Projeto de hidráulica

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Projeto de hidráulica

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 1 de 50 ÍNDICE Conteúdo INTRODUÇÃO...................................................................................................................3 SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA..............................................6 1. Definição .........................................................................................................................6 2. Unidades do sistema........................................................................................................6 3. Elementos básicos para elaboração de projeto ................................................................6 4. Concepção de sistemas públicos de abastecimento de água ...........................................6 4.1. Elementos necessários..............................................................................................6 4.2. Atividades necessárias..............................................................................................7 5. Consumo..........................................................................................................................7 5.1. Principais fatores que influenciam no consumo numa dada localidade...................7 5.2. Tipos de Consumo....................................................................................................8 5.3. Consumo per capita ..................................................................................................9 5.4. Controle de perdas....................................................................................................9 5.5. Variações de consumo............................................................................................10 6. Critérios para projetos das diversas unidades do sistema..............................................10 6.1. Vazões necessárias .................................................................................................11 7. Mananciais.....................................................................................................................11 7.1. Manancial subterrâneo............................................................................................12 7.2. Manancial superficial .............................................................................................12 8. Captação de água...........................................................................................................12 8.1. Captação de águas superficiais...............................................................................12 9. Sistema elevatório .........................................................................................................13 9.1. Sucção.....................................................................................................................13 9.2. Recalque .................................................................................................................15
  2. 2. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 2 de 50 9.3. Bombas ou máquinas de fluxo: ..............................................................................16 9.4. Potência ..................................................................................................................16 9.5. Velocidade Específica ( )....................................................................................17 9.6. Associação de bombas............................................................................................17 9.7. Seleção das bombas................................................................................................18 9.8. Curvas características.............................................................................................19 10. Adutoras e Subadutoras...............................................................................................20 11. Tratamento...................................................................................................................21 12. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO ................................................................................22 12.1. Reservatórios ........................................................................................................22 12.2. Rede de distribuição de água................................................................................23 13. MEMORIAL DE CÁLCULO .....................................................................................25 13.1. Projeto do sistema elevatório................................................................................25 13.2. Dimensionamento das adutoras............................................................................30 13.3. Dimensionamento do sistema de distribuição......................................................32 14. CADERNO DE ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS .....................................................33 14.1. INÍCIO DOS SERVIÇOS ....................................................................................33 14.2. COMUNICAÇÕES..............................................................................................33 14.3. ORIENTAÇÃO GERAL E FISCALIZAÇÃO ....................................................33 14.4. MATERIAIS, MÃO-DE-OBRA E EQUIPAMENTOS ......................................34 14.5. RECEBIMENTO DA OBRA...............................................................................34 14.6. RESPONSABILIDADES E GARANTIAS.........................................................35 14.7. DISPOSIÇÕES GERAIS .....................................................................................35 CONCLUSÃO...................................................................................................................38
  3. 3. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 3 de 50 INTRODUÇÃO Um Sistema de Abastecimento de Água caracteriza-se pela retirada da água da natureza, adequação de sua qualidade, transporte até os aglomerados humanos e fornecimento à população em quantidade compatível com suas necessidades. Um sistema de abastecimento de água pode ser concebido para atender a pequenos povoados ou a grandes cidades, variando nas características e no porte de suas instalações. O Sistema de Abastecimento de Água representa o "conjunto de obras, equipamentos e serviços destinados ao abastecimento de água potável de uma comunidade para fins de consumo doméstico, serviços públicos, consumo industrial e outros usos". A água constitui elemento essencial à vida vegetal e animal. O homem necessita de água de qualidade adequada e em quantidade suficiente para atender a suas necessidades, para proteção de sua saúde e para propiciar o desenvolvimento econômico. Um sistema público de abastecimento de água pode ser dividido, basicamente, em três partes: Estações elevatórias, Adutoras e a distribuição de água. As estações elevatórias, ou, ainda, as instalações de recalque têm a função de captar água, seja superficialmente ou subterraneamente, são sistemas compostos por bombas e tubulações, utilizados para pressurizar um determinado líquido, majoritariamente água, com o intento de conduzir tal líquido a um ou a vários pontos de consumo. As instalações são compostas, principalmente, por uma estação de bombeamento, incluindo o sistema de sucção, e uma tubulação de recalque, que pode alcançar, dependendo do projeto, dezenas de quilômetros de comprimento. As adutoras podem ser definidas, de forma singela, com sendo as canalizações que ligam a estação elevatória à rede de distribuição, sendo que neste trajeto, passam pela estação de tratamento de água (ETA), por isso recebem o nome de adutoras de água bruta antes de chegarem à ETA e adutoras de água tratada no trecho após a ETA. As adutoras são traçadas superando os desníveis topográficos e, devem se apresentar de forma suave, com o mínimo de curvas possíveis, principalmente em termos de curvas horizontais, pois as verticais, na maioria das vezes, são inevitáveis. O sistema de distribuição é composto por dois conjuntos de unidades: Reservatórios e redes de distribuição. Os reservatórios de distribuição permitem armazenar a água para atender às seguintes finalidades: atender às variações de consumo, atender às demandas de
  4. 4. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 4 de 50 emergência e devem manter uma pressão mínima ou constante na rede. A rede de distribuição é a estrutura do sistema mais integrada à realidade urbana, e a mais dispendiosa. É constituída de um conjunto de tubulações interligadas instaladas ao longo das vias públicas ou nos passeios, junto aos edifícios, conduzindo a água aos pontos de consumo (moradias, escolas, hospitais, escolas, etc.).
  5. 5. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 5 de 50 OBJETIVO Um sistema público de abastecimento de água visa – e quando é bem projetado, consegue ou chega muito perto de conseguir – vários benefícios, tanto sanitários, sociais e porque não econômicos, podemos citar: Melhoria da saúde e das condições de vida de uma comunidade; Diminuição da mortalidade em geral, principalmente da infantil; Aumento da esperança de vida da população; Diminuição da incidência de doenças relacionadas a água; Implantação de hábitos de higiene na população; Facilidade na implantação e melhoria da limpeza pública; Facilidade na implantação e melhoria dos sistemas de esgotos sanitários; Possibilidade de proporcionar conforto e bem-estar; Melhoria das condições de segurança; Aumento da vida produtiva dos indivíduos economicamente ativos; Diminuição dos gastos particulares e públicos com consultas e internações hospitalares; Facilidade para instalações de indústrias, onde a água é utilizada como matéria-prima ou meio e operação; Incentivo à indústria turística em localidades com potencialidades para seu desenvolvimento.
  6. 6. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 6 de 50 SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 1. Definição Sistema de abastecimento de água é o conjunto de obras, equipamentos e serviços destinados ao abastecimento de água potável a uma comunidade para fins de consumo doméstico, serviços públicos, consumo industrial, consumo comercial e outros usos. Essa água fornecida pelo sistema deverá ser em quantidade suficiente e da melhor qualidade, do ponto de vista físico, químico e bacteriológico. 2. Unidades do sistema Um sistema de abastecimento público de água compreende diversas unidades, tais como: Manancial (captação); Tratamento; Reservatórios; Rede de distribuição; Estações Elevatórias e/ ou de recalque. 3. Elementos básicos para elaboração de projeto Para a implantação de um sistema de abastecimento de água, faz-se necessária a elaboração de estudos e projetos com vistas à definição das obras a serem empreendidas. Essas obras deverão ter a sua capacidade determinada não somente para as necessidades atuais, mas também para o atendimento da comunidade, prevendo-se a construção por etapas. O período das obras projetadas, também chamado de alcance do plano, varia geralmente de 10 a 30 anos. 4. Concepção de sistemas públicos de abastecimento de água 4.1. Elementos necessários Definição do objetivo; Definição do grau de detalhamento e de precisão geral das partes do sistema;
  7. 7. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 7 de 50 Aspectos e condições econômicas e financeiras condicionantes; Definição de condições e parâmetros locais. 4.2. Atividades necessárias Configuração topográfica e características geológicas da região; Consumidores a serem atendidos e sua distribuição na área a abastecer; Quantidade de água exigida e vazões de dimensionamento; Integração com eventual sistema já existente; Pesquisa e definição dos mananciais; Total compatibilidade entre as partes do sistema proposto; Método de operação do sistema; Etapas de implantação; Comparação técnica e econômica entre as opções de concepção; Viabilidade econômica e financeira da concepção básica. 5. Consumo O consumo de água é função de uma série de fatores inerentes à própria localidade a ser abastecida e varia de cidade para cidade, assim como pode variar de um setor para outro, na mesma cidade. 5.1. Principais fatores que influenciam no consumo numa dada localidade Clima; Padrão de vida da população; Sistema de fornecimento e cobrança (serviço medido ou não); Qualidade da água fornecida; Custo da água (tarifa); Pressão na rede distribuidora; Consumo comercial, industrial e público; Existência de rede de esgotos; Perdas no sistema. Vale ressaltar que a forma de fornecimento de água exerce notável influencia no consumo total de uma cidade, pois, nas localidades onde o consumo predial é medido através
  8. 8. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 8 de 50 de hidrômetros, verifica-se que este é sensivelmente menor em relação àquelas cidades onde tal medição não é efetuada. 5.2. Tipos de Consumo No abastecimento de uma cidade, devem ser consideradas várias formas de consumo de água, que podem ser discriminadas da seguinte forma: 5.2.1. Uso doméstico Descargas de bacias sanitárias; Asseio corporal; Cozinha; Bebida; Lavagem de roupas; Rega de jardins e quintais; Limpeza geral; Lavagem de automóveis. 5.2.2. Uso comercial Lojas (sanitários e ar condicionado); Bares e restaurantes (matéria prima, sanitários e limpeza); Postos (processos, veículos, sanitários e limpeza). 5.2.3. Uso industrial Água como matéria prima; Água consumida em processo industrial; Água utilizada para resfriamento; Água necessária para as instalações sanitárias, refeitórios e afins. 5.2.4. Uso público Limpeza de logradouros; Irrigação de jardins; Fontes e bebedouros; Limpeza de redes de esgotamento sanitário e de galerias de águas pluviais; Edifícios públicos, escolas e hospitais; Piscinas públicas e recreação. 5.2.5. Usos especiais Combate a incêndios;
  9. 9. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 9 de 50 Instalações desportivas; Ferrovias e metrôs; Portos e aeroportos; Estações rodoviárias. 5.2.6. Perdas Na adução; No tratamento; Na rede distribuidora; Desperdícios. Excluindo-se as perdas, cada setor consome a seguinte porcentagem do abastecimento da rede: Consumo industrial 52 % Consumo doméstico 39 % Consumo comercial 6 % Consumo público 3 % Essa relação de consumos é a que será utilizada nos cálculos das vazões necessárias nesse projeto. 5.3. Consumo per capita Em geral, em nível de projeto, é utilizado o valor de 200 litros por habitante dia. 5.4. Controle de perdas Para orientação do combate às perdas de água, principalmente na rede de distribuição, é necessário defini-las. Perda é a diferença entre o volume de água produzida nas estações de tratamento de água (ETA) e o total de volumes medidos nos hidrômetros, ou seja, índice de perdas é a porcentagem do volume produzido que não é faturada pela concessionária dos serviços. As perdas de água podem ser perdas físicas ou administrativas. 5.4.1. Perdas físicas Representam a água que efetivamente não chega ao consumo, devido aos vazamentos no sistema, ou à utilização na operação do sistema (lavagem de filtros e reservatórios ou manutenção e reparos de tubulações). Para evitarmos tais perdas, podemos efetuar uma Setorização da rede, fazer pesquisas de vazamentos não visíveis (principalmente nos ramais Tabela I
  10. 10. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 10 de 50 prediais), melhorarmos a qualidade dos materiais e mão de obra de execução dos ramais prediais e introduzir válvulas de redução de pressão (VRP) em pontos com pressões elevadas. 5.4.2. Perdas administrativas (não físicas) Representam a água consumida que não é medida e, portanto, não faturada. Para evitarmos tais perdas, podemos melhorar a gestão comercial, verificar ligações inativas, efetuar trocas de hidrômetros ou melhoria em suas leituras e detectar e combater possíveis fraudes (o fraudador deverá ser denunciado). 5.5. Variações de consumo Num sistema público de abastecimento de água, a quantidade de água consumida varia continuamente em função do tempo, das condições climáticas, dos hábitos da população, entre outros fatores. Assim sendo, verifica-se a necessidade de se estabelecerem coeficientes que traduzam essas variações de consumo para o dimensionamento das diversas unidades de um sistema público de abastecimento de água. 5.5.1. Coeficiente do dia de maior consumo (k1) É a relação entre o valor do consumo máximo diário ocorrido em um ano e o consumo médio diário relativo ao mesmo ano. Costuma-se adotar o K1 como sendo igual a 1,25. 5.5.2. Coeficiente da hora de maior consumo (K2) É a relação entre a maior vazão horária e a vazão média do dia de maior consumo. Costuma-se adotar o K2 como sendo igual a 1,50. 5.5.3. Coeficiente de reforço e coeficiente de variação instantânea (K) Os coeficientes anteriormente estabelecidos, multiplicados, constituem o coeficiente de reforço (K). 6. Critérios para projetos das diversas unidades do sistema Sempre que forem previstos reservatórios de distribuição com capacidade adequada, esses reservatórios serão capazes de suprir os volumes excedentes nas horas de grande consumo, de modo que as instalações situadas a montante não precisam ser dimensionadas com o coeficiente k2. Assim as obras de: tomada de água, recalque de água bruta, adução, tratamento e estocagem de água devem ser projetadas levando-se em conta o coeficiente k1, relativo ao dia de maior consumo. Assim, apenas a rede distribuidora será calculada com a utilização do coeficiente k2 (além do coeficiente k1).
  11. 11. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 11 de 50 6.1. Vazões necessárias Diante dos conceitos explanados acima, verifica-se que, para o dimensionamento das diversas unidades de um sistema público de abastecimento de água, há necessidade de se definir as vazões apresentadas a seguir. 6.1.1. Vazão média (Q) , sendo: Q = vazão média anual, l/s; P = população abastecivel a ser considerada no projeto (habitantes); q = taxa de consumo per capita em l/ hab x dia. 6.1.2. Vazão nos dias de maior consumo (Q1) , sendo: K1 = coeficiente do dia de maior consumo. 6.1.3. Vazão dos dias de maior consumo e na hora de maior demanda (Q2) , sendo: K2 = coeficiente da hora de maior consumo; K = coeficiente de reforço. 6.1.4. Vazão específica (Qesp) É a soma dos consumos das indústrias, comércios e do consumo público, sendo que esta vazão deverá ser somada as vazões calculadas anteriormente. Temos: , sendo: Qind = consumo das indústrias; Qcom = consumo dos comércios; Qpub = consumo público. 7. Mananciais Podem ser divididos em mananciais subterrâneos e superficiais. As águas desses mananciais deverão preencher requisitos mínimos no que tange à qualidade das mesmas no ponto de vista físico, químico, biológico e bacteriológico, assim como no que diz respeito aos aspectos quantitativos, como, por exemplo, se o manancial é capaz de suprir a comunidade por um período considerável do ponto de vista técnico e econômico.
  12. 12. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 12 de 50 7.1. Manancial subterrâneo Entende-se por manancial subterrâneo todo aquele cuja provenha dos interstícios do subsolo, podendo aflorar à superfície (fontes, bicas d’água, etc.) ou ser elevada artificialmente através de conjuntos motor-bomba (poços rasos, poços profundos, galerias de infiltração. 7.2. Manancial superficial É constituído pelos córregos, rios, lagos, represas, etc. que, como o próprio nome indica, tem o espelho de água na superfície terrestre. 8. Captação de água Na análise das obras de captação de água deverá ser levado em consideração o manancial a ser aproveitado na implantação do sistema de abastecimento de água. 8.1. Captação de águas superficiais Os mananciais superficiais são constituídos pelos córregos, rios, lagos e reservatórios artificialmente criados, sendo que esses últimos, quando construídos com o objetivo de garantir um determinado volume de água para fins de abastecimento público, passam a fazer parte da captação do sistema. Para o projeto de captação de mananciais superficiais, devem ser examinados cuidadosamente todos os dados e elementos que digam respeito às características quantitativas e qualitativas dos mesmos, tais como: Dados hidrológicos da bacia em estudo e, na falta destes, dados referentes a bacias próximas e/ ou semelhantes para estudos de correlação entre elas, notadamente no que tange á vazão específica da bacia; Dados fluviométricos do curso d’água a ser aproveitado e, na sua falta, elementos que digam respeito às oscilações do nível de água nos períodos de estiagem e de enchentes, assim como por ocasião de chuvas torrenciais. Tais informações poderão ser coletadas junto a pessoas conhecedoras da região ou moradores das imediações; Elementos referentes às características físicas, químicas e bacteriológicas da água a ser aproveitada, dando especial ênfase á determinação dos eventuais focos poluidores e/ ou contaminantes existentes a montante do local de captação escolhido, deverá ser procedida a coleta de amostras d’água a ser captada para exames de laboratório.
  13. 13. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 13 de 50 A elaboração do projeto de captação em mananciais superficiais deverá ser precedida de uma minuciosa análise das condições locais da área de implantação das obras a serem projetadas, e somente após o balanço de todos os aspectos referentes ao local de implantação é que poderá ser feita a escolha desse local, levando-se ainda em conta os eventuais custos de desapropriação e, quando necessário, o recalque das águas mediante a construção de estações elevatórias, a disponibilidade de energia elétrica para alimentação dos motores, etc. De um modo geral, os elementos componentes de uma captação e de tomada de água em mananciais superficiais são: Barragens de acumulação ou de manutenção de nível (quando necessárias) a fim de complementar a vazão na época das estiagens ou facilitar a retirada da água; Dispositivo de tomada de água devidamente protegido, a fim de impedir a entrada de materiais em suspensão na água (grades, caixas desarenadoras, etc.); Mecanismos de controle de entrada de água; Tubulações e órgãos acessórios; Poço de sucção de bombas; Casa de bombas, para alojamento dos conjuntos elevatórios (quando necessários). 9. Sistema elevatório Um sistema elevatório é composto por: sucção, recalque e bomba. 9.1. Sucção Compõe a sucção o conjunto de condutos e conexões que conduzem o fluido até a bomba, seus elementos principais são: Poço de sucção: sua função e criar uma área preferencial para captação de fluido com baixa aceleração; Crivo: peça especial na extremidade da captação, ficando submersa no poço, para impedir o acesso de material sólido evitando danos; Válvula de pé: uma válvula instalada na extremidade da captação de uma bomba aspirada, com a função de impedir o retorno do fluido mantendo o conduto de sucção cheio, ou seja, escorvado; Sistema auxiliar de Escorvamento: destina-se a encher o conduto de sucção para iniciar a operação da bomba;
  14. 14. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 14 de 50 Condutos de sucção: interligam a captação com a bomba devendo ser com menor comprimento possível para gastar pouca energia. Via de regra o diâmetro do conduto de sucção é maior do que o de recalque. A sucção trabalha em escoamento permanente uniforme, isto é, com vazão e velocidade média constantes, por isso os problemas são resolvidos através das equações de Bernoulli e da Continuidade. 9.1.1. Fenômenos especiais na sucção Vórtice: ocorrem devido a pouca submergência que pode facilitar a entrada de ar, alterando e prejudicando o rendimento do sistema; Cavitação: caso a pressão do fluido atinja um valor menor do que a de vapor, surgirão bolhas que explodirão com alto potencial de danificação. A cavitação ocorre em locais de pressão muito baixa ou velocidade excessiva. A cavitação contínua causa desagregação da partícula do metal (“pitting”); NPSH (net positive suction head): A pressão na seção de alimentação, sucção, das bombas é baixa, normalmente, e nestas condições existe a possibilidade de ocorrer cavitação dentro da bomba. Quando ocorre a cavitação, a pressão do líquido, num determinado ponto, é reduzida a pressão de vapor formando bolhas devido à “fervura” que provoca perda de eficiência e danos sensíveis. A energia ou carga total na entrada da bomba é conhecida como NPSH, existindo dois valores: requerido, fornecido pelo fabricante, pois é experimental, que deve ser excedido para que não ocorra a cavitação e o disponível que representa a energia ou carga no sistema elevatório. – , sendo: = altura da sucção (cota do eixo da bomba – cota do nível do fluido), considerada positiva caso a bomba esteja afogada (eixo da bomba abaixo do nível do fluido) e negativa quando a bomba não é afogada (eixo da bomba acima do nível do fluido); = pressão atmosférica local em coluna de fluido; = pressão de vapor do fluido em coluna de fluido; = perda de energia na sucção. NPSHdisponível = é referente a instalação ou projeto; NPSHrequerido = fabricante;
  15. 15. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 15 de 50 Gráfico para obtenção do NPSH requerido Para que não ocorra cavitação o NPSHdisponível deve ser, obrigatoriamente, maior que o NPSHrequerido. Altura da Submergência (S): A velocidade do fluido no poço de sucção deve ser inferior a 1m/s e oferecer um recobrimento de fluido entre a entrada do fluido e a cota do nível de fluido para evitar a entrada de ar e vorticidade. 9.2. Recalque Compõe o recalque o conjunto de condutos e conexões que conduzem o fluido da bomba até o reservatório superior. Diâmetro Econômico: , sendo: = número de horas de bombeamento dividido por 24 (fração de utilização).
  16. 16. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 16 de 50 9.3. Bombas ou máquinas de fluxo: Bombas são equipamentos, basicamente rotor e motor, que transferem energia para o deslocamento do fluido. Entre os tipos de bombas dar-se-á atenção especial às centrífugas, podendo-ás classificarem em: Movimento do fluido: sucção simples (1rotor) ou dupla (2 rotores); Posição do eixo: vertical, inclinado e horizontal; Pressão: baixa (hman < 15m), média (15m < hman < 50m) e alta (hman > 50m) Instalação: afogada ou aspirada (não afogada). 9.4. Potência A potência, Pot, que corresponde ao trabalho realizado para elevar o fluido com a altura manométrica, hman, é: , em HP (Hoarse Power). O rendimento, , aumenta com o tamanho da bomba (grandes vazões) e com a pressão. Na prática admite-se certa folga para os motores elétricos resultando nos acréscimos:
  17. 17. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 17 de 50 9.5. Velocidade Específica ( ) A velocidade específica é definida como a rotação (RPM) de uma bomba ideal para transportar 1m³/s à altura de 1m: Os tipos de bombas: radial, axial, semi axial e mista, distinguem-se pela velocidade específica. 9.6. Associação de bombas Várias são as razões que levam à necessidade de associar bombas, citamos: Quando a vazão é grande e não há no mercado comercial, bombas capazes de atender a demanda pretendida; Ampliações; Inexistência de bombas comerciais para grandes alturas manométricas. Basicamente quando as vazões são amplas utilizam-se bombas em paralelo e para grandes alturas manométricas, utiliza-se em série. 9.6.1. Bombas em paralelo As bombas em paralelo trabalham sob a mesma altura manométrica, mas com vazões somadas. 9.6.2. Bombas em série Quando duas bombas operam em série a vazão é a mesma, mas as alturas manométricas somam-se. 9.6.3. Bombas “Booster” Booster é uma bomba para aumentar a pressão no fluido.
  18. 18. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 18 de 50 9.7. Seleção das bombas Para escolha de uma bomba deve-se conhecer a vazão e altura manométrica e, consultando o gráfico de seleção de cada fabricante onde se encontram as bombas de uma série com mesmo tipo, escolhe-se, preliminarmente, a bomba. Gráfico de pré-seleção para bombas de 3500 RPM. Gráfico de pré-seleção para bombas de 1750 RPM.
  19. 19. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 19 de 50 Escolhida a bomba no gráfico de seleções, procura-se no catálogo as respectivas curvas características que fornecem: diâmetro do rotor, rendimento, potência, NPSH, rendimento e outros dados úteis que podem ser comparados com os valores calculados esperados para verificação da eficiência do sistema elevatório. 9.8. Curvas características A maioria dos problemas com os sistemas elevatórios podem ser resolvidos com o auxílio das curvas características. As curvas características são a representação gráfica, ou em forma de tabela, das funções que relacionam os parâmetros envolvidos no funcionamento do sistema. As curvas características são obtidas experimentalmente, isto é, fornecida pelo fabricante da bomba, num banco de ensaio, onde se medem: Hman (m), Q (m3/s),T (Nm), w (rad/s), PotHid= g*Q*Hman, Potmec= T*w, Os catálogos dos fabricantes de bombas, via de regra, possuem gráficos com uma família de curvas com: Hman versus Q; h versus Q, NPSHreq versus Q, Pot versus Q. 9.8.1. Ponto de Funcionamento O ponto de funcionamento representa fisicamente, para um sistema projetado, com geometria, materiais, equipamentos conhecidos, a vazão correspondente recalcada pelo conjunto moto-bomba. Seu cálculo depende do conhecimento da influência hidráulica dos componentes do sistema de forma a equacionar as perdas de energia e quantificá-las para cada vazão. A curva resultante da consideração de todas as perdas de energia é denominada curva característica da instalação, geralmente apresentando a perda de energia em função da vazão. Essa curva é lançada no gráfico da altura total altura manométrica em função da vazão; o ponto de cruzamento dessas duas curvas é o ponto de funcionamento da instalação.
  20. 20. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 20 de 50 10. Adutoras e Subadutoras Às canalizações principais destinadas a conduzir água entre as unidades de um sistema público de abastecimento que antecedem a rede de distribuição dá-se o nome de adutoras. Elas interligam a captação e tomada de água à estação de tratamento de água, e esta aos reservatórios de um mesmo sistema. No caso de existirem derivações de uma adutora destinadas a conduzir água até outros pontos do sistema, constituindo canalizações secundárias, as mesmas receberão a denominação de subadutoras. Também são denominadas subadutoras as canalizações que conduzem água de um reservatório de distribuição para outro. As adutoras e subadutoras são unidades principais de um sistema público de abastecimento de água, devendo-se tomar cuidados especiais na elaboração do projeto respectivo e quando da implantação das obras. Recomenda-se uma criteriosa análise de seu traçado em planta e perfil, a fim de verificar a correta colocação de órgãos acessórios (válvulas de parada, válvulas de descarga e ventosas), assim como ancoragens nos pontos onde ocorrem esforços que possam causar o deslocamento das peças (curvas, por exemplo). Em função da natureza da água conduzida, as adutoras e subadutoras podem ser denominadas: De água bruta; De água tratada. Já levando em consideração a energia utilizada para a movimentação da água, as adutoras e subadutoras podem ser:
  21. 21. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 21 de 50 Por gravidade (conduto livre ou forçado); Por recalque; Mistas (combinação das duas anteriores). 11. Tratamento Um sistema público de abastecimento de água deverá fornecer à comunidade água potável, isto é, água de boa qualidade para a alimentação humana e outros usos, dos pontos de vista físico, químico, biológico e bacteriológico. Para tal e em função das características qualitativas da água fornecida pelos mananciais, procede-se ao tratamento da água em instalações denominadas estações de tratamentos. A análise química e os exames fisco e bacteriológico da água dos mananciais abastecedores, feitos com freqüência, determinarão a necessidade ou não de submeter essa água a processos corretivos, a fim de garantir a boa qualidade e a segurança higiênica. O tratamento de água deverá ser efetuado quando for comprovada a sua necessidade e a purificação for indispensável, compreendendo os processos imprescindíveis à obtenção da qualidade necessária para abastecimento público. É importante salientar que a necessidade do tratamento e os processos exigidos deverão ser determinados em função dos padrões de potabilidade internacionalmente aceitos para água de abastecimento público, e com base em inspeções sanitárias e resultados representativos de exames e análises cobrindo um período razoável de tempo. Caso contrário, o projetista poderá ser levado a cometer erros grosseiros, pois as características qualitativas e quantitativas das águas dos mananciais variam sensivelmente no decorrer do ano, notadamente as águas provenientes de mananciais superficiais. O tratamento da água é feito para atender várias finalidades, tais como: Finalidades higiênicas: remoção de bactérias, eliminação ou redução de substâncias tóxicas ou nocivas; redução do excesso de impurezas; redução de teores elevados de compostos orgânicos, algas, protozoários e outros microorganismos; Finalidades estéticas: correção da cor, turbidez, odor e sabor; Finalidades econômicas: redução da corrosividade, dureza, cor, turbidez, ferro, manganês, odor e sabor.
  22. 22. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 22 de 50 12. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO O sistema de distribuição é composto por dois conjuntos de unidades: Reservatórios e Redes de Distribuição. 12.1. Reservatórios Os reservatórios de distribuição permitem armazenar a água para atender às seguintes finalidades: Atender às variações de consumo; Atender às demandas de emergência; Manter pressão mínima ou constante na rede. 12.1.1. Relação de Fruhling: Os reservatórios de distribuição devem ter capacidade suficiente para armazenar o terço do consumo diário correspondente aos setores por ele abastecidos. O reservatório pode ser posicionado de forma a suprir as horas de maior consumo e ainda contribuir para diminuir os custos com a rede de distribuição. Os reservatórios permitem a continuidade do abastecimento quando é necessário interrompê-lo para manutenção em unidades como captação, adução e estações de tratamento de água. Podem também ser dimensionados para permitir o combate a incêndios, em situações especiais, em locais onde o patrimônio e segurança da população estejam ameaçados. 12.1.2. Tipos de reservatórios Os reservatórios podem ser classificados de acordo com a posição em relação à rede de distribuição, e em relação ao terreno: Quanto à localização: Reservatório de montante: Situado a montante da rede de distribuição, para o suprimento normal. Causa uma variação relativamente grande da pressão nas extremidades de jusante da rede. Reservatório de jusante: Também chamado reservatório de sobras, é alimentado pela sobra do suprimento das horas de menor demanda, abastecendo nas horas de maior consumo. Possibilita uma menor oscilação de pressão nas zonas de jusante da rede. Quanto à posição no terreno: Enterrados Semi-enterrados Apoiados
  23. 23. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 23 de 50 Elevados Os reservatórios podem ser construídos em diversos materiais: alvenaria, concreto, aço, fibra de vidro, madeira. O mais freqüente no Brasil ainda é o emprego de concreto armado. No entanto, é importante salientar, que é sempre possível buscar uma solução simplificada que atenda às orientações técnicas e que ao mesmo tempo diminua os custos com a construção de um reservatório. Dependendo de sua localização e arquitetura, os reservatórios podem se constituir em marcos referenciais da cidade, harmonizando-se com a paisagem urbana. Alguns cuidados devem ser tomados para a conservação dos reservatórios e para evitar que ele se torne um ponto de recontaminação, tais como: Impermeabilização cuidadosa das paredes; Localização em áreas onde não ocorram inundações; Afastamento das águas de chuvas; Proteção dos acessos; Proteção dos dispositivos de descarga e extravasão para impedir entrada de animais ou de águas poluídas provenientes de atividades das vizinhanças. 12.2. Rede de distribuição de água A rede de distribuição é a estrutura do sistema mais integrada à realidade urbana, e a mais dispendiosa. É constituída de um conjunto de tubulações interligadas instaladas ao longo das vias públicas ou nos passeios, junto aos edifícios, conduzindo a água aos pontos de consumo (moradias, escolas, hospitais, escolas, etc.). As tubulações -ou condutos- que formam a rede de distribuição podem ser classificadas em: Condutos principais: são os de maior diâmetro e responsáveis pela alimentação dos condutos secundários. Condutos secundários: são os de menor diâmetro e abastecem diretamente aos pontos de consumo. A instalação das tubulações nas valas deve prever o seu recobrimento adequado com uma camada de terra, de forma a absorver o impacto de cargas móveis (automóveis, caminhões, tratores). A qualidade da água na rede de distribuição deve ser resguardada, e para isso são necessários alguns cuidados, como:
  24. 24. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 24 de 50 O sistema deve ser projetado, construído e operado de forma a manter pressão mínima em qualquer ponto da rede; Os registros e dispositivos de descarga devem ser projetados e convenientemente posicionados para permitir manutenção e descarga sem prejudicar o abastecimento; O sistema dever estar protegido contra poluição externa; durante a execução da rede e durante os reparos, substituições, remanejamentos e prolongamentos, devem ser tomados os cuidados necessários para impedir a ocorrência de contaminação; A desinfecção das tubulações, por ocasião do assentamento e dos reparos, deve ser feita com uma solução concentrada de cloro ( de cloro por litro) durante 24 horas. Após esse período, essa solução é descarregada, enchendo-se a canalização com água limpa. Toda a operação deve ser controlada por exames bacteriológicos; As tubulações de água potável devem ser assentadas em valas situadas a uma distância mínima de 3,0 m da tubulação de esgoto, para evitar contaminação. Quando isso não for possível, recomenda-se adotar outras soluções como por exemplo: rede de água colocada em nível superior à rede de esgotos ou localizar a rede de água em um terço da rua e a rede de esgoto no terço oposto; em alguns casos, como por exemplo arruamentos pavimentados com grande largura, pode ser mais vantajoso e econômico situar a rede de água nas calçadas; Em geral as juntas das tubulações não resistem a pressões de fora para dentro (sub- pressões). Em sistemas em que o fornecimento de água não é contínuo, nas horas em que não houver abastecimento haverá pouca ou nenhuma pressão na rede, podendo até ser negativa. Nessas ocasiões, há perigo de penetração ou sucção de água contaminada para dentro da rede. Assim, as boas condições de operação do sistema, evitando interrupções, diminuem a possibilidade de contaminação da rede. 12.2.1. Órgãos e equipamentos acessórios de rede Válvulas (registros) de manobra e de descarga: Quando três ou mais trechos de tubulações se interligarem em um ponto, deverá ser prevista uma válvula para fechamento de cada trecho; Nos condutos secundários deverá ser prevista uma válvula junto ao ponto de ligação a condutos principais; Salvo motivo devidamente justificado, deverão ser previstas válvulas de descarga nos pontos baixos da rede;
  25. 25. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 25 de 50 O diâmetro nominal das válvulas de descarga instaladas em tubulações com diâmetro igual ou menor que 75 mm, será igual ao da própria tubulação. Para tubulações com diâmetro maior ou igual a 100 mm será de 100 mm o diâmetro da válvula; Todas as válvulas serão instaladas em caixas de proteção, conforme modelo e dimensões adequadas e definidas de comum acordo com o contratante. Hidrantes: Deverão ser previstos hidrantes nas tubulações principais, separados se uma distância máxima de 500 m. Conexões: Deverão ser indicadas todas as conexões necessárias ao perfeito funcionamento da rede, em cada nó, detalhada de forma a ficar claro seu tipo e forma de especificação e execução da rede, de acordo com os catálogos dos fabricantes. Ramal predial: Deverá ser definido em comum acordo com o órgão contratante do projeto, o modelo padrão da ligação predial a ser adotado, para efeito de especificação e estimativa de custos incluindo o micromedidor (hidrômetro). 13. MEMORIAL DE CÁLCULO 13.1. Projeto do sistema elevatório Para o nosso projeto, com parâmetros da generalização de outros projetos base, adotamos o nosso consumo per capita (q) como sendo igual a 200 litros por habitante por dia. Coeficientes do dia de maior consumo, da hora de maior consumo e reforço: O coeficiente do dia de maior consumo (k1) como sendo igual a 1,25 e O coeficiente da hora de maior consumo (K2) 1,5. Assim, coeficiente de reforço (K): Cálculo da Vazão de projeto: Temos: População:
  26. 26. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 26 de 50 A população inicial é de 760 habitantes (152 lotes, 5 pessoas por lote). Consideramos o crescimento populacional igual a 5% ao ano, assim, essa população após 20 anos - alcance do plano - será: 2016 habitantes. Vazão específica: Além da vazão consumida pelos domicílios, devem ser computados os consumos dos órgãos públicos, indústrias, comércios, tais consumos são chamados de vazão específica, e pode ser obtida em função da vazão dos domicílios, via tabela I, assim: Logo, Temos como sendo: Com isso temos os dados: Com os dados, podemos obter a vazão de projeto, é válido fazer uma ressalva, a vazão que passará nas adutoras não será a mesmo em todo o percurso, assim dividiremos em três trechos, inicialmente nomearemos cada trecho, assim: Trecho I é o trecho que vai desde a captação da água até a estação de tratamento (ETA), a vazão em tal trecho será intitulada ; Trecho II é o trecho que vai da ETA até o reservatório de distribuição, a vazão em tal trecho será intitulada ; Trecho III é o trecho que vai o reservatório de distribuição até a rede de distribuição, a vazão em tal trecho será intitulada . Assim temos:
  27. 27. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 27 de 50 ; ; . 13.1.1. Diâmetro de recalque e Diâmetro de sucção Pela fórmula: , calculamos nosso diâmetro da tubulação de recalque, sabemos os seguintes dados: Serão adotadas três bombas, sendo que duas ficaram revezando e a outra será de reserva, a bomba funcionará 20 horas por dia, com tais dados podemos obter o diâmetro econômico de recalque, = 0,162m, assim adotaremos: O diâmetro de sucção deve ser um diâmetro nominal acima do diâmetro de recalque, assim adotaremos: Precisa-se calcular a altura manométrica do sistema, para isso é necessária a altura geométrica, que nada mais é que a soma da altura de sucção com a altura de recalque, e precisamos também contabilizar as perdas que ocorreram no sistema devido a presença de curvas (tanto verticais como horizontais) e outros fatores, eventuais entradas e saídas de canalização, válvulas de retenção, registros, etc. 13.1.2. Altura de sucção, recalque e geométrica Altura de sucção é a diferença de altura entre o nível de água e o eixo da bomba, assim a nossa altura de sucção será: O eixo da bomba encontra-se na altura de , o nível de água a , assim: Altura de sucção (Hs) = 2m.
  28. 28. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 28 de 50 Altura de recalque é a diferença de altura entre o eixo da bomba e a cota em que se encontra o reservatório a ser abastecido ou a estação de tratamento, A cota da estação de tratamento é de e o eixo da bomba está em , assim: Altura de recalque (Hr) = 28m. Altura geométrica como foi dito é a soma das alturas de sucção e de recalque, assim: Altura geométrica (Hg) = 30m. 13.1.3. Perdas nas canalizações Para o calculo das perdas nas canalizações é necessário o comprimento das canalizações, os comprimentos equivalentes das peças das canalizações, para acharmos as perdas existentes nas canalizações. Perda na sucção O comprimento da canalização de sucção é: Na canalização há as seguintes peças com seus respectivos comprimentos equivalentes: Peça Comprimento equivalente (m) Quantidade Comprimento equivalente (m) Curva de 90° com “R/D” = 1,5 polegadas 3 1 3 Válvula de pé e crivo 65 1 65 Total: 68 Assim o comprimento virtual da canalização de sucção é: Aplicando a fórmula de Hazen-Williams, obtemos: Perda no recalque O comprimento da canalização de recalque é:
  29. 29. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 29 de 50 Peça Comprimento equivalente (m) Quantidade Comprimento equivalente (m) Curva de 90° com “R/D” = 1,5 polegadas 2,4 1 2,4 Válvula de retenção 20 1 20 Registro de gaveta 1,2 1 1,2 Saída da canalização 7,5 1 7,5 Total: 31,1 Assim o comprimento virtual da canalização de recalque é: . Aplicando a fórmula de Hazen-Williams, obtemos: A perda total será: Altura manométrica é a soma da altura geométrica e as perdas na sucção e no recalque, assim: Hg = 30m; Hf = 1,33m; Assim: 13.1.4. Potência e escolha da bomba Para o calculo da potência temos: O peso específico da água é A vazão a ser suportada é O rendimento considerado é A altura manométrica encontrada foi
  30. 30. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 30 de 50 Tem de ser considerada certa folga, nesse caso, 20% é uma folga bastante razoável, logo a potencia a ser considerada é de 12HP. Como as bombas são pré fabricadas, a potencia instalada deve ser a imediatamente superior a potencia encontrada, assim: Potencia instalada é 15HP. Ao entrarmos no gráfico de pré-seleção, verificamos que a bomba ideal é a RO, que apresenta as seguintes características: Marca: MARK-PEERLESS, O modelo escolhido, compatível com o projeto, é a RO 16, com diâmetro do rotor de e rotação de . A Velocidade específica será Verificação da ocorrência de cavitação: . A condição: foi respeitada, assim é garantido que não ocorrerá cavitação. 13.2. Dimensionamento das adutoras Para o dimensionamento das adutoras as seguintes vazões foram obtidas: Trecho I: Trecho II: Trecho III: 13.2.1. Adução por recalque O diâmetro da adutora de água bruta já foi obtido, é o mesmo diâmetro de recalque, Adotando-se o diâmetro nominal logo acima, trabalharemos com: . 13.2.2. Adução por gravidade
  31. 31. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 31 de 50 Para a adução por gravidade, ou seja, o trecho da adutora de água tratada, o diâmetro requerido deve ser encontrado pela fórmula de Hazen-Williams, A adução por gravidade se divide em dois trechos, assim acharemos um diâmetro para cada, Trecho II: Trecho III: 0,140m Faz-se necessária a verificação da velocidade, para constatarmos que a mesma atenderá as especificações regulamentares, temos que para cada trecho, ocorrerá uma velocidade diferente e cada trecho apresentará sua velocidade máxima particular, assim: Sucção: Sabemos que a vazão é de 16,97 l/s, assim a velocidade de projeto será: Por Hélio Creder, vemos que a velocidade máxima aceitável pode ser calculada da seguinte maneira: Como , o trecho está OK. Trecho I: Sabemos que a vazão é de 16,97 l/s, assim a velocidade de projeto será:
  32. 32. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 32 de 50 Por Hélio Creder, vemos que a velocidade máxima aceitável pode ser calculada da seguinte maneira: Como , o trecho está OK. Trecho II: Sabemos que a vazão é de 16,97 l/s, assim a velocidade de projeto será: Por Hélio Creder, vemos que a velocidade máxima aceitável pode ser calculada da seguinte maneira: Como , o trecho está OK. Trecho III: Sabemos que a vazão é de 16,97 l/s, assim a velocidade de projeto será: Por Hélio Creder, vemos que a velocidade máxima aceitável pode ser calculada da seguinte maneira: Como , o trecho está OK. 13.3. Dimensionamento do sistema de distribuição 13.3.1. Dimensionamento do reservatório Pela relação de Fruhling, os reservatórios de distribuição devem ter capacidade suficiente para armazenar o terço do consumo diário correspondente aos setores por ele abastecidos. Assim a nossa vazão é de , transformando-a em litros por dia, obtemos: Volume do reservatório será no mínimo, Trabalhando a favor da segurança, o reservatório terá capacidade de . 13.3.2. Dimensionamento da rede ramificada
  33. 33. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 33 de 50 14. CADERNO DE ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS 14.1. INÍCIO DOS SERVIÇOS A CONTRATADA deverá dar início aos serviços e obras até 10 (dez) dias após a assinatura do Contrato. 14.2. COMUNICAÇÕES Todas as comunicações da FISCALIZAÇÃO para a CONTRATADA, e vice- versa, serão transmitidas por escrito e só assim produzirão seus efeitos, por meio do Diário de Obras, com as páginas convenientemente numeradas, em três vias, uma das quais ficará em poder do transmitente depois de visada pelo destinatário. 14.3. ORIENTAÇÃO GERAL E FISCALIZAÇÃO O CONTRATANTE nomeará um PROFISSIONAL devidamente registrado no CREA, que terá autoridade para exercer em nome deste, toda e qualquer ação de orientação geral, controle de qualidade dos materiais e/ou serviços e FISCALIZAÇÃO das obras em construção, bem como exigir da CONTRATADA a correta execução dos projetos e o cumprimento das determinações contidas nas Especificações do Caderno de Especificações Técnicas. À FISCALIZAÇÃO é assegurado o direito de ordenar a suspensão das obras e serviços sem prejuízo das penalidades a que ficar sujeito a CONTRATADA e sem que esta tenha direito a qualquer indenização pelo atraso causado, quando for detectado qualquer defeito ou falha importante em serviço executado ou
  34. 34. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 34 de 50 material empregado na obra, que não tenha sido sanado num prazo de 48 (quarenta e oito) horas após a devida comunicação. A CONTRATADA fica obrigada a retirar do canteiro de obras, imediatamente após o recebimento da comunicação correspondente, qualquer empregado, operário ou subordinado que, a critério da FISCALIZAÇÃO, venha a demonstrar conduta nociva ou incapacidade técnica. 14.4. MATERIAIS, MÃO-DE-OBRA E EQUIPAMENTOS Caberá à CONTRATADA fornecer e conservar equipamento mecânico, ferramental necessário e contratar mão-de-obra idônea, de modo a manter permanentemente em serviço uma equipe homogênea e suficiente de operários, mestres e encarregados, que assegurem progresso satisfatório às obras, bem como obter materiais em quantidade e qualidade suficientes para permitir o cumprimento normal das diversas etapas da obra estabelecidas em cronograma físico e a conseqüente conclusão das obras no prazo estabelecido. Ficará a CONTRATADA responsável pelas instalações provisórias que se fizerem necessárias para o desenvolvimento da obra. 14.5. RECEBIMENTO DA OBRA 14.5.1. Recebimento Provisório Quando a obra e demais serviços contratados ficarem inteiramente concluídos, de perfeito acordo com o Contrato, será lavrado um termo de recebimento provisório, que será passado em três ou mais vias, todas elas assinadas pela FISCALIZAÇÃO. O recebimento provisório só poderá ocorrer após terem sido realizados todos os serviços e/ou reparos informados pela FISCALIZAÇÃO. 14.5.2. Recebimento Definitivo O termo de recebimento definitivo das obras e serviços contratados será lavrado até 30 (trinta) dias após o recebimento provisório, caso tenham sido satisfeitas todas as condições contratuais, bem como o atendimento das exigências a seguir: a) Atendidas todas as reclamações da Comissão de Recebimento Definitivo, referentes a defeitos ou imperfeições que venham a ser verificadas em qualquer elemento da obra e serviços executados.
  35. 35. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 35 de 50 b) Solucionadas todas as reclamações porventura feitas quanto à falta de pagamento de operários ou fornecedores de materiais e prestadores de serviços, empregados na edificação. c) Apresentação do Certificado de Quitação com o INSS, para que seja expedida a CND. 14.6. RESPONSABILIDADES E GARANTIAS De acordo com o artigo 1.245 do Código Civil, fica entendido entre o CONTRATANTE e a CONTRATADA, a responsabilidade do segundo, pelo prazo de 05 (cinco) anos pela execução de serviços e aplicação de materiais, bem como pela solidez e segurança do trabalho, em razão dos materiais ou do solo, exceto quando a CONTRATADA prevenir por escrito, em tempo hábil, o CONTRATANTE. Fica ainda a CONTRATADA, salvo disposição em contrário constante de Contrato, responsável pelo perfeito funcionamento das instalações prediais pelo prazo de 12 (doze) meses, desde que não sejam danificados por imprudência e/ou imperícia por parte dos usuários. 14.7. DISPOSIÇÕES GERAIS Os serviços contratados serão executados, rigorosamente de acordo com o Caderno de Especificações Técnicas e com os documentos nele referidos, bem como de acordo com as demais normas técnicas pertinentes a cada serviço ou etapa da obra. Todos os materiais, salvo disposição em contrário, serão fornecidos pela CONTRATADA. Toda a mão-de-obra, salvo disposição em contrário, será fornecida pela CONTRATADA. Serão impugnados, pela FISCALIZAÇÃO todos os trabalhos executados em desacordo com as condições contratuais ou normas técnicas vigentes. A CONTRATADA estará obrigada a demolir e a refazer os trabalhos impugnados pela FISCALIZAÇÃO, logo após o recebimento do comunicado correspondente, ficando, por sua conta exclusiva, as despesas decorrentes dessas providências. PROJETOS
  36. 36. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 36 de 50 Os serviços serão executados em estrita e total observância às indicações constantes dos projetos fornecidos pelo CONTRATANTE e referidos neste Caderno de Especificações Técnicas, salvo disposto no item seguinte. Cabe à CONTRATADA elaborar, caso se faça necessário, desenho de detalhes de execução, os quais serão previamente aprovados e rubricados, pelo CONTRATANTE. Durante a construção, poderá o CONTRATANTE apresentar desenhos, complementares, os quais serão também devidamente autenticados pela CONTRATADA.
  37. 37. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 37 de 50 NORMAS REGULAMENTARES Deverão ser seguidas as prescrições das normas da ABNT, citando-se dentre elas as seguintes: Assentamento de tubulações de ferro fundido dúctil para condução de água sob pressão (NBR 12595); Cadastro de sistema de abastecimento de água (NBR 12586); Condutos forçados (NBR 6112); Estudos de concepção de sistemas públicos de abastecimento de água (NBR 12211); Projeto de adutora de água para abastecimento público (NBR 12215); Projeto de rede de distribuição de água para abastecimento público (NBR 12218); Projeto de reservatório de distribuição de água para abastecimento público (NBR 12217); Projeto de sistema de bombeamento de água para abastecimento público (NBR 12214).
  38. 38. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 38 de 50 CONCLUSÃO O projeto de um sistema público de abastecimento de água é de extrema importância para uma cidade, pois água é o bem mais importante para o ser humano, e todas as habitações deveriam ter acesso, infelizmente em nosso país, existem diversas localidades que ainda não possuem um sistema público de abastecimento de água, mas a tendência é que ocorram melhoras nessa questão. Tratando-se do projeto em sí, ele foi projetado de forma a atender a população da cidade de forma satisfatória – o projeto foi feito visando atender à cidade, de forma tranqüila, pelos próximos vinte anos – um projeto de abastecimento de água engloba várias etapas, podendo ser, de forma didática, em três, são eles: projeto do sistema elevatório, dimensionamento das adutoras e dimensionamento do sistema de distribuição, sendo este ultimo subdividido no dimensionamento do reservatório e no dimensionamento da rede distribuidora. A primeira etapa corresponde à fase de captação de água, no caso do presente projeto, tal captação foi realizada por um manancial superficial, com o auxílio de uma bomba centrífuga para poder tanto succionar a água do rio como para elevar a água até o reservatório superior, sendo que no nosso caso a Estação de tratamento ficou no ponto mais elevado. A segunda etapa do projeto foi o dimensionamento das adutoras, tal dimensionamento foi feito tentando manter uma relação viável entre custo e segurança, ou seja, tentando fazer o traçado das adutoras da forma que gerasse menos perdas possíveis, apresentando-se com curvas suaves na medida do possível. A terceira etapa do projeto foi o dimensionamento do sistema de distribuição, ou seja, o dimensionamento do reservatório de distribuição - procedimento simples que deve levar em conta tanto a demanda da cidade, como uma quantia a mais para eventuais emergências – e da rede distribuição, que poderia ser feita funcionando como ramificada ou malhada, como nossa cidade é relativamente pequena, tornou-se bastante viável a utilização da rede ramificada, e foi assim que a dimensionamos.
  39. 39. UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA – UFRR PROJETO: SISTEMA PÚBLICO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DISCIPLINA: HIDRÁULICA APLICADA Página 39 de 50 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Notas de aula da Profª. Drª. Ofélia de Lira Carneiro e Silva da disciplina Hidráulica Aplicada. NETTO, José Martiniano de Azevedo, FERNANDEZ, Miguel fernandez y, ARAUJO, Roberto, ITO, Acácio Eiji; Manual de Hidráulica; Editora Edgard Blucher Ltda, 8ª edição, 2003. BOMBAS HIDRÁULICAS MARK-PEERLESS. Catálogo de Produtos. São Bernardo do Campo, SP, 1996. CREDER, Hélio; Instalações Hidráulicas e Sanitárias; Editora LTC, 10ª edição. SILVA, Ângela Maria Moreira, Normas para apresentação dos trabalhos técnico-científicos da UFRR: baseadas nas normas da ABNT. Boa Vista: Editora da UFRR, 2007.

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