7.Redes de distribuição de água   Exercícios
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7.Redes de distribuição de água Exercícios


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Redes de distribuição de água/
Exercícios / Atividades ligadas a
Redes de distribuição de água.
Calcular RDA do tipo rami\ufb01cada e
pelo método de Distribuição em e
Método de Hardy-Cross
CALCULAR REDE RAMIFICADA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA E O RESERVATÓRIO DE DISTRIBUIÇÃO
AUTOR(A): PROF. CAMILA CLEMENTINA ARANTES
A rede se distribuição de água é constituída pelo conjunto de tubulações e órgãos acessórios, destinado a
fornecer água potável ao consumidor de maneira contínua, em quantidade, qualidade e pressão adequada
(NBR 12.218/1994). O maior custo do sistema de abastecimento de água é com a rede de distribuição,
podendo chegar até a 75% do custo total (Tsutiya, 2006).
Em função do tipo de canalização, as redes de distribuição de água podem ser classi\ufb01cadas em:
Principal: também denominadas conduto tronco ou canalização mestra. Tubulação com maior diâmetro
que tem como \ufb01nalidade abastecer as canalizações secundárias (Tsutiya, 2006).
Secundária: tubulações de menor diâmetro que tem como função abastecer diretamente os pontos de
consumo do sistema de abastecimento (Tsutiya, 2006).
 
Em função da disposição da tubulação principal e do sentido de escoamento nas tubulações secundárias as
redes são classi\ufb01cadas em:
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tipo rami\ufb01cada e pelo método de Distribuição em e Método de Hardy-Cross 01 / 20
Rami\ufb01cada: neste caso a tubulação tronco (rede principal) é alimentada pelo reservatório ou pela estação
elevatória, conforme representado pela \ufb01gura 1. O sentido da vazão é conhecido em qualquer trecho da
tubulação. Se o \ufb02uxo é interrompido em um trecho da rede, o abastecimento nas tubulações situadas a
jusante é comprometido. Indicada somente para situações onde a topogra\ufb01a não favorece a instalação de
rede malhada (Tsutiya, 2006).
Legenda: FIGURA 1: REDE RAMIFICADA
As redes rami\ufb01cadas podem ser em espinha de peixe e em grelha.
Redes em espinha de peixe: a partir do conduto principal central derivam-se rami\ufb01cações dos outros
condutos principais (Tsutiya, 2006).
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Legenda: FIGURA 2: REDE EM ESPINHA DE PEIXE.
Redes em grelha: os condutos principais são posicionados de maneira paralela e são interligados a um
outro conduto principal que os alimenta (Tsutiya, 2006).
Legenda: FIGURA 3: REDE EM GRELHA
Dimensionamento da Rede Rami\ufb01cada
O dimensionamento da rede rami\ufb01cada é realizado com base no roteiro descrito abaixo:
 
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1º) Determina-se a vazão total da rede (Q ):
Onde:
Q = vazão máxima (vazão do reservatório até a rede de distribuição) (l/s)
K = coe\ufb01ciente do dia de maior consumo;
K = coe\ufb01ciente da hora de maior consumo;
P = população da área abastecida (hab);
q = consumo per capita de água (l/hab dia);
 
2º) Determina-se o comprimento total da rede (L)
 
3º) Determina-se a taxa de consumo linear (q ):
Onde:
q = taxa de consumo linear (l/s m)
Q = vazão máxima (vazão do reservatório até a rede de distribuição) (l/s)
L = comprimento total da rede (m)
 
4º) Numera-se os trechos da jusante para a montante:
 
5º) Partindo das pontas secas (extremidades) onde as vazões são nulas, da jusante para a montante,
determina-se para cada trecho as vazões:
 
Vazão a jusante (Qj): zero nas extremidades (pontas secas) da rede. Não sendo ponta seca: vazão a jusante
é igual a vazão (ou soma das vazões) a montante dos trechos a jusante.
max
max
1
2
m
m
max
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Vazão do trecho (Qt): vazão consumida em cada trecho
Onde:
Q = vazão do trecho ou vazão em marcha(l/s)
q = taxa de consumo linear (l/s m)
l = comprimento do trecho (m)
 
Vazão a montante (Qm): vazão a jusante mais vazão do trecho ou em marcha
Onde:
Q = vazão a montante (l/s)
Q = vazão a jusante (l/s)
Q = vazão do trecho (l/s)
 
Vazão \ufb01ctíca ou média (Qf): média entre as vazões de montante e jusante
Onde:
Q = vazão \ufb01ctícia (l/s)
Q = vazão a montante (l/s)
Q = vazão a jusante (l/s)
 
trecho
m
montante
jusante
trecho
f
m
j
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6º) Com base na vazão \ufb01ctícia, determina-se o diâmetro em cada trecho, atendendo as recomendações da
tabela 1:
 
Tabela 1: Diâmetro em função da vazão \ufb01ctícia. Fonte: Tsutyia (2006)
Diâmetro (mm) Velocidade máxima (m/s) Vazão (\ufb01ctícia) máxima (l/s)
50 0,50 1,00
75 0,50 2,20
100 0,60 4,70
150 0,80 14,10
200 0,90 28,30
250 1,10 54,00
300 1,20 84,80
350 1,30 125,10
400 1,40 175,90
 
 
7º) Calcular perda de carga no trecho utilizando a vazão \ufb01ctícia.
 
8º) Determinar as cotas piezométricas a jusante e montante de cada um dos trechos a partir da cota
piezométrica do ponto mais desfavorável (mais alto). Para tal ponto estabelece-se a pressão dinâmica
mínima recomendada pela NBR 12.218/94 (10 m.c.a.). Conhecendo a cota piezométrica do ponto mais
desfavorável, com base nas perdas de carga de cada trecho, determinar a cota piezométrica nos demais
trechos (somando quando for de montante para jusante e subtraindo quando for de montante para jusante).
 
9º) Tendo as cotas do terreno e cotas piezométricas a montante e jusante, determinar a pressão dinâmica a
montante e jusante de cada um dos trechos (diferença entre cota piezométrica e cota do terreno) e veri\ufb01car
se para o ponto mais favorável (mais baixo), considerando a altura máxima do reservatório, a pressão não
ultrapassa o valor máximo estabelecido pela NBR 12.218/94 (50 m.c.a.)
 
Exemplo:
A rede de distribuição de água representada abaixo deve atender 5.000 habitantes, cujo consumo per capita
é de 200 l/s. Determine as vazões, pressão dinâmica (a montante e a jusante) nos diferentes trechos da rede,
máxima pressão estática e cota mínima do reservatório. Admita K = 1,2 e K = 1,51 2Redes de distribuição de água/ Exercícios / Atividades ligadas a Redes de distribuição de água. Calcular RDA do
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Legenda: FIGURA 4: TRAçADO DA REDE RAMIFICADA
1º) Vazão total da rede (Q ):
2º) Extensão total da rede:
Lrede = 1150 m
3º) Taxa de consumo linear (q ):
4º) Numeração dos trechos da jusante para a montante:
 
max
m
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Legenda: FIGURA 5: NUMERAçãO DA REDE RAMIFICADA
5º) Vazões:
TRECHO 1:
Qjusante = 0,0 l/s (ponta seca)
 
TRECHO 2:
Q = Q = 2,72 l/sjusante montante1 
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As vazões para os demais trechos estão representadas na tabela 3.
 
6º) Diâmetro:
TRECHO 1
Vazão \ufb01ctícia = 1,36 l/s
Legenda: TABELA 2: DIâMETRO EM FUNçãO DA VAZãO FICTíCIA.
Os diâmetros para os demais trechos estão representados na tabela 3.
 
7º) Perda de carga no