Redes de Abastecimento de Água - Estrutura e Recomendações

REDES DE ABASTECIMENTO PROFª MADELON R PETERS REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA REDE DE DISTRIBUIÇÃO é a parte do sistema de abastecimento formada de tubulações e órgãos acessórios destinados a colocar água potável à disposição dos consumidores de forma contínua em quantidade qualidade e pressão adequadas CUSTO DA REDE 50 a 75 do custo total do sistema de abastecimento TIPOS DE REDE Principal também denominada de conduto tronco ou canalização mestra são tubulações de maior diâmetro que tem por finalidade abastecer as canalizações secundárias Secundária são tubulações de menor diâmetro e tem a função de abastecer diretamente os pontos de consumo do sistema de abastecimento de água TIPOS DE REDE Classificação da tubulação principal Ramificada Malhada Mista TIPOS DE REDE Rede ramificada Reservatório Ponta seca Rede secundária Rede principal Nó Trecho TIPOS DE REDE Rede ramificada com traçado em espinha de peixe Rede ramificada com traçado em grelha Rede ramificada TIPOS DE REDE Rede malhada em anéis TIPOS DE REDE Rede malhada em blocos TIPOS DE REDE Rede mista Reservatório Rede malhada Rede ramificada RECOMENDAÇÕES PARA O TRAÇADO DA REDE Tubulações principais Devem formar circuitos fechados Devem ser direcionadas as zonas de maior demanda Localizadas em vias ou áreas públicas Vias sem pavimentação sem tráfego intenso sem interferências significativas com solo adequado RECOMENDAÇÕES PARA O TRAÇADO DA REDE Tubulações secundária Localização no passeio Comprimento máximo de 600 m Devem formar rede malhada ALTERNATIVAS PARA FORNECIMENTO DE ÁGUA PARA A REDE Alimentação da rede através de reservatório elevado Reservatório a montante Reservatório a jusante ALTERNATIVAS PARA FORNECIMENTO DE ÁGUA PARA A REDE Alimentação da rede através do reservatório de montante e reservatório de sobra à jusante Adução Reservatório de sobra Rede de distribuição Reservatório principal Alimentação direta na rede com reservatório de sobra Adução Estação elevatória Reservatório de sobra Rede de distribuição Depósito principal Alimentação direta na rede com reservatório de compensação Reservatório de compensação Estação elevatória Rede Reservatório Alimentação direta na rede através de vários pontos Rede de distribuição Estação elevatória 1 Estação elevatória 2 ALTERNATIVAS PARA FORNECIMENTO DE ÁGUA PARA A REDE Alimentação direta na rede com tanque hidropneumático Ar Água Tanque hidropneumático Reservatório EE Rede Abastecimento de água de redes localizadas em setores distintos Reservatório setorial 1 Reservatório setorial 2 Reservatório setorial 3 Estação elevatória Reservatório principal Adução principal Booster Setor 3 Setor 2 Setor 1 ALTERNATIVAS PARA FORNECIMENTO DE ÁGUA PARA A REDE Setorização da rede de abastecimento Setor 1 Setor 2 Setor 3 Reservatório Reservatório de sobra Adutora Distribuição escalonada Reservatório principal 100m 80m 60m 50m 30m 10m VAZÃO PARA DIMENSIONAMENTO DA REDE onde Q vazão ls K1 coeficiente do dia de maior consumo K2 coeficiente da hora de maior consumo P população final para a área a ser abastecida hab q consumo per capita final de água lhabdia 1 2 K K P q Q 86400 Vazão específica relativa à extensão da rede onde qm vazão de distribuição em marcha lsm L extensão total da rede m 1 2 m K K P q q 86400 L DIMENSIONAMENTO DE REDES Análise hidráulica Verificação da capacidade máxima da rede existente Dimensionamento de rede Análise hidráulica Equação da continuidade Q V A Equação da resistência DH r Qn DIMENSIONAMENTO DE REDES Pressões máximas e mínimas na rede Pressão estática máxima 500 kPa 50 mH2O Pressão dinâmica mínima 100 kPa 10 mH2O ESQUEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA PARA ATENDER AS DIVERSAS ZONAS DE PRESSÃO ESQUEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA PARA ATENDER OS LIMITES DE PRESSÃO NA REDE DIMENSIONAMENTO DE REDES Velocidades mínimas e máximas Velocidade mínima 06 ms Velocidade máxima 35 ms Limites de vazões para as tubulações em função das velocidades máximas e mínimas 0 100 200 300 400 0 100 200 300 400 500 600 700 D mm Q s Min Máx D mm Vmáx ms Qmáx Ls 50 050 10 75 050 22 100 060 47 150 080 141 200 090 283 250 110 539 300 120 848 350 130 1250 400 140 1760 450 150 2380 500 160 3140 550 170 4030 600 180 5090 Velocidades máximas em função do diâmetro DIMENSIONAMENTO DE REDES Diâmetro mínimo função das perdas de carga e vazões disponíveis Tubulações secundárias 50 mm Tubulações principais 75 mm DIMENSIONAMENTO DAS REDES RAMIFICADAS Sequência de cálculo para o dimensionamento Determinação das vazões em cada trecho Dimensionamento dos trechos Verificação das pressões resultantes R DIMENSIONAMENTO DAS REDES MALHADAS Método do seccionamento Método de cálculos iterativos DIMENSIONAMENTO DAS REDES MALHADAS Método do seccionamento R DIMENSIONAMENTO DAS REDES MALHADAS Método de cálculos interativos Exemplo Equações para os nós do circuito ROTEIRO BÁSICO PARA A ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA Delimitação da área a ser atendida Estudo demográfico da área a ser atendida Concepção do sistema de distribuição Estudos das zonas de pressão Estudos de setorização Traçado da rede de distribuição Seleção dos pontos de concentração de vazões Extensão dos trechos Áreas de influência dos nós Vazões específicas Vazões concentradas nos nós Vazões nos trechos Redes ramificadas Redes malhadas Vazões nos hidrantes PROJETOS DE REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA MATERIAIS PARA REDES Critérios para seleção dos materiais Material da superfície interna Material da superfície externa Instalação Peso das tubulações e peças Tipos de junta Diâmetro da tubulação Facilidades em fazer interligações MATERIAIS DOS TUBOS E PEÇAS Tubo de ferro fundido dúctil Junta elástica Junta com flanges CONEXÕES PARA TUBOS DE FERRO FUNDIDO DÚCTIL COM BOLSAS E JUNTA ELÁSTICA MATERIAIS DE PLÁSTICO Materiais de polietileno PE Materiais de PVC PVC PBA PVC DEFOFO ÓRGÃOS E EQUIPAMENTOS ACESSÓRIOS Válvula de manobra Válvula de descarga Ventosas Válvula redutora de pressão Válvula sustentadora de pressão Hidrante VÁLVULA DE MANOBRA Objetivos principais Isolar trechos de canalização para reparos Melhorar o abastecimento de determinadas áreas Delimitar os setores de abastecimento Setor de manobra Extensão de rede 7000 a 35000 m Número de economias 600 a 3000 Área 40000 a 200000 m2 VÁLVULA DE DESCARGA HIDRANTE Principais usos dos hidrantes Combate a incêndios Lavagem e limpeza de tubulações Lavagem de ruas irrigação de gramados e árvores em áreas públicas Fornecimento de água para obras civis TIPOS DE HIDRANTES Hidrante do tipo coluna Hidrante do tipo subterrâneo HIDRANTE DO TIPO COLUNA HIDRANTE DO TIPO SUBTERRÂNEO CRITÉRIOS DA NBR 122182017 CRITÉRIOS DA NBR 122182017 PERDAS NO SISTEMA DE ÁGUA httpwwwtratabrasilorgbrsaneament oprincipaisestatisticasnobrasilagua PERDAS PERDAS REAIS São perdas físicas de água decorrentes de vazamentos na rede de distribuição e extravasamentos em reservatórios IMPORTANTE Este tipo de perda impacta a disponibilidade de recursos hídricos superficiais e os custos de produção de água tratada PERDAS APARENTES São perdas não físicas decorrentes de submedição nos hidrômetros fraudes e falhas do cadastro comercial IMPORTANTE A água é consumida porém não é faturada pela empresa de saneamento PERDA DE ÁGUA VOLUME DE ENTRADA CONSUMO AUTORIZADO VOLUME DE ENTRADA NA DISTRIBUIÇÃO Consumo autorizado Consumo autorizado faturado Consumo autorizado não faturado Consumo medido faturado Consumo medido não faturado Consumo medido não faturado Consumo não medido não faturado Perdas aparentes Perdas reais Perda de água Água faturada Água não convertida em receita Perdas Reais RMSP superfice Vazamentos nãovisíveis baixa vazão não aflorantes nãodetectáveis por métodos acústicos de pesquisa 25 dos volumes perdidos Ações Redução de Pressão Qualidade dos Materiais e da Mãodeobra Vazamentos nãovisíveis não aflorantes detectáveis por métodos acústicos de pesquisa 30 dos volumes perdidos Ações Redução de Pressão Pesquisa de Vazamentos Vazamentos visíveis aflorantes ou ocorrentes nos cavaletes 45 dos volumes perdidos Ações Redução de Pressão Redução de Tempo de Reparos Macromedição Medidores de vazão instalados nos Reservatórios cujos erros decorrem da inadequação ou falta de medidor falta de calibração submedição nas baixas vazões Ações Instalação adequada de macromedição Calibração dos medidores de vazão Ocorrências de Vazamentos nos Ramais Prediais Na RMSP 90 dos vazamentos ocorrem nos ramais e os outros 10 ocorrem na rede EXERCÍCIO Dimensionar a rede ramificada abaixo Sendo conhecidos População 465 habitantes Consumo per capita 180 lhabdia K1120 e K215 Determine então Diâmetro Pressões Cotas Piezométricas Cota de Nível mín de Reservatório