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Capítulo 9 - Reservação 94 9. RESERVAÇÃO 9.1. Introdução As finalidades dos reservatórios de distribuição são: • Atender às variações de consumo. • Atender às demandas para extinção de incêndios. • Atender ao consumo em situações de emergências que produzem interrupção no abastecimento. • Melhoria das condições de pressão: pressão estável, em picos. 9.2. Tipos de reservatórios Quanto a sua posição relativa na rede • Reservatório de montante: são aqueles pelos quais passa, antes de atingir a rede, toda água destinada ao consumo. Para tanto possuem uma tubulação de entrada de água e outra de saída. Como geralmente precedem a rede, levam o nome de reservatório de montante. Figura 9.1. • Reservatório de jusante: somente recebem água nos períodos em que a vazão de alimentação da rede supera a de consumo. Neles uma só tubulação, que parte do fundo serve de entrada e saída da água. Por ficarem além do ponto em que a adutora se conecta à rede e, até mesmo, no extremo oposto, levam o nome de reservatórios de jusante. Figura 9.2. • Reservatórios intermediários. Figura 9.1: Reservatório à montante Figura 9.2: Reservatório à jusante Quanto a sua posição relativa ao terreno: • Reservatórios enterrados. • Reservatórios semi-enterrados. • Reservatórios “Stand-pipes” • Reservatórios elevados. Os enterrados podem ser paralelepipedais ou troncopiramidais invertidos, conforme indica a Figura 9.3. Os semi-enterrados obedecem às mesmas especificações dos enterrados. Figura 9.3: Dimensões econômicas Capítulo 9 - Reservação 95 Nos reservatórios elevados, o fundo situa-se acima do terreno, mercê de uma estrutura de sustentação, Figura 9.4. Os elevados são geralmente estruturas suspensas construídas com aço ou concreto armado, de várias formas, principalmente cilíndrico. Os stand-pipes são geralmente de aço, concreto ou madeira, se apóiam no solo, como indica a Figura 9.4. Constituem uma alternativa do reservatório elevado, em sua funcionalidade, embora tenham o aspecto de reservatório apoiado de grande altura. Os mais econômicos obedecem à relação D = 2h. Figura 9.4: Reservatório elevado (1) e stand-pipe (2) Quanto ao material de construção • Reservatório de alvenaria. • Reservatório de concreto: armado, protendido. • Reservatório de aço. • Reservatório de madeira. • Reservatório de fibras sintéticas. • Reservatório em terra com paredes revestidas. Quanto a sua forma • Reservatório de secção retangular. • Reservatório de secção circular. 9.3. Capacidades dos reservatórios 9.3.1. Volume mínimo Método analítico: � Método do engenheiro Toledo Malta, da curva de consumo de água assimilada a uma senóide. C = xVk pi 12 − .............................................................................................para adução contínua 2 1 Capítulo 9 - Reservação 96 � Método do engenheiro Yassuda. C = xVV 100 100 1− ....................................................................................para adução intermitente Onde: C = capacidade do reservatório. K2 = coeficiente da hora de maior consumo. V1 = volume consumido na cidade durante as T horas em que funciona a adução, em % de V. Q1 = vazão média horária no dia de maior consumo. V = 24Q1 = volume de água consumido no dia de máximo consumo. T = intervalo de tempo de funcionamento da adução em horas. T Q T V 124 = = vazão horária de adução. 9.3.2. Volume acrescido Volume acrescido para atender a demanda de emergência, como por exemplo, durante uma interrupção no sistema captação-adução-tratamento, é determinada pela expressão: Ca = QT onde; Ca= volume a ser acrescido. Q = vazão média de consumo normal (vazão de adução). T = intervalo de tempo correspondente ao período de interrupção. Volume acrescido devido a consumo da população flutuante. Deve-se estudar os acréscimos populacionais sofridos periodicamente e prever baseados neles. Volume acrescido devido ao consumo especial. Consumo de água para irrigação de jardins, grandes parques públicos, e outros equipamentos de resfriamento ou de condicionamento de ar. Volume acrescido devido ao consumo para demanda de incêndio. CI = (Q1i – Q2) t onde: CI = capacidade disponível para combate a incêndios. Q1i = vazão necessária para combate ao incêndio crítico. Q2 = vazão auxiliar de emergência durante o incêndio, obtida de uma origem diferente da que fornece água para a rede de distribuição. Capítulo 9 - Reservação 97 Quando são utilizados exclusivamente os recursos da rede de distribuição, a vazão Q2 é nula. t = duração do incêndio crítico. Q1i para edifícios: - pequenos 10 L/s - médios 20/30 L/s - grandes 40/50/ L/s t = 6 horas (em São Paulo). 9.4. Dimensões econômicas Fixado o tipo, a forma e a capacidade do reservatório é possível estudar dimensões que o tornem de mínimo custo, particularmente para os reservatórios de concreto armado. Um reservatório enterrado para o qual foram fixados a capacidade e a altura terá o menor comprimento das paredes em planta, inclusive a parede divisória, se for de seção horizontal circular. Já o reservatório retangular em planta terá o menor comprimento de paredes se as suas dimensões, Figura 9.5, estiverem na relação: Figura 9.5: Dimensões econômicas Um reservatório elevado será mais econômico se sua seção horizontal for circular. As torres com forma cilíndrica têm dimensões econômicas quando a relação entre altura do reservatório propriamente dito e o seu diâmetro estiveram na relação 1.2. Com relação a este item cabem diversas observações: O custo dos reservatórios pode depender de: • tipo de solo local. • forma do reservatório. • tipo de estrutura adotada, etc. Em reservatório enterrado quanto menor a altura, maior a área de terreno necessária. A dificuldade de construção poderá aumentar quando se tem reservatório de maior altura. O custo da construção poderá aumentar quando se adotam reservatório em que se pretende tirar partido estético da obra realizando um empreendimento que contribua para embelezar a cidade. 9.5. Recomendações gerais e detalhes sobre o projeto de reservatório. De modo geral, a altura útil varia de 3 a 6 metros, embora excepcionalmente sejam adotados de 2,4 e 8 metros no máximo. É conveniente que o fundo dos reservatórios tenham uma declividade mínima de 0,5% em direção da abertura de descarga, a fim de evitar o refugio das águas após as limpezas. A cobertura nos reservatórios é importante, pois, destina-se a proteger, contra qualquer perigo de poluição a água potável do reservatório. Além do mais, x y 2x Capítulo 9 - Reservação 98 impedindo a penetração dos raios solares, a cobertura impossibilita o desenvolvimento de algas na água, as quais poderiam provocar odor e sabor desagradáveis. A abertura de inspeção é uma passagem que se deixa na cobertura para permitir a visita ao interior do reservatório. Ela é geralmente quadrada com 0,6 m x 0,6 m e geralmente tem um dos lados no prolongamento da face interna da parede do reservatório, onde fica instalada a escada de acesso. As coberturas dos reservatórios devem ser providas de uma ou mais chaminés de ventilação, a fim de que o nível d’água fique sempre sob pressão atmosférica.As aberturas das chaminés devem ser providas de telas, a fim de impedir a passagem de substâncias estranhas e de insetos, como mosquitos, para o interior dos reservatórios. Na entrada de água, se o suprimento é feito por gravidade, costuma-se colocar uma válvula de nível (bóia) na extremidade da tubulação de entrada, a fim de que a passagem da água para o interior do reservatório, quando o mesmo estiver cheio, seja interrompida. Para cada compartimento do reservatório deve haver uma canalização de entrada. A canalização de saída, uma para cada compartimento, providas de registro para isolamento de cada unidade, tem saída pelo fundo do reservatório com um ressalto de 5 a 10 cm. Proteção de saída com grade de ferro fundido, bronze ou latão. Devem-se ter precauções especiais no sentido de assegurar a impermeabilidade das paredes do reservatório. Sinalização de torres, para proteção da navegação aérea, sempre que necessário, a juízo das autoridades competentes. Pára-raios. Exemplo 1 No projeto de abastecimento de água para o interior está previsto uma população de 12500 habitantes e o consumo “per capita” de água de 200 l (hab/dia). A adução será feita por recalque para um reservatório de distribuição cuja capacidade deverá ser estabelecida. Sabendo-se que a variação do consumo adotada para a cidade será como a indicada no quadro, determinar: a) O volume do reservatório para o recalque continuo; Obs: Admitir um volume de combate a incêndio de 250m³ e K1 = 1,25 Solução: Período (h) % Consumo Adução Sobra Déficit 0 – 2 3,35 2 – 4 3,35 4 – 6 5,00 6 – 8 9,20 8 – 10 12,05 10 – 12 11,70 12 – 14 12,05 14 – 16 10,80 16 – 18 11,70 18 – 20 9,60 20 – 22 6,20 22 – 24 5,00 Capítulo 9 - Reservação 99 Variação de Consumo 0 2 4 6 8 10 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tempo (h) Co n su m o (% ) b) O volume do reservatório para o recalque intermitente (8 horas de recalque no período compreendido entre 8 horas e 16 horas). Obs: Admitir um volume de combate a incêndio de 250m³ e K1 = 1,25 Capítulo 9 - Reservação 100 Solução: Período (h) % Consumo Adução Sobra Déficit 0 – 2 3,35 2 – 4 3,35 4 – 6 5,00 6 – 8 9,20 8 – 10 12,05 10 – 12 11,70 12 – 14 12,05 14 – 16 10,80 16 – 18 11,70 18 – 20 9,60 20 – 22 6,20 22 – 24 5,00 Variação de Consumo -2 2 6 10 14 18 22 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tempo (h) Co n su m o (% )
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