Anotações - Redes de esgoto

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3.8 - Diretrizes para Concepção da Rede Coletora 
de Esgoto 
a) Prever as vazões 
– Estudo da população a ser atendida; 
– Separar pontos de grandes contribuições singulares (indústrias, hospitais, etc.); 
b) Fazer um traçado preliminar, observando: 
– topografia (mapa escala mínima 1:2.000, com curvas de nível de metro em 
metro) e 
– obstáculos superficiais e subterrâneos; 
c) Profundidades de coletores de esgoto na via pública: 
– Profundidades máximas dos coletores: 
• Passeio: de 2,0 a 2,5 m, dependendo do tipo de solo; 
• Via de Tráfego e nos terços: de 3,0 a 4,0 m. 
– Profundidades mínimas dos coletores de esgoto: 
• Passeio: recobrimento superior a 0,65 m 
• Via de Tráfego: recobrimento superior a 0,90 m 
3.9 – Dimensionamento 
a) Requisitos hidráulicos e sanitários 
Capacidade das tubulações de conduzir: 
Q máximas 
Regime de escoamento: 
Livre: coletores e interceptores 
Forçado: sifões invertidos e linhas de recalque 
Garantir auto-limpeza nas tubulações (Declividade mínima) 
Critério da Velocidade estabelece uma velocidade mínima de transporte 
da matéria sólida, sendo que essa velocidade deve ser tal que garanta 
que a lâmina mínima seja sempre atendida. 
Critério da Tensão Trativa é a tensão tangencial exercida pelo líquido 
escoando sobre a parede do tubo, onde o valor crítico da mesma, 
denominado Tensão Trativa Crítica, é aquele valor mínimo capaz de iniciar 
o movimento das partículas depositadas nas tubulações. 
Velocidade máxima deve ser obedecida: não causar abrasão nos tubos. 
Q mínimas 
1 
2 
3 
4 
b) Vazões de Projeto para Rede Coletora 
Vazão máxima horária de um dia qualquer de início de plano: 
Qi,max  Definir capacidade de auto-limpeza das tubulações 
 
 
 (não inclui K1, por que não se refere especificamente ao dia de maior 
contribuição. Autolimpeza deve ocorrer pelo menos uma vez ao dia) 
 iciidmáxi QQQKQ ,inf,,2,
 fcffdmáxf QQQKKQ ,inf,,21,
Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento 
Vazão máxima de final de plano: 
Qf, max  Definir os diâmetros dos trechos da rede coletora 
 Capacidade que deve atender o coletor 
c) Taxa de contribuição linear 
REDE SIMPLES Ocupação 
homogênea 
L: comprimento da rede 
Subíndices i e f correspondem ao início e fim do 
projeto, respectivamente 
Início de 
projeto: 
Fim de 
projeto: 
𝑇𝑥,𝑖 =
𝐾2𝑄 𝐷,𝑖
𝐿𝑖
+ 𝑇𝑖𝑛𝑓 
𝑇𝑥,𝑓 =
𝐾1𝐾2𝑄 𝐷,𝑓
𝐿𝑓
+ 𝑇𝑖𝑛𝑓 
Obs.: Taxa de contribuição também pode ser por área 
Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento 
REDE DUPLA Ocupação 
homogênea 
Ld: comprimento da rede dupla 
Subíndices i e f correspondem ao início e fim do 
projeto, respectivamente 
𝑇𝑥,𝑖 =
𝐾2𝑄 𝐷,𝑖
𝐿𝑑,𝑖
+ 𝑇𝑖𝑛𝑓 
Início de 
projeto 
Fim de 
projeto 
𝑇𝑥,𝑓 =
𝐾1𝐾2𝑄 𝐷,𝑓
𝐿𝑑,𝑓
+ 𝑇𝑖𝑛𝑓 
Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento 
Rede simples Rede Dupla 
Início de 
projeto 
Fim de 
projeto 
REDE SIMPLES E DUPLA 
Comprimento virtual da rede (Lv): 
Ocupação 
homogênea 
𝐿𝑣 = 𝐿𝑠 +
𝐿𝑑
2
 
Ls: comprimento da rede simples 
Ld: comprimento da rede dupla 
Subíndices i e f correspondem ao início e fim do 
projeto, respectivamente 
Taxa de contribuicao linear (Tx): 
𝑇𝑥,𝑖 =
𝐾2𝑄 𝐷,𝑖
𝐿𝑣,𝑖
+ 𝑇𝑖𝑛𝑓 𝑇𝑥,𝑖 =
𝐾2𝑄 𝐷,𝑖
2𝐿𝑣,𝑖
+ 𝑇𝑖𝑛𝑓 
𝑇𝑥,𝑓 =
𝐾1𝐾2𝑄 𝐷,𝑓
𝐿𝑣,𝑓
+ 𝑇𝑖𝑛𝑓 𝑇𝑥,𝑓 =
𝐾1𝐾2𝑄 𝐷,𝑓
2𝐿𝑣,𝑓
+ 𝑇𝑖𝑛𝑓 
Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento 
d) Vazões de Projeto para Trechos de Tubulação 
Lt 
Vazão de 
Montante 
Vazão de Contribuição 
no Trecho 
Vazão de 
Jusante 
QMi = ∑ vazões iniciais 
de montante + ∑ QS 
QMf = ∑ vazões finais de 
montante + ∑ QS 
QTi = Tx,i . Lt 
QTf = Tx,f . Lt 
QJi = QMi + QTi 
QJf = QMf + QTf 
 
Inicial 
 
 
Final 
 
Q mínima de 1,5 L/s (NBR 9649/86) 
Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento 
QS – Vazão de contribuição singular 
(hotel, escola, hospital, etc) no trecho i 
QM QJ 
QT 
Vazão de uma descarga de vaso sanitário 
e) Determinação da Declividade (I) 
Imin = 0,0055.Qi,max 
-0,47 
Declividade econômica: 
Declividade do projeto: MAIOR entre: 
L/s m/m 
Declividade mínima: 
Declividade máxima admissível: 
Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento 
Para manter a velocidade final máxima em 
5m/s, pode ser utilizada a expressão aproximada 
da declividade máxima (para n=0,013): 𝐼𝑚á𝑥 = 4,65𝑄𝑓
−0,67 
Satisfaz a condição de tensão 
trativa mínima de 1Pa e n de 
Manning de 0,013 
Que deve evitar o aprofundamento desnecessário dos 
coletores, fixando a profundidade mínima admitida no 
projeto. 
Profundidade mínima do coletor (p) 
h – desnível entre a via pública e o piso do compartimento a esgotar 
hc – altura da caixa de inspeção 
i – declividade do ramal predial (m/m) 
L – distância entre o coletor público e a caixa de inspeção 
a – distância entre a geratriz inferior interna do coletor público até a geratriz 
inferior interna do ramal predial 
p 
Cálculo: Declividade 
• Coletor a montante está com a profundidade ou recobrimento mínimo; e 
• Declividade do terreno é maior que declividade mínima 
• Declividade no trecho igual à declividade do terreno 
• Profundidade a montante e a jusante igual ao recobrimento mínimo 
mais diâmetro da tubulação. 
Fonte: EPUSP 
• Declividade do terreno é menor que a declividade mínima (ou negativa) 
• Declividade no trecho igual à declividade mínima 
• Profundidade (ou o recobrimento) a jusante pode ser calculada 
Fonte: EPUSP 
f) Determinação do Diâmetro 
m3/s 
m 
Qf, max 
[Y/D] max = 0,75 
n = 0,013 
Dmin = 100 mm 
Diâmetro mínimo: 
Por norma: 
Y – lâmina de água 
(NBR 9649/86) 
Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento 
Para manter a lâmina máxima igual a 0,75D, 
o diâmetro mínimo necessário pode ser calculado (para n=0,013): 
Equação de Manning 
𝐷 = 0,046
𝑄𝑓
𝐼
0,375
 
Na prática tem-
se usado 
Dmín=150 
i) Determinação da Tensão Trativa 
Raio hidráulico inicial, pois são nas condições de início de plano que interessa 
avaliar a condição de auto-limpeza. 
A recomendação é garantir:  c, min = 0,10 kgf / m
2 para coletores e 
  c, min = 0,15 kgf / m
2 para interceptores 
i = . RH,i. I 
Declividade da tubulação (m/m) 
Raio hidráulico início de plano (m) 
Peso específico do líquido ( = 1000 kgf / m3) 
Tensão trativa média (kgf / m2) 
Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento 
j) Velocidade crítica 
• A entrada de ar no meio líquido tende a aumentar a altura da lâmina de água na 
tubulação. Passa a ocorrer uma oscilação entre o regime livre e a força que pode 
danificar. 
• Se Vf > Vc  Maior lâmina admissível deverá ser de 50% do diâmetro do coletor: 
 Yf / D  0,5. 
Vc = 6 (g . RH, f)
0,5 
Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento 
O número de Boussinesq é que 
melhor representa o fenômeno de 
entrada de ar no meio líquido 
[Sobrinho & Tsutiya]: 
B = V / (g . RH )
0,5 
B = 6  inicia-se o processo 
de mistura ar líquido. Logo: 
Para B > 6,0  V > Vc 
V = Vc 
g) Determinação dos Raios Hidráulicos Inicial (RHi) e Final (RHf) 
Aplicação da equação de Manning. 
RHi  importante para definir a Tensão Trativa Crítica 
Parâmetros e valores da Eq. de Manning  Tabela 
Para determinação do raio hidráulico em função de Y/D  Tabela auxiliar 
Equações Básicas e Critérios de Dimensionamento 
RHf  importante para definir a Velocidade Crítica 
Ou ábaco 
Y/D 
Q (m³/s) 
I (m/m) 
V (m/s) 
n=0,013 
Y/D  = RH/D Y/D  = RH/D 
0,025 0,016 0,550 0,265 
0,050 0,033 0,600 0,278 
0,075 0,048 0,650 0,288 
0,100 0,064 0,700 0,297 
0,125 0,079 0,750 0,302 
0,150 0,093 0,775 0,304 
0,175 0,107 0,800 0,304 
0,200 0,121 0,825 0,304 
0,225 0,134 0,850 0,304 
0,250 0,147 0,875 0,301 
0,300 0,171 0,900 0,299 
0,350 0,194 0,925 0,294 
0,400 0,215 0,950 0,287 
0,450 0,234 0,975 0,277 
0,500 0,250 1,000 0,250 
Relação entre Raio Hidráulico e 
Lâmina do Escoamento 
Projeto– Traçado da rede 
Escala: 1:2.000 Curvas de nível: 1 em 1m 
497 
496 
495 
494 
493 
492 
491 
490 
499 500 501 
502 503 
Inverte e 
aprofunda 
Exemplo 
Sobrinho & Tsutiya, 1999. 
Planilha de cálculo 
Campos verde: preenchidos pelo usuário 
Restante: preenchidos automaticamente 
Projeto executivo 
Fonte: EPUSP 
Programas 
Software: 
ESGOTO 
Fonte: EPUSP 
Fonte: EPUSP 
Software: 
CEsg 
CESG 
Referências 
• Tsutiya & Sobrinho. 1999. Coleta e transporte de esgoto. 
• NBR9648 - Estudo de concepção de sistemas de esgoto 
sanitário 
• NBR9649 – Projeto de redes coletoras de esgoto 
sanitário 
• Santos, Daniel. 2009. Caderno de Saneamento 
Ambiental. Cap.4 – Sistemas de Esgotamento Sanitário 
• EPUSP: Fonte: EPUSP