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SANEAMENTO PROF.ª GISELA DE SOUSA RIBEIRO AULA 5– ADUTORAS E RESERVATÓRIOS 1 ADUTORAS • Canalizações principais destinadas a conduzir água entre as unidades do sistema que antecede às redes de distribuição. • Interligam a captação à ETA, e a ETA aos reservatórios; • Subadutoras: derivações de uma adutora destinadas a conduzir água a outros pontos do sistema, ou de um reservatório a outro. 1 ADUDORAS (cont.) • Deve ser feito uma análise do seu traçado em planta e perfil; • Compõem as válvulas de parada, válvulas de descarga e ventosas e ancoragens quando necessários. 2 NORMAS • ABNT NBR 12215-1:2017 - Projeto de adutora de água Parte 1: Conduto forçado; 3 CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORAS Quanto à natureza da água transportada; • Água bruta; • Água tratada; 3 CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORAS (cont.) Quanto à energia para a movimentação da água • Por gravidade (conduto livre ou forçado); • Por recalque; • Mistas Por gravidade Conduto forçado Por gravidade Conduto livre Por gravidade Conduto misto Por recalque • Recalque simples Por recalque • Recalque duplo Misto • Por recalque e por gravidade 4 EQUAÇÕES • CONDUTOS FORÇADOS OU LIVRES: HAZEN WILLIANS 𝐽 = 10,64 ∙ 𝑄1,85 𝐶1,85 ∙ 𝐷4,87 • Perda de Carga total ℎ𝑓 = 𝐽 ∙ 𝐿 𝐽 = Perda de carga unitária (m/m); Q = Vazão na tubulação (m³/s); C = coeficiente de Hazen-Williams; D = diâmetro da tubulação (m) ℎ𝑓 = perda de carga (m) Valor do coeficiente “C” sugerido para fórmula de Hazen-Williams 5 Diâmetros Nominais (mm) 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 750, 900, 1050, 1500. EXEMPLO 1 A população futura estimada no projeto de abastecimento de água em uma cidade é de 18.000 habitantes. O manancial (uma represa) encontra-se a 3.500 m de distância, com um desnível de 14 m, aproveitável para a adução por gravidade. Admita que o consumo per capita é de 200 l/(hab.dia), o coeficiente do dia de maior consumo é 1,25, o coeficiente da hora de maior consumo é 1,5; o tubo é de aço soldado comum velho, e que o consumo da ETA é de 3% a vazão tratada. Dimensionar a adutora posterior a este manancial em conduto forçado, admitindo as seguintes hipóteses: a. Existência de um reservatório de distribuição, capaz de atender as variações horárias de consumo. b. Abastecimento direto, sem reservatório de distribuição. EXEMPLO 2 Numa cidade do interior, o número de casas atinge a 1340 e, segundo a agência de estatística regional, a ocupação média dos domicílios gira em torno de 5 pessoas por habitação. A cidade já conta com um serviço de abastecimento de água, localizando-se o manancial na encosta de uma serra, em nível mais elevado do que o reservatório de distribuição de água na cidade. O diâmetro da linha adutora existente é de 150 mm, sendo os tubos de ferro fundido com bastante uso. O nível de água na ETA flutua em torno de cota de 812 m, e o nível da água médio no reservatório de distribuição é 776,0 m, o comprimento da linha adutora é 4.240m. Verifique se o volume de água aduzido diariamente pode ser considerado satisfatório para o abastecimento atual da cidade, admitindo o consumo per capita de 200 l/(hab.dia), e o coeficiente diário de maior consumo é 1,25. EXEMPLO 3 Para a adução de água da ETA do Alto da Bela Vista, em São Paulo, foram construídas várias linhas paralelas, com tubos de ferro fundido com 1 m de diâmetro nominal e 5.900 m de comprimento em cada linha. Cada linha deve conduzir 1000 l/s sob bombeamento. As cotas dos níveis de água na chegada da ETA são equivalentes às da tomada. Estimar as perdas de carga para as seguintes épocas: inicial, após 10 anos e após 20 anos. 6 RESERVATÓRIOS DE DISTRIBUIÇÃO Suas finalidades são: • Controle da demanda; • Adequação da pressão; • Atender emergências. 7 Norma • NBR 12217/94 Projeto de reservatório de distribuição de água para abastecimento público - Procedimento 8 Classificação a. Enterrados, b. Semi-enterrados; c. Apoiados; d. Elevados 9 Materiais utilizados • Alvenaria de pedra; • Concreto armado; • Chapa metálica; • Fibra de vidro. 10 Armazenamento Deve haver armazenamento suficiente para: • No mínimo 1/6 do volume consumido em 24h; • Reserva de incêndio; • Uma parcela de emergência; 10. Armazenamento Em geral, se adota capacidade suficiente para 1/3 do consumo diário correspondentes aos setores por eles abastecidos. 𝑉 = 𝑃. 𝑞. 𝑘1 3 V= volume a reservar (m³) 10 Armazenamento Para reservatórios elevados, considera-se 1/5 do volume diário. Quando existirem reservatórios elevados e enterrados, a soma dos dois chega a 1/3 do volume diário distribuído, considerando que: • Volume máximo do reservatório superior: 500m³, por razões estruturais e de custo; • A vazão de recalque decresce quando aumenta a capacidade do reservatório elevado, diminuindo o custo do sistema de recalque. • A solução ótima é a que corresponda à de menor custo. • É comum fixar para o reservatório elevado de 10 a 20% do valor total da capacidade de reservação necessária. 11 Dimensões econômicas Para reservatórios retangulares, adota-se 𝑥 𝑦 = 3 4 E, para os circulares, 𝐷 = 2𝐻 12 Nível mínimo e máximo O nível mínimo no reservatório será 𝑁𝐴𝑚𝑖𝑛 > 𝑝𝑚𝑖𝑛 + ℎ𝑓 + 𝑧 • 𝑝𝑚𝑖𝑛= pressão dinâmica mínima da rede em Z (nó mais desfavorável da rede) = 100 kPa (10 mca) • ℎ𝑓= soma das perdas de carga dos trechos da rede desde o reservatório até Z. • z = cota topográfica do nó Z. 12 Nível mínimo e máximo O nível máximo no reservatório será 𝑁𝐴𝑚𝑎𝑥 < 𝑝𝑚𝑎𝑥 + 𝑏 • 𝑝𝑚𝑎𝑥= pressão estática máxima da rede em B (nó mais baixo da rede) = 500 kPa (50 mca) • b = cota topográfica do nó B. EXEMPLO 4 No projeto de abastecimento de água para uma cidade do interior está prevista uma população de 12.500 habitantes. A adução deverá ser feita por recalque, até um reservatório de distribuição cuja a capacidade deverá ser estabelecida. O consumo nesta cidade é de 200 l/(hab.dia), determinar: a. O volume de reservatório, admitindo-se o recalque por 24 h. b. As dimensões do reservatório apoiado retangular. Considere a altura de 8m. Exemplo 5
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