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04/05/2020 1 Engenharia Civil Integrada Engenharia Civil Integrada 8º e 9º Semestre 2020 Prof.: Alexandre L. Sudano 1 Engenharia Civil Integrada • Questão 3 – Tomo XII - Saneamento básico. Redes de distribuição de água. O gerenciamento e o controle operacional de um sistema de abastecimento de água potável são facilitados pela setorização da rede de distribuição de água. A setorização permite a implementação de sistemas de monitoramento e controle, o que possibilita a identificação mais eficiente dos pontos da rede sujeitos a maior incidência de vazamentos. Cada setor pode ser subdividido em um ou mais subsetores, denominados zona de pressão, setor de medição e setor de manobra. 2 Engenharia Civil Integrada 3 Com relação à setorização de redes de distribuição de água, avalie as afirmativas a seguir. I. A zona de pressão é a área abrangida por uma subdivisão da rede, na qual somente as pressões estáticas obedecem a limites pré-fixados. II. O setor de manobra representa uma subdivisão da rede que pode ser isolada sem afetar o abastecimento do restante da rede e tem por finalidade separar as águas fornecidas por diferentes fontes, de forma a minimizar os problemas de qualidade da água. 1 2 3 04/05/2020 2 Engenharia Civil Integrada III. O monitoramento do setor de medição permite o acompanhamento do consumo e das perdas de água, por isso, na entrada dos setores de medição deve haver macromedidores e, nos consumidores finais, hidrômetros, o que permite comparação entre a macromedição e a micromedição, obtendo-se índices de perdas mais confiáveis para o gerenciamento. 4 Engenharia Civil Integrada É correto o que se afirma em A. I, apenas. B. II, apenas. C. I e III, apenas. D. II e III, apenas. E. I, II e III. 5 Engenharia Civil Integrada Fundamentação Teórica 1-) Oferta de H2O – Crescimento das cidades • crescimento das populações – Aumento da demanda – Mananciais com: • qualidade • quantidade 4 5 6 04/05/2020 3 Engenharia Civil Integrada 1-) Oferta de H2O – Salto - SP 7 Engenharia Civil Integrada 1-) Oferta de H2O – Cidade de Salto – SP • Rio Tietê atravessa a cidade 8 Engenharia Civil Integrada 1-) Oferta de H2O • Captação longe dos grandes centros 9 7 8 9 04/05/2020 4 Engenharia Civil Integrada 1-) Oferta de H2O • Mananciais com qualidade e quantidade são distantes dos cetros consumidores!!! – Custos de captação – Transporte – Tratamento – Distribuição 10 Engenharia Civil Integrada 1-) Oferta de H2O • Minimização do impacto financeiro • Uso Racional da Água: – Tanto em ambientes industriais quanto residenciais 11 Engenharia Civil Integrada • 1-) Oferta de H2O • Minimização do impacto financeiro • Redução de Perdas: 12 10 11 12 04/05/2020 5 Engenharia Civil Integrada 13 1-) Oferta de H2O • Minimização do impacto financeiro • Redução de Perdas: Engenharia Civil Integrada 14 2) Redes de Distribuição – Constitui a parte final do sistema de abastecimento de água potável – Tem como função conduzir a água tratada até cada unidade consumidora. Engenharia Civil Integrada 15 2) Redes de Distribuição 13 14 15 04/05/2020 6 Engenharia Civil Integrada 16 2) Redes de Distribuição – Tipologia Engenharia Civil Integrada 17 2) Redes de Distribuição – Tipologia – Redes Ramificadas • Constituída por uma linha principal (= linha tronco), de onde partem as diversas linhas secundárias que fazem a ligação às unidades consumidoras. • A vazão tem sempre o mesmo sentido em cada segmento. Engenharia Civil Integrada 18 2) Redes de Distribuição – Tipologia – Redes Malhadas • São constituídas por anéis interligados • A vazão pode ocorrer em um ou outro sentido • Como não depende de um único caminho, no caso de manutenção, o abastecimento no restante da rede não precisa ser interrompido • É possível inverter o sentido da vazão no caso de variação da demanda. 16 17 18 04/05/2020 7 Engenharia Civil Integrada 19 3) Pressão na Rede – NBR 12.218 - Projeto de rede de distribuição de água para abastecimento público Pressão Estática ≤ 500 kPa Pressão Dinâmica ≥ 100 kPa Engenharia Civil Integrada 20 3) Pressão na Rede – Pressão Estática • É exercida igualmente em todas as direções • Depende apenas da profundidade do ponto em questão, em relação à superfície livre do líquido Engenharia Civil Integrada 21 3) Pressão na Rede – Pressão Dinâmica • Depende da perda de carga que ocorre na tubulação entre a saída do reservatório e o ponto em questão – Por atrito e/ou por turbulência. 19 20 21 04/05/2020 8 Engenharia Civil Integrada 22 4) Perda de H2O e Pressão na Rede – Relação Direta – Para manter a pressão dinâmica dentro de valores máximos e mínimos adequados, em cada área da rede, são utilizadas válvulas redutoras de pressão (VRP). Pressão dinâmica Vazamentos Engenharia Civil Integrada 23 4) Perda de H2O e Pressão na Rede – Válvulas Redutoras de Pressão - VRP • As VRPs têm a função de reduzir a pressão a valores fixados, na sua saída, independentemente das variações de pressão a montante dela. Engenharia Civil Integrada 24 4) Perda de H2O e Pressão na Rede – Válvulas Redutoras de Pressão - VRP • Podem ser de três tipos: – VRP sem Controlador – VRP com Modulação por tempo – VRP com Modulação por vazão • VRP sem Controlador – Utilizada apenas quando: » não há variações significativas de demanda no sistema » perdas de carga são relativamente pequenas 22 23 24 04/05/2020 9 Engenharia Civil Integrada 25 4) Perda de H2O e Pressão na Rede – Válvulas Redutoras de Pressão - VRP • VRP com Modulação por tempo – não há variações significativas de demanda no sistema – perdas de carga são elevadas, acima de 10mca – O ajuste da pressão de saída é definido em patamares, para intervalos de tempo Engenharia Civil Integrada 26 4) Perda de H2O e Pressão na Rede – Válvulas Redutoras de Pressão - VRP • VRP com Modulação por vazão – Variações significativas de demanda no sistema – Perdas de carga são elevadas – O ajuste da pressão de saída é definido pela vazão Engenharia Civil Integrada 27 5) Válvula de Manobra – são utilizadas para interromper a passagem de água em determinado setor, sem interromper o abastecimento nas demais áreas da rede de distribuição 25 26 27 04/05/2020 10 Engenharia Civil Integrada 28 6) Medições – Procedimento básico no processo de monitoramento e gerenciamento dos sistemas de abastecimento de água potável, sobretudo para o controle ou para a redução das perdas de água na distribuição –Macromedição –Micromedição Engenharia Civil Integrada 29 6) Medições – Macromedição • realizada tanto nos pontos de captação da água bruta a ser tratada • nas entradas dos setores de abastecimento (mais precisos e confiáveis, pois permitem um controle de perdas mais efetivo) – Micromedição • realizada nos hidrômetros instalados na entrada de cada unidade consumidora Engenharia Civil Integrada 30 Resolução da Questão 3 28 29 30 04/05/2020 11 Engenharia Civil Integrada • Questão 4 – Tomo XII – Materiais. Ensaios mecânicos. Propriedades e características 31 Fundamentação Teórica Propriedades: Homogeneidade Continuidade Isotropia Tipos de Comportamento Elástico Plástico Elasto-Plástico Caract. Mecânicas: Módulo de Elasticidade Tensão Deformação Lei de Hooke J Já estudado Engenharia Civil Integrada 32 • Questão 5 – Tomo XII – Pavimentação. Permeabilidade dos pisos. Drenagem. Na construção civil, recomenda-se o uso de pavimentação permeável no tratamento de áreas externas como forma de evitar-se a impermeabilização do solo e, com isso, permitir que a água da chuva escoe para os lençóis subterrâneos. Nesse contexto, o pavimento que apresenta maior permeabilidade à água é o construído com: Engenharia Civil Integrada 33 • Questão 5 – Tomo XII – Pavimentação. Permeabilidade dos pisos. Drenagem. A. placas de concreto.B. blocos de concreto intertravados (paver). C. revestimento betuminoso, do tipo tratamento superficial triplo (TST). D. revestimento betuminoso, do tipo tratamento superficial duplo (TSD). E. revestimento betuminoso, do tipo tratamento superficial simples (TSS). 31 32 33 04/05/2020 12 Engenharia Civil Integrada • Fundamentação Teórica 1-) Projeto de Drenagem – Objetivo: • Coletar e conduzir parte da água precipitada – Volume Precipitado • Parte infiltra no solo • Parte evapora • Parte escoa pela superfície – Responsável por enchentes e inundações 34 Compõe o Ciclo Hidrológico Engenharia Civil Integrada 35 Ci cl o H id ro ló gi co - G er al Engenharia Civil Integrada 36 2-) Volume Precipitado • Volume total de águas pluviais precipitado por determinada chuva em determinada área pode ser estimado com base no tratamento estatístico dos valores das precipitações de maior intensidade registradas na região. • Definindo-se um valor de altura pluviométrica (P) e conhecendo-se o valor da área de contribuição (A) para a vazão a ser drenada, o valor do volume total precipitado é: 34 35 36 04/05/2020 13 Engenharia Civil Integrada 37 2-) Volume Precipitado • Área de Contribuição = Área da bacia hidrográfica Engenharia Civil Integrada 38 2-) Volume Precipitado • Altura Pluviométrica = é a lâmina de água que se formaria sobre o solo como resultado da precipitação, caso a superfície fosse impermeável e não ocorresse escoamento ou evaporação da água Engenharia Civil Integrada 39 2-) Volume Precipitado • Altura Pluviométrica = http://www.inmet.gov.br/portal/ 37 38 39 04/05/2020 14 Engenharia Civil Integrada 40 3-) Escoamento Superficial • Coeficiente de Escoamento Superficial (C) ou Coeficiente de Runoff – Relação entre o volume que escoa pela superfície (Ve) e a volume total precipitado (Vp) – E o “C”???? Engenharia Civil Integrada 41 3-) Escoamento Superficial • Coeficiente de Escoamento Superficial (C) Engenharia Civil Integrada 42 4-) Vazão de Projeto – Método Racional • Utiliza: – Coeficiente de Escoamento Superficial (C) – Intensidade da Precipitação (I) (diferente da altura pluviométrica) – Área de Contribuição (A) Qp = C . I . A 40 41 42 04/05/2020 15 Engenharia Civil Integrada 43 4-) Vazão de Projeto – Método Racional – Intensidade da Precipitação (I) Depende do tempo de duração da precipitação e do Período de Retorno Engenharia Civil Integrada 5-) Impermeabilização Urbana 44 Matas / Áreas de Cultivo Loteamentos Residenciais / Distritos Industriais Vielas de chão batido Ruas e Av. Asfaltadas Jardins Andares subterrâneos de garagens Engenharia Civil Integrada 5-) Impermeabilização Urbana Altera significativamente o Coef. de Runoff!! Sobrecarrega o sistema de Drenagem Urbana!!! 45 43 44 45 04/05/2020 16 Engenharia Civil Integrada 6-) Ações Mitigadoras • Favorecer a Infiltração – Ampliar áreas verdes – Priorizar o uso de revestimentos permeáveis 46 Engenharia Civil Integrada 47 6-) Ações Mitigadoras • Favorecer a Infiltração - Pisograma Engenharia Civil Integrada 6-) Ações Mitigadoras • Favorecer a Infiltração – Pavers (pavimento intertravado) 46 47 48 04/05/2020 17 Engenharia Civil Integrada 49 6-) Ações Mitigadoras • Favorecer a Infiltração – Pavimentos de Concreto Baixa permeabilidade Na maioria dos casos... Engenharia Civil Integrada 50 https://www.youtube.com/watch?v=K-A0zhu4YRg 6-) Ações Mitigadoras • Favorecer a Infiltração – Pavimentos de Concreto Engenharia Civil Integrada 51 6-) Ações Mitigadoras • Favorecer a Infiltração – Pavimentos Asfáltico 49 50 51 04/05/2020 18 Engenharia Civil Integrada 52 6-) Ações Mitigadoras • Favorecer a Infiltração – Pavimentos Asfáltico – Justamente o contrário: Impermeabilização Asfáltica Engenharia Civil Integrada 53 Resolução da Questão 5 Engenharia Civil Integrada • Questões 20/04 1. Cite e explique a relevância das medidas necessárias para se promover o uso racional da água. 2. Defina com suas palavras tempo de duração e período de retorno de uma precipitação. Qual é a influencia destes fatores na determinação da vazão de projeto de um sistema de drenagem? 54 52 53 54
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