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Adutoras
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- Saneamento I
Vazão
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- Saneamento I
Definição • Conduzem a água para as unidades que
precedem a rede de distribuição
Tubulações utilizadas para transportar a água
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- Saneamento I
Classificação • Quanto ao produto transportado:
- Adutora de água bruta;
- Adutora de água tratada.
• Quanto a energia utilizada para movimentação:
- Adutora por gravidade;
- Adutora por recalque;
- Adutora mista.
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- Saneamento I
Vazão de adução
• É estabelecida em função:
- População atendida;
- Consumo per capita;
- Coeficientes de variação das vazões;
- Horas de funcionamento;
- Posição em relação ao SAA (Qa, Qb ou Qc)
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- Saneamento I
Caminho da adutora
• Análise técnica e econômica;
• Evitar regiões pantanosas ou quaisquer locais que dificultam a operação de trabalho;
• Em áreas urbanas fica condicionado ao sistema viário existente;
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- Saneamento I
Caminho da adutora
• Preferir faixas de domínio público;
• Realizar recobrimento adequado;
• Não são permitidas obras permanentes sobre as faixas de adutoras
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade
• Condutos forçados:
Determinação do diâmetro
9
87,4
185,185,1 **65,10
J
CQD
J = Perda de carga contínua (m/m);
Q = Vazão (m³/s);
C = Coeficiente de rugosidade (Tabelado conforme
material utilizado);
D = Diâmetro da adutora (mm)
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade
• Condutos forçados:
10
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade
• Condutos forçados:
11
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade
• Condutos forçados:
Perda de carga contínua
12
L
hJ
J = Perda de carga contínua (m/m);
∆h = Diferença de cota (m);
L = Comprimento da tubulação (m).
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade
• Condutos forçados:
Perda de carga localizada
13
g
Vkh
2
2
h = perda de carga (m)
k = coeficiente empírico de acordo com o
componente de trabalho;
v = velocidade média (m/s)
g = aceleração da gravidade (m/s²)
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade
• Condutos forçados:
Vazão máxima
14
54,063,2 ***279,0 JDCQ
Q = Vazão (m³/s);
C = Coeficiente de rugosidade (Tabelado conforme
material utilizado);
D = Diâmetro da adutora (m);
J = Perda de carga contínua (m/m).
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade
• Condutos forçados:
Velocidade
15
²
4
D
Q
A
QV
V = Velocidade (m/s)
Q = Vazão (m³/s)
A = Área (m²)
D = Diâmetro (m)
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade
• Recomendações :
–Velocidade mínima nas adutoras: 0,5 m/s;
–Velocidade máxima para adutoras sem revestimentos: 6,0 m/s;
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade
• Recomendações:
–Velocidade máxima para adutoras revestidas com:
Alvenaria de tijolos: 2,5 m/s;
Rochas estratificadas: 2,5 m/s;
Rochas compactas: 4,0 m/s;
Concreto: 5,0 m/s. (NBR 12215).
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- Saneamento I
Exercício • Em um sistema de abastecimento de água
uma adutora que interliga dois reservatórios, deverá transportar uma vazão de 143L/s. Sabendo-se que o comprimento da adutora é de 5350m e os níveis médios de água nesses reservatórios correspondem a 576,25m e 552,69m, determine:
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- Saneamento I
Exercício • A) Diâmetro da adutora;
• B) Vazão máxima a ser veiculada
• C) Velocidade.
Dados: O material da adutora é concreto novo com bom acabamento. Despreze as perdas de carga localizadas.
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- Saneamento I
Adutoras
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- Saneamento I
Materiais utilizados para Adutoras
• Concreto:
- Adutoras em conduto livre;
- Menor custo;
- Problemas com vazamentos;
- Em desuso.
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- Saneamento I
Materiais utilizados para Adutoras
• Aço:
- Resistência às pressões externas e internas;
- Custo maior que outras tubulações;
- Pouca resistência à corrosão;
- Dificilmente apresentam vazamentos;
-Necessário revestimento interno para não oferecerem resistência ao escoamento.
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- Saneamento I
Materiais utilizados para Adutoras
• Ferro fundido:
- Material mais elástico (menos frágil);
- Resistente à tração e aos impactos;
- Fabricados com D entre 50 a 1200mm;
- Comprimentos variando de 3, 6, 7 m;
- Revestidos internamente e externamente;
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- Saneamento I
Conexões
• Peças destinadas a ligarem tubos ou seguimentos de tubos entre si, permitindo:
- Mudanças de direção;
- Derivações;
- Alterações de diâmetros.
• São fabricadas nas classes e juntas compatíveis com a tubulação.
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- Saneamento I
Conexões
Peças comuns:
- Curvas (mudanças de direção);
- Tês (derivação simples);
- Cruzetas (derivação dupla);
- Reduções (mudanças de diâmetro);
- Caps (fechamento de extremidades);
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- Saneamento I
Equipamentos especiais Registros ou válvulas para controle do fluxo
Válvulas de retenção impede retorno do fluxo;
Ventosas para aliviar o ar das canalizações;
Comportas controle de entradas e saídas de vazão;
Hidrante para fornecimento de água para combate
a incêndios
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- Saneamento I
Equipamentos especiais
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- Saneamento I
Adutoras
- Para o dimensionamento das adutoras (conduto livre ou forçado), devem ser consideradas as perdas localizadas;
- Para adutoras com L > 5.000D, pode-se não considerar as perdas localizadas (valores tendem a ser desprezíveis).
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- Saneamento I
Adutora por gravidade
• Condutos Livres (NBR 12215):
- A declividade é limitada pelos valores de velocidade;
- Caso as condições topográficas o exijam, a adutora pode ser escalonada;
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- Saneamento I
Adutora por gravidade • Condutos Livres (NBR 12215):
- Reforçar a estrutura em locais de queda inclinada;
- Instalar dispositivos para apoio das adutoras em áreas livres;
- Para transporte de água potável deve-se utilizar adutora totalmente fechada;
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- Saneamento I
Adutora por gravidade
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- Saneamento I
Adutora por gravidade
• Condutos Livres (NBR 12215):
- Devem ser previstos dispositivos de inspeção e limpeza da adutora;
- Devem ser previstos equipamentos para medição de vazão;
- Devem ser previsto dispositivos de descarga.
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade • Condutos Livres:
Determinação da área de trabalho
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Q = Vazão (m³/s);
V = Velocidade (m/s);
A = Área (m²)
V
QA
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade • Condutos Livres:
Determinação da velocidade para canais
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V = Velocidade (m/s);
Rh = Raio hidráulico (m);
I = Declividade (m/m);
n = Coeficiente de Manning (tabelado)
2/13/2 **1
IRhn
V
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade Coeficiente n de Manning
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade • Condutos Livres:
Raio hidráulico
36
Rh = Raio hidráulico (m);
a = área (m²);
p = perímetro molhado (m).
p
aRh
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por gravidade • Condutos Livres:
Determinação da declividade
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I = Declividade (m/m);
C1,C2 = Alturas ou cotas de projeto (m);
L = Comprimento (m).
L
CCI
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- Saneamento I
Exercício 2
• Um canal retangular de concreto por conduto livre sem revestimento serve como adutora de água bruta para o sistema de abastecimento da cidade de Cacoal – RO. Sabendo que o canal apresenta b = 1,2m e hmolhada = 0,6m, verifique se a velocidade de projeto está dentro do esperado para execução da obra. Dados: C1= 125m; C2= 120m e L= 5000m.
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- Saneamento I
Adutora por recalque • Diâmetros escolhidos com base em critério
econômico;
• Melhor Diâmetro é aquele que resulta em
menor custo total das instalações (estação
elevatória, tubulação, energia consumida e
outros custos de operação);
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- Saneamento I
Adutora por recalque
1. Adotam-se três a quatro diâmetros; 2. Determinam-se as características dos
conjuntos elevatórios necessárias à instalação, para cada diâmetro;
3. Calculam-se os consumos anuais de energia
para cada conjunto elevatório-diâmetro;
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- Saneamento I
Adutora por recalque
4. Somam-se os custos resultantes da aquisição de equipamentos, tubos e energia, para cada alternativa e escolhe-se o diâmetro que conduz ao menor custo global.
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por recalque • Determinação do diâmetro (24 horas de
funcionamento)
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D = Diâmetro (m);
K = Coeficiente de Bresse;
Q = Vazão (m³/s).
QkD
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por recalque • Determinação do Coeficiente de Bresse
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K = Coeficiente de Bresse;
V = Velocidade (geralmente entre 0,7 e 1,5 m/s).
VK
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por recalque • Dimensionamento hidráulico de adutoras
por recalque (NBR 590/1990)
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- Saneamento I
Dimensionamento – Adutora por recalque • Determinação do diâmetro (Uso ≠ 24 horas
de funcionamento)
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D = Diâmetro (m);
X = n/24 (fração de horas por dia);
Q = Vazão (m³/s).
QXD **3,1 25,0
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- Saneamento I
Exercício 3
• O técnico responsável pela unidade de captação de Água da cidade de Tupi Paulista – SP decidiu trabalhar com sistema de captação de cerca de 16 horas por dia. Tendo em vista que para o funcionamento em 24 horas a vazão é de 130 L/s, estabeleça o nova vazão esperada para atender o município e o diâmetro recomendado para as adutoras em recalque.
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Adutoras
- Saneamento I
Considerações
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Classificação Dimensionamento
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- Saneamento I
Trabalho parte 1 • Entregar os cálculos (Arquivo impresso);
Data: 20/04/2016;
- Escrever no corpo do trabalho cada uma das escolhas adotadas para resolução dos cálculos;
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- Saneamento I
Trabalho parte 1 Cálculos:
- Crescimento populacional (Taxa aritmética e geométrica);
- Manancial pretendido;
- Vazão diária em L/s (Qa, Qb e Qc);
- Determinação do Gradeamento (número de grades, perda de carga e número de barras);
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- Saneamento I
Trabalho parte 1 Cálculos:
- Dimensionamento de Caixa de Areia;
- Adutoras (diâmetro da tubulação em Qa, Qb e Qc; traçado das adutoras até a ETA, diferenças de cota);
- Calha Parshall (Desenho com dimensões);
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