malhada 
Mista 
Rede de distribuição 
É um sistema típico de cidades que apresentam 
desenvolvimento linear pronunciado. 
Rede Ramificada – Formato de 
Espinha de Peixe 
Reservatório 
Reservatório 
 
Os nós são pontos de derivação de 
vazão e/ou mudanças de diâmetro 
Rede Ramificada – Formato de 
Espinha de Peixe 
• Possui uma tubulação tronco alimentada por um reservatório ou 
estação elevatória 
• A distribuição da água é diretamente para os condutos 
secundários 
• É conhecido o sentido da vazão em qualquer trecho 
• Um acidente que interrompa o escoamento em uma tubulação 
compromete todo o abastecimento nas tubulações situadas a 
jusante 
• É recomendada somente em casos em que a topografia e os 
pontos a serem abastecidos não permitam o traçado como rede 
malhada 
 
Rede Malhada em Anel 
• Constituídas por tubulações principais que formam anéis ou 
blocos 
• Permite abastecer qualquer ponto do sistema por mais de um 
caminho 
• Flexibilidade em satisfazer a demanda e manutenção na rede 
com o mínimo de interrupção no fornecimento de água 
Rede Mista 
Tubulação tronco 
Tubulação secundária 
Adutora 
Reservatório de montante 
Reservatório 
Rede de distribuição 
Escoamento em sentido único do reservatório para a 
extremidade morta 
Tubulação principal (tronco) 
Tubulação secundária 
Adutora 
Reservatório de jusante 
Reservatório 
Rede de distribuição 
• Escoamento da adutora para reservatório, somente quando a 
demanda for igual ou menor que a média. 
• Caso a demanda supere a média, a rede é alimentada tanto 
pela adutora quanto pelo reservatório. 
 Ruas sem pavimentação; 
 Ruas com pavimentação menos onerosa; 
 Ruas de menor intensidade de trânsito; 
O traçado dos condutos deve considerar: 
Rede de distribuição 
 Proximidade de grandes consumidores; 
 Proximidade das áreas e de edifícios que 
devem ser protegidos contra incêndio. 
O traçado dos condutos deve considerar: 
Rede de distribuição 
Cálculo das Vazões 
onde: 
Q - Vazão máxima (l/s); 
P – População a ser abastecida; 
qm – Consumo per-capita (l /hab.dia); 
K1 - Coeficiente de máxima vazão diária; 
K2 – Coeficiente de máxima vazão horária; 
Q
q
L

Cálculo da vazão máxima de consumo: 
Cálculo da vazão por metro linear de rede: 
q- vazão por metro linear de rede (l/s x m); 
L – comprimento total da rede (m); 
Q - Vazão máxima, l/s. 
onde: 
86400
KKqP
Q 21m


 Planta baixa com curvas de nível de metro em 
metro 
 Locação dos lotes e áreas de expansão 
 Loteamentos aprovados ou previstos 
Topografia para Traçado da Rede 
 Indicação dos consumidores especiais e 
singulares; 
 
 Localização de estradas e dos outros obstáculos 
naturais que necessitarão de obras especiais de 
travessia ou locação; 
 
 Escala indicada 1: 2000 cidades médias e 
grandes (1: 5000). 
Topografia para Traçado da Rede 
A pressão estática máxima permitida em 
tubulações distribuidoras será de 50m.c.a. e 
a pressão dinâmica mínima será de 10m.c.a 
(NBR 12218- Projeto de rede de distribuição de 
água para abastecimento público ). 
Zonas de Pressão 
 75 mm população de projeto  5000 habitantes. 
 
 100mm população de projeto  5000 habitantes. 
 
 150mm abastecendo zonas comerciais ou zonas 
residenciais com densidade igual ou superior a 
150 hab/km2. 
Diâmetro das Tubulações Principais 
 O diâmetro interno mínimo  50 mm. 
 
 População<5000 hab. e quota per capita 
<100L.hab/dia admitido o uso de tubulação 
50 mm (NB - 594/77) 
Diâmetro das Tubulações Secundárias 
Velocidades mínimas e máximas (Limitações de velocidades): 
• Segurança e durabilidade das tubulações 
• Custo de implantação e de operação 
Baixas velocidades: 
• Favorecem a 
durabilidade (abrasão) 
• Facilitam o depósito de 
materiais existentes na 
água 
 
Velocidades altas: 
• Diminuem o diâmetro da tubulação 
e consequentemente o custo de 
aquisição e assentamento da 
tubulação 
• Causam aumento da perda de 
carga, aumentando os custos de 
energia elétrica nos 
bombeamentos 
• Causam ruído na tubulação 
• Favorecem o desgaste pela 
abrasão e cavitação de peças e 
válvulas, aumentando os custos de 
manutenção 
Velocidades 
Velocidades mínimas e 
máximas 
Para a NBR 12218: 
•Velocidade mínima: 0,6 m/s 
•Velocidade máxima: 3,5 m/s 
Analise Hidráulica 
D(mm) Vmáx Qmáx 
50 0,68 1,34 
60 0,69 1,95 
75 0,71 3,14 
100 0,75 5,89 
125 0,79 9,69 
150 0,83 14,67 
200 0,90 28,27 
250 0,98 47,86 
300 1,05 74,22 
350 1,13 108,72 
400 1,20 150,80 
500 1,35 265,10 
Método de Hardy Cross 
Soma algébrica das vazões em cada 
nó é nula 
 
 
 
 
A soma algébrica das perdas de 
carga (partindo e chegando no mesmo 
nó) em qualquer circuito fechado 
(malhas ou anéis) é igual a zero. 
As equações devem satisfazer as 
condições básicas para equilíbrio do 
sistema: 
Convenciona-se, preliminarmente: 
NÓ: sentido do escoamento para o 
nó como positivo; 
ANEL: sentido do escoamento 
horário como positivo. 
0Q....QQQQ n321 
0H....HHHH n321 
Q1 Qd 
Q3 
Nó 
Q4 Q2 
04321  dQQQQQQ
A B 
C D Q4 
Q3 
Q1 
Q2 
QB 
QA 
QD 
QC 
03421  HHHHH
+ 
Método Hardy-Cross 
 
Em um circuito fechado (ou anel) qualquer, a soma algébrica das 
perdas de carga é nula, considerando-se: 
– positivas (+) as perdas de carga coincidentes e, 
– Negativas (-) as perdas de carga contrárias à um referencial. 
 
 
 
 
 
 
 
– Transforma vazões por unidade de área em vazões pontuais. 
– Esse método destaca-se entre os métodos de aproximações 
sucessovas, por possibilitar o desenvolvimento manual 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
h1,Q1
R
h2,
Q2
h3,Q3
h4,
Q4 h1 + h2 - h3 - h4 = 0
Método de Hardy Cross 
Qa= vazão hipotética 
Q= correção de vazão 
QQQ a 
  0
Q
Q
1KQQQaKKQH
n
a
n
a
nn 




 
 
Método de Hardy Cross 
0...
Q
Q
!2
)1n(n
Q
Q
1KQ
aa
n
a 










 


   QKQnKQ 1nana





a
a
a
a
n
a
n
a
Q
H
n
H
Q/KQn
KQ
Q
(compensação das vazões ) 
Método de Hardy Cross - sequência 
1) Definem-se as diversas micro áreas a serem atendidas pelas malhas, calculam-
se as vazões a serem distribuídas em cada uma delas e concentra-se 
cada vazão em pontos estratégicos (nós) de cada malha, distando, no máximo, 
600m entre dois nós consecutivos; cada circuito fechado resultante é denominado 
de anel; 
2) Escolhe-se criteriosamente a posição do ponto morto (ponto onde só há 
afluência de água para o nó seja por qual for o trecho conectado a esse nó) e 
admite-se, com muito bom senso, as vazões que a ele afluem; 
3) Estabelece-se para cada anel um sentido de percurso; normalmente escolhe-se 
o sentido positivo como o análogo ao do movimento dos ponteiros de um relógio, 
de modo que ao se percorrer o anel, as vazões de mesmo sentido sejam 
consideradas positivas e as de sentido contrário negativas; 
4) Definem-se os diâmetros de todos os trechos (mínimo de 75mm) com base nos 
limites de velocidade e de carga disponíveis (valor tabelado); 
5) Com o diâmetro, a vazão, o material e a extensão de cada trecho calculam-se 
as perdas hidráulicas “hf”, de cada um deles, considerando-se o mesmo sinal da 
vazão; 
6) Somam-se as perdas de carga calculadas para todos os trechos do anel; 
7) Calcula-se a expressão ∆Qi = - (NOTA: não esquecer este sinal de negativo) 



a
a
a
Q
H
n
H
Q
Método de Hardy Cross - sequência 
onde "n" é um fator que depende da expressão que se tiver utilizando para cálculo 
desta perda, mais precisamente, é o expoente da incógnita da vazão, ou seja, n 
hazen-williams=1,85, n darcy = 2,0, etc. ∆Qi será, então, a correção de número "i" 
de vazão a ser efetuada (vazão e correção em litros por segundo); 
 
8) Após todas as vazões terem sido corrigidas caso qualquer uma das somatórias 
das perdas ou a correção das vazões ou ambas tenham sido superior, em valor 
absoluto, a unidade (1 mca e 1 l/s, respectivamente), isto é, colocando como 
expressão, 
 
 
 
os passos devem ser refeitos a partir do passo cinco com a última vazão corrigida 
efetuando-se, então, nova interação, até que esses limites sejam atingidos; 
 
OBS: Recomenda-se que se até a terceira interação os limites não tenham sido 
atingidos, reestude-se o dimensionamento desde o início e caso o problema não 
seja de erros grosseiros, estudem-se alterações, que poderão ser, pela ordem: 
• das vazões de chegada ao ponto morto; 
• de diâmetros; 
• correção do ponto morto; 
• na posição do reservatório; 
• nas áreas a serem abastecidas. 
Exemplo 
Calcular pelo método Hardy Cross e empregando a expressão de 
HazenWilliams (logo n = 1,85), a rede de distribuição esquematizada na 
figura a seguir. São conhecidos: C = 100, ∑hf≤ 0,50 mca e ∆Q ≤ 0,50 l/s. OBS: 
Exemplo com trechos superiores a 600m de extensão apenas por força 
enfática no trato acadêmico. 
Exemplo 
C= 100 n= 1,85 
Trecho 
 
 D L Qo hfo hfo/Qo ∆Qo Q1 hf1 hf1/Q1 ∆Q1 Q1 hf2 
(m) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) 
AB 2000 40 
BC 1000 20 
CD 2000 -30 
DA 1000 -60 
AR 300 120 
∑ 
∑Ho =0 , rede equilibrada, caso seja ≠ 0, calcula-se o ∆Qo (valor de correção) e soma-se, 
algebricamente, a vazão do trecho. 
Analise Hidráulica 
D(mm) Vmáx Qmáx 
50 0,68 1,34 
60 0,69 1,95 
75 0,71 3,14 
100 0,75 5,89 
125 0,79 9,69 
150 0,83 14,67 
200 0,90 28,27 
250 0,98 47,86 
300 1,05 74,22 
350 1,13 108,72 
400 1,20 150,80 
500 1,35 265,10 
Exemplo 
C= 100 n= 1,85 
Trecho 
 
 D L Qo hfo hfo/Qo ∆Qo Q1 hf1 hf1/Q1 ∆Q1 Q1 hf2 
(m) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) 
AB 0,25 2000 40 
BC 0,2 1000 20 
CD 0,25 2000 -30 
DA 0,3 1000 -60 
AR 0,4 300 120 
∑ 
∑Ho =0 , rede equilibrada, caso seja ≠ 0, calcula-se o ∆Qo (valor de correção) e soma-se, 
algebricamente, a vazão do trecho. 
Exemplo 
C= 100 n= 1,85 
Trecho 
 
 D L Qo hfo hfo/Qo ∆Qo Q1 hf1 hf1/Q1 ∆Q1 Q1 hf2 
(m) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) 
AB 0,25 2000 40 9,42 
BC 0,2 1000 20 3,87 
CD 0,25 2000 -30 -5,53 
DA 0,3 1000 -60 -4,10 
AR 0,4 300 120 
∑ 3,66 
∑Ho =0 , rede equilibrada, caso seja ≠ 0, calcula-se o ∆Qo (valor de correção) e soma-se, 
algebricamente, a vazão do trecho. 
Exemplo 
C= 100 n= 1,85 
Trecho 
 
 D L Qo hfo hfo/Qo ∆Qo Q1 hf1 hf1/Q1 ∆Q1 Q1 hf2 
(m) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) 
AB 0,25 2000 40 9,42 0,24 
BC 0,2 1000 20 3,87 0,19 
CD 0,25 2000 -30 -5,53 0,18 
DA 0,3 1000 -60 -4,10 0,07 
AR 0,4 300 120 
∑ 3,66 0,68 
∑Ho =0 , rede equilibrada, caso seja ≠ 0, calcula-se o ∆Qo (valor de correção) e soma-se, 
algebricamente, a vazão do trecho. 
Exemplo 
C= 100 n= 1,85 
Trecho 
 
 D L Qo hfo hfo/Qo ∆Qo Q1 hf1 hf1/Q1 ∆Q1 Q1 hf2 
(m) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) 
AB 0,25 2000 40 9,42 0,24 -2,90 
BC 0,2 1000 20 3,87 0,19 -2,90 
CD 0,25 2000 -30 -5,53 0,18 -2,90 
DA 0,3 1000 -60 -4,10 0,07 -2,90 
AR 0,4 300 120 
∑ 3,66 0,68 
∑Ho =0 , rede equilibrada, caso seja ≠ 0, calcula-se o ∆Qo (valor de correção) e soma-se, 
algebricamente, a vazão do trecho. 
Exemplo 
C= 100 n= 1,85 
Trecho 
 
 D L Qo hfo hfo/Qo ∆Qo Q1 hf1 hf1/Q1 ∆Q1 Q1 hf2 
(m) (m) (l/s) (m) (l/s) (l/s) (m) (l/s) (m) 
AB 0,25 2000 40 9,42 0,24 -2,90 37,10 
BC 0,2 1000 20 3,87 0,19 -2,90 17,10 
CD 0,25 2000 -30 -5,53 0,18 -2,90 -32,90 
DA 0,3 1000 -60 -4,10 0,07 -2,90 -62,90 
AR 0,4 300 120 
∑ 3,66 0,68 
∑Ho =0 , rede equilibrada, caso seja ≠ 0, calcula-se o ∆Qo (valor de correção) e soma-se, 
algebricamente, a vazão do trecho. 
Exemplo 
C= 100 n= 1,85 
Trecho 
 
 D L Qo hfo hfo/Qo ∆Qo Q1 hf1 hf1/Q1 ∆Q1 Q2 hf2 
(m) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) (l/s) (m) 
AB 0,25 2000 40 9,42 0,24 -2,90 37,10 8,19 0,22 
-
0,045 37,06 8,18 
BC 0,2 1000 20 3,87 0,19 -2,90 17,10 2,90 0,17 
-
0,045 17,06 2,88 
CD 0,25 2000 -30 -5,53 0,18 -2,90 -32,90 -6,56 0,20 
-
0,045 -32,94 -6,58 
DA 0,3 1000 -60 -4,10 0,07 -2,90 -62,90 -4,48 0,07 
-
0,045 -62,94 -4,48 
AR 0,4 300 120 1,09 
∑ 3,66 0,68 0,06 0,66 0,00 
∑Ho =0 , rede equilibrada, caso seja ≠ 0, calcula-se o ∆Qo (valor de correção) e soma-se, 
algebricamente, a vazão do trecho. 
Figura-resposta 
A rede de água deve ficar sempre em nível superior 
à rede de esgoto, e, quanto à localização é comum 
localizar a rede de água em um terço da rua e a 
rede de esgoto em outro. 
Construção das Redes 
 O recobrimento das tubulações assentadas nas 
valas deve ser em camadas sucessivas de terra, 
de forma a absorver o impacto de cargas móveis. 
Construção das Redes 
 
 Registros de manobra; 
 Registros de descarga; 
 Ventosas; 
 Hidrantes; 
 Válvulas redutoras de pressão. 
Deve ser previsto a instalação de: 
Materiais Usualmente Empregados 
 PVC linha soldável; 
 PVC linha PBA e Vinilfer (DEFOFO); 
 Ferro Fundido Dúctil revestido internamente 
com argamassa de cimento e areia; 
 Aço; 
 Polietileno de Alta Densidade (PEAD); 
 Fibra de vidro. 
Ligações Domiciliares 
Rede de 
drenagem 
Ramal 
Predial 
Instalação 
Predial