Reservatórios de Distribuição de Água

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Disciplina: Saneamento 
Prof. Carlos Eduardo F Mello 
e-mail: cefmello@gmail.com 
Reservatórios de Distribuição 
de Água 
Foto: Reservatórios elevados. 
Fonte: http://www.rotesmaengenharia.com.br/index.php?link=pagina&label=Abastecimento%20de%20%E1gua%20tratada&id_servico=18 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO 
 
DECIV – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
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Definição 
Reservatório de distribuição é o elemento do sistema 
de abastecimento de água destinado a regularizar as 
variações entre as vazões de adução e distribuição e 
condicionar as pressões na rede de distribuição 
(NBR 12217). 
Finalidades 
Reserva de equilíbrio 
 reservar água para atender o sistema nos períodos 
em que as vazões de adução (suprimento ao 
reservatório) são inferiores às vazões de consumo. 
 
Finalidades 
Regularizar pressões 
A localização dos reservatórios de distribuição pode 
influir nas condições de pressão da rede, 
principalmente, reduzindo as variações de pressões. 
 
Finalidades 
Reserva de emergência 
 
Reservar água para atender o sistemas nos períodos 
de interrupção das vazões de adução 
 
 
Reservar água para atender o combate a incêndios 
 
 
Tipos de reservatórios 
Os reservatórios são classificados quanto a: 
 
 posição em relação ao terreno 
 
 posição em relação à rede 
 
 forma 
 
 aos materiais de construção 
Posição dos reservatórios em relação ao 
terreno 
≥ 1/3 
Posição dos reservatórios em relação ao 
terreno 
Figura 5 - Reservatório enterrado. Figura 4 - Reservatório elevado. 
Fonte: 
Figura 6 - Reservatório elevado 
(stand-pipe) na UFOP. 
Fonte: Autor. 
Posição dos reservatórios em relação ao 
terreno 
Figura 8 - Reservatório apoiado na 
UFOP. 
Fonte: Autor. 
Figura 7 - Reservatório semi-
enterrado. 
Fonte: Sabesp Monte Alto – SP (2008). 
Tipos de reservatórios 
Localização do reservatório no sistema: 
 
Os reservatórios devem ser localizados de modo a 
abastecer as redes de distribuição com os seguintes 
limites de pressão: 
 
a) Pressão estática máxima: 500 kPa (50 mH2O) 
b) Pressão dinâmica mínima: 100 kPa (10 mH2O) 
Tipos de reservatórios 
Localização do reservatório no sistema: 
 
Classificação: 
 
 reservatório de montante 
 
 reservatório de jusante 
 
 reservatório intermediário 
Tipos de reservatórios 
Reservatório de montante: 
 
É aquele que sempre fornece água à rede ou é aquele 
em que toda a água que abastece a rede de 
distribuição passa por ele. 
Reservatório de montante 
Reservatório de montante 
Reservatório de montante 
Tipos de reservatórios 
Reservatório de jusante: 
 
É aquele que pode fornecer ou receber água da rede 
de distribuição. Fornece água à rede de distribuição 
nos períodos em que o consumo é menor que a 
adução. (reservatório de sobras) 
Reservatório de jusante 
Reservatório de jusante 
Tipos de reservatórios 
Reservatório de posição intermediária: 
 
É aquele intercalado no sistema de adução e tem a 
função de servir de volante de regularização das 
transições entre bombeamento e/ou adução por 
gravidade. 
Reservatório de posição intermediária 
Tipos de reservatórios 
Forma: 
 
 Não existe restrições quanto a forma e podem ser: 
 - circular 
 - retangular 
 - hexagonais 
 - octogonais 
 - outras 
 
OBS: o importante é que a forma proporcione a máxima 
economia global em fundação, estrutura, utilização de área 
disponível, equipamentos de operação e interligação das 
unidades (NBR 12217) 
Tipos de reservatórios 
Forma: 
Critério econômico 
 
 
D 
H 
D = H 
Tipos de reservatórios 
Os reservatórios podem ser construídos de: 
 
 Concreto armado 
 Aço 
 Poliéster armado com fibras de vidro 
 outros materiais (alvenaria, etc) 
Capacidade dos reservatórios 
A capacidade do reservatório considera: 
 
 volume para atender às variações de consumo de 
água (volume útil) 
 
 volume para combate a incêndio 
 
 volume para emergências 
Capacidade dos reservatórios 
Cálculo do volume útil: 
 
 Quando se dispõe de curva de consumo 
 - Adução contínua 
 - adução intermitente 
 
NBR 12217 
 O volume necessário para atender ás variações de consumo dever ser 
avaliado a partir de dados de consumo diário e do regime previsto de 
alimentação do reservatório, aplicando-se o fator 1,2 ao volume assim 
calculado, para levar em conta incertezas dos dados utilizados. 
 
 Os dados de consumo diário podem se referir à comunidade em estudo ou à 
comunidade com características semelhantes de desenvolvimento sócio-
econômico, hábitos e clima. 
Capacidade dos reservatórios 
Cálculo do volumeútil: 
 
 
 Quando não se dispõe da curva de consumo 
 
NBR 12217 
 
 Inexistindo dados confiáveis para a avaliação do volume útil, deve-se 
proceder a estudo técnico-econômico específico que justifique o valor 
adotado. 
 
 
 
Capacidade dos reservatórios 
Curva de consumo (adução contínua) 
 
 A vazão é constante durante 24 h 
 
 Considera o dia de maior consumo 
 
 Cada dia corresponde a uma curva de consumo 
 
 A reta de adução com vazão constante representa 
a vazão média de consumo no dia mais 
desfavorável 
 
Capacidade dos reservatórios 
Curva de consumo (adução contínua) 
 
 
V = ∫t1
t2Qdt – Q(t2-t1)
 
 
v = volume de reservação 
Q = vazão consumida 
Q = vazão média do dia 
t1 – instante em que o consumo é maior 
Que a vazão fornecida 
t2= instante em que o consumo é menor 
que a vazão fornecida 
Método gráfico Equação 
Capacidade dos reservatórios 
Curva de consumo (adução contínua) 
 
 
Capacidade dos reservatórios 
Exercício 
O medidor de vazão instalado na saída do reservatório de distribuição 
de água de uma cidade, registrou as vazões (Tabela 1) durante um 
período de 24 h sucessivas. A população desta cidade é da ordem de 
13.000 hab, consumo per capita de 150 L/hab.dia e coeficientes k1 = 1,2 
e k2 = 1,5. 
Curva de consumo (adução contínua) 
 
Capacidade dos reservatórios 
Exercício 
A) Determine a vazão média 
B) Elaborar a tabela do volume diferenciais considerando a vazão de 
alimentação, a vazão de distribuição e determinar o volume útil. 
C) Elaborar o gráfico da curva de demanda e determinar o volume útil 
do reservatório 
D) Elaborar o gráfico da curva dos volumes acumulados e determinar 
o volume útil 
 
Curva de consumo (adução contínua) 
 
Capacidade dos reservatórios 
Tabela 1 – Vazões horárias medidas na saída do reservatório de distribuição 
Capacidade dos reservatórios 
Curva de consumo (adução contínua) 
 
Capacidade dos reservatórios 
Curva de consumo (adução contínua) 
 
Capacidade dos reservatórios 
Curva de consumo (adução intermitente) 
 
 Considera o dia de maior consumo 
 
 Cada dia corresponde a uma curva de consumo 
 
 A reta corresponde a vazão de adução para um 
intervalo de tempo de funcionamento de t horas 
 
Capacidade dos reservatórios 
Curva de consumo (adução intermitente) 
 
Capacidade dos reservatórios 
Curva de consumo (adução intermitente) 
 
Capacidade dos reservatórios 
Curva de consumo (adução intermitente) 
 
VU1 
VU2 
VU3 
Capacidade dos reservatórios 
Curva de consumo (adução intermitente) 
 
Capacidade dos reservatórios 
Método para quando não se dispõe de curva de 
consumo 
 
 É feita uma hipótese de variação da curva de 
consumo 
 - Curva senoidal de consumo 
 - Dados de cidade com características semelhantes 
Capacidade dos reservatórios 
Método para quando não se dispõe de curva de 
consumo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculo do volume: 
 
 
 
Capacidade dos reservatórios 
Método para quando não se dispõe de curva de 
consumo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Capacidade dos reservatórios 
Volume para combate a incêndio: 
 
 Nos Estados Unidos 31,4 l/s 
 
 Na Espanha: 
 120 m3 para populações menores que 5.000 
 240 m3 para as demais populações 
 
 No Brasil: 
 Cidades de médios e pequenos portes, não se 
destina volume de reservação 
 Em áreas de grandes riscos deve ser prevista 
Capacidade dos reservatórios 
Volume para emergência: 
 
 Paralisações no sistema de: 
 - captação 
 - estação elevatória 
 - tratamento 
 - acidentes de curta duração 
 
 Não tem uma fórmula 
 
 Depende da vulnerabilidade do sistema 
 - o projetista deve estabelecer 
 
Capacidade dos reservatórios 
Volume total 
 
Volume total = volume útil + volume para combate 
a incêndios + volume para emergência 
 
 
Tubulações e órgãos acessórios 
 Tubulação de entrada 
 
 Tubulação de saída 
 
 Descarga de fundo 
 
 Extravasor 
 
 Ventilação 
 
Tubulações e órgãos acessórios 
Tubulação de entrada 
 
 Nas adutoras de recalque a tubulação de entrada 
do reservatório efetua-se como descarga livre 
acima do nível d’água máximo de operação 
 
 O dimensionamento; Uentrada ≤ 2Uadutora 
 
 Reservatório de montante: QDMC = k1.P.q 
 
 Reservatório elevado: QHMC =k2. QDMC 
 
 
 
 
Tubulações e órgãos acessórios 
Tubulação de entrada 
 
 Reservatório de montante com entrada afogada, 
deve-se instalar dispositivo para evitar o retorno 
da água 
 
 Utilização de sensores de nível em reservatórios 
conectados aos conjuntos elevatórios 
 
 Reservatório alimentado por gravidade, prever 
dispositivos para evitar a perda de água pelo 
extravasor 
 
 
 
 
Tubulações e órgãos acessórios 
Tubulação de saída 
 
 Dimensionada para QHMC =k2. QDMC e Usaída < 
1,5Urede na rede distribuição imediatamente a jusante. 
 
 Reservatório de jusante: mesma tubulação de entrada e 
saída, a vazão transportada é: 
• QDMC durante a alimentação 
• QHMC – QDMC durante o abastecimento da rede 
 
 
 
 
 
 
Tubulações e órgãos acessórios 
Tubulação de saída 
 
 Dimensionamento: Período que o reservatório está 
sendo alimentado, para k2 < 2 
 
 
Nas tubulações de entrada e saída, o controle da afluência 
ou efluência deverá ser por válvula ou equipamento 
similar localizado na parte externa ao reservatório 
 
 
 
 
 
Tubulações e órgãos acessórios 
Tubulação de saída 
Poço de rebaixo 
Tubulações e órgãos acessórios 
Descarga de fundo 
 
 Inferior à cota da tubulação de saída 
 
 Diâmetro mínimo de 150 mm 
 
 Dimensionamento em função do tempo de 
esgotamento (3 a 6 horas) 
 
Tubulações e órgãos acessórios 
Descarga de fundo 
Tubulações e órgãos acessórios 
Extravasor 
 
 Limita o nível máximo de água no reservatório 
 
 Recomenda-se uma distância mínima de 0,30m 
entre o nível máximo e a cobertura 
 
 Funciona a descarga livre 
 
 Dimensionado para vazão máxima afluente 
Tubulações e órgãos acessórios 
Extravasor 
Espessura inferior ao seu diâmetro 
h < De/5 
h > De/5 
h ou D se tornam 
elevado, adotar a calha 
coletora 
Tubulações e órgãos acessórios 
Extravasor 
Tubulações e órgãos acessórios 
Ventilação 
 
 Variação do nível de água no reservatório pode 
suscitar esforços na cobertura, devido a variação 
da pressão interna 
 
 Ventilação protegida com telas e protegida para 
evitar a entrada de água de chuva e poeira 
 
 Vazão de ar de dimensionamento = vazão de 
distribuição no dia e hora de maior consumo 
 
 Área baseada na velocidade de 15 m/s 
 
Tubulações e órgãos acessórios 
Ventilação 
 
Tubulações e órgãos acessórios 
Projeto de reservatório 
 
Tubulações e órgãos acessórios 
Projeto de reservatório 
 
Capacidade dos reservatórios 
Exercícios 
 
Dimensionar um reservatório de distribuição para atender uma 
população de 50.000 habitantes, cujo consumo per capita é de 200 
L/hab. dia e coeficientes do dia e hora de maior consumo iguais a 1,2 
e 1,5, respectivamente, supondo que este seja do tipo apoiado, 
abastecido por uma adutora de recalque. 
 
 
 
Capacidade dos reservatórios 
Exercícios 
 
Dimensionar os reservatórios enterrado e elevado pertencentes a um 
centro de reservação da figura abaixo. 
 
 
 
Capacidade dos reservatórios 
Exercícios 
 
Dimensionar os reservatórios enterrado e elevado pertencentes a um 
centro de reservação da figura abaixo. 
 
 
 
Capacidade dos reservatórios 
Exercícios 
 
Dados: 
- Zona baixa a ser atendida pelo reservatório enterrado, com uma 
população de 30.000 habitantes e a zona alta a ser atendida pelo 
reservatório elevado (torre) com 12.000 habitantes. 
 
-Consumo per capita de água: 250l/hab.dia 
 
-Coeficiente do dia de maior consumo: K1 = 1,2 
 
 
Capacidade dos reservatórios 
Exercícios 
 
Dados: 
-O terrenodo centro de reservação é plano, na cota 100,00 m 
 
-Estudadas as necessidades de pressão nas redes da zona alta e baixa, 
conclui-se que o reservatório enterrado deverá ter o NAmax. Na cota 
101,00m e NA min. Na cota 97,00 m e a torre o NAmax. Na cota 
119,00m e o NAmín. Na cota 115,50 m; 
 
-O volume de reservação a ser adotado deve ter 1/3 do volume 
consumido no dia de maior consumo 
 
-Adotar a capacidade máxima para o reservatório elevado 500 m3, 
devido ao maior custo. 
 
-Os reservatórios deverão ser circulares 
 
- construir dois reservatórios enterrados 
 
Capacidade dos reservatórios 
NBR 12217 
 
 O volume útil correspondente a uma zona de pressão pode 
estar total ou parcialmente incluído em reservatório de outra 
zona quando esta solução for a mais econômica para o sistema 
de distribuição. 
 
 O restante do volume útil necessário à zona de pressão 
abastecida pelo reservatório elevado pode estar incluído no 
volume útil do reservatório principal da zona de pressão 
imediatamente inferior