Este documento descreve a verificação de uma adutora de água bruta em Porto Velho, Rondônia. Ele calcula as perdas de carga e a potência necessária para bombear a água no primeiro trecho da adutora, e determina o diâmetro necessário no segundo trecho para escoar a vazão projetada. Por fim, verifica se a adutora atende à demanda prevista para 2035 considerando o crescimento populacional projetado.

1. FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDONIA - UNIR
NÚCLEO DE TECNOLOGIA - NT
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
ERICK PATRICK BRAGA NUNES - 201121227
PRISCILA JÉSSICA SANTOS SIQUEIRA - 201121144
THAÍS MANFARDINI DE OLIVEIRA – 201121222
VERIFICAÇÃO DE ADUTORA DA ÁGUA BRUTA
PORTO VELHO – RO
2016

2. FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDONIA - UNIR
NÚCLEO DE TECNOLOGIA - NT
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
ERICK PATRICK BRAGA NUNES - 201121227
PRISCILA JÉSSICA SANTOS SIQUEIRA - 201121144
THAÍS MANFARDINI DE OLIVEIRA – 201121222
VERIFICAÇÃO DE ADUTORA DA ÁGUA BRUTA
Trabalho ministrado pela Prof.
Eliane Conterato, como avaliação
parcial na disciplina de
Saneamento Básico, 9º período de
Engenharia Civil, UNIR.
PORTO VELHO – RO
2016

3. 1. INTRODUÇÃO

4. 2. MEMORIAL DESCRITIVO E DE CÁLCULO
Dada uma adutora com dois trechos distintos:
 Trecho 01: Adução por recalque da Barragem até uma Câmara de Carga
(reservatório) situada no ponto mais alto;
 Trecho 02: Adução por gravidade do reservatório da Câmara de Carga (ponto
mais alto) até a Estação de Tratamento de Água.
Dados de projeto:
- Diâmetro da tubulação de 700mm;
- Vazão de projeto de 700L/s;
- Velocidade do escoamento igual a 2,5m/s;
- Tubulação de ferro fundido com coeficiente de rugosidade Hazen-Williams C= 110;
- Cota do reservatório intermediário de 273m;
- O rendimento da bomba (𝜂) é de 80%;
- O somatório de coeficientes K para perda localizada igual a 10 no primeiro trecho e
20 no segundo trecho;
- A cota de chegada à ETA é de 247m.
No primeiro trecho foi calculada a potência necessária para elevar a água
bruta do manancial até o reservatório. Para isso, se fez necessário, calcular antes as
perdas de carga no trecho.
Assim, perda de carga localizada:
∆𝒉 𝑳 = ∑ 𝑲 ×
𝒗 𝟐
𝟐𝒈
= 𝟏𝟎 ×
𝟐, 𝟓²
𝟐 × 𝟗, 𝟖
= 𝟑, 𝟏𝟗𝒎

5. Perda de carga unitária:
𝑱 = 𝟏𝟎, 𝟔𝟓 × 𝑸 𝟏,𝟖𝟓
× 𝑪−𝟏,𝟖𝟓
× 𝑫−𝟒,𝟖𝟕
= 𝟏𝟎, 𝟔𝟓 × ( 𝟕𝟎𝟎 × 𝟏𝟎−𝟑) 𝟏,𝟖𝟓
× 𝟏𝟏𝟎−𝟏,𝟖𝟓
× 𝟎, 𝟕−𝟒,𝟖𝟕
𝑱 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟓𝟐𝒎/𝒎
Para que o valor da perda de carga distribuída fosse encontrado, foram
utilizados o croqui da adutora (Anexo 01) e o Excel (Tabela 01) para medir e calcular
o comprimento da adutora.
TRECHO 01
B H (cad) h (real) L
260 2 0,1 260
94,05 71,25 3,5625 94,11745
245,94 63,78 3,189 245,9607
240 75,3 3,765 240,0295
220 76,04 3,802 220,0329
150 26,93 1,3465 150,006
1210,147
Tabela 1 - Comprimento do trecho 01
Assim, o comprimento do trecho 01 da adutora é 1210,15m.
Perda de carga distribuída:
∆𝒉 𝑫 = 𝑱 × 𝑳 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟓𝟐 × 𝟏𝟐𝟏𝟎, 𝟏𝟓 = 𝟔, 𝟐𝟗𝒎
Deste modo, a perda de carga total na tubulação do primeiro trecho é:
∆𝒉 𝑻 = ∆𝒉 𝑳 + ∆𝒉 𝑫 = 𝟑, 𝟏𝟗 + 𝟔, 𝟐𝟗 = 𝟗, 𝟒𝟖𝒎
Para calcular a potência do conjunto de bombas, adota-se a seguinte
equação:
𝑷𝒐𝒕 =
𝟗, 𝟖 × 𝑸 × 𝑯
𝜼
Sendo o H a altura geométrica entre a barragem e o reservatório somada a
altura manométrica que é a perda de carga total. A altura da barragem foi
encontrada no croqui da adutora fornecido pela professora.
Assim:

6. 𝑷𝒐𝒕 =
𝟗, 𝟖 × ( 𝟕𝟎𝟎 × 𝟏𝟎−𝟑) × [( 𝟐𝟕𝟑 − 𝟐𝟒𝟖) + 𝟗, 𝟒𝟖]
𝟎, 𝟖
= 𝟐𝟗𝟓, 𝟔𝟕 𝑲𝑾
No segundo trecho foi calculado o diâmetro necessário para escoar a vazão
demandada. Para isso foram utilizadas as equações de Hazen-Williams.
Do mesmo método do trecho 01 foi encontrado o comprimento do trecho 02
(Tabela 2), sendo ele igual a 4448,4m.
TRECHO 02
B H (cad) h (real) L
184,06 35,19 1,7595 184,0684
45,93 34,71 1,7355 45,96278
120 0,45 0,0225 120
160 3,64 0,182 160,0001
180 111,95 5,5975 180,087
100 91,15 4,5575 100,1038
160 52,38 2,619 160,0214
538,62 2,96 0,148 538,62
261,38 82,26 4,113 261,4124
160 117,12 5,856 160,1071
220 48 2,4 220,0131
241,59 23,21 1,1605 241,5928
178,41 42,56 2,128 178,4227
50,07 33,16 1,658 50,09744
49,93 164,38 8,219 50,60195
85,31 6 0,3 85,31053
54,69 130,52 6,526 55,07799
120 101,72 5,086 120,1077
200 79,89 3,9945 200,0399
180 64,18 3,209 180,0286
149,44 34,98 1,749 149,4502
30,56 48,17 2,4085 30,65476
60 181,16 9,058 60,67988
45,41 3,1 0,155 45,41026
61,44 97,8 4,89 61,63429
33,15 40,7 2,035 33,2124
15 43,83 2,1915 15,15924
85 95,1 4,755 85,1329
40 0,91 0,0455 40,00003
100 99,83 4,9915 100,1245
100 100,82 5,041 100,127

7. 40 99,18 4,959 40,30622
80 4 0,2 80,00025
88,93 200,33 10,0165 89,49232
76,53 15,71 0,7855 76,53403
104,54 81,77 4,0885 104,6199
14,9 93,74 4,687 15,61979
28,58 19,04 0,952 28,59585
4448,43
Tabela 2 - Comprimento do trecho 02
A altura geométrica é igual às perdas de carga do trecho. Assim:
∆𝑯 𝒈𝒆𝒐 = ( 𝑱 × 𝑳) +
𝑲. 𝒗 𝟐
𝟐𝒈
𝟐𝟕𝟑 − 𝟐𝟒𝟕 = ( 𝑱 × 𝟒𝟒𝟒𝟖, 𝟒) +
𝟐𝟎 × 𝟐, 𝟓²
𝟐 × 𝟗, 𝟖
𝑱 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟒𝒎/𝒎
Agora podemos encontrar o valor do diâmetro em função da perda de carga
unitária.
𝑫 = (
𝟏𝟎, 𝟔𝟓 × 𝑸 𝟏,𝟖𝟓
× 𝑪−𝟏,𝟖𝟓
𝑱
)
𝟏
𝟒,𝟖𝟕
𝑫 = (
𝟏𝟎, 𝟔𝟓 × ( 𝟕𝟎𝟎 × 𝟏𝟎−𝟑) 𝟏,𝟖𝟓
× 𝟏𝟏𝟎−𝟏,𝟖𝟓
𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟒
)
𝟏
𝟒,𝟖𝟕
𝑫 = 𝟎, 𝟕𝟑𝒎 → 𝑨𝒅𝒐𝒕𝒂 − 𝒔𝒆 𝑫 = 𝟖𝟎𝟎𝒎𝒎
Verificamos a vazão máxima que esse diâmetro suporta:
𝑸 = 𝟎, 𝟐𝟕𝟗 × 𝑪 × 𝑫 𝟐,𝟔𝟑
× 𝑱 𝟎,𝟓𝟒
𝑸 = 𝟎, 𝟐𝟕𝟗 × 𝟏𝟏𝟎 × 𝟎, 𝟖 𝟐,𝟔𝟑
× 𝟎, 𝟎𝟎𝟒𝟒 𝟎,𝟓𝟒
=
𝟎, 𝟗𝟏𝒎 𝟑
𝒔
= 𝟗𝟏𝟎𝑳/𝒔
Já que nossa vazão de projeto é 700L/s, está dentro do limite de vazão da
tubulação.
Verificamos, também, a velocidade da água nessa tubulação de 800mm:

8. 𝑽 =
𝟒𝑸
𝝅𝑫²
=
𝟒 × 𝟎, 𝟗𝟏
𝝅 × 𝟎, 𝟖²
= 𝟏, 𝟖𝟏𝒎/𝒔
Se a nossa velocidade está limitada a 2,5m/s, então 1,81m/s é aceitável.
Foi verificado se a adutora tem condições de atender a uma região que em
2015 tem 122306 habitantes, tendo em vista que o horizonte de projeto é de 20
anos, ou seja, até 2035, a taxa de crescimento populacional é de 1,6% a.a. e o
consumo efetivo por habitante por dia é de 112,5L/hab.dia. Considerar, também, que
há um acréscimo de 20% nas vazões devido a consumos comerciais e industriais.
Coeficiente de contribuição diária: K1= 1,25;
Coeficiente de contribuição horária: K2= 1,50.
Para isso, foi feito um estudo de população utilizando o método do
crescimento geométrico, que é o mais adequado para cidades de médio porte.
Como já temos a taxa de crescimento (r), podemos calcular diretamente a população
existente na região em 2035, com a seguinte equação:
𝑷 = 𝑷 𝟏 × ( 𝟏 + 𝒓) 𝑻−𝑻 𝟏
𝑷 = 𝟏𝟐𝟐𝟑𝟎𝟔 × (𝟏 + 𝟎, 𝟎𝟏𝟔) 𝟐𝟎
= 𝟏𝟔𝟖𝟎𝟎𝟓 𝒉𝒂𝒃𝒊𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔
Tendo a população máxima que será beneficiada com o projeto, calculamos a
demanda mensal utilizando a equação da vazão do reservatório à rede de
distribuição:
𝑸 𝟑 =
𝑲 𝟏 × 𝑲 𝟐 × 𝑷 × 𝒒
𝟖𝟔𝟒𝟎𝟎
+ 𝑸 𝒆𝒔𝒑
𝑸 𝟑 =
𝟏, 𝟐𝟓 × 𝟏, 𝟓𝟎 × 𝟏𝟔𝟖𝟎𝟎𝟓 × 𝟏𝟏𝟐, 𝟓
𝟖𝟔𝟒𝟎𝟎
+ 𝟐𝟎%
𝑸 𝟑 = 𝟒𝟗𝟐,𝟐𝑳/𝒔
𝑸 𝒎𝒆𝒏𝒔𝒂𝒍 = 𝟒𝟗𝟐, 𝟐 × 𝟑𝟔𝟎𝟎 × 𝟐𝟒 × 𝟑𝟎 = 𝟏 𝟐𝟕𝟓 𝟕𝟖𝟐 𝟒𝟎𝟎 𝑳/𝒎ê𝒔
Para fazer a comparação, calculamos a vazão oferecida pela adutora.
Primeiro, subtraímos 5% da vazão de projeto, pois essa é a média de desperdício na
ETA. Adotamos que a bomba terá 20 horas de funcionamento por dia. Assim:

9. 𝑸 = 𝟕𝟎𝟎 − 𝟓% = 𝟔𝟔𝟓𝑳/𝒔
𝑸 𝒐𝒇𝒆𝒓𝒆𝒄𝒊𝒅𝒂 = 𝟔𝟔𝟓 × 𝟑𝟔𝟎𝟎 × 𝟐𝟎 × 𝟑𝟎 = 𝟏 𝟒𝟑𝟔 𝟒𝟎𝟎 𝟎𝟎𝟎 𝑳/𝒎ê𝒔
A vazão oferecida é maior que a demanda, desse modo o projeto é viável.