Consumo de Água em Cidades

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Aula 5 – Consumo de água 
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Em todas as cidades em que o serviço medido não foi implantado, observa-se que o 
consumo per-capita é bem mais alto comparativamente a cidades semelhantes onde há medição, 
parcial ou total. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 – Curva média do consumo per-capita de 8 cidades da Argentina possuindo redes 
de esgoto, mas com regime de torneira livre. 
 
 
 
a) Influência da pressão da rede 
 
Quando os aparelhos e torneiras de uma instalação predial são alimentados diretamente pela 
rede pública na qual reina uma pressão muito elevada, o consumo médio aumenta devido à saída 
maior da água, mesmo com pequena abertura das válvulas e torneiras e, também, devido às maiores 
fugas ocorrentes na própria rede. Se a alimentação for indireta, isto é, através de reservatórios 
domiciliares, os defeitos de registros de bóia serão mais freqüentes e ocasionarão, igualmente, 
perdas de água e, portanto, maior consumo. 
Por isso, as redes distribuidoras devem trabalhar a pressões tanto quanto possível reduzidas, 
desde que assegurem o abastecimento adequado a todos os prédios servidos. 
 
 
5.5- Variações de consumo 
 
 A água distribuída para uma cidade não tem uma vazão constante, mesmo considerada 
invariável a população consumidora. Devido à maior ou menor demanda em certas horas do período 
diário ou em certos dias ou épocas do ano, a vazão distribuída sofre variações mais ou menos 
apreciáveis. Também nisto, os hábitos da população e as condições climáticas têm influência. 
 
a) Variações diárias 
 
O volume distribuído num ano dividido por 365 permite conhecer a vazão média anual. 
 
A relação entre o maior consumo diário verificado, e a vazão média diária anual fornece o 
coeficiente do dia de maior consumo. 
Assim, 
 
k1 = maior consumo diário no ano / vazão média diária no ano............................02 
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Seu valor varia entre os limites mais ou menos amplos, geralmente entre 1,2 e 2,0 
dependendo das condições locais. 
As normas para projetos adotadas em cada localidade, estado ou região estabelecem o valor 
do coeficiente do dia de maior consumo a ser adotado nos estudos. 
Utiliza-se esse coeficiente na determinação da vazão de dimensionamento de várias partes 
constitutivas de um sistema de fornecimento público de água, entre as quais: obras de captação, 
casas de bombas, adutoras e estação de tratamento. 
 
 
b) Variações horárias 
 
Também no período de um dia há sensíveis variações na vazão de água distribuída a uma 
cidade, em função da maior ou menor demanda no tempo. As horas de maior demanda situam-se 
em torno daquelas em que a população está habituada a tomar refeições, em conseqüência do uso 
mais acentuado de água na cozinha, antes e depois das mesmas. 
O consumo mínimo verifica-se no período noturno, geralmente nas primeiras horas da 
madrugada. A Figura 8 mostra uma curva de variação horária de consumo referente ao bairro de 
Vila Maria na cidade de São Paulo. Para o traçado desta curva é necessário que haja um medidor 
instalado na saída do reservatório de água para a cidade, capaz de registrar ou permitir o cálculo das 
vazões distribuídas em cada hora. 
A relação entre a maior vazão horária observada num dia e a vazão média horária do mesmo 
dia define o coeficiente da hora de maior consumo, ou seja: 
 
 
k2= maior vazão horária no dia / vazão média horária no dia...................................03 
 
 
Observações realizadas em diversas cidades mostram que seu valor também oscila bastante, 
podendo variara entre 1,5 e 3,0. Entre nós, é usual adotar-se para fins de projeto o valor 1,5. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 – Curva de variação horária de consumo referente ao bairro de Vila Maria em São 
Paulo, no dia 25-9-60 
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Este coeficiente é utilizado quando se pretende dimensionar os condutos de distribuição 
propriamente ditos que partem dos reservatórios, pois permite conhecer as condições de maior 
solicitação nessas tubulações. 
Conforme será estudado em outro capítulo, umas das funções do reservatório são atender às 
demandas que se verificam nos períodos de maior consumo. Assim sendo, a tubulação que alimenta 
o reservatório não necessita ser dimensionada para a vazão da hora de maior consumo, bastando 
considerar a vazão do dia de maior consumo. 
 
 
c) Variações acidentais 
 
Decorrem de circunstâncias especiais imprevisíveis e não podem ser transformadas em 
coeficientes. 
A não ser que se conheçam quantitativamente essas variações ou que haja normas especiais 
estabelecendo critérios para levá-las em conta, não são geralmente consideradas nos cálculos. 
 
 
5.6 - Período de projeto 
 
 O projeto de um sistema de abastecimento de água, para uma cidade comum deve levar em 
consideração a demanda que se verificará numa determinada época em razão de sua população 
futura. Admitindo ser esta última variável crescente, é fundamental fixar a época até a qual o 
sistema poderá funcionar satisfatoriamente, sem sobrecarga nas instalações ou deficiências na 
distribuição. 
 O tempo que decorre até atingir essa época define o período de projeto. 
 O período de projeto pode estar relacionado à durabilidade ou vida útil das obras e 
equipamentos, ao período de amortização do capital investido na construção ou, ainda, a outras 
razões. Os problemas relativos às dificuldades de ampliação de determinadas estruturas ou partes do 
sistema, como também o custo do capital a ser investido e o ritmo de crescimento das populações 
são aspectos importantes a serem igualmente considerados. 
 Se, por exemplo, o crescimento populacional for muito rápido, os períodos longos de projeto 
acarretarão obras grandiosas que oneram demais a comunidade nos anos iniciais. 
 Nos grandes sistemas, o período de projeto poderá ser mais amplo, no caso específico de 
estruturas ou partes constitutivas em que a ampliação for difícil. É o caso das barragens e condutos 
de grande diâmetro, em que se consideram períodos de 25 a 50 anos, 
 No Brasil, raramente se admitem períodos superiores a 25 anos ou 30 anos. É comum 
adotar-se o período de 20 anos para as instalações pequenas e médias, comuns no interior do país, e 
indistintamente para todas as partes constitutivas do sistema. 
 
 
5.7- Consumo de água para combate a incêndios 
 
 O combate ao fogo requer grande quantidade de água. Todavia esta só se faz necessária 
quando ocorrem incêndios, razão pela qual o consumo que estamos considerando assume um 
aspecto diferente dos demais. Em outras palavras, enquanto é elevada a demanda horária de água 
para o combate ao fogo, o consumo diário de água para tal fim só não é nulo nos dias de incêndio, 
sendo pequeno o consumo anual respectivamente. 
 O combate ao fogo é feito através de jatos d´água, cuja vazão normal unitária é de 16 L/seg, 
devendo, todavia ter um valor mínimo de 12 L/seg. 
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 O número de jatos simultâneos é estabelecido por meio de fórmulas empíricas, como a 
fórmula de Kuichling: 
 
 
 F = 2,8 √P ...............................................................................................04 
 
Sendo P a população expressa em milhares de habitantes. 
 
Freeman estimou em seis horas a duração máxima do combate ao fogo através da água. 
Com os dados aqui fornecidos torna-se possível determinara a demanda horária e o consumo 
diário de água nos dias de incêndio. 
Segundo a Junta Americana de Companhias de Seguro contra Fogo (National Board of Fire 
Underwrites – NBFU), a quantidade de água necessária para combater incêndios é função da 
população, conforme Tabela 16 a seguir. 
 
Tabela 16 – Água necessária para incêndio, com base na fórmula do “National Borad of Fire 
Underwriters”População Demanda 
para incêndio 
L/seg. (cidade 
comum) 
Duração 
(hora) 
População Demanda 
para incêndio 
(L/seg.) 
cidade comum 
Duração 
(hora) 
1 000 63 4 22 000 283 10 
1 500 78 5 28 000 315 10 
2 000 94 6 40 000 378 10 
3 000 110 7 60 000 441 10 
4 000 126 8 80 000 504 10 
5 000 141 9 100 000 367 10 
6 000 158 10 125 000 630 10 
10 000 189 10 150 000 693 10 
13 000 220 10 200 000 756 10 
17 000 252 10 -------- ------- -------- 
 
 
 Para um cidade com população superior a 200 000 habitantes, deve-se considerar, segundo a 
NBFU, dois incêndios ocorrendo simultaneamente, sendo de 756 L/s a água necessária para o 
primeiro, e de 126 a 504 L/seg, a destinada ao segundo, para a duração também de 10 horas. 
 O consumo de água para combate ao fogo Cf é calculada, pois, através da Tabela 16, 
multiplicando-se a demanda pelo tempo de duração do incêndio.