concepção do SAA

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CAPÍTULO 01: ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
 
• Sistema de abastecimento de água é um conjunto de componentes responsável pela 
retirada de água de um manancial, como por exemplo rio, lagos, poços, e fornece-la para 
a população. 
• Como se sabe a água é um bem precioso, pois quase todas as atividades exercidas pelo 
ser humano requer a utilização da mesma. A constituição de 1988, afirma que a água é 
um bem comum do povo, já que ela é essencial para sobrevivência do homem. 
• Desde dos primórdios a água tem se demonstrado significante na vida do homem. Os 
nômades viajavam seguido os percursos dos rios, pois tanto facilitava o acesso a água, 
como era costume os animais ficarem nas margens e também poderia desenvolver 
plantações, o que foi essencial para o surgimento das cidades. 
• Com o desenvolvimento das cidades as casas acabavam ficando longe dos rios, assim 
passou a procurar maneiras para reservar a água e distribuirá na cidade. 
• Em 1500 a.c foi encontrado vestígios do desenvolvimento de sistema de abastecimento 
de água onde a água era armazenada em potes de cobre, filtrada através de carvão 
mineral e distribuídas através de dutos de pedras. 
• A necessidade de filtragem surgiu quando o homem percebeu que a qualidade da água 
influenciava no surgimento de doenças. 
• Os romanos desenvolveram os primeiros canais que eram responsável em transporta a 
água ate as cidades, esses canais eram retos e a água percorria as tubulações através da 
gravidade, para isso ser possível se construiu aqueduto que era potes que sustentava a 
tubulação em locais que havia a necessidade de elevá-la. 
• Atualmente já se tem conjunto motor-bombas que auxilia a vencer as declividades do 
terreno e assim pode se respeitar a geografia local. 
• As estações de tratamento surgiram devido a necessidade do tratamento de água, a 
primeira a ser construída foi em 1829, em Londres. Inicialmente ela só filtrava a água 
através da areia, no século XIX passou a se adicionar cloro e em 1951 se adicionava 
flúor a água. 
• Segundo a norma a população deve ser abastecida com água em quantidade e qualidade 
adequada para o consumo humano. 
• Atualmente o sistema de abastecimento de água apresenta muita deficiência no seu 
fornecimento, isso devido a deterioração do mesmo. Os principais problemas 
enfrentados são rompimentos, vazamentos, necessidade de ampliação. 
• O planeta Terra apresenta uma grande quantidade de água, porém apenas 2,5% é água 
doce e apenas 0,3% estão disponíveis para o consumo, pois são as águas superficiais. 
• Em várias áreas do planeta falta água ou à água disponível é de péssima qualidade o que 
afetar no desenvolvimento dessas regiões. 
• Em outras localidades temos o grande consumo o que leva ao esgotamento das águas 
superficiais. Uma das soluções para esse caso é a dessalinização da água do mar. 
• O consumo de água tem aumentado nos últimos séculos, isso devido a alguns fatores 
como: 
➢ Crescimento populacional; 
➢ Transformação dos modos de vida; 
➢ Modernização das técnicas agrícolas; 
➢ Desenvolvimento da indústria; 
➢ Desenvolvimento do turismo. 
• O consumo de água em países desenvolvidos é superior aos consumos em países 
subdesenvolvido, isso devido as atividades desenvolvidas. As atividades mais 
consumidoras de água são agricultura, cerca de dois terço, e a indústria, que se destaca 
em países desenvolvidos. 
• Stress Hídrico é quando a procura de água é maior que a quantidade disponível, ou seja, 
em algum momento há o esgotamento do recurso ou sua qualidade não permite a 
utilização. 
• O recurso hídrico é considerado renovável, devido a capacidade de se repor em um curto 
período de tempo, porém isso depende do ciclo hidrológico da água. Se ocorrer 
irregularidade no ciclo hidrológico pode ocorrer escassez do recurso, pois o consumo 
só tende a aumentar e a disponibilidade do recurso a diminuir, o que já ocorre em 
algumas regiões e que necessita de uma atenção maior para resolução desse problema. 
• Se o consumo é maior que a disponibilidade do recurso, tem-se um desequilibro no 
sistema ocasionando o stress hídrico no local, o quanto mais se elevar esse desequilibro 
mais stress ocorrer nesse local. O stress hídrico é determinado e analisado da seguinte 
forma: 
Stress hídrico = 
𝐸𝑥𝑡𝑟𝑎çã𝑜
𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 
 
Figura 1:Analise do Stress hídrico 
 
 
 
Fonte:Pinheiro,2020. 
• No Brasil há 12% da água doce do planeta, porém tem-se uma irregularidade na 
disponibilidade hídrica, sendo que regiões com maior concentração de população como 
Nordeste, Sudeste e Sul concentram 85,5%, há apenas uma disponibilidade de 9% dos 
recursos hídricos. Em contra partida, as regiões Norte e Centro-Oeste concentram 13% 
da população brasileira tem uma disponibilidade de 89% dos recursos. 
• O Plano Nacional de Saneamento Básico (PLANSB) é responsável em prever uma meta 
para disponibilidade de saneamento básico para toda a população brasileira, visto que 
nem todas as localidades tem acesso ao saneamento básico. 
• Em 2015, 83% da população tinha acesso ao abastecimento de água, porém apenas 50% 
tinha acesso ao esgotamento sanitário. 
• O PLANSB, também é responsável pela caracterização do atendimento e déficit no 
saneamento básico. Isso desde o atendimento adequado, que seria o fornecimento de 
água potável para população sem intermitências, como os déficit que inclui o 
atendimento precário ou sem atendimento, ou seja, regiões onde há problemas com a 
canalização, falta de qualidade da água, interrupções no fornecimento e as que não 
possui nenhum tipo de sistema. 
• Em 2016, o SNIS – Sistema Nacional de Informação sobre Saneamento, disponibilizou 
alguns dos indicadores operacionais sobre o abastecimento de água. São eles: 
➢ Índice de Atendimento de Água; 
➢ Índice de Atendimento Urbano de Água; 
➢ Índice de Macromedição; 
➢ Índice de Micromedição relativo ao Volume Disponibilizado; 
➢ Índice Micromedição relativo ao consumo; 
➢ Índice de Consumo de Água; 
➢ Índice Médio Per Capita de Água; 
➢ Índice de Perdas no Faturamento; 
➢ Índice de Perdas na Distribuição; 
➢ Índice de Perdas por Ligação. 
• Os benefícios da implantação de um sistema de abastecimento de água, são: 
➢ Abastecimento de água potável, ou seja, água de qualidade para o consumo 
humano; 
➢ Coleta e disposição sanitárias dos resíduos sólidos, esgotamento sanitário; 
➢ Melhoria da saúde e condições de vida da comunidade; 
➢ Implantação de hábitos de higiene; 
➢ Controle de doenças. 
 
 
CAPITULO 02: CONCEPÇÃO DE S.A.A 
• Concepção do S.A.A é a fase de analisar todos os parâmetros necessário para projetar 
um novo sistema ou restaurar, ampliando um sistema já existente, de forma que ele seja 
eficiente e atenda a necessidade da população. 
• Na implantação de um S.A.A, o profissional responsável tem que conhecer a realidade 
da região onde será implantado o sistema, pois nem sempre a solução do problema de 
abastecimento é a mais econômica, a mais segura, a mais moderna, ou a mais cara. 
• A etapa de concepção tem como objetivo: 
➢ Identificar e quantificar todos os fatores que interfere no sistema de 
abastecimento; 
➢ Diagnosticar o sistema existente, levando consideração toda a sua vida útil, pois 
ao se fazer um plano tem que estipular um tempo para a utilização do sistema; 
➢ Estabelecer parâmetros básicos do projeto; 
➢ Um sistema é formado por várias unidades, assim necessita-se fazer o um pré-
dimensionamento de cada uma; 
➢ Escolhe a alternativa que mais se adequa a realidade daquela localidade onde o 
projeto será executado; 
➢ Estabelecer diretrizes necessárias para a execução do projeto. 
• Instalações para o abastecimento de água é um conjunto de soluções para a realização 
do fornecimento de água, inclusive S.A.A é uma dessas soluções. 
• Sistema de abastecimento de água (S.A.A) para consumo humano é uma instalação 
composta por obras civis, materiais e equipamentoque vão desde a captação da água 
bruta até as ligações prediais. 
• Solução alternativa coletiva de abastecimento de água (S.A.C), modalidade de 
abastecimento destinado a fornecer água potável, com ou sem canalização, porém sem 
rede de distribuição. 
• Solução alternativa individual de abastecimento de água (S.A.I), abastecimento 
individual que atende apenas uma residência. 
• Um S.A.A é comporta cinco partes. São elas: 
➢ Manancial é o corpo d’água, de onde é captado a água para o abastecimento; 
➢ Captação conjunto de dispositivo responsável em retirar a água do manancial; 
➢ Estação de Tratamento de Água (ETA) conjunto de unidades responsável pelo 
tratamento d’água; 
➢ Reservatório de distribuição, destinado a direcionar a água tratada as redes de 
distribuição, regularizando vazão e pressão. 
➢ Rede de distribuição conjunto de tubulações e dispositivo responsável em 
transportar água potável até os consumidores; 
➢ Vale ressaltar que dependendo da geografia da localidade pode-se ter também 
estações elevatórias e adutoras no decorrer do percurso. 
• O estudo de concepção é todo levantamento de dados necessário para elaboração e 
execução do projeto do S.A.A, levando em consideração pontos, como: 
➢ Caracterização da área de estudo, levantamento de dados sociais e econômicos; 
➢ Levantamento de estudos existentes é a identificação de projetos, planos que já 
estão em execução na localidade e como esse novo sistema afetará os mesmos; 
➢ Estudos demográficos e de uso do solo, levar em consideração a locação da 
cidade, estudos de crescimento populacional, plano diretor da cidade e fazer uma 
projeção do crescimento da mesma; 
➢ Critérios e parâmetros do projeto é responsável em definir o consumo per capita, 
os coeficientes de vazão; 
➢ Demanda de água, analisa todo o consumo e as finalidades d’água; 
➢ Estudos dos mananciais, conhecer o local de onde será retirada a água bruta. 
• Na concepção de um S.A.A tem-se três fatores essenciais que seria o tipo de manancial, 
a topografia do local e a população atendida. 
• Se tem dois tipos de manancial, o superficial e subterrâneo que se subdividem, em: 
➢ Manancial superficial aquele que é encontrado na superfície. 
✓ Em curso d’água é aquele que a captação é feita em encosto do corpo 
d’água, o mais comum e mais utilizado; 
✓ Em represas tem um custo mais elevado devido ter a necessidade de 
construção de reservatórios; 
✓ Em manancial de serra apresenta uma economia no tratamento da água, 
pois como a qualidade da água nesses locais elevada e só necessita da 
adição de cloro. 
➢ Manancial subterrâneo 
✓ Caixas de tomada e drenos é quando o lençol freático aflora na superfície 
formando minas de água, ótima alternativa para pequenas comunidades, 
pois essas caixas que são os reservatórios eles não tem grande 
capacidade, outro ponto relevante é que nesse tipo de captação não se 
necessita da construção de ETA convencional, devido a elevada 
qualidade d’água, necessitando apenas da adição de cloro e flúor. 
✓ Poços horizontais minimizam os impactos ambientais, pois não ocorre 
inundações no local, como ocorre em rios; 
✓ Poços profundos bastante comum em cidades brasileiras, a água captada 
apresenta boa qualidade e tem uma fácil extração. Se subdivide em poços 
freáticos e poços artesianos. 
• Como um sistema de abastecimento de água é uma obra de grande porte e tem impacto 
direto no meio ambiente necessita de um licenciamento, que é um processo 
administrativo no qual o órgão ambiental competente libera a localização, instalação e 
operação do sistema, levando em consideração todo o efeito positivo e negativo que 
aquele empreendimento ocasionara no local. 
• Segundo a resolução CONAMA 001 de 1986 institui a obrigação do EIA/RIMA para 
todas as atividades que modificam o meio ambiente. 
• Ao realizar um licenciamento ambiental dependendo do porte do empreendimento 
necessita de três licenças, são elas: 
➢ Licença Prévia (LP) emitida na fase inicial do empreendimento, onde o órgão 
ambiental analisa o projeto, aprovando a localização, viabilidade na implantação 
do projeto e fazendo todas as modificações necessárias para minimizar os 
impactos ambientais; 
➢ Licença de Instalação (LI) emitida após a aprovação da LP e verifica se todas as 
exigências feitas na LP foram atendidas; 
➢ Licença de Operação (LO) emitida após a aprovação da LP e LI, onde autoriza 
a operação do empreendimento, verificando se tem todas as medidas de controle 
ambiental. 
 
 
CAPITULO 04.1 – CONSUMO DE ÁGUA 
 
• A previsão do consumo de água é um dos fatores importantes para o planejamento, 
gerenciamento e ampliação do sistema de abastecimento. 
• Com a vazão é possível determinar todo o dimensionamento das tubulações e 
estruturas. Vale ressaltar que a vazão depende do consumo médio por habitante, 
estimativa do número de habitantes, variações da demanda e outros consumos que 
possam ocorrer. 
• Para melhor operação do sistema os consumidores são classificados de acordo com 
categorias de consumo, que são quatro, 
➢ Doméstico tem diversos fins e influenciado por vários fatores, como: 
✓ Características físicas: temperatura, frequência de chuvas... 
✓ Renda familiar: formas de consumo que varia nas classes sociais, como 
no caso de casa com piscinas que vai ter um consumo maior... 
✓ Caracterização da habitação: numero de habitantes da moradia... 
✓ Características do abastecimento de água: pressão na rede, quantidade de 
água disponibilizada... 
✓ Gerenciamento do sistema: micromedição, tarifas, perdas... 
✓ Características culturais da população atendida 
➢ Comercial o uso é diferenciado através dos fins e portes do empreendimento, por 
exemplo um escritório com 3 funcionários consome menos que um restaurante 
com mais de 10 funcionários. 
➢ Industrial é classificado em cinco categorias, são elas: 
✓ Uso humano, utilizados pelo o consumo dos colaboradores; 
✓ Uso doméstico; 
✓ Água incorporada ao produto; 
✓ Água utilizada no processo de produção; 
✓ Água perdida para usos não rotineiros. 
➢ Publico é aquela utilizada para irrigações de parques, jardins, lavagens de vias 
públicas, dentre outros. 
• O consumo per capita é a estimativa de consumo por pessoa, esse dado pode ser 
determinado através da leitura da micromedição, mede o consumo nas residências, 
macromedição, a medição é feita na saída do reservatório e a casos que não existe 
medição, nesse caso se utiliza valores da literatura levando em consideração as 
característica dos consumidores. 
• A micromedição é realizada a partir da leitura dos hidrômetros, onde a empresa 
responsável utiliza esses dados para controle e cobrança, com esses dados e a equação 
abaixo é possível determinar o consumo efetivo per capita, 
qe =
Vc
NE x ND x NH/L
 
 Onde, 
 qe = Consumo efetivo per capita de água; 
 Vc = Volume consumido, medido pelos hidrômetros; 
 NE = Número médio de economias; 
 ND = Número de dias da medição pelos hidrômetros; 
 NH/L = Número de habitantes por ligação. 
 Como, se tem perdas no decorrer do processo esses valores devem ser levados em 
consideração no projeto, assim o consumo per capita é determinada pela equação abaixo: 
q =
qe
1 − I
 
 Sendo: 
 q = Consumo per capita de água; 
 qe = Consumo efetivo per capita de água; 
 I = Índice de perdas, normalmente se utiliza 20%. 
• A macromedição é realizada por um medidor que fornece os volumes consumidos a 
cada passo de tempo, alguns podem gerar até um gráfico tempo-vazão, esse tipo de 
medição tem como vantagem fornecer os coeficientes de variação de vazão. 
• Como já pode-se notar há uma variedade de fatores que afeta o consumo de água, 
podem-se citar: 
➢ Condições climáticas é afetada pela temperatura da cidade, estações do ano, pois 
regiões mais quentes e secas, consomem mais água; 
➢ Hábitos e nível de vida da população; 
➢ Natureza da cidade; 
➢ Medição de água é muito importante para reduçãodo consumo, devido se notou 
que local onde não há medição aumenta cerca de 25% do consumo; 
➢ Pressão na rede influencia, devido quanto maior a pressão, maior é a velocidade, 
e assim maior a vazão, podendo chegar a um aumento de 30% no consumo para 
um aumento de pressão de 14 m.c.a; 
➢ Presença de rede de esgotos; 
➢ Tarifa da água. 
• O consumo de água tem variações anuais, mensais, diárias, horarias e instantâneas, 
sendo que as mais relevantes para o dimensionamento do projeto é as variações diárias 
e horárias. 
• Na variação diária se determina o consumo médio diário, porém o consumo diário pode 
ser maior ou menor que esse valor pré-determinado. 
• 𝐾1 é o coeficiente do dia de maior consumo é determinado pela equação abaixo: 
𝐾1 =
𝑀𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑜 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑖á𝑟𝑖𝑜 𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜
 
• 𝐾2 é o coeficiente da hora de maior consumo é determinada pela equação abaixo: 
𝐾2 =
𝑀𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 ℎ𝑜𝑟á𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑎
𝑉𝑎𝑧ã𝑜 𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑎
 
 
 
 
CAPITULO 04.2 – CONSUMO DE ÁGUA 
 
• O projeto de um sistema de abastecimento de água tem q ser projetado para atender um 
número maior de habitantes que o atual, como já visto, ele tem um tempo de vida útil e 
com isso ele precisa acompanhar o crescimento demográfico da comunidade. Esse 
período de tempo é chamado de alcance de projeto, período de projeto, plano de projeto 
ou horizonte de projeto. Normalmente se adotada 20 anos. 
• O plano de projeto tem uma relação direta com os recursos disponível para a 
implantação e operação do sistema de abastecimento, pois se for implantado com 
alcance elevado terá como ponto positivo o maior período de tempo de arrecadação de 
tarifas, mas em contra partida necessita de um maior investimento e inicialmente haverá 
uma ociosidade nas unidades. Já se for implantado com alcance pequeno, o ponto 
positivo é que o investimento inicial é menor, porém o tempo de arrecadação de tarifa é 
menor, haverá uma necessidade de novos investimentos num curto prazo, pois vai ser 
preciso realizar uma ampliação ou ate mesmo um novo sistema. 
• Um ponto que também deve ser levado em consideração é as incertas da projeção 
populacional, pois a população pode não evoluir da forma estimada. Exemplo, seja 
escolhida um sistema de pequeno alcance e taxa populacional crescer diferente da 
esperada e assim, sobrecarrega o sistema. O mesmo pode ocorre com um sistema de 
elevado alcance, onde a população não cresce e o sistema se torna superdimensionado. 
• Quando o dimensionamento é para um sistema de pequeno porte normalmente se utiliza 
10 anos e não necessita de uma análise mais profunda do alcance ideal. 
• Quando o dimensionamento é para um sistema de grande porte, ou seja, necessita de 
uma responsabilidade maior necessita-se a realização de um estudo mais aprofundado e 
de um estudo econômico, pois preferencialmente se escolhe um com menor custo 
marginal. 
• Outra solução, para evitar prejuízos é a adoção de diferentes alcances em diferentes 
parte do sistema , ou seja, alcances menores nas unidades de captação, elevatória, ETA 
e reservatório, pois a alteração nesses componentes é mais fácil, já na adutora e rede de 
distribuição se aplica alcances maiores e assim diminui os impactos negativos no 
sistema. 
• O estudo econômico-finaceiro se baseia na determinação do custo marginal que é 
determinada pela equação abaixo: 
𝐶𝑀(𝑅$/𝑚3) =
∑ 𝑉𝑃𝑖𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠
∑ 𝑉𝑃𝑣𝑜𝑙. 𝑓𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠
 
Onde, VP é determinado pela seguinte equação: 
 
VP
𝑉𝐹
(1+𝑖)𝑡
 
 
Onde: 
 VP = Valor Presente 
 VF = Valor Futuro 
 i = taxa de desconto ou taxa de juros 
 t = tempo 
• Os principais métodos para estudos populacionais são: 
➢ 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. 
• Dentre os oitos métodos de estudo visto anteriormente tem três que são mais utilizados, 
que são: 
➢ Método aritmético ele varia linearmente com o tempo e utilizado para períodos 
pequenos de 1 a 5 anos, assim não sendo adequado para alcances elevados e 
determinados pela seguinte equação: 
 
➢ Método geométrico considera que para períodos de tempo iguais se aumenta a 
mesma porcentagem da população, determinada pela seguinte equação: 
 
𝑙𝑜𝑔𝑃 = 𝑙𝑜𝑔𝑃2 + 𝐾𝑔. (𝑡 − 𝑡2) 
 
➢ Curva logística onde a população cresce assintoticamente em função do tempo 
para um valor limite de saturação, utilizando a equação abaixo: 
𝑃 = 𝑃2 + 𝐾𝑎. ൫𝑡 − 𝑡2൯ 
𝑃 =
𝐾
1 + 𝑒𝑎−𝑏(𝑡−𝑡0)
 
• O dimensionamento do sistema deve levar em consideração a demanda máxima para 
que não se tenha nenhum problema no funcionamento. Se tem três vazões que deve ser 
calculada Q1, que vai dar captação ate a ETA, Q2, que vai da ETA até o reservatório e 
Q3 que vai do reservatório ate a rede de distribuição.