4 Dimensionamento de Condutas Adutoras, Capacidade de Reservatorios

Contedo

Docente Tericas: Maria Manuela Oliveira

0. Introduo 1. Sistemas de abastecimento de gua 1.1 Conceitos gerais. Principais componentes 1.2 Estaes elevatrias 1.3 Choque hidrulico 2. Sistemas de drenagem de guas residuais 2.1 Conceitos gerais. Principais componentes 2.2 Estaes elevatrias 2.3 rgos especiais 3. Sistemas de drenagem de guas pluviais 3.1 Conceitos gerais. Principais componentes 3.2 rgos especiais 3.2. Solues tcnicas no correntes 4. Conceitos bsicos de qualidade da gua, de tratamento de gua para abastecimento pblico e de tratamento de guas residuais.

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Docente Tericas: Maria Manuela Oliveira 2

1. Sistemas de abastecimento de gua


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Condutas adutoras

Adutoras Gravticas Adutoras Elevatrias Adutoras Mistas

Aduo por gravidade Depende das condies topogrficas

Aduo com recurso bombagem

DIMENSIONAMENTO HIDRULICO DE ADUTORAS



Dimensionamento Hidrulico de Adutoras:

Soluo de conduta mais econmica: Estudo econmico da conduta

Seco mais econmica

Caudal de Dimensionamento

NP 837: Volume dirio de gua a transportar na conduta deve ser tal que, conjuntamente com o da gua armazenada, permita fazer face ao consumo crtico no horizonte de projeto

Dimetro (s) que minimizam o

Custo global

Custos de investimento + Custos de explorao


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Caudais de dimensionamento Qdim: Qdim

Qph Caudal de ponta horrio

Qdma Caudal dirio mdio anual

Dispensando rgos de reserva Regularizao de caudais afluentes e distribudos, atravs de reservatrios

Qdim: Kt x Kp x fm x Qdma

Ms de maior consumo

Kt: fator de durao de transporte Kp: fator de reduo de perdas (usual 1.10) Fm : fator de ponta mensal (1.3) Qdma: Caudal dirio mdio anual


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Caudais de dimensionamento Qdim:

Kt: fator de durao de transporte

24 horas dirias para a condutas gravticas; 16 a 20 horas dirias para as condutas elevatrias.

A norma NP 837 preconiza 16h ( 2 turnos de 8h) - numa poca que exigia operadores quase permanentes. Atualmente, com a tendncia para a automao da estaes elevatrias, o mximo de 20 horas justifica-se se pretende reserva de gua como margem de

A escolha do perodo de aduo deve tambm ter em conta uma anlise econmica ( custo de investimento; custo de explorao).


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Velocidades de escoamento:

Velocidade de escoamento em troos sob presso:

Velocidade mxima visa limitar:

Sobrepresses provocadas pelo regime varivel Perdas de carga excessivas

Velocidade mnima visa assegurar:

Qualidade de gua nas condutas Autolimpeza e deposio de slidos suspensos


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Determinao das Presses de servio nas tubagens:

Altura Piezomtrica Esttica

Conduta adutora gravtica

Altura Piezomtrica Dinmica

Conduta adutora elevatria

Presses nas condutas: Suportveis pelas condutas e respetivos acessrios: Preferencialmente inferiores a 100 mca;


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Determinao da seco mais econmica:

Conduta Adutora Gravtica

A determinao da seco mais econmica tem em vista o aproveitamento mximo da carga disponvel, condicionado aos dimetros comerciais existentes. Sendo que a Soluo a adotar o menor dimetro capaz de assegurar o transporte em condies tcnicas adequadas.


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Metodologia: 1. Conhecer o caudal necessrio:

2. Selecionar o material /PN conduta:

Qdim= Kt x Kp x fm x Qdma

Menores dimetros: D< 400 mm PVC rgido, PEAD, FFd ( presses mais elevadas)

FFd, PEAD, PRFV (tubo em polister reforado com fibra de vidro)

FFd, Ao, Beto pr-esforado

Presses muito elevadas: FFd e o Ao

Kt Fator de durao de transporte Kp Fator de perdas na aduo (usual 1.10) fM Fator de ponta mensal (1.3) Qmda Caudal mdio dirio anual


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Metodologia: 3. Definir o dimetro comercial:

4. Verificar as condies de velocidade e de presso:

Velocidade:

Pr-dimensionamento:

Q= V x S Equao da Continuidade


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Metodologia: 4. Verificar as condies de velocidade e de presso:

Presso:

Perda de Carga unitria

Perda de Carga total

l, comprimento total da conduta

Verificar a linha piezomtrica:

Verificar a presso mxima hidrosttica presso nominal tubo/material

Analisar possveis efeitos de choque hidrulico

Barr: = -2 log 10 ( + )


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Solues para evitar a ocorrncia de depresses:

Situao indesejvel na condio de mximo transporte Soluo: a) Colocao de um reservatrio intermdio de nvel constante

b) Aumentar o dimetro + perda de carga (localizada com vlvula

parcialmente aberta)

c) Colocao de cmara de perda de carga

d) Aumentar a cota do reservatrio de montante

e) Implantao mais profunda da conduta.

a)

b)



Condies traado em planta e em perfil longitudinal:

Deve ser o que conduz a maior economia de custos em termos da soluo global da soluo, ( custos de execuo e explorao). Vantagens de implementao das condutas ao longo de caminhos pblicos: ( reduz valor em indemnizaes, evita o atravessamento de terrenos particulares, facilita a execuo e manuteno da obra, reduo da transposio de obstculos, uma vez que pode ser construda pela obra de arte construda para a estrada. Recobrimento mnimo no assentamento de tubagens. Inclinaes Mnimas nos troos ascendentes (3 0/00) e descendentes (5

0/00 ). Profundidade mnima de assentamento das tubagens (1 m). Optar por um perfil longitudinal o mais retilneo possvel. Em inclinaes superiores a 20% prever na amarrao das tubagens a macios de ancoragem/ amarrao..

A linha piezomtrica deve manter-se acima da conduta ao longo do seu traado, de forma a evitar depresses: (presso mnima recomendvel: 5 a 10 mca, situaes excecionais: 3 mca) .


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Inclinaes Mnimas nos troos ascendentes (3 0/00) e descendentes (5

0/00 ).




Em inclinaes superiores a 20% prever na amarrao das tubagens a macios de ancoragem/ amarrao.

Amarrao tubo a tubo Amarrao de conduta com juntas travadas

HUAM - Ano Lectivo 2013/2014 Jos Tentgal Valente / Manuel Pacheco Figueiredo



Dimensionamento hidrulico de conduta adutora elevatria: Consideraes a ter em conta para o dimensionamento: 1. Determinao do caudal de elevao ou bombagem; 2. Seleo do material da conduta e determinao do dimetro econmico da conduta; 3. Escolha dos grupos elevatrios; 4. Verificao das presses ao longo da conduta, bem como das variaes de presso induzidas pelo

choque hidrulico.



Dimensionamento hidrulico de conduta adutora elevatria: Os custos globais: 1. Custos de investimento : Custos imediatos e que se considera que sero suportados no ano 0 (ano em

que a instalao entra em servio); 2. Custos de explorao: Custos a suportar ao longo do perodo de vida til da co sistema.



Dimensionamento hidrulico de conduta adutora elevatria: Custos de investimento: 1. Custos de Projeto e fiscalizao:

Realizao de estudos e projetos ; Fiscalizao da execuo das obras;

2. Custos de instalao: i. Tubagem:

Aquisio de terrenos; Movimentos de terra e levantamento e reposio de pavimento; Fornecimento, instalao e montagem (incluindo acessrios); Macios de amarrao e ancoragens;

ii. Estaes elevatrias: Construo Civil: (incluindo materiais e instalao) Equipamento Eletromecnico ( material e instalao ).

3. rgos acessrios: Dispositivos redutores de presso, vlvulas, descargas de fundo, ventosas, equipamentos para proteo do choque hidrulico.

4. Reservatrios



Dimensionamento hidrulico de conduta adutora elevatria: Custos de explorao e Manuteno: 1. Custos de energia consumida na elevao de gua

2. Custos de encargos com pessoal

3. Custos de manuteno de equipamento e edifcios

4. Custos de substituio de equipamentos

De uma forma geral, nas condutas elevatrias de dimetros semelhantes as despesas de manuteno e conservao dos equipamentos so mais ou menos idnticas. No caso das estaes elevatrias , e taxas de potncia, so em geral semelhantes para dimetros prximos



Dimensionamento hidrulico de conduta adutora elevatria: O estudo econmico de condutas elevatrias baseia-se na considerao dos custos relativos s condutas e nos custos relativos s despesas com energia consumida na elevao de gua. O dimetro econmico aquele a que corresponde o custo global mnimo.



Dimensionamento hidrulico de conduta adutora elevatria: O modo mais eficaz de determinar o dimetro econmico de uma adutora consiste na considerao de vrios dimetros industriais, efetuando a respetiva avaliao de custos de investimento e custos de explorao, adotando para dimetro o que conduzir ao menor custo global.


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Dimensionamento hidrulico de conduta adutora elevatria:

Dados: Caudal a elevar Traado da conduta/ perfil Desnvel a vencer.

Metodologia:

in Hidrulica Urbana 2012/2013, Ana Cludia David


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Estimativa de custo de instalao:

in Hidrulica Urbana 2012/2013, Ana Cludia David

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