Abastecimento de água Unidade 2 Saneamento Básico Professor André Valladão (2)

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Unidade II – Abastecimento de Água
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3. - Sistema de Abastecimento de Água
Um sistema de abastecimento de água representa um “conjunto de obras,
equipamento e serviços, destinados ao abastecimento de água potável de uma
comunidade para fins de consumo doméstico, serviços públicos, consumo industrial,
agrícola e demais usos”. Com tal destinação, um sistema de abastecimento de água de
uma comunidade deve ser bem projetado, construído, operado, mantido e conservado,
em todos as suas partes constituintes, entregando a água aos usuários em quantidade e
com qualidade adequada, de maneira contínua a um custo razoável.
As principais características de um bom serviço de água são:
Qualidade : a água deve estar livre de microorganismos patogênicos que causam
problemas à saúde. Deve atender às exigências das normas aprovadas pelas autoridades
sanitárias de cada país.
Quantidade : o sistema de abastecimento deve ser capaz de distribuir volumes
suficientes de água para satisfazer às demandas da população.
Cobertura : a água deve estar disponível para a população já que é um elemento
vital para a saúde.
Continuidade : deve existir um serviço contínuo, sem interrupções, que assegure
água as 24 horas do dia durante todos os dias da semana.
Custo : a água deve ter um custo razoável que permita à população ter este
serviço e que este custo cubra os gastos operacionais e de manutenção.
Controle operacional : a operação e manutenção preventiva e corretiva do
sistema de abastecimento deve ser controlada para assegurar seu bom funcionamento.
3.1 – Unidades constituintes de um Sistema de Abastecimento de Água
Um sistemas de abastecimento de água é composto pelas seguintes unidades :
1) Manancial : é a fonte de onde se retira a água;
2) Captação : conjunto de equipamentos e instalações utilizado para a tomada
d’água do manancial;
3) Adução : conjunto de condutos destinados ao transporte de água do
manancial (água bruta) ou da água tratada;
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4) Tratamento : instalações que visam a melhoria das características
qualitativas da água captada a fim de que se torne própria para o consumo. É
feita na chamada Estação de Tratamento de Água (ETA);
5) Reservação : armazenamento a água para atender a diversos propósitos como
a variação de consumo, o fornecimento de água nos casos de interrupção da
adução e manutenção da pressão mínima na rede de distribuição;
6) Rede de distribuição : condução da água para os edifícios e demais pontos de
consumo, por meio de vias instaladas nas vias públicas;
7) Estações elevatórias ou de recalque ou de bombeamento : instalações de
bombeamento destinadas a transportar a água a pontos mais distantes ou
mais elevados, ou para aumentar a vazão de linhas adutoras.
3.1.1 - Configurações de Sistemas de Abastecimento de Água
A configuração de um sistemas de abastecimento de água depende de uma série
de fatores e condicionantes que são pesquisados na fase de elaboração do Relatório
Técnico-Preliminar que corresponde a uma fase do projeto de um sistema onde as
diversas alternativas para as unidades do mesmo são analisadas quanto aos seus
aspectos técnicos e econômicos, que servirá de base para a definição da alternativa mais
conveniente.
Dentre alguns fatores que influenciam na configuração de sistemas podem ser
citadas a topografia da região e a qualidade da água do manancial. Algumas possíveis
configurações :
Esta configuração ocorre quando o manancial e consequentemente a captação
(CAP) se encontram em cotas inferiores a região que será abastecida, sendo necessária a
construção de estação de bombeamento (EB) a adução de água bruta (AB) até a unidade
de tratamento (ETA). Da ETA para a reservação (R) a adução (AT) é feita por
gravidade, bem como da reservação até a rede de distribuição.
CAP
EB
ETA R
REDE
AB
AT
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Esta configuração ocorre quando o manancial e consequentemente a captação
(CAP) se encontram em cotas superiores a região que será abastecida, sendo feita a
adução de água bruta (AB) por gravidade até a unidade de tratamento (ETA). Da ETA
para a reservação (R) a adução (AT) é feita por gravidade, bem como da reservação até
a rede de distribuição.
Esta configuração ocorre quando o manancial e consequentemente a captação
(CAP) se encontram em cotas superiores a região que será abastecida, sendo feita a
adução de água bruta (AB) por gravidade até a unidade de tratamento (ETA). Porém é
necessária uma estação de bombeamento para a adução da água tratada (AT) até o
reservatório de distribuição (R) devido as condições topográficas.
Esta configuração é uma das mais simples e ocorre quando a água do manancial se
encontra dentro dos padrões de potabilidade requeridos sendo necessária apenas uma
desinfecção por cloração, por exemplo, que pode ser feita no próprio reservatório de
distribuição (R). As aduções são por gravidade.
CAP
ETA R
REDE
AB AT
CAP
ETA
R
REDE
AB AT
EB
CAP R
REDE
AB AT
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Esta configuração ocorre bastante em cidades planas onde são necessárias
estações de bombeamento (EB) tanto na adução de água bruta (AB) como na adução de
água tratada (AT), para dar pressão no sistema de abastecimento devido as condições
topográficas da região.
3.2 – Normas Básicas p/ Execução de Projetos
As principais normas brasileiras para execução de projetos de sistemas de
abastecimento de água são :
· NBR12211/92 (NB587) - Estudos de concepção de sistemas públicos de
abastecimento de água;
· NBR12213/92 (NB589) - Projeto de captação de água de superfície para
abastecimento público;
· NBR12214/92 (NB590) - Projeto de sistema de bombeamento de água para
abastecimento público;
· NBR12215/91 (NB591) - Projeto de adutora de água para abastecimento público;
· NBR12216/92 (NB592) - Projeto de estação de tratamento de água para
abastecimento público;
· NBR12217/94 (NB593) - Projeto de reservatório de distribuição de água para
abastecimento público;
· NBR12218/94 (NB594) - Projeto de rede de distribuição de água para abastecimento
público;
· NBR12212/92 (NB588) - Projeto de poço para captação de água subterrânea;
· NBR12266/92 (NB1349) - Projeto e execução de valas para assentamento de
tubulação de água, esgoto ou drenagem urbana;
· NBR12244/92 (NB1290) - Construção de poço para captação de água subterrânea.
CAP
EB
ETA EB
REDE
AB
AT
R
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3.3 – Etapas para Implantação de um Sistema de Abastecimento de Água
Para a implantação de um sistema de abastecimento de água as seguintes etapas
principais podem ser destacadas :
§ Movimento e interesse da comunidade;
§ Mobilização do órgão responsável pelo saneamento na região;
§ Obtenção de financiamento;
§ Concorrência e contratação de empresa para execução dos projetos;
§ Elaboração do Relatório Técnico Preliminar :
Levantamento dos elementos básicos e parâmetros p/ a elaboração dos
projetos (será visto mais adiante);
Estudo da concepção do projeto (incluindo estudo de alternativas e de
análise técnica e financeira das alternativas).
§ Elaboração do Projeto Básico (referente a melhor alternativa de projeto
escolhida);
§ Elaboração do Projeto Executivo (detalhamento a nível de construção com
plantas em escala mais precisas);§ Construção das unidades constituintes do sistema;
§ Operação do sistema;
§ Manutenção do sistema;
§ Revisão das etapas futuras de implantação do sistema em função da evolução
da população e das características da cidade.
3.4 – Elementos Básicos e Parâmetros p/ a Elaboração de Projetos
Para a elaboração de um projeto de sistema de abastecimento público de água,
deverão ser reunidos dados e elementos básicos que possibilitem um perfeito
diagnóstico da localidade a ser abastecida e das suas necessidades.
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3.4.1 – Principais elementos a serem considerados e levantados
§ Dados planialtimétricos da localidade a ser abastecida em escala conveniente (de
maneira geral em escala 1:2000 c/ curvas de nível de m em m), incluindo mapas,
fotografias aéreas, dados aerofotogramétricos. O anexo A da NBR 12211/92 fornece
as escalas mais convenientes para as diversas etapas do projeto. Os dados levantados
devem cobrir a região em que se encontra a área a ser abastecida, inclusive suas
expansões, e as possíveis áreas onde poderão estar localizadas as partes constitutivas
do sistema;
§ Outros dados topográficos e geológicos como : geologia da camada sub-superficial
do solo e dos acidentes principais, tipo de solo da região (para escolha dos tipos de
equipamentos que deverão ser usados na construção e também para escolha dos
materiais de construção que podem ser empregados) e conhecimento do nível do
lençol freático (importante para o projeto estrutural das construções devido a sub-
pressão que podem ocorrer nas lajes de fundo, para o estudo das valas, poços, casas
de bombas, escoramentos, sistemas de rebaixamento do lençol e do método de
escavação a empregar);
§ Dados e elementos referentes aos aspectos físicos da localidade : recursos hídricos
superficiais e subterrâneos, geologia, geomorfologia e hidrogeologia; clima
(temperaturas máximas, médias e mínimas, que influenciam no tratamento de água,
por exemplo); estudos hidrológicos (pluviometria e fluviometria, importantes para
escolha do manancial e das obras de captação a serem realizadas);
§ Dados e informações a respeito da economia local e regional : pode-se avaliar o
ritmo de desenvolvimento que a cidade terá, que influencia direto na população. A
situação social e cultural serve para definir o consumo “per capita” usado visto que
o consumo de água varia proporcionalmente com os hábitos da população;
§ Indicação das áreas da localidade atendidas pelos serviços de infra-estrutura
existentes na mesma : água, esgotamento sanitário e pluvial, energia elétrica, sistema
de transporte (devido ao acesso), comunicações (importante para troca de
informações e pedido de material);
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§ Pesquisa da disponibilidade de energia elétrica : empresas concessionárias, grau de
confiabilidade e características do sistema de fornecimento existente (voltagem,
freqüência) e tarifas cobradas, fatores que irão influenciar na escolha e no
dimensionamento dos conjuntos elevatórios, por exemplo;
§ Levantamento das condições sanitárias as comunidade : relacionando as doenças de
veiculação hídrica, sistemas de esgoto sanitário, poluição das águas, despejos
domésticos e industriais, dados estes que influenciam na captação e no tratamanto da
água;
§ Pesquisa de mão-de-obra e materiais locais : levantar disponibilidade e custo de
materiais na região e qualidade e salários da mão-de-obra local;
§ Levantamento completo do sistema de abastecimento público de água
eventualmente existente, com características e indicação da capacidade nominal de
cada unidade do sistema, visto que o novo projeto pode ou não aproveitar
parcialmente a rede existente que serve de subsídios para o projeto do novo sistema.
Devem ser coletadas informações como : projetos existentes e modificações
realizadas, cadastros dos condutos existentes, tipos e características dos condutos e
demais unidades, dados sobre a operação do sistema, estado geral da rede (possíveis
perdas no sistema), medição do serviço, tipos de consumo (edifícios, industriais e
etc.);
§ Pesquisa dos mananciais existentes : determinação das características qualitativas e
quantitativas dos mananciais disponíveis na região possíveis de aproveitamento para
fins de abastecimento público;
§ Pesquisa sobre a população :
Ö Avaliação do crescimento populacional ano a ano através de publicações
oficiais do IBGE dos censos demográficos realizados;
Ö Procurar avaliar ano a ano até o ano de alcance do projeto por base nos
métodos existentes, para a projeção da população de projeto;
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Ö Verificar a distribuição da população pela cidade (possíveis áreas de expansão
da cidade, para localização e traçado dos dispositivos, condutos e redes de
forma eficiente e racional);
Ö Verificar população flutuante (época de afluência das populações, duração da
estadia e locais preferidos para estadia);
Ö Verificar hábitos da população (turística, industrial, agrícola, comercial, e
doméstico, que influenciam no tipo de consumo).
§ Avaliar os volumes de água necessários, tanto na configuração atual como na futura,
levando em conta os diversos tipos de consumo de água e o eventual aumento do
consumo específico ao longo do tempo.
3.4.2 – Estudo de Concepção de um Sistema de Abastecimento D’água
Um estudo de concepção corresponde a um estudo de arranjos, sob os pontos de
vista qualitativo e quantitativo, das diferentes partes de um sistema, organizadas de
modo a formarem um todo integrado, para a escolha da concepção básica do sistema de
abastecimento de água. De acordo com a NBR 12211/92 da ABNT, um estudo de
concepção de um sistema de abastecimento de água deve abordar, no mínimo :
a) Problemas relacionados com a configuração topográfica e características
geológicas da região de localização dos elementos constituintes do sistema;
b) Consumidores a serem atendidos até o alcance do plano e sua distribuição na
área a ser abastecida pelo sistema;
c) A quantidade de água exigida por diferentes classes de consumidores e as
vazões de dimensionamento;
d) No caso de existir sistema de distribuição, aintegração das partes deste ao novo
sistema;
e) A pesquisa e definição dos mananciais abastecedores;
f) A demonstração de que o sistema proposto apresenta total compatibilidade entre
as partes;
g) O método de operação do sistema;
h) A definição das etapas de implantação do sistema;
i) A comparação técnico-econômica da concepção;
j) O estudo de viabilidade econômico-financeira da concepção básica.
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3.5 – Consumo de Água e População de Projeto
A elaboração de um projeto de abastecimento de água exige o conhecimento das
vazões de dimensionamento das diversas partes constitutivas do sistema. A
determinação destas vazões implica no conhecimento da demanda de água na cidade,
que é função do número de habitantes a ser abastecido e da quantidade de água
necessária para cada indivíduo conforme figura 9 a seguir :
Figura 9 – Vazões de Projeto – Variáveis intervenientes
3.5.1 – Consumo de Água
O consumo de água é função de uma série de fatores inerentes à própria
localidade a ser abastecida e varia de cidade para cidade, assim como pode variar de um
setor de distribuição para outro, numa mesma cidade. Os principais tipos de consumo
podem ser vistos a seguir.
Tipos de Consumoa) Uso doméstico: bebida, banhos, limpeza em geral e etc;
b) Uso comercial: lojas, bares, restaurantes, postos e etc;
c) Uso industrial: água como matéria-prima, para resfriamento, consumida no
processo e etc;
d) Uso público: limpeza de logradouros, irrigação, fontes, bebedouros, edifícios
públicos, piscinas públicas, combate à incêndios e etc;
e) Usos especiais: ferrovias e metropolitanos, portos e aeroportos, estações
rodoviária e etc;
DEMANDA
Vazões de projeto
Número de habitantes
Quantidade de água necessária
para cada indivíduo
Estimativa da população de projeto;
Alcance do projeto.
Tipos de consumo;
Variações de consumo.
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f) Perdas e desperdícios: a perda corresponde a parcela de água que não alcança
os pontos de consumo devidos a vazamentos e falhas na adução, no tratamanto,
na rede de distribuição e etc (responsabilidade do sistema), enquanto que o
desperdício corresponde à má utilização da água pelo consumidor
(responsabilidade do consumidor).
Fatores que Influenciam no Consumo
Os principais fatores que influenciam no consumo de água são:
a) Clima: quanto mais quente maior o consumo;
b) Padrão de Vida da população: quanto mais alto o padrão de vida maior o
consumo;
c) Hábitos da População: higiene, turismo, esportes e etc;
d) Sistema de Fornecimento e Cobrança: se o serviço é medido inibe o consumo;
e) Qualidade da água fornecida: água de boa qualidade tende a aumentar o
consumo;
f) Custo da Tarifa: tarifas altas inibem o consumo;
g) Pressão na rede distribuidora: quanto maior a pressão, maior a vazão fornecida
e conseqüentemente maior o consumo;
h) A natureza, o crescimento e as características da cidade: o consumo por
habitante tende a aumentar com o crescimento da cidade; quanto maior o grau
de desenvolvimento de uma cidade maior o consumo;
i) Atividades industriais, comerciais e públicas: cada atividade desta possui um
tipo de consumo diferenciado; a predominância destas atividades altera o
consumo por habitante.
Exemplos :
Consumo de água “per capita” de acordo c/ o nível sócio-econômico (NSE) :
§ NSE alto : 600 l/hab.dia;
§ NSE médio : 200 a 300 l/hab.dia;
§ NSE baixo : 100 a 150 l/hab.dia;
§ NSE popular : 30 a 80 l/hab.dia
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Nas cidades brasileiras o consumo “per capita” varia em média de 100 a 400
l/hab.dia, de acordo com o porte da cidade conforme tabela 4 a seguir :
Tabela 4 – Consumo “per capita” em função da população
Porte da cidade População (n. habitantes)
Consumo “per capita”
(l/hab.dia)
Menores Até 5.000 100 – 150
Pequenas 5000 – 25.000 150 – 200
Médias 25.000 – 100.000 200 – 250
Maiores > 100.000 250 - 300
A estimativa do consumo diário de água para cada tipo de atividade pode ser
encontrada na tabela 5 a seguir :
Tabela 5 – Consumo de acordo com o tipo de atividade
Tipo de prédio Unidade Consumo l/dia
Serviço Doméstico
Apartamento em geral
Residências
Residências populares e rurais
Alojamentos provisórios de obra
Apartamentos de zelador
per capita
por quarto de empregada
per capita
per capita
per capita
unid.
200 a 250
200
250
120 a 150
80
600 a 1000
Serviço Público
Edifícios de escritórios e comerciais
Escolas, internatos
Escolas, externatos
Escolas, semi-internatos
Hospitais e casas de saúde
Hotéis com coz. e lavanderia
Hotéis sem coz. e lavanderia
Lavanderias
Quartéis
Cavalariças
Restaurantes
Mercados
Garagens e postos de serviços para automóveis
Rega de jardins
Cinemas, teatros
Igrejas
Ambulatórios
Creches
por ocupante efetivo
per capita
per capita
per capita
por leito
por hóspede
por hóspede
por kg de roupa seca
por soldado
por cavalo
por refeição
por m2 de área
por automóvel
por caminhão
por m2 de área
por lugar
por lugar
per capita
per capita
50 a 80
150
50
100
250
250 a 350
120
30
150
100
25
5
100 a 150
200
1,5
2
2
25
50
Serviço Industrial
Fábricas (uso pessoal)
Fábricas com restaurante
Usinas de leite
Matadouros
Matadouros
por operário
por operário
por litro de leite
por animal abatido (grande)
(pequeno porte)
70 a 80
100
5
300
150
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 Variações de Consumo
Ocorrem variações de consumo significativas em um sistema de abastecimento
de água, que podem ser mensais, diárias, horárias e instantâneas. Devido a maior ou
menor demanda em certas horas do período ou em certos dias ou épocas do ano, a vazão
distribuída sofre variações mais ou menos apreciáveis.
Em um projeto de sistema de abastecimento de água, algumas dessas variações
de consumo são importantes e entram no cálculo do volume a ser consumido.
Variações diárias
 k1 – coeficiente do dia de maior consumo
A NBR 12211/92 recomenda que sejam feitas observações ao longo de cinco anos
consecutivos no mínimo, quando possível.
k1 – varia em geral de 1,10 a 1,50 (Valor comumente empregado no Brasil = 1,20).
Valores menores de k1 são empregados em cidades com pequenas variações
climáticas ao longo do ano, ou seja, com maior regularidade de temperaturas.
O coeficiente k1 é aplicado para o cálculo de vazões de captação, de adutoras,
elevatórias, de estações de tratamento e de redes de distribuição.
 maior consumo diário no ano
k1 = ________________________
 consumo médio diário no ano
 (Ó Vi / 365 dias)
Vazão diária (Vi)
Dias do ano
365 dias
maior consumo diário
consumo médio
diário
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Variações horárias
 k2 – coeficiente da hora de maior consumo
k2 – varia em geral de 1,50 a 2,00 (Valor comumente empregado no Brasil = 1,50).
Valores maiores de k2 são empregados em cidades que apresentam um pequeno
número de domicílios com reservatórios, como por exemplo nas cidades onde o
abastecimento de água é direto. Os reservatórios equilibram os consumos ao longo do
dia, acumulando água quando o consumo for reduzido para atender aos horários onde
ocorrem picos de demanda.
Portanto, o coeficiente k2, juntamente com o coeficiente k1, é aplicado somente
para o cálculo de vazões de condutos alimentadores que saem dos reservatórios e das
redes de distribuição, conforme figura acima.
 maior vazão horária do dia de maior
consumo
k2 = ________________________
 vazão média horária do dia de maior
consumo
 (Ó Qi / 24 horas)
Vazão horária (Qi)
Hora (h)
maior vazão horária
vazão média
horária
 0 6 12 18 24
Reservatório
Montante Jusante
k1 k1 . k2
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Variações instantâneas / Consumos mínimos
Em alguns casos especiais de flutuações repentinas e significativas de vazão
pode-se aplicar o coeficiente k3, como por exemplo, nos locais onde não existam
reservatórios que possam compensar tais variações ao longo do dia.
Algumas vezes, onde houver necessidade de se trabalhar com consumos
mínimos, emprega-se o fator k3, menor do que a unidade (0,50 por exemplo).
3.5.2 – Cálculo das Vazões de Projeto
As vazões de projeto podem para dimensionamentos das unidades de um sistema
de abastecimento podem ser calculadas através das seguintes fórmulas :
Onde :
Qd , Qmáx = Vazões de projeto em função da unidade considerada (l/s);
q = Consumo per capita(l/hab.dia);
N = Número de horas de funcionamento do sistema ou da unidade considerada (h);
k1 , k2 = coeficientes do dia e da hora de maior consumo respectivamente.
O consumo per capita (q) leva em conta não só os usos domésticos, como também
os usos comercial, industrial e públicos. Exemplo do consumo per capita recomendado
pelo extinto DOS/SP para as cidades do interior de São Paulo :
Para fins domésticos : 85 l/hab.dia (42,5 %)
Para fins industriais e comercias : 50 l/hab.dia (25,0 %)
Para fins públicos : 25 l/hab.dia (12,5 %)
Perdas : 40 l/hab.dia (20,0 %)
Total : 200 l/hab.dia
 P . q 
Qm = _______________
 N . 3600
 P . q . k1
Qd = _______________
 N . 3600
 P . q . k1 . k2
Qmáx = _______________
 N . 3600
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3.5.2 – Utilização dos coeficientes k1 e k2 no cálculo das vazões de projeto
 das diversas unidades de um sistema de abastecimento de água
Os coeficientes de variação de consumo são utilizados no cálculo das vazões
para o dimensionamento das diversas partes de um sistema de abastecimento de água,
de acordo com a figura abaixo :
O reservatório é que permite esta compensação de variação entre a entrada de
água constante e uma saída variável ao longo do dia, conforme figura a seguir.
3.5.3 – Período e Alcance de Projeto
O período do projeto corresponde ao tempo na qual o sistema pode funcionar
satisfatoriamente sem sobrecarga nas instalações ou deficiências na distribuição. Na
CAP
EB
ETA R
REDE
AB
AT
k1 . k2
k1 . k2
k1 k1 k1
Unidades dimensionadas para a vazão do dia de
maior consumo
Unidades dimensionadas para a
vazão horária máxima do dia de
maior consumo
AB
Vazão
Hora (h)
vazão de saída do reservatório (variável)
vazão de entrada no
reservatório
(constante)
 0 6 12 18 24
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data final do alcance do projeto o sistema planejado passa a operar com a utilização
plena de sua capacidade.
O período de projeto pode estar relacionado com a durabilidade ou vida útil das
obras e equipamentos, com o período de amortização do capital investido na construção,
com os problemas relativos às dificuldades de ampliação de determinadas estruturas ou
partes de um sistema, com o custo de capital a ser investido e também com o ritmo de
crescimento das populações, entre outros fatores. No caso de populações que
apresentam tendências de rápido crescimento, longos períodos de projeto exigiriam
obras grandiosas que oneram a comunidade. No caso de estruturas ou partes de um
sistema de abastecimento em que a ampliação se torna difícil normalmente se aumentam
períodos de projeto.
Alguns períodos de projetos usuais para as diversas partes constituintes:
§ Barragens : 30 – 60 anos;
§ Tomadas d’água : 25 – 50 anos;
§ Elevatórias : 10 – 25 anos;
§ ETA, adutoras, redes de distribuição : 20 – 30 anos;
§ Reservatórios : 30 – 40 anos.
3.5.4 – Previsão de População de Projeto
A população de projeto é aquela que se espera encontrar na localidade ao fim do
período admitido do projeto, de modo que se possa ser feita uma estimativa do consumo
de água na época considerada.
Algumas definições importantes de população segundo a NBR 12211/92 :
§ População residente : aquela formada pelas pessoas que têm o domicílio como
residência habitual, mesmo que ausente na data do censo por período inferior a 12
meses;
§ População flutuante : aquela que, proveniente de outras comunidades se transfere
ocasionalmente para a área considerada, impondo ao sistema de abastecimento de
água, consumo unitário análogo ao da população residente. É o caso de períodos de
férias ou de fins de semana em cidades balneárias ou em estâncias climáticas;
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§ População temporária : aquela que, proveniente de outras comunidades ou de outras
áreas da comunidade em estudo, se transfere para a área abastecível, impondo ao
sistema de abastecimento de água, consumo unitário inferior ao atribuído à
população, enquanto presente na área e em função das atividades que aí exerce;
§ População abastecível : parcela da população total, em uma área da comunidade a
ser abastecida pelo sistema de distribuição. A população abastecível no alcance do
projeto, segundo a NBR 12211/92 deve atender aos seguintes critérios principais :
Ö deve ser maior do que 80 % da população residente, quando não fixado pelo
contratante;
Ö deve inclui parcela das populações flutuantes e temporárias, cujos
abastecimentos apresentem interesse econômico ou social, a juízo do
contratante;
Ö deve incluir estabelecimentos comerciais, públicos e industriais que se situem no
interior da área abastecível e que sejam considerados consumidores especiais.
Métodos para Previsão de População de Projeto
Observações iniciais sobre os métodos para previsão de população de projeto :
§ São todos de caráter aproximado;
§ crescimento da população é um fenômeno de grande complexidade que envolve
fatores econômicos, geopolíticos e sociais;
§ Ao longo do período de projeto devem ser verificadas periodicamente e ajustadas as
informações mais recentes, por exemplo, devido a um novo censo, que podem
inclusive alterar a programação de obras previstas para o sistema;
§ ideal é que se adotem faixas de populações na previsão, em lugar de um único valor
numérico;
§ Quanto maior o período de projeto maiores as chances de erros na previsão.
População total = População residente + População flutuante + População temporária
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Expressão geral da população de uma comunidade em função do tempo :
Onde :
Pt = população na data t;
Po = população na data inicial to;
N = Número de nascimentos no período (tt-to);
M = Número de mortes no período (tt-to);
I = Número de imigrantes no período (tt-to);
N = Número de emigrantes no período (tt-to);
A) Métodos Matemáticos
1) Progressão Aritmética
Admite que o crescimento da população é linear, ou seja, com taxa de variação
constante que independe do tempo.
Por este método basta que sejam conhecidas pelos menos as populações de 2
censos demográficos. Quando existirem mais de 2 anos de censo podem ser empregados
para o cálculo de p os dois últimos censos ou então o valor médio dos valores de p
calculados a cada par de pontos.
Pt = Po + ( N – M ) + ( I – E )
Formula sem aplicação prática
imediata, apenas evidencia os fatores
intervenientes no crescimento
populacional, pois apresenta
componentes difíceis de serem
obtidos ou estimados.
p = taxa de variação de crescimento
 P1 – P0
 p = ___________ = constante
 T1 – T0
P
T
 0 To T1 Tt
Pt
P1
P0
 Pt = P0 + p ( Tt -T0 )
Unidade II – Abastecimento de Água
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Onde : P0, P1 e Pt são as populações nos anos T0, T1 e Tt respectivamente.
O método da progressão aritmética é um método pouco preciso e geralmente
fornece estimativas de populações menores que as reais. Admite que o crescimento
ocorre de maneira ilimitada.
2) Progressão Geométrica
Admite que o crescimento da populaçãode uma cidade se processa segundo uma
progressão geométrica com taxa de crescimento q.
Onde :
q = razão ou taxa de crescimento entre os anos Tt e To;
Po e P1 = população na datas T0 e T1 respectivamente (correspondente a 2
censos);
Pt = população na data Tt;
Por este método basta que sejam conhecidas pelos menos as populações de 2
censos demográficos. Quando existirem mais de 2 anos de censo podem ser empregados
para o cálculo de q os dois últimos censos ou então o valor médio dos valores de q
calculados a cada par de pontos.
Pt = P0 . q ( Tt -T0 )
 T1 –T0
 P1
 q = ____
 P0
P
T
 0 To T1 Tt
Pt
P1
P0
Geométrico
Aritmético A previsão de população pelo
método geométrico fornece valores
maiores que o do método aritmético.
A população real em média fica
entre a geométrica e a aritmética.
Unidade II – Abastecimento de Água
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O método da progressão geométrica também admite que o crescimento da
população ocorre de maneira ilimitada.
3) Método Exponencial
É um método bastante utilizado no país, pois traz bons resultados. Admite que a
taxa de crescimento da população é variável com o tempo, sendo o logaritmo da
população uma função linear do tempo. O crescimento também é supostamente
ilimitado.
Para este método o ideal é que se tenha mais de 3 censos e quanto maior o
número de pontos, melhor para a obtenção da curva da população. Procura-se obter uma
melhor reta ou a reta de melhor aderência quando quando se plota o logaritmo da
população em função do tempo (utilizar papel semi-log para facilitar). Pode-se usar o
método dos mínimos quadrados para melhor ajuste da reta.
4) Método da Curva Logística
Para este método deve-se conhecer 3 pontos de recenseamento. Neste método
admite-se que a população cresce assintoticamente para um valor de saturação. Não é
empregado no Brasil pois não corresponde as curvas de crescimento das cidades
brasileiras. Precisa de um período longo de dados populacionais para sua aplicação.
Log P
T
 0 To T1 T2 T3 Tt
Pt
P1
P0
De preferência a reta encontrada deve passar
pelo ponto correspondente ao último censo.P2
P3
Ponto extrapolado
Unidade II – Abastecimento de Água
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B) Métodos Gráficos
1) Método da Projeção Gráfica
Este método é bastante simples, e procura acompanhar e traçar a curva
populacional no “sentimento” tentando acompanhar a tendência original do crescimento
pelo simples prolongamento da curva. É recomendado para populações inferiores a
5.000 habitantes devido a pouca precisão.
2) Método Comparativo
Consiste em se aproveitar como indicação útil o crescimento já experimentado
por outras cidades da região, com população maior e com características semelhantes a
P
T
 0 T1 T2 T3
P3
P2
P1
Projeção no sentimento.
P
T T0 T1 T2 Ts
Ps
P2
P1
População de Saturação
Taxa decrescente de crescimento em virtude da
redução dos recursos e da área de expansão
Crescimento linear : relação menos favorável entre os
recursos econômicos e a população
Crescimento rápido quando a população é pequena
em relação aos recursos e às áreas de expansãoP0
Unidade II – Abastecimento de Água
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cidade em estudo. Utilizado quando não existem dados censitários recentes. Podem ser
empregadas uma ou mais cidades de comparação.
Com mais de uma cidade de comparação verifica-se aquela que melhor de
adapta a curva da cidade em estudo.
Observações finais sobre projeção de populações :
a) É prioritário nas obras de saneamento analisar como as populações se distribuem ou
como será a tendência de distribuirão sobre as áreas. Para tal, devem ser
consideradas: condições topográficas, custo das áreas, planos urbanísticos,
facilidade de transportes, comunicação, infra-estrutura sanitária e condições sócio-
econômicas. Importante consultar dados cadastrais ao código de obras das cidades;
b) Os estudos de previsão da população flutuante são feitos por métodos análogos
àqueles utilizados para a população fixa (residente);
c) Qualquer que seja o método usado, deve-se sempre verificar periodicamente a
previsão realizada com os dados censitários mais recentes.
P
T
 0 T1 T2 T3
P3
P2
P1
Projeção da população da
cidade em estudo
Cidade A
(comparação)
Cidade de
Estudo
d
d
P
T
 0 T1 T2 T3 Tt
P3
P2
P1
Melhor curva de
comparação
Cidade 2
(comparação)
Cidade de
Estudo
Cidade 1
(comparação)
Cidade 3
(comparação)
Pt