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SANEAMENTO BÁSICO Grades e desarenadores – Captação de água Professor: Iara Almeida Grades e telas São dispositivos para captações de águas de superfície para reter materiais flutuantes ou em suspensão de maiores dimensões. Grades são constituídas por barras paralelas e destinam-se a impedir a passagem de materiais grosseiros. Telas são feitas de malhas para reter material não retido na grade. Se dividem em grades grosseiras e grades finas. Podem ser de limpeza manual ou mecanizada. A NBR 12213 (ABNT, 1992) fornece todas as orientações para o dimensionamento destes dispositivos. SANEAMENTO BÁSICO Grades e telas SANEAMENTO BÁSICO Exercício – Dimensionamento grade 1 – Dimensionar uma grade para captação de 20 l/s num ribeirão, utilizando caixa de tomada. O manancial apresenta regime de escoamento torrencial em períodos de chuva, com transporte de sólidos flutuantes de grandes dimensões. As alturas das lâminas d’água mínima e máxima do ribeirão sobre a laje de fundo da caixa de tomada (colocada 0,40m acima do leito do curso d’água) são, respectivamente, de 0,30m e 1,20 m. Vide figura, da grade em questão, no próximo slide, e se baseie no material disponível e na ABNT NBR 12213/1992 (item 6.2). Dicas: Visto que o manancial apresenta regime de escoamento torrencial com o transporte de sólidos flutuantes de grandes dimensões, e considerando esta baixa vazão, será adotada uma grade do tipo grosseira de limpeza manual Por se tratar de uma grade grosseira manual de pequena altura, as suas barras terão espessura (s) de 3/8” (0,95 cm), espaçamento b de 10 cm e inclinação horizontal de 70. As barras terão seção circular, e de aço carbono. Exercício – Dimensionamento grade a) Área útil mínima da grade – Au (m2) ou área de abertura da grade b) Velocidade resultante (cm/s) c) Largura útil mínima da grade – Bu (m) d) Número mínimo de barras (n) e) Largura total (mínima) da grade –B (m) f) Altura da grade, admitindo uma borda livre de 0,20m g) Perda de carga na grade – hf (m) h) Velocidade de aproximação na seção a montante da grade com 50% de obstrução (utilizar altura mínima) Exercício – Dimensionamento grade Au – área útil; Bu – Largura útil; B – Largura total da grade; n – número de barras; H – altura; s – espessura das barras; b- espaçamento entre as barras; K – coeficiente de perda de carga em grades; - coeficiente em função da forma da seção da barra; - ângulo da grade em relação à horizontal Figura 1: Vista frontal da grade Exercício – Dimensionamento grade Figura 2: Formas geométricas e coeficientes das seções transversais das barras de grades Exercício – Dimensionamento grade Desarenadores São as caixas de areia,instalação complementar das captações de água de superfície, utilizadas quando o curso d’água apresenta transporte intenso de sólidos, quando os sólidos sedimentáveis no manancial atingirem valor igual ou superior a 1,0 g/L por tempo significativo. Projetados normalmente em seção retangular, com comprimento três vezes maior que a largura. Atua por sedimentação das partículas. Partículas de areia sofrem movimento horizontal (movimentação da água) e vertical (gravidade e empuxo). A NBR 12213 (ABNT, 1992) fornece todas as orientações para o dimensionamento dos desarenadores. SANEAMENTO BÁSICO Desarenadores SANEAMENTO BÁSICO Exercício – Dimensionamento Desarenadores 2 – Dimensionar um desarenador para a vazão de 20 l/s, a ser construído anexo à captação da água de um ribeirão. No ponto escolhido para a captação, o NA mínimo do ribeirão apresenta altura de 0,95 m em relação ao seu leito. Já no local previsto para a construção do desarenador, a superfície do terreno fica a 1,25 m acima do NA mínimo do rio. Segundo a ABNT NBR 12213/1992: Velocidade de sedimentação (Vs) = 0,021 m/s para remover partículas ≥ 0,2 mm; O comprimento do desarenador deve ser multiplicado por um fator de segurança de 1,5; A largura do desarenador deve ser compatível com sua profundidade, segundo tabela abaixo: Vh (velocidade horizontal) ≤ 0,30 m/s SANEAMENTO BÁSICO Exercício – Dimensionamento Desarenadores SANEAMENTO BÁSICO Vs – Velocidade de sedimentação (m/s) Vh – Velocidade de escoamento horizontal (m/s) L – comprimento do desarenador (m) b – largura do desarenador (m) H – altura total do desarenador (m) h – altura entre a parte inferior do dispositivo de tomada d’água até a lâmina d’água – “altura útil” (m) Exercício – Dimensionamento Desarenadores a) Altura total do desarenador – H (m) Dica: É recomendado que a parte inferior do dispositivo de tomada d’água fique a pelo menos 0,30m do fundo do curso d’agua. Logo, a altura útil da lâmina d’água no desarenador (h) é a altura da lâmina d’água mínima no rio menos os 0,30m. Sendo assim, para determinar a altura do desarenador soma-se: h + altura do depósito de areia (10% de h) + desnível entre o NA da água no desarenador e a superfície do terreno + altura da mureta de proteção ao longo do desarenador na superfície do terreno (0,30m) b) Largura útil do desarenador (b) – USAR TABELA DADA c) Comprimento do desarenador (L) - USAR Vs e coeficiente de segurança OBS.: A relação L/b precisa ser ≥ 3,0. d) Verificação da velocidade horizontal (Vh) SANEAMENTO BÁSICO
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