Anteprojeto do Sistema Adutor Arneiroz - Tauá

APRESENTAÇÃO

O presente Anteprojeto – Sistema Adutor Arneiroz - Tauá se constitui em parte

integrante dos serviços do Edital de licitação nº 12.462, de 04 de Agosto de 2011.

O presente Estudo foi dividido em 02 capítulos, como se segue:

• O Capítulo 01 apresenta a concepção geral do projeto;

• O Capítulo 02 faz uma descrição das unidades previstas para o Sistema

Adutor proposto.

1

1. CONCEPÇÃO GERAL DO PROJETO

1.1. Considerações Gerais

As crescentes demandas de água de qualidade para o abastecimento das

populações urbanas e rurais em conjunto com a limitação qualitativa e quantitativa dos

recursos hídricos exigem um planejamento bem elaborado pelos órgãos

governamentais, visando adotar sistemas de abastecimento de água para toda

população.

Com o crescimento da população, principalmente nas grandes cidades que

também abrigam as migrações do interior do Estado, se torna cada vez mais difícil o

abastecimento de água para atender a demanda continuamente crescente. Essa

dificuldade atinge o município de Tauá, tanto pela crescente demanda como pela

escassez de água característica do Estado do Ceará.

A fim de dar segurança ao sistema de abastecimento de Tauá, a COGERH está

lançando esse documento para contratação de empresa para realização das obras de

Construção da Adutora para Abastecimento do Município de Tauá.

O sistema atual de abastecimento de Tauá é composto por uma adutora,

derivada do açude Trici, com 300 mm de diâmetro e 21 km de extensão. Este sistema

já vem apresentando sinais de insegurança hídrica, encontrando-se bastante defasado

quanto ao balanço oferta x demanda, pois o açude Trici, com capacidade de

acumulação de 16.500.000 m3, não regulariza uma vazão compatível com o porte de

demanda do município de Tauá. O novo sistema projetado terá como fonte hídrica o

açude Arneiroz II, com capacidade de acumulação de 197.060.000 m3, e deverá

garantir o abastecimento de Tauá, levando em conta o crescimento da demanda, para

os próximos 30 anos.

1.2. Localização e Acesso

O acesso à sede do município Tauá, a partir de Fortaleza, é feito pela rodovia

BR-020, perfazendo um total de 337,0 km. A Figura 1 a seguir apresenta a localização

do município de Tauá em relação ao Estado do Ceará.

2

Figura 1. Localização de Tauá em Relação ao Estado do Ceará

3

A Figura 2 apresenta o alinhamento em planta e em perfil do sistema adutor

proposto. Deve-se ressaltar que as informações topográficas utilizadas neste

anteprojeto são provenientes de Modelos Digitais de Elevação (MDE) disponibilizados

pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) em seu sítio eletrônico

(http:/WWW.dsr.inpe.br/topodata/acesso.php).

4

Figura 2. Alinhamento em Planta e Perfil do Sistema Adutor Proposto.

EM ANEXO: PLANTA_Adut_Arneiroz-Taua+Perfil.pdf

5

1.3. Capacidade do Manancial Atual

O manancial hídrico que alimenta o sistema de abastecimento da cidade de

Tauá é o açude Trici, que está situado no mesmo município. Esta barragem barra o

Riacho Trici. Com capacidade de acumulação de 16.500.000 m3, este reservatório

apresenta sérios sinais de insegurança hídrica.

De acordo com os dados de monitoramento da COGERH apresentados no

gráfico a seguir, em 25/07/2013, o volume acumulado no Trici era de apenas de

990.000 m3, o que representa 5,09% da capacidade do reservatório. Neste ritmo de

decremento, o volume restante no reservatório, nos próximos 60 dias alcançará os

valores mínimos operacionais críticos.

5.00

5.20

5.40

5.60

5.80

6.00

6.20

01/07/2013 06/07/2013 11/07/2013 16/07/2013 21/07/2013

Volume (%)

V o l u m e d o R e s e r v a t ó r i o T R I C I d e 0 1 / 0 7 / 2 0 1 3 a 2 5 / 0 7 / 2 0 1 3

Figura 3. Dados de monitoramento do Reservatório Jatoba.

1.4. Manancial Proposto

Visando dar segurança ao sistema de abastecimento de água de Tauá, a

SRH/COGERH se dispõe a implantar um novo sistema adutor, tendo como manancial o

açude Arneiroz II. Este reservatório, com capacidade de acumulação de 71.829.000

m3, localiza-se no município de Senador Pompeu a aproximadamente 32 km de Tauá.

Suas principais características são resumidas no Quadro 1, apresentado a seguir.

6

Tabela 1. Ficha Técnica do Açude Arneiroz II.

LOCALIZAÇÃO Município: Arneiroz

Coordenada E: 365,223

Coordenada N: 9,307,088

Bacia: Alto Jaguaribe

Rio/Riacho Barrado: Rio Jaguaribe

BARRAGEMTipo: Terra/Enrocamento Capacidade (m³): 197.060.000Bacia Hidrográfica(Km²): 5.407,090Bacia Hidráulica(ha): 20.338Vazão Regularizada(m³/s): 1,570Extensão pelo Coroamento(m): 1.401Largura do Coroamento(m): 7,00Cota do Coroamento(m): 374,40Altura Máxima(m): 34,20SANGRADOUROTipo: Cordão de FixaçãoLargura(m): 300Lâmina Máxima(m): 2,20Cota da Soleira(m): 368,0TOMADA D'ÁGUATipo: Torre sem ligação com as margensDiâmetro(mm): 800Comprimento(m): 114,00

7

2. CONCEPÇÃO DO SISTEMA PROPOSTO

2.1. Projeção Populacional

2.1.1. Metodologias

O cálculo da projeção populacional é considerado uma tarefa difícil, uma vez

que depende de uma série de fatores sócio-econômicos de complexa avaliação,

submetendo-se a dinâmicas próprias da atividade antrópica que nem sempre podem

ser enquadradas em simples esquemas teóricos.

No que concerne às metodologias de pequenas áreas, pode-se classificar os

procedimentos em três categorias, a saber: interpolação ou extrapolação estritamente

matemática; métodos que envolvem variáveis sintomáticas e os métodos que levam em

consideração à dinâmica populacional.

Os métodos matemáticos são os mais indicados quando se deseja realizar

estimativas através de interpolações, pois a sua utilização em projeções de populações

está atrelada à idéia de que as tendências observadas no passado permanecerão no

futuro. No entanto; sabe-se que, quando se trabalha com população, o dinamismo é

muito grande, mormente em termos de pequenas áreas, em que a mobilidade

populacional é intensa.

Na literatura, por exemplo, são mencionados modelos de projeção populacional

fundamentados na regionalização das condições sócio-econômicas por meio de análise

estatística fatorial. Porém, nesse estudo serão realizados ajustes de modelos

matemáticos aos dados históricos existentes, extrapolando as séries para períodos

futuros, tendo o cuidado de criticar eventuais incoerências nos resultados dessa

modelagem matemática.

No método matemático de projeção, o cálculo da população é feito mediante

uma equação matemática definida, cujos parâmetros são obtidos a partir de dados

populacionais de anos anteriores. Destacam-se os processos de crescimento

aritmético, geométrico e logístico, os quais partem do princípio de que o aumento da

população em função do tempo obedece, respectivamente, a uma progressão

aritmética, a uma progressão geométrica e à chamada Curva Logística. Além desses,

1

destaca-se a utilização das equações linear, parabólica, logarítmica, exponencial e dos

processos empíricos ou de extrapolação gráfica.

No modelo linear, supõe-se um crescimento populacional linear constante ao

longo do tempo e, portanto, requer apenas dois períodos para que se possa realizar

uma projeção. A formalização de uma equação linear é simples e pode ser definida da

seguinte forma:

Pt = Po + Ka.(t-to)

em que:

Pt = população no ano t;

Po = população no ano inicial;

Ka = coeficiente de ajuste.

No modelo exponencial, as funções são caracterizadas pelo fato de que ao

longo do tempo seus valores dobram no caso de exponenciais crescentes, ou

diminuem pela metade no caso de exponenciais decrescentes, num intervalo de tempo

constante independente do valor da função num determinado instante. Esse método é

utilizado, geralmente, quando o período da projeção não é muito distante do ano base

(último ano em que se utiliza a informação censitária e, também, o período de partida

para a projeção) e quando a tendência do crescimento da população não muda no

curto prazo. (Giraldelli, B., 1990). A equação, neste caso, é a seguinte:

No modelo geométrico, para se obter a taxa de crescimento (r) subtrai-se 1 da raiz

enésima do quociente entre a população final (Pt) e a população no começo do período

considerado (Po), multiplicando-se o resultado por 100, sendo n o número de anos do

período.

r=

2

No modelo logístico, há duas restrições: assíntotas inferior e superior. A

assíntota superior da logística serve para limitar o crescimento da população em

questão, o que é bastante razoável, pois não se espera que uma população cresça a

altas taxas indefinidamente. A seguir, esboça-se a equação desta metodologia:

em que:

LS é a assíntota superior;

LI é a assíntota inferior;

t é o período de projeção;

w e k são parâmetros da curva.

Para finalizar, há o método de tendência de crescimento demográfico a ibi (Madeira,

L. & Simões, C. 1972). O princípio fundamental desse método consiste na subdivisão de

uma área maior em n áreas menores, de tal forma que, ao final do processo de estimação

das populações das áreas menores, seja assegurada a reprodução da população da área

maior. A operacionalização deste método é possível através da resolução de um sistema

simples de equação:

Pi (to)= ai × P(to)+bi e Pi (t1)= ai × P(t1)+bi

em que:

Pi é a população da área menor i;

P é a população da área maior; e

to e t1 são dois períodos no tempo, onde dispomos de valores conhecidos que

são utilizados na estimativa dos parâmetros ai e bi.

3

2.1.2. Estudo de Projeção Populacional

O horizonte de projeto considerado é o ano de 2044, adotando como ano de

2014 como data de início da operação. A Tabela 2 apresenta os dados populacionais

da sede municipal de Irauçuba, relativos aos censos do IBGE realizados nos anos de

1991, 2000 e 2010. Ainda, na tabela supracitada, é informada a metodologia de

projeção utilizada para o município contemplado no projeto, enquanto a Figura 4

apresenta o ajuste das curvas de regressão aos dados populacionais.

Tabela 2. Dados populacionais e projeção adotada.

Tauá Total1991 19056 190562000 22548 225482010 28183 281832044 44305.40 44305.40

Linear0.9891R²

Cidade

População Urbana (hab)

Projeção

y = 481.9x -940703R = 0.9891²

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

1990 1995 2000 2005 2010 2015

Figura 4. Ajuste da curva de regressão aos dados populacionais.

4

O sistema foi dividido em 2 (duas) unidades de recalque: a primeira aduzirá

água bruta do açude Arneiroz II até uma ETA localizado a 1.000 m da captação, sendo

esta distância estimativa; e a segunda unidade recalcará água tratada até a sede

municipal de Tauá. Dessa forma, a partir da tabela acima exposta, a população de

projeto será de 44.306 habitantes.

2.2. Consumo de Água

O consumo “per capita” foi adotado de acordo com os valores usualmente

adotados em projetos de saneamento deste porte feitos pela CAGECE como sendo de

150 L/hab.dia.

2.3. Coeficiente de Variação de Consumo

Para os coeficientes de variação do consumo de água, adotamos os valores

recomendados pelas normas NBR-9648, NBR-9649, ambas de 1996 e P-NB 568, de

1975. Dessa forma, adotou-se um coeficiente do dia de maior consumo (k1) de 1,2.

2.4. Perdas do Sistema

Para contemplar as perdas provenientes do abastecimento, além da demanda

hídrica extra necessária para lavagem dos filtros da ETA, considerou um índice de

perdas de 30%.

2.5. Vazões de Projeto

As vazões de projeto para o horizonte de projeto foram calculadas através das

equações constantes na Tabela 3.

Tabela 3. Vazões de Projeto.

Vazão (l/s) Equação

Média

Máxima Diária

de Captação

)1(400.86 ipqPQMédia −×

×=

)1(400.861

. ipkqPQ

DiáriaMáx −×

××=

)1(1ipTkqPQCaptação −×

××=

5

6

Em que:

P = População de projeto, estimada em 44,306 hab;

q = Vazão per capita, igual a 150 L/hab.dia;

K1 = Coeficiente do dia de maior consumo, adotado em 1,2;

ip = Índice de perdas do sistema, adotado em 30%;

T = Tempo, em segundos, de bombeamento diário, adotado em 21 horas.

Com base nas equações apresentadas anteriormente e na estimativa

populacional adotada, são apresentadas a seguir as demandas calculadas para a

primeira unidade de recalque:

sLip

qPQmed /85,103)30,01(86400

150306.44)1(86400

=−×

×=−×

×=

sLip

qPQdiáriamáx /86,131

)30,01(864002,1150306.44

)1(864002,1

. =−×

××=−×

××=

sLipT

qPQCaptação /70,150)30,01(600.321

2,1150306.44)1(2,1 =

−××××=

−×××=

7

2.6. Elementos para o Dimensionamento dos Sistemas Adutores e Estações Elevatórias

2.6.1. Critérios de Dimensionamento das Linhas Adutoras

No dimensionamento inicial de sistemas de adutoras, o diâmetro “econômico” foi

calculado pela “Fórmula de Bresse” dado pela seguinte expressão:

QKD =

No qual D é o diâmetro da adutora em metros, Q é a vazão a ser aduzida em

m³/s e K um coeficiente que varia de 0,7 a 1,5 dependendo do tipo de adutora utilizado.

No caso do presente estudo, utilizou-se K=1,2.

As perdas de carga foram calculadas pela fórmula de Hazen-Williams:

87,485,185,1643,10 −−= DCQJ

No qual J é a perda de carga unitária (m/m), Q a vazão (m3/s), D o diâmetro da

tubulação (m) e C coeficiente que depende da natureza (material e estado) das

paredes dos tubos.

Vale salientar o acréscimo de 5% nas perdas de carga distribuídas, relativas às

perdas de carga localizadas ao longo da tubulação. Perdas estas caracterizadas por:

(a) tê de derivação para descargas e ventosas, (b) curvas e (c) reduções.

2.6.2. Critérios de Dimensionamento das Estações Elevatórias/Bombeamento

As instalações de bombeamento ou elevatórias são sistemas compostos por

bombas e tubulações que pressurizadas, transportam a água a fim de conduzi-la aos

pontos de consumo e outras unidades, vencendo os desníveis topográficos e as perdas

de carga ao longo das tubulações. Estas instalações são usadas, principalmente, nos

sistemas de abastecimento urbano de água, em projetos de irrigação, em estações

elevatórias de esgotos, em instalações prediais, etc.

Em uma bomba, um motor elétrico gira um ou mais rotores dentro do corpo da

bomba, movimentando o líquido e criando a força centrífuga que se transforma em

energia de pressão e cinética. A diferença de pressão na sucção e no recalque da

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bomba é conhecida como altura manométrica total (AMT) e determina a capacidade da

bomba em transferir líquido, em função das pressões que deverá vencer, expressa em

energia de pressão.

A escolha de uma bomba é feita essencialmente através da determinação da

vazão e da AMT. As curvas características das bombas relacionam a vazão recalcada

com a AMT, com a potência absorvida e com o rendimento. O ponto de operação é

determinado pelo cruzamento das curvas de vazão versus altura manométrica total e

do sistema.

Como mencionado na seção anterior, o tempo de funcionamento das bombas do

sistema foi adotado em 21 h.

2.6.3. Transientes Hidráulicos

O estudo de transientes hidráulicos consiste na verificação do funcionamento da

adutora em regime transitório. Normalmente esses estudos são feitos considerando o

sistema analisado, primeiramente, sem proteção, quando são determinadas as

pressões extremas que poderão atuar nele. A partir daí são indicados os dispositivos

de proteção necessários, após o que são feitas novas simulações para verificar a

eficiência de tais dispositivos.

No caso presente, tal procedimento foi utilizado para adutoras propostas com

extensão superior a 30 m, sujeitas a bombeamento, pois o funcionamento do sistema

após a parada brusca no fornecimento de energia ou manobra equivocada das bombas

são os efeitos causadores de transientes mais susceptíveis de ocorrem durante a

operação do sistema.

Em uma instalação de recalque, quando há um desligamento das bombas de

maneira brusca, são desenvolvidas ondas de choque que percorrem a tubulação alterando

transitoriamente o comportamento das pressões internas e das vazões de adução. Neste

caso, a primeira onda que se forma é de depressão e pode provocar a separação da coluna

líquida, dependendo das condições instantâneas de pressão e do perfil topográfico da linha.

Com a vinda, em seguida, da onda de sobrepressão, há possibilidade de junção da coluna

e, em conseqüência, as pressões podem chegar a atingir valores insuportáveis para o

material das tubulações.

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As equações básicas que descrevem este fenômeno são obtidas a partir dos

princípios da quantidade de movimento e da continuidade e têm a seguinte forma geral:

gA Hx

Qt

fDA Q Q

Ht

agA

Qx

∂∂

∂∂

∂∂

∂∂

+ + =

+ =

2 0

02

.| |

onde:

Q = vazão no instante t;

H = pressão no instante t;

x = distância entre a origem da linha e a seção estudada;

D = diâmetro da adutora;

f = coeficiente de atrito de escoamento;

A = área da seção transversal do tubo;

a = celeridade da onda de pressão.

Existem vários processos numéricos de resolução dessas equações, porém o

mais utilizado é o Método das Características, que será aqui empregado. De acordo

com este método, a linha estudada é dividida num certo número de trechos, de modo a

se ter o histórico do transiente nos pontos de maior interesse, ou próximos a eles,

como é permitido. A partir daí, o cálculo todo se baseia na determinação dos valores de

pressão e de vazão que satisfaçam o sistema de equações acima, para um ponto

considerado e num determinado instante, desde que sejam conhecidas essas

grandezas num instante anterior.

O sistema de duas equações diferenciais parciais acima, de 1ª ordem, do tipo

hiperbólico, pode ser transformado em outro sistema de quatro equações diferenciais

ordinárias que pode ser trabalhado sob a forma de diferenças finitas. Isto permite

calcular os valores de HP e QP no ponto considerado, por meio das expressões:

H C B QH C B QP P P

P M P

= −= +

.

.

Onde CP e CM são constantes para cada seção considerada, pois dependem dos

valores de H e de Q para o instante anteriormente considerado, e B é uma função da

celeridade da onda e da área da seção transversal do tubo.

10

O intervalo de tempo de trânsito da onda de choque é constante para todo o histórico

do transiente, inclusive o tempo de percurso dessa onda entre as seções consecutivas,

definido como:

∆ ∆t La=

Onde ∆L é a extensão de cada trecho e "a" a celeridade da onda. Esta equação

corresponde ao critério de estabilidade de Courant para equações deste tipo.

Esse procedimento permite verificar se há pressões elevadas ao longo da linha

ou a possibilidade de separação da coluna líquida na tubulação, dependendo do valor

de HP em relação à cota do terreno na seção considerada. Se, nesse ponto, a pressão

calculada for inferior, em valor absoluto, à pressão de vapor da água, haverá

separação de coluna e, portanto, necessidade de se utilizarem dispositivos de

proteção. Dentre estes, os mais usuais são:

• chaminés de equilíbrio;

• tanques de amortecimento unidirecionais – TAUs;

• volante de inércia nos conjuntos elevatórios;

• tanques hidropneumáticos.

Dependendo do caso específico, pode-se empregar um ou mais desses dispositivos,

tendo em vista as condições econômicas, construtivas e funcionais de cada situação.

O estudo de transientes hidráulicos foi feito em duas etapas complementares, com a

primeira delas compreendendo o diagnóstico das linhas, caso ocorra uma paralisação brusca,

sem os dispositivos de proteção. Em seguida, constatada a necessidade de proteção, foram

escolhidos os dispositivos mais eficientes, realizando-se uma verificação de seu

funcionamento, de modo que as pressões resultantes não provocassem danos aos sistemas.

2.6.4. Critérios para Assentamento da Tubulação e para Dimensionamento dos blocos de Ancoragem

As unidades de adução devem ser enterradas a uma profundidade mínima de

0,9 m acima da geratriz superior dos tubos quando o tubo for susceptível a tráfego. No

caso da impossibilidade de tráfego, o tubo poderá ser assente a um recobrimento de

11

0,60 m. A vala possuirá uma largura equivalente conforme NBR 12.266 (Projeto de

execução de valas assentamento de tubulações de água, esgoto ou drenagem

urbana).

Antes do assentamento dos tubos, será disposto um colchão de areia de 10 cm

a 15 cm de espessura. O reaterro deverá ser compactado em material homogêneo,

isento de pedregulhos, a um grau de compactação de 90% do Proctor Normal. O

colchão de areia poderá ser dispensado se o terreno for arenoso livre de pedras ou

qualquer material que possa causar danos à integridade física da tubulação, a critério

da fiscalização.

Nos primeiros 20 cm acima da geratriz superior do tubo, o material de reaterro

da vala deverá necessariamente ser de 1º categoria estar isento de pedregulhos e

deverá ser compactado a 90% do Proctor Normal.

Já os blocos de ancoragem serão construídos em concreto simples ou ciclópico

e terão a função de absorver os impactos causados pelas variações de fluxo nas

adutoras.

As dimensões dos blocos de ancoragem é função da pressão na tubulação, do

diâmetro do tubo, ângulo e do tipo de peça..

Foi utilizada a seguinte fórmula para o cálculo do Empuxo nas Curvas:

×××=2

2 aSenSpE

Onde:

E = empuxo (kgf);

p = pressão (kgf/cm²);

a = ângulo da curva (º);

12

S = seção do tubo (cm²).

O volume de concreto necessário foi obtido pela expressão abaixo:

( )cKeEVc ×=

onde:

Vc = volume de concreto (m³);

Ke = coeficiente de segurança ao escorregamento (equivalente a 1,5);

c = peso específico do concreto (equivalente a 2400 kg/m³).

2.7. Dimensionamento do Sistema Adutor

2.7.1. Captação e Adutora de Água Bruta

A captação será realizada através da instalação de tomada de água flutuante

(EE-01), cujas características são listadas a seguir:

EE-01:

• Vazão: 150,70 l/s;

• Altura Manométrica: 15 m;

• Rendimento: 70%;

• Configuração: 1+1R;

• Potência Unitária: 50 CV.

Para garantir o abastecimento da demanda do projeto, será construída uma

adutora de água bruta, que recalcará as água provenientes do Açude Angicos até uma

ETA, localizada a uma distância estimada de 1.000 do açude supracitado. O regime de

13

adução deverá ser todo em recalque a partir da EE-01 especificada anteriormente. A

seguir, são apresentadas as características hidráulicas da AD-01:

AD-01:

• Vazão: 150,70 l/s;

• Extensão : 1.000 m;

• Diâmetro : 500 mm;

• Material: FoFo.

Um memorial de cálculo apresentando o dimensionamento das unidades de

recalque e adução se encontra no Anexo I.

2.7.2. Estação de Tratamento de Água

1.1.1.1. Processo de Tratamento

Levando-se em consideração os resultados operacionais de várias ETAs que

empregam a dupla filtração, apresentando o seu efluente dentro dos padrões de

potabilidade, foi possível deferir a concepção da ETA, empregando-se a tecnologia

citada.

Há inúmeras vantagens deste tipo de tecnologia em relação àquela com

tratamento em ciclo completo, não só em relação aos custos de implantação, como

também os relativos à operação e manutenção. Não há necessidade de unidades de

floculação e de decantação, além da coagulação ser realizada no mecanismo de

neutralização de cargas, com redução considerável de coagulante e alcalinizante em

comparação ao tratamento em ciclo completo, para o qual o mecanismo de coagulação

é predominantemente realizado no mecanismo de varredura.

Considerando as características variáveis das águas, especialmente em épocas

de chuva, a filtração direta ascendente foi prevista para funcionar com quatro

descargas de fundo intermediárias, durante a carreira de filtração, e com aplicação

simultânea de água na interface pedregulho-areia para evitar ocorrência de subpressão

quando da execução de uma descarga. Tal procedimento irá concorrer para extração

14

de parte do material retido no início da camada de areia e de quase a totalidade das

impurezas retidas na camada de pedregulho, aumentando com isso a duração das

carreiras de filtração. A filtração descendente funcionará como um polimento do

efluente do ascendente.

As águas provenientes da adutora seguirão à câmara de carga, onde será

aplicado o coagulante (sulfato de alumínio ou policloreto de alumínio). Após a

aplicação, existe uma grade constituída de varões redondos de aço inoxidável,

destinada à mistura do coagulante, a qual chamamos de misturador hidráulico.

Na seqüência, a água coagulada será distribuída para os filtros de fluxo

ascendente. O nível de água no interior da câmara de carga irá variar em função do

grau de retenção de impurezas nos filtros. A câmara de carga dispõe de um medidor de

nível, cuja variação indicará a necessidade da execução de descargas de fundo

intermediárias. A princípio, a filtração direta ascendente deverá funcionar com

programação de quatro descargas de fundo intermediárias, a partir da carga hidráulica

disponível e da perda de carga na tubulação e nos meios granulares limpos. Como o

efluente do filtro ascendente não necessita apresentar turbidez inferior a 1uT, pode-se

adotar granulometria e taxa de filtração maiores comparados à filtração rápida

ascendente somente.

O efluente dos filtros ascendentes é encaminhado então aos filtros de fluxo

descendente, passando por um polimento que resulta numa turbidez final inferior a

1uT. Os filtros descendentes retêm as impurezas provenientes dos ascendentes,

trabalhando com taxas de filtração maiores.

O efluente de cada filtro descendente passa então pela caixa niveladora,

descarregando em tubulação coletora de água filtrada em diâmetro adequado ao

projeto com suas subsequentes ampliações de coleta, destinando-se ao reservatório

semi-enterrado ou apoiado (água filtrada). Na tubulação de água filtrada, será

adicionado o cloro para desinfecção, e próximo à entrada do reservatório, a suspensão

de cal para correção final do pH.

A lavagem dos filtros ascendentes deverá ser realizada através de reservatório

elevado ou motobombas com velocidade ascensional de lavagem entre 0,9 e 1,1 m/min

e pressão de entrada na tubulação de 11 a 14 mca com um tempo de lavagem de 8 a

15

10 minutos. Para os descendentes, a velocidade deverá ser de 0,60 a 0,70m/min, com

tempo de lavagem entre 6 e 8 min.

O resultado final da dupla filtração é a produção econômica da água com

características que, consistentemente, atendem ao Padrão Brasileiro de potabilidade.

1.1.1.2. Equipamentos

• Sistema de Filtração

Cada filtro ascendente será composto de uma célula que terá forma cilíndrica

vertical, com fundo formado por troncos cônicos e em cada tronco será instalado um

difusor especial, que será interligado ao sistema tubular de distribuição de água de

lavagem e coleta do lodo no momento da descarga de fundo. Internamente, cada filtro

constará de tubulações em sistema de malha para introdução de água na interface

areia-pedregulho, calhas coletoras providas de orifícios, destinadas à coleta de água

filtrada e/ou de lavagem, que conduz à caixa coletora externa onde será distribuída a

água de lavagem para o sistema de drenagem e a filtrada para o reservatório.

O meio filtrante será composto por três camadas de areia apoiadas em oito

camadas de pedregulho, que funcionarão como leito de contato para floculação,

dispostos sobre os troncos cônicos. Cada filtro descendente será composto de uma

célula que terá forma cilíndrica vertical, com fundo plano. Internamente, cada filtro

constará de sistema tubular de coleta de água filtrada (e distribuição de água de

lavagem), calha(s) coletora(s) provida(s) de orifícios, destinada(s) à coleta de água

filtrada (proveniente do filtro ascendente) e/ou de lavagem, que conduz à caixa coletora

externa onde será distribuída a água de lavagem para o sistema de drenagem.

Acompanhando o filtro descendente, temos a caixa niveladora. Procuramos adotar

uma taxa de filtração ascendente em torno de 180 m³/m².dia e descendente de 240

m³/m².dia, seguindo as recomendações de resultados da operação de várias ETA’s

com dupla filtração instaladas.

Desta forma, o sistema de dupla filtração será constituído por 16 (quatro)

unidades, com uma célula cada, pré-fabricadas em plástico reforçado com fibra de

vidro (PRFV), sendo 08 (quatro) filtros ascendentes com diâmetro de 4,00 m e 08

(quatro) filtros descendentes com diâmetro de 3,50 m.

16

a) Filtração Ascendente

Os dados referentes à filtração ascendente são apresentados da Tabela 4 a

seguir:

Tabela 4. Dados referentes à filtração ascendente.

Método de operação Taxa declinanteEntrada nos filtros Tubulação / difusoresSaída dos filtros Calhas ou tubos coletores (soleiras e orifícios)Método de lavagem Descargas contínuas e limpeza geralNúmero de filtros 08 unidadesDiâmetro de cada célula 4,00 mÁrea filtrante por unidade 12,57 m²

A taxa de filtração pode ser calculada a partir da seguinte equação:

)(24ANF

QT×

×=

Onde:

T = Taxa de filtração (m³/m²/dia);

Q = Vazão total do Afluente (m³/h);

NF = nº de filtros;

A = Área de um filtro (m²).

o Com os filtros em operação normal teremos:

diammTFOp ²./³48,129)57,128(2452,542 =

××= , onde TFOp é a taxa de filtração na

operação;

17

o Com um filtro em lavagem ou descarga, e os demais em operação,

teremos:

diammTFLav ²./³98,147)57,127(2452,542 =

××= , onde TFLav é a taxa de filtração na

lavagem.

a) Filtração Descendente

Os dados referentes à filtração ascendente são apresentados da Tabela 5 a

seguir:

18

Tabela 5. Dados referentes à filtração descendente.

Método de operação Taxa declinanteEntrada nos filtros Tubulação / difusoresSaída dos filtros Calhas ou tubos coletores (soleiras e orifícios)Método de lavagem Descargas contínuas e limpeza geralNúmero de filtros 08 unidadesDiâmetro de cada célula 3,50 mÁrea filtrante por unidade 9,62 m²

o Com os filtros em operação normal teremos:

diammTFOp ²./³19.169)62,98(2452,542 =

××= , onde TFOp é a taxa de filtração na

operação;

o Com um filtro em lavagem ou descarga, e os demais em operação,

teremos:

diammTFLav ²./³36.193)62,97(2452,542 =

××= , onde TFLav é a taxa de filtração na

lavagem.

• Sistema de Lavagem

A lavagem de um filtro qualquer da bateria será efetuada quando o nível máximo

de água for atingido na câmara de carga ou no piezômetro, com água proveniente do

reservatório semi-enterrado, por meio de conjuntos moto-bombas.

α) Filtros Ascendentes

- Área do filtro = 12,57 m²

- Velocidade ascensional de lavagem = 0,90 a 1,10 m/min (usamos 1,0 m/min)

19

- Duração da lavagem = 8 a 10 min (usamos 10 min)

- Velocidade ascensional na interface = 0,5 a 0,6 m/min (usamos 0,50 m/min)

- Duração de descarga de fundo = 1 min

- Vazão de lavagem = 1,0 x 12,57 m2 = 12,57 m³/min = 754,20 m³/h

- Volume gasto na lavagem de um filtro = 12,57 m³/min x 10 min = 125,70 m³

- Vazão de água na interface = 0,50 m/min x 12,57 m2 = 6,28 m³/min = 377,10 m³/h

- Volume gasto na descarga de fundo = 6,28 m³/min x 1 min = 6,28 m³.

Utilizaremos 03 (três) conjuntos motobombas centrífugas, 377,10 m³/h x 12,0

mca, 25,0 CV, 1750 rpm.

Para lavagem de interface, apenas uma bomba será utilizada para fornecer a

vazão necessária, enquanto que para a lavagem geral, utilizaremos as duas bombas

em paralelo. A terceira bomba atuará como reserva.

β) Filtros Descendentes

A lavagem de cada filtro deve ser efetuada quando a perda de carga atingir 1,5

m. As características operacionais da lavagem dos filtros descendentes são:

o Velocidade ascensional de lavagem: Va= 0,65 m/min

o Vazão de água para lavagem: 0,65 m/min x 9,62 m2 = 6,25 m³/min =

375,18 m³/h

χ) Reservatório de água filtrada e elevatória de água para lavagem

Os volumes máximos de água para lavagem são os seguintes:

o Filtro ascendente: 1,0 m/min x 10 min x 12,57 m² = 125,70 m³

o Filtro descendente: 0,65 m/min x 7 min x 9,62 m² = 43,77 m³

20

o Aplicação da água na interface: 0,5 m/min x 1 min x 12,57 m² = 6,28 m³,

considerando as quatro descargas de fundo para cada lavagem geral,

temos: 25,14 m³.

Assumindo-se que possa ocorrer lavagem seqüencial de dois filtros, um

ascendente e outro descendente, o volume de água para lavagem para ser

armazenado será de aproximadamente = 194,61 m³

A elevatória de água para lavagem dos filtros será constituída por três conjuntos

motobombas (2+1 de reserva), do tipo centrífuga de eixo horizontal, com capacidade

de recalque de cerca de 377,10 m³/h para AMT = 12,0 mca. Para a lavagem dos filtros

ascendentes deverão operar dois conjuntos em paralelo, formando cerca de 754,20

m³/h para garantir a velocidade ascensional necessária para a expansão do leito

filtrante.

Para a lavagem dos filtros descendentes e fornecimento da água durante as

descargas intermediárias dos filtros ascendentes, deverá ser utilizada apenas uma

bomba devido as menores vazões requeridas para essas operações.

2.7.3. Estação Elevatória e Adução de Água Tratada

Uma vazão de 40,88 l/s será recalcada a sede municipal de Parambu, através

de uma estação elevatória (EE-02) e aduzida por meio de uma adutora (AD-02), cujas

características são listadas a seguir:

EE-02:

• Vazão: 150,70 l/s;

• Altura Manométrica: 170 m;

• Rendimento: 70%;

• Configuração: 5+1R;

• Potência de cada conjunto moto-bomba: 115 CV.

AD-02:

21

• Vazão: 150,70 l/s;

• Extensão : 36.807 m;

• Diâmetro : 500 mm;

• Material: FoFo (33 km) / PVC DE FoFo (3,8 km).

Um memorial de cálculo apresentando o dimensionamento das unidades de

recalque e adução se encontra no Anexo I.

2.7.4. Reservação

Conforme estabelece a NBR 12.217, os reservatórios de distribuição têm a

finalidade de regularizar as variações entre as vazões de adução e de consumo e

condicionar as pressões na rede de distribuição.

Para determinar a reservação necessária para armazenar a água tratada

proveniente da ETA, foi utilizada a máxima vazão diária, considerando consumo “per

capita” de 150l/hab/dia e perdas de 30%, necessária para atender a sede municipal de

Irauçuba, cuja população no horizonte de projeto é de 44.306 hab. Adotou-se a relação

de Frühling, na qual a capacidade de reservação é definida como sendo 1/3 do volume

distribuído em 24 horas.

No projeto do Sistema Adutor Proposto, serão considerados 05 reservatórios

apoiado, cada um com capacidade de 900 m³, conforme Tabela 6 a seguir.

22

Tabela 6. Dimensionamento das unidades de reservação.

(L/s) (m/dia)³

Parâmetro A B C D E F

Fórmula

Tauá 150.70 13020.54 1/3 4340.18 5 900

(*) Vazão necessária para atender a 44306 hab, referente à população de Tauá para o horizonte de projeto.

Vazão(*) Taxa de Reservação

Capacidade Exigida(m)³

Quantidade de Reservatórios

Cap. Adotada para cada Res.

(m)³

×1000

400.86 A DB × DFE >×

2.7.5. Simulação de Transientes Hidráulicos

Neste item, serão apresentados para as adutoras estudadas os gráficos das

envoltórias dos níveis piezométricos, além de planilhas ilustrando as pressões máximas

e mínimas ao longo da tubulação, para as situações sem e com dispositivos de

proteção anti-golpe de aríete, o que permite avaliar quais os pontos críticos da linha de

recalque e a eficiência dos dispositivos empregados.

O estudo do fenômeno de transientes hidráulicos, causados principalmente após

a parada brusca no fornecimento de energia ou manobra equivocada das bombas,

consiste na verificação do funcionamento da adutora em regime transitório.

Normalmente esses estudos são realizados considerando o sistema analisado, a priori,

sem proteção, quando são determinadas as pressões extremas que poderão atuar

nele. A partir daí são indicados os dispositivos de proteção necessários, sendo assim

realizadas novas simulações para verificar a eficiência de tais dispositivos.

Deve-se salientar que, devido à sua reduzida extensão, não foi realizado estudo

de transientes para a AD-01.

Após a realização da simulação do transiente hidráulico para a AD-02

desprotegia contra o golpe de aríete (vide Tabela 7 e Figura 5), pode-se verificar que

os pontos mais altos sofrem atuação de ondas de pressões negativas, que atingem

valor mínimo de -60,73 mca, ameaçando colapsar a tubulação. Quanto às

23

sobrepressões, estas atingem valor máximo de 185,00 mca, valor tolerável pelo

material que constitui a adutora no trecho.

Tabela 7. Planilha das pressões críticas positivas e negativas da AD-02 sem dispositivos de proteção anti-golpe.

Regime Permanente

Envoltoria Máxima

Envoltória Mínima

Regime Permanente

Envoltoria Máxima

Envoltória Mínima

1 500 - 365.05 535.28 535.28 407.44 170.23 170.23 42.39 FoFo2 500 1,261.00 373.56 534.02 534.02 407.87 160.46 160.46 34.31 FoFo3 500 2,522.00 363.43 532.77 532.77 408.09 169.34 169.34 44.66 FoFo4 500 3,783.00 373.26 531.51 531.51 408.69 158.25 158.25 35.43 FoFo5 500 5,044.00 390.97 530.26 530.26 409.30 139.29 139.29 18.33 FoFo6 500 6,305.00 402.10 529.00 529.00 409.91 126.90 126.90 7.81 FoFo7 500 7,566.00 410.22 527.75 527.75 410.51 117.53 117.53 0.29 FoFo8 500 8,827.00 418.42 526.49 526.49 411.12 108.07 108.07 7.30- FoFo9 500 10,088.00 411.45 525.24 525.24 411.73 113.79 113.79 0.28 FoFo10 500 11,349.00 403.63 523.98 523.98 412.34 120.35 120.35 8.71 FoFo11 500 12,610.00 418.73 522.73 522.73 412.95 104.00 104.00 5.78- FoFo12 500 13,871.00 420.52 521.47 521.47 413.56 100.95 100.95 6.96- FoFo13 500 15,132.00 413.15 520.22 520.22 414.17 107.07 107.07 1.02 FoFo14 500 16,393.00 437.66 518.96 518.96 414.78 81.30 81.30 22.88- FoFo15 500 17,654.00 436.85 517.71 517.71 415.39 80.85 80.85 21.46- FoFo16 500 18,915.00 450.25 516.45 516.45 416.00 66.20 66.20 34.25- FoFo17 500 20,176.00 441.11 515.19 515.19 416.61 74.08 74.08 24.50- FoFo18 500 21,437.00 477.94 513.94 513.94 417.21 36.00 36.00 60.73- FoFo19 500 22,698.00 484.70 512.68 512.68 417.82 27.98 27.98 66.88- FoFo20 500 23,959.00 444.72 511.43 511.43 418.42 66.71 66.71 26.30- FoFo21 500 25,220.00 420.19 510.17 510.17 419.03 89.98 89.98 1.16- FoFo22 500 26,481.00 424.14 508.92 508.92 419.63 84.78 84.78 4.51- FoFo23 500 27,742.00 417.79 507.66 507.66 420.23 89.87 89.87 2.44 FoFo24 500 29,003.00 398.25 506.41 506.41 420.82 108.16 108.16 22.57 FoFo25 500 30,264.00 389.80 505.15 505.15 421.42 115.35 115.35 31.62 FoFo26 500 31,525.00 393.77 503.90 503.90 422.01 110.13 110.13 28.24 FoFo27 500 32,786.00 415.74 502.64 502.64 422.60 86.90 86.90 6.86 FoFo28 500 34,047.00 399.99 501.39 501.39 423.19 101.40 101.40 23.20 FoFo29 500 35,308.00 393.64 500.13 500.13 423.77 106.49 106.49 30.13 PVC DE FoFo30 500 36,569.00 418.05 498.88 498.88 426.92 80.83 80.83 8.87 PVC DE FoFo31 500 37,806.00 411.02 497.65 497.65 497.65 86.63 86.63 86.63 PVC DE FoFo

Nó Distância Cota do Terreno

Cota Piezométrica (m) Pressões (m.c.a.)MaterialDN

24

350.00

370.00

390.00

410.00

430.00

450.00

470.00

490.00

510.00

530.00

550.00

- 5,000.00 10,000.00 15,000.00 20,000.00 25,000.00 30,000.00 35,000.00 40,000.00

Cota (m)

E x t e n s ã o ( m )

Cota do Terreno Cota Piezométrica (m) Regime PermanenteCota Piezométrica (m) Envoltoria Máxima Cota Piezométrica (m) Envoltória Mínima

25

Figura 5. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos na AD-02 sem dispositivos de proteção anti-golpe.

O combate às pressões negativas é realizado com a implantação de 1 Tanque

de Alimentação Unidirecional (TAU) e 4 ventosas de 100 mm de diâmetro. Os

dispositivos sugeridos elevam a linha correspondente à envoltória de subpressões,

reduzindo o valor crítico das subpressões para -2,69 mca, valor acima da pressão de

vapor da água (aproximadamente -10 mca), o que não promove danos à linha de

recalque, conforme Tabela 8 e Figura 6.

O TAU dimensionado deve apresentar diâmetro de 1,50 m e nível d’água de no

mínimo 10 m. Quanto ao tubo de ligação, este deve ter diâmetro de 255 mm,

considerando um coeficiente de perda de 2,50.

26

Tabela 8. Planilha das pressões críticas positivas e negativas da AD-02 com dispositivos de proteção anti-golpe.

Regime Permanente

Envoltoria Máxima

Envoltória Mínima

Regime Permanente

Envoltoria Máxima

Envoltória Mínima

1 500 - 365.05 535.28 545.64 425.83 170.23 180.59 60.78 FoFo2 500 1,261.00 373.56 534.02 545.64 426.45 160.46 172.08 52.89 FoFo3 500 2,522.00 363.43 532.77 545.64 427.07 169.34 182.21 63.64 FoFo4 500 3,783.00 373.26 531.51 545.59 427.69 158.25 172.33 54.43 FoFo5 500 5,044.00 390.97 530.26 545.56 428.31 139.29 154.59 37.34 FoFo6 500 6,305.00 402.10 529.00 544.77 428.94 126.90 142.67 26.84 FoFo7 500 7,566.00 410.22 527.75 543.98 429.56 117.53 133.76 19.34 FoFo8 500 8,827.00 418.42 526.49 543.20 430.18 108.07 124.78 11.76 FoFo9 500 10,088.00 411.45 525.24 542.42 430.80 113.79 130.97 19.35 FoFo10 500 11,349.00 403.63 523.98 541.65 431.42 120.35 138.02 27.79 FoFo11 500 12,610.00 418.73 522.73 540.88 432.04 104.00 122.15 13.31 FoFo12 500 13,871.00 420.52 521.47 540.12 432.66 100.95 119.60 12.14 FoFo13 500 15,132.00 413.15 520.22 538.95 433.28 107.07 125.80 20.13 FoFo14 500 16,393.00 437.66 518.96 537.00 435.21 81.30 99.34 2.45- FoFo15 500 17,654.00 436.85 517.71 530.73 434.60 80.85 93.88 2.25- FoFo16 500 18,915.00 450.25 516.45 526.11 447.56 66.20 75.86 2.69- FoFo17 500 20,176.00 441.11 515.19 515.97 446.89 74.08 74.86 5.78 FoFo18 500 21,437.00 477.94 513.94 513.94 487.99 36.00 36.00 10.05 FoFo19 500 22,698.00 484.70 512.68 512.68 487.03 27.98 27.98 2.33 FoFo20 500 23,959.00 444.72 511.43 511.43 486.07 66.71 66.71 41.35 FoFo21 500 25,220.00 420.19 510.17 510.17 485.11 89.98 89.98 64.92 FoFo22 500 26,481.00 424.14 508.92 508.92 484.15 84.78 84.78 60.01 FoFo23 500 27,742.00 417.79 507.66 507.66 483.18 89.87 89.87 65.39 FoFo24 500 29,003.00 398.25 506.41 506.41 482.21 108.16 108.16 83.96 FoFo25 500 30,264.00 389.80 505.15 505.15 481.24 115.35 115.35 91.44 FoFo26 500 31,525.00 393.77 503.90 503.90 480.26 110.13 110.13 86.49 FoFo27 500 32,786.00 415.74 502.64 502.64 479.28 86.90 86.90 63.54 FoFo28 500 34,047.00 399.99 501.39 501.39 478.30 101.40 101.40 78.31 FoFo29 500 35,308.00 393.64 500.13 500.13 477.32 106.49 106.49 83.68 PVC DE FoFo30 500 36,569.00 418.05 498.88 498.88 476.54 80.83 80.83 58.49 PVC DE FoFo31 500 37,806.00 411.02 497.65 497.65 497.65 86.63 86.63 86.63 PVC DE FoFo

TAUVentosas

Nó Distância Cota do Terreno

Cota Piezométrica (m) Pressões (m.c.a.)MaterialDN

27

350.00

400.00

450.00

500.00

550.00

600.00

- 5,000.00 10,000.00 15,000.00 20,000.00 25,000.00 30,000.00 35,000.00 40,000.00

Cota (m)

E x t e n s ã o ( m )

Cota do Terreno Cota Piezométrica (m) Regime Permanente Cota Piezométrica (m) Envoltoria MáximaCota Piezométrica (m) Envoltória Mínima TAU Ventosas

28

Figura 6. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos na AD-02 com dispositivos de proteção anti-golpe.

Ainda, a partir do perfil topográfico, contabilizaram-se as quantidades de

descargas de fundo para a adutora AD-02, estimada em 62 descargas.

2.7.6. Blocos de Ancoragem Dimensionados

Inicialmente, foi quantificado o número de conexões em cada adutora,

identificando os ângulos e os tipos de peças e conexões a considerar no

dimensionamento dos blocos de ancoragem.

O dimensionamento dos blocos de ancoragem seguiu os critérios

detalhadamente expostos na Seção 2.6.4. Os blocos referentes às curvas ao longo das

adutoras foram dimensionados para pressões de serviço de 200, 150, 100 e 50 m.c.a.

A Tabela 9 apresenta a quantidade de curvas e os volumes dos blocos dimensionados,

enquanto a Figuras 7 mostra um esquema detalhando os blocos para curvas.

29

Tabela 9. Quantitativo de Curvas e Volume dos Blocos de Ancoragem.

Peça Quantidade Bloco Vol. Do Bloco (m)³

Vol. Total(m)³

DN 500 - PN 200 - C 11° 15' 12 B-06 4.93 59.15DN 500 - PN 200 - C 22° 30' 1 B-08 9.73 9.73DN 500 - PN 200 - C 45° 00' 1 B-10 18.99 18.99DN 500 - PN 150 - C 11° 15' 25 B-04 3.68 91.88DN 500 - PN 150 - C 22° 30' 11 B-07 7.22 79.40DN 500 - PN 150 - C 45° 00' 3 B-09 14.22 42.67DN 500 - PN 150 - C 90° 00' 1 B-11 26.23 26.23DN 500 - PN 100 - C 11° 15' 26 B-03 2.41 62.74DN 500 - PN 100 - C 22° 30' 17 B-05 4.80 81.68DN 500 - PN 100 - C 45° 00' 2 B-05 4.80 9.61DN 500 - PN 50 - C 11° 15' 5 B-02 1.22 6.08DN 500 - PN 50 - C 22° 30' 3 B-01 0.99 2.96

4 9 1 . 1 2T O T A L

A Tabela 10 apresenta o memorial de cálculo dos blocos de ancoragem

dimensionados.

30

Tabela 10. Memorial de Cálculo dos Blocos de Ancoragem.

Curva Ângulo (Grau Dec.)

DN(mm)

Pressão (m.c.a.)

C(kg/m)³ Ke

Área de Seção do Tubo (cm)²

E (kgf)Vol

Necessário (m)³

A (m) B (m) C (m) D (m)Vol.

Adotado (m)³

Bloco

C 11° 15 11.25 500 200 2400 1.5 1,963.50 7,698.25 4.811 2.36 2.36 1.18 1.18 4.929 B-06 C 22° 30 22.50 500 200 2400 1.5 1,963.50 15,322.36 9.576 2.96 2.96 1.48 1.48 9.725 B-08 C 45° 00 45.00 500 200 2400 1.5 1,963.50 30,055.89 18.785 3.70 3.70 1.85 1.85 18.995 B-10 C 11° 15 11.25 500 150 2400 1.5 1,963.50 5,773.69 3.609 2.14 2.14 1.07 1.07 3.675 B-04 C 22° 30 22.50 500 150 2400 1.5 1,963.50 11,491.77 7.182 2.68 2.68 1.34 1.34 7.218 B-07 C 45° 00 45.00 500 150 2400 1.5 1,963.50 22,541.91 14.089 3.36 3.36 1.68 1.68 14.225 B-09 C 90° 30 90.00 500 150 2400 1.5 1,963.50 41,652.03 26.033 4.12 4.12 2.06 2.06 26.225 B-11 C 11° 15 11.25 500 100 2400 1.5 1,963.50 3,849.12 2.406 1.86 1.86 0.93 0.93 2.413 B-03 C 22° 30 22.50 500 100 2400 1.5 1,963.50 7,661.18 4.788 2.34 2.34 1.17 1.17 4.805 B-05 C 45° 00 22.50 500 100 2400 1.5 1,963.50 7,661.18 4.788 2.34 2.34 1.17 1.17 4.805 B-05 C 11° 15 11.25 500 50 2400 1.5 1,963.50 1,924.56 1.203 1.48 1.48 0.74 0.74 1.216 B-02 C 22° 30 22.50 500 20 2400 1.5 1,963.50 1,532.24 0.958 1.38 1.38 0.69 0.69 0.986 B-01

Figura 7: Detalhamento dos Blocos de Ancoragem - Curvas

ANEXO I – MEMORIAL DE CÁLCULO

Dimensionamento Hidráulico das Adutoras

A B C D E F G H I J L M N O P Q R S T U V

Regime MaterialPopulaçãode

Proj.(h)

Taxa Per capita

(l/hab/dia)

Coef. de Max Diária

Tempo Diário de Bomb.

(h)

Perdas(%)

Vazão Máx. Diaria (l/s)

DN (mm)

DI(mm)

Vel. (m/s)

Extensão(m)

Cota Geratriz

Início (m)

Pressão de

Recalque (mca)

Carga início do trecho

(m)C J (m/m)

Perda Linear

(m)

Perda Local.

(m)

Perda Total(m)

Cota Geratriz Fim (m)

Carga final do trecho

(m)

Pressão no Final do Trecho (mca)

Recalque FoFo 44306 150 1.2 21 30 150.70 500.00 500.00 0.77 1,000 365.05 15.00 380.05 110.00 0.001570 1.57 0.08 1.65 373.59 378.40 4.81

Recalque FoFo 44306 150 1.2 21 30 150.70 500.00 500.00 0.77 33,000 373.59 170.00 543.59 110.00 0.001570 51.82 2.59 54.42 412.79 489.17 76.38

Recalque PVC DE FoFo 44306 150 1.2 21 30 150.70 500.00 500.00 0.77 3,807 412.79 76.38 489.17 140.00 0.001005 3.83 0.19 4.02 411.02 485.15 74.13AD-03

AD-02

Parâmetro

Fórmula

Nº

AD-01

/ (√ )1 f-

-

87.485.1

85,1

1000

1000643,10

×

×

HO

F

ML +

−××

××

1001600.3( ED

CBA2

100014,325,0

1000

×× H

F

PJ × Q×05,0 RQ + SN − UT −

Perfil Topográfico e Linha Piezométrica do Sistema Adutor

0

100

200

300

400

500

600

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000

COTA (m)

DISTÂNCIA (m)

Terreno Natural

Linha Piez.

Dimensionamento das Bombas

Onde:W - Peso específico do líquido a ser recalcado = 1000 kg/m³Q - Vazão de bombeamento = 0.15070 m³/sAMTTotal - Altura Manométrica Total = 15.00 mNb-Nº de conjuntos motor-bomba em funcionamento simultâneo = 1 motor(es)η - Rendimento do Conjunto = 70 %FServ - Fator de serviço = 1.15Desta forma, tem-se que a potência instalada em cada conjunto motor-bomba é igual à:P = Potência instalada para em conjunto motor-bomba 49.52 cv

Nº de Bombas 1 +1RPotência comercial em cada conjunto motor-bomba da estação elevatória: 50.00 cvPotência comercial total da estação elevatória: 50.00 cv

Onde:W - Peso específico do líquido a ser recalcado = 1000 kg/m³Q - Vazão de bombeamento = 0.15070 m³/sAMTTotal - Altura Manométrica Total = 170.00 mNb-Nº de conjuntos motor-bomba em funcionamento simultâneo = 5 motor(es)η - Rendimento do Conjunto = 70 %FServ - Fator de serviço = 1.15Desta forma, tem-se que a potência instalada em cada conjunto motor-bomba é igual à:P = Potência instalada para em conjunto motor-bomba 112.24 cv

Nº de Bombas 5 +1RPotência comercial em cada conjunto motor-bomba da estação elevatória: 115.00 cvPotência comercial total da estação elevatória: 575.00 cv

EE-02A potência dos motores foi calculada utilizando-se a equação a seguir. Para isto levou-se em conta o número de motores em funcionamento simultâneo.

Os motores elétricos normalmente não possuem a potência especificada, portanto foi necessário utilizar as seguintes potências comerciais:Características Adotadas para a Estação Elevatória

EE-01A potência dos motores foi calculada utilizando-se a equação a seguir. Para isto levou-se em conta o número de motores em funcionamento simultâneo.

Os motores elétricos normalmente não possuem a potência especificada, portanto foi necessário utilizar as seguintes potências comerciais:Características Adotadas para a Estação Elevatória

servb

FN

AMTQWP .75.

××

××=η serv

bF

NAMTQWP .

75.

××

××=η

servb

FN

AMTQWP .75.

××

××=η