Aula_01_02_04

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Engenheiro Coelho/S.P.
Abril/2020
Prof. MSc. Paulo Vaz Filho
CENTRO UNIVERSITÁRIO ADVENTISTA DE SÃO PAULO
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENEGENHARIA CIVIL
SANEAMENTO
Adutoras
 
Engenheiro Coelho 
Fonte: modificado de DOS SANTOS (2016) 
1. DEFINIÇÃO
2. CLASSIFICAÇÃO
2.1. Quanto ao Tempo de Funcionamento
a) Adução Contínua
a) Adução Intermitente
Curso de água
Rede da 
zona baixa
Rede da zona alta
Reservatório
Reservatório
elevado
Captação
Estação
elevatória
Estação
elevatória
ETA
Adutora 
Adutora de
água bruta
por recalque
Adutora para o 
reservatório da 
zona alta por 
recalque
Adutora para o 
reservatório da
zona baixa por 
gravidade
2.1. Quanto à Natureza da Água Transportada
a) De Água Bruta
b) De Água Tratada
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
a) Por Gravidade
• em Conduto Livre
• em Conduto Forçado
• em Conduto Livre + Conduto Forçado
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
b) Por Recalque
• Simples
• Duplo
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
c) Mista
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
O EIXÃO DAS ÁGUAS
Atividade 1: Exibição e Discussão sobre o Vídeo
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=Pkgk58tMBWg
https://www.youtube.com/watch?v=Pkgk58tMBWg
EXERCÍCIO A: Sobre o Vídeo Conheça o Eixão das Águas, responda:
a) Qual o horizonte de Projeto?
b) Como ele pode ser classificação quanto:
. a natureza da água transportada?
. ao regime de funcionamento?
. a energia utilizada para o transporte da água?
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
3. HIDRÁULICA APLICADA À ADUTORAS
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
TRAÇADO DA ADUTORA4. POSIÇÃO DAS TUBULAÇÕES EM RELAÇÃO ÀLINHAS E PLANOS
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TRAÇADO DA ADUTORA
1. Adutora por gravidade com tubulação assentada abaixo da linha
piezométrica efetiva
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TRAÇADO DA ADUTORA
2. Adutora por gravidade com tubulação em conduto livre
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TRAÇADO DA ADUTORA
3. Adutora por gravidade com trecho da tubulação abaixo da linha
piezométrica absoluta, porém acima da piezométrica efetiva
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TRAÇADO DA ADUTORA
4. Adutora por gravidade com trecho da tubulação acima da linha piezométrica
efetiva e plano de carga efetivo, porém abaixo da linha piezométrica absoluta
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
5. Adutora “corta” a LP Absoluta
Fonte: adaptado de SANTOS (2017) 
Fonte: modificado de DOS SANTOS (2016) 
L
D
Q
c
H 
87,4
85,1
85,1
641,10
Perda de Carga (m.c.a.)H
c
Q
D
L
Diâmetro da Adutora (m)
Comprimento da Adutora (m)
Vazão (m3/s)
Coeficiente de Rugosidade do Material da Adutora
5. DIMENSIONAMENTO DE ADUTORAS
Adutora por Gravidade em Conduto Forçado
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
EXERCÍCIO 2:
EXERCÍCIO 3: Uma adutora em tubos de fofo novo com 250 mm de diâmetro é
alimentado por um reservatório cujo nível d’água situa-se na cota 1920 m. Sabendo-se que a
descarga se faz livremente no ponto 1 onde a cota é 1720 m, determine a vazão escoada.
Fonte: GUEDES, 2018
EXERCÍCIO 4: Determine a cota da linha piezométrica no ponto E do esquema do
exercício anterior.
A CRISE É DA ÁGUA?
Atividade 2: Leitura e Discussão do texto
Disponível em: uol.com.br/ecoa/reportagens-especiais/dia-
mundial-da-agua/
Tomada D’água Intermediária
Fonte: Tribuna do Norte. 
disponível em http://www.tribunadonorte.com./noticia/abastecimento-de-agua-em-
caica-sera-retomado-na-proxima-segunda-feira/380293
Fonte: GUEDES, 2018
EXERCÍCIO 5: O esquema da figura ilustra dois reservatórios interligados por uma
adutora em tubos de fofo novo. Note que a 500 m a jusante do reservatório superior há
derivação para o abastecimento de um novo loteamento. Admitindo que a cota piezométrica
na derivação é 92 m e as demais informações da figura, determina a vazão derivada.
Aplicando Hazen-Williams:
- Trecho 2
mH 29092 
300
4,0130
641,10
0,2
87,4
85,1
2
85,1

Q
300
0028,020,8143
641,10
0,2
85,1
2 
Q
93,93
300641,10
0,2
85,1
2 
Q
14,23
30,3192
0,2
85,1
2Q
85,1
230,319228,46 Q
85,1
2
30,3192
28,46
Q
85,1
20145,0 Q
85,1
1
2 0145,0Q
54,0
2 0145,0Q
smQ /10,0 32 
EXERCÍCIO 6: O esquema representa 2 reservatórios, mantidos em níveis constantes e
interligados por trechos de condutos de L1=350 m e L2=240 m de comprimento e diâmetros
de 8” e 6”, respectivamente. Do ponto C sai um terceiro tubo munido de um registro.
Quando o registro é aberto de forma que a vazão na tubulação (2) é 10 L/s e ela fornece
água para a derivação juntamente com a rede, determine a vazão na tubulação (1) e faça o
traçado da linha piezométrica.
TRECHO 1 2
Comprimento (m) 350 240
Diâmetro (mm) 200 150
Material - c 90 90
Vazão (L/s) 10
Aplicando Hazen-Williams ao Trecho 2:
TRECHO 1 2
Comprimento (m) 350 240
Diâmetro (mm) 200 150
Material - c 90 90
Vazão (L/s) 10
Se R2 abastece, a Cota Piez. no Nó está 1,27 m abaixo do N.A. do R2.
Aplicando Hazen-Williams entre R1 e C:
Z A, ZB e ZC= Cotas dos níveis D’água em relação ao referencial
HJ
O Reservatório Superior é sempre 
abastecedor, mas o(s) 
intermediário(s) depende(m) da 
comparação da carga total no nó 
com a carga total dele(s).
Problema dos Três Reservatórios
O Reservatório B é Abastecido
 Situação 1: HJ > HB
 Situação 2: HJ < HB
O Reservatório B é Abastecedor
 Situação 3: HJ = HB
EXERCÍCIO 7: A Figura mostra o esquema de interligação de 3 reservatórios (mantidos
em níveis constantes) em tubos de fofo novo. A partir das características dos condutos
apresentadas na tabela a seguir, determine o diâmetro do trecho DC.
TRECHO AD DB DC
Comprimento (m) 600 450 450
Diâmetro (mm) 450 300
Vazão (L/s) 260
40,0 m
38,8 m
44,5 m
RB
RC
RA
Aplicando Hazen-Williams entre A e D:
DA
DA
DA
DA L
Q
H 


  87,4
85,1
85,1130
641,10

600
45,0
26,0
130
641,10
87,4
85,1
85,1
 DAH
...17,3 acmH DA  
...33,4117,35,44.. acmDPiezC 
Como C.Piez. D > C. Piez. B
Como C.Piez. D > C. Piez. C
RD
RD Rc



QA-D = QDB + QDC
RB
Aplicando Hazen-Williams :
450
3,0130
641,10
33,1
87,4
85,1
85,1
 BD
Q
2/3065,0 mQ BD 
260 = 65 + QDC
QDC = 195 L/s
Trecho D e B:
BDBD PiezCPiezCH ....  
...33,100,4033,41 acmH BD  
Trecho D e C:
...53,280,3833,41 acmH BD  
CDBD PiezCPiezCH ....  
Aplicando Hazen-Williams :
400
195,0
130
641,10
53,2
87,4
85,1
85,1

CD
mCD 40,0
Atividade 3: Leitura e Discussão do texto
Disponível em: 
https://ufmg.br/comunicacao/noticias/pesquisadores-da-ufmg-
alertam-para-efeitos-de-presenca-do-novo-coronavirus-no-esgoto
Parâmetros para o cálculo da adutora:
– Vazão de adução, Q
– Comprimento da adutora, L
– Desnível a ser vencido, Hg
– Material da adutora
Diâmetro da adutora por recalque  hidraulicamente indeterminado
Determinação do diâmetro  aspectos econômico-financeiros
5. DIMENSIONAMENTO DE ADUTORAS
Adutora por Recalque
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
Fonte: adaptado de DOS SANTOS (2016) 
ANÁLISE DE SISTEMAS DE RECALQUE
 Bombas são projetadas para trabalharem com vazões
e alturas manométricas previamente estabelecidas
 Ensaios demonstram que as bombas são capazes de
atender outros valores de vazões e alturas
manométricas, além dos pontos para as quais foram
projetadas
 Curvas Características das Bombas permitem
relacionar:
Fonte: SOARES, H. (2011)
PARÂMETROS PARA ESCOLHA DA BOMBA
- Vazão de Projeto (Q nominal)
- Altura Manométrica
- Rendimento
- Rotação: caracterizada pela velocidade que a máquina de
acionamento imprime a bomba
. Alta: 3.000 – 3.600 rpm
. Média: 1500 – 1.800 rpm
. Baixa: < 1.200 rpm
- Diâmetro do Rotor
- Altura de Sucção (Hs)SELEÇÃO DE BOMBAS
- Determina-se a Vazão de Projeto (Demanda e População)
- Determinam-se os Diâmetros dos Tubos
- Determina-se a Altura Geométrica
- Calcula-se a Altura Manométrica (Vazão, Diâmetro e Material)
 Com Hman. , Q e Rotação Gráfico de Campo
(Mosaico)
ESCOLHA DO MODELO
Diâmetro Boca de
Recalque
Família do Diâmetro
do Rotor
ESCOLHA DO TIPO
 Com Hman. e Q Diagrama em Colina
Curvas características de uma 
bomba centrífuga fornecida 
pelo fabricante
CURVA CARACTERÍSTICA 
DO SISTEMA ELEVATÓRIO
Fonte: SOARES, H. (2011)
Fonte: SOARES, H. (2011)
CURVA CARACTERÍSTICA 
DO SISTEMA ELEVATÓRIO
TUBULAÇÕES DA ELEVATÓRIA
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TUBULAÇÃO DE SUCÇÃO
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
EXERCÍCIO 8: As informações de estação elevatória, adutora de água bruta e reservatório são 
apresentadas na Figura1 e a seguir.
- Altura d’água no reservatório: 4 m - Coluna Seca: 5m - Tubos de fofo novo: c=130
Considerando que se deseja recalcar vazão de 6,4 L/s e desprezando as perdas de carga 
localizadas, pede-se:
a) os diâmetros das tubulações de sucção e recalque (KB=1,30)
b) a bomba mais indicada a partir das curvas obtidas de catálogo de fabricante (no formulário), 
especificando o diâmetro do rotor e o rendimento.
c) A vazão atendida atualmente com o funcionamento da bomba especificada.
d) A potência da bomba para recalcar a referida vazão
a)
b)
c)
d) 




75
. .MAN
HQ
Pot
56.075
430068,01000
.


Pot
96,6.Pot
Pot.M=7 x 1,2=8,4 cv
Fonte: GUEDES (2018)
Pot.M=10 cv
Fonte: GUEDES (2018)
6. FATORES A CONSIDERAR NA ESCOLHA DO TRAÇADO
Fonte: DOS SANTOS (2017) 
Análises a serem consideradas para a
escolha de materiais:
- Qualidade de água
- Tipo de Juntas
- Número de Juntas
- Pressão da água
- Resistência Mecânica
- Resistência à Corrosão
- Mão-de-Obra requeridas
- Economia
7. MATERIAIS DAS ADUTORAS
PRINCIPAIS MATERIAIS DAS TUBULAÇÕES
Tubos metálicos
– Aço
– Ferro fundido dúctil
– Ferro fundido cinzento (não está sendo 
fabricado no Brasil)
Tubos não metálicos
– Materiais plásticos (PVC, poliéster 
reforçado com fibra de vidro)
– Concreto protendido
– Cimento amianto (não está sendo 
fabricado no Brasil)
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TUBULAÇÃO DE AÇO
Vantagens
– Alta resistência às pressões 
internas e externas
– Não apresenta vazamentos
– Baixa fragilidade
– Disponíveis para vários 
diâmetros e tipos de juntas
Desvantagens
– Pouca resistência à corrosão 
externa
– Precauções para transporte e 
armazenamento 
– Cuidados com a dilatação 
térmica
– Dimensionamento das paredes 
dos tubo quanto ao colapso
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
– Flangeada
TUBULAÇÃO DE AÇO
Tipos de juntas
– Soldada
– Elástica
(1) Junta soldada nas extremidades 
(2) Junta soldada nas extremidades com anel 
(3) Junta com solda dupla nas extremidades
(4) Junta com solda tipo copo 
(5) Junta com solda nas duas extremidades 
Junta soldada Junta elástica
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TUBULAÇÃO DE FERRO FUNDIDO
Tipos de tubos
– Dúctil 
– Tipo cinzento  não é mais fabricado
Tipos de tubos
– Diâmetros: 50 a 1.200 mm
– Comprimento: 3, 6 e 7 m
– Classes: K-9, K-7 e 1 MPa
– Tipos de juntas:
 Chumbo
 Elástica
 Elástica travada
 Mecânica
 Flanges
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TUBULAÇÃO DE FERRO FUNDIDO
Detalhes das juntas de tubulações de ferro fundido dúctil
Junta elástica
Junta elástica travada
Junta mecânica Junta de flange
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
Fonte: SANTOS (2017) 
7. MATERIAIS DAS ADUTORAS
Válvula borboleta
Válvula de gaveta
7. ÓRGÃOS ACESSÓRIOS
Fonte: modificado de DOS ANTOS (2016) 
VÁLVULA DE RETENÇÃO
Válvula de retenção tipo 
portinhola dupla
Válvula de retenção tipo 
portinhola única
Válvula de retenção de fechamento rápido
VÁLVULA DE PÉ
Localização da válvula de pé na 
tubulação de sucção
Válvula de pé com crivo
VENTOSA
VÁLVULA DE DESCARGA
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
8. DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO OBRAS ESPECIAIS
ANCORAGEM DE ADUTORAS EM DECLIVE
Ancoragem da tubulação
Declividade  20% - tubulação área;
Declividade  25% - tubulação enterrada
Força axial em tubulações com declividade
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
ANCORAGEM DE ADUTORAS EM DECLIVE
Assentamento de tubulação enterrada com ancoragem por trecho travado
Assentamento de tubulação aérea: ancoragem tubo por tubo
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
EXEMPLOS DE TRAVESSIA AÉREA 
EM CURSOS D’ÁGUA
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TRAVESSIA AÉREA
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
TRAVESSIA DE UMA ADUTORA SOB UMA 
ESTRADA DE FERRO
Fonte: ALÉM SOBRINHO & CONTRERA (2016)
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
Fonte: DOS SANTOS (2016) 
EXERCÍCIO 1c: O esquema apresentado na figura a seguir ilustra dois reservatórios que
são interligados por adutora de ferro fundido novo de 600 mm de diâmetro. Admitindo que a
adutora de 1300 m de comprimento transporta vazão de 250 L/s, determine a diferença de
nível entre os dois reservatórios.
EXERCÍCIO 2c: Após certo período de tempo você foi chamado para prestar consultoria a
empresa que opera o sistema de adutoras do exercício anterior pois foi constatada redução
na vazão afluente ao reservatório 2, que passou a ser de 180 L/s. Admitindo que em função
das investigações realizadas você constatou que a redução da vazão foi provocada por
obstrução na tubulação, determine a perda de carga que ela provocou .
Fonte: GUEDES, 2018
EXERCÍCIO 3c: Admitindo que o nível do Reservatório R1 é mantido na cota 100 m e que
nos trabalhos de campo você constatou que a obstrução se localiza a 500 m do reservatório
superior, faça o traçado da linha piezométrica e indique as cotas.
EXERCÍCIO 4c: No exercício anterior, quando o registro na rede é aberto
de tal forma que só o reservatório R1 abastece a rede, mas a vazão na
tubulação 2 é 10 L/s, trace a linha piezométrica e determine a vazão que
escoa pelo contudo 1.
EXERCÍCIO 5c: Nos exercícios 2 e 3, faça o traçado da linha piezométrica
e determine a vazão na tubulação (1) quando não há escoamento no
trecho entre o Reservatório R2 e a derivação para a rede.
EXERCÍCIO 6c: No esquema da Figura, a bomba (instalada no Ponto A) fornece energia
para que certa vazão contribua para o funcionamento do sistema de abastecimento.
Considerando que no Ponto 3 o escoamento ocorre para a atmosfera e as informações da
figura, determine qual vazão deve ser fornecida pela bomba para que a vazão transportada
pela tubulação 3 seja 1.200 L/s. Considere os valores de coeficiente de rugosidade dos
materiais indicados em cada trecho e despreze as perdas de carga localizadas.
Fonte: adaptado de Duarte, S. N. (1996)
O.P.P.
- DOS SANTOS, C. E. D. “Sistemas de Abastecimento de Água – Aula
4”. Notas de Aula – Saneamento Ambiental. Araraquara: Faculdades
Integradas de Araraquara, 2016.
REFERÊNCIA
- ALÉM SOBRINHO, P; CONTRERA, R. C. “Estações Elevatórias”.
Apresentação da disciplina Saneamento II. São Paulo: Escola
Politécnica da Universidade de São Paulo, 2016
- GUEDES, H. A. S. “Estações Elevatórias”. Pelotas: Universidade
Federal de Pelotas, 2016. Acesso em 01/04/2020
Disponível em: https://wp.ufpel.edu.br/hugoguedes/files/2018/09/Aula-4-
Esta%C3%A7%C3%B5es-Elevat%C3%B3rias.pdf
https://wp.ufpel.edu.br/hugoguedes/files/2018/09/Aula-4-Esta%C3%A7%C3%B5es-Elevat%C3%B3rias.pdf
# FIQUEEMCASA
OBRIGADO E ÓTIMO FINAL DE SEMANA !!!!!!!!!!