aula 06 - HELLER_e_PDUA_v1_captulos_2_e_3_67-154_Abastecimento_de_gua_para_consumo_

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Biblioteca Central • PUCPR 
Capítulo 2 
Concepção de instalações 
para o al:,astecimento de água 
2 •. ·1 Introdução 
Léo Heller 
No abastecimento de á1gua1 como em vários campos da engenharia e das políticas 
públicas em geral, rara1.mente há uma solução única para um dado problema. Mesmo que 
uma solução seja a vislumbra,da com maior dareza imediatamente e pareça a mais evidente, 
outras possibilidades podem ser cogitadas. Mesmo que a primeira opção seja a adotada. 
ela em geral não é em si ó.nica: ela mes.ma pode admitir diferentes variantes, diferentes 
formas de projeto ou diferentes concepções de djmensíonamento. 
Ou seja, no planejamento ou projeto de uma instalação de abastecimento, de água,. 
são tomadas in.úmeras decisões, dentre um Jeque de opções possíveis, mesmo que de 
forma inconsciente. Muitas vezes, a deásão é slmpf esmente uma recomendaçao de nor-
ma, o uso de um,a fórmula de um livro ou uma soluçao similar à de um projeto já elaborado 
ou de ·uma obra já implantada. Mas possivelmente essas opções nao sao a únicas . i o 
deve ser reconhecido por quem toma a dec·isao. 
A ''boa engenharia'' é aquela capaz de enxergar mais de um caminho par. a soluç o d 
um problema, de ponderar os aspectos positivos e negativos de cada caminho d tomar 
decisões as mais conscientes possíveis. Essa ''boa engenharia'' tem a percepç o de qu · cad. 
decisão tomada traz implicações de diversas ordens econômicas, sociais, operacionais.4. E, 
portanto, valoriza justamente esse processo de tomada de decisões como a etdpa mais d ter-
minante de um projeto, de um dimensionamento ou de uma etapa construtiva. 
15 
1 
• 
1 
.. 
11!1 
J 
Ab t lm nl d au p r on uma hum. no 
A m lhor lu o para um problema de abastecimento de água não é ne . 
. .. . . ,, d '' . cessaria ... m nt . mai onômtca, a ma,s segura ou a mais mo erna , mas sim aquela . 
apropriada r !idade social em que será aplicada. Logo, a concepção de urna 
501 
rn~is 
para um . d d n cessidade situação relacionada ao abastecimento de água ~Çao 
consider r . div r as variáveis intervenientes, para que procure ser a mais adequa~ve 
FreqO nt m nt , é necessário que sejam comparadas duas ou mais alternativas. E ª· 
compara . . pode ser simplificada, apenas visualizando qualitativamente os pró;sa 
.. ontr d e . d uma para se decidir, ou pode exigir estudos de alternativas rnais corn~ 
pi xo , com avaliações de custos e benefícios .. 
A UNICEF (1978) define como tecnologia apropriada para o saneamento aquela que 
reúna s seguintes propriedades: 
• higienicamente .segura: que não contribua para disseminar enfermi-
dades, que estimule hábitos sanitários e saudáveis, que evite riscos do 
trabalho e que seja ergonomicamente saudável; 
• técnica e cientificamente satisfatória: que seja de funcionamento sirnples 
e de manutenção fácil, tecnicamente eficaz e eficiente, razoavel·mente 
livre de riscos de acidentes e suficientemente adaptável a condições 
variáveis; 
• social e culturalmente aceitável: que atenda as necessidades básicas 
da população, requeira uma alta densidade de mão-de-obra local, 
melhore e não subs·titua na medida do possível atitudes e ofícios 
tradicionais e seja esteticamente satisfatória; 
• inócua ao a.rnbiente: que evite a contaminação ambiental, não alte-
re o equilfbrio ec.ológico, contribua para a conservação dos recursos 
naturais, seja econômica no emprego de recur.sos não renováveis, 
recircule subprodutos e resíduos, enriqueça e não depreci.e o ambi-
ente; 
• economicamente viável: que seja eficaz ·em função dos custos, prefe-
rencialmente adotando soluçõe·s de baixo custo e financeiramente 
viáveis; contribua para o desenvolvimento da indústrí:a local, utilize 
materiais locais e seja econômica na utilização da energia. 
A partir desses conceitos preliminares, o presente capítulo procura fornecer elementos 
para o processo de concepção de alternativas e de seleção entre alternativas. Deve-se 
advertir, porém, que a etapa de concepção dificilmente admite soluções padronizadas, 
sendo que cada realidade requer sua própria e única solução. Assim, neste texto apenas se 
relacionam alguns elementos para fornecer suporte a esse processo de formulação de 
alternativas e de decisão entre distintas soluções . 
66 
Concepção de lnstaíações para o abastecimento de água t CapftuJo 2 
2.2 Contextos 
Grécia antiga 1 
A civilização minóica vivia na ilha de Cr:eta, na Grécja antiga, desde o 
ano 3 .000 a.e., segundo os achados arqueológicos, ou seja, há cerca 
de 5.000 anos. Chegou a ser um povo muito próspero, vivendo em 
grandes casas e lá existindo palácios luxuosos. Essa civilização desapa-
receu no ano 1.450 a~C., após a erupção do vulcão Santorini. 
A prosperidade dessa civilização demandava água. E,· de 'fato, foram 
descobertas importantes obras hidráulicas para assegurar esse supri-
mento. A captação de água era realizada por três formas: 
• exploração de águas subterrâneas de nascentes, com condução de 
água por aquedutos; : 
• exploração de águas subterrâneas por poços; 
• coleta de água de chuva em cisternas. 
-......... . .. 
• 
.... • 
-=-- ,. .. .; 
• 
.. 
' 
• 
A água era transportada por tubos de terracota, provavelmente como 
conduto Jivre, dada a incapacidade do material em trabalhar sob pressão. 
o transporte das fontes até os pontos de consumo podia atingir 5 km. 
1 Fonte: KOUTSOYIANNIS {2004) 
67 
1 
• 
• 
• 
. ,, tonsumo humano A&a,udmenw de .6gua pa, a - -
Alças 
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Junta de cimento 
Junta de cimento 
(a) 
(b) 
-L'-.....1s~e:.!.!.!. rri af ças 
Junta de cimento 
"' 
-
Colar 
o esgotamento sanitário e pluvial implantado por esse povo também 
era notável, sendo dotado de vasos sanitários e um sistema de rede, 
.que funciona perfeitamente até hoje, 4.000 anos após ter sido cons-
truído# 
No mesmo período (1.450-1.300 a.C.), a civilização micênica drenava o 
lago Copais, na Grécia, por meio de outra obra de engenharia surpre-
endente. Para tanto, foram construídos diques de terra, com paredes 
em material ciclópico, e três canais principais, com largura de 40 a 80 
m1 paredes verticais paralelas com dois a três metros de espessura e 
extensão entre 40 e 50 km. 
O que mais chama a atenção neste relato é a implantação de obras 
hídráulic·as de grande envergadura, em uma época em que ainda não 
se dominavam as técnicas atuais para captação de égua, seu transporte 
.a distâncias elevadas e vencendo desnívei·s do terreno, além do esgo-
tamento dos efluentes gerados nas cidades. 
68 
Concepção de instalações para o abastecimento de água I Capítulo 2 
Belo Horizonte no terceiro quartil do século xx2 
Por todas as partes( ... ) o espetáculo da lata d;água na cabeça é tão rotineiro 
que não chama mais a atenção: nem do povo nem das autoridades. Cada 
blca, cada poço artesiano, cada cisterna, cada caminhão-pipa tem sua fila 
d1água. Todo mundo espera a sua vez para encher a lata, o balde, o vasi-
lt1ame ( .... ). Enquanto grande parte da população de BH sofre com a água, 
os moradores da Zona Sul não sentem o problema. Têm água com fartura 
e abusam disto, lavando seus passeios e automóveis todos os dias ( ... ). 
FOLHA DE MINAS, Belo Horizonte, 11/10/1964 
Csta notícia de jornal da década de 1960 ilustra o drama do abastecimento 
de! água inadequado que pode afligir uma grande cidade, ainda que repro-
duzindo um quadro de desigualdade social, com alguns os mais ricos -
recebendo água com fartura, e chegando até a desperdiçá-la. Este quadro 
era responsável por péssimos indicadores sanitários, atestados por estudo 
d Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG da época, que apontava 
ser Belo Horizonte a capital com maior número de habitantes portadores 
d doenças infecciosas intestinais, atingindo cerca de 90o/o da população. 
As obras executadas para solucionar o problema a construção do sistema 
produtor do Rio das Velhas com capacidade de 6 m3/s tiveram duração 
de 15 anos (1958-1973), em vez dos três a quatro previstos. Como entre 
a cidade e o ponto de captaçãoexiste a Serra do Curral, a adutora de 
água tratada deveria vencê-la por meio de dois túnejs, com 227 e 1. 770 
m de extensão, além de ser previsto um túnel-reservatório com 1.090 m 
de extensão. Entretanto, houve grande dificuldade de perfuração em um 
de·terminado trecho, em vista da tecnologia disponível à época, insufici-
ente para os trabalhos de impermeabilização e de consolidação que se 
mostraram necessários. 
Durante o período de execução, a angústia provocada pela não interligação 
da produção de água com a sua distribuição trouxe ainda maior intran-
q(lllidade à população. A pressão social pas~ou a tornar-se tão insuportável 
qtJC a Pctrobras foi acionada para perfurar dois tubos verticais (shaft) no 
tr,po da Serra do Curral, interligados à parte da adutora já conclufda e, por 
mcJr) de uma elevatória, foi colocado em operação um desvio (by-pass) da 
,Jdu1ora, permitindo, em dezembro de 1969, que a cidade recebesse emer-
qC'r,cialmente uma vazão de 750 Us das águas do Rio das Velhas. 
1, í1,r1tu I lJNOAÇÃO JOÂO PINHEIRO (199·7) 
69 
• 
• 
• 
Abasteclmon10 da água para consumo humano 
Os Xakriabá no início do século I / 13 
os Xakriabá-constituem uma população ín · ígena qu habita o município 
de São João das Missões, no norte d stado d Minas Gerais. São 
cerca de 6.500 pessoas, que vivem m uma área de aproximadamente 
53.000 ha, distribuindo-se por 52 aldeia e ubaldeias. Das 1.224 
casas que ocupam, 87% são con ruída corn materiais diferentes da 
alvenaria ou blocos de cimento, s ndo de adobe, "enchimento" (argila 
e areia socados entre armações de rnad iraJ, pau-a~píque, lona ou 
combinações. 
Em 2000, a FUNASA - F.undação acional da Saúde iniciou a implan-
tação de medidas de saneamento na área, ao .e tornar o órgão respon-
sável pela saúpe indígena, Antes disso, apenas 17 (33%) das aldeias e 
subaldeias possuíam sistemas de abastecimento de água* Com o tra-
balho da FUNASA, este núme.ro ele,ou-se para 37 (71 %), atendendo 
a 3.811 pessoas· (59%), com a ímplantação de sistemas com capta-
ções em poços profundos, com distribuição de água. até o quintal, o 
banheiro ou o interior do domicílio ou ainda por meío de chafarizes. 
Porém, a água distribuída por esses sistemas não era suficiente para 
impedir o uso de outras fontes de água, como de córregos, lagoas, 
minas, cacimbas (água de chuva), poços rasos, minas e proveniente de 
caminhões, que são as mesmas fontes procuradas pela população não 
atendida pelo sistema coletivo. Das 719 moradias atendidas, em ape-
nas 253 (35%) nunca falta água, sendo que em 20o/o delas falta água 
pelo menos uma vez por dia . 
A qualidade da água consumida inspira preocupações. Análises reali-
zadas nos mananciais utilizados mostraram presença de Escherichia 
coli indicador de contaminação fecal em todas as cacimbas, mi-
nas, córregos e rios, mas não f oí identifícada em poços, chafariz e 
caminhão-pipa. Por outro lado, naqueles mananciais, a turbidez mos-
trou-se superior ao padrão de potabilidade em 12 (80%) dos 15 pon-
tos amostrados, revelando situação de baixa efíciêncía da cloração do-
miciliar, quando aplicada. 
Em 108 domicílios também foram realizadas análises de água, com 
coleta no ponto de coosumo. Em 32 (30%J observou-se a presença 
de E. co/i, o que condena a potabilidade da água. Em 52 (48%) foi 
~ Fonte: PENA (2004) 
70 
identificada a presença de coliformes totais# porém não de E. colí, o que 
se constituí motivo de preocupação .. Embora os coliformes. totais, 
em si, não confirmem contaminação ou presença de organismos que 
transmitam doenças, sua presença é indicador de alerta .. Para e·feito 
de comparação, em rede de dist ribuição1 o padrão brasileiro de pota-
bilidade (Portaria MS nº 518/2004) tolera a sua presença em no máxi-
mo 5 % das análises. 
Os contextos apresentados mostram, dentre inúmeras ossíveís variações, três situa-
ções muito distintas em termos de abastecimento de água local: 
• Um povo antigo, com próspero des.envol ímen o econômico e hábitos 
socioculturais perdulários, ref letindo na demanda por grande quanti-
dade de água. Essa realidade impulsionou importantes avanços tecno-
lógicos, visando a assegurar o fornecimento de água demandado pelo 
padrão socjal e cultural locais, ainda· que sem conhecimento cí.entífico 
mais desenvolvido. 
• Uma grande capital e sua solução comple,xa de abastecimento no 
terceiro quartil do século XX. No período, o domínio das técnicas de 
engenharia ainda não se mostrou capaz de· fornecer os elementos para 
a implantação de um sistema de ab.astecímento com custos e prazo 
compatíveis com as necessidades e disponibilidades locai.s. A realidade 
- e possivelmente a incapacidade de pre isáo da época resultou 
em custos muito superiores aos previstos, requerendo inclusive investi-
mentos em solução emergencíaJ e em prazos não suportados pelo dé-
ficit de abastecimento. 
• Uma popuf ação indígena que, vivendo no a uai período em que os 
progressos científicos avançam em velocidade jamais observada n,a 
história da Humanidade, deveria se be,nef íciar dos modernos padrões 
tecnológicos, mas se vê excf.uída do acesso as políticas públicas de 
saneamento, no padrão recebido pela média da população brasileira. 
Em conseqüência, os Xakriabá recebem instalações de abastecimento de 
água de forma incompf eta, insuficiente para assegurar a reve.rsão do 
quadro social e não totalmente ancorada nos seus hábitos culturais. 
Esses exemplos ilustram as muitas variações que podem ter uma sof.ução para o abas-
tecimento de água e os diversos fatores condiáonantes para a sua concepção: econômicos, 
políticos, tecnológicos, socioculturais e físicos .. 
71 
Abastecimento de água para consumo humano 
2_3 Modalidades e abrangência do abastecimento 
Inicialmente deve ser entendido que, na expressão instalações para o abasteci .. 
mento de água: mesmo sob O enfoque da engenharia, ~ode estar in~luída uma variedade 
de arranjos, sendo que o clássico sistema de abastecimento de agua se constitui ern 
apenas uma dessas soluções. . 
Uma distinção oficial pode ser encontrada na Portaria MS n° 518/2004, que 
diferencia soluções alternativas de sistemas de abastecimento de água: 
• sistema de abastecimento de água para consumo humano: instalação 
composta por conjunto de obras civis, materiais e equipamentos, 
destinada à produção e à distribuição canalizada de ág·ua potável para 
populações, sob a responsabilidade do poder púbJjco, mesmo que . ... 
administrada em regime de concessão ou perm,ssao; 
• solução alternativa de abastecimento de água para consumo humano: 
toda modalidade de abastecimento coletivo de água distinta do siste-
ma de abastecimento de água, incluindo, entre outras, fonte, poço 
comunitário, distribuição por veículo transportador, instalações 
condominiais horizontal e vertical. 
Nessas definições, deve-se observar, em primeiro lugar, que é considerado apenas o 
abastecimento coletivo exclui-se o individual , em função de uma necessidade de 
classificação identificada pela norma de qualidade da água para consumo humano. Deve 
ser assinalado ainda que, para a Portaria, a distinção fundamental entre as duas modali-
dades é a ''responsabilidade do poder público'', característica do sistema. Sob o ponto de 
vista da característica física, sistema ou solução alternativa podem se assemelhar (exemplo: 
um condomínio horizontal pode se apresentar fisicamente como um sistema de abasteci-
mento de água de pequeno ou médio porte). Para superar essa semelhança, o manual 
'' Boas práticas no abastecimento de água: procedimentos para a minimização de riscos à 
saúde'' (Bastos e Heller, 2004) empregou a categoria '' soluções alternativas desprovidas de 
rede'', para estabelecer uma diferenciação da natureza física em relação ao sistema de 
abastecimento de água. 
Por outro lado, para efeito do presente texto, importa diferenciar as soluções indi-
viduais das soluções coletivas, em vista das especificidades das primeiras. Assim, as diversas 
diferenciações conduzem às quatro categoriasde abastecimento de água listadas na 
Tabela 2.1. 
72 
....... 
l 
1 . 
Concepç3o de lnstalacô pnrt1 ,, nbn~fbf rt11u111J, cltJ fllJIIIJ f l nfJffuf,1 l 
Tabela 2.1 - Categorias de instalações para o abastecimento d á . u 
Segundo a modalidade 
do abastecimento 
Segundo a 
abrangência 
Ojstribuição por 
rede 
- . 
1 Soluçao individual Jndividual 
Coletiva 
Coletiva 
Coletiva 
Desprovida de rede 
Desprovida de rede 
Distribuição por rede 
Distribuição por rede 
Poço r tt',lJ 111rJ1v1cJ1111J 
Ch,lf r.1r 11 , c,rruJrHl11rt,, 
Condc,rr,rru,, f ,,,,,1,1r1l,1I 
2 Soluçao alternativa 
3 Solução alternativa 
4 Sistema de abastecimento Sfstemd 11t,n•,t,., ,.,J,,r IJ'1 t.,rr1r.1 ldt1clt 
Para efeito de abordagem neste livro, as características físicas d in ,t ,1 · ~ 1 i s o 
abordadas no capítulo 7 e as de número 3 e 4, nos capítulos 8 a 14. 
É importante deixar claro, neste ponto, que, ao se conceber uma ,,,JltJç~o pc1rtl ,tbas· 
tecimento de água de uma localidade, deve-se pretender que, em clc~fír,itívc,, todas as 
pessoas ou famílias têm direito de um mesmo nível de qualidad m eu abaste .. 
cimento, assegurando-se: 
• água canalizada fornecida até sua moradia; 
• fornecimento ininterrupto da água; 
• quantidade superior ao mínimo para atendimento de su e ssi·· 
dades básicas; 
• qualidade da água de acordo com os padrões de potabJljdade. 
Entretanto, deve-se ter claro também que, muitas vezes, para se atlngtr a se padrao 
de serviços, pode ser necessária uma etapa anterior, conforme as soluçõo~ 1 a 3 da 
Tabela 2.1. 
2.4 Unidades componentes de uma instalação de 
abastecimento de água 
um sistema de abastecimento de água pode apresentar as unjdades componentes 
conforme ilustrado na Figura 2. 1, com as funções e possíveis variantes descritas a seguir. 
• Manancial (ver capítulos 5 e 6): fonte de água, a partír de onde é 
abastecido o sistema. Em linhas gerais, os manancíais podem ser do 
tipo: 
- subterrâneo freático ou não-confinado; 
- subterrâneo confinado; 
- superficial sem acumulação; 
- superficial com acumulação; 
- água de chuva. 
73 
-~==-=----------- ·- ,.. .. _ ~ • to,- PT p, .,_: ,,, ' ... ·-· . 
Abastecimento de Água pare con,omo tu,mono 
-
1 
1 
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MANANCIA~ 
- - - - - .... -
AOUTOAAD 
AGUA IAUTA • MO 
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ESTAÇÃO 
ELEVA1ÔRIA DE 
ÁOUATRATADA-EEAT 
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- - - ... - -t--+-1-1--
REDE DE 
DISTRIBUI ÃO 
- - - - - -
r 
1 
1 
1 
1 
1 
1 
~ ~ ~ - ~ ~ - - - - - - -
DISTRIBUIÇÃO 
- - -
CAPTAÇÃO 
ESTAÇ O 
ELEVATÓRIA oe AGUA 
BRUTA· EEAB 
- e •• 
AOUiORA O " 
AGUA TRATADA · MT 
RESERVAT RIO 
OE MONTANTE 
Figura 2.1 - Sistema de aba t c:lrn 11t ci ô(Jll • Ur,ld cl componentes 
• 
- -
RESERVAT RIO 
DE JUSANTE 
Figura 2.2 - Reservatório de acumula~Qc, parc.1 , a1:>laçao de água do Sistema Rio Manso - Região 
Metropolitana de Belo Horlzont • COPASA·MG 
• Captação (ver capítulo 7, S 9): consiste na estrutura responsável 
pela extração de água do manancial, a fim de torná .. ra disponível para 
seu transporte aos locais de ut1Jlzaçao. Pode ser de muitas e diferentes 
formas, em funcao do tipo de manancial. Seu projeto, sobretudo quan-
do se refere à captação em manancial de superffcje, deve considerar 
cuidadosamente as carac:terístfcas físíc1s do curso d' á·gua e de suas 
• 
74 
J 
margens, bem con:10 as variações azon i d v zto, uma vez que se 
trata de uma unidade de muita respon bffid d~ no sistema e, por se 
locallzar no curso d',água, fica sujeíta " . o d ínt r11péries. 
- ... ; !Jlll's4711l&. t ... ' 
• 
Figura 2.3 - Captação em poço profundo 
1 
, 
Fjgura 2 .4 - Captação superficial 
, 
• Adução .(ver capítu~o 1 O): destína---se a transportár a água, interli-
ga.ndo· un1·daáes cle caP,tação, tratamento, es.tações elevatórias, reser-
vação .e rede de dlstr:icuição .. Em funçãp ga .. água que trans~orta, pode 
ser adutora de água briuta ou de ágpa tratalfl e, er:n fca nc;ao de suas 
ca .. racte:,iístitas hi~ráuU~as, pode ser em J<rnifufo llvr.~; e,rn condalo 
f,·oiçaaa ·por g.raMidade. ou em recâtq·.ue" 
• 
' 
' 
• 
' 
• 
• 
--
l\btt 1 hn nln d 6UllA pnr on,umo hum@no 
Flgur 2,S - Adutora de água bruta do Sistema Rio das Velhas - Região Metropolitana de Belo Horizonte_ 
COPASA-MG 
• Estações elevatórias (ver capítulo 11 ): podem se mostrar necessárias 
quando a água necessita atingir níveis mais elevados, vencendo desní-
veis geométricos. Existem sistemas sem estações elevatórias, da mesma 
forma que existem outros com dezenas (às vezes centenas) delas. Seu 
emprego é em função, principalmente, do relevo local. Podem ser clas-
sif icadas segundo a água que recalcam (bruta ou tratada) e o tipo de 
bomba. 
• Tratamento (ver capítulo 12): de implantação sempre necessária, 
para compatibilizar a qualidade da água bruta com os padrões de pota-
bilidade e proteger a saúde da população consumidora, segundo a 
Portaria MS n° 518/2004 (Brasil, 2004). Esta Portaria estabelece as 
seguintes condjções mínimas para o tratamento: 
... Toda água fornecida coletivamente deve ser submetida a processo 
de desinfecção; 
- Toda água suprída por manancial superficial e distribuída por meio 
de canalização deve incluir tratamento por filtração. 
• Reservatórios (ver capítulo 13): destinam-se, entre outras funções, a 
realizar a compensação entre a vazão de produção oriunda da cap-
tação-adução-tratamento, que em geral é fixa ou tem poucas variações 
e as vazões de consumo, variáveis ao longo das horas do dia e ao 
longo dos dias do ano. Podem assumir diferentes formas, em função 
de sua posição no terreno (apoiado, elevado, semi-enterrado, enterrado) 
e de sua posição em relação à rede de distribuição (de montan.te ou de 
jusante). 
76 
-. 
Concépção de instalações para o abastecimento de água I C.aprtulo 2 
Figura 2.6 - Estação elevatória em Taguatinga - DF - CAESB 
.... iii iil lii -J -· -
Figura 2. 7 - Esta~ão de tratamento de água do Rio das Velhas - Região Metropolitana de Belo Hari~ont~ e-. 
COP~SA-MG 
• 
77 
• 
I nnto de água para consumo humano Abastec mç · 
Figura 2.8 - Reservatório elevado -
Guarapari-ES - CESAN 
NT 
Enterrado 
Semi-apoiado 
Apoiado 
1Hi nur ! j filii!1li!i!1"i f'•!' : St ; f !·_:l i:It, l,f. 
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: ::.,: :: X::%:; Z :: ~::~::X: :x:: X:!:-! : : X::;..!,:: 
X:: X:: X::~:::,:;: X:: !.e:::..::: X:;>::::-::::,.::::< 
Elevado 
Figura 2.9 - Tipos de reservatório, em função 
da sua posição no terreno 
• Rede de distribuição (ver capítulo 13): é composta de tubulações., 
conexões e peças especiais, localizados nos logradouros públicos, e tem 
por funçã·o distribuir água até residências, estabelecimentos comerciais, 
indústrias e locais públicos. Pode assumir configurações bastante sim-
ples até extremamente complexas, em função do porte, da densidade 
demográfjca, da distribuição e da topografia da área abastecida. 
Ainda na nomenclatura das unidades componentes, estas podem ser agrupadas em: 
• unidades de produção: incluem as unidades a montante do primeiro 
reservatório do sistema, iniciando-se na captação, passando pela adu-
ção de água bruta, tratamento e adução de água tratada; 
• unidades de di~tribuição: incluem os reservatórios, e a rede de distri-
buição. 
Denomina-se ainda de unidade de transporte, o conjunto composto pela estação 
elevatória e a adutora correspondente. 
A Figura 2 .1 O apresenta um diagrama-chave, em que estão previstas as diferentes formas 
de combinação entre as unidadescomponentes. Nota-se a obrigatoriedade de presença de 
algumas das unidades e o caráter eventual de outras, como as adutoras e estações elevatórias. 
1·8 
. 
• • 
MANANOiAI. 
OAPTAÇ.J\O 
Concepçao de instalações para o abastec
imento do llguo I C:npttulo 2 
.. ESTAÇÃO 
Í ELEVATÓRIA 
1 
1 
1 
TRATAMENTO 
---- ADUÇÃO 
RESERVAÇÃO 
DISTRIBUIÇÃO 
CONSUMO 
~ Figura 2.1 O • Sistema de abastecime
nto de água. Combinações entre u
nidades componentes 
ron11 ; adaptado d OLIVEIRA (s.d.) 
2.5 Elementos condicionantes na
 concepção de instalações 
para o abastecimento de água 
São diversos os fatores que podem cond
icionar a concepção de uma dada instala
ção 
para o abastecimento de água. É essen
cial que tais fatores sejam considerados
, tanto a 
cada unidade índívidualmente, quanto a
o seu conjunto de forma integrada. Algu
ns desses 
condicionantes são: 
i 
2,5, 1 Porte da localidade 
O tamanho da comunidade determina 
diferentes portes de sistema, com difere
ntes 
complexidades. Observe-se, como exem
plo, o diâmetro de adutoras de ág.ua b
ruta para 
atender a três distintas populações: . . • 
'. ' 1 -
! .. 
. . . 
... ~ .. ~;;·, . ,' 
79 
• 
Tabela 22 - lnfluên~la do porte da localidade no diâmetro da adutora 
· z ••• •· 1s a · . - : 
o .. -,, - - - ~ 
, -Popu~ (hab) Consumo per capita Vazão de produção Diâmetro (mm)4 -
· (L/hab.dia) (Us)1 
2.000 
20.GOO 
200.GOO 
- - . -
100 
200 
250 
, kl roetnerte do d a de rna,or C('Jnsur110) = 1,2 
2adu.çá0 P"'/ 16 t'.,d,a 
3 adu,Ção por ,24/d a 
-!para 41Ma 1e~ em torno de 1 m/s 
4, 172 
55,463 
694,443 
75 
250 
1.000 
Conforme se 1erifíca, para esses três portes de população, a dimensão das unidades 
pode mudar qualítatívamente de patamar: em geral, é maior a simplicidade de se proje-
tar, definir o material e verificar o funcionamento hidráulico de uma adutora com diâmetro 
de 75 mm, se comparada com uma de 250 mm, que, por sua vez, é menos complexa 
que uma adutora de 1 .. 000 mm, a qual pode envolver cuidadosas considerações sobre O 
material da b.Jbulação, a ocorrência de sub e sobre-pressões transientes, o impacto ambi-
ental das obras etc. 
Por outro lado, comunidades de pequeno porte podem estar mais propícias à utilização 
de manaráais subterrâneos, uma vez que, salvo exceções em algumas regiões do país 
com aqli:ferosubterrâneo de maior potencial de vazão, a maior parte dos poços profundos 
do Bras:I apresenta vazões compatíveis com este porte de abastecimento. Essa situação 
pode proporcionar uma simplificação no sistema, sobretudo quanto à unidade de trata-
mento. já que, quase sempre, o manancial subterrâneo demanda apenas o tratamento por 
desinfecção assoáado à correção de pH e à fluoretação. 
Em contrapartida, localidades de maior porte via de regra requerem sistemas mais 
complexos, em termos de sofisticação tecnológica e operacional, embora nem sempre 
quanto à sua concepção, pois buscar uma solução que seja efetivamente apropriada em 
uma comunidade menor pode exigir esforços intelectuais significativos. Sistemas de maior 
porte podem se caracterizar por: 
• mais de um manancial, exigindo compatibilizar diferentes aduções, 
veiculando diferentes vazões; 
• implantação de barragem de acumulação para a captação em manan-
ciais superficíais, podendo gerar impactos ambientais e resultar em qua-
lidade da água bruta que exija cuidados especiais no tratamento; 
• mananciais com qualidade da água comprometida, exigindo cuida-
dos especiais no t ratamento; 
• aduções com comprimentos elevados e, por vezes, elevados desní-
veis geoméíricos, tornando o projeto dessas unidades mais complexo 
e de maior responsabilidade; 
• diS::ribuição com diversas zonas de pressão, requerendo vários reser-
vatórios ·e tubulação tronco. 
80 
• .. • . .,. - ' r. 
Concepç:lo de fnstalaçõeS para o abastedmento de água I Capítulo 2. 
As Figuras 2. 11 e 2 .12 diferenciam, por contraste, um sistema para atendimento a 
uma comunidade de pequeno porte e outro para uma grande capital. 
t 
Cloração -
- ) 
Poço 
Reservatório elevado 
D 
Tubulação do sistema de 
distribuição 
o 
' ) 
Figura 2.1 1 • Pequeno sistema, abastecido por poço raso, com reservatório de montante 
Fonte: adaptado de o,s .. ssA (1980) 
Francl•ço 
MóiàtQ -· v. 
211•,,.,pt;J 
~.Oltl 
~~ 
1 • "' 
•. I. 
Gu,raJho• ·~ 
-- AII.._I llilllt:111 
iii f.ti1$111Pllt'TI ... I) . ... 
a Ru1r• ·..,1111:VJ• * 
A IMC,,, '11\-
-
Figura 2.12 - Abastecimento de água da Região Metropolitana de São Paulo - 1995 
Fo-nte; TSUTIYA (2004) 
81 
• 
Abasteclmcl\to de 4gu11 pQro ton11.1n10 humano 
2.s.2 Densidade demográfica 
A forma como a população se distribui no terrltório pode ser importante condicionante 
da concepção, podendo influenciar na dcclsao de se a solução deve ser individual ou cole-
tiva, provida de rede ou não. Por exemplo, a ocupação característica de uma vila rural, uma 
comunidade indígena, uma agrovlta, uma ocupação remanescente de quilombo, um acam-
pamento provisório de "sem-terra" pode demandar soluções substancialmente distintas 
de uma cidade densamente habitada. É óbvio que, além da ocupação mais dispersa -
menores densidades demográficas , a concepção da solução deve também ser determi-
nada por outras características locais, de natureza física, econômica ou sociocultural. 
2.5.3 Mananciais 
Este fator é certamente um dos mais importantes elementos condicionantes da con-
cepção das instalações de abastecimento. Diversas situações podem ser encontradas e 
cada qual pode ser determinante de decisões a serem adotadas na concepção. Em vista 
disso, deve ser uma etapa anterior a qualquer formulação de alternativas a atividade de 
definição de mananciais. Trata-se de tarefa de grande responsabilidade, que, dependendo 
do porte do sistema, deve envolver profissionais com diversas formações além da enge-
nharia, como geólogos, hidrogeólogos, biólogos e químicos. 
Ê uma atividade que envolve um conjunto de procedimentos, como: 
• consulta à comunidade local, sobre os mananciais em uso e sua ava-
liação sobre possíveis novos mananciais; 
• inspeções de campo, avaliando o atual uso de água subterrânea e 
percorrendo os mananciais superficiais, para identificar preliminarmente 
possíveis pontos de captação e para verificar a ocupação das bacias 
contribuintes, que possa influenciar na qualidade da água; 
• estudos hidrogeológicos, para avaliação do potencial de exploração 
da água subterranea; 
• estudos hidrológicos, para avaliação das vazões extremas dos manan-
ciais de superfície e da necessidade de implantação de barragens de 
acumulação; 
• realização de análises físico-químicas e microbiológicas da água dos 
mananciais candidatos a serem adotados. 
Em síntese, trata-se de uma escolha em que deve ser realizada uma análise conjunta 
da quantidade e qualidade da água e, para tanto, diversos procedimentos .são desen-
volvidos. 
82 
f 
{ 
• 
• Concepç3o de instalações para o abastecimento de á
gua I Capltvlo 2 
É freqüente haver mais de uma alternativa para a de
finição do manancial, seja mais de 
um manancial candidato a ser utiíizado ou a comb
inação de mais de um manancial para 
suprir a demanda de projeto. Nesse caso, deve se
r realizado um detalhado estudo de 
alternativas, considerando os aspectos econômico-
financeiros, técnicos, sanitários e ambi-
entais caracterlsticos de cada alternativa, para que 
a decisão final seja tomada com emba-
samento técnico. 
7 i t l & 
Exemplo 2.1 
.. ... 
Considere as três alternativas de manancial a
presentadas na Figura 
2 .13. Compare .. as segundo os diversos fatores 
considerados na seleção 
de alternativas. 
ETA (Completa) 
~ 
R1 
.t. H = 60m 
\ _J) () 
L=20km 
ALTERNA TIVA A 
ETA (Simplificada) 
A Hmáx ::; 30m 
L=Bkm 
ALTERNA TIVA B 
6Hméd 120m 
íl 
Bateria de 
poços 
profundos 
lméd =4kní 
ALTERNATIVA C 
Desinfecção 
(\ 
Captaçãó em manancial superficial 
sem acumulação 
Captação em manancial superficial 
com acumulação 
Captação em manancial subterrâneoconfinado 
Figura 2 .13 - Avaliação comparativa entre alternativ
as de mananciais 
Solução 
fator de comparação 
Alternativa 
Alternativa A Altew atiya B Alternati
va e 
Man~ncial de Manancial de Mananc
ial 
superff cie sem superfície com subte
rrâneo 
acumulação acumulação 
* *** 
** 
Custo de implantação da tomada d'ág~a * * 
*** 
Número de equipamentos eletromecan,cos, 
exigindo manutenção ** * *** 
Custo de aquisição das bombas * *** ** 
Consumo de energia elétrica ** * *** 
Custo de Implantação da adutora *** ** * 
Custo de Implantação do tratamento ** * *** 
Consumo de produtos químicos np tratamento * * * *** 
Geração de re-síduos (lodo) rr~ trat~mento, 
podendo gerar imP.actos amb1enta1s ** * *** Riscos potenciais à saúde devidos Á presença 
., t 
de microrganismos 
83 
Abastecimento de água para consumo humano 
... ,· . , , , Fator de comparaçao 
3 • 2 
. r r • - as a :si os a . n . a r : a - : - : 
2 . - r % .r 17 a • • 1 · : r • u : a ff a z · __ e 
.. · Alternativa 
. , Ãltérnativa A .... Alternativa 8 
Manàncial de Manancial de 
superfície sem superfície com 
acumulação acumulação 
Alternativa e -
Manancial 
subterrâneo 
. Risc~s. p~tencíaís. à s~úde ·d~~id~s à.pr~s~~ç~ 
• 2 0 • tJ1 • a a a • • a • o ; z a , t 
de substâncias q,uf micas . 
Riscos potenciais à saúde devidos à pre·sença * 
de algas tóxic~s . 
4 
. 
Impactos amb1enta1s da exploraçao dos 
recursos hídricos 
Notas: (*) mais vantajosa;(**) intermediária;(***) menos vantajosa. 
1 por lançamento de efluentes industriais ou agrot~xicos,_por ex~mplo 
2 por ressusp,ensão no reservatório, quando ocorre 1nversao térmica 
3 desde que não existam na estrutura geológica do subsolo 
4 assumindo que existam conflitos de uso 
s assumindo inexistência de conflito d:e uso 
2.5.4 Características topográficas 
*** 
*** 
* 
A topografia local pode influenciar de várias formas a concepção do abastecimento. A 
topografia do terreno localizado entre as potenciais captações e a área de projeto influen-
ciam, dentre outros fatores: 
• as características da adutora; 
• a necessidade de estações elevatórias e o correspondente consumo 
de energia; 
• a possível ocorrência de golpe de aríete e a necessidade de seu con-
trole. 
Por outro lado, a topografia da área de projeto influencia a geometria da rede, poden-
do conduzir a diferentes alternativas de traçado. Cada alternativa pode se caracterizar por 
uma específica divisão em zonas de pressão e em zonas de abastecimento, o que resulta 
em diferentes custos, consumo de energia elétrica e complexidade operacional. 
Essa situação é ilustrada pela Figura 2.14, em que, em uma mesma área de abasteci-
mento, a topografia conduz a duas diferentes soluções: 
• Alternativa A: com duas zonas de pressão, três reservatórios e uma 
estação elevatória com vazão equivalente ao consumo máximo de toda 
a área; 
• Alternativa B: co,m três zonas de pressão, dois reservatórios, uma 
válvula redutora de pressão e uma estação elevatória com pequena 
vazão (apenas suficiente para a zona alta). 
84 
1 
• 
.. 
l 
[ 
• 
l 
1 
1 
R2 
ZA' 'Z}A J ZB 
MT R1 MT R1 
1 , LEGENOk 
1 ' AAT: adutora de água 
' 1 
tratada 
EE: estação eleva1ória 
1 R: reservatório 
ZA ZB 1 VRP: válvula redutora -,- de pressão 
' 1 "Zk. zona alta f ZB: zona baixa 
1 ZM: 2ona média 
1 
I 
1 
' 
ALTERNATIVA A ALTERNATNA B 
Figura 2.14 - Alternativas de zoneamento na distribuição condicionadas pela topografia 
2.5.5 Características geológicas e geotécnicas 
As características geológicas e geotécnicas ínfluenáam as condições do subsolo sobre 
o qual tubulações e estruturas (captações, estações de tratamento, elevatórias, reservatórios) 
serão assentadas e as soluções mais adequadas para as fundações, com repercussões 
sobre o custo das concepções. A informação pode incJusrve determinar modificações de 
localização de unidades (exemplo: evitar instalação de estruturas enterradas em regiões 
rochosas). 
2.5.6 Instalações existentes 
Difícil mente, a comunidade sobre a qual se está planejando uma solução deixa d.e ter 
unidades, a partir das quais o abastecimento é atualmente realizado. Uma avaliação cuida-
dosa dessas unidades, visando a seu aproveitamento, constituí uma tarefa central em um 
estudo de concepção. Em uma primeira tentativa, deve-se considerar o máximo aproveita-
mento de tais unidades, pois foram impJantadas com recursos públicos ou a partir do 
esforço da própria comunidade, merecendo portanto o devido respeito. 
Para tanto, cada uma delas deve ser cuidadosamente cadastrada.,. com levantamento 
de suas características físicas e de seu estado .de conservação. Deve ser salientado que nem 
sempre esta é uma tarefa simples, sendo geralmente muito compl1;tÍ<a gllfaoôQ.,S~ trata de 
tubulações enterradas adutoras e redes. Nesse último caso, deve-S~ ~-~ rotet ·á informa-
ções dos operadores do serviço, sobretudo daqueles mais antlgo'i . s as\ ·rt011J.l.q,çQes 
devem ser complementadas com furos de sondagem estrategicanieLJ;'te i ~ , ej'ªtil11>.S. · . 
·" g1ê. \ ,_..) • !ti: - -
l
l ~ • • '"". ~ ~··">' . ~'!· . "'.'i . 
85 
-Jf 
(t 
'lt 
e 
l 
l 
.. 
t 
.... 
E t t . . to não é raro ser mais razoável abandonar parte ou a totalidade das . n re an , . . d t . t un, da d 
exist,entes, por um ou mais dos seguintes motivos, en re ou ros: es 
• '-Uptaçao, estação elevatória de ádgua bru~ ~·a~ut~ra de água bruta 
de mananciais a serem abandona. os, por . e ,c1 nc1a de quantidade 
ou por comprometimen~o da quahd~de'. . . . 
d t red·e com diâmetros muito 1nfer1ores aos necessários na .. • a u oras e · , o 
justificando duplicações; . . . 
• estações de tratamento e/ou algumas de suas unidades 1ncornpa-
tfveis com a qualidade da água e/ou com os avanços tecnológicos 
da área; d . 
• reservatórios posicionados em cotas inad~qua ~s, ~UJO apro~ei:amento 
poderia conduzir a um zoneamento ant1-~conom1co da dtstr,buição, 
ou com volume muito inferior ao necessário; 
• estações elevatórias mal posicionadas ou com dimensionamento 
muito distante do necessário; 
• estruturas em péssimo estado de conservação, próximo ou já tendo 
ultrapassado sua vida útil; 
• tubulações em péssimo estado, com corrosão ou incrustação exces-
\ 
s1vas. 
2.5.7 Energia elétrica 
A disponibilidade de energia elétrica constitui um item essencial na formulação de 
alternativas. A ausência de energia elétrica, que pode ocorrer em comunidades mais dis-
tantes e de menor porte, demanda soluções para bombeamento de água e iluminação 
com o uso de alternativas energéticas, como o exemplo mostrado na Figura 2.15. 
Além disso, as despesas com energia elétrica vêm se constituindo em um custo muito 
elevado dentre as despesas de operação de uma instalação de abastecimento de água. Na 
maior parte delas, inclusive, constituí a maior parcela das despesas operacionais, conforme 
o gráfico da Figura 2.16, extraído de painel afixado na ETA Rio das Velhas, na Região 
Metropolitana de Belo Horizonte, podendo-se perceber a elevadíssima participação (63º/o) 
das despesas com energia nos custos do sistema de produção, que apresenta elevadas 
alturas manométricas nas estações elevatórias existentes. 
86 
í 
Controlador 
Inversor 
e.e. 
Sol 
+- e.e. 
Módulos solares 
fotovollãlcos 
Poste 
Reservatório 
• ~ - -.:· ' ~, 21" Cl::éill 
deãgua 
Controlador 
e.e. de carga 
1 • 
l e.e. 
Abastecimento 
'frlUblico doin,éstico 
===n::~.l.. 
Cisterna 
' ~ ~ !3.. 
alternativa 
Concep~o de Instalações pc>ra o abastecimento de água t Capitulo 2 
Painel de 
Inversor controre 
e.e. Corrente O , 
"--'Alíem:da c:f. 
Baterias 
+- +- +-
-
CA. 
' 
Lâmpadas 
Fluorescentes ~w 
TV colorida 
Lâmpadas 
Fluorescentes 
11W 
~ 
.,(Rádio 
preto e branco 
• 
· Figura 2.15 - Alternativa de fornecimento energético por energia solar fotovoltaica para pequeno 
sistema de abastecimento de água 
Fonte: COPASA (1998) 
Sistema produtor Rio das Velhas 
custo por metro cúbico (R$/m3) agosto 2003 
0,0188 
• Prod. Quhllco 
l]Cusbhafm0,0012 
0,1116 
• Serv. Terceiros D Energia elélrica 
•Mablais a Pessoat 
Figura 2 .16 - Sistema produtor Rio das Velhas, Distribuição proporcional dos iten~ de. d~~ijt sâ:. . . 
• • • . f ,-.,-.,.,-
. . 
• 
• 
' 
1 
' 
Ili-......_ 
. consumo hr..unano Abastedmt nto dt j gui Jllrl · 
. ··d·e· rado é a atual lóg.ca da · rara r ária do setor 
f . rtante a ser cons1 . Outro ato tmpo · . __ d ta.:.tas em função da ora e do pe-- :>do de consu-d'f enc,açao e . ,,,, . 
ef'étrico, que estabelece I efi .. f., • ho· ~::a7onal Reso -.,ção EEL 45612000). Nessa 
d st tura tar1 ana JU-.HLA-mo, a chama a e __ ru "f t tarifas para horário de ponta composto por três 
estrutu~a, .são def1n1d~s d, ere:: feita aos sábados, do.., rgos e ~eriados nacionais- - e 
horas dránas co~secutivas, .e~~d~ período de ànco meses, de dez.ernb~ de tim ano a 
fora de ponta, período u , d seco pen'odo de sete meses. de ma,o a novembro 
. - · t e per10 o · 
abril do ano segu1n e. tarifa (horário de ponta; período seco e a . r horário fora de 
A relação entre a maror . . d 2 5 depen a o essiooária e da ponta; período úmido) pode se aproXJmar e • ~ 
classe de tensão. ., . nnA-a ~ .. · +-.- · 1· -
t 'fá· · da concessionana focal ~ er porran~ rmp 1ca{oes na Logo, a estrutura ar1 rra . , . ,. . ,,. - . . 
· · · ·paimente no penodo d1ano de ;unconamento das un,da-concepção dos sistemas, pr11nc1 · ., . , ........... .__... . ~ . 
- b st , lti'mo ponto e ,m~ ri1e ~ 1 ll.ftcu q~ as concess1onanas des, e na sua operaçao. So re e e u , '""""~ • . _ . 
cobram uma elevada tarifa de ultrapassagem, quando se o e ma energia do que 
aquela contratada para os diversos horários. ~ . .. , . _ 
Por essas razões, deve-se avaliar atentamente o rator energ.a elemca na formulaçao 
de alternativas de concepção. Do ponto de vista econom ·co, essa parcela de despesas 
pode condenar alternativas aparentemente convenientes ou · bilizar outras que pareçam 
desfavoráveis. 
2.5.8 Recursos humanos 
Importante análise na concepção de alternativas ,é o se requerimento de recursos 
humanos especializados, muitas vezes não encontrados na região ou demandando ativida-
des de capacitação e de supervisão. 
Assim, deve-se partir da premissa de que os serviços de abasteci ento de água neces-
sitam de equipe com uma quantidade mínima de pessoal e com um níveJ míni'mo de 
qualificação, para atender serviços como o de construção civil, hidráulicos, eletrome-
cânicos, operação do tratamento e administrativos. 
Porém, quando a especialização demandada for incompatívef com o porte e a locali-
zação do sistema, isto pode colocar em risco a continuidade e a qualidade da prestação dos 
serviços. Essa situação pode ocorrer, por exemplo, quando são pre istos processos comple-
xos de tratamento, equipamentos eletromecânicos com operação e manutenção especiali-
zados, uso de produtos químicos de difícil manuseio. sofisticados disposimos eletrônicos e 
de controle e automação. Logo, a previsão de tais soluções necessita ser prévia e cuidado-
samente avaliada . 
. Por outro lado, quando se compara mais de uma alternativa e estas requerem diferentes 
cont1n~entes de pessoal, em termos de quantidade e de nível de especialização, esse fator 
necessita ser considerado. 
88 
• 
Concepç3o do lnttalaçõas para o abastec
imento de água I Capitulo 2 
2.5.9 Condições econômico-fin
anceiras 
É usual que as publicações sobre sane
amento o coloquem como o principal fator p
ara 
a escoíha de uma solução técnica. O r
ac;ocfnio em gerar utilizado é: os cus
tos do sistema 
devem ser compatíveis com a capacidade
 de pagamento dos beneficiários. O
u seja, o 
sistema deve ser implantado caso seus custo
s de implantação, somados aos seus
 custos 
operacionais, totaíizados ao longo de
 um determinado arcance de projeto,
 sejam equiva-
lentes à totalização das tarifas no m
esmo período. E, para a determinaçã
o das tarifas, 
quando elas não são predefinidas, como n
o caso de uma companhia estadual q
ue adota 
tarifa única para todos os s·eus sistema
s, é adotado o conceito da '' disposiçã
o a pagar'' dos 
usuários. 
Deve--se ter cautela com esse racioc
ínio, pois, (evado ao extremo, resulta
 em servi-
ços de qualidade diferente, em funç
ão do poder aquisitivo da populaçã
o beneficiada: 
população rica com serviço de alto
 nível; população pobre com serviç
os de segunda 
categoria. Tal lógica é, evidentement
e, sem ética. Logo, o poder aquisitivo
 da população 
não deve ser fator condicionante 
da solução. Aliás, o comprometim
ento da renda 
familiar com o pagamento de tarifas
 de saneamento usualmente já é ma
ior nas regiões 
ocupadas peJas populações mais p
obres, como ilustrado na Tabela 2
.3, na qual se 
observa que o comprometimento 
no Brasil é maior na região Nordest
e, que tem a 
menor renda média, ainda que a R
egião Sul ocupe a segunda posição
, em vista das 
tarifas mais elevadas. 
Tabela 2.3 - Comprometimento da
 renda familiar com tarifas de abas
tecimento de 
água e esgotamento sanitário no 
Brasil 
Região 
Norte
3 
Nordeste 
Sudeste 
Sul 
Centro-Oeste 
Consumo médio 
(m3 /moradia. 
mês)1 
18 
14 
17 
13 
15 
1 Fonte: PMSS; SNIS (2002) 
2 Fonte: IBGE; PNAD {2003) 
Valor da tarifa 
de água+ 
esgoto {R$) 
33 
28 
42 
47 
37 
Renda familiar 
média mensal 
(R$)2 
1.013 
728 
1.428 
1.263 
1.332 
3 Excluído o rendimento da populaçao 
rural de Rondônia, Acre, Amazonas, Ro
raima, Pará e Amapá. 
Extraído de ASSIS et ai. (2004) 
Tarifa/renda 
(%) 
3,27 
3,86 
2,95 
3,73 
2,76 
Por outro lado, na decisão entre alter
nativas, os estudos econômico-financ
eiros cons-
tituem elemento fundamental, embo
ra não únicos, no processo de toma
da de decisão. 
Esses estudos devem levar em conside
ração as diferenças entre as alternativ
as quanto (i) às 
despesas de implantação e (ii) às desp
esas de exploração, que incluem desp
esas com ener-
gia elétrica, produtos químicos e pe
ssoal. Estas últimas incidem ano a 
ano e em gerar 
89 
-
• 
1 • 
' 
, 
1 
( 
\ 
variam segundo a vazão pro~uzída ou ~ população beneflcl d ' d. v ncJo t t lJf 1\ld r . 
econômico, conforme Exemplo 2·2· 
Exemplo 2,2 
consíder~ duas alt~rn?t!v~s de concepção. A prlm Ir cJ . m tflcJ u,n 
custo de ,mplantaçao 1n1c1al de ~$ 1 ~0.000,00 d<•r,p \ti e orn , 11 r 
gía elétríca de R$ 6.000,00 no primeiro ano, cres · neto ,1 llfllit 1,,1< J 
com energ1a no pr1me1ro ano de R$ 2.000,00, era e ndo · rn , fT\ 1 t ' e tJXc) 
Qual tería o menor valor presente para um período d 1 11 , on 1 · 
derando uma taxa de desconto de 11 °/o ao ano? 
Solução 
A segunda alternativa seria a mais econômica, con·form l b I ulr: 
• 6 • 
ALTERNATIVA A ALTERNATIVA D 
a E 
Ano Despesa de Despesas com Valor Despesa de Da1pa~n• com 
implantação energia elétrica Presente (VP), V lar implantação on rgla I trlc 
o R$ 120.000,00 
Pr , 11nt1(VP) 1 
R$ 120.000,00 
a ma 
R$ 150.000,00 
7 
1 R$ 6.000,00 
f\ ~ 111() ()00,00 
LJ 
R$ 5.405,41 R$ 2 .000,00 
2 R$ 6.180,00 R$ 5.015,83 R\ 1 U01,80 
3 
R:& l .OC,0,00 
R$ 6.365,40 R$ 4.654,33 R
1L 1 t> /1,94 
4 
1,i , .1) 1,80 
R$ 6.556,36 R$ 4.318,88 f{$ l .',11,44 
5 
íl$ J 1 1 a1,,4,1) 
R$ 6.753,05 R$ 4.007,61 f{$ t .tl ~9,6 
6 
R$ J,}'11,01 
R$ 6.955,64 R$ 3.718,77 R$ 1 ~1;1SI 
7 
R1~ J .i 1R,~~ R$ 7. 164,31 R$ 3.450,75 1t$ 1.J 1CJ,!.,9 
8 R$ 7.379,24 "' , .Jaa,; o R$ 3.202,05 Jl'& 1. 1 ~o,,s 
9 R$ 7.600,62 R!6 J .4'J'>, l ~ R$ 2.971,27 "~' 1.0ú/,3~ 
10 R$ 7 .828,64 R$ ) . 
11 11, ','1 
11 
R$ 2.757, 13 R$ 990,42 
R$ 8.063,50 R(G ; .C,Cl'>, ,,,, 
12 
R$ 2.558,41 íl$ C)19,04 
R$ 8 .305,40 t,$ 1.bl! l ,BJ 
13 
R$ 2.374,02 ft i& ª~'·ªº 
RS 8.554,57 R$ i. /b8,4 I 
14 
R$ 2.202,92 f\
16 /91,~4 
R$ 8.811,20 !'\$ ) f\111,i,, 
15 R$ 2.044, 15 
R1i /341 , 
R$ 9.075,54 
Total 
R$ 1.896,83 Ri i '1 11, OI R11 (161,38 
R$ !.OJ~, 1 O 
' R$ 170.578,35 "I' úiJ ,28 ' •• 
1 VP = 
1 
onde r - taY.a d d 
RS 16GzBS9,45 4 1 ; S. •a, • ._ 
(1 . )t , . - e esconto ou "taxa de . ,, + I Juros e t = ten1po. 
90 
• 
Concepçao deInstalações para o abastecimento de água I Capftuto 2 
Nem sempre a análise econômica mostra claramente a alternativa a ser adotada, em 
vista dos outros fatores a serem considerados. Nesse ponto, um importante problema na 
concepção do abastecimento de água é o da localização da ETA, quando a captação se dá 
em manancial de superfície: se junto à cidade (ver Figura 2.25) ou se junto à captação (ver 
Figura 2.26). Apresentam-se a seguir possíveis vantagens da localização da ETA junto à 
cidade: 
• redução de despesas com transporte de funcionários; 
• redução de despesas com transporte de produtos químicos; 
• possível economia na implantação de vias de acesso; 
• maior visibilidade do sistema para a população. 
Por ou,tro lado, as possíveis vantagens de localização da ETA junto à captação seriam: 
• maior facilidade de operação, já que a captação e a ETA seriam centra-
lizadas, podendo implicar redução do custo da mão de obra; 
• redução dos custos de adução de água até a cidade, uma vez que a 
parcela de água consumida na ETA (lavagem de filtros e decantadores, 
preparo de produtos químicos etc.) não necessitaria ser transportada 
até a cidade; 
• redução dos gastos com o esgotamento da ETA, já que o corpo re-
ceptor estaria próximo da estação de tratamento; 
• possível redução de despesa com aquisição de terreno para implan-
tação da ETA, que em geral é menos valorizado nos locais mais distan-
tes da cidade; 
• menor risco à população residente na cidade quanto a vazamentos 
acidentais de produtos químicos, como o cloro. 
Em geral, em sistemas de menor porte, a ETA costuma ser localizada junto à cidade e, 
em sistemas maiores, essa locarízação depende de uma análise apurada, que muitas vezes 
indica a localização junto à captação. 
2.5.10 Alcance do projeto 
Outra decisão importante na concepção de instalações de abastecimento é o seu 
alcance no tempo, ou seja, para até que ano serão concebidos e dimensionados. Não se 
trata de uma questão de menor importância, pois, sob o ponto de vista econômico, dife-
rentes alcances podem determinar diferentes desempenhos financeiros. 
Assim, em empreendimentos de maior porte, é justificável que, na fase de concepção, 
sejam desenvolvidos estudos econômico-financeiros comparando diferentes opções de al-
cance, cada qual devendo ser pré-dimensionado e avaliado financeiramente, conforme 
91 
-------------·- - --·. 
consumo humano 
Abastecimento do Aguo pata 
. . 
5 9 0 
alcance de melhor desempenho econômico seria 
mencionado no item 2· · · • 
1 
(CM) ou O menor "custo necessário para a 
O 
que 
apresentasse menor custo margina . produção 
de um m3 adicional", obtido segundo a fórmula. 
LVP(investimento) 
Para sistemas de menor porte, pode ser fixad~ um determinado alcance com base no 
bom senso do projetista. Este valor, em geral, osola entre~ e 12 anos, co~ média de 10 
anos, devendo ser menor quando se adotam taxas de crescimento popuf aoonal maiores e 
se suspeita que estas podem não se realizar. 
Além da definição do alcance da primeira etapa de proj~to, é importante pensar na 
expansão do sistema, ou seja, na capacidade das etapas posteriores. Isso deve ser realizado 
planejando as unidades de forma modular. Por exemplo, se a primeira etapa demanda um 
volume de reservação de 500 m3, em uma determinada zona de pressão, pode-se pensar 
na implantação de dois reservatórios principais com 250 m3 de volume cada e, dependendo 
da projeção p.opula~ional, se prever reserva na área a ser desapropriada para a implantação 
de uma terceira unidade de mesmo volume. 
Maior desenvolvimento do tema pode ser encontrado no capítulo 3. 
2.6 Normas aplicáveis 
A norma NBR 12 211/1989 d ABN 
P
úblicos de ab t · · ª T trata dos estudos de concepção de sistemas 
as ec1mento de água 5 d "estudo de arranjos b · :gun ° essa norma, estudo de concepção é um 
' as e modo a f orm · concepção básica ,, Cone . .... b, . arem um todo integrado, para a escolha da 
· epçao as1ca é 11 Ih -econômico, financeiro e soe· 
1
,, P ª me or soluçao sob o ponto de vista técnico, 
ia . ara o desen 1 · estabelece que devem ser ab d vo vimento do estudo de concepção, a norma 
or adas os seguintes aspectos: 
• a e f' • - on iguração topográfica local. 
as características 1 . ' 
• os consum·d -. geo óg1cas da região;. 
- 1 ores a ser 
• a quantidade d em atendidos; 
• · e água exigida e - . . ª integração do · t . as vazoes de dimensionamento; 
s1st . sis ema existe t ema, n e, quando é o caso, com o novo 
• a pesquisa e a definição dos . . · mananc1a1s abastecedores; 
92 
zz E-- - - -
e onrDpçOo tJQ lnstnln~õas para o abastecimento de água I Capitulo 2 
• a demonstração de qu o "I ·t m 1Jroposto apresenta total compatí-
bifidade entre suas parlas; 
• o método de operac;ao do slslClma; 
• a definição das etapas da implcJnlüç:to; 
• a comparação técnlco·aconôrnicd das concepções; 
• o estudo de viabilidade aconõmlco-flnanceira da concepção básica . 
Tais elementos são convenien·temente detalhados pela referida norma, embora alguns 
aspectos estejam desatualizados. A NBR 12.211/1 989 é complementada por três impor-
tantes anexos: 
• '' Utilização dos elementos cartográficos ", com definição das escalas 
adequadas para cada fina lidade. 
• '' Características básicas dos sistemas existentes'', f istando os dados 
mínimos dos sistemas cxistentas a serem levantados. 
• 
11 Avaliação de disponibi lidades hf d ricas de superfície'', com orienta-
ções de procedimentos para 'tais avaliações. 
Além dessa, as seguintes normas da ABNT aplicam-se de forma mais ou menos direta 
à concepção das instalações para o abastecimento de água: 
• NBR 1.038/1986 - Verificação de estanqueidade no assentamento 
de adutoras e redes de água. 
• NBR 12 .212/1990 - Projeto de poço para captação de água subter-
,., 
ranea. 
• NBR 12.213/1990 - Projeto de captação de água de superfície para 
abastecimento público. 
• NBR 12.214/1990 - Projeto de sis·tema de bombeamento de água 
para abastecimento púbJíco. 
• NBR 12.215/1991 - Projeto de adutora de água para abastecimento 
público. 
• NBR 12.216/1989 - Pr·ojeto de estação de t ratamento de água para 
abastecimento público. 
• NBR 12.217 /1994 - Projeto de reservatório de distribuição de água 
para abastecimento público. 
• NBR 12 .218/1994 - Projeto de rede de distribuição de água para 
abastecimento público. 
Acrescente-se às normas da ABNT a Portaria MS nº 518/2004, referente .à qualidade 
da água para consumo humano, que fornece importantes orientações para a concepção e 
o projeto de instalações de abastecimento de água, 
93 
t 
-
2
~7 .. ,.., . .. do processo de concepçao . A sequen~1a_ . . , . . . . . . ~ 
' 
5 - • l 5 .. • 
d d 
·nsta•~r5o de abastecimento de água para o atendíme A concepção de uma a a ' ~ f t - . . nto - . _ a seq .. ência cuidadosa de ormu açoes, visando à defin·, "' a uma comunidade requer um ·.., . · 
1. <;ao 
· · _ is adequada e conveniente seJa para a rea idade em consid. por aquela concepçao que ma · 
1 d e-... · b Ih d ser tão mais completo e deta ha o quanto menos clara em unn raçao. Este tra a o eve .. . ' a 
'
. ... . . . 
1 
e apresen1:a a solur;io A Agura 2.17 mostra uma sequência a ser seguida ava ,açao 1n1c1a , S - - Y"" ~ 
em análises desse tipo, prevendo as seguintes etapas: 
(1
.) 
1 
tamento das características físicas, mediante visitas ao eva n . , · 1 t . campo, obtenção de informações ~1~pon1ve1s e evan amentos topo-
gráficos e geotécnicos, se necessarios; . ... . . (2) levantamento das características soc10:cono~1cas, m:d1an.te visitas e levantamentos de campo e obtençao de 1nformaçoes dis-
poníveis; 
(3) levantamento das características demográficas, com base em in-formações do fBGE, da prefeitura municipal, da concessionária de energia elétrica e de órgãos de planejamento, por exemplo; (4) levantamento do sistema exist ente, por meio de informações locais e cadastro, atentando-se para o levantamento do estado de conservação e f uncionamento das unidades; 
(5) pesquisade mananciais, com base em mapas geológicos, na car ... tografia local, em informações dos moradores e no levantamento das fontes atualmente utilizadas; 
(6) cálculo da demanda, conforme detalhado no capítulo 3: (7) estimativa das vazões mínimas, conforme detalhado nos capitulas 5 e 6; 
(8) definição do alcance do projeto, conforme descrito no capitulo 3; (9) definição das vazões de projetai conforme capítulo 3; (1 O) definição das alternativas, que podem referir-se a todo o sistema ou a unidades específicas, como adutoras, estações elevatórias, trata-mento ou o sistema de distribuição; 
( 11) anteprojeto e pré-dimensionamento das alternativas, abordando cada unidade em um nível que permita estimar custos; 
~12) avaliação econômica das alternativas, incluindo as despesas com 1mpla~~ação e operacionais ao valor presente, podendo incluir estudo espec1f1co para definição do alcance individual de unidades· 
(13) avalia~ão das_ vantagens e desvantagens das alternatí~as, sob o ponto de vista social, cultural, da afinidade da solução com a realida ... de local, ambiental, dentre outros as,pectos; 
• 
94 
• • 
• 
• 
(14) escolha da concepção do projeto, dentre as alternativas avõlJ d 
ou a adoção de uma combinação entre alternativas e com bas . no~ 
passos (12J e (13}; 
(15) estudo econômico e determinação das necessidades tarifár1 t1 , 
comparando·se as despesas em valor presente e as receltas potcr1 < fdí;,, 
considerando a estrutura tarifária vigente e o perfjl de consumídor __ 
(residenciais, comerciais, industriais e públicos, nas diversas fafxc1s d 
consumo) existentes; 
(16) descrição da solução adotada, mostrando-..se uma síntese de cad 
unidade, com suas características hidráuJicas e dimensionajs mals 
importantes, de tar forma a comunicar ao leitor do documento a soluc;ao 
recomendada, que será objeto de busca por recursos financeiros e/ou 
elaboração de projetos. 
2.8 Arranjos de instalações para abastecimento de água 
Conforme já mencionado, cada localidade, mesmo aquelas de porte muito pequeno, 
é única em termos da solução para seu abastecimento de água. Por isso, não se podem 
propor projetos-padrão para sistemas que sejam adotados para todas as focalidades que se 
enquadrem em determinados critérios, embora seja conveniente a elaboraçao rde projetos-
padrão de unidades, como captação em poços, estações de tratamento, reservatórios, 
instalação de ventosas e descargas em adutoras. 
Apenas com caráter ilustrativo, este item inclui um conjunto de 13 arranjos esquemá-
ticos de instalações para abastecimento de água, mostrando a variabilidade de situações 
existentes e as muitas possibilidades de soluções . 
• 
95 
-~------------------~ 
f 
' ••rmo hurn•no ... ,_ · to d• ,nua p1r• c:.on ..... , -Abast•~,,•n - • -
' -
3. Levantamento daS· 
çara<ütCeJtcaa 
demc,v-nfficas 
1 
1 
Levantamentos 
4. Levantamento do 
sistema existente 
., 
6. Cálculo da demanda 
8. Definição do alcance 
de pro]eto 
9. Definição ·das vazões 
de projeto 
1 o. Formulação das 
alternativas 
• 
11. Ant~ptojetô e pré--
dimenslónamentó das 
alternativas 
7. 1Estimaüva das v~ 
mínimas 
' 
para o sistema 
_ para unidades e,pecif,ca, 
12. Avaliação econômica 
das alternativas 
13. A_v,aliaçm, das 
antageóif~11desvantagen 
'dás ralternãtivas 
1 , . 
14. Escolha da 
concepção do projeto 
r 
15. Esludo,econômico e 
detMTJtaaglo ctas 
necesslêtaêtesltãrifárias 
16. Descriçã_o éfa solução 
·adotada 
Figura 2.17 - Fluxograma para desenvolvimento de um estudo de concepção 
96 
. . · .. - . . . ... ~ 
. . . 
_F • • W<,. • • . . . . . · .. -.. . . . 
' . ,, .. , . . ,, . ' ~ 
·, • ,• ~ t..~·:,·~:·~ .·:,• A1. r .. , ~ Í • ' 
'e · ~';W r · !1~- • , , , • . _.,. . ..., ••. . ~ - \';; ...,·,e. •• ,..' ... • , ,• -•':*' · · U ,f · '- • 
• 
ConcepçAo de instalações para o abastecimento de água I CaP,ftufo 2 • 
• 
• 
Reservatório predial 
N. A. 
" 
• 
• • • 
• 
• 
, 
• 
• 
-~------1t- Clorador por difusão 
r--- Bomba submersfvel 
Poço raso 
• 
• ... . -· 
• 
Figura 2.18 - Solução individual com poço raso 
• 
Consumo • 
• • 
; 
Calha de coleta 
de água da chuva 
Abertura de inspeção 
L 
e 1 
N.A. 
-
• 
avasor •• 
• 
• 
Tenêlde 
• 
·. 50 fítros 
' . 
6 , 
' . . 
., . . 
@tiflltêi«mfi 0,5 cm 
"-de ãiarnetto . .,. . ' 
• • • 
~ • 
Registfu 
! 
ALTERNATIVA 
. · figura 2.19 - Solução. individual com captação de água de chuva e clor~ção d!>miclliar 
' - . . Fonte: DACACH {19!i0) . . . , '. . . ·. 
97 
• 
• 1 
' 
' ; 
1 
l 
1 
1 
! 
!} 
1 
' ! 
• 
' 
• 
• 
' 
• _ _ _ _ _ .. , , pn ... .-. ·--
., .... ..-.---· -__ ................. . 
. 
. , 
Clorador por . , . . :j 
difusão 
. CHAFARIZ 
POÇO 
FRÉÁTICO 
Figura 2w20 - Chafariz com bomba manual sobre poço freático 
Fonte: adaptado de DJS-.SSA (1980} 
• • • • •• • 
..JN. A . • 
Reservatório 
t 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• • 
• 
• 
• • • 
• 
• 
• • • • • • 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
Figura 2.21 ... Chafariz alimentado por reservatório elevado 
Fonte: DACACH (1990) 
98 
f · n , r o - , 
~Chafariz 
' 
Coneepçao de lnnalaco~ para o abastecimento de água I Capítulo .2 
- Rese,vatõrio predial 
Agua potável . 
• 
• 
• 
Figura 2.22 .. Fornecimento de água par camlnhao-pipa 
Fonte de encosta Reservação 
/ ·~ ., 
, 1 "'\ · > I 
e 
"- ~ Adutora de égua bruta Cloro/~ 1 
. aptação 
• 
• • • 
• 
• 
• 
• 
Flúor 
Figura 2.23 - Captação em nascente com aduçao por gravidade 
Mananclal de serra 
(Pro\egldo) 
-
• .. . ... 
• 
Distribução 
- Pequena barragem para tomada d'ãgua 
Desarenadores 
.. Flúor 
Rio Fiitrai 
lentos 
\ 
Cloro 
Reservação 
AA T: Adutora de égua tratada 
Figura 2.24 - Captação em manancial superficial, aduç4o por gravidade e filtros lentos 
99 
Rede 
..... - - ,:.,-
•: -~··'\\::--- ·, . . . . . ~, ,· .. . - :~ ; .· \· 
• • • •• l-
-· ... . (•' . .. . - , , . . 
• •, ~ • 1 ' .. 
• 
• 
1 
' 
1 
' 
'·. 
~ 
• • • 
• 
• • 
• 
• 
• 
• .. . 
• 
•• 
Cloro l i Fl'1or 
Tanque de ·--~ ...... ~.------"1~ Resetvat6rio 
conta lo 
AAB2 
PóçoP2 
PoçoP3 
AAB : Adutora de água bruta 
PoçoP1 
PERFIL 
Figura 2.2s .. Baterla .de1 ,pa~os •. ,concentração em tanque de contato/reservatório, distribulc;ao por 
gravida-de (p~rfil) · 
Tanque de contato 
Poço P1 
Flüor Rede de distribuição 
AAB 
PoçoP2 
l Cloro 
-
AAB2 
• 
PoçoP3 
,,.,. 
PLANTA 
Figura 2.26 - Bater.ia; ((:je ·p~1~s,, ~ ncentração em tanque de contato/reservatório. d\str\buição por 
gravir:{aélê· (pJa:mta): 
• 
100 
\ 
' 
1 
1 
\ 
1 
\ 
' i • 
Tratamento 
--Estação 
ete\tatória ~ 
N. A. 
ConceP(âo de fnstalações para o aba\Steámento de· água I Ca,>Jturo 2 
Reservaçao 
e recalque 
' . 
1 
Reserv.atório 
elevado 
·. \ Adutora de ,, 1 \ - . 
--- ;...:=::::==:::::. =======~ 
água tratada 
p~:lt::=::;~ 
'-:--::::==---:+,r-+, '-. Ada uto.ra de 
- guabruta 
Adútóia de 
água 1rafada Zona alta// xn ·.AA' 
\ ,, ..-.,.. J 1J L 
' 
\_ Tomada de água com grade e -
... 
i:: " ---= ,, - ' 
caixa de areia 
Esta~o 
elevatória 
Affutõrã1de 
...... água ·bruta · 
To~~à água 
\.-: com grade e 
calxà de areia 
Tratamento 
\ Zonabaixa 
PERFIL 
. ~/ 
elevado . 
Reservação Adutora de 
,, 
[;, 
ereca~ água tratada - -/ 
Zona alta ~· 
Reservatório 
Rede de distribuição ,,, 
' .,_" 
' 
. 
Adutora de -: 
água tratada ' Zona baixa 
PLANTA 
Figura 2.27 • Captação em manancial de superfície e rede de distribuição com duas zonas de pressão 
ETA 
--- EEAT 
Reservatório 
--
= 
- i,.-__ ---li-., = ........ 
~~"1-J'EEAB 
' Captação 
PERFIL 
EEAB. ETA 
EEAT 
Reservatório 
·' ~ .,f 
' AAT - ' 
, - \ IL..--L----' 
Càptação 
PLANTA 
Figura 2.28 - ETA junto à captação com reservatório único (perfil e planta) 
101 
• 
Rede de 
dístribulção 
. . - . • ·> 
',' . . . 
, 
. 
r 
• 
• 
• 
' " 
Ab1stedmtn10 da igua pira coniumo human
o 
CAPTAÇAO NA SERRA 
COTA40 
.... 
LP DA VRP. 2 (ENTRADA) 
COTAm> 
CO;A1o 
LP OA VRP • 2 (SAIOA) 
P-1 
E=110 m 
S=30m 
VRP-2 
E=110m 
s =40 m 
EXEMPLO REAL 
CARAGUATATUBA • SÃO SEBASTIÃO 
COTA10 
Figura 2.29 - Adução/distribuiçao por gravida
de com emprego de v~Jvulas redutoras de p
ressão (VRP) 
ETA EEAT 
• 
Reservatório a Implantar 
;:::i . 
PERFIL 
102 
Rese,vatórlo 
exJstente 
--- - --.,_____ = 
11'!9 
. -· D ;: ri ::: 
• 
• 
• 
' 
l. 
r 
I 
ETA 
· · Captação 
PERFIL 
1 
EEAB ETA 
' • l AAB 
Concepçao de Instalações para o abastecimento de água I Cap(tulo 2 
Reservatório 
de montante 
Rese,vatório 
---lr--"""'1 .... -~ !, ... 
D _.1 , = 
Reservatório 
deJusante \ 
1 
1 
~ de montante \ -
/ .... 
-
~ 
~ 
, 
~ 
Reservatório 
de jusante 
r.:::I 
< -! 1 ' _,; -
1 • ... . ) I e ' ~ 1 . ',, Reservatório 
de jusante 
• - ;,, 
" 
-
·captação 
' . 
91 ..........__ ' ' . -
'<.. ' r -
fj 
Reservatório 
1 --- • de Jusante 
PLANTA 
Figura ·2.30 - Sistema com reservatór'ios de jusante (perfil e planta) 
. 
ReseNatório 
Z-1 . 
' . . 
' :EEAB ETA a Implantar . EEAT 1 . t ' . : ·Z-2 · .. . . . ' .,. . . 1 . 
,'~ ·! j ) ' ' .. , -... - MT • ' ' • 
' ~ '1 . J " L. 
, "ci~ptação 
. . . . 
' 1 ' . . , 
. 
' . 1 r •• ' • . 
• • • • . 
' 
Res~ivaf6.rio 
PLANTA 
exis.tente 
Figura 2.31 - Sistema com reservatório existente condicionando a configuração da rede de distribuição 
(planta) 
103 
----------------- -----------··. 
. . .. . .. . . .. 
• t ., • . • 
'·, . ? ,. .• . .. 
. . ' ' . . 
. . ' ... 
AIJif l t l(lll fl d · QIJ P,IT 
n,uma 11,1m1nu 
pr etos 
.. - ~ 
s1 "' in lulndo levantamento topográficos e geo-
( 1) , rvt o u .mp-.,, , 
t nl o'\ . cl tro do ~i t ma existente; 
( , tudo d onc pçao; , . . 
. n olld O do e tudo de concepção, mu1~s vezes nec~ssáno, 
tud d , con pção até o Início do proJeto,, . 
(4) proJ, to bit 1 0 (pro] to hidráulico, elétrico e orçamento de obra 
d t Ih do); . 
( ) proJ to x utlvo (projeto estrutural e detaJhamentos complementares); 
(6) contr taç . o (f lcitac;ao) das obras; 
(7) qut 1 . o cJ materlai e ,equipamentos; 
(S} x :icuçao d obra ; 
(9) ff callzaç o d obras; 
(1 O) op r ç , 
,, ,,.L, ri J _ cion rn conforme o cronograrna hipotético expresso na Tabela 2.4. 
Tabela 2,4 ., Diagrama hipotético das fases para implantação de uma instalação de 
abastecimento de água 
a 2 as 
í E ;E 7 · - a· ( b J J E 7 
A equipe n cessáría par bem conduzír um empreendimento de abastecimento de 
água, pecíaf menua os de rnaf or porte e de rnaíor complexidade, deve ser necessariamente 
muft1díscf pJinar, Corno referência, Okun e Ernst ( 1987) defendem que um projeto de ab.as-
tecimento de águ requer con'tribuições de pessoas com conhecimento e experiêncíª em 
díver: campo , mo! · 
104 
-
J 
l 
• 
• 
J 
- 1 
Concep~o de instalações para o abasteàmento d~ água J Capítulo 2 
• demógr·afo, na estimativa populacional; 
• topógrafo, para os necessários levantamentos planialtimétricos; 
• .hidrólogo e hidrogeólogo, na pesquisa de mananciais e estimativa 
de vazões disponíveis; 
• engenheiro sanitarista, para avaliação da qualidade da água dos 
mananciais, seleção da mais adequada tecnologia de tratamento, 
arranjo do sistema e estimativa de custos; 
• economista, na avaliação econômica de alternativas; 
• especialista em desenvolvimento institucional e de recursos humanos; 
• especial ista em comunicação e comportamento humano, para 
estimular a participação comunitária; 
• especialista em saúde pública. 
Podem-se ainda incluir profissionais da área de engenharia de estruturas, geólogos e 
outros; dependendo da com pi exidade do empreendimento. 
Referências e bibliografia consultada 
ASSIS, A R.; GUIMARÃES, G·. S.; HELLER, L~ Avaliação da tarifa dos prestadores de serviço de abastecimento 
de água e esgotamento sanitário no Brasil. ln: XXlX CONGRESO INTERAMERlCANO DE lNGENIER{A SANITARIA 
Y AMBIENTAL, 2004, San Juan. [Anais eletrônicos ... ] San Juan: AIDIS, 2004. 
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saúde. 2003. 175 p. Dissertação (Mestrado em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos) - Escola ·de 
Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2003. 
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minimização de riscos à saóde. Brasília: Ministério da Saúde, 2006. Em impressão. 
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1998. 127 p .. 
DACACH, N.G. Saneamento básico. 3. ed. Rio de Janeiro: Editora Didática e Científica, 1990. 293 p. 
DIRECCIÓN DE INGENIERÍA SANITARlA. SECRETARIA DE SALUBRIDAD Y ASISTENCIA. Manual de saneamiento: 
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105 
r 
Abastecimento de égua para consumo humano 
INS I ITUTO BRASILEIRO DE GEOG.RAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Programa Nacional por Amostras de Domfcl-
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Meio Amõiente e R&ursos Hídricos) - Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo 
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(s.n.], 1997. 115 p. 
• 
• 
106 
t 
t 
1 
1 
J 
Capítulo 3 
Consumo de água 
Marcelo Libânio, Maria de Lourdes Fernandes Neto, 
Aloísio de Araújo Prince, Marcos von Sperling, Léo Heller 
3.1 Demandas em uma instalação para abastecimento de água 
Uma instalação para abastecimento de água deve estar preparada para suprir um 
conjunto amplo e diferenciado de demandas e, diferentemente do que alguns julgam, não 
apenas as referentes ao uso domiciliar, embora essas devam ter caráter prioritário. Este 
conceito é muito importante na concepção e no projeto dessas instalações, pois a correta 
identifjcação dessa demanda é determinante para o dimensionamento racional de cada 
uma de suas unidades. Assim, devem ser estimadas todas as demandas a serem satisfeitas 
pef as instalações, considerando o período futuro de alcance do sistema e não apenas a 
realidade presente, e observadasas vazões corretas em cada uma de suas unidades. 
Na determinação da capacidade das unidades de um sistema de abastecimento, diver-
sos fatores necessitam ser cuidadosamente considerados, a iniciar os consumos a serem 
atendidos. Estes não se limitam ao consumo doméstico, aquele necessário para as de-
mandas no interior e no peridomicílio das unidades residenciais, embora este tenha caráter 
prioritário. Além deste consumo, o sistema deve atender a'inda o consumo comercial, 
referente cos estabelecimentos comerciais ·distribuídos na área urbana; público, referente 
ao abastecimento dos prédios públicos e das demandas urbanas como praças e jardins; e 
industrial, atendendo tanto as pequenas e médias indústrias localizadas junto às áreas 
urbanas, quanto aos grandes consumidores industriais. Além dos referidos consumos, a 
produção de água deVe considerar ainda os consumos no próprio sistema, como a água 
107 
• t e Ri 
• 
1 
-~--~--,-.-· >4-- • 
Abasteclm•u1to de água para cqnsumo humano 
necessária para operar a estação de tratamento, e as perdas que ocorrem no . 
. . . . - d . - . s1sterna 
Estas podem at1ng1r níveis muito etevados, quan o os sistemas sao antigos e obs 
1 
· 
\- .. f. . o e tos e inadequadamente operados, mas, mesmo naque es mais e 1c1entes, algum nível de Perd 
ocorrerá e deve ser computado. Maiores detalhes sobre as perdas e seu controle na . as 
1 'd 't 1 7 S Insta. lações de abastecimento de água são desenvo v1 os no cap1 u o 1 . 
Na determinação das vazões e capacidades das unidades das instalações de aba t . 
f . _ s ec1-mentoí os diversos consumos referidos no pa~ágra o anterior s~~ :xpressos por meio do 
consumo per capita (qpc), dado em Llhab.d1a, resultado. da d1v1sao entre O total de de-
manda a ser atendida pelo sistema e a população abastecida. 
Outro importante fator, na estimativa da capacidade das unidades dos sistemas, é 
O 
da variação temporal das vazões. Assim, as unidades devem ser operadas para funcionar 
para a demanda média, mas também capazes de suprir as variações que ocorrem ao longo 
do ano e ao longo dos dias. Para fazer frente a essas variações, no dimensionamento das 
diversas unidades as vazões devem ser acrescidas dos denominados coeficientes de 
reforço: o coeficiente do dia de maior consumo (k 1) e o coeficiente da hora de maior 
consumo (k2). O conceito dos coeficientes deve ser devidamente compreendido, de modo 
que cada um deles seja corretamente considerado em cada unidade·a ser dimensionada. A 
seção 3.5 explica os referidos coeficientes. 
Nas seções a seguir são detalhados os vários fatores que devem ser considerados na 
estimativa das vazôes e das capacidades das diversas unidades de uma instalação de abas-
tecimento de água e na seção 3.6 é apresentado um exemplo de estimativa de vazões. 
3.2 Capacidade das unidades 
O diagrama representado na Figura 3 .1 destaca as vazões a serem consideradas em 
cada uma das unidades de um sistema de abastecimento de água. Observe-se que todas 
elas derivam da vazão média, dada por: 
Q(LI s) = P(hab) x qpc(LI hab.dia) 
86.400( s / dia) 
108 
(3.1) 
·'------·-
1 
f 
• 
! 
1 
1 
- -... ~--~ ·; ; 
Consumo de água I Capítulo 3 
• Captação 
t 
ETA Reservatório Rede de distribuição 
X (1+9m) + Q 100 · s 
Figura 3.1 - Vazões nas diversas unidades de um sistema de abastecimento de água 
Os significados de cada termo são os seguintes, com as respectivas unidades e a indi-
cação da .seção deste capítulo na quaJ são expf icados em detalhes: 
Parâmetro Significado 
P populàção 
qpc consumo per capita 
t período de funcionamento da produção 
qrrA consumo de água na ETA 
k
1 
coeficiente do dia de maior consumo 
k
2 
coeficiente da hora de maior consumo 
Q
5 
vazão singuf ar de grande consumidor 
Unidade 
hab 
Uhab.dia 
h 
º/o 
-
-
Us 
Seção/ capítulo 
3.3 
3.4 
3.5.1 
3.5.2 
3.5.3 
3.5.4 
capítulo 14 
Na determinação das vazões nas unidades dos sistemas, algumas particularidades 
podem inff uenciar no dimensionamento de partes do sistema, a exemplo das adutoras, 
que--pedem flão conduzir a totalidade das vazões ou trabalhar com reservatórios de jusante, 
confç,rme detalhado no capítulo 11, ou as várias tubulações principais da rede de distri-
• 
buição, apresentada na capítulo 14~ .. 
Outro aspecto que merece menção é quanto ao alcance do projeto. Este, mais bem 
explicâdo na seção 3.3, pode eventualmente ser diferente entre unidades do sistema, o 
que conduzirá a valores diferentes da população utilizada no dimensionamento das uríi-
dades. 
O Exemplo 3.1 mostra o cálculo das vazões de unidades de um sistema de abasteci-
mento. 
. .. . . . 
·~~ .., 
• • • 
109 
1 
r 
J 
t 
Abasteclme.nto de égua para consumo humana 
l .......... , ...... .. ·- ••• • 
• 
Exemplo 3.1 
Calcular a vazão das unidades de um sistema de abastecimento de 
água, considerando os segujntes parâmetros: 
• P para dimensionamento das unidades de produção, exceto aduto-
ras (alcali:lG:e = 1@ afilas) = 20.0001 hab; 
• P para dime,n1sionamento de a·dutoras e rede de distribuição (alcan-
ce= 20 an·os), = 25.QOO hab; 
• qpc = 200 Uhab.dia; 
• t = 16 horas; 
• ·qETA = 3%; 
• k1 = 1,2; 
• k.2 = 1,5; 
• Q5 =1,6Us. 
Solução: 
• vazões médias: 
Q = 20.000 x 200 = 46 30L/ 5 
10ª 86.400 ' 
Q = 25.000x200 =Sl Bl'L/s 
. lOa 86.400 ' . 
• vazão de captação e da ETA: 
• 
O 
46.,30x1,2x24 
1 
3 
- X +-
PROD - 16 100 +1,6=87,44Lls 
• va·zão da adutora de água tratada: 
Q 
57,87x1,2x24 
1 AAT = 16 · + ,6 = 105,77L/ s 
• vazão total da distribuição: 
00151 = 57,87 X 1,21 x 1,5 + 1,6 = 105,77L/ s 
110 
------ --- -- - - -
e J 
-
• 
f 
1 
f 
J 
J 
Consumo de ~gua I Capltulo 3 
3.3 Estimativas de população 
3~3.1 Métodos de projeção populacional 
Para o projeto do sistema de abastecimento de água, é necessário o conhecimento da 
população de final de plano, bem como da sua evolução ao longo do tempo, para o estudo 
das etapas de implantação. O presente item é baseado em von Sperling (2005) . 
Os principais métodos utilizados para as projeções populacionais são (Fair et ai., 1973; 
CETESBÍ 1978; Barnes et ai., 1981; Qasim, 1985; Metcalf e Eddy, 1991; Alem Sobrinho e 
Tsutiya, 1999; Tsutiya, 2004): 
• crescimento aritmético 
• crescimento geométrico 
• regressão multiplicativa 
• taxa decrescente de crescimento 
• curva logística 
• comparação gráfica entre cidades similares 
• método da razão e correlação 
• previsão com base nos empregos 
As Tabefas 3.1 e 3.2 listam as principais características dos diversos métodos. Todos os 
métodos apresentados na Tabela 3.1 podem ser resolvidos também por meio da análise 
estatística da regressão (linear ou não linear). Estes métodos são encontrados em um gran-
de número de programas de computador comercialmente disponíveis, incluindo planilhas 
eletfêJílicas (no Excef, ferramenta Solver). Sempre que possível, deve-se adotar a análise da 
regressão, que permite a incorporação de uma maior série histórica, ao invés de apenas 
dois ou três pontos, como nos métodos algébricos apresentados na Tabela 3. 1 . 
Os resultados da projeção populacional devem ser coerentes com a densidade 
populac:iQnal da· área em questão (atual, futura ou de saturação). Os dados de densidade 
popula·cional sã·o ainda úteis no cômputo das vazões e cargas advindas de determinada 
área ou zona de abastecimento da cidade. Valores tf picos de densidades populacionais 
estão apresentados na Tabela 3.3. Já a Tabela 3.4 apresenta valores típicos de densidades 
populacionais ,de, satu.ra~o, em regiões metropolitanas altamente ocupadas (dados basea-
dos na Região Metropolitana de São Paulo). 
111 
' • 
. 
' ' . 
' 
--· -- .. ., .. .• - ~ .... - · · • J) . ,----, i,,. - li ,A 'I _ ~ ' ~- -.,-. .., ~ ~ -· -- .......... 
. ' . . . . 
' . 
Tab~l~ _3.1. Projeção ,pogu!~cional. Métodos com base em equações matemáticas 
Mêtódo 
Projeção 
aritmétíca 
Projeção 
geométrica 
Taxa 
decrescente 
de 
crescjmento 
Crescimento 
fogfstíco 
Descrição 
Crescimento populacional