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INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS-ICET ENGENHARIA CIVIL
TRABALHO DE 
SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
EXERCÍCIOS
FLÁVIO REIS DOS SANTOS
Setembro de 2015
Ex1. Um lençol freático tem espessura média de 3,6m e é constituído de areia com coeficiente de permeabilidade igual a 40 m/dia. Dois poços perfurados neste lençol, afastados entre si de 20m e situados ao longo de uma mesma linha de corrente permitiram que se constatasse um desnível de 1,20m na superfície do lençol, conforme a figura a seguir. Com base nisso, calcular: – (a) a vazão de escoamento do lençol, por metro linear de largura; – (b) O comprimento mínimo que deverá ter uma galeria de infiltração, instalada transversalmente às linhas de corrente, de modo a se poder captar a vazão de 6 l/s, supondo-se que se aproveite totalmente a água em escoamento;
Ex2. Estabelecer a expressão da vazão, por unidade de largura, para o escoamento horizontal num aquífero artesiano em direção a uma vala, sendo m a espessura média do aquífero e K o coeficiente de permeabilidade.
Ex3. Ao lado de um poço artesiano (A), com diâmetro de 8 pol (200mm), foi instalado um poço de observação (B), situado à distância entre eixos de 110m. Posta uma bomba a funcionar no poço (A) com vazão constante de 120 m³/h, o nível dinâmico no poço de observação sofreu os rebaixamentos indicados na Tabela a seguir. Pelo processo de tempo-rebaixamento, determinar: • (a) os coeficientes de transmissividade e armazenamento; e • (b) a depressão de nível do poço (A) para uma vazão de projeto de 180 m³/h;
Ex4 . A figura a seguir mostra os reservatórios R1 e R2, com níveis médios de água nas cotas 810,0 m e 784,0 m, interligados por uma adutora de 1200 m de comprimento, para conduzir 60 L/s de água. Supondo que as perdas de carga localizadas sejam devidas a: 3 curvas de 90°. 6, três de passagem direta, 1 entrada normal e 1 saída de canalização e 1 válvula de gaveta aberta, pede-se: 
dimensionar o diâmetro desta tubulação, admitindo ser PVC com rugosidade média de 0,035 mm; 
 Os níveis de água nos reservatórios permitem constatar que é possível o transporte da água por gravidade. Além disso, observa-se que a tubulação está totalmente abaixo da linha piezométrica, indicando a possibilidade de funcionamento como conduto forçado. Para o traçado desta linha piezométrica considerou--se a hipótese de que toda a energia disponível seria utilizada para vencer as resistências, ou seja, o desnível entre os reservatórios (26,0 m) seria igual à perda de carga total, e que o diâmetro da adutora seria constante. A seguir, será verificado o diâmetro da tubulação para que essa hipótese ocorra em adutoras, a perda de carga localizada é, geralmente, bem inferior à perda de carga contínua. Assim, para efeito de dimensionamento preliminar, ela normalmente é desprezada e, consequentemente, a perda de carga total (Δh) é considerada igual à contínua (Δh'). Utilizando a recomendação da norma, nbr-591/91 da ABNT será empregada a eq.01, com Δh'= 26,0 m, L = 1.200 m e Q = 0,060 m³/s. 
O valor de "f" pode ser calculado pela eq.02, para um dado diâmetro, viscosidade e aspereza da parede. Nesse caso, a aspereza para tubo de pvc pode ser admitida igual a 0,035 mm e a viscosidade cinemática da água iguala 1,01x10^-5m²/s, numa temperatura de 20° c. como o diâmetro é a incógnita do problema, o valor de "f" tem que ser obtido a partir de tentativas, ou como auxílio do programa hidrowin, obtendo-se os seguintes resultados:
- 	diâmetro: 185 mm;
- 	velocidade: 2,24 m/s;
-	Coeficiente f: 0,0156.
Se no lugar da equação universal para perda de carga fosse utilizada a de hazen-williams, com c = 140, o resultado para o diâmetro seria 188 mm e, portanto, bem próximo ao obtido anteriormente.
b)	calcular a vazão efetiva que poderá ser conduzida na adutora dimensionada e a velocidade correspondente; 
c) 	indicar algumas medidas que poderão ser tomadas para a adutora conduzir exatamente a vazão especificada;
Ex5.	A figura a seguir mostra o perfil do terreno no qual deverá ser assentada uma adutora em PVC de 1200 m de extensão, para interligar os reservatórios R1 e R2 , cujos níveis de água médios estão nas elevações 810,0 m e 784,0 m, respectivamente. Pede-se para dimensionar essa adutora para uma vazão de 60 L/s.
	
Pode-se constatar pelos dados apresentados que, se não fosse pelo perfil da adutora, esta estaria sujeita às mesmas condições daquelas apresentadas no exemplo anterior. Por causa desse perfil, caso fosse adotado o diâmetro de 200mm determinado anteriormente, a adutora cortaria a linha piezométrica. Para que isso não ocorra, buscar-se-á elevar a linha piezométrica nos primeiros 500m, por meio do aumento do diâmetro da tubulação nesse trecho. Dessa forma, a adutora será formada por dois trechos com diâmetros diferentes, intercalados por uma caixa de transição, cuja função será a de fixar a piezométrica nesse local e de compatibilizar a vazão entre os dois trechos. A tabela, mostrada, apresenta os valores calculados para os coeficientes deperda de carga da Fórmula Universal, velocidades médias do escoamento, perdas de carga unitária e perdas de carga para cada um dos trechos da adutora, caso se utilizem os diâmetros de 250 mm, 200 mm ou 150 mm, vazão de 60l/s, viscosidade da água igual a 1,01 x 10^-6m²/s e aspereza da tubulação de 0,035 mm.