Avaliação Progressiva 1 - Saneamento I

1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ UFC CAMPUS CRATEÚS Avaliação Progressiva 1 AP1 Disciplina Saneamento I Professora Larissa Granjeiro Lucena Crateús 01 de julho de 2021 Aluno Matrícula Instruções Prova individual e com consulta Horário 10h15h IMPORTANTE Não pode consultar o colega Não esquecer de assinar todas as páginas da folha de resposta Colocar seu nome e matrícula na primeira página da folha de resposta Apresentar todos os cálculos necessários de forma organizada Pode usar caneta preta azul ou grafite desde que as respostas fiquem nítidas Respostas argumentativas idênticas entre os alunos não contarão pontuação Após o término a prova bater foto da folha de resposta ou escanear em boa qualidade e gerar um arquivo único com todas as fotografias Entregar a folha de resposta na aba Tarefas do SIGAA no campo da Avaliação Progressiva 1 AP1 Administrem bem o tempo e façam uma ótima prova 1 10 ponto O IBGE publicou dia 22072020 o novo censo dos serviços de saneamento básico no país refeito depois de nove anos Seguem abaixo algumas conclusões do estudo Diante disso discorra brevemente sobre os problemas e impactos decorrentes das constatações a seguir constatações a e b procurando destacar a importância do saneamento a A água é distribuída mas o esgoto não é coletado b 242 era o percentual em 2017 de municípios nordestinos com serviço de abastecimento de água em funcionamento mas sem tratamento 2 2 05 ponto Sobre as condições gerais a serem atendidas pelo local de captação marque Verdadeiro V ou Falso F Para as alternativas falsas indique qual o erro Obs Para que as alternativas falsas sejam consideradas como acerto a indicação correta do respectivo erro é necessária I Situarse a montante da localidade a que se destina e a montante de outros focos de poluição importantes II Situarse em trecho reto do curso de água ou caso isso não seja possível em local próximo à sua margem interna evitando assim sua implantação em trechos que favoreçam o acúmulo de sedimentos III Situarse em cota altimétrica superior à da localidade a ser abastecida IV Caso a adução por gravidade seja inviável técnica ou economicamente o local de captação deve situarse em local com cota altimétrica que resulte menor desnível geométrico em relação à localidade e que possibilite as condições apropriadas de bombeamento e de adução por recalque V Situarse em terreno que apresente condições de acesso características geológicas batimetria níveis de inundação e condições de arraste e deposição de sólidos favoráveis ao tipo e porte da captação a ser implantada 3 15 ponto Com base nos dados da tabela abaixo que se encontram ilustrados na Figura 2 fazer o estudo de projeção de população da cidade de Santa Quitéria para o ano de 2030 utilizando os seguintes métodos utilizar 03 casas decimais para os valores de ka kg Obs Importante atentar para o arredondamento de 03 casas decimais pois afetará a resposta final a Método Aritmético P2030 b Método Geométrico P2030 c Plote no Excel os pares ordenados referentes à população de Santa Quitéria nos anos de 1970 a 2010 E responda Obs Não será necessário desenharplotar o gráfico na folha de resposta será necessário responder as questões a seguir Qual o coeficiente de determinação R² da linha de tendência linear e da linha de tendência exponencial aplicadas aos dados plotados Dentre os métodos utilizados Aritmético e Geométrico apontar qual melhor se aplica para o presente caso considerando a série histórica Justifique Métodos de crescimento populacional Método Aritmético Método Geométrico Ano População Santa Quitéria habitantes Representação gráfica 1970 23351 Figura 2 População de Santa Quitéria no decorrer do tempo 1980 25843 1990 30058 2000 36870 2010 45803 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 1970 1990 2010 2030 População hab Ano 1 2 1 2 t t P P ka 2 2 t k t P P a 𝑃 𝑃2 𝑒𝑘𝑔𝑡𝑡2 3 4 15 ponto De acordo com dados do Serviço Autônomo de Água SAA da cidade de Crateús o volume de água medido no ano de 2017 na saída do reservatório de distribuição foi de 541550 m³ No mesmo período a soma dos volumes medidos nos hidrômetros das economias foi de 401500 m³ Sabese que nesta cidade o número de economias é de 2500 e que segundo dados do IBGE a taxa de ocupação domiciliar ou seja o número de habitantes por domicílio é de 5 Além disso sabese que existem 2732 ligações de energia elétrica dado fornecido pela concessionária Pede se a Consumo per capita de água Lhabdia b Consumo efetivo per capita de água Lhabdia c Explique por que o valor do consumo per capita é em geral maior do que o valor do consumo efetivo per capita d Índice de perdas e Índice de atendimento 5 15 ponto A cidade do Crato terá o seu sistema de abastecimento de água projetado conforme dados abaixo População para o ano de 2038 horizonte de projeto 128000 hab Consumo per capita médio 180 Lhabdia A ETA utiliza para consumo próprio 5 da água demandada pelo SAA Coeficiente de hora de maior consumo 15 Coeficiente de dia de maior consumo 12 Demanda de consumidores especiais levar em consideração Tabela 1 Mercado com 250 m² de área 3 escolas lanchonete ginásio e chuveiros com 600 estudantes cada 2 Hospitais com 300 leitos cada Tabela 1 Consumo típico de alguns estabelecimentos institucionais e comerciais Estabelecimento Unidade Consumo de água por unidade Lunidd Mercado m² de área 375 Escola lanchonete ginásio e chuveiros Estudante 75 Hospital Leito 600 Fonte von Sperling 2014 Primeiro determine as vazões de projeto do sistema de abastecimento de água da cidade do Crato a e em seguida responda o solicitado b a i a Determine Qa Qb e Qc Ls b Vazão de captação Ls c Vazão da Estação Elevatória anterior à ETA Ls d Vazão da Estação de Tratamento de Água Ls e Vazão da adutora de água tratada antes do reservatório de distribuição Ls f Vazão da tubulação de saída do reservatório de distribuição Ls g Vazão da adutora de água tratada depois do reservatório de distribuição Ls h Vazão da Estação Elevatória de água tratada depois do reservatório de distribuição Ls i Explique por que a vazão do Qb resultou em um valor menor que Qa 6 05 ponto Uma equipe de engenheiros sanitaristas foi contratada para fazer a escolha do manancial e da captação de água para abastecer a cidade de Canindé Após estudos iniciais sobre o regime hidrológico do curso dágua a equipe observou que o curso dágua superficial mais próximo apresenta uma vazão mínima 272 Ls vazão média 837 Ls e que em períodos de chuva o curso dágua apresenta um regime torrencial com transporte de sólidos flutuantes de grandes dimensões e material em suspensão Sabendo que a vazão de projeto para abastecer a cidade é de 230 m³h responda Esse manancial pode ser utilizado para abastecimento da cidade Justifique o porquê da alternativa selecionada a Não este manancial sozinho não atende a cidade b Sim a tomada de água pode ser feita diretamente no rio mas é necessário a instalação de uma unidade de gradeamento e de desarenação c Sim mas o aproveitamento deste manancial só é possível com acumulação da água É necessário ainda instalar apenas uma unidade de gradeamento d Sim mas o aproveitamento deste manancial só é possível com acumulação da água É necessário ainda instalar uma unidade de gradeamento e de desarenação e Sim a tomada de água pode ser feita diretamente no rio mas é necessário a instalação de uma unidade de desarenação 4 7 15 ponto Um desarenador será dimensionado para uma vazão de 68 Ls a ser construído anexo à captação de água do Rio Cocó No ponto escolhido para a captação o NA mínimo do ribeirão apresenta altura de 15 m e NA máximo de 208 m ambos em relação ao leito do rio Já no local previsto para a construção do desarenador a superfície do terreno fica a 053 m acima do NA mínimo do rio Levar em consideração a Tabela 85 e Figura 82 Responda Dados vs 0021 ms Coeficiente de segurança Cf 15 vh 03 ms Altura livre em relação ao leito do rio 03m Altura da mureta 03m Relação entre comprimento e largura do desarenador Cb 3 a Qual a altura do desarenador m b Largura útil do desarenador b em m c Qual o comprimento do desarenador C em m considerando o coeficiente de segurança Cf d Atende à relação Cb 3 e Atende à velocidade requerida vh 03 ms 8 05 ponto De acordo com a curva característica do poço Figura 3 determine qual a vazão crítica e o que ela representa Figura 3 Curva característica do poço 5 9 15 ponto Uma adutora por gravidade que interliga dois reservatórios deverá transportar uma vazão de 207 Ls Sabendo que o comprimento da adutora é de 7230 m e os níveis médios de água nesses reservatórios correspondem às cotas altimétricas de 23738m e 20291m O material da adutora é de aço soldado comum novo Despreze as perdas de cargas localizadas Considere os dados da Tabela 2 3 4 e π 31415 Calcule a Perda de carga unitária b Diâmetro teórico c Diâmetro comercial em geral 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 e 1200 mm d Vazão máxima a ser veiculada e Verificação da velocidade Velocidade conforme os limites 𝐷𝑡 1065 𝐽𝑖 𝑄 𝐶 185 1 487 𝑄 0279 𝐶 𝐷263 𝐽054 Q vazão de projeto m3s D diâmetro teórico a ser calculado m Ji perda de carga unitária ideal mm C adimensional função do material da tubulação Tabela 2 Valor do coeficiente C para a fórmula de HazenWilliams Tabela 3 Velocidade máxima em função do material do tubo Tabela 4 Velocidade mínima nas adutoras Material do tubo Vel Máxima ms Plásticos 45 Ferro fundido dúctil 40 a 60 Aço 60 Concreto 45 a 50