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Canalizações que promovem o transporte da água em um sistema de abastecimento público sem derivações para consumidores, permitindo derivações para sub-adutoras. A D U Ç Ã O D E Á G U A CONCEITO Quanto à natureza da água transportada Adutora de água bruta (AAB): captação ETA. Adutora de água tratada (AAT): ETA Reservatório ou Rede. Quanto à energia de movimentação da água Adução por gravidade: adução em conduto livre ou em conduto forçado Adução por recalque ESTAÇÃO DE TRATAMENTO ELEVATÓRIA A.B. ADUTORA A.B. recalque CAPTAÇÃO A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUTORA DE ÁGUA BRUTA ADUTORA A.T. gravidade ELEVATÓRIA A.T. ADUTORA A.T. recalque RESERVATÓRIO elevado / setorial A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUTORA DE ÁGUA TRATADA VAZÃO DE ADUÇÃO Curso de água Qa Rede Captação Estação elevatória Estação de Tratamento Qa Qb Qc 1 a e ETA K Pq Q Q C 86.400 1 b e K Pq Q Q 86.400 1 2c e K K Pq Q Q 86.400 Período de funcionamento = f(dimensionamento hidráulico ) Aduções por gravidade: 24 h/dia Adução por recalque: 16 a 20 h/dia, com parada das bombas no período de 3 horas, entre 17:00 e 22:00 h (economia de energia elétrica) Linha piezométrica coincidente com o nível d’água A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR CONDUTO LIVRE A D U Ç Ã O D E Á G U A Canal Aqueduto Declividade → Escoamento. Escoamento em sentido descendente, gravitacional. Superfície livre sob efeito da pressão atmosférica. Linha piezométrica = superfície livre de escoamento. Situações de baixa declividade. Seções de escoamento parcialmente cheias. A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR CONDUTO LIVRE Equação de Manning Q = (Am . Rh2/3. I1/2) / n Linha piezométrica coincidente com o nível d’água A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR CONDUTO LIVRE Coeficiente de Manning (n) – Conservação da Tubulação Material Muito Bom Bom Regular Ruim Ferro Fundido 0,012 0,013 0,014 0,015 Concreto 0,012 0,013 0,015 0,016 PVC 0,010 Q: vazão (m3/s) Am: seção de escoamento (m2) Rh: raio hidráulico (m) Pm: perímetro molhado (m) I: declividade (m/m) n: coeficiente de Manning (natureza e conservação) Linha piezométrica ordenada pela carga hidráulica A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR GRAVIDADE EM CONDUTO FORÇADO Pressão interna > pressão atmosférica. Escoamento: descendente e ascendente. Situações de alta declividade. Condutos fechados. Seções de escoamento cheias. A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR GRAVIDADE EM CONDUTO FORÇADO Linha piezométrica ordenada pela carga hidráulica C: coeficiente de Hazen Williams (natureza e conservação) Q: vazão (m3/s) D: diâmetro (m) J: perda de carga (m/m) A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR GRAVIDADE EM CONDUTO FORÇADO Equação de Hazen Willians J = 10,643 . Q1,852 . C-1,85 . D-4,87 Coeficiente de Hazen Willians (C) – Conservação e Natureza da Tubulação Material Novo Usado Bom Acabamento Acabamento Comum Ferro Fundido 130 90 Concreto 130 120 PVC 140 A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR GRAVIDADE EM CONDUTO FORÇADO PEÇAS AUXILIARES Bloqueio da adutora por gravidade Bloqueio da adutora por recalque Ventosas Expulsão de ar (gases dissolvidos). Elevações < pressão interna Descargas: Limpeza Registros: Controle e manobra operacional * * * A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR GRAVIDADE EM CONDUTO FORÇADO PEÇAS AUXILIARES Ventosas Registros A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR GRAVIDADE EM CONDUTO FORÇADO PEÇAS AUXILIARES A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO EM CONDUTO FORÇADO Ancoragem da tubulação Declividade ≥ 20% - tubulação área; Declividade ≥ 25% - tubulação enterrada Força em tubulações com declividade ADUÇÃO EM CONDUTO FORÇADO Assentamento de tubulação enterrada com ancoragem por trecho travado Assentamento de tubulação aérea: ancoragem tubo por tubo Estação Elevatória Conjunto motor-bomba. Comando elétrico. Poço de sucção. Tubulação de sucção. Tubulação de recalque A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR RECALQUE H’ Hs Hg AMT H’: perdas por atrito e localizadas Hg: desnível geométrico Hs: bomba-NA A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR RECALQUE : peso específico ≈ 1000 kg/m3 Q: vazão (m3/s) Hm: altura manométrica total (m) r: rendimento do conjunto (absoluto) Potência do conjunto Motor-bomba P (HP) = ( . Q . Hm)/75 . r A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR RECALQUE D: diâmetro (m) Q: vazão (m3/s) k = 1,2 → , regime de trabalho, rendimento, natureza do material, custos... Dimensionamento da tubulação de Recalque (BRESSE) D = k . Q1/2 A D U Ç Ã O D E Á G U A ADUÇÃO POR RECALQUE D econômico Custo Mínimo Custo Total Custo de aquisição e assentamento de tubulação D R$ Custo da elevatória e de energia elétrica FERRO FUNDIDO PVC AÇO CONCRETO ARMADO A D U Ç Ã O D E Á G U A MATERIAIS EMPREGADOS Pressão interna Cargas externas Natureza da água transportada Custo de implantação Diâmetros comerciais FERRO FUNDIDO PVC AÇO CONCRETO Longa durabilidade Facilidade de assentamento e conexão Peso elevado Alto custo Elevada resistência à pressão interna e cargas externas Incrustações: cimentado internamente Diâmetro: até 1200 mm Vmáx: 3,00 m/s Longa durabilidade. Facilidade de assentamento, conexão e reparo. Peso leve. Baixo custo. Baixa resistência à pressão interna. Moderada resistência à cargas externas. Diâmetro: até 300 mm Elevada resistência à pressão interna Incrustações: cimentado internamente Corrosão: revestimento externo (pintura anti- corrosiva) Fácil montagem e conserto (soldagem). Para Ø > 600 mm - custo competitivo V máx: 6,00 m/s Baixa resistência à pressão interna: condutos livres Elevada resistência à cargas externas Peso elevado Difícil manuseio Concreto simples (200 a 1000 mm) e armado (400 a 2000 mm), moldado in loco V máx: 4,50 m/s MATERIAIS EMPREGADOS TUBOS DE AÇO TUBOS DE FERRO FUNDIDO TRAVESSIAS AÉREAS TRAVESSIAS AÉREAS TRAVESSIAS AÉREAS TRAVESSIAS AÉREAS TRAVESSIAS AÉREAS LIMPEZA DA ADUTORA Sedimentação Deposição de minerais insolúveis em tubo de ferro fundido dúctil com revestimento. Adutora de água tratada, D=250 mm. Idade da tubulação ~ 15 anos. Coeficiente de rugosidade C ~ 85 (Hazen- Williams). Incrustação Incrustação em tubo de ferro fundido dúctil sem revestimento. Adutora de água bruta, D=250 mm. Idade da tubulação ~ 25 anos. Coeficiente de rugosidade C ~ 70 (Hazen-Williams) LIMPEZA DA ADUTORA LIMPEZA DA ADUTORA LIMPEZA DA ADUTORA Coeficientede Hazen-Williams devido a limpezas por raspagem LIMPEZA DA ADUTORA Introdução do “polly-pig” através de hidrante, sem registro Introdução de “polly-pig” através de uma peça especial Introdução do “polly-pig” através de uma peça em Y Entrada e saída do “polly-pig” em uma adutora LIMPEZA DA ADUTORA Aplicação de revestimento em argamassa de cimento
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