Aula 3: Consumo e Vazão de Água no Saneamento

Aula 3 Consumo e Vazão de Consumo Previsão da População de Projeto Saneamento Profª Lôide Angelini Sobrinha Consumo de Água Demanda de água da cidade função do número de habitantes a ser abastecido e função da quantidade de água consumida por pessoa Classificação dos usos da água doméstico comercial e serviços públicos e privados industrial comum público mobiliário e equipamento urbano 2 Fatores que Afetam o Consumo Clima mais quente maior consumo de água Hábitos e nível de vida da população maior nível de vida e poder aquisitivo maior consumo de água Natureza da cidade cidades industriais e mistas maior consumo cidades tipicamente residenciais menor consumo Tamanho da cidade cidades grandes mais estabelecimentos comerciais e industriais repartições públicas jardins rede de distribuição mais complexa e extensa mais perdas maior consumo 4 Fatores que Afetam o Consumo Existência ou ausência de medição quando não hidrometrado maior consumo Pressão na rede quando reinam pressões elevadas na rede maior consumo Rede de esgoto quando existe menor consumo Preço da água quanto mais cara menor consumo 5 Consumo de Água USO DOMÉSTICO Fatores que influem no consumo de água renda familiar características da habitação características do abastecimento de água características culturais da comunidade 6 Variação do Consumo de Água 7 No Brasil o consumo normalmente usado nos planos diretores e projetos tem sido de 200 lhab dia O consumo efetivo ou demanda sem perdas verificado em várias cidades é em média 25 menor que esse valor 150 lhab dia Em alguns estados têm sido adotado o valor mínimo de 135 lhab dia Em sistemas simplificados de pequenas comunidades com características rurais chegase a admitir 50 do valor mínimo urbano Nas chamadas zonas nobres das cidades de São Paulo Rio de Janeiro Brasília e outras os valores médios admitidos para projeto se situam entre 300 e 400 lhab dia enquanto que para as zonas menos nobres são usadas taxas de demanda de 220 lhab dia AZEVEDO NETO 2018 Variação do per capita de consumo per capita de consumo em diversas circunstâncias 8 Variação do per capita de consumo per capita de consumo em diversas circunstâncias 9 Variação do per capita de consumo per capita de consumo em diversas circunstâncias 10 Variação do per capita de consumo per capita de consumo em diversas circunstâncias 11 O que são perdas 13 O uso genérico da palavra perdas para o conjunto de A consumo não faturado ou desvios B usos operacionais na verdade não são perdas mas necessidades da operação e da manutenção do sistema lavagem de filtros decantadores e reservatórios ou manutenção e C vazamentos perda de fato AZEVEDO NETO 2018 Consumo Per Capita de Água Métodos para a determinação do consumo per capita de água a partir de dados medidos leitura de hidrômetros leitura do macromedidor instalado na saída do reservatório 14 Consumo Efetivo per capita de Água 15 onde Vc volume consumido medido pelos hidrômetros NE número médio de economias ND número de dias da medição pelos hidrômetros NHL número de habitantes por ligação Determinação do consumo efetivo per capita qe onde q Lhabdia consumo médio per capita qe consumo efetivo per capita de água I índice de perdas Consumo Médio Per Capita Sistema de abastecimento regular 16 No caso de projetos é comum fixar um índice de perdas como meta por exemplo 20 e não utilizar valores atuais que geralmente são bem maiores Tsutiya 2006 Consumo Per Capita de Água 17 onde Vd volume distribuído Vc volume consumido Determinação do índice de perdas I Perdas e desperdício Variações de Consumo 18 Variação anual Tsutya Variação mensal Azevedo Neto Variação diária Variação horária Variação instantânea Variações de Consumo no dia 20 Variações diárias Ocorre sempre um dia de maior consumo no ano K1 coeficiente do dia de maior consumo Para a determinação do K1 recomendase que sejam considerados no mínimo cinco anos consecutivos de observações adotandose a média dos coeficientes determinados Tsutya K1 captação tratamento e adução AZEVEDO NETO 2018 Variações de Consumo horária 22 Variações horárias Ocorrem sempre horas de maior consumo no dia K2 coeficiente da hora de maior consumo K2 varia de 15 a 30 K2 utilizado quando se pretende dimensionar a rede de distribuição 23 Seria muito oneroso dimensionar todo o sistema de adução e distribuição para a hora de maior consumo do dia de maior consumo A engenhosidade dos precursores do assunto mostrou que a situação de equilíbrio econômico é dotar os sistemas de reservatórios de distribuição para equilibrar as demandas das horas de maior consumo com as de menor consumo Assim durante as horas de menor consumo os reservatórios encheriam e durante as horas de maior consumo os reservatórios esvaziariam Verificouse também que seriam necessários reservatórios muito grandes e caros para compensar dias de maior consumo com os de menor consumo especialmente porque eles costumam ocorrer em meses diferentes AZEVEDO NETO 2018 A rede de distribuição deve ser dimensionada não só para o dia de maior consumo mas também para a hora de maior consumo usando o coeficiente k1 k2 Coeficientes de consumo 24 Coeficiente de consumo instantâneo k3 é a relação entre o valor do consumo máximo instantâneo e a vazão da hora de maior consumo Muito pouco utilizado na prática As variações instantâneas mais pronunciadas nos trechos extremos das redes de menor vazão decorrem do uso simultâneo de torneiras e aparelhos AZEVEDO NETO 2018 Vazões de Dimensionamento dos Componentes de um Sistema de Abastecimento de Água 26 Vazões de Dimensionamento Azevedo Neto 27 Vazão média Ls Vazão dos dias de maior consumo Ls Vazão dos dias de maior consumo e na hora de maior consumo Ls Em que Q vazão média anual Ls P população abastecível a ser considerada no projeto habitantes q taxa de consumo médio anual per capita em lhab dia h número de horas de funcionamento do sistema ou da unidade considerada K1 coeficiente do dia de maior consumo K2 coeficiente da hora de maior consumo Vazões de Dimensionamento 28 Vazão da captação tratamento e adução Vazão da ETA até o reservatório Vazão do reservatório até a rede Em que Q vazão média anual Ls P população da área abastecida q consumo per capita de água K1 coeficiente do dia de maior consumo K2 coeficiente da hora de maior consumo Qesp vazão específica por exemplo grandes consumidores indústrias comércios etc CETA consumo na ETA Exercício 2 Calcular as vazões de dimensionamento de um sistema de abastecimento de água Figura abaixo para atender uma população de 20000 habitantes com vazão industrial de 10 Ls sendo o consumo per capita de água de 200 Lhabdia e um consumo na ETA de 3 Adotar para K1 12 e K2 15 29 Projeto População variável e crescente Período de projeto Brasil períodos de 20 anos metrópole 30 anos Previsão da evolução da população durante o período de projeto 30 Projeto Estudo da população da área de projeto dados populacionais do município e distrito dos últimos censos cadastro imobiliário pesquisa de campo planos e projetos existentes plano diretor do município situação socioeconômica do município elaboração de projeções da população 31 Projeto Métodos para o estudo demográfico Método dos componentes demográficos Métodos matemáticos método da progressão aritmética método da progressão geométrica método da curva logística Método de extrapolação gráfica 32 Método dos componentes demográficos 33 P população na data t P0 população na data inicial t0 N nascimentos no período t t0 M óbitos no período t t0 I imigrantes no período E emigrantes no período N M crescimento vegetativo no período I E saldo migratório no período Entretanto Não tem aplicabilidade na prática não se sabe os dados Métodos para estudo demográfico Método linear ou progressão aritmética 34 NECESSIDADE conhecer o número populacional em dois períodos distintos P população estimada t intervalo de anos da previsão P0 população inicial de projeto P1 população para o tempo T1 P2 população para o tempo T2 Ka constante aritmética de crescimento populacional ou taxa de crescimento linear Método exponencial 35 NECESSIDADE conhecer o número populacional em dois períodos distintos P população estimada t intervalo de anos da previsão P0 população inicial de projeto r constante geométrica de crescimento populacional Métodos para estudo demográfico Método da progressão geométrica 36 NECESSIDADE conhecer o número populacional em dois períodos distintos P população estimada t intervalo de anos da previsão P0 população inicial de projeto g constante geométrica de crescimento populacional Métodos para estudo demográfico 37 Método da curva logística Métodos para estudo demográfico Método da curva logística 38 NECESSIDADE conhecer o número populacional em três períodos igualmente espaçados P população na data t t ano de referência para P P0 população na data t0 t0 ano de referência para P0 P1 população na data t1 t1 ano de referência para P1 P2 população na data t2 t2 ano de referência para P2 Ps População de saturação a constante ponto de inflexão b constante razão de cresc População t intervalo constante entre os anos t0 t1 e t2 Métodos para estudo demográfico Estudo da População Considerar também população flutuante distribuição demográfica áreas a serem abastecidas concepção e etapas de projeto volume de água a ser distribuído na cidade 39 Exercício Assistir a vídeoaula httpsyoutubenw5Dr72Vk 40 Refazer os exercícios propostos pelo professor Enio httpsyoutubeNIqkGtPT6Ys