Resolução de Exercícios Adutoras

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ
IFCE CAMPUS FORTALEZA
SANEAMENTO AMBIENTAL
RAQUEL GABRIELLY HENRIQUE DA SILVA
RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS
 ADUTORAS ÁGUA BRUTA E TRATADA
FORTALEZA
2020
RESOLUÇÃO:
1) Segundo a NBR no 12.215/91, norma que trata do projeto de adutoras de água para abastecimento público, no projeto de adutoras que funcionem como conduto forçado por gravidade, o cálculo da perda de carga distribuída deverá usar, preferencialmente, a equação de?
Resposta: Fórmula Universal e Fórmula de Darcy
2) Para o abastecimento de água da população de uma localidade, foi projetada uma linha adutora com 2000 m de comprimento, com tubos de ferro fundido de diâmetro de 0,15 m e desnível de 24 m para adução por gravidade entre o manancial e o reservatório. Considerando que a perda de carga acidental da linha adutora é de 2,0 m e a perda de carga unitária na tubulação é de 0,004 m/m, a altura (m) manométrica da linha adutora é de?
Dados:
L= 2000M
D= 0,15
Perda de carga acidental da linha adutora = 2,0m
J= 0,004m/m
Desnível = 24m
H=?
Ptub = L x J Ptub = 2000 x 0,004 = 8m
Ptotal = Ptub + Padutora = 8 + 2 = 10m
H = Desnível – Ptotal = 24 -10 = 14m
3) Uma adutora trabalhando continuamente como conduto forçado por bombeamento precisará recalcar uma vazão de 0,25 m3/s para o reservatório de distribuição. Sabe-se que o K de Bresse, obtido pela análise econômica, é de 0,6. O diâmetro (mm) econômico da adutora dado pela Fórmula de Bresse de
Dados:
 Q = 0,25 m3/s
 K = 0,6
 300mm
4) Ao calcular uma adutora com vazão de 905 m3/hora e recalque contínuo por bombas, o projetista concluiu que, segundo a fórmula de Bresse, a velocidade da linha de recalque é de 2,0 m/s. Assim, o diâmetro (mm)comercial mais econômico da adutora de recalque, que deve ser usado sem que seja necessário aumentar a potência das bombas, é de
Dados:
Q= 905m3/hora = 0,251389 m3/s
V= 2m/s2
D=?
5) Uma linha adutora com 2 000 m de comprimento foi projetada para interligar um manancial de recursos hídricos na cota 726 m a um reservatório localizado na cota 686 m. A perda de carga acidental na linha é de 6 m, e a perda de carga unitária na tubulação é de 0,004 m/m. A altura (m) manométrica utilizada no projeto da linha adutora é de?
Dados: 
L= 2000m; ΔH1 = 726m; ΔH2 = 686m; Pacidental =6m; H=?
ΔH = 736-686 = 40m
Ptotal = Pacidental + (L x J) =
Ptotal = 6 + (2000 x 0,004) = 14m
H = ΔH – Ptotal =
H = 40 – 14 = 26 mca
6) Considere a instalação do sistema de recalque de uma adutora ilustrada na figura abaixo.
Para garantir a vazão de 25 litros por segundo em uma adutora foi construído um sistema de recalque com uma bomba hidráulica cujo rendimento é 80%. As cotas de projeto à montante e à jusante são, respectivamente, 245 m e 290 m. O comprimento da tubulação é 1850 m. Se a perda de carga em todas as singularidades existentes no sistema for 25 m e a perda de carga unitária for 0,008 m/m, a potência da bomba, em CV, é? 
Dados: 
Q = 25l/s 0,025m3/s
L = 1850m
n=80% 0,8
ΔH montante = 245m
ΔH jusante = 290m
Psistema = 25m
J = 0,008 m/m
Potência =?
I) Perda de carga = (L + Psistema) x J
Perda de carga = (1850 + 25) x 0,008 = 15m
II) H = (ΔH jusante – ΔH montante) + Perda de carga
H= (290 – 245) + 15 = 60m
III) 
7) A figura abaixo mostra dois reservatórios R-1 e R-2. As linhas tracejadas são as linhas piezométricas efetiva e absoluta, e os planos de carga, absoluto e efetivo. Considere que as velocidades de escoamento são tão baixas que os valores de carga cinética são desprezíveis em relação às outras formas de energia e que, assim, a linha piezométrica e a de carga coincidem. As linhas contínuas são hipóteses de lançamento de uma adutora que irá ligar os reservatórios. 
 
A hipótese de lançamento da adutora, na qual a perda de carga total é igual ao desnível geométrico, e que o escoamento ocorre todo o tempo por gravidade em conduto livre, é a de número? Explique. 
Resposta: Perfil 2 – É adutora por gravidade com tubulação em conduto livre com pressão na superfície igual a atmosférica, seu traçado deve estar coincidindo com a linha piezométrica efetiva para tal hipótese.
8) Uma adutora que interliga dois reservatórios de água, por meio de uma tubulação com 4000 m de comprimento, deve conduzir água a uma vazão média de 150 L/seg. 
 Dados: − níveis médios de água nos reservatórios 1 e 2 correspondem, respectivamente, às cotas altimétricas de 222,5 m e 210,0 m. 
O gradiente hidráulico, em m/km, correspondente a perda de carga unitária é? 
Dados: 
L = 4000m
Q = 150l/s 
9) Água é aduzida em uma vazão de 20 L/s entre dois reservatórios, R1 e R2, ambos abertos para a atmosfera. A seguinte figura ilustra a distância entre esses reservatórios, bem como as cotas do nível de água em cada um deles. 
 
 
 
A tabela a seguir apresenta as perdas de carga para adução em tubulações, de um mesmo material, com diferentes diâmetros.
Com base nessas informações, é correto afirmar que o diâmetro da adutora, em mm, é igual a? 
Dados:
Q = 20l/s
L = 400m
R1 = 473m
R2 = 369m
D =?
Sabendo que o trecho tem 400m a perda de carga em metros (m) para cada 100m de tubulação 
Assim, diâmetro correspondente será de 150mm
10) Numa cidade do interior, o número de casas atinge 1340 e, segundo a agência de estatística, a ocupação média dos domicílios gira em torno de 5 pessoas por habitação. A cidade já conta com um serviço de abastecimento de água, localizando-se o manancial na encosta de uma serra, em nível mais elevado do que o reservatório de distribuição de água da cidade. O diâmetro da linha adutora existente é de 150 mm, sendo os tubos de ferro fundido com bastante uso (C = 100). O nível de água no ponto de captação flutua em torno de cota 812,0 msnmm (metros sobre o nível médio do mar); o nível de água médio no reservatório de distribuição é de 776,0 msnmm; o comprimento da linha adutora é 4240 m. 
Verificar se o volume de água aduzido diariamente pode ser considerado satisfatório para o abastecimento atual da cidade, admitindo-se o consumo individual médio como sendo de 200 litros por habitante por dia, aí incluídos todos os usos da cidade, mesmo aqueles não domésticos, e que nos dias de maior calor a demanda é cerca de 25% maior que a média. 
Dados:
Nº de casas: 1340
Ocupação média por domicilio: 5hab/domicilio
D =150mm (FF)
C = 100
Z1 = 812,0 msnmm
Z2 = 776,0 msnmm
L = 4,240m
K1 = 1,25
Consumo individual médio de 200l/hab.dia
I) Cálculo da vazão máxima capaz de ser transportada pela adutora
Qmáx = Nº de casas x média de hab por domicílio x Consumo individual x 1,25
Qmáx= 1340 x 5 x 200 x 1,25 = 1.675.000 l/dia 1675 m2/dia 0,0194m2/s
II) Cálculo da vazão máxima capaz de ser transportada pela adutora
= Z1 – Z2 = 
 
Q = 0,0144m3/s
Como 0,0144m3/s < 0,0194 m3/s, a adutora é incapaz de abastecer a necessidade de água da cidade. 
III) Diâmetro adequado para a adutora
 1,85 
1,85