Buscar

Aula 3 Instalacoes hidraulicas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 153 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 153 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 153 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

Instalações hidráulicas
PROF. Sérgio Ricardo Rodrigues de Medeiros
DISCIPLINA: Construção Civil e Obras Hidráulicas - ENR 5611
Universidade Federal de Santa Catarina
Centro de Ciências Agrárias
Departamento de Engenharia Rural
Instalações Hidráulicas
Captação
Armazenamento
Distribuição
 Processo de captação da água:
 Fontes de águas naturais:
Rios, barragens, poços artesianos e poços comuns.
 Fontes de águas artificiais:
Concessionária (Ex.:CASAN)
CONCEITOS FUNDAMENTAIS (RECORDAR) 
PERDA DE CARGA
A Força que aplica sobre uma área é igual a pressão
(P=F/A) -
Qual dos recipientes possui maior pressão sobre o
fundo?
PRINCÍPIO DOS VASOS COMUNICANTES
A pressão que água exerce sobre uma
superfície qualquer (no nosso caso, o
fundo e as paredes do copo) só
depende da altura do nível da água
até essa superfície. É o mesmo que
dizer: A pressão não depende do
volume de água contido em um tubo, e
sim da altura.
CONCLUSÃO
•Kgf/cm²;
•Pa = N/m²;
•M.c.a= metro de coluna d’água
RELAÇÃO
• 1 Kgf/cm²;
• 100.000 Pa = N/m²;
• 10 M.c.a.
MEDIDAS DE PRESSÃO
MEDIDAS DE PRESSÃO
PRESSÃO ESTÁTICA;
PRESSÃO DINÂMICA;
PRESSÃO DE SERVIÇO.
TIPOS DE PRESSÕES A SEREM COSIDERADAS
NAS INSTALAÇÕES PREDIAIS
Pressão da água quando ela está parada dentro da
tubulação. O seu valor é medido pela altura que existe
entre, por exemplo, o chuveiro e o nível da água no
reservatório superior.
PRESSÃO ESTÁTICA: 
NBR 5626 - 1998:
Pressão estática deve ser
menor que 40m.c.a.
1. PRESSÃO;
• Sobrepressão < 20m.c.a (200KPa);
• Pressão estática < 40m.c.a (400KPa);
• Pressão mínima de serviço > 0,5m.c.a (5KPa).
2. VELOCIDADE;
• Velocidade máxima: 14√D ou 2,5m/s; (Evitar Ruídos)
• Velocidade mínima: Nada se recomenda.
CONSIDERAÇÕES GERAIS
CONSIDERAÇÕES GERAIS
PRESSÃO DINÂMICA: É a pressão verificada
quando a água está em movimento, que pode ser
medida também através de um manômetro. Esta
pressão depende do traçado da tubulação e os
diâmetros adotados para os tubos. O seu valor é a
pressão estática menos as perdas de carga distribuída e
localizada.
PRESSÃO DE SERVIÇO: Esta representa a
pressão máxima que podemos aplicar a um tubo,
conexão, válvula ou outro dispositivo, quando em uso
normal.
O fechamento de qualquer peça de utilização não pode
provocar sobrepressão em qualquer ponto da instalação
que seja maior que 20 m.c.a. acima da pressão estática
nesse ponto.
Isto quer dizer que a pressão de serviço não
deve ultrapassar a 60 m.c.a. pois é o resultado da
máxima pressão estática (40 m.c.a.) somada a
máxima sobrepressão (20 m.c.a.).
Norma - NBR5626
Thiago
Destacar
Thiago
Destacar
Thiago
Destacar
Thiago
Destacar
As colisões entre as partículas com as paredes dos
tubos, dificultam o escoamento da água, o que gera
a perda de energia. Podemos dizer então que o
líquido perde pressão, ou seja: houve perda de
carga.
PERDA DE CARGA
DISTRIBUÍDA: É aquela que ocorre ao longo
da tubulação, pelo atrito da água com as paredes do
tubo. Quanto maior o comprimento do tubo, maior será a
perda de carga. Quanto menor o diâmetro, maior também
será a perda de carga.
PERDA DE CARGA
LOCALIZADA - Nos casos em que a água sofre
mudanças de direção como por exemplo nos joelhos,
reduções, tês, ocorre ali uma perda de carga chamada de
localizada. Isto é fácil de entender se pensarmos que
nestes locais, há uma grande turbulência concentrada,
a qual aumenta os choques entre as partículas da água.
PERDA DE CARGA
MATERIAIS E COMPONENTES
1. AÇO CARBONO GALVANIZADO;
2. COBRE;
3. FERRO FUNDIDO GALVANIZADO;
4. LIGA DE COBRE;
MATERIAIS E COMPONENTES
5. POLIETER REFORÇADO COM FIBRA
DE VIDRO;
6. POLIETILENO;
MATERIAIS E COMPONENTES
7. PVC RÍGIDO;
8. FIBROCIMENTO;
MATERIAIS E COMPONENTES
9. CONCRETO;
10. IMPERMEABILIZANTES;
MATERIAIS E COMPONENTES
Instalação hidráulica - Sistema composto por tubos,
reservatórios, peças de utilização, equipamentos e outros
componentes, destinado a conduzir água fria da fonte de
abastecimento aos pontos de utilização.
DEFINIÇÃO
 As instalações hidráulicas devem ser projetadas e
construídas de modo a:
1) “garantir o fornecimento de água de forma contínua,
em quantidade suficiente, com pressões e velocidades
adequadas ao perfeito funcionamento das peças de
utilização e dos sistemas de tubulações”
2) “preservar rigorosamente a qualidade da água do
sistema de abastecimento”
3) “preservar o máximo conforto aos usuários,
incluindo-se a redução dos níveis de ruídos”.
NBR-5626/82
Informações complementares para as
Instalações Hidráulicas
SISTEMA DIRETO - Abastecimento é feito
diretamente com água da rede de distribuição sem
reservação.
Thiago
Destacar
• As vantagens são : água de melhor qualidade;
maior pressão disponível; menor custo de
instalação.
• As desvantagens são : falta de água no caso de
interrupção; grande variação de pressão ao longo
do dia; limitação de vazão; maior consumo.
SISTEMA DIRETO 
SISTEMA INDIRETO Abastecimento é feito através de
reservatório de armazenamento da edificação. Com ou
sem bombeamento.
Thiago
Destacar
As vantagens são : fornecimento de água contínuo;
pequena variação de pressão nos aparelhos; golpe de
aríete desprezível; permite a instalação de válvula de
descarga; menor consumo de água.
As desvantagens são : possibilidade de contaminação da
água reservada; menores pressões; maior custo de
instalação
SISTEMA INDIRETO 
Algumas peças de utilização são ligadas com águas
provenientes da rede e outras do reservatório ou de
ambos.
As vantagens são : água de melhor qualidade;
fornecimento contínuo de água; permite a instalação de
válvula de descarga.
A desvantagem : maior custo de instalação.
SISTEMA MISTO 
PARTES CONSTITUINTES DE UMA 
INSTALAÇÃO HIDRÁULICA
Sub-sistema de alimentação:
- Ramal predial;
- Cavalete / hidrômetro;
- Alimentador predial.
Sub-sistema de reservação:
- Reservatório superior e inferior;
- Estação elevatória;
Sub-sistema de distirbuição interna:
- Barrilete; 
- Coluna;
- Ramal e sub-ramais.
Tipos de conexões
ETAPAS DE UM PROJETO DE INSTALAÇÃO 
HIDRÁULICA
• Concepção do projeto;
• Determinação das vazões;
• Dimensionamento;
• Detalhamento.
CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES
Dimensionamento do alimentador predial
(ramal predial interno e cavalete)
No sistema indireto admite-se abastecimento continuo
durante 24 horas e que a vazão atenda o consumo de água.
• Qap (m3 /s) Cd / 86.400
• ϕ (m) (4. Q / 3,1416 .V)1/2
onde: Qap= Vazão do alimentador predial em m3/s;
Cd= Consumo diário em l/s;
ϕ ou D=Diâmetro da tubulação;
V= Velocidade da água – 0,6 a 1,0 m/s
Thiago
Destacar
RAMAL PREDIAL E CAVALETE
Características:
Diâmetro mínimo da ligação é 3/4"(20mm) para
residências e pequenos edifícios;
A velocidade média da água no alimentador predial
deverá estar entre 0,60 m/s e 1.0 m/s, segundo a norma
NBR 5626.
RAMAL PREDIAL E CAVALETE
Thiago
Destacar
Thiago
Destacar
Tabela - Consumo específico em função do tipo de prédio
segundo O Código de Obras e Edificações de Florianópolis.
Tabela - Consumo específico em função do tipo de prédio
segundo O Código de Obras e Edificações de Florianópolis.
(Continuação)
Exercício –
Baseando-se nas informações anteriores, vamos calcular
o Cd de um laboratório, de médio porte, de criação de
microalgas para a produção de biodiesel com 12 tanques
de 1m³. Calcular também o diâmetro do ramal de
alimentação predial e a capacidade de reservação do
laboratório. Considerar: V = 0,60 m/s
Aplicando os dados do exercício, temos:
O hidrômetro e o cavalete serão do mesmo diâmetro do
alimentador predial.𝑑 1m³/dia ---------- 1000 l/dia
12m³/dia ---------- 12000 l/dia
0,1388 l/s
Aplicando a equação da continuidade (Q=V.A),o diâmetro
poderá ser calculado então por:
ϕ = mm
0,1388 l/s -------- 0,00013888m³/s ou seja, 
l/s para m³/s, divide-se por 1.000
OBS.: O hidrômetro e o cavalete serão do mesmo diâmetro do
alimentador predial.
0,01716 m 17mm
Se considerarmos uma velocidade de 1,0 m/s. Aplicando a
equação da continuidade (Q=V.A),o diâmetro poderá ser
calculado então por:
ϕ = mm
0,1388 l/s -------- 0,00013888m³/s ou seja, 
l/s para m³/s, divide-se por 1.000
OBS.: O hidrômetro e o cavalete serão do mesmo diâmetro do
alimentador predial.
0,0133 m 13mm
Tabela – Diâmetros de alimentador predial em função da 
velocidade do consumo diário (Cd).
Se considerarmos um consumo diário de 24m³, com
tanques de 2m³ e a V= 0,6 m/s. Utilizando os dados do
exemplo, tem-se:
O hidrômetro e o cavalete serão do mesmo diâmetro do
alimentador predial.
𝑑
1m³/dia ---------- 1000 l/dia
24m³/dia ---------- 24.000 l/dia
0,2777 l/s
Aplicando a equação da continuidade (Q=V.A),o diâmetro
poderá ser calculado então por:
ϕ = mm
0,2777 l/s -------- 0,0002777m³/s ou seja, 
l/s para m³/s, divide-se por 1.000
OBS.: O hidrômetro e o cavalete serão do mesmo diâmetro do
alimentador predial.
0,024 m 24,27mm
Tabela – Diâmetros de alimentador predial em função da 
velocidade do consumo diário (Cd).
Para cada compartimento do reservatório, devem ser previstas as
seguintes tubulações:
 alimentação (Ri e Rs);
 saída para barrilete de distribuição da água de consumo (Rs);
 saída para barrilete de incêndio (Rs);
 extravasor ou ladrão (Ri e Rs);
 limpeza ou dreno (Ri e Rs);
 suspiro (Ri e Rs);
 sucção para o conjunto moto-bomba de recalque para o Rs (Ri);
 sucção para o conjunto moto-bomba de incêndio (Ri).55
RESERVATÓRIO
A NBR 5626/98 recomenda que a reservação total a ser
acumulada nos reservatórios inferiores e superiores não
deve ser inferior ao consumo diário e não deve ultrapassar
a três vezes o mesmo.
Essa divisão é válida quando o volume total a ser
armazenado for igual ao Cd. Quando se pretender
armazenar um volume maior que o Cd, ele deve ser feito
no R.I.
56
RESERVATÓRIO
Thiago
Linha
CAPACIDADE DOS RESERVATÓRIOS
Prever reservatórios com capacidade suficiente para dois
dias de consumo e mais a reserva de incêndio que é de
15% a 20% do consumo diário.(segundo a NBR-5626/98)
• Res. Superior = 2/5 da capacidade de reservação; 
• Res. Inferior = 3/5 da capacidade de reservação.
Thiago
Destacar
58
Capacidade dos Reservatórios
 Segundo a NBR 5626/98 a reservação total, a ser
acumulada nos reservatórios inferiores e superiores, não
pode ser inferior ao consumo diário (Cd). Então
recomenda-se a referida norma para os casos comuns a
seguinte distribuição:
- reservatório inferior deve armazenar 3/5 do Cd (60%).
- reservatório superior deve armazenar 2/5 do Cd (40%).
59
Capacidade dos Reservatórios
É ainda necessário prever uma reserva nos
reservatórios para combate a incêndio. Em muitos
municípios = 20% do Cd.
 Tendo em vista a intermitência do abastecimento da
rede pública é de norma prever reservatórios para 2 a 3
dias de consumo.
- 1Cd <VT < 3Cd, VT=Volume Total para consumo
60
ESQUEMA DO RESERVATÓRIO INFERIOR
É armazenar uma parte da água destinada ao
abastecimento e deve existir quando:
 O reservatório superior não puder ser abastecido
diretamente pelo ramal alimentador.
 O volume total a ser armazenado no reservatório
superior for muito grande (principalmente em
prédios de apartamentos).
61
A função do reservatório inferior:
Thiago
Retângulo
Para Cd = 12.000 l, armazenando 1,5 .Cd, tem-se
VT= 1,5 x 12.000 = 18.000 l
Reserva Técnica de Incêndio (20% do consumo diário)
VT = 18.000 x 0,20 = 3.600 l, ou seja, 21.600 l ( Cd +
reserva de incêndio).
Este volume dividido nos reservatórios, obtém-se:
 Rs = 2/5 x 21.600 = 8.640 l
 Ri = 3/5 x 21.600 = 12.960 l
62
DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS
Para Cd = 12.000 l, armazenando 1,5 .Cd, tem-se
VT= 1,5 x 12.000 = 18.000 l
A reserva técnica de incêndio (20% do consumo diário)
poderá ser calculada para cada reservatório: Este volume
dividido nos reservatórios, obtém-se:
Rs = 2/5 x 18.000 = 7.200 l x 0,20 = 1.440, ou seja,
7.200+1.440 = 8.640
Ri = 3/5 x 18.000 = 10.800 l x 0,20 = 2.160, ou seja,
10.800 + 2.160 = 12.960l 63
DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS
Respeitando as áreas previstas ou livres no projeto arquitetônico da
edificação, pode-se calcular:
Volume por compartimento: 12.960/2 = 6.480 l.
Pode-se adotar no caso as seguintes dimensões:
 Largura = 2,95 m e comprimento = 2,50 m
 Altura útil do reservatório, 
= = = 0,88m
Adotando uma altura de limpeza para acumulo de lodo de Hlimp=
0,12 m para evitar a entrada de impurezas do reservatório no sistema
de distribuição. 64
DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIO 
INFERIOR
65
Planta Baixa - RI
66
CORTE - RI
No dimensionamento do reservatório superior deve-se levar em
conta as restrições: arquitetônica e estrutural da edificação.
Normalmente o arquiteto reserva uma área específica para
localização do reservatório.
Das plantas e dos cortes da edificação pode-se dimensionar o RS.
Como exemplo, o cálculo da altura útil de armazenamento, hútil,
para um volume de 4,32 m3 por câmara e dimensões de 2,50 m de
comprimento por 1,40 m de largura, tem-se:
hútil= = = = 1,23m
67
RESERVATÓRIO SUPERIOR
Considerando todo volume de reserva de incêndio armazenada
somente no RS, estimado em torno de 15.000 l, tem-se altura
da reserva de incêndio, hinc:
R.S. = 15.000/2 = 7.500 l = 7,5m³
hinc = = = 2,14m
Adotado hinc = 2,14 m 68
RESERVATÓRIO SUPERIOR
69
PLANTA BAIXA - RS
70
CORTE - RS
71
RECOMENDAÇÕES CONSTRUTIVAS
72
RECOMENDAÇÕES CONSTRUTIVAS
A tubulação de drenagem dos reservatórios devem ser calculados
levando em consideração o tempo máximo de esvaziamento de 2
horas, através das seguintes equações:
DRENO
• A = área superficial de cada compartimento do reservatório;
• h = altura da lâmina d’água acima da saída
• S = área da tubulação do dreno;
• D = diâmetro do dreno.
DIMENSIONAMENTO DO DRENO R.I.
-4 m²
-4. 0,030m
D = 0,030 m, adotar diâmetro comercial D=32 mm ou maior. 
DIMENSIONAMENTO DO DRENO R.S.
-4 m²
-4. 0,029m
D = 0,030 m, adotar diâmetro comercial D=32 mm ou maior. 
Thiago
Retângulo
Thiago
Máquina de escrever
UATAFOK
Thiago
Máquina de escrever
3,25 m bronull
Normalmente adota-se um diâmetro comercial acima
dos alimentadores dos reservatórios.
76
EXTRAVASOR
FATORES DETERMINANTES NUMA OBRA
HIDRÁULICA
Planejamento das ações e etapas de implantação do
empreendimento:
Avaliação e seleção das áreas (escolha do local)
Uso eficiente dos recursos hídricos.
Características dos solos.
Topografia do terreno (relevo).
PLANEJAMENTO DA CRIAÇÃO – PRINCIPAIS
ITENS A SEREM LEVANTADOS
Disponibilidade de água (vazão) e área disponíveis.
Período do ciclo de produção da espécie escolhida.

Período de limpeza (drenagem).

Intervalo de safra por tanque (período de comercialização).
Densidade de estocagem.



Um bom planejamento e a construção das estruturas
hidráulicas representam o sucesso do investimento na
atividade aquícola:
 Otimização do uso da água.
 Minimização dos custos de implantação e manutenção.
 As instalações oferecem melhores condições para um
bom manejo.
PLANEJAMENTO – CONSTRUÇÕES
PLANEJAMENTO – CONSTRUÇÕES
As preocupações com a facilidade operacional e a
longevidade das instalações devem ser uma constante no
planejamento e construção de uma obra hidráulica, por
exemplo:um viveiro.
1. ESCOLHA DO LOCAL
 Topografia da área: terrenos planos ou com suave
declividade 2-3%.
 Tipo de solo: solos argilosos e baixa
permeabilidade.
 Qualidade e disponibilidade de água.
TOPOGRAFIA (RELEVO)
 Ideal: não maiores que 3%.
 A forma e tamanho da área são informações
importantes para futura expansão da atividade.
 Escolha de vales para construção de reservatórios
(açudes, barragens).
 Importante: um local que possibilite o abastecimento
de água e drenagem por gravidade.
Caso a água seja captada em rios, riachos ou represas e
que, nestes locais, possam haver peixes predadores ou
indesejáveis a criação, será necessário a construção, junto
ao canal de abastecimento, de filtros ou anteparos de
proteção que impeçam que ovos, larvas, alevinos ou
mesmo peixes maiores venham a ter acesso aos tanques
de cultivo evitando, desta forma, a ocorrência de
predação ou competição com os peixes ali estocados.
ABASTECIMENTO-
Deverá se feito por tubulação, captando a água do canal de
abastecimento e conduzindo-a até o viveiro. Este tubo
deverá avançar pelo menos 1,0 metro para dentro do
viveiro, evitando que a água caia sobre os taludes,
provocando desta forma erosões.
Também é importante que esta tubulação fique pelo menos
0,3 a 0,5 metros acima do nível máximo da água do
viveiro, provocando queda e, consequentemente,
aumentando o nível de oxigênio dissolvido.
ABASTECIMENTO-
CANAL DE ABASTECIMENTO
 Calcular a vazão para abastecimento do tanque.
 Uso do filtro, instalado no início do canal de
abastecimento dos tanques ou na entrada de cada
tanque (uso de material drenante).
O suprimento e a distribuição de água são feitos por
gravidade, por bombeamento, ou combinando essas duas
possibilidades.
•Abastecimento por gravidade - usado em locais onde a
fonte de água, geralmente uma represa, uma nascente ou
um canal, por exemplo, está numa cota ou nível acima da
cota da água dos viveiros. A distribuição por canais
abertos ou por tubulação.
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
•Abastecimento por bombeamento - empregado quando
a fonte de água está numa cota ou nível abaixo da cota
ou nível da água dos viveiros. Esse sistema de
abastecimento é muito comum quando se utiliza água
de poços, de rios ou de represas com nível abaixo do
nível da água nos viveiros. A distribuição da água é por
tubulação mais a pressurização por bomba até a entrada
dos viveiros.
OS COMPONENTES DOS SISTEMAS DE
ABASTECIMENTO
Os canais podem ser revestidos de alvenaria, lona
plástica, placas de cimento pré-fabricadas, entre outros
tipos de revestimento. Canaletas e tubos de cimento pré-
fabricados também são muito utilizados na distribuição
de água.
Figura - Canal de abastecimento construído com canaletas de cimento do tipo
“meia cana”.
CANAL DE ABASTECIMENTO
Canal de abastecimento
construído com canaletas de
cimento do tipo “meia cana”.
Instalação da tubulação de
abastecimento sobre o dique principal
ainda em construção.
RESERVATÓRIO DE ABASTECIMENTO –
CONSTRUÇAO TALUDE/DIQUE
Construção da
trincheira no
base do talude
CAPACIDADE DE ESCOAMENTO NOS CANAIS
Os canais construídos com ou sem revestimento têm
uma capacidade de escoamento que varia em função:
a) da declividade, calculada pela diferença de nível do
fundo do canal em relação ao seu comprimento,
expresso em porcentagem;
b) da área da seção transversal molhada, calculado
usando a largura e a altura molhada do canal e a
inclinação do talude (canais trapezoidais);
CAPACIDADE DE ESCOAMENTO NOS CANAIS
c) do coeficiente de rugosidade, valor que indica a
resistência da parede do canal ao escoamento de água.
Por exemplo, canais revestidos em concreto ou lona
plástica criam menor resistência à passagem da água,
comparados aos canais revestidos com grama ou
cascalho.
Alguns exemplos das vazões em canais trapezoidais
revestidos em concreto com diferentes dimensões e
declividades são apresentados a seguir.
Para os canais de terra (sem revestimento) ou revestidos
com gramado, é recomendado que a velocidade da água
não ultrapasse 0,5 a 1,0m/s e 1,0 a 2,0m/s,
respectivamente.
TUBULAÇÃO DE ABASTECIMENTO
Diversos tipos de tubos estão disponíveis no mercado,
sendo os tubos de PVC rígido ou de Polietileno de Alta
Densidade, os mais adequados, devido à grande
resistência à corrosão e o fácil manuseio, instalação e
manutenção.
Os tubos de PVC comuns têm baixa resistência mecânica
e são sensíveis à ação dos raios ultravioletas.
A escolha do material e das dimensões dos tubos do
sistema de abastecimento deve ser compatível com o
tamanho e as necessidades operacionais dos viveiros.
A partir do estudo preliminar sobre a disponibilidade de
água é possível determinar a máxima vazão que o sistema
de abastecimento poderá atingir.
Com base nesta informação e no conhecimento da
demanda total de água para o enchimento dos viveiros e
para reposição das perdas por evaporação, infiltração e
drenagem, é possível calcular a área total de viveiros que
poderá ser abastecida com a água disponível.
DISPONIBILIDADE DE ÁGUA -
-A vazão é proporcional à velocidade da água dentro do
canal ou do tubo.
-Tanto nos canais como nos tubos (pressurizados ou não)
ocorre uma redução na velocidade da água e, portanto, na
vazão. Essa redução é provocada pelo atrito da água com
as paredes do canal ou do tubo, com as conexões,
registros, válvulas e outras estruturas que impõem
resistência à passagem da água. Esta redução na
velocidade e, portanto, na vazão, é conhecida como
“perda de carga”.
RELEMBRANDO O CONCEITO DE PERDA
DE CARGA
Nas tubulações pressurizadas a perda de carga é
geralmente expressa em termos da redução na pressão
original do sistema e é computada no cálculo da vazão
final da adutora.
Por exemplo, um tubo de PVC, quanto menor o diâmetro,
maior o comprimento da linha de abastecimento e maior o
número de conexões, registros e válvulas instaladas,
maior será a resistência à passagem da água e, portanto,
maior a perda de carga e a redução na vazão final no
sistema.
Nos Gráficos 1, 2 e 3 pode ser observado como a perda de carga ao longo de
uma tubulação de abastecimento afeta a vazão. Foram calculadas as vazões
de saída de tubos de PVC de diferentes diâmetros e comprimentos,
considerando a fonte de água como sendo um reservatório com nível de água
5, 15 ou 25 metros acima do nível da entrada do viveiro.
Gráfico 1. Vazões de abastecimento em função do aumento no
comprimento da linha de abastecimento para tubos de PVC de
diferentes diâmetros, considerando um desnível de 5m entre a
fonte de água e a entrada da tubulação nos viveiros.
Gráfico 2. Vazões de abastecimento em função do aumento no
comprimento da linha de abastecimento para tubos de PVC de
diferentes diâmetros, considerando um desnível de 15m entre
a fonte de água e a entrada da tubulação nos viveiros.
Gráfico 3. Vazões de abastecimento em função do aumento no
comprimento da linha de abastecimento para tubos de PVC de
diferentes diâmetros, considerando um desnível de 25m entre a
fonte de água e a entrada da tubulação nos viveiros.
A determinação do diâmetro mínimo da tubulação de
abastecimento deve ser feita com base no tempo
máximo desejado para o enchimento do viveiro.
Também deve ser considerado se haverá a necessidade
de abastecimento simultâneo de diferentes viveiros ou
do uso de água nas caixas de manejo (até e
simultaneamente ao enchimento de outros viveiros).
Por exemplo, supondo que em uma piscicultura com 24 viveiros de 800m2
(1.000m3), 7 viveiros de 4.000m2 (5.100m3) e 12 viveiros de 6.000m2 (8.000m3),
a adutora principal terá cerca de 540m de comprimento e deverá ser capaz de
encher até 1 viveiro de 8.000m3 e 1 viveiro de 5.100m3 simultaneamente em um
tempo de enchimento não superior a 4 dias(96 horas).
Desse modo, a vazão máxima na adutora principal será de (1 x 8.000 + 1 x
5.100)/96 = 136m3/h.
Se ainda for necessário, ao mesmo tempo, operar uma caixa de manejo do
viveiro maior (mais 60m3/hora, com uso de aeração) e encher dois viveiros
menores em até dois dias (48 horas), a vazão adicional será de: (2 x 1.000m3 /
48h) + 60m3/h = 102m3/h.
Assim, a adutora principal deverá prover uma vazão de 136 + 102 = 238m3/h,
ou seja, próximo a quase 250m3/h.
EXERCÍCIO
Nos Gráficos 1, 2 e 3 localizamos o ponto de encontro desta vazão com o
comprimento da tubulação (cerca de 550m). Desta forma pode ser verificado
que o diâmetro da tubulação da adutora principal poderá ser 250mm,
200mm e 200mm para um desnível de 5m, 15m ou 25m entre a fonte de água
e a entrada do viveiro, respectivamente.
Existem vários sistemas de drenagem dos viveiros. O
importante é que a retirada da água seja feita sempre pelo
fundo e não pela superfície.
No aspecto de praticidade de manejo, o escoamento
deverá ser construído de tal forma que retire as águas do
fundo, facilitando a drenagem do viveiro, que poderá ser
realizado sem o uso de bombas e sim por gravidade.
ESCOAMENTO - DRENAGEM
TUBULAÇÃO DE DRENAGEM
 Dar escoamento à vazão exigida durante o cultivo.
 Drenagem total do viveiro de acordo com o manejo
adotado.
Deve ser construído sempre no lado oposto ao sistema de
abastecimento. Desta forma a água que abastecerá o
viveiro circulará ao longo deste até o escoamento,
evitando “cantos mortos”, com água estagnada.
Os sistemas de escoamento poderão estar localizados
dentro e fora do viveiro. Na medida do possível,
recomenda-se a construção das caixas de escoamento fora
da área do viveiro. Assim, evita-se que estas prejudiquem
ou atrapalhem operações de despesca com redes de arrasto.
LOCALIZAÇÃO DO SISTEMA DE ESCOAMENTO
Dentre vários modelos de sistemas de escoamento,
existem os “monges”, com suas variações; cotovelos
móveis ou articulados e sistemas de comportas e registros.
O importante, como já mencionado, é que as águas sejam
retiradas do fundo dos viveiros.
Existem varias estruturas de esvaziamento do viveiro,
de alvenaria, de tubo de PVC, por sifonagem de
mangueira, registro de gaveta e outros sistemas.
O modelo do tipo em "U" tem muitas vantagens na sua
utilização:
SISTEMA DE ESCOAMENTO NO VIVEIRO -
MONGE
1. Pode ser esgotado total e rapidamente.
2. Retira primeiramente a água de pior qualidade, com baixo teor de
oxigênio dissolvido.
3. Facilita a retirada do lodo de fundo, pois toda argila concentra-se
próximo ao tubo de saída.
4. Pode ser utilizado para retirada de água de fundo ou da água da
superfície do viveiro.
5. Permiti a renovação de água durante o cultivo, quando
necessário.
6. Possibilita a regulagem da altura da coluna de água.
7. Faz um drenagem rápida e prática.
MONGE
O monge apresenta uma secção
horizontal em forma de “U”com
abertura voltada para dentro do viveiro,
sua altura deve corresponder a altura do
talude com 0,3 a 0,5 m acima do nível
máximo da lâmina de água.
O tubo de drenagem deve ser maior do que o tubo de
abastecimento, geralmente de 30 cm de diâmetro, a base do
monge deve ser construída em terreno firme, no ponto mais
profundo do viveiro. Sua base construída deverá está sob brocas
ou fundações bem dimensionadas.
Geralmente as brocas de
fundação com 1m de
profundidade, concreto ciclópico
3:1, e ferro de amarração no piso.
A instalação da base deve ser no
ponto mais baixo do piso do
viveiro para escoamento total da
água e peixes.
A estrutura possui dois frisos de
ferro para escoamento
Detalhes construtivos do Monge:
SISTEMA DE ESCOAMENTO - MONGE
Monge
interno
Monge
externo
Caixa de nível ou monge
SISTEMA DE ESCOAMENTO - CACHIMBO
Detalhe construtivo de sistema cachimbo.
SISTEMA DE ESCOAMENTO
Sifonagem
Registro de 
fundo
ASPECTOS QUANTITATIVOS – VAZÃO
 Conhecimento das vazões da fontes de água a serem
utilizadas.
 Medir a vazão em duas épocas distintas do ano, inverno
e verão.
DEMANDA HÍDRICA (ÁGUA NECESSÁRIA) 
VARIA COM:
 Perdas por evaporação e infiltração (reposição de 10 a
15 l/s/ha).
 Número de vezes que os tanques são drenados no
ano.
 Renovação de água durante o cultivo.
 Estratégias de reaproveitamento de água.
 Precipitação (chuva) anual.
IMPORTANTE: USO ADEQUADO DA ÁGUA 
DISPONÍVEL
•O desperdício e mau uso da água são comuns na
maioria das atividades aquícolas.
• Problema acentuado, no início dos ciclos (fase)
de cultivo, há excessiva renovação de água.
• Prejudica a eficiência da calagem e
adubação (pobre em nutrientes).
POSICIONAMENTO DAS LINHAS E TUBOS
DE ABASTECIMENTO
A disposição dos viveiros no terreno é determinante na locação da
linha principal de abastecimento.
Viveiros que possuem diques em comum podem compartilhar a
mesma adutora ou canal de abastecimento, otimizando o uso da rede
de distribuição.
Se houver tráfego pesado sobre os diques, a profundidade mínima
para enterrar a tubulação deve ser 50cm. Se os tubos forem de PVC,
estes devem ser enterrados a pelo menos 80cm do topo do dique
(Figura 2).
Neste caso o tubo de abastecimento pode chegar “afogado” ao
viveiro quando este já está cheio (Figura 2), o que não causa
grandes problemas ao manejo. No entanto, se o projetista preferir
que o tubo chegue ao viveiro acima da linha de água, os tubos
devem sair do dique com uma ligeira inclinação (Figura 3).
Figura 1 - Instalação da tubulação de abastecimento
sobre o dique principal ainda em construção. A
tubulação foi posicionada na margem do dique, de
forma a ficar fora do tráfego de veículos pesados
sobre o dique. Observe a cruzeta na linha principal,
da qual serão derivados os tubos de cada viveiro.
(CODEVASF - EPI - Porto Real do Colégio, AL).
Figura 2. Corte longitudinal de um viveiro. Observe o tubo de abastecimento sobre a caixa de
manejo, suprindo água limpa no momento da concentração dos peixes para depuração, classificação
ou colheita. No abastecimento a água cai dentro da caixa de manejo, evitando erosão no viveiro. Os
peixes podem ser estocados na caixa de manejo, mesmo com o viveiro no início do enchimento. A
adutora principal e os tubos de abastecimento devem ficar soterrados a pelo menos 0,50m do topo do
dique. A adutora pode ainda ser deslocada do centro do dique, ficando ainda mais protegida do
tráfego. Note que o tubo de abastecimento pode chegar “afogado” ao viveiro. Caso isso não seja
desejado, o tubo pode ser ligeiramente inclinado, ficando com a extremidade fora da água. Tubos
pesados ou muito compridos podem necessitar um suporte para ficarem na posição correta.
Figura 3 - Observe a inclinação do tubo de
abastecimento que chega ao viveiro. Note a cobertura
vegetal na borda livre do dique e a presença de
veículos pesados trafegando sobre o mesmo.
Tradicionalmente, o tubo de abastecimento tem sido posicionado
no lado oposto ao dreno dos viveiros, sob a premissa de obter
uma melhor eficiência na troca de água e na oxigenação.
Quando a renovação de água nos viveiros é baixa, a posição do
tubo de abastecimento deve levar em consideração outros
fatores, por exemplo, a necessidade de contar com água limpa
nas áreas de concentração dos peixes na colheita (geralmente nas
áreas mais profundas ou na caixa de manejo ou coleta dos
peixes).
A instalação do tubo de abastecimento na área mais funda do
viveiro, próximo ao dreno (Figura 2 e Figura 4), traz muitas
vantagens operacionais quando comparado ao posicionamento
tradicional:
• Disponibiliza água limpa no momento em que os peixes estão
concentrados nas caixas de manejo ou mesmo na parte mais funda
do viveiro. Isso evita correrias durante a despesca e o risco dos
peixes ficarem no lodo ou muito tempo expostos a uma água com
baixo oxigênio,com temperatura elevada e carregada de partículas
em suspensão;
Figura 4 - Viveiro em reforma com o tubo de abastecimento
posicionado na caixa de manejo. Observe à direita da foto a
escada de acesso à caixa de manejo e ao monge
(CODEVASF - EPI - Porto Real do Colégio, AL).
• Possibilita a utilização das caixas de manejo em outras operações
auxiliares do manejo, como a classificação e a depuração dos
peixes antes do transporte ou da transferência dos mesmos para
outros viveiros;
• Elimina a erosão no fundo do viveiro causada pela água durante
seu percurso da parte rasa para a parte mais funda do viveiro, quer
seja durante o abastecimento, quer seja durante a drenagem, na
necessidade de prover água nova para manter os peixes em melhor
condição;
• Quando o abastecimento de água é feito sobre a
caixa de manejo, não há erosão do talude do viveiro,
nem tampouco no seu fundo durante o enchimento.
ESTRUTURAS PARA O CONTROLE DE VAZÃO
Tanto no sistema de abastecimento como no de drenagem
é necessário o uso de válvulas, registros ou comportas
para os controles individual e coletivo da vazão de água.
Como estas estruturas podem onerar demasiadamente a
implantação dos sistemas hidráulicos, é fundamental
avaliar todas as alternativas para a escolha dos
componentes mais econômicos e funcionais.
ESTRUTURAS PARA O CONTROLE DE VAZÃO
Em canais, o uso de comportas é o mais comum por se
tratarem de mecanismos bastante simples e de menor
custo, principalmente por não operarem sob elevada
pressão de água. Em condutos fechados (sistemas
pressurizados) são usados válvulas e registros para o
controle da vazão.
SISTEMA DE DRENAGEM
A drenagem dos viveiros geralmente é feita por gravidade,
apesar de ser comum encontrar em algumas pisciculturas
viveiros que somente drenam com bombeamento. Tubos de PVC
e manilhas de concreto são comumente usados como dreno dos
viveiros.
A água dos viveiros geralmente é drenada para dentro de um
canal de escoamento adjacente ao dique (Figura 5-B). Em alguns
casos a drenagem é toda feita por uma tubulação subterrânea que
serve a todos os viveiros
Figura 5. Exemplos de dois sistemas de drenagem. O desenho (A) ilustra uma tubulação de
drenagem compartilhada por todos os viveiros e enterrada sob o dique. As vantagens deste design
são tanto o melhor aproveitamento da área e a redução no movimento de terra (não se perde
espaço com a construção de canais e possibilita que os viveiros compartilhem o mesmo dique),
como o compartilhamento do sistema de abastecimento. A desvantagem é a dificuldade de reparo
caso ocorra algum vazamento nesta tubulação.
No desenho (B) os viveiros compartilham o mesmo canal de drenagem. Além da necessidade de
manutenção do canal limpo, outras desvantagens deste sistema são o baixo aproveitamento da
área na construção do canal e de mais um dique e a necessidade de implantar duas linhas de
abastecimento. No entanto, o risco de problemas de vazamento e comprometimento dos diques é
menor. O canal de drenagem comum também pode auxiliar no reaproveitamento da água de
drenagem dos viveiros.
Figura 6 - Vala aberta e instalação da
tubulação de drenagem..
Não é recomendado o uso de manilhas de concreto nos
sistemas de escoamento caso estes tenham que operar sob
pressão. Por melhor que seja o serviço do pedreiro, é muito
fácil haver uma acomodação do terreno ou um esforço durante
a construção que acabe por provocar trincas nas manilhas e em
suas junções.
O tempo necessário para esvaziar o viveiro depende, dentre
muitos fatores: do diâmetro, da rugosidade e das conexões
acopladas nos tubos e manilhas usados na drenagem.
No Quadro 3 são apresentados os diâmetros mínimos
de drenos tubulares para o escoamento de água de
viveiros de diferentes dimensões, considerando uma
linha de drenagem de 12m e outra de 300m de
comprimento.
Foi considerado o uso de tubo de PVC para dutos com
diâmetro de até 300mm e manilhas de concreto para
dutos com diâmetro superior a 300mm.
Quadro 3 - Diâmetro mínimo (em milímetros) de dutos usados para a drenagem de viveiros
de diferentes áreas e com talude de 2,5:1, com a parte mais rasa medindo 1,4m de altura
d’água e a parte mais funda com 1,8m. O tempo de drenagem foi definido como 12, 24, 36 e
48 horas. Os dutos com diâmetro de até 300mm são de PVC. Os dutos maiores que 300mm
são manilhas de concreto (áreas marcadas em cinza). O tubo a ser adquirido deverá ser
aquele comercialmente disponível com um diâmetro igual ou imediatamente superior ao
valor indicado neste quadro.
Área do 
viveiro
(m2)
Comprimento da linha de drenagem
12 metros 300 metros
12 
horas
24 
horas
36 
horas
48 
horas
12 
horas 24 horas 36 horas
48 
horas
40.000 577 443 380 292 1.116 857 735 659
20.000 440 290 249 223 852 654 561 503
10.000 288 221 190 170 650 500 428 384
5.000 218 168 144 129 493 379 278 250
3.000 178 137 117 105 402 264 227 203
1.000 113 87 75 67 219 168 144 129
Neste exemplo, pode se observar que para drenar um viveiro de
5.000m2 em 36 horas, um tubo de PVC de 150mm de diâmetro seria
suficiente se fosse usada uma tubulação com 12 metros de
comprimento despejando a água num canal de drenagem anexo ao
dique (ver Figura 5 B), ao passo que seria necessário um tubo de
PVC com 300mm de diâmetro para drená-lo no mesmo tempo se a
linha tivesse 300m de comprimento (por exemplo, com a tubulação
de drenagem enterrada ao longo do dique principal (Figura 5 A)).
Figura 7. Monge interno e monge externo. As setas indicam o caminho da água.
Uma comporta tipo guilhotina controla a drenagem. Note as guias da haste e as
guias da guilhotina. Uma escada de acesso facilita o acesso ao monge para acionar a
comporta. O monge externo pode ficar parcialmente embutido no talude, facilitando
o acesso à comporta e dando melhor apoio às suas paredes.
Existem diversas maneiras de implementar o reaproveitamento da
água de drenagem em uma piscicultura. A escolha de uma delas
depende das características do local e de uma minuciosa avaliação
dos custos e facilidades para a implantação e operação do sistema
de reaproveitamento de água. Também é imprescindível
dimensionar adequadamente as estruturas hidráulicas e minimizar
as distâncias e a altura de bombeamento. Com o reuso da água de
drenagem, a reciclagem da matéria orgânica e dos nutrientes ocorre
dentro dos viveiros, canais e reservatórios. As Figuras a seguir
ilustram modelos de sistemas hidráulicos que possibilitam o
reaproveitamento da água.
APROVEITAMENTO DA ÁGUA DE DRENAGEM
Figura 1. Neste sistema a água de drenagem dos viveiros é drenada por gravidade para
um coletor comum (dreno coletor). No dreno está instalada uma estação de
bombeamento que envia a água para um reservatório elevado de maior volume. Deste
reservatório, a água pode ser direcionada por gravidade para o enchimento do viveiro
que foi drenado ou para repor as perdas de água de outros viveiros.
Figura 2. A água de drenagem dos viveiros é direcionada para um viveiro coletor, que
possui a cota de fundo mais baixa do que a cota dos demais viveiros. O tamanho do viveiro
coletor e o rebaixamento do seu fundo devem ser definidos em função do volume total de
água que será drenado de um ou mais viveiros simultaneamente. Em geral, o viveiro coletor
é dimensionado de modo a acomodar a água do maior viveiro da piscicultura, possibilitando
ainda a drenagem simultânea de um segundo viveiro. A drenagem dos viveiros é feita por
gravidade para o viveiro receptor. Neste existe uma estação de bombeamento que está
interligada ao sistema de abastecimento de água e possibilita o retorno de água para encher
novamente os viveiros drenados e para repor as perdas de água dos demais viveiros.
Figura 3. Os viveiros possuem bordas livres maiores que o convencional, possibilitando
acomodar um volume extra de água. Assim, quando um viveiro é drenado,sua água escoa
por gravidade para um dreno coletor comum, de onde é simultaneamente bombeada para
os viveiros que estão em uso. O volume extra de água acomodado por esses viveiros é
reutilizado para o enchimento do viveiro que foi drenado. O retorno da água armazenada
pode ser feito através da rede de abastecimento (devendo esta trabalhar afogada), por
sifonamento, por bombeamento direto de um viveiro a outro (demandando bombas
móveis), ou ainda através da descarga da água dos viveiros para o dreno coletor e
bombeamento de toda a água para o viveiro que se pretende encher.
APLICAÇÃO
1 - Cálculo de Demanda d’água do Projeto (Operação + Ampliação)
Área total dos viveiros = 1.789.200m²
Profundidade média dos viveiros = 1,20m
Pluviosidade no período = 1.000mm/ano
Taxa de evaporação = 2.000mm/ano e 5,5mm/dia
Taxa de infiltração = 1 mm/dia
Taxa de renovação = 1%/dia (0,01 x 1,20m x 1.789.200m² =
2.147m³/dia)
Taxa de recirculação = 90% do Volume drenado
O balanço hídrico para viveiros de aquicultura é analisado pela 
seguinte equação: 
Vd = Vrv + Vev + Vinf + Vre – Vp
Onde:
Vd = volume de demanda total
Vrv = volume de repleção do viveiro = área x profundidade média x 3 ciclos
Vp = volume pluviométrico = área x pluviosidade no período
Vev = volume de evaporação = área x evaporação no período
Vinf = volume de infiltração = área x infiltração no período
Vre = volume de renovação = taxa de renovação x 365 dias
Vrv = 1.789.200m²x 1,20m x 3 = 6.441.120m³/ano
Vp = 1.789.200m² x 1.000mm/ano = 1.789.200m³/ano
Vev = 1.789.200m² x 0,0055mm x 365 dias = 3.591.819 m³/ano 
Vinf = 1.789.200m² x 0,001mm x 365 dias = 653.058m³/ano
Vre = 2.147m³/dia x 365 dias = 783.655m³/ano 
Vd = 6.441.120m³/ano + 3.591.819 m³/ano + 653.058m³/ano + 
783.655m³/ano – 1.789.200m³/ano 
Vd = 9.680.452m³/ano = 26.521,8 m³/dia
Para calcular o volume drenado apresentamos a seguinte equação: 
Vdr = Vrv + Vp + Vre – (Vev + Vinf) 
Onde: 
Vdr = volume drenado 
Vdr = 6.441.120m³/ano + 1.789.200m³/ano + 783.655m³/ano –
(3.591.819 m³/ano + 653.058m³/ano) 
Vdr = 4.766.098m³/ano = 13.057,8m³/dia
Para o processo de recirculação, 90% do volume drenado será
utilizado. Esse valor corresponde a 11,752m³/dia. Os 10%
(1.305,8m³/dia) também sofrerão perdas por evaporação e
infiltração e o restante retornará ao canal de recirculação, após o
tempo previsto de permanência no canal de drenagem ou bacia de
sedimentação.
Obrigado pela atenção!!!
	Velocidade máxima
	drenagem dos reservatórios
	PRESSÃO DE SERVIÇO
	PRESSÃO DINÂMICA
	sobrepressão
	DISTRIBUÍDA
	LOCALIZADA
	SISTEMA DIRETO
	SISTEMA INDIRETO
	SISTEMA MISTO
	alimentador predial
	Exercício 
	RESERVATÓRIO
	Altura útil do reservatório
	reserva de incêndio
	Capacidade
	reservatório inferior
	DIMENSIONAMENTO
	DRENO
	EXTRAVASOR
	Tipo de solo
	CAPACIDADE DE ESCOAMENTO
	velocidade
	EXERCÍCIO
	Demanda d’água do Projeto
	balanço hídrico