02 Saneamento abastecimento público I

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Saneamento – Abastecimento 
público I 
Prof. MSc Cleber Albuquerque 
Concepção de um 
Sistema de 
Abastecimento de 
Água 
Consumo de 
Água 
Projeção 
Populacional 
Sistemas de abastecimento de água: 
importância 
Rede de Distribuição de 
Água 
Qualidade Quantidade Pressão Continuidade 
Sistemas de abastecimento de 
água: categorias 
Segundo a 
modalidade do 
abastecimento 
Segundo a 
abrangência 
Distribuição Exemplo 
 
Solução individual 
 
Individual 
 
Sem rede 
 
Poço raso individual 
 
Solução alternativa 
 
Coletiva 
 
Sem rede 
 
Chafariz comunitário 
Solução alternativa Coletiva 
Existência de rede 
Condomínio 
horizontal 
Sistema de 
abastecimento 
Coletiva 
Existência de rede 
Sistema abastecedor 
de uma cidade 
Partes constituintes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
6 
Partes constituintes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
Manancial: 
 
• Subterrâneo freático ou não confinado 
• Subterrâneo confinado 
• Superficial sem acumulação 
• Superficial com acumulação 
• Água de chuva 
Partes constituintes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
Captação: 
 
• Estrutura responsável pela extração de água 
• Depende do tipo de manancial 
Partes constituintes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
Estação elevatória 
 
• Estruturas necessárias ou não para vencer desníveis 
geométricos 
• Função da localização (para água bruta ou tratada) e do tipo 
de bomba 
Partes constituintes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
Adutora 
 
• Transporte da água bruta ou tratada 
• Conduto livre, forçado por gravidade ou em recalque 
Partes constituintes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
Estação de tratamento 
• Unidades para tornar a água potável e palatável de acordo com os 
padrões 
• Condições mínimas: 
• Toda água fornecida coletivamente deve ser submetida a processo de 
desinfecção 
• Toda água suprida por manancial superficial e distribuída por meio de 
canalização deve incluir tratamento por filtração 
10 
Partes constituintes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
Reservatório 
 
• Compensação entre as vazões de 
produção e as vazões de consumo 
• Contemplam também reservas de 
emergência 
• Podem assumir várias formas em 
relação a seu tipo, posição 
(apoiado, elevado, enterrado) e 
posição relativa à rede (montante 
ou jusante) 
Partes constituintes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
12 
Rede de Distribuição 
 
• Composta por tubulações, conexões e peças especiais 
• Função de distribuir a água até o consumidor final (casas, 
comércio, indústrias) 
• Configurações simples ou complexas em função do porte da 
cidade, densidade demográfica, topografia e área abastecida. 
Atividades a serem desenvolvidas 
para o estudo 
da concepção 
1. Caracterização da área de estudo 
• Características físicas 
• Uso e ocupação do solo 
• Aspectos sociais e econômicos 
• Sistemas de infraestrutura e condições sanitárias 
2. Análise do sistema de abastecimento de água existente 
• Descrição 
• Diagnóstico 
3. Levantamento dos estudos e planos existentes 
Atividades a serem desenvolvidas 
para o estudo 
da concepção 
4. Estudos demográficos e de uso e ocupação do solo 
5. Critérios e parâmetros de projeto 
6. Demanda de água 
• Estudo de demanda 
• Cálculo das demandas 
7. Estudo de Mananciais 
• Manancial superficial 
• Manancial subterrâneo 
• Seleção de mananciais 
8. Formulação de alternativas de concepção 
Concepção de um Sistema de 
Abastecimento de 
Água 9. Pré-dimensionamento das unidades dos sistemas 
• Captação 
• Estação elevatória e linha de recalque 
• Adutoras 
• Estação de tratamento de água 
• Reservatórios 
• Redes de distribuição 
10. Estimativa de custo das alternativas propostas 
 
11. Análise comparativa das alternativas propostas 
• Análise técnica 
• Análise econômica 
• Análise ambiental 
• Análise social 
12. Concepção escolhida 
Concepção de um Sistema de Abastecimento de 
Água – Normas existentes 
1
7 
Concepção de Sistemas de Abastecimento de 
Água 
1
8 
Concepção de Sistemas de Abastecimento de 
Água 
1
9 
Concepção de Sistemas de Abastecimento de 
Água 
2
0 
Dimensionamento dos 
Componentes de um 
Sistema de Abastecimento de Água 
Q= ... (L/s) ??? 
Qual a principal variável no dimensionamento das 
tubulações, estruturas e equipamentos? 
Consumo de Água 
Importante para: 
Operação/ ampliação/ 
melhorias dos sistemas 
Dimensionamento de 
tubulações, reservatórios e 
equipamentos 
Depende de: 
Consumo médio por habitante 
 
Estimativa do número de 
habitantes (atual e de projeto) 
 
Variações de demanda 
 
Consumos adicionais (reserva 
de incêndio, áreas industriais, 
limpeza pública) 
2
2 
Consumo de Água – Classificação 
Classificação em 
função de: 
Doméstico 
Comercial 
Industrial 
Público 
É importante para: 
 
Identificação de zonas 
homogêneas 
 
Estabelecer políticas 
tarifárias e de cobrança 
diferenciadas 
2
3 
Consumo de água 
Pode ser 
determinado 
por: 
Micromedição – leitura dos hidrômetros 
Macromedição – leitura na saída 
do reservatório 
Ausência de medições – valores de consumo médio ou 
valores de áreas semelhantes 
Consumo de água – População flutuante 
2
5 
Fatores que afetam o consumo 
de água 
Condições climáticas 
 
Hábitos e nível de vida da população 
Natureza da cidade 
Medição da água 
Pressão na rede 
Existência de rede de esgoto 
Preço da água 
Variações no consumo 
Anuais 
•Tende a 
crescer com o 
tempo 
(aumento da 
população ou 
melhoria de 
hábitos de 
higiene) 
Mensais 
• Aumento no 
verão e 
diminuição no 
inverno 
Diárias 
• Aumento no 
verão e 
diminuição no 
inverno 
Horárias 
•Aumento 
médio entre 10 
e 12 horas 
(função de 
hábitos da 
população) 
2
7 
Consumo de Água: Variação Diária 
Coeficiente do dia de maior consumo (K1) 
𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑜 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜 
𝐾1 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑜 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜 
Consumo de Água: Variação Diária 
Valores médios - Coeficiente do dia de maior consumo (K1) 
Autor/Entidade - Ano Local K1 
Cetesb (1978) Valinhos (SP) 1,25 - 1,42 
Tsutiya (1989) São Paulo (SP) 1,08 - 3,08 
Saporta et al. (1993) Barcelona 1,1 - 1,25 
Walski et al. (2001) EUA 1,2 - 3,0 
Hammer (1996) EUA 1,2 - 4,0 
AEP (1996) Canadá 1,5 - 2,5 
Recomendação ABNT : K1 = 1,2 
Consumo de Água: Variação Horária 
Coeficiente do dia de maior consumo (K2) 
𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 ℎ𝑜𝑟á𝑟𝑖𝑎 𝑛𝑜 𝑑𝑖𝑎 
𝐾2 = 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑎 
Consumo de Água: Variação Horária 
Valores médios - Coeficiente do dia de maior consumo (K2) 
Autor/Entidade - Ano Local K2 
Cetesb (1978) Valinhos (SP) 2,08 – 2,35 
Tsutiya (1989) São Paulo (SP) 1,5 – 4,3 
Saporta et al. (1993) Barcelona 1,3 – 1,4 
Walski et al. (2001) EUA 3,0 – 6,0 
Hammer (1996) EUA 1,5 – 10,0 
AEP (1996) Canadá 3,0 – 3,5 
Recomendação ABNT : K2 = 1,5 
Projeção Populacional – Consumo de 
Água 
Período de alcance do projeto: 20 anos ou mais 
 
Estudo da população da área de projeto 
• Dados populacionais dos últimos censos 
• Setores censitários da área de projeto 
• Cadastro imobiliário 
• Pesquisade campo 
• Planos e projetos existentes 
• Planos diretores do município 
• Situação socioeconômica do município 
• Elaboração de projeções da população 
Projeção Populacional – Consumo 
de Água 
 
Método dos componentes 
demográficos 
50 
 
Métodos matemáticos 
 
Método da extrapolação gráfica 
Projeção Populacional – Método dos 
componentes demográficos 
3
4 
Projeção Populacional – Método dos 
componentes demográficos 
• Tendências socioeconômicas do processo de metropolização 
• Tendências demográficas globais 
• Tendências de mortalidade 
• Tendência de fecundidade 
• Tendência migratória e população recenseada 
Projeção Populacional – Métodos 
Matemáticos 
 
Método aritmético 
 
Método geométrico 
 
Método da curva logística 
Projeção Populacional – Métodos 
Matemáticos • Método aritmético 
 
Considera o crescimento linear da população 
𝑑𝑃 
𝑑𝑡 
= 𝐾𝑎 𝑃 = 𝑃2 + 𝐾𝑎 (𝑡 − 𝑡2) 
𝑎 
𝑃2 − 𝑃1 
𝐾 = 
𝑡2 − 𝑡1 
Em que: t representa o ano de projeção e P a população 
Projeção Populacional – Métodos 
Matemáticos • Método geométrico 
 
Considera o crescimento exponencial da população 
𝑑𝑃 
𝑑𝑡 
= 𝐾𝑔𝑃 𝑃 = 𝑃2𝑒
𝐾𝑔 (𝑡−𝑡2) 
𝑔 
ln(𝑃2) − ln(𝑃0) 
𝐾 = 
𝑡2 − 𝑡0 
Em que: t representa o ano de projeção e P a população 
Projeção Populacional – Métodos 
Matemáticos 
56 t0 
• Método da curva logística 
 
PS 
 
 
PS 
 
PS 
 
P0 
Projeção Populacional – Métodos 
Matemáticos • Método da curva logística 
𝑑𝑡 𝑙 
𝑑𝑃 
= 𝐾 
𝑃 
𝑃𝑆 − 𝑃 
𝑃𝑆 
𝑃𝑆 = 
2 2𝑃0. 𝑃1. 𝑃2 − 𝑃1 (𝑃0 + P2) 
0 2 1 𝑃 . 𝑃 − 𝑃 2 
𝑙 𝐾 = 
1 
. 𝑙𝑛 
𝑃0(𝑃𝑆 −P 1) 
𝑡2 − 𝑡1 𝑃1(𝑃𝑆 − P0) 
𝑐 = 
(𝑃𝑆−𝑃0) 
𝑃 0 
𝑡 
𝑃𝑆 𝑃 = 
1 + 𝑐𝑒𝐾𝑙 (𝑡−𝑡0) 
Coeficientes: 
Condições: 
Dados censitários equidistantes no tempo 
P0<P1<P2 e P0.P2<P1² 
Projeção Populacional – Métodos 
Matemáticos 
Ano População medida (censo) População estimada 
Aritmética Geométrica Logística 
T0 = 1980 P0 = 10585 - - - 
T1 = 1990 P1 = 23150 - - - 
T2 = 2000 P2 = 40000 - - - 
T = 2005 ? A1 G1 L1 
T = 2010 ? A2 G2 L2 
T = 2015 ? A3 G3 L3 
T = 2020 ? A4 G4 L4 
• Exemplo 
Com base nos dados censitários, elaborar a projeção populacional 
através dos métodos apresentados 
Demandas em uma instalação para 
 abastecimento de água 
Qualidade, quantidade, pressão e continuidade 
Demanda atual e futura (alcance de projeto) 
Consumo no próprio sistema (limpeza de ETAs) 
Perdas no sistema 
Demandas em uma instalação para 
 abastecimento de água 
Variação temporal da 
vazão 
Coeficientes de Reforço 
K1 e K2 
𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑜 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜 
𝑲𝟏 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑜 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜 
𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 ℎ𝑜𝑟á𝑟𝑖𝑎 𝑛𝑜 𝑑𝑖𝑎 
𝑲𝟐 = 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑎 
Vazões de Dimensionamento dos Componentes 
de um Sistema de Abastecimento de Água 
DISTRIBUIÇÃO PRODUÇÃO 
Dimensionamento Demanda máxima 
44 
Vazões de Dimensionamento dos 
Componentes 
de um Sistema de Abastecimento 
de Água 
• Dimensionadas para atender a vazão média do 
dia de maior consumo do ano (K1). 
Sistema de produção 
(montante do 
reservatório): 
• Dimensionada para maior vazão de demanda, 
que é a hora de maior consumo do dia de maior 
consumo (K1K2). 
Sistema de distribuição: 
• Recebe a vazão constante (média do dia de maior 
consumo) e equilibra as variações horárias da 
demanda. 
Reservatório: 
• Consome certa de 1 a 5% do volume tratado para 
lavagem dos filtros e decantadores. 
ETA: 
Vazões de Dimensionamento dos 
Componentes 
de um Sistema de Abastecimento 
de Água 
𝑃 . 𝑞𝑝𝑐 
𝑄 = 
86400 
𝑄 = 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑎 (𝐿 /𝑠) 
𝑃 = 𝑝𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 (ℎ𝑎𝑏) 
𝑞𝑝𝑐 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑝𝑒𝑟 𝑐𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎 (𝐿/ℎ𝑎𝑏. 𝑑𝑖𝑎) 
Vazão média: 
Vazões de Dimensionamento dos Componentes 
de um Sistema de Abastecimento de Água 
Cálculo do qpc: 
qpc efetivamente consumido pelos 
usuários 
Micromedição 
(hidrômetros nas economias) 
Macromedição 
(saída do reservatório) 
qpc utilizado no dimensionamento 
das unidades de um SAA 
Ausência de medições: 
valores médios tabelados ou de 
áreas semelhantes 
𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 
𝑞𝑝𝑐 = 
𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 
47 
Vazões de Dimensionamento dos 
Componentes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
14 
Macromedição Micromedição 
𝑞𝑝𝑐 
𝑞𝑝𝑐 − 𝑞𝑚 
𝐼𝑃(%) = . 100 
qpc: consumo per capita (L/hab dia) 
qm: consumo efetivo per capita de água (L/hab dia) 
IP: Índice de perdas (%) 
VC: volume consumido medido nos hidrômetros (micromedição) (L) 
NE: número médio de economias 
ND: número de dias da medição pelos hidrômetros 
NH/L: número de habitantes por ligação 
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜 (𝑚𝑎𝑐𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑜) 
𝑞𝑝𝑐 = 
𝑝𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑎𝑏𝑎𝑠𝑡𝑒𝑐𝑖𝑑𝑎 (ℎ𝑎𝑏) 
𝑚 𝑞 = 
𝑉𝐶 
𝑁𝐸 × 𝑁𝐷 × 𝑁𝐻/𝐿 
Vazões de Dimensionamento dos 
Componentes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
𝑞𝑝𝑐 = 
𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑢𝑚𝑎 𝑝𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 
𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑝𝑢𝑙𝑎çã𝑜 
O valor do consumo per capita (qpc) representa a média diária, 
por indivíduo, dos volumes requeridos para satisfazer aos 
consumos doméstico, comercial, público e industrial, além das 
perdas do sistema. Unidade usual: L/hab.dia 
Macromedição 
(saída do reservatório) 
qpc utilizado no dimensionamento 
das unidades de um SAA 
Perdas de água: macro e 
micromedição 
Exemplo: 
Suponha que em um sistema tenha sido apurado um valor médio do consumo 
per capita micromedido de 100 L/hab.dia. Se tal sistema apresenta uma média 
histórica das perdas de 35%, o consumo per capita macromedido deverá ser 
quanto? 
𝑞𝑝𝑐 
𝑞𝑝𝑐 − 𝑞𝑚 
𝐼𝑃(%) = . 100 
Perdas de Água 
Perdas físicas ou reais Perdas não físicas ou aparentes 
Vazamentos nas tubulações de 
distribuição e das ligações prediais 
Ligações clandestinas 
Extravasamento de reservatórios By-pass irregular no ramal das 
ligações (“gato”) 
Operações de descargas nas redes de 
distribuição e limpeza dos 
reservatórios 
Problemas de micromedição 
(hidrômetros inoperantes ou com 
submedição, fraudes, erros de leitura, 
problemas na calibração dos 
hidrômetros, entre outros). 
Vazões de Dimensionamento dos 
Componentes de um Sistema de 
Abastecimento de Água 
PRODUÇÃO DISTRIBUIÇÃO 
𝑄𝐴𝐴𝑇 = 
𝑄 . 𝐾1. 24 
𝑡 
+ 𝑄𝐸𝑠𝑝 
𝑄𝐷𝑖𝑠𝑡 = 𝑄 . 𝐾1. 𝐾2 + 𝑄𝐸𝑠𝑝 𝑄𝑃𝑟𝑜𝑑 = 
𝑄 . 𝐾1 . 24 
𝑡 
1 + 𝐶𝐸𝑇𝐴 + 𝑄𝐸𝑠𝑝 
Vazões de Dimensionamento dos 
Componentes 
de um Sistema de Abastecimento 
de Água - Vazão da captação, estação elevatória e adutora até a ETA (L/s) 
- Vazão da ETA até o reservatório: Adutora de Água Tratada (L/s) 
- Vazão do reservatório até a rede (L/s) 
𝑄 𝑃𝑟𝑜𝑑 
𝑄 . 𝐾1. 24 
= 
𝑡 
1 + 𝐶 𝐸𝑇𝐴 + 𝑄 𝐸𝑠𝑝 
𝐴𝐴𝑇 𝑄 = 
𝑄 . 𝐾 . 24 1 
𝑡 
+ 𝑄 𝐸𝑠𝑝 
𝑄𝐷𝑖𝑠𝑡 = 𝑄 . 𝐾1. 𝐾2 + 𝑄𝐸𝑠𝑝 
𝐶𝐸𝑇𝐴 = consumo de água na ETA (%) 
𝐾1 = coeficiente do dia de maior consumo 
𝐾2 = coeficiente da hora de maior consumo 
𝑄𝐸𝑠𝑝 = vazão singular de grande consumidor 
(L/s) 
𝑄 = 𝑃 .𝑞𝑝𝑐 = vazão média 
(L/s) 
86400 
𝑞𝑝𝑐 = consumo per capita (L/hab.dia) 
𝑡 = período de funcionamento da produção 
(h) 
Vazões de Dimensionamento dos 
Componentes 
de um Sistema de Abastecimento 
de Água Particularidades: 
Alcance do projeto: pode haver diferenças entre 
as unidades do sistema, resultandoem valores 
diferentes de população utilizada no 
dimensionamento 
Vazões de Dimensionamento dos 
Componentes 
de um Sistema de Abastecimento 
de Água Exemplo: 
Calcular a vazão das unidades de um sistema de abastecimento de 
água, considerando os seguintes parâmetros: 
• População para dimensionamento das unidades de produção, exceto 
adutoras (alcance 10 anos) = 20.000 habitantes. 
• População para dimensionamento de adutoras e rede de distribuição 
(alcance 20 anos) = 25.000 habitantes. 
• qpc = 200 L/hab.dia 
• t = 16 horas 
• qETA = 3% 
• K1 = 1.2 
• K2 = 1.5 
• QS = 1.6 L/s 
Captação de água 
Condições para a captação: 
Quantidade de água 
Qualidade da água 
Garantia de funcionamento 
Economia das instalações 
Localização 
Captação de água 
Quantidade de Água 
 
A vazão é suficiente na estiagem 
• Situação ideal 
• Captação direta da correnteza 
• Vazão suficiente, mas pouco nível: construção de barragem de nível (soleiras) 
É insuficiente na estiagem, mas suficiente na média 
• O excesso de vazão nos períodos de cheia podem ser armazenados para o 
período de estiagem (barragem de regularização) 
Existe vazão, mas inferior ao consumo previsto 
• Necessidade de buscar um outro manancial ou utilizar de forma complementar 
as vazões de outro manancial. 
Captação de água 
Qualidade da Água 
 
 
Rios: 
Instalar a montante de 
descargas poluidoras 
Reservatórios: 
Nem tão superficiais, nem 
tão profundas (podem 
ocorrer problemas de 
natureza física, química e 
biológica) 
58 
Captação de água 
Qualidade da Água 
 
Natureza física: 
• Superficialmente: ações físicas danosas (ventos, correntezas, impactos de 
corpos afluentes). 
• Em profundidade: maior quantidade de sedimentos em suspensão (encarece 
ou dificulta a remoção da turbidez no processo de tratamento) 
Natureza química: 
• Tendência na superfície de maior teor de dureza, de ferro e manganês 
Natureza biológica: 
• Maior proliferação de algas nas camas superiores da massa de água (odor 
desagradável e gosto ruim). A profundidade da lâmina dependerá da zona 
fótica (presença de luz) 
• Fundo dos lagos: massa biológica de plânctons. 
Captação de água 
Garantia de funcionamento: 
 
Nível mínimo (para que a entrada de sucção permaneça sempre afogada) 
 
Nível máximo (para que não haja inundações danosas às instalações de captação) 
Velocidade de escoamento 
Estabilidade das estruturas 
Proteção contra correnteza 
Proteção contra desmoronamentos 
 
Proteção contra obstruções (utilização de grades, telas ou crivos) 
Captação de água 
Economia nas instalações: 
 
 
Princípios básicos da engenharia: 
simplicidade, técnica e economia. 
Projeto da captação deve se guiar por 
soluções que envolvam o menor custo 
sem o sacrifício da funcionalidade. 
Captação de água 
Economia nas instalações: 
 
Estudos prévios: 
• Permanência natural das vazões no ponto de captação 
• Velocidade da correnteza 
• Natureza do leito de apoio das estruturas a serem edificadas 
• Vida útil das edificações 
• Facilidade de acesso e de instalação de todas as edificações 
necessárias (por exemplo, a estação de recalque, quando for o caso, 
depósitos, etc.) 
• Flexibilidade física para futuras ampliações 
• Custos de aquisição do terreno 
Captação de água 
Localização: 
Situação ideal: menor percurso de adução com menores 
alturas de transposição pela mesma adutora no seu 
caminhamento 
Captação de água – Localização das 
Instalações 
Situação desejável 
30 
Situação aceitável Situação incorreta 
Localização – Rios 
Captação de água – Localização das 
Instalações 
Localização - Reservatórios 
 
Mais próximo possível da maciço de barramento: 
• Há maior lâmina disponível 
• Correntezas de menores velocidades 
• Menor turbidez 
• Condições mais favoráveis para captação por gravidade 
Captação de água – Localização das 
Instalações 
Localização – Lagos naturais 
 
 
Em lagos naturais as captações devem ser instaladas, de 
preferência, em posições intermediárias entre as 
desembocaduras afluentes e o local de extravamento do lago 
Captação de água de superfície 
– Tipos 
Captação direta ou a fio de água 
 
Captação com barragem de regularização de nível de água 
 
Captação com reservatório de regularização de vazão destinado 
prioritariamente para abastecimento de água 
Captação em reservatórios ou lagos de usos múltiplos 
 
Captações não convencionais 
Captação de água de superfície – 
Dispositivos 
Dispositivos nas instalações de captação 
 
Tomada de água (presente em todo tipo de captação) 
 
Barragem de nível ou soleira (mananciais com lâmina mínima de água 
insuficiente) 
 
Reservatório de regularização de vazão (vazão mínima disponível menor que a 
vazão de captação) 
Grades e telas 
 
Desarenador (transporte intenso de sólidos) 
Captação de água de superfície – 
Dispositivos 
Tomada de água 
 
Função de conduzir a água do manancial até as demais partes do 
dispositivo de captação 
 
 
• Tubulação de tomada 
• Caixa de tomada 
• Canal de derivação 
• Poço de derivação 
• Tomada de água com estrutura em balanço 
• Captação flutuante 
• Torre de tomada 
Captação de água – Tomada de 
água 
Tubulação de tomada 
Dispositivo de tomada de água constituído por tubulação simples, que conduz 
a água desde o manancial até a unidade seguinte 
Captação de água – Tomada de 
água 
Margens estáveis 
Margens sujeitas a erosão 
Captação de água – Tomada de 
água 
Margens instáveis 
Leitos rochosos com lâmina muito baixa 
Principais cuidados (Norma NBR 12213): 
 
• Velocidade nas tubulações/canais da tomada de água não deve ser 
inferior a 0,60 m/s 
• Prever dispositivo anti-vórtice 
Captação de água – Tomada de 
água 
Dimensionamento: 
 
• Perda de carga na tubulação da tomada de água: Fórmula de 
Hazen-Williams 
• Perda de cargas localizadas 
• Perda de carga nos orifícios (tubos perfurados) 
Captação de água – Tomada de 
água 
Caixa de tomada 
 
Empregada quando o curso de água apresenta regime de escoamento 
torrencial ou rápido (risco para a estabilidade das estruturas) 
40 
Captação de água – Tomada de 
água 
Caixa de tomada 
 
Não se aplica quando: 
• Altura reduzida da lâmina de água mínima do manancial 
• A calha molhada se afastar muito das margens no período de estiagem 
• Excesso de algas no manancial (deverá ser adotada a tomada subsuperficial) 
 
 
São dotadas de grade na sua entrada: Proteção contra materiais suspensos 
Captação de água – Tomada de 
água 
Canal de Derivação 
Captações de médio ou grande porte (funcionam como caixa 
de tomada e canal de ligação para as unidades seguintes) 
 
Não se aplica a captações de pequena vazão devido à necessidade da velocidade 
mínima de 0,60 m/s 
 
Também são dotados de grade na sua entrada 
Captação de água – Tomada de 
água 
Poço de Derivação 
 
Tubulação construída na margem de rios ou ribeirões que seja inundável e que 
apresente declividades acentuadas 
Captação de água – Tomada de 
água 
Tomada de água com estrutura em balanço 
A tomada de água é feita por um conjunto moto-bomba submersível para 
água bruta, resistente à abrasão, que fica suspenso dentro do curso de água 
por meio de uma corrente integrada a uma talha que pode se movimentar ao 
longo de uma viga. 
Aplicação: 
- Rios pouco encaixados, com grande oscilação de nível de água (profundidade ou 
afastamento das margens) 
Captação de água – Tomada de 
água 
Captação flutuante 
 
Utilizada em lagos e represasou em rios maiores e com regime de 
escoamento tranquilo ou fluvial (grande largura e profundidade) 
Captação de água – Tomada de 
água 
Captação flutuante 
Alternativa econômica em pequenas e médias comunidades: 
Captação de água – Tomada de 
água 
Captação flutuante 
Pode ser de três tipos: 
 
- Com motor e/ou bomba não submersíveis, instalados em balsa 
- Com conjunto moto bomba submersível suspenso por flutuadores 
- Com tomada de água flutuante 
Captação de água – Tomada de 
água 
Captação flutuante 
- Com motor e/ou bomba não submersíveis, instalados em balsa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• 49 
Captação de água – Tomada de 
água 
Captação flutuante 
- Com motor e/ou bomba não submersíveis, instalados em balsa 
Captação de água – Tomada de 
água 
Captação flutuante 
- Com conjunto motobomba submersível suspenso por flutuadores 
50 
Captação de água – Tomada de 
água 
Captação flutuante 
- Com tomada de água flutuante 
Captação de água – Tomada de 
água 
Torre de Tomada 
 
Tomada de água é feita por meio de uma torre de grandes dimensões, 
com entradas de água em diferentes níveis 
Captação de água – Tomada de água 
Barragem de Nível 
87 
Captação de água – Tomada de água 
Reservatório de regularização 
88 
Captação de água: Grades e 
Telas 
55 
Dispositivos empregados em captações de água de superfície para 
reterem materiais flutuantes ou em suspensão de maiores dimensões 
 
 
• Grades: barras paralelas – destinam-se a impedir a 
passagem de materiais grosseiros 
• Grade grosseira: espaçamento entre as barras 
de 7,5 a 15 cm 
• Grade fina: espaçamento entre 2 e 4 cm 
 
• Telas: fios formando malhas para reter os 
materiais flutuantes não retidos na grade 
Utilização obrigatória em captações à superfície da 
água (NBR 12.213) 
Captação de água: 
Desarenador 
Instalação complementar das captações de água de superfície utilizado 
quando o manancial apresenta transporte intenso de sólidos (NBR 
12.213: > 1,0 g/L) 
 
 
• Formato comum: seção retangular, com comprimento três vezes maior do 
que sua altura. 
 
• Critérios de dimensionamento: sedimentação das partículas (velocidade 
de sedimentação, características do manancial) 
Captação de água: 
Desarenador 
• Localização: entre a tomada de água e a adutora 
 
• Quantidade: preferencialmente duas unidades (uma unidade de reserva) 
 
• Dimensionamento: 
 
• Velocidade de sedimentação ≥ 0,021 m/s (para reterem partículas com 
D ≥ 0,2 mm) 
• Velocidade de escoamento horizontal ≤ 0,30 m/s 
• Comprimento do desarenador: deverá ser utilizado um coeficiente de 
segurança de, no mínimo, 1,5. 
Captação de água superficial - 
Rios 
Captação superficial em rios - Desafios 
• Comportamento do ciclo de chuvas 
• Topografia 
• Condição do leito e margens 
• Material flutuante e submerso transportado 
Captação de água superficial - 
Rios 
Captação superficial em rios - Topografia 
- Deve atender à variação de nível em função da vazão 
- Problemas com afundamento do canal ou formação de bancos de areia 
(mudança dos níveis operacionais) 
Captação de água superficial - 
Rios 
Captação superficial em rios - Problemas 
Construção sobre flutuadores (problemas de projeto, falta de recursos): 
- Precariedade 
- Fragilidade 
- Muita gambiarra 
- Dificuldades de manutenção em períodos de cheias 
60 
Ano 1980 1990 2000 
P (hab) 17.487 35.792 59.185 
•Com base nos dados censitários apresentados a seguir, 
elaborar a projeção populacional para o ano de 2020, 
utilizando-se o método solicitado pelo professor. 
 
 
 
 
 
• Considere os seguintes dados: 
• população para o ano de 2020; consumo per capita médio 
(perdas incluídas) de 220 L/hab.dia; a ETA utiliza para 
consumo próprio 3% da água produzida; 
• - K1=1,2 e K2=1,5; demanda de consumidores especiais 
iguais a 40 L/s. período de funcionamento da adução: 24 
horas. Determine: 
• a) A vazão de projeto entre a captação e a ETA. 
• b) A vazão de projeto para a adutora que abastece o 
reservatório da cidade. 
• c) A vazão de projeto para a rede de distribuição na cidade.