dimensionamento sistema de abastecimento de água

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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNINOVAFAPI
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
ATHOS FELIPE XAVIER DE OLIVEIRA 
CHAYRDER DA SILVA PEREIRA 
EMANOEL SEGUNDO
JOÃO VICTOR GOMES DE SOUSA
PEDRO LUCAS MILANES DE SOUSA
TARCISIO CAVALCANTE 
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
SANEAMENTO BÁSICO
VICTOR MANOEL PAVANELLI LIRA
VII PERÍODO - VESPERTINO
Teresina - PI
2018
ATHOS FELIPE XAVIER DE OLIVEIRA 
CHAYRDER DA SILVA PEREIRA 
EMANOEL SEGUNDO
JOÃO VICTOR GOMES DE SOUSA
PEDRO LUCAS MILANES DE SOUSA
TARCISIO CAVALCANTE 
DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
 Atividade discente entregue referente à Saneamento Básico do Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário UNINOVAFAPI, como requisito parcial à aprovação na disciplina. 
Docente: Professor Victor Manoel Pavanelli Lira
Teresina - PI
2018
Sumário
Apresentação ................................................................................................... 04
Características gerais do loteamento ................................................................ 04
Memoria descritiva e justificativa ...................................................................... 04
Vazão da rede de distribuição ........................................................................... 05
Tabela dimensionamento e perdas de carga .................................................... 07
Consumo horário .............................................................................................. 08
Volume do reservatório ..................................................................................... 08
Dimensionamento da bomba ............................................................................ 09
Consumo mensal de energia ............................................................................ 12
Tratamento ....................................................................................................... 12	
Referências ...................................................................................................... 16
Apresentação 
O presente projeto prevê o abastecimento de água potável de um empreendimento residencial, com a captação feita de poço freático composto por adutora de água bruta com estação elevatória, reservatório e rede de distribuição.
O papel da água para sobrevivência e desenvolvimento das sociedades é amplamente conhecido na atualidade, sendo assim o objetivo dos sistemas de abastecimento de água é fornecer a população água potável em quantidade adequada e pressão suficiente. Para que se possa entender o que é um sistema de abastecimento de água e a sua importância, faz-se necessário conhecer seus componentes. Em geral, os sistemas de abastecimento de água são constituídos de: 
- Mananciais: que são os corpos hídricos de onde é captada água para o abastecimento, este pode ser superficial ou subterrâneo.
- Captação: que é o conjunto de estruturas que retiram água dos mananciais.
- Estação elevatória: que é a estrutura responsável por aumentar a pressão ou a vazão nas redes de distribuição e adução.
- Adutora: que é a canalização a qual abastece as unidades que antecedem a rede de abastecimento.
- Estações de tratamento de água: que é o local onde se trata a água bruta para torná-la potável.
- Reservatórios: que são as estruturas responsáveis por armazenar água, regularizar as variações entre as vazões de adução e de distribuição e condicionar as pressões na rede de distribuição.
- Redes de distribuição: que é a rede de tubulações responsáveis por levar água tratada até a população.
O abastecimento de água em boa qualidade e quantidade vai além do desenvolvimento econômico. A água, quando bem tratada e distribuída, traz diversos benefícios à saúde pública, uma vez que é indispensável no preparo de alimentos, na hidratação, possibilita a higienização de ambientes entre outros usos. Além disso a distribuição de água tratada traz conforto e bem-estar para todas as camadas da sociedade.
Características gerais do loteamento.
● O seguinte projeto reporta-se a região referente ao grupo de número 02, que está situado no limite da região Dinamarca.
● Os esgotos domésticos serão destinados às respectivas fossas sépticas de uso individual.
● Toda a região será abastecida pelo sistema elétrico da cidade.
Memoria descritiva e justificativa.
A concepção do sistema projetado foi baseada nas peculiaridades locais, de modo a atender as exigências da rede local.
Para o projeto de abastecimento de água segue os seguintes dados:
População inicial igual a 2685 habitantes;
Consumo médio de 8,08 litros/segundo;
Coeficiente de vazão máxima diária, k1= 1,2;
Coeficiente de vazão máxima horaria, k2= 1,5;
Comprimento da rede de distribuição igual a 4161,74 metros;
O comprimento da tubulação onde não há consumo é de 417,32m.
Vazão da rede de distribuição
K1= coeficiente de maior consumo diário = 1,2
K2= coeficiente de maior consumo horário = 1,5
𝑄 = 8,08 𝑥 1,2 𝑥 1,5 = 14,54 𝑙/𝑠 
Tubulação de PVC: C = 140
 O comprimento total da tubulação da rede abastecimento foi de 4161,74 m. 
O comprimento de tubulação onde não há consumo é 417,32 m.
Formulas utilizadas.
Determinação da vazão de marcha
Determinação da vazão fictícia 
Determinação perda de carga unitária
Determinação da perda de carga
Determinação da cota piezométrica
Determinação da pressão disponível
	
	
	VAZÃO (l/s)
	
	
	
	
	COTA PIEZOM. (m)
	COTA DO TERRENO (m)
	PRESSÃO DISPONÍVEL
	TRECHO
	L (m)
	QJ
	QD
	QM
	QF
	D (mm)
	V (m/s)
	Vlim (m/s)
	∆H 
	JUSS
	MONTA
	JUSS
	MONTA
	JUSS
	MONTA
	T 1
	571,11
	0,00
	2,22
	2,22
	1,11
	75
	0,50
	0,71
	0,67
	197,71
	198,38
	176,18
	179,52
	21,54
	18,86
	T 2
	50,00
	2,22
	0,19
	2,41
	2,31
	75
	0,55
	0,71
	0,23
	198,38
	198,61
	179,52
	180,35
	18,86
	18,26
	T 3
	534,53
	0,00
	2,07
	2,07
	1,04
	75
	0,47
	0,71
	0,55
	198,05
	198,61
	175,81
	180,35
	22,25
	18,26
	T 4
	61,50
	4,48
	0,24
	4,72
	4,60
	100
	0,60
	0,75
	0,25
	198,61
	198,85
	180,35
	181,69
	18,26
	17,17
	T 5
	354,02
	0,00
	1,37
	1,37
	0,69
	75
	0,31
	0,71
	0,17
	198,68
	198,85
	178,31
	181,69
	20,37
	17,17
	T 6
	53,50
	6,10
	0,21
	6,30
	6,20
	150
	0,36
	0,83
	0,05
	198,85
	198,90
	181,69
	181,44
	17,17
	17,47
	T 7
	245,81
	0,00
	0,95
	0,95
	0,48
	50
	0,49
	0,68
	0,43
	198,47
	198,90
	180,69
	181,44
	17,78
	17,47
	T 8
	100,00
	7,26
	0,39
	7,65
	7,45
	150
	0,43
	0,83
	0,14
	198,90
	199,04
	181,44
	180,60
	17,47
	18,44
	T 9
	50,00
	7,65
	0,19
	7,84
	7,74
	150
	0,44
	0,83
	0,07
	199,04
	199,11
	180,60
	181,88
	18,44
	17,24
	T 10
	265,00
	0,00
	1,03
	1,03
	0,51
	50
	0,52
	0,68
	0,54
	198,57
	199,11
	178,86
	181,88
	19,71
	17,24
	T 11
	50,00
	8,87
	0,19
	9,06
	8,96
	150
	0,51
	0,83
	0,10
	199,11
	199,21
	181,88
	183,00
	17,24
	16,21
	T 12
	265,00
	0,00
	1,03
	1,03
	0,51
	50
	0,52
	0,68
	0,54
	198,67
	199,21
	178,20
	183,03
	20,47
	16,18
	T 13
	143,95
	10,09
	0,56
	10,65
	10,37
	150
	0,60
	0,83
	0,36
	199,21
	199,57
	183,00
	186,61
	16,21
	12,96
	T 14
	9,04
	10,65
	0,04
	10,68
	10,67
	150
	0,60
	0,83
	0,02
	199,57
	199,59
	186,61
	186,70
	12,96
	12,90
	T 15
	43,28
	10,68
	0,17
	10,85
	10,77
	150
	0,61
	0,83
	0,12
	199,59
	199,71
	186,97
	187,76
	12,62
	11,95
	T 16
	415,00
	0,00
	1,61
	1,61
	0,81
	75
	0,36
	0,71
	0,27
	199,44
	199,71
	177,41
	187,76
	22,03
	11,95
	T 17
	50,00
	12,46
	0,19
	12,66
	12,56
	150
	0,72
	0,83
	0,18
	199,71
	199,89
	187,76
	188,02
	11,95
	11,87
	T 18
	415,00
	0,00
	1,61
	1,61
	0,81
	75
	0,36
	0,71
	0,27
	199,62
	199,89
	176,51
	188,02
	23,11
	11,87
	T 19
	50,00
	1,61
	0,19
	1,80
	1,71
	75
	0,41
	0,71
	0,13
	199,76
	199,89
	187,74
	188,02
	12,01
	11,87T 20
	415,00
	0,00
	1,61
	1,61
	0,81
	75
	0,36
	0,71
	0,27
	199,49
	199,76
	175,61
	187,74
	23,88
	12,01
	T 21
	20,00
	16,07
	0,08
	16,15
	16,11
	150
	0,91
	0,83
	0,11
	199,89
	200,00
	188,02
	200,00
	11,87
	0,00
Consumo horário
	Tempo (h)
	% da vazão media
	Consumo (m³)
	Sobra (m³)
	Falta (m³)
	1
	70
	36,64
	15,70
	0,00
	2
	60
	31,41
	20,94
	0,00
	3
	55
	28,79
	23,55
	0,00
	4
	54
	28,27
	24,08
	0,00
	5
	70
	36,64
	15,70
	0,00
	6
	79
	41,35
	10,99
	0,00
	7
	93
	48,68
	3,66
	0,00
	8
	100
	52,34
	0,00
	0,00
	9
	128
	67,00
	0,00
	14,66
	10
	140
	73,28
	0,00
	20,94
	11
	148
	77,47
	0,00
	25,13
	12
	150
	78,52
	0,00
	26,17
	13
	145
	75,90
	0,00
	23,55
	14
	138
	72,23
	0,00
	19,89
	15
	125
	65,43
	0,00
	13,09
	16
	120
	62,81
	0,00
	10,47
	17
	110
	57,58
	0,00
	5,23
	18
	100
	52,34
	0,00
	0,00
	19
	98
	51,30
	1,05
	0,00
	20
	95
	49,73
	2,62
	0,00
	21
	88
	46,06
	6,28
	0,00
	22
	83
	43,45
	8,90
	0,00
	23
	76
	39,78
	12,56
	0,00
	24
	75
	39,26
	13,09
	0,00
Volume do reservatório
O volume do reservatório deve ser dimensionado a atender ao maior entre os dois quesitos abaixo:
1° caso:
2° caso:
Volume adotado 
Altura da lâmina d’agua 
Altura da lâmina d’agua adotada = 3,5 m.
Adotado reservatório cilíndrico:
Reservatório cilíndrico com diâmetro interno de 10,10 m e altura interna de 3,7 m.
	Volume (m)³
	Lâmina d’agua (m)
	Até 3500
	2,5 a 3,5
	3500 - 15000
	3,5 a 5,0
	Acima de 15000
	5,0 a 7,0
Dimensionamento da bomba
Vazão de projeto:
Formula de bress
Calcula o diâmetro da tubulação de recalque, sendo que, na prática, para a tubulação de sucção adota-se um diâmetro comercial imediatamente superior. Ela deve ser aplicada a sistemas de funcionamento continuo, durante 24 horas diárias. 
K = coeficiente de custo de investimento x custo operacional = 1,2
Perda de carga distribuída 
C tubo de PVC = 140
Q = 0,0097 m³/s
D = 150 mm
Perda de carga localizada
	Peça 
	Diâmetro mm
	Quantidade 
	Perda de carga
	Curva 90°
	150
	1
	2,1
	Registro gaveta
	150
	1
	1,2
	Válvula de retenção
	150
	1
	13,9
	Saída de tubulação
	150
	1
	5,5
 
Altura manométrica 
	Cota (m)
	Descrição:
	203,5
	Nível do reservatório cheio
	200,0
	Base do reservatório
	188,0
	Nível do terreno
	125,0
	Nível estático da água
	95,0
	Nível da sucção da água
 
 
	
 
Potência da bomba
A bomba escolhida para ser utilizada na captação de água é do tipo submersa devido à alta capacidade de recalque, por ser submersa não possui limitação referente a sucção, apresenta um bom resfriamento, manutenção e o fluido desse tipo de bomba ser descarregado continuamente.
Consumo mensal de energia
Consumo para serviços públicos de água e esgoto até 50 kw/h de acordo com a tabela da Eletrobrás em maio de 2018.
Tarifa com ICMS de 20% para rede trifásica de 0,625550
Tratamento
Por se tratar de um manancial subterrâneo, não se faz obrigatória a instalação de uma estação de tratamento de água (ETA). Porém, alguns procedimentos são obrigatórios, segundo parâmetros regidos pela NBR para que se garanta a potabilidade da água de captação subterrânea. 
O perfil do manancial em questão pode ser enquadrado em dois tipos segundo a Norma:
Tipo A – águas subterrâneas ou superficiais, provenientes de bacias sanitariamente protegidas, com características básicas definidas na Tabela seguinte, e as demais satisfazendo aos padrões de potabilidade;
Tipo B – águas subterrâneas ou superficiais, provenientes de bacias não protegida, com características básicas definidas na Tabela seguinte, e que possam enquadrar-se nos padrões de potabilidade, mediante processo de tratamento que não exija coagulação.
 
O tratamento mínimo necessário para cada um dos tipos possíveis mencionados é o seguinte:
Tipo A - desinfecção e correção do pH;
Tipo B – desinfecção e correção do pH e, além disso:
Decantação simples, para águas contendo sólidos sedimentares, quando, por meio desse processo, suas características se enquadrem nos padrões de potabilidade; ou
Filtração, precedida ou não de decantação, para águas de turbidez natural, medida na entrada do filtro, sempre inferior a 40 Unidades Nefelométricas de Turbides (UNT) e cor sempre inferior a 20 unidades, referidas aos padrões de Platina.
Depois do estudo do perfil do lençol freático, foi feito um estudo da qualidade da água para atestar a sua potabilidade e dessa forma é utilizado apenas uma bomba auxiliar com dosador de cloro para garantir a não proliferação de micro-organismos e dessa forma uma melhor qualidade da água.
Anexos 
Capacidade máxima para pré-dimensionamento de sistemas de abastecimento de agua, utilizando tubos de PVC:
NBR 12216 – 1992 – Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público:
NBR 12216 – 1992 – Projeto de estação de tratamento de água para abastecimento público:
Referências:
HELLER, L; PÁDUA, V. L. Abastecimento de água para consumo humano. 3. ed. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2010. 
AZEVEDO NETTO, José Martiniano de. Manual de Hidráulica Azevedo Neto. 8. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1998.
NBR 12216 – 1992.