Aula 10 SATA 2018

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Sistema de Abastecimento e 
Tratamento de Água
Prof. MsC. Roni Cleber Boni
UNIVERSIDADE CEUMA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
RESERVATÓRIOS DE 
DISTRIBUIÇÃO
Reservatórios de Distribuição
Principais Finalidades dos Reservatórios:
 Regularizar a vazão: receber uma vazão constante, igual a demanda média do dia
de maior consumo de sua área de influência, acumular água nas horas de demanda
inferior à média e fornecer as vazões complementares quando a vazão de demanda
for superior à média;
 Segurança ao abastecimento: fornecer água por ocasiões de interrupções no
funcionamento normal da adução (Ex: ruptura da adutora, paralisação da captação
ou estação de tratamento, falta de energia elétrica, etc);
 Reserva de água para incêndio: suprir vazões extras para o combate à incêndio;
Reservatórios de Distribuição
Principais Finalidades dos Reservatórios:
 Regularizar pressões: a localização dos reservatórios de distribuição pode influir
nas condições de pressão da rede, principalmente, reduzindo as variações de
pressões;
 Bombeamento de água fora do horário de pico elétrico: o reservatório permite
que se faça o bombeamento de água fora do horário de pico elétrico para diminuir os
custos com energia.
Classificação dos Reservatórios
 Quanto à localização no sistema
 Quanto à localização no terreno
 Quanto à sua forma
 Quanto aos materiais de construção
Reservatório de montante
Reservatório de jusante
Reservatório de posição intermediária
Reservatório enterrado
Reservatório semi-enterrado
Reservatório apoioado
Reservatório elevado
Circular
Retangular
Hexagonais e octogonais
Concreto (armado ou protendido)
Aço
Poliester armado com fibra de vidro
Outros materiais (madeira, alvenaria)
C
ri
té
ri
o
s 
p
ar
a 
C
la
ss
if
ic
aç
ão
 Localização do Reservatório no Sistema: conforme a posição em relação à rede de
distribuição
Reservatório de Montante: localiza-se a montante da rede de distribuição, sendo o
que sempre fornece água à rede de distribuição
Classificação dos Reservatórios
Fonte: Tsutiya, M.T.; 2014
Reservatório 
Semi-Enterrado
Rede de Distribuição
Reservatório 
Elevado
Quando as populações estão
localizadas em áreas com
declividades acentuadas, as
pressões nas áreas mais baixas
podem alcançar valores excessivos
com somente um reservatório. Para
limitar as pressões faz-se
distribuição escalonada através de
dois reservatórios.
Classificação dos Reservatórios
Reservatório 
Apoiado
Fonte: Tsutiya, M.T.; 2014
 Localização do Reservatório no Sistema:
Reservatório de Jusante: localiza-se a jusante da rede de distribuição de água,
também chamados de reservatórios de sobras, por receber água durante as horas de
menor consumo e auxilia o abastecimento durante as horas de maior consumo.
Este reservatório possibilita uma menor oscilação de pressão nas zonas de jusante da rede.
Classificação dos Reservatórios
Fonte: Tsutiya, M.T.; 2014
Uma particularidade
desse tipo de 
reservatório consiste 
no fato de que a 
entrada e a saída de 
água se efetuam por 
meio de uma 
tubulação única.
Classificação dos Reservatórios
 Localização do Reservatório no Sistema:
Fonte: Tsutiya, M.T.; 2014
Localização no sistema: 
montante
Localização no sistema: 
Jusante
A localização dos 
reservatórios de 
distribuição pode influir 
nas condições de 
pressão da rede, 
principalmente, 
reduzindo as variações 
de pressão 
Localização no sistema: 
Montante e Jusante
A localização do reservatório deve permitir abastecer as redes de distribuição com os
seguintes limites de pressão:
 Pressão estática máxima: 50 mca
 Pressão dinâmica mínima: 10 mca
Localização dos Reservatórios
 Localização do reservatório no terreno:
conforme a posição em relação ao terreno
Enterrado: aquele situado em cota inferior à do
terreno que está localizado;
Semi-enterrado: aquele que apresenta pelo menos
1/3 de sua altura total situada abaixo do nível do
terreno onde se encontra localizado;
Apoiado: aquele cujo fundo se encontra a uma
profundidade menor que 1/3 do de sua altura total
abaixo do nível do terreno;
Elevado: aquele cuja cota de fundo é superior à cota
do terreno onde se localizada.
Classificação dos Reservatórios
Semi-enterrrado
Fo
n
te
: T
su
ti
ya
, M
. T
.;
 2
0
1
4
Reservatório Apoiado
Reservatório
Semi-Enterrado
Reservatório
Enterrado
Fo
n
te
: I
n
te
rn
et
 /
 A
rq
u
iv
o
 P
es
so
al
Reservatório Elevado
Município de São Luis - MA
Classificação dos Reservatórios
Fonte: Internet / Arquivo Pessoal
Reservatório Elevado
Reservatório Apoiado
Reservatório Elevado
Reservatório Elevado
Reservatório Apoiado
Reservatório 
Elevado
Reservatório Apoiado
Reservatório Apoiado
Reservatório Apoiado
Reservatório Apoiado
Reservatório Semi- Enterrado
Reservatório Enterrado
- Enterrado: tem a vantagem de ser isolado termicamente, porém o custo de
execução é maior e a entrada e saída do reservatório e sua descarga são mais difíceis e
onerosas;
- Semi-enterrado e apoiado: são mais fáceis de construir, porém normalmente
necessitam de isolamento térmico adequado;
- Elevado: são necessários nos casos em que a topografia do terreno não é adequada
para abastecer a área por outros tipos de reservatório. Apresentam elevado custo de
execução.
Vantagens e Desvantagens
Classificação dos Reservatórios
 Localização do Reservatório no Terreno:
conforme a posição em relação ao terreno
 Formas de Reservatórios: deve proporcionar máxima economia global em fundação,
estrutura, utilização de área disponível, equipamentos de operação e interligação das
unidades.
Não existe restrição quanto à forma dos reservatório e podem ser:
 Circular; 
 Retangular;
 Hexagonais;
 Octogonais,
 outros
Um reservatório 
retangular em planta terá 
o menor comprimento de 
paredes se as dimensões 
apresentarem a seguinte 
relação:
Classificação dos Reservatórios
Materiais utilizados na Construção dos Reservatórios:
 Concreto armado
 Aço
 Poliéster armado com fibras de vidro
 Outros materiais (alvenaria, etc)
A escolha do material deve ser feito após
estudo técnico e econômico que leve em
consideração as condições da fundação, a
disponibilidade do material da região e a
agressividade da água a armazenar e do ar
atmosférico.
Classificação dos Reservatórios
 Quanto aos Materiais:
A capacidade dos reservatórios será determinada considerando-se os seguintes fatores:
 Volume para atender às variações de consumo de água;
 Volume para combate à incêndios;
 Volume para emergências (atende durante falhas com paralisação do sistema).
O volume para atender às variações diárias de consumo é denominado de volume útil.
Esse volume é compreendido entre o nível máximo (maior nível que pode ser atingido
em condições normais de operação) e o nível mínimo (correspondente à lâmina
necessária para evitar vórtices, cavitação e arraste de sedimentos do fundo do
reservatório).
Determinação do Volume útil para atender as variações do consumo de água
O cálculo do volume útil pode ser feito através do seguinte método:
 Quando se dispõe da curva de consumo;
Capacidade dos Reservatórios
 Método baseado na Curva de Consumo
Conhecendo-se a curva de consumo, o volume útil é calculado considerando-se a
adução contínua ou intermitente ao reservatório.
 Adução contínua
Neste caso, a vazão constante durante as 24 horas do dia, considera a
adução para o dia de maior consumo.
Reservatórios: 
Métodos de Cálculo do Volume Útil
 Método baseado na Curva de Consumo - AduçãoContínua
V = ∫ Q.dt – Q (t2-t1)
t2
t1 
V = volume de reservação;
Q = vazão consumida
Q = vazão média do dia;
t1 = instante em que o consumo é maior
que a vazão fornecida;
t2 = instante em que o consumo é menor
que a vazão fornecida.
Reservatórios: Métodos de Cálculo do Volume Útil
(Qcte durante as 24 hs do dia)
A reta de adução acumulada corresponde
a uma vazão constante e a curva
representa o consumo acumulado de um
setor durante 24 horas do dia de maior
consumo.
Reta e curva tem as mesmas
extremidades, o que significa que o
volume de água aduzido é o mesmo
que o consumido durante o dia de
maior consumo.
 Método baseado na Curva de Consumo - Adução Contínua
Reservatórios: Métodos de Cálculo do Volume Útil
Um medidor de vazão instalado na saída do reservatório de distribuição de água de uma
cidade, registrou as vazões apresentadas na Tabela abaixo, durante um período de 24 horas
sucessivas. Pede-se
a) Determinar a vazão média;
b) Elaborar o gráfico da curva de demanda do
reservatório
c) Elaborar o gráfico da curva dos volumes
acumulados do reservatório;
d) Elaborar a tabela do volume diferenciais
considerando a vazão de alimentação, a
vazão de distribuição e determinar o
volume útil.
Reservatórios de Distribuição
Exercício 1
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Va
zã
o (
L/s
)
Tempo (horas)
Curva de Consumo e Adução Contínua
b) Gráfico da Curva de Demanda do Reservatório
Hora
Vazão Medida 
(L/s)
Adução (L/s)
1 50 180,42
2 60 180,42
3 70 180,42
4 80 180,42
5 90 180,42
6 120 180,42
7 150 180,42
8 200 180,42
9 300 180,42
10 400 180,42
11 350 180,42
12 300 180,42
13 280 180,42
14 270 180,42
15 250 180,42
16 240 180,42
17 220 180,42
18 210 180,42
19 200 180,42
20 150 180,42
21 120 180,42
22 90 180,42
23 70 180,42
24 60 180,42
Qad. = 180,42 L/s
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Vo
lum
e A
cu
mu
lad
o (
m³
)
Tempo (horas)
Curva dos Volumes Acumulados
Hora
Volume 
(m³)
Vol. Acum. 
(m³)
Vadução 
(m³)
Vadução Acum. 
(m³)
1 180 180 650 650
2 216 396 650 1.299
3 252 648 650 1.949
4 288 936 650 2.598
5 324 1.260 650 3.248
6 432 1.692 650 3.897
7 540 2.232 650 4.547
8 720 2.952 650 5.196
9 1080 4.032 650 5.846
10 1440 5.472 650 6.495
11 1260 6.732 650 7.145
12 1080 7.812 650 7.794
13 1008 8.820 650 8.444
14 972 9.792 650 9.093
15 900 10.692 650 9.743
16 864 11.556 650 10.392
17 792 12.348 650 11.042
18 756 13.104 650 11.691
19 720 13.824 650 12.341
20 540 14.364 650 12.990
21 432 14.796 650 13.640
22 324 15.120 650 14.289
23 252 15.372 650 14.939
24 216 15.588 650 15.588
c) Gráfico da Curva dos Volumes Acumulados
(Qmédia) (Qmedida)
Qalim (L/s) Qdistr. (L/s)
1 180,42 50 649,5 180 469,5
2 180,42 60 649,5 216 433,5
3 180,42 70 649,5 252 397,5
4 180,42 80 649,5 288 361,5
5 180,42 90 649,5 324 325,5
6 180,42 120 649,5 432 217,5
7 180,42 150 649,5 540 109,5
8 180,42 200 649,5 720 -70,5
9 180,42 300 649,5 1080 -430,5
10 180,42 400 649,5 1440 -790,5
11 180,42 350 649,5 1260 -610,5
12 180,42 300 649,5 1080 -430,5
13 180,42 280 649,5 1008 -358,5
14 180,42 270 649,5 972 -322,5
15 180,42 250 649,5 900 -250,5
16 180,42 240 649,5 864 -214,5
17 180,42 220 649,5 792 -142,5
18 180,42 210 649,5 756 -106,5
19 180,42 200 649,5 720 -70,5
20 180,42 150 649,5 540 109,5
21 180,42 120 649,5 432 217,5
22 180,42 90 649,5 324 325,5
23 180,42 70 649,5 252 397,5
24 180,42 60 649,5 216 433,5
Somatório: 3798 -3798
(Vol. diferenciais, m³)
Vol. Alim. - Vol. Distrib.
tempo 
(h)
Vol. Alim. (m³) Vol. Distr. (m³)
d) Tabela de 
Volumes Diferenciais 
e Cálculo do Volume 
Útil
Dimensionar os reservatórios enterrado e elevado pertencentes a um centro de reservação da
figura.
 Zona Baixa a ser atendida pelo reservatório enterrado, com uma população de 30.000
habitantes e a zona alta a ser atendida pelo reservatório elevado (torre) com 12.000
habitantes;
 Consumo per capita de água: 250l/hab.dia;
 Coeficiente do dia de maior consumo: K1 = 1,2;
 Coeficiente da hora de maior consumo: K2 = 1,5;
 O terreno do centro de reservação é plano na cota 100,0 m;
 O reservatório enterrado deverá ter NAmáx na cota 101,0 m e NAmin na cota 97,0 m e
a torre o NAmáx na cota 119,0 m e NAmin na cota 115,5 m;
 O volume de reservação a ser adotado deve ter 1/3 do volume consumido no dia de
maior consumo.
Reservatórios de Distribuição
Exercício 2
Reservatórios de Distribuição
Exercício 2