aula 03

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Saneamento Básico
Aula 4 – Mananciais e Captação
Captação é o conjunto de estruturas e dispositivos construídos ou montados
junto a um manancial para a retirada de água destinada a um sistema de
abastecimento.
Introdução
O manancial pode estar localizado em cota inferior à do centro consumidor.
Neste caso o conjunto de captação é composto, entre outros dispositivos, de
uma estação elevatória.
Dependendo da qualidade do manancial precisamos condicionar a água para o
transporte por bombeamento, para evitar o desgaste, por abrasão, das partes
móveis na bomba e dispositivos.
No caso em que o manancial está localizado em cota superior à do centro
consumidor a adução se fará por gravidade. Quando a adutora, por gravidade
tiver baixa declividade, é necessário remover a areia para evitar obstruções da
canalização.
Introdução
As águas superficiais são largamente utilizadas como mananciais tanto para
centros urbanos como para fins industriais.
A escolha de um manancial deve ser feita levando-se em consideração as
seguintes características:
1) Localização
Devemos considerar a distância do manancial aos centros consumidores, a
localização do manancial e as facilidades de acesso, transporte e energia elétrica.
2) Condições Sanitárias da Bacia Contribuinte
A verificação das condições sanitárias da bacia contribuinte determina o grau de
tratamento necessário para a água, evitando situações futuras de
comprometimento do sistema (Classe do Rio).
Captação de Mananciais de Superfície
Captação de Mananciais de Superfície
3) Dados pluviométricos da região e vazão do rio
O conhecimento da vazão, nas diversas épocas do ano é necessário para 
sabermos se o manancial tem capacidade para atender a demanda mesmo nas 
condições de estiagem, sem a necessidade de construção de barragens de 
regularização. 
Levantamentos das vazões do rio devem ser realizados para o maior período de 
recorrência possível.
A existência de dados pluviométricos podem auxiliar na determinação das 
vazões do manancial por correlação com estudo das bacias contribuintes. 
4) Pesquisas geológicas
A pesquisa geológica se faz necessária para estudo do aquífero e da resistência
do terreno para as construções. Em algumas regiões existem rios perenes que
podem desaparecer nas grandes estiagens.
5) Levantamento topográfico
O levantamento topográfico permite decidir sobre as condições hidráulicas para
escoamento da água, necessidade ou não de bombeamento e definição de todo
o esquema das obras de captação.
Também necessitamos de: Distância aos pontos de consumo, Desnível
geométrico, Perfil da adutora, Cotas dos níveis máximos e mínimos da água.
Captação de Mananciais de Superfície
Princípios gerais para a localização de tomadas:
As tomadas de água merecem cuidados especiais quando feitas para captar
águas em trechos encachoeirados nas serras, córregos ou rios turbulentos,
sujeitos a grandes variações de nível de água. Deve-se verificar também se o
local está sujeito à variações da qualidade da água, por arraste de terras ou
areias em suspensão, eventual derrames de óleos devido a acidentes de
oleodutos que atravessem a bacia, etc.
Captação de Mananciais de Superfície
Quanto à forma do rio:
A tomada de água deve ser feita:
• trechos retos, preferencialmente,
• em trechos curvos, na parte côncava para
evitar obstruções na entrada da captação.
Captação de Mananciais de Superfície
Captação de Mananciais de Superfície
Captação de Mananciais de Superfície
Quanto à cota altimétrica:
As obras de captação devem ser construídas para:
• permitir entrada permanente de água no sistema;
• manter equipamentos ao abrigo das enchentes;
• atender a capacidade de sucção das bombas para qualquer que seja o nível de
água;
• permitir acesso ao local (em qualquer época do ano);
• possibilitar a ligação de energia elétrica.
Captação de Mananciais de Superfície
Captação direta
São utilizadas para pequenas cidades e mananciais com água de boa qualidade,
sem materiais em suspensão.
• Leito do rio com material rochoso.
• Captação direta com muro de sustentação.
• Captação direta com revestimento da margem.
Captação de Mananciais de Superfície
Este sistema permite a abertura de comportas para a entrada de água no poço de
tomada, na altura que for conveniente, função do nível d´água.
Captação em rios com oscilação
Barragens ou vertedores para manutenção do nível ou para regularização de
vazão:
São obras construídas para elevar o nível d´água no manancial e garantir entrada
de água em qualquer situação.
Podem ser barragens de concreto, de terra, de enrocamento ou ainda pranchas
de madeira quando se trata de pequenos fios d’água.
Partes de uma Captação
Barragens ou vertedores para manutenção do nível ou para regularização de
vazão:
Partes de uma Captação
Obras para proteção dos equipamentos:
São obras destinadas à remoção de materiais estranhos que possam danificar os
equipamentos ou dificultar o escoamento da água.
Os materiais retirados são:
• Materiais em suspensão
• Peixes e répteis
• Sólidos decantáveis (areias)
Partes de uma Captação
Remoção de materiais em suspensão, peixes e répteis:
Os materiais em suspensão que podem impedir a entrada d’água no canal de
acesso são folhas, galhos, ou mesmo lixo lançado no rio tal como, garrafas de
plástico, latas, vasilhames em geral, pneus, etc..
A remoção se faz com os seguintes dispositivos:
Partes de uma Captação
Flutuadores:
São bolas de isopor colocadas na entrada da ca
ptação para impedir a entra da de folhas,
pequenos galhos, etc. 
Grades:
São barras verticais, colocadas inclinadas no canal de acesso para impedir a
entrada de material em suspensão, peixes, e répteis.
Critérios de dimensionamento na NBR12213.
Podem ser:
Grades grosseiras
Barras paralelas (3/4") espaçadas de 5 a 15 cm
Material: madeira aço ou outro material
Grades finas
Inclinadas no mínimo 70 a 80°
Poucas traves horizontais para facilitar limpeza manual
Barras de ferro (1/2") espaçadas de 2 a 4 cm.
...Partes de uma Captação
• Crivos:
São tubos perfurados colocados na ponta da tubulação com a finalidade de
impedir a entrada de material grosseiro na tubulação.
Partes de uma Captação
Remoção de sólidos decantáveis (areias):
As areias causam desgastes nas partes girantes da bomba exigindo a troca
constantes do rotor e peças móveis. A remoção se faz através de dispositivos
para abaixar a velocidade da água, permitindo a decantação dos sólidos
sedimentáveis.
As partículas com diâmetro ≥ 0,2mm possuem peso específico 2,65 g / cm³ e
velocidade de sedimentação igual a 0,021m/s a 10°C, (em condições ideais)
Partes de uma Captação
Partes de uma Captação
Adotada a largura b, para cada vazão teremos um comprimento L.
A NBR12213 adota um coeficiente de segurança de 50% para o
dimensionamento do comprimento do canal.
Portanto, o comprimento real Lr será: Lr =1,50 L
A relação b e L devem ser tais que permitam instalação das obras de captação
dentro das áreas reservadas para tal.
Dimensionamento do depósito de areia
O depósito de areia é dimensionado em função da quantidade de sólidos
decantáveis existentes na água (determinados por análises periódicas) e a
frequência com que se pretende realizar a limpeza.
Largura mínima da caixa de areia (b), de acordo com as profundidades:
Partes de uma Captação
Recomendações gerais da NBR12213
Para evitar transbordamento da caixa de areia
• h5 ≥1,0 m ( h5 = cota do topo da caixa - cota do nível d´água máximo)
Para evitar que materiais depositados impeçam a entrada de água na captação
• h1 ≥0,30 m( h1 =cota do nível d´água mín. - cota do fundo do canal de acesso)
Para evitar a entrada de sólidos decantados (no fundo do rio)
• h6 ≥0,50 m ( h6 =cota do fundo do canal - cotado fundo do rio)
• h2 (altura de água na caixa de areia) poderá ser igual a h1 (altura de água no
canal de acesso) em função da topografia local.
Caso estas condições não possam ser satisfeitas, recomenda-se a construção de
barragem para elevação de nível.
Partes de uma Captação
Dimensione uma caixa de areia para uma vazão de 300 L/s com velocidade de
sedimentação das partículas de 0,021m/s. A profundidade do corpo hídrico é
de 80 cm.
Exercício
Dispositivos para controlar a entrada d’água.
São dispositivos para regular ou vedar a entrada de água para o sistema, quando
se objetiva efetuar reparos ou para a limpeza no sistema.
Comportas: Placa que desliza em sulcos e interligam canais de grandes
dimensões.
Stop-Logs: Pranchas de Madeira que interligam canais. Funcionam
correndo em sulcos, com encaixe tipo macho-fêmea.
Válvulas ou Registros: São usados para interromper fluxo ou regulagem de vazão.
Adufas: São comportas que interligam um canal a um segmento de
tubo.
Partes de uma Captação
Outorga: autorização para captação, barragens ou lançamento de despejos. É
concedida pela União no caso de rios federais, e pelos Estados, nos demais
casos.
Usos que dependem de outorga:
• Derivação ou captação de parcela de água;
• Extração de água de aquífero subterrâneo;
• Lançamento de efluentes em corpo de água;
• Uso para fins de aproveitamento de potenciais hidrelétricos;
• Outros usos que alterem o regime, a quantidade ou a qualidade da água
existente em um corpo de água.
Outorga de Direito de Uso
Dados necessários
• vazão de adução Q;
• comprimento da adutora L;
• desnível a ser vencido “Hg”;
• material de fabricação do conduto (rugosidade das paredes).
Nos problemas de adução por recalque é necessário determinar o diâmetro da
tubulação D e a potência necessária P para vencer o desnível, capazes de atender
a vazão de projeto.
Dimensionamento de adutoras por recalque
A fórmula de Bresse é uma fórmula que define o diâmetro da tubulação para um
pré- dimensionamento da adutora.
D: diâmetro econômico (m);
K: coeficiente variável, função dos custos de investimento e de operação (1,0
a 1,4);
Q: vazão contínua de bombeamento (m³/s)
Dimensionamento de adutoras por recalque
Método alternativo:
D = diâmetro da adutora em (mm);
Q = vazão de adução em (m3/s);
V= velocidade mínima da tubulação de tomada (0,6 m/s);
O valor encontrado para o diâmetro do tubo deve ser arredondado para o
valor comercial abaixo mais próximo, a fim de manter a velocidade acima dos
0,6 m/s.
Dimensionamento de adutoras por recalque
Dimensionar o diâmetro de uma adutora dado a vazão de 500 L/s pela fórmula
de Bresse e o método alternativo.
Escolha um diâmetro comercial e aplique a fórmula da velocidade do método
alternativo.
Exercicio