O documento apresenta os principais aspectos quantitativos de consumo de água para abastecimento, incluindo consumo per capita, fatores que influenciam no consumo, variações diárias e horárias, cálculo de vazões, exemplos de consumo por setor e exercícios de cálculo.

1. Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas
Departamento de Engenharia Civil
CIV 640 – Saneamento Urbano
Consumo de água
Consumo de água

2. Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas
Departamento de Engenharia Civil
CIV 640 – Saneamento Urbano
Objetivo da aula 4:
Ao final desta aula os alunos deverão conhecer os
principais aspectos quantitativos de consumo de
principais aspectos quantitativos de consumo de
água de abastecimento.

3. Sistema de Abastecimento de Água
3
Fonte : VERCELLI (2012).

4. Dimensionamento do Sistema
Dependerá:
• Consumo médio por habitante
• População (Estimativa do número médio de habitantes)
• Variações da demanda
• Outros consumos que podem ocorrer na área de estudo
• Outros consumos que podem ocorrer na área de estudo
4

5. Consumidores de Água
• Doméstico
• Comercial
• Industrial
• Público
• Público
5

6.  Conceito de Vazão – Q
• Quantidade em volume de fluido que
atravessa uma dada seção do
escoamento por unidade de tempo.
6
• Q = V / T ou
• Q = vmed X As

7. Consumo per capita
Quantidade de água consumida por dia, em média, por habitante
Volume distribuído anualmente (l/ano)
7
Volume distribuído anualmente (l/ano)
q =
365. população atendida (hab)
q = (L/hab.dia)

8. Consumo doméstico
Tipos de usos
Europa Estados Unidos (1996 - 1998)
Inglaterra
(1993)
Escócia
(1991)
Noruega
(1983)
Denver
(Colorado)
San Diego
(Califórnia)
Tampa
(Flórida)
Discriminação dos distintos consumos de origem doméstica
(L/hab.dia)
8
Higiênico 86 93 70 135 96 106
Lavagem de
roupas
30 37 25 59 62 54
Cozinha 25 17 28 45 44 47
Lavagem de
carros e pátio
4 1 7 - - -
Total 145 148 130 239 202 197
Fonte: TWORT et al. (2000).

9. Consumo comercial
Discriminação dos distintos consumos de origem
comercial no Reino Unido
Atividade Comercial Consumo
Escolas
25,0 L/dia.aluno, para pequenas unidades e
9
Fonte: TWORT et al. (2000).
Escolas
25,0 L/dia.aluno, para pequenas unidades e
até 75,0 L/dia.aluno nas grandes escolas
Escritórios de grande porte 65,0 L/ empregado
Hospitais 350 -500 L/leito
Hotéis
350 - 400 L/leito e até 700 L/leito em
hotéis de alto luxo
Lojas de departamentos 100 -135 L/empregado

10. Consumo público
Consumo médio para usos públicos
Estabelecimento Consumo
Aeroporto 8 - 15 L/ passageiro
10
Fonte: MACINTYRE (2003).
Aeroporto 8 - 15 L/ passageiro
Banheiro público 10 - 25 L/usuário
Prisão 200- 500 L/detento
Quartel 150 L/soldado
Rega de jardim 1,5 L/m²

11. Consumo industrial
Consumos específicos para indústrias de Belo Horizonte e
Contagem
Tipologia industrial Consumo
Borracha 27,4 L/kg
11
Fonte: MACINTYRE (2003).
Borracha 27,4 L/kg
Metalúrgica 8,7 L/kg
Mecânica 28,9 L/kg
Eletroeletrônicos 41,9 L/kg
Têxtil 78,8 L/kg de algodão consumido
Frigoríficos 13,9 L/kg de carne
Produtos Alimentares 21,1 L/kg de farinah de trigo consumida
Construção Civil 1,5 L/kg de cimento consumido

12. Fatores que influenciam no consumo
de água
• Clima
• Porte da comunidade
• Condições de renda familiar
• Condições de renda familiar
• Grau de industrialização
• Pressão da água
• Custo da água
• Perdas no sistema
• Administração do sistema de abastecimento
de água
12

13. Fatores que influenciam no consumo
de água
Porte da comunidade Faixa da população
(hab)
Consumo per capita
(QPC) (l/hab.d)
Povoado rural < 5.000 90-140
Consumo per capita por porte da comunidade
13
Povoado rural < 5.000 90-140
Vila 5.000 – 10.000 100-160
Pequena localidade 10.000 – 50.000 110-180
Cidade Média 50.000 – 250.000 120-220
Cidade Grande > 250.000 150-300
Fonte: VERCELLI (2011).

14. Perdas no sistema
Descrição dos componentes das perdas que ocorrem nos sistemas de
abastecimento
Perdas físicas ou reais Consumo
Vazamentos nas tubulações de
14
Vazamentos nas tubulações de
distribuição e ligações prediais
Ligações Clandestinas
Extravasamento de reservatórios
By-pass irregular no ramal das
ligações
Operações de descargas nas redes
de distribuição e limpeza de
reservatórios
Problemas de micromedição
Fonte: HELLER (2013).

15. Variações no Consumo
Variações Diárias
Maior consumo diário no ano
Ocorrem variações de consumo significativas no
sistema de abastecimento de água, que podem ser
mensais, diárias, horárias e instantâneas.
Maior consumo diário no ano
K1 =
Consumo médio diário
K1 – Coeficiente do dia de maior consumo
Obs.: (1) Excluir os consumos dos dias em que ocorreram acidentes no sistema ou fatos
excepcionais responsáveis por alterações no consumo de água.
(2) Recomenda-se que seja considerados, no mínimo, cinco anos consecutivos de
observações, adotando-se a média dos coeficientes determinados.
15

16. Variações no Consumo
Variações do consumo no ano
16
Fonte: TSUTIYA (2004).

17. Variações no Consumo
Coeficientes do dia de maior consumo (K1 )
17
Fonte: VERCELLI (2012).

18. Variações no Consumo
Variações Horárias
Maior vazão horária do dia de maior consumo
K2=
Consumo médio horário do dia de maior consumo
Consumo médio horário do dia de maior consumo
K2 – Coeficiente de hora de maior consumo
OBS.: O coeficiente K1 é utilizado como reforço para cálculos de projetos
em todas as unidades do sistema, enquanto K2 é adotado como reforço
apenas para a rede de distribuição
18

19. Variações no Consumo
Variações do consumo horário
19
Fonte: TSUTIYA (2004).

20. Variações no Consumo
Coeficientes da hora de maior consumo (K2 )
20
Fonte: VERCELLI (2012).

21. Sistema de Abastecimento de Água
21
Fonte : TSUTIYA (2012).

22. Cálculo de Vazão
Vazão média
22
Q = vazão média (L/s)
P = população da área abastecida (habitantes);
qpc = consumo per capita de água (L/ hab. dia);

23. Cálculo de Vazão
Vazão da captação, estação elevatória e adutora até a ETA
Q = vazão média (L/s)
k1 = coeficiente do dia de maior consumo;
Qs= vazão singular, por exemplo, grandes consumidores (indústrias,
comércios, etc) (L/s);
qETA = Consumo na ETA (%).

24. Cálculo de Vazão
Vazão da ETA até o reservatório
Q = vazão média (l/s)
k1 = coeficiente do dia de maior consumo;
Qs= vazão singular, por exemplo, grandes consumidores (indústrias,
comércios, etc);

25. Cálculo de Vazão
Vazão do reservatório até a rede
Q = vazão média (L/s)
k1 = coeficiente do dia de maior consumo;
k2 = coeficiente da hora de maior consumo;
Qs = vazão específica, por exemplo, grandes consumidores (indústrias,
comércios, etc);

26. Exercícios
Exercício 1:
Calcular as vazões de dimensionamento de um
sistema de abastecimento de água, para atender
sistema de abastecimento de água, para atender
uma população de 100.000 habitantes com vazão
industrial de 25 l/s, sendo o consumo per capita de
200 l/hab.dia e um consumo na ETA de 3%. Adotar
para k1 = 1.2 e k2=1.5. Período de funcionamento da
ETA = 15h.
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27. Exercícios
Exercício 2:
No ano de 1996 foi aduzido para a cidade de Bauru
(SP) 33.752.520 m3 de água para atender a uma
população de 292.000 pessoas (sede + distritos). O
consumo máximo diário observado foi igual a
consumo máximo diário observado foi igual a
108.820 m3 e ocorreu no dia 21 de março. Calcular:
a) A Vazão média, em l/s, aduzida para a cidade;
b) O consumo médio per capita no ano, em
L/hab.dia;
c) O coeficiente do dia de maior consumo
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28. Sistemas de abastecimento de água
• As obras devem atender uma população maior
que a atual
Estimativas de População
• Período de projeto (plano do projeto, horizonte
do projeto): corresponde ao crescimento
demográfico em um certo número de anos.
Adotado 20 a 30 anos

29. As projeções de população para projetos de
saneamento devem considerar:
 Qualidade das informações que servirão de base
para a projeção populacional
 Dados populacionais do município e distritos dos
últimos quatro censos demográficos
Estimativas de População
 Dados populacionais do município e distritos dos
últimos quatro censos demográficos
- população residente urbana e rural
- domicílios ocupados
- número de habitantes por domicílio
- população residente e domicílios ocupados

30. As projeções de população para projetos de
saneamento devem considerar:
• Dados atuais do número de ligações de água e luz
(residenciais, comerciais, industriais e públicas)
Estimativas de População
• Índices de atendimentos divulgados pelas
concessionárias
• Dados atualizados do cadastro imobiliário da
prefeitura

31. As projeções de população para projetos de
saneamento devem considerar:
• Pesquisa de campo (amostra representativa):
- parâmetros urbanísticos e demográficos da
ocupação atual
- padrão econômico
Estimativas de População
- padrão econômico
- tamanho médio do lote
- domicílios por lote
- habitantes por domicílio
- índice de verticalização

32. As projeções de população para projetos de
saneamento devem considerar:
• Planos e projetos (industriais, habitacionais etc)
Estimativas de População
• Planos e projetos (industriais, habitacionais etc)
• Plano Diretor
• Situação sócio-econômica do município e seu
papel na região em que se insere

33. Método Aritmético
 Admite:
- taxa de crescimento constante para os anos
seguintes
- população varie linermente
Estimativas de População
- população varie linermente
dP/dt = Ka
Ka = P2-P1/t2-t1
P = P2 + Ka . (t-t2)
Onde:
dP/dt = variação da população por unidade de
tempo
Ka = constante
P1 – população do penúltimo censo
P2 – população do último censo
P – População no ano de projeção
t – ano de projeção
Obs: Pode ser utilizado para previsão populacional para um
período de 1 a 5 anos.

34. Método Geométrico
 Considera:
- a mesma porcentagem de aumento da
população para iguais períodos de tempo
Estimativas de População
população para iguais períodos de tempo
dP/dt = Kg . P
Kg = lnP2-lnP1/t2-t1
P = P2 . e Kg . (t-t2)
Onde:
dP/dt = variação da população por unidade
de tempo
Kg = taxa de crescimento geométrico
P1 – população do penúltimo censo
P2 – população do último censo
P – População no ano de projeção
t – ano de projeção

35. Exercícios
Exercício 3:
Calcular a população de uma cidade para o ano 2020 e
2030, utilizando os seguintes métodos de previsão
populacional:
a) Aritmético
b) Geométrico
São conhecidos os dados da população urbana da cidade
referente aos censos de 1991, 2000 e 2010,
apresentados na tabela 1.
Tabela 1 – Dados da população
Ano População (hab.)
1991 28.809
2000 46.867
2010 68.808