Captação Superficial de Água - Tomada D'água, Grades e Desarenador

Prof Luiz Gustavo Nunes 20241 SANEAMENTO 1 Universidade de Pernambuco Escola Politécnica de Pernambuco Departamento de Engenharia Civil II Captação Superficial Parte II Tomada dágua 1 Tomada dágua 2 Grades e telas 3 Desarenador 4 Canal de aproximação 5 Tomada dágua no corpo da barragem 6 Tomada dágua por torre de tomada SUMÁRIO DA AULA CAPTAÇÃO SUPERFICIAL Há três hipóteses 1 A descarga do rio em qualquer dia é superior ao volume a ser captado 2 A descarga do rio em alguns meses do ano é inferior à vazão necessária ao atendimento da comunidade porém a descarga média diária é superior à vazão média de água a ser captada 3 A vazão média do rio é inferior à vazão requerida Quanto a tomada dágua a NBR 12213 recomenda A velocidade nos condutos livres ou forçados da tomada de água não devem ser inferior a 060 ms Em rios com transporte intenso de sólidos deve haver no mínimo uma tubulação para cada variação de 150 m do nível As tubulações devem ser ancoradas e protegidas contra a ação das águas e dotadas de válvulas para interrupção do fluxo com a possibilidade de fácil manobra CASO 1 A tomada dágua pode ser realizada diretamente por bombas desde que obedecida a NBR 12214 em qualquer dos seguintes casos Quanto dispensável o desarenador Quando indispensável instalação de recalque para transferir água do manancial para o desarenador Tomada de água para população de projeto inferior a 10000 habitantes a critério do órgão contratante CASO 1 a Grades e telas b Desarenador c Canal de aproximação d Captação direta CASO 1 EQUIPAMENTOS As grades e telas devem ser projetadas em cursos de água sujeitos a regime torrencial e quando corpos flutuantes de grandes dimensões possam causar danos às instalações de grandes finas ou telas deve ser prevista a instalação de grade grosseira As grades grosseiras devem ser colocadas no ponto de admissão de água na captação seguidas por grades finas e pelas telas GRADES E TELAS O espaçamento entre barras paralelas deve ser de 75 cm a 15 cm para a grade grosseira e de 2 cm a 4 cm para a grade fina As telas devem ter de 8 a 16 fios por decímetro As barras e os fios que constituem as grades e as telas devem ser de material anticorrosivo ou protegidos por tratamento adequado As grades ou telas sujeitas a limpeza manual exigem inclinação para jusante de 70º a 50 em relação à horizontal e passadiço para fácil execução dos serviços de manutenção GRADES E TELAS Na seção de passagem correspondente ao nível mínimo da água a área das aberturas da grade deve ser igual ou superior a 17 cm² por litro por minuto de modo que a velocidade resultante seja igual ou inferior a 10 cms sendo as perdas carga avaliadas admitida a obstrução de 50 da seção da passagem GRADES E TELAS A perda de carga nas grades e telas é determinada por GRADES E TELAS Em grades o coeficiente de perda de carga é determinado por GRADES E TELAS GRADES E TELAS FORMA A B C D E F G β 242 183 167 1035 092 076 179 Em telas o coeficiente de perda de carga é determinado por GRADES E TELAS Preferencialmente devem existir dois desarenadores dimensionados para vazão total considerandose um fora de serviço O desarenador pode ser dispensado quando for comprovado que o transporte de sólidos sedimentáveis não é prejudicial ao sistema O desarenador pode ser de nível constante ou variável DESARENADOR a A velocidade crítica de sedimentação das partículas igual ou inferior a 0021 ms b A velocidade de escoamento longitudinal igual ou inferior a 030 ms c O comprimento do desarenador obtido pela aplicação dos critérios anteriores deve ser multiplicado por um coeficiente não inferior a 150 DESARENADOR No dimensionamento do desarenador de nível variável devem ser consideradas as condições de operação para os níveis máximo e mínimo O desarenador com remoção por processo manual deve ter a Depósito capaz de acumular o mínimo equivalente a 10 do volume do desarenador b Largura mínima que permita acesso e livre movimentação do operador e do equipamento auxiliar de limpeza DESARENADOR As partículas de areia quando em suspensão na água podem ser consideradas do ponto de vista da sedimentação como partículas granulares isto é caracterizamse por sedimentarem independentemente uma das outras e com velocidade constante DESARENADOR CANAL DE APROXIMAÇÃO EXEMPLO Projetar uma captação superficial para uma vazão de 045 m³s na qual o nível no rio proporciona no canal de alimentação profundidade mínima e média respectivamente de 050 m e 100 m Devido às características do rio devem ser previstas as seguintes unidades para a captação Canal de alimentação da grade Grade de barras finas Barras de seção retangular sem cantos arredondados Espessura das barras da grade 38 Distância livre entre as barras 3 cm Inclinação das barras 60º Caixa de areia EXEMPLO RESOLUÇÃO Canal de aproximação Largura do canal L Para uma profundidade média Hmed 10 m e uma velocidade do fluxo horizontal Vmin 060 ms temse Q L x Hmed x Vmin L 04510 x 060 075 m EXEMPLO RESOLUÇÃO Cálculo de k k 242 0953 3133 sen 60 k 0456 Perda de carga h Tomandose a velocidade de aproximação máxima isto é quando o nível é mínimo Hmin 050 m temse V 120 ms h 0456 1202 2 x 981 0034 m EXEMPLO RESOLUÇÃO Caixa de areia Determinação da largura L Para uma profundidade mínima Hmin 050 m corresponderá a uma velocidade de escoamento horizontal máxima Vmax 030 ms NBR12213 L Q H x Vs 045 05 x 030 30 m Determinação do comprimento C Para uma velocidade de sedimentação das partículas igual a Vs 0021 ms NBR 12213 temos 15 Q A x V 15 x 045 C x 30 x 0021 C 15 045 30 x 0021 107 m EXEMPLO RESOLUÇÃO a Tomada dágua no corpo da barragem b Tomada dágua por torre de tomada CASO 2 EQUIPAMENTOS NO CORPO DA BARRAGEM Volume Útil Volume do Porão Crivo Tomada Dágua Descarga de Fundo Pedestal de Apoio Bacia de Dissipação Dissipador de Energia TORRE DE TOMADA Torre de Tomada NA Máx NA Min BARRAGEM Bomba