UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA
CURSO DE GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL
ALISSON CERQUEIRA SOUSA
AVALIAÇÃO DO SISTEMA ADUTOR CAIXA 1 – CAIXA 2: Estudo de caso
da adutora principal que abastece os Municípios de Santa Bárbara, Santanópolis,
Tanquinho e os Distritos de Tiquaruçú e Maria Quitéria no Município de Feira de
Santana.
Feira de Santana
2009
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ALISSON CERQUEIRA SOUSA
AVALIAÇÃO DO SISTEMA ADUTOR CAIXA 1 – CAIXA 2: Estudo de caso
da adutora principal que abastece os Municípios de Santa Bárbara, Santanópolis,
Tanquinho e os Distritos de Tiquaruçú e Maria Quitéria no Município de Feira de
Santana.
Feira de Santana
2009
Monografia apresentada como exigência para
obtenção do Grau de bacharel em Engenharia
Civil pela Universidade Estadual de Feira de
Santana.
Orientador: Prof. Dr. Roque Angélico Araújo.
ii
ALISSON CERQUEIRA SOUSA
AVALIAÇÃO DO SISTEMA ADUTOR CAIXA 1 – CAIXA 2: Estudo de caso
da adutora principal que abastece os Municípios de Santa Bárbara, Santanópolis,
Tanquinho e os Distritos de Tiquaruçú e Maria Quitéria no Município de Feira de
Santana.
Data de Aprovação: _____________________
Banca Examinadora:
Prof. Dr._____________________________________
(orientador - Prof. Dr. Roque Angélico Araújo - UEFS)
Profª. Drª. ____________________________________
(Selma Cristina da Silva- UEFS)
Prof. MSc ._______________________________________
(Rosa Alencar Santana de Almeida- UEFS)
iii
Este trabalho é decidado aos cidadãos e cidadãs que
tem “sede” e vêm sua esperença de dias melhores, tal
como sua dignidade ser negociadas no jogo sujo da
reprentações políticas partidárias a serviço do Capital
iv
AGRADECIMENTOS
A Jah por oportunizar a vida com saúde.
A meus pais (Toinho e Gal) que com muito esforço me porpiciaram chegar a esse
momento.
Aos meus irmãos Anderson, Edgar e Renan também importantes nessa caminhada.
A Blênio, Manoel, Marcia e Lilian companheiros de Embasa fundamentais entra outras
coisas na coletas dos dados.
Aos colegas de curso (Valter, Osvaldo, Christiano, Valdeque, Marcelo, Floildo, Antonio
Carlos, Fabiane, Rafael e Bruno) que contribuíram das mais variadas formas para execução desse
trabalho.
Aos meus compenheiros e companheiras da Repúlblica Socialista Casa da Goiaba (Ziba,
Paeta, Cebola, Jatobá, Queli, Hudson e Renata) pelo incentivo e ajuda.
Aos grupos Engenhando Juntos, Reconstrução e OUSAR contribuindo para que um
trabalho a primeira vista técnico tivesse um apelo social forte.
Aos mestres Silvio Orrico, Riseuda Pereira, Laura Medonça por despertar um prazer de
estudar hidráulica e me enveredar na área de saneamento.
Ao Engenheiro Humberto Mário que contribui bastante para esse trabalho, um grande
professor extra ofical que tive na EMBASA.
Ao meu Orientador Professor Roque Angélico que ao seu alcance me deu todas as
possibildades de desenvolver esse trabalho. Eternamente grato!
A minha namorada Laís pelo companherismo e pelo auxilo técnico especilizado nas
letras e no espanhol.
v
RESUMO
Este trabalho avalia o Sistema Adutor Cx1 – Cx2 que abastece os municípios de
Tanquinho, Santa Barbara, Santanópolis e Feira de Santana nos distritos Maria Quitéria e
Tiquaruçú. Sistema esse que encontra-se operando na capacidade limite, porém, abaixo da
demanda atual requerida, com isso gerando alto custo de operação e constantes reclamações de
desabastecimento de água da população dependente dele. Com essas informações levantou-se a
demanda, caracterizou-se o sistema, identificaram-se os problemas e propôs-se uma alternativa
técnica - econômica para adutora ofertar quantidade de água suficiente ao atendimento da
demanda no alcance de 20 anos. A alternativa proposta foi a manutenção da adutora DN 250 mm
de Ferro Fundido e a construção de outra de DN 300 mm de RPVC funcionando em paralelo e
alteração do conjunto moto-bomba. Recomendou-se ainda, o estudo internamente de cada
município e distrito envolvido no intuito de resolver os problemas de distribuição existentes para
que, de fato, a água potável chegue às casas de toda a polulação continuamente.
Palavras Chaves: Adutora, Cx1 – Cx2, alternativas e moto-bomba
vi
RESUMEN
Este trabajo evalúa el sistema adjutor Caixa 1 – Caixa 2 que abastece los municipios de
Tanquinho, Santa Barbara, Santanópolis y Feira de Santana en los distritos Maria Quiteria y
Tiquaruçú. Sistema que está operando en la capacidad limite, pero, abajo de la demanda actual
requerida, con eso criando alto costo en las operaciones y constantes reclamaciones de
desabastecimiento de agua de la populación dependiente de él. Con esas informaciones evaluó la
demanda, caracterizó el Sistema, identificaron los problemas y propuso una alternativa técnica –
económica para la adjutora ofrecer cuantidad de agua suficiente a el atendimiento de la demanda
en el alcance de 20 años. La alternativa propuesta fue la manutención de la adjutora DN 250 mm
de hierro fundido y la construcción de otra, una DN 300 mm de RPVC funcionando en paralelo y
la alteración del conjunto moto- bomba. Sin embargo recomendó el estudio internamente de cada
municipio y distrito envuelto en el intuito de acabar con los problemas de distribución existentes,
para que el agua potable llegue a las casas de todos y todas continuamente.
Palabras llaves: Adjutora, Caixa 1 – Caixa 2, Alternativa y Moto – Bomba.
vii
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 - Plano de carga estático de adutora, linhas piezométrica absoluta e efetiva ............... 25
Figura 2.2 - Ar preso no tubo ........................................................................................................ 34
Figura 2.3 - Esquema de locação de peças e acessórios ................................................................ 35
Figura 2.4 - Esquemático do conjunto moto-bomba ..................................................................... 38
Figura 2.5 - Estrutura tarifária ....................................................................................................... 44
Figura 3.1 - Croqui do Sistema Integrado de Abastecimento de Água de Feira de Santana ......... 50
Figura 3.2 - Municípios da Região Econômica do Paraguassu. .................................................... 51
Figura 5.1 - Vista do prédio abrigo da Cx 1 .................................................................................. 60
Figura 5.2 - Reservatório apoiado de sucção da Cx 1 ................................................................... 61
Figura 5.3 - Conjuntos moto-bombas instalados na Cx 1 ............................................................. 61
Figura 5.4 - Vista do prédio abrigo da Cx 2 .................................................................................. 64
Figura 5.5 - Reservatórios apoiado de sucção da elevatória Cx 2 ................................................. 64
Figura 5.6- Conjuntos moto-bombas instalados na Cx 2 .............................................................. 65
Figura 5.7 - Perfil reduzido da adutora Cx1 - Cx 2 ....................................................................... 73
Figura 5.8 - Esquema da adutora ................................................................................................. 102
viii
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 - Velocidade e Vazão máxima para diâmetros comercial ........................................... 30
Tabela 2.2 - Rugosidade de tubos novos e usados ........................................................................ 31
Tabela 2.3 - Viscosidade cinemática da água em função da temperatura. .................................... 31
Tabela 2.4 - Coeficiente de perda de carga localizada em peças e conexões. .............................. 33
Tabela 5.1 - Pontos de referência do sistema adutor Cx 1 - Cx 2 ................................................. 59
Tabela 5.2 - Pontos de derivação e localidades atendidas ............................................................. 59
Tabela 5.3 - Projeção Populacional do Município de Tanquinho ................................................. 66
Tabela 5.4 - Projeção Populacional do Município de Santanópolis .............................................. 66
Tabela 5.5 - Projeção populacional do Município de Santa Bárbara ............................................ 66
Tabela 5.6 - Projeção Populacional do Distrito de Tiquaruçú ....................................................... 67
Tabela 5.7 - Projeção Populacional do Distrito de Maria Quitéria ............................................... 67
Tabela 5.8 - Setores de abastecimento de Maria Quitéria derivados da adutora ........................... 68
Tabela 5.9 - Setores de abastecimento de Maria Quitéria independentes da adutora ................... 68
Tabela 5.10 - Proporção dos setores de abastecimento com o global de Maria Quitéria ............. 69
Tabela 5.11 - Estimado populacional dos setores de abastecimento de Maria Quitéria derivados
da adutora ...................................................................................................................................... 69
Tabela 5.12 - Populações de fim de plano e demandas correspondentes ...................................... 71
Tabela 5.13 - Coeficientes diversos usados para dimensionamento das adutoras......................... 73
Tabela 5.14 - Vazão máxima admitida por diâmetro .................................................................... 73
Tabela 5.15 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 1 ........................................ 74
Tabela 5.16 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 1 74
Tabela 5.17 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 1 .............................................................. 75
Tabela 5.18 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 1 ....................................... 75
Tabela 5.19 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 2 ........................................ 76
Tabela 5.20 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 2 76
Tabela 5.21 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 2 .............................................................. 77
Tabela 5.22 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 2 ....................................... 77
Tabela 5.23 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 3 ........................................ 78
ix
Tabela 5.24 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 3 78
Tabela 5.25 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 3 .............................................................. 79
Tabela 5.26 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 3 ....................................... 79
Tabela 5.27 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 4 ........................................ 80
Tabela 5.28 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 4 80
Tabela 5.29 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 4 .............................................................. 81
Tabela 5.30 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 4 ....................................... 81
Tabela 5.31 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 5 ........................................ 82
Tabela 5.32 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 5 82
Tabela 5.33 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 5 .............................................................. 83
Tabela 5.34 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 5 ....................................... 83
Tabela 5.35 - Relação de materiais e servicos para execução da adutora ..................................... 84
Tabela 5.36 - Orçamento dos serviços para a simulação 1 ............................................................ 85
Tabela 5.37 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 1 ................................ 86
Tabela 5.38 - Resumo do orçamento para a simulação 1 .............................................................. 86
Tabela 5.39 - Orçamento dos serviços para a simulação 2 ............................................................ 87
Tabela 5.40 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 2 ................................ 88
Tabela 5.41 - Resumo do orçamento para a simulação 2 .............................................................. 88
Tabela 5.42 - Orçamento dos serviços para a simulação 3 ............................................................ 89
Tabela 5.43 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 3 ................................ 90
Tabela 5.44 - Resumo do orçamento para a simulação 3 .............................................................. 90
Tabela 5.45 - Orçamento dos serviços para a simulação 4 ............................................................ 91
Tabela 5.46 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 4 ................................ 92
Tabela 5.47 - Orçamento da adutora DN250 fofo ,com 22 anos de uso para a simulação 4......... 92
Tabela 5.48 - Resumo do orçamento para a simulação 4 .............................................................. 92
Tabela 5.49 - Orçamento dos serviços para simulação 5 .............................................................. 93
Tabela 5.50 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 5 ................................ 94
Tabela 5.51 - Orçamento da adutora DN250 fofo, com 22 anos de uso para a simulação 5......... 94
Tabela 5.52 - Resumo do orçamento para a simulação 5 .............................................................. 94
Tabela 5.53 - Tarifa de energia elétrica ......................................................................................... 95
Tabela 5.54 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 1 .................................................... 95
x
Tabela 5.55 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 2 .................................................... 96
Tabela 5.56 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 3 .................................................... 96
Tabela 5.57 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 4 .................................................... 96
Tabela 5.58 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 5 .................................................... 96
Tabela 5.59 - Comparativo Econônico das Alternativas ............................................................... 99
Tabela 5.60 – Comparativo de velocidade e velocidade crítica .................................................... 98
Tabela 5.61 - Locação de Equipamentos auxiliares ...................................................................... 98
Tabela 5.62 - Custo anual de energia da adutora para alcance de para alcance de 10 anos .......... 99
Tabela 5.63 - Orçamento dos serviços da adutora de RPVC DN 300 mm ................................. 100
Tabela 5.64 - Orçamento de materiais e equipamento da adutora de RPVC DN 300 mm ......... 101
Tabela 5.65 - Resumo do orçamento da adutora de RPVC DN 300 mm .................................... 101
xi
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
EMBASA Empresa Baiana de Águas e Saneamento S.A.
CPT Comissão Pastoral da Terra
Cx1 – Cx2 Caixa 1 – Caixa 2
EEAT Estação Elevatória de Água Tratada
SCI Sistema Comercial Integrado da EMBASA
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica
SIAA Sistema Integrado de Abastecimento
COELBA Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia
BDI Benefícios de Despesas Indiretas
PVC Policloreto de Vinila
RPVC Policloreto de Vinila Reforçado com Fibra de Vidro.
DeFoFo Tubo de PVC padrão ferro fundido.
m.c.a metro de coluna d‟água
SIESPO Sistemas de Estruturação de Planilhas Orçamentárias
xii
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 14
1.1 JUSTIFICATIVA ................................................................................................................................. 15 1.2 OBJETIVO .......................................................................................................................................... 16 1.2.1 Objetivo Geral ....................................................................................................................................16 1.2.2 Objetivos Específicos ..........................................................................................................................16
2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA ................................................................................................ 17
2.1 ABASTECIMENTO DE ÁGUA .......................................................................................................... 17 2.1.1 Parâmetros de Elaboração de Projeto ................................................................................................17 2.1.2 Estudos de Demanda...........................................................................................................................18 2.1.2.1 Projeção Populacional ......................................................................................................................19 2.1.2.1.1 Método Aritmético ........................................................................................................................19 2.1.2.1.2 Método Geométrico ......................................................................................................................20 2.1.2.1.3 Método da Curva Logística ............................................................................................................20 2.1.2.1.4 Método da Razão e Correlação .....................................................................................................21 2.1.2.1.5 Correlação Amostral ......................................................................................................................22 2.1.2.2 Demanda de Projeto ........................................................................................................................23 2.2 ADUTORAS ............................................................................................................................................. 24 2.3 ESPECIFICAÇÕES DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS .................................................................... 26 2.4 CRITÉRIOS E FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE ADUTORA POR RECALQUE ....................... 29 2.5 ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS ..................................................................................................................... 36 2.5.1 Dimensionamento do Conjunto Moto-bomba ...................................................................................38 2.6 ANÁLISE ECÔMICA - FINACEIRA........................................................................................................... 40 2.6.1 Custo de Implantação de Adutoras .....................................................................................................41 2.6.2 Custo da Energia de Bombeamento ....................................................................................................43 2.6.2.1 Modalidades Tarifárias para o Grupo A ...........................................................................................45 2.6.2.1.1 Tarifação Convencional .................................................................................................................45 2.6.2.1.2 Tarifação Verde .............................................................................................................................46 2.6.2.1.3 Tarifação Azul ...............................................................................................................................47 2.6.3 Custo Total ..........................................................................................................................................48
3 CARACTERÍSTICAS DA REGIÃO DE ESTUDO ............................................................. 50
3.1 TANQUINHO ........................................................................................................................................... 51 3.2 SANTANÓPOLIS ...................................................................................................................................... 52 3.3 SANTA BÁRBARA ................................................................................................................................... 53 3.4 FEIRA DE SANTANA ............................................................................................................................... 54
xiii
4 ASPECTOS METODOLOGICOS ......................................................................................... 56
5 ESTUDO DE CASO ................................................................................................................. 58
5.1 DESCRIÇÃO DO SISTEMA EXISTENTE .................................................................................................. 58 5.2 AVALIAÇÃO DA DEMANDA E OFERTA DE ÁGUA .............................................................................. 65 5.2.1 Estimativa da População .....................................................................................................................65 5.2.2 Estudo da Demanda ............................................................................................................................70 5.3 DEFINIÇÃO E SIMULAÇÕES DE ALTERNATIVAS................................................................................... 72
5.4 ANÁLISE ECONÔMICA – FINANCEIRA DAS ALTERNATIVAS ............................. 84
5.4.1 Custo de Implantação .........................................................................................................................84 5.4.2 Custo de Energia..................................................................................................................................95 5.4.3 COMPARATIVO ECONÔMICO............................................................................................................. 97
5.5 ALTERNATIVA ESCOLHIDA ........................................................................................... 97
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................................. 103
REFERÊNCIAS ........................................................................................................................ 104
14
1 INTRODUÇÃO
A água apesar de ser uma das substâncias mais abundante na crosta terrestre
paradoxalmente esta cada vez mais valorizada porque:
“... 97% (noventa e sete por cento) é água salgada, não utilizável
para a agricultura, uso industrial ou consumo humano, a impressão já
muda. Agrava-se ainda que, da quantidade de água doce existente 3%
(três por cento), apenas 0,3% (zero vírgula três por cento),
aproximadamente, é aproveitável pois a maior parte encontra-se presente
na neve, gelo ou em lençóis subterrâneos situados abaixo de uma
profundidade de 800m, tornando-se inviável ao consumo humano.‟‟
(BRASIL, 2004, pg 21).
Devido ao exposto a escassez de água é um dos principal problema a ser superado,
tal como produção e transporte de água potável. Segundo Brasil (2004), a água é
considerada potável quando seus parâmetros físicos, químicos, radioativos e
microbiológicos não possibilitem risco a saúde humana.
A escassez, o alto custo na produção e o transporte da água potável torna-a um
“bem” estratégico para desenvolvimento e soberania dos povos. Diante da sua importância,
o acesso a água ao longo da história motivou diversos conflitos entres os povos, inclusive
no Brasil. Segundo Malvezzi (2005), a Comissão Pastoral da Terra - CPT1 registrou 71
conflitos relacionados a água, envolvendo 32.463 famílias, número extremamente
significativo principalmente, porque foram registrado em vinte e três unidades da
federação.
Em regiões onde as desigualdades sociais são mais evidentes a água potável
torna-se alvo de barganha política das representações formais com a população,
essencialmente de baixa renda, com pouco acesso a informação. Esse modelo de fazer
política contribui para manutenção da moeda política que se estabelece com essa relação
(oferta de água x voto). Paralelo a isso, verifica-se uma prioridade da população com alto
1 A Comissão Pastoral da Terra é um Organismo Nacional, Regional e Diocesano empenhado na luta pela
terra e pela água acompanhando e defendendo os trabalhadores e trabalhadoras rurais, organizando-os e
capacitando-os a fim de que conquistem seus direitos e cidadania plena.
15
poder aquisitivo tal como as indústrias, nas intervenções do setor público para agilizar a
oferta de água potável em detrimento das comunidades mais populosas onde o acesso a
Unidades de Saúde é precário, tornado-as mais vulneráveis a endemias relacionadas à baixa
qualidade ou ausência da água.
Outro fator que abre margem para reflexão é a utilização de água tratada pelas
indústrias (principalmente a indústria metalúrgica, construção civil e petroquímica) para
realização dos seus processos, assim as demandas para abastecimentos domésticos ficam
prejudicadas, impossibilitando a oferta de água para esse setor.
Ante toda a disparidade existente na promoção da água e a relação de poder
político e financeiro que subsidiam as decisões de prioridade a seu acesso, vale ressaltar,
que a água não é mercadoria e sim um direito essencial a dignidade da pessoa humana.
Portanto, propor alternativas para solucionar a deficiencia no abastecimento de água
potavel é oferecer segurança hídrica as pessoas e também a socialização de um bem que
constitucionalmente ainda continua de todos os brasileiros.
1.1 JUSTIFICATIVA
O setor operacional da Empresa Baiana de Águas e Saneamento - EMBASA
identifica, constantemente, deficiência no abastecimento de água, através das informações
dos equipamentos de controle e equipes de campo. Informações são confirmadas por meio
das reclamações da população feita ao Serviço de Atendimento ao Consumidor da
EMBASA. A “falta d‟água” (principalmente em dias quentes) nos municípios de
Tanquinho, Santa Bárbara, Santanópolis e algumas localidades do Norte de Feira de
Santana é um dos principais motivos de reclamações. Como existe um sistema adutor
(conhecido como CAIXA 1/CAIXA 2 – Cx1 – Cx2) em funcionamento 24 horas por dia
para suprir as demandas dessas localidades, torna-se fundamental verificar as causas dos
problema, tendo em vista que este sistema se encontra em operação desde 1986 e durante
esses anos ocorreram apenas pequenas modificações emergenciais.
16
Segundo a gerência do Escritório Local da EMBASA de Feira de Santana, não há
problema com a oferta de água na captação localizada no reservatório da Estação Elevátoria
de Água Tratada 3 – EEAT 3, fato que restringe o objeto de análise desse trabalho, logo,
deve ser feita a partir desse ponto. Observa-se também, que a adução até a Estação
Elevatoria de Água Tratada 4 – EEAT 4 tem custo operacional elevado quando comparado
com outros sistemas de recalque, devido ao desnível geométrico representar apenas 12,64%
da altura manométrica total dos equipamentos de bombeio.
Contudo, esse trabalho tem importância relevante quando nos deparamos com a
realidade dessas localidades, inseridas em uma região pobre do país, o semi-árido
brasileiro, que utiliza a água fundamentalmente para atender as necessidades básicas do ser
humano.
1.2 OBJETIVO
1.2.1 Objetivo Geral
Estudar as causas da irregularidade no abastecimento de água das localidades
abastecidas pelo Sistema Cx1 – Cx2 .
1.2.2 Objetivos Específicos
Avaliar a demanda atual e futura de abastecimento de água para a população dos
Municípios de Santa Bárbara, Santanópolis, Tanquinho e os Distritos de Tiquaruçú,
Maria Quitéria no Município de Feira de Santana;
Analisar as condições atuais de funcionamento do sistema adutor;
Propor alternativa econômica para resolução do problema.
17
2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA
2.1 ABASTECIMENTO DE ÁGUA
O atendimento da demanda de água de um sistema de abastecimento com
qualidade e quantidade satisfatória a população é de suma importância para a qualidade de
vida (por vezes sobrevivência), tal como desenvolvimento sócio-econômico.
Para elaboração, implantação ou modificação de um sistema de abastecimento de
água deve-se analisar parâmetros, estabelecer critérios, analisar alternativas,
“No abastecimento de água, como em vários campos da
engenharia e das políticas públicas em geral, raramente há uma
solução única para um dado problema. Mesmo que uma solução
seja a vislumbrada com maior clareza imediatamente e pareça a
mais evidente, outras possibilidades podem ser cogitadas [...]
muitas vezes, a decisão é simplesmente uma recomendação de
norma, o uso e fórmula de um livro ou solução similar à de um
projeto já elaborado ou de uma obra já implantada”. (Heller e
Pádua, 2006, pg. 65).
A melhor solução para um problema de abastecimento não é necessariamente a
mais econômica, a mais segura ou a mais “moderna”, mas sim aquela mais apropriada á
realidade social em que será aplicada.
2.1.1 Parâmetros de Elaboração de Projeto
Para a concepção de um sistema de abastecimento que sejam estabelecidos
critérios e parâmetros, haja vista, que a condição de funcionamento do mesmo varia em
18
razão do local, clima, relevo, recurso financeiro e etc. Sendo assim, as restrições técnicas
para adequação do modelo às metodologias já estudadas e utilizadas e até às novas
proposições deverão ter os critérios a serem utilizados bem definidos. Os elementos
principais, de acordo com NBR 12.211 (1991, pg. 2), para análise de um projeto da adução
de água são:
Caracterizações físicas: mapa localização - principais vias, estradas de acesso -
topografia - relevo e geologia – vegetação - bacia hidrográfica.
Uso e ocupação do solo: planos diretores municipais e regionais - identificações de áreas
de proteção ambiental ou com restrições à ocupação - uso e ocupação atual do solo.
Aspectos Sócio–Econômicos: atividades econômicas - distribuição da renda -
indicadores sócio–econômicos.
Sistema de infra–estrutura: índice de cobertura do sistema de abastecimento de água
(população atendida, Índices de atendimento, volume produzido, etc.) - oferta de energia
elétrica - tipo de sistema viário.
Identificação do sistema existente: planta geral e croquis - estações elevatórias (bombas,
quadros de comando e estrutura física) – tubulação (diâmetros, conservação, peças e
acessórios).
Diagnósticos do sistema existente: área atendida - população atendida - regularidade do
abastecimento - consumo per capita - consumo por economia - perdas de água no
sistema.
Estudos demográficos: levantamento de dados censitários - catalogação dos estudos
populacionais existentes - pesquisa de campo - projeção da população urbana baseada
em métodos matemáticos, analíticos, comparativos e outros. - análise e conclusão das
projeções.
2.1.2 Estudos de Demanda
O projeto de adutora deve responder a necessidade de abastecimento da população,
da região atendida, em um período variando de 15 a 30 anos. A definição desse intervalo é
19
difícil porque prazo curto de projeção traz a necessidade de modificações na adutora, com
mais freqüência, que pode ser inviabilizada pelo alto custo (ou falta de recursos)
prejudicando a população que terá o abastecimento deficitário. Porém, períodos longos de
projeção permite que a adutora fique superdimensionada por muito tempo, empatando
recursos que poderiam ser investidos em outros projetos e também ocorre desgaste dos
“equipamentos” com uso muito abaixo de sua capacidade.
2.1.2.1 Projeção Populacional
Segundo Babbit et al (1973, pg 29) “os métodos de previsão da população futura
podem ser classificados como: matemáticos, sejam analíticos ou gráficos; projeções
baseadas nas migrações ou crescimento natural e estimativas, baseadas na previsão de
emprego futuro ou de desenvolvimento regional.”
No cálculo da demanda de água é fundamental identificar o número de habitantes
a ser beneficiado pelo abastecimento de água e estabelecer as projeções populacionais
através de metodologias matemáticas.
2.1.2.1.1 Método Aritmético
Essa metodologia define um crescimento ou decrescimento linear ao longo dos
anos, tendo como referências inicias os dados de população do censo. Ela é representada
pelas Equações 2.1 e 2.2.
12
12
t-t
P-PKa (2.1)
1n1 t-t.KaPPtn
(2.2)
20
Onde:
Ka – Taxa de crescimento aritmético;
P0, P1 e P2 – População censitária para os anos t0, t1 e t2, respectivamente;
t0, t1 e t2 – anos de referência dos dados populacional censitário;
tn – ano de projeção da população;
Ptn – População estimada para o ano tn.
2.1.2.1.2 Método Geométrico
Esse método indica uma variação populacional percentual igual para períodos de
tempo semelhante, representada matematicamente pelas Equações 2.3 e 2.4.
02
02
t-t
Pln -PlnKg (2.1)
0n t-t.
0. KgePPtn (2.2)
Onde:
Kg – Taxa de crescimento geométrico;
P0, P1, e P2 – População censitária para os anos t0, t1, e t2, respectivamente;
t0, t1, e t2 – anos de referência dos dados populacional censitário;
tn – ano projeção da população;
Ptn – População estimada para o ano tn.
2.1.2.1.3 Método da Curva Logística
Esse método caracteriza um crescimento populacional assintótico em função do
tempo para um limite de saturação. Possui três trechos distintos onde o primeiro representa
um crescimento acelerado, o segundo um crescimento retardado e o terceiro um
21
crescimento tendendo a estabilização. É condição necessária para essa metodologia
P0<P1<P2 e P0.P2<P1². Ela é definida pelas Equações 2.5, 2.6, 2.7, e 2.8.
2
120
20
2
1210
.
...2
PPP
PPPPPPPs
(2.3)
0
0s
P
P-Pc
(2.4)
).(
).(ln.
1
01
10
12 PPP
PPP
ttP
s
ss
(2.5)
0n t-t.1.1 K
s
ec
PPtn
(2.6)
Onde:
c – Taxa de crescimento logístico;
P0, P1 e P2 – População censitária para os anos t0, t1, e t2, respectivamente;
t0, t1 e t2 – anos de referência dos dados populacional censitário;
tn – ano de projeção da população;
Ps – População de Saturação;
Ptn – População estimada para o ano tn.
2.1.2.1.4 Método da Razão e Correlação
Esse método possibilita uma projeção indireta da população analisando a tendência
da região (física ou política) na qual se encontra. Baseada em dados censitários a razão
(população da cidade / população da região) é calculada, e projetada para os anos futuros. A
população da cidade é obtida a partir da projeção futura. Através da projeção populacional
a região (efetuada em nível de planejamento por algum outro órgão) e da razão projetada
determina-se a população da cidade.
22
2.1.2.1.5 Correlação Amostral
Para Babbit et al (1973, pg 30) “Nenhum método matemático rígido pode ser
usado com sucesso na previsão do futuro de uma comunidade. O crescimento da população
de cada cidade representa um problema singular cuja solução depende de condições locais e
gerais”.
Para muitas respostas matemáticas não há uma única definida. Esta pode ser muito
difícil de encontrar, abrangendo muitos problemas técnicos, tendo que se contentar com
uma aproximação. Após encontar uma solução, verificar-se se ela esta correta. Isto significa
que se deve estipular algum critério para decidir a estimativa utilizada.
Um dos mais variados critérios que se pode adotar é o modelo probabilístico de
regressão linear simples, o qual pressupõe um valor esperado de „ẏ‟ e uma função linear de
„ẋ‟, mas que, para um „x‟ fixo, a variável „y‟ difere de seu valor esperado de uma
quantidade aleatória. Existem parâmetros „β0‟, „β¹‟ e „e (desvio aleatório) tais que, para
qualquer valor fixo da variável independente „ẋ‟, a variável dependente está relacionada a
„ẏ‟ por meio da equação 2.9.
exy o
..11 (2.7)
Segundo Devore (2006, pg. 491), “A necessidade de um modelo alternativo ao
modelo probabilístico linear pode ser sugerida por um argumento teórico ou então
examinando-se gráficos de diagnóstico de uma análise de regressão linear”.
Para gráficos não lineares uma estimativa linear não se torna um bom ajuste para
tanto, é desejável estabelecer um modelo cujos parâmetros possam ser facilmente
estimados. Uma classe importante de modelos desse tipo é especificada por meio de
funções „intrinsecamente lineares‟. Assim, se desenvolveram as equações 2.10, 2.11 e 2.12
modelos de curva exponencial, logarítmica, polinomial respectivamente.
xy
ln (2.8)
xy
log (2.9)
nn xxxy no
.
.2.1 .....².2.
(2.10)
23
Há situações em que o objetivo de estudar o comportamento conjunto de duas
variáreis é verificar se elas estão relacionadas, e não usar uma para predizer o valor da
outra. Desta forma, o Coeficiente de Correlação Populacional, Equação 2.13, é um
parâmetro ou uma característica da população de correlação amostral para várias
inferências e independe das unidades com as quais x e y são medidos.
22
.
.
y
y
yxx
yxx
r (2.11)
2.1.2.2 Demanda de Projeto
Segundo a NBR 12.211 (1989, pg. 13), a população abastecível deve ser
constituída no alcance do plano de pelo menos 80% da população residente, aspecto
determinante para o cálculo das vazões futuras.
A vazão de projeto de uma adutora é obtida pela Equação 2.14 que concebe um
sistema intermitente ou não. O coeficiente do dia de maior consumo é obtido da relação
entre o maior consumo diário verificado em um ano e a média diária de consumo anual do
mesmo período, considerando-se sempre as mesmas ligações. Segundo Gomes (2004, pg.
27), o valor empregado normalmente para esse coeficiente varia entre 1,1 e 1,5 sendo 1,2 o
mais usual no Brasil.
O consumo per capita é obtido da média diária, por indivíduo, dos volumes
requeridos para satisfazer aos usos doméstico, comercial, público e industrial, além das
perdas no sistema, sendo que esses valores podem variar em cada sistema de
abastecimento.
t
K1 . q . p = Q (2.12)
Onde:
Q – vazão a ser aduzida em (l/s);
24
K1 – coeficiente do dia de maior consumo;
P – população de projeto (hab);
q – consumo per capita (l/hab x dia);
t – tempo de operação durante o dia (s);
2.2 ADUTORAS
A adutora é um dispositivo hidráulico constituída de tubulações, peças, conexões,
válvulas, ventosas e juntas especiais, com o fim de transportar água bruta ou água potável
de uma unidade a outra de um sistema de abastecimento de água, podendo funcionar por
gravidade ou por recalque. Teoricamente não deveriam possuir derivações para alimentar,
em marcha, rede distribuidora ou ramais prediais. Entretanto, há casos que da adutora
principal partem ramificações (sub-adutoras) em pontos intermediários onde não se justifica
economicamente retornar com rede distribuidora para levar água a essas localidades. O
traçado das adutoras geralmente é definido com base em critérios técnicos e econômicos.
Tendo em vista a topografia dos terrenos e as condições de operação em regime
permanente, os perfis das adutoras podem estar totalmente abaixo, coincidentes ou acima,
em alguns pontos, das linhas piezométricas efetiva e absoluta, ou do plano de carga
estático, implicando os cinco tipos de perfil (Figura 2.1) e descritos a seguir:
25
Figura 2.1 - Plano de carga estático de adutora, linhas piezométrica absoluta e efetiva
Fonte: Coelho e Baptista (2006)
No perfil - 1 a tubulação está abaixo da linha piezométrica efetiva com a carga de
pressão reinante na tubulação, correspondente ao segmento AB, superior a
pressão atmosférica em todo o seu perfil, tratando-se de um escoamento forçado,
sob pressão;
O Perfil - 2 o conduto coincide com a linha piezométrica efetiva. O conduto
funciona em escoamento livre, com pressão na superfície igual à atmosférica;
No Perfil - 3 o conduto corta a linha piezométrica efetiva; com o trecho da
tubulação situado acima dessa linha sujeito à pressões inferiores à atmosférica,
podendo ocasionar a entrada de ar e outras substâncias (por sucção), no ponto
mais alto, contaminando a água;
No Perfil - 4 o conduto corta o plano de carga estático e cortar também a linha
piezométrica efetiva. Neste caso, a água não atinge naturalmente o trecho situado
acima do nível de água no reservatório R1 e o escoamento só ocorre, por
sifonamento, após o enchimento da tubulação.
No Perfil - 5 o conduto corta a linha piezométrica absoluta tornando impossível o
escoamento por gravidade, pois, a altura do ponto mais fica superior ao valor da
pressão atmosférica local, em relação ao ponto de alimentação.
Segundo Coelho e Baptista (2006, pg.429), “por uma questão de segurança
sanitária e estabilidade do funcionamento hidráulico, as adutoras são projetadas para
26
operarem totalmente abaixo das linhas piezométricas efetivas do escoamento permanente,
ou coincidentes com estas.”
A adutora localizada baixo da linha piezométrica efetiva em toda sua extensão é
classificada como adutora por gravidade. E quando a linha piezométrica efetiva se localiza
parcialmente ou integralmente abaixo da linha da adutora, essa para conseguir transportar
satisfatoriamente a água incrementa energia na adução para que a linha piezométrica
absoluta seja maior que a linha piezométrica efetiva, caracterizando-se em adução por
recalque.
As adutoras por recalque são as mais usuais porque o sistema adutor precisa
superar algum desnível geométrico e as perdas localizadas e distribuídas. Essas perdas
influem bastante devido as grandes extensões das adutoras.
No projeto de uma adutora é fundamental dimensionar acessórios adequados ao
funcionamento normal do sistema a situação operacional pré-determinada, a exemplo
manobras de abertura e fechamento de válvulas. Os acessórios são também necessários para
minimizar efeitos em situação catastrófica para a condição de operação utilizando-o no
sistema evitando risco a vida e/ou as instalações físicas
2.3 ESPECIFICAÇÕES DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
As canalizações possuem importância vital para o abastecimento, principalmente
quando constituídas de uma só linha adutora, como acontece na maioria dos casos, de modo
que, a desconsideração das especificações convenientes dos materiais e dos critérios
normativos, a inobservância das melhores técnicas construtivas, ou a falta de manutenção
poderá fazer com que o sistema tenha constantes interrupções indesejáveis, acarretando
assim graves problemas à população dependente dele.
O material da tubulação utilizada deve contribuir para manutenção da qualidade da
água e permanência da quantidade transportada, suportar as pressões solicitadas, não
provocando vazamento, não provocar corrosão e não arrebentar ou trincar quando sofrer
ações externas. Os principais materiais utilizados na fabricação de tubos para atender os
27
requisitos já citados são separados em tubos metálicos (aço e ferro fundido dúctil) e não
metálicos (PVC, RPVC e concreto). Sendo os tubos metálicos os mais usuais em adutora.
Segundo Tsutiya (2005, pg.172), a tubulação de aço geralmente é competitiva com
o ferro fundido dúctil para grandes diâmetros e pressões elevadas. Essa tubulação é
vantajosa por possuir alta resistência mecânica e quando soldadas quase inexiste
vazamentos. As desvantagens estão na pouca resistência à corrosão e requer muitas
preocupações com transporte e armazenamento como cuidado com a dilatação térmica para
evitar colapso das paredes do tubo.
Os tubos de ferro fundido dúctil são revestidos internamente com argamassa de
cimento e externamente por uma camada de zinco sob uma pintura betuminosa. Possuem
diâmetros variando de 50 mm a 1.200 mm, comprimentos de 3, 6, 7 m, nas classes K-9, K-
7 e 1 MPa. A classe é escolhida devido à pressão de serviço, altura de recobrimento e o
golpe de aríete.
Os materiais plásticos destacam-se pela baixa rugosidade da superfície interna, boa
resistência química e resistência à corrosão. Os mais usuais são os tubos de poli cloreto de
vinila - PVC e PVC - defofo e está entrando no mercado os tubos de RPVC e derivados.
O tubo PVC - PBA (Ponta Bolsa e Anel) é da cor marrom, possui 6 m de
comprimento, com junta elástica, nos diâmetros nominais de 50 mm, 75 mm e 100 mm, de
acordo, nas classes de pressões 12, 15 e 20, ou seja, pressões de serviços (a 20ºC) de 60, 75
e 100 m.c.a, incluído a variação dinâmica.
O tubo de PVC - defofo é da cor azul, possuem 6 m de comprimento, com junta
elástica ou junta elástica integrada, nos diâmetros nominal de 100 mm a 300 mm, para
pressão nominal de 1 MPa. Esse tubo tem diâmetro externo compatível com diâmetro
interno do tubo de ferro fundido e diâmetro interno compatível com diâmetro externo com
o tubo de PVC PBA, assim podendo ser utilizado em conjunto tanto com o tubo defofo e
PVC PBA.
O tubo de PVC reforçado com fibra de vidro (RPVC) tem diâmetro nominal que
variam de 50 mm até 700 mm para temperaturas de até 120°C, comprimentos que variam
de 6 e 12 metros, para classes de pressão nominal 1 MPa a 3 MPa, em qualquer rigidez
conforme necessidade de aplicação do projeto. Esse tipo de tubo é intercambiável com
28
diâmetros de outras matérias apresentam baixo peso, baixa rugosidade, maior resistência a
agentes químicos e processos corrosivos quando comparado com o tubo de aço.
A válvula de gaveta que, na engenharia sanitária, é geralmente chamada de
registro, é utilizada em canalizações que transportam água bruta ou tratada, sob pressão, à
temperatura ambiente ou que não exceda 60°C. Não é recomendada para regulagem ou
estrangulamento, por apresentar excessiva vibração e desgaste dos componentes nesta
aplicação. Essas válvulas têm diâmetros compreendidos entre 50 mm e 1200 mm para
classes de pressão nominal 10 à 25 quando utilizadas em ferro fundido , PVC, RPVC e
defofo.
As ventosas simples são utilizadas para expelir o ar do interior das tubulações ou
para admití-lo a fim de evitar perturbações ao escoamento ocasionando graves
conseqüências, variando nas pressões nominais de 1 MPa a 2,5 Mpa, para um diâmetro
nominal de 50 mm corpo.
As ventosas de tríplice função, constituídas por um corpo dividido em dois
compartimentos (o principal e o auxiliar), cada um contendo um flutuador esférico em seu
interior, têm por finalidades específicas: expelir o ar deslocado pela água durante o
enchimento da linha, admitir quantidade suficiente de ar (durante o esvaziamento da linha)
evitando colapso da rede, expelir o ar difuso na água proveniente das bombas em operação.
É comercializada nas pressões nominais de 1 MPa a 2,5 Mpa, para um diâmetro nominal
de 50 mm a 200 mm.
As válvulas de retenção são geralmente instaladas em sistemas hidráulicos de
recalque, com a finalidade de evitar a inversão do sentido de fluxo (refluxo). Quando ocorre
uma interrupção no funcionamento das bombas e, conseqüentemente, do escoamento, as
válvulas de retenção fecham-se, retendo a coluna de água na canalização.
A bomba centrífuga é o equipamento mais utilizado para bombear líquidos no
saneamento básico, funciona através de uma fonte externa à bomba (motor elétrico, motor
a diesel, etc.) que, gira o rotor dentro do corpo da bomba, movimentando o líquido e
criando a força centrífuga que se transforma em energia de pressão. A diferença de pressão
na sucção e no recalque da bomba é conhecido com altura manométrica total (Hman)e que
determina a capacidade da bomba em transferir líquido. Essa capacidade é obtida na curva
29
da bomba, tipo de rotores (ambos fornecido pelo fabricante), HPSH (calculado e
comparado) e rendimento.
Os motores elétricos comerciais são do tipo de corrente contínua ou de corrente
alternada. Os de contínua são pouco empregados (cerca de 5% das situações) tendo em
vista que a energia elétrica normalmente é fornecida em corrente alternada, necessitando
estes, portanto, de dispositivo de conversão de corrente de alternada para contínua
encarecendo o equipamento, além do próprio custo do motor ser mais alto que o de corrente
alternada. Os motores elétricos de corrente alternada usualmente utilizados para o
acionamento de bombas hidráulicas pertencem a uma das seguintes categorias: motor
síncrono polifásico; motor assíncrono (ou de indução) nas especificações.
2.4 CRITÉRIOS E FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE ADUTORA
POR RECALQUE
A necessidade de estabelecer critérios decorre da probabilidade de se obter
resultados finais satisfatórios seguindo metodologias já estudas e certificadas. Segundo
Fanning apud Azevedo Neto (1991, pg.143), “Graves erros podem provir do uso racional
inconveniente das fórmulas”.
Ao dimensionar uma autora de recalque primeiramente define-se o diâmetro da
tubulação. Para tanto são escolhidos com base no critério econômico que considera a
despesa com a implantação e também o custo com energia de bombeamento. O custo de
implantação de uma adutora com diâmetro pequeno é menor, porém aumenta a perda de
carga, assim eleva a altura manométrica requerida e conseqüentemente eleva o custo com
energia. Diâmetros maiores impactam fortemente no custo de implantação, porém reduz o
custo com energia. A equação de Bresse (Equação 2.16) consegue sintetizar os resultados
normalmente obtidos para uma primeira análise econômica, com o fator da fórmula obtido
pela Equação 2.15.
30
4 /24 XK (2.13)
QKD . (2.14)
Onde:
Q – Vazão;
D – diâmetro do conduto (m);
K – fator a formula de Bresse.
X - número de horas diário de operação do equipamento.
As evidentes semelhanças entre uma rede de distribuição da água e uma adutora
permitem convenientemente adotar os mesmos critérios de dimensionamento. Com isso,
pode considerar a velocidade máxima que segundo Prince (2006, pg.624), “é estabelecida
para evitar os efeitos dinâmicos nocivos associados ao escoamento da água (sobrepressões
prejudiciais devidas ao golpe de aríete), ao desgaste as tubulações e respectivos acessórios
por problema de erosão, ao controle da corrosão e aos ruídos desagradáveis, assim como
permitir a limitação a perda de carga nas tubulações.”
Pode verificar na Tabela 2.1 que os diâmetros são os comercialmente usados no
Brasil.
Tabela 2.1 - Velocidade e Vazão máxima para diâmetros comercial
Fonte: Prince (2006)
31
O fator de atrito entre o líquido e a parede da tubulação reflete o processo
irreversível de transformação de parte de energia de escoamento em calor. A especificação
do material da tubulação é preponderante verificar a rugosidade equivalente (Tabela 2.2)
necessária para obtenção do fator de atrito, onde também tem como variável a viscosidade
do fluido (Tabela 2.3), pelas Equações 2.17 e 2.18.
Tabela 2.2 - Rugosidade de tubos novos e usados
Fonte: Tsuitiya (2005)
Tabela 2.3 - Viscosidade cinemática da água em função da temperatura.
Fonte: Tsutiya (2005)
32
..
.4Re
D
Q
(2.15)
2
9,0Re
74,5
.7,3.log
25,0
D
f
(2.16)
Para 106
≤ ε/D ≤ 10-2
e 5.103≤ Re ≤ 10
8
Onde:
Re – número de Reynolds;
V – velocidade de escoamento do fluído (m/s);
– viscosidade cinemática da água (m/s);
f – fator de atrito;
ε – rugosidade absoluta equivalente (m).
Segundo NBR 12.215 (1991, pg. 3), para adutora de conduto forçado o cálculo da
perda de carga distribuída deve ser feito, de preferência, pela fórmula universal (Equação
2.19).
5
2...08267,0
D
Qlfhfd (2.17)
Onde:
hfd - perda de carga distribuída (m);
l – comprimento do trecho (m).
A presença de acessórios e/ou conexões ao longo de uma adutora faz com que haja
alteração da velocidade média do fluído e isso se reflete em um acréscimo de turbulência
que produz perdas de carga localizadas que devem ser incorporada à perda de carga
distribuída, calculada através da Equação 2.20. Porém, para adutoras com comprimento
maior que 5.000 vezes o diâmetro da tubulação, e em trechos retos, não se consideram as
perdas localizadas.
33
Tabela 2.4 - Coeficiente de perda de carga localizada em peças e conexões
Fonte: Tsuitiya (2005)
g
VKhfl
.2.
2
(2.18)
Onde:
hfl – perda de carga localizada (m);
k – coeficiente de perda de carga dos acessórios e conexões;
g – aceleração da gravidade (m/s²).
O acúmulo de ar em adutoras restringe a seção de escoamento e causa acréscimo
de perda de carga e conseqüente redução de sua capacidade ou paralisação no escoamento.
As águas contêm em torno de 2% de ar dissolvido e em regiões de baixa pressão tende a ser
liberado e se acumula nos pontos mais altos da tubulação formando bolsões de ar (Figura
2.2). Nos escoamentos com velocidades inferiores à velocidade crítica (Equação 2.21) o ar
deve ser retirado por meio de ventosas.
34
Figura 2.2 - Ar preso no tubo
Fonte: Tsuitiya (2005)
)(g.D.sen 1,36.Vc (2.19)
Onde:
Vc – velocidade crítica (m/s);
g – aceleração a gravidade (m/s²);
D – diâmetro da tubulação (m);
– ângulo que a tubulação a jusante do ponto alto forma com horizontal (graus).
As ventosas são válvulas de expulsão de ar que tem a finalidade de remover
mecanicamente o ar na tubulação, tanto na fase de enchimento quanto na fase de operação
da adutora. No dimensionamento preliminar de uma ventosa (Equação 2.22) adota-se um
diâmetro igual ou superior a 1/8 do diâmetro da tubulação.
DN.8
1 Dv (2.20)
Onde:
Dv – diâmetro nominal da ventosa (m);
DN – diâmetro nominal da tubulação (m).
Em pontos baixos do perfil topográfico da adutora é conveniente utilizar uma
válvula de descarga (Figura 2.3). A necessidade de instalação de válvula de descarga entre
variados motivos são para limpar, desinfetar e drenar (em ocasiões excepcionais de
35
manutenção) a adutora. A depender do desnível do trecho a ser esgotado, a velocidade de
escoamento pode ser muito elevada devendo ter sua energia cinética dissipada e o seu
efluente convenientemente encaminhado, para o sistema receptor, tal como os córregos e
galerias e águas pluviais. O diâmetro da descarga é condicionado pelo tempo requerido para
esvaziamento do trecho da linha e pela velocidade mínima necessária ao arraste do material
eventualmente sedimentado. No dimensionamento preliminar de uma descarga (Equação
2.23) pode utiliza-se o diâmetro superior a 1/6 do diâmetro da tubulação.
DN.6
1 Dd (2.21)
Onde:
Dd – diâmetro nominal da carga(m);
DN – diâmetro nominal da tubulação (m).
Figura 2.3 - Esquema de locação de peças e acessórios
Fonte: Heller e Pádua (2006).
Na concepção de uma rede, os riscos eventuais de golpes de aríete devem ser
estudados, com a finalidade de prever os dispositivos de proteção necessários,
principalmente nos casos de sistemas de adução que operam por recalque. Esse fenômeno,
caracterizado pelo escoamento transitório em conduto forçado é o escoamento que tem suas
variáveis de mérito, como pressão e velocidade, ou carga e vazão. As sobrepressões podem
acarretar, nos casos críticos, a ruptura da tubulação, caso não apresente coeficiente de
36
segurança para impedir. As subpressões podem originar cavitações perigosas para a
tubulação, aparelhos e válvulas, como também o colapso. A parcela de sobrepressão e
subpressão pode ser obtida através de uma avaliação simplificada (Equações 2.24 e 2.25).
eE
D
.
1
1a
(2.22)
g
V .aH (2.23)
Onde:
a: velocidade da propagação (m/s);
ρ: massa específica da água (1 000 kg/m3);
ε: coeficiente de rugosidade da tubulação (adimensional);
E: modulo de elasticidade do material da canalização (Kgf/m²);
D: diâmetro interno (m);
e: espessura da canalização (m);
V: valor absoluto da variação das velocidades em regime permanente (m/s);
ΔH: variação da pressão máxima em torno da pressão estática normal (m.c.a.);
L: comprimento da canalização (m);
g: aceleração da gravidade (9,81 m/s²).
2.5 ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS
Em sistemas adutores de água freqüentemente é necessário transportar a água para
pontos distantes, pontos elevados e/ou repor a capacidade de adução. Para isso, é preciso a
congregação de instalações e equipamentos numa edificação que se destina a proteger,
operar, controlar e manter os conjuntos elevatórios (moto-bomba) promovendo o recalque
da água. Fazem parte da composição da estação elevatória:
Sala das máquinas local da instalação dos conjuntos elevatórios e, na maioria dos
casos, os equipamentos elétricos como cabines de comando, chaves de partida e
37
proteção dos motores, e os instrumentos para leitura de medições elétricas ou
hidráulicas;
Poço de sucção - compartimento de dimensões limitadas, de onde parte a tubulação que
conduz água para a bomba. Às vezes, não existe de fato um tanque com essas
características, pois, a tomada é feita diretamente no rio, poço, represa ou em amplo
reservatório;
As tubulações (barriletes) - geralmente são de ferro fundido com juntas de flange. Em
se tratando de diâmetros maiores utilizam-se também tubos de aço. Além do menor peso
e da elevada resistência às pressões, têm a vantagem de poderem ser confeccionados
com maior facilidade para quaisquer especificações e também de poderem ser cortados,
soldados ou ajustados no próprio local de montagem;
Os acessórios - dispositivos hidráulicos compostos de tubulação principal, peças,
válvulas, conexões, aparelhos e acessórios hidráulicos, que permitem receber
alimentações de vazão por tubulações secundárias (barrilete de sucção) ou fornecer ou
distribuir vazões por tubulações secundárias (barrilete de recalque) conectados às
tubulações de uma estação elevatória os principais são os registros, válvulas de retenção,
válvulas de pé e os manômetros;
Os aparelhos - dispositivos mecânicos dispostos nos barriletes, adutoras e redes de
distribuição de água, a fim de permitir seu bom funcionamento, facilitando sua operação
e sua manutenção. São executados na tubulação e necessários para garantir o bom
funcionamento do sistema, a exemplo dos registros, ventosas, juntas de expansão,
válvulas anti-golpe de aríete, válvulas de alívio, válvulas de controle de vazão;
Os equipamentos elétricos inclui nesta categoria as chaves de partida e proteção dos
motores, os instrumentos de controle e, eventualmente, os transformadores;
O conjunto moto-bomba - componente que define o nome da unidade, estação
elevatória, e possui maior destaque. A sua escolha é feita essencialmente verificando a
vazão de bombeamento e a altura manométrica requerida no projeto. Também se
considera a altura manométrica de sucção, a rotação, a potência absorvida e a eficiência.
38
2.5.1 Dimensionamento do Conjunto Moto-bomba
Na escolha do conjunto moto-bomba é prioritário determinar o ponto de operação
do equipamento, vazão e altura manométrica total requerida pelo sistema elevatório (Figura
2.4). É necessário também, uma análise das curvas do sistema elevatório e da bomba
disponíveis do mercado, bem como o tipo e operação do sistema de bombeamento:
Operação com uma bomba, com bombas em paralelo e com as bombas em série.
Segundo Baptista e Coelho (2006, pg.483), as bombas centrífugas são as mais
utilizadas nos sistemas de abastecimento de água, principalmente devido à larga faixa de
serviço que podem atender, bem como pela alta eficiência e baixo custo que apresentam
quando comparadas com outras turbo bombas.
Figura 2.4 - Esquemático do conjunto moto-bomba
Fonte: Heller e Pádua (2006)
A altura manométrica total (Equação 2.28) corresponde ao desnível geométrico,
verificado entre os níveis da água na tomada e na chegada, acrescido de todas as perdas
localizadas e por atrito que ocorrem nas peças e tubulações, quando se recalca uma vazão.
39
Estas podem ser desdobradas em perdas na sucção (Equação 2.26) e perdas no recalque
(Equação 2.27).
sss hfl hfd hf (2.24)
rrr hfl hfd hf (2.25)
rsrs hf hf Hg + Hg =Hman (2.26)
Onde:
Hman - altura manométrica (m.c.a.);
Hgs - Desnível geométrico da sucção (m);
Hgr - Desnível geométrico de recalque (m);
hfd - perda de carga distribuída (m);
hflr - perda de carga localizada no recalque (m);
hfls - perda de carga localizada na de sucção (m).
A vazão a ser recalcada por uma bomba é função da demanda ou necessidade de
água da comunidade a ser abastecida.
A rotação (Equação 2.29) é caracterizada pela velocidade que a máquina de
acionamento imprime à bomba, que é função direta da freqüência ou ciclagem da corrente e
do número de pólos que possui o motor.
n
f.120 = rpm (2.27)
Onde:
rpm- rotação por minuto;
ƒ - freqüência (mim);
n – numero de pólos.
De acordo com essa velocidade, as bombas podem ser de: alta rotação (3.000 a
3.600 rpm); média rotação (1.500 a 1.800 rpm); baixa rotação (1.200 rpm).
40
O rendimento da bomba (Equação 2.30) é a razão entre a potência útil e a potência
útil necessária (potência da bomba) a ser fornecida ao eixo da bomba, para realizar aquele
trabalho, uma vez que nem toda a energia cedida pelo motor é aproveitada pela água,
devido às perdas existentes na bomba. Desta foram com a Equação 31 obtêm a potência do
conjunto moto-bomba.
Pbomba
Putil = (2.28)
.75
..HmanQP (2.29)
Onde:
– rendimento da bomba;
P – potência (cv);
– peso específico da água (kgf/m³);
Q – vazão (m³/s);
Hman – altura manométrica (m.c.a).
2.6 ANÁLISE ECÔMICA - FINACEIRA
A análise econômico-financeira é imprescindível a qualquer projeto de sistema de
abastecimento de água, tendo em vista, envolvimento de custos elevados de investimento
para implantação, operação e manutenção do sistema.
Ao contabilizar o investimento total para um projeto de abastecimento de água
deve-se computar os custos fixo de implantação e os custos variáveis com operação e
manutenção que incidem ao longo do alcance do projeto.
Segundo Gomes (2004, pg.56), os custos fixos ou investimentos dizem respeito à
aquisição dos equipamentos das instalações hidráulicas (tubulações, válvulas, equipamentos
eletro-mecânico, peças de conexão, etc), juntamente com gastos de implantação do sistema
41
que correspondem às obras civis de escavação e montagem destes equipamentos. Os custos
variáveis que incidem ao longo da vida útil do projeto, dizem respeito aos gastos de
exploração que compreendem as despesas com operação e manutenção.
As despesas com operação nos projetos abastecidos com sistemas de
bombeamento são, predominantemente, relativas aos gastos com energia nas estações
elevatórias.
2.6.1 Custo de Implantação de Adutoras
Os custos fixos, ou de implantação, das adutoras e redes de abastecimento são
determinados em função dos custos das tubulações, somando aos gastos com transporte,
escavação, montagem, acessórios e instalações de estações elevatórias, quando o sistema é
de recalque.
Após definido o diâmetro da tubulação deve-se escolher o tipo de tubo a ser
empregado no sistema estimando previamente as pressões máximas de serviço que a
tubulação deverá suportar. Essa estimativa é feita preliminarmente, segundo os máximos
esforços internos (hidráulicos) e externos (esforços do solo) que poderão atuar sobre os
tubos. Os valores máximos das pressões internas (estáticas e dinâmicas) dependerão das
diferenças de cotas do sistema, das perdas de carga nas tubulações e das sobrepressoões e
subpressões derivadas de possíveis golpes de aríete. As situações mais desfavoráveis,
acumulativas, de diferenças de cota, perdas de carga e golpes de aríete no sistema levarão à
escolha das pressões nominais dos tubos do projeto. Obviamente, não se pode estimar
perdas de carga nem sobrepressões e subpressões no sistema quando não se dispõe dos
diâmetro do projeto. Para superar esta indefinição adota-se, preliminarmente, as pressões
nominais dos tubos, em função de uma estimativa a favor da segurança. Calculado o
projeto, faz-se uma verificação das pressões máximas (estáticas e dinâmicas) obtidas,
comprovando se seus valores não superam as pressões nominais escolhidas.
Definido o diâmetro da tubulação, caracterizada pelo material, em função de
aspectos técnicos e econômicos e suas pressões nominais, faz-se uma consulta para a
42
obtenção dos custos dos tubos. Os custos dos tubos devem ser somados aos gastos com
montagem, movimentação de terra, recuperação do pavimento (se houver), mão de obra e
transporte. Por último devem ser cálculados as conexões e peças especiais de controle
(válvulas, registros, ventosa, etc) que são obtidos, em função dos tipos e diâmetros, juntos
aos fornecedores e empresas concessionárias.
Segundo Gomes (2005, pg. 47), um tubo em um sistema de saneamento tem uma
vida útil de 30 anos. Assim, durante a vida útil do sistema e/ou equipamentos é possível
verificar o seu valor atualizado, calculando a depreciação.
Um dos métodos utilizados para o cálculo da depreciação (Equação 2.32) é o da
Soma dos Dígitos dos anos, que segundo Stickney e Weil (2001, pg 392), é a “depreciação
em cada ano resulta da aplicação de uma fração ao custo de aquisição menos o valor
residual estimado do ativo.”
O valor atualizado do ativo (Equação 2.33) é obtido através do somatório da
depreciação diminuído do custo total sem depreciação.
Ctn
Depn .n
(2.30)
1
)(n
n nDepCtva (2.31)
Onde:
n – anos
Ct – Custo total sem depreciação em R$;
Depn - Depreciação no ano „n‟ em R$;
va – valor atualizado no ano „n‟ em R$.
43
2.6.2 Custo da Energia de Bombeamento
O custo da energia de bombeamento, para um determinado intervalo de tempo,
pode ser determinado em função da potência requerida pela elevatória, do número de horas
contido do intervalo de tempo considerado e do custo unitário da energia.
O intervalo de tempo, normalmente, empregado nas análises dos custos
energéticos é o mensal ou o anual, de maneira que o número de horas de bombeamento
corresponderá ao número de horas mensal ou anual, respectivamente. O número de horas
de bombeamento, que dependerá do regime de funcionamento da estação elevatória
segundo as condições de operação e manutenção do projeto. Para se estabelecer o número
de horas de bombeamento diário, na etapa de projeto, deve-se levar em conta a vazão
demanda e disponibilizada para o sistema.
Dadas as alternativas de enquadramento tarifário disponíveis para alguns
consumidores, o conhecimento da formação da conta e dos hábitos de consumo permite
escolher a forma de tarifação mais adequada e que resulta em menor despesa com a energia
elétrica.
As tarifas cobradas dos consumidores finais estruturam-se tanto por nível de
tensão (alta, média e baixa), como por classe de consumo (residencial, industrial,
comercial, rural, serviços públicos, poderes públicos e iluminação pública). Os
consumidores ligados em alta e média tensão têm a possibilidade de escolher tarifas
diferenciadas por horário de consumo e por época do ano. Os consumidores ligados em alta
e média tensão são classificados no Grupo A, cuja tensão de alimentação é superior a 2,3
kV e os de baixa no Grupo B, com tensão de alimentação menor ou igual a 2,3 kV.
Todas as tarifas de energia elétrica no Brasil são regulamentadas pela Agência
Nacional de Energia Elétrica - ANEEL, que determina, de acordo com a data base de
revisão tarifária, as tarifas a serem praticadas pelas concessionárias durante o período de 12
meses até a próxima revisão.
Conforme a Resolução 456 de Novembro de 2000 da ANEEL, os níveis da tensão
elétrica de fornecimento são padronizados e classificados por grupos e subgrupos tarifários,
sendo que as tarifas para fornecimento em média e alta tensão são do grupo tarifário A e
44
seus respectivos subgrupos e as tarifas para fornecimento em baixa tensão são do grupo
tarifário B e seus respectivos subgrupos (Figura 2.5).
A estrutura tarifaria é definida segundo segmentos horo-sazonais e modalidades
tarifárias. (Figura 2.5). Porém, para o setor de saneamento básico, água e esgoto, sobre as
tarifas reguladas para os segmentos horo-sazonais devem ser aplicados um desconto de
15% independentemente do subgrupo e modalidade tarifária.
Figura 2.5 - Estrutura tarifária
Fonte: Coura e Gomes (2004)
45
2.6.2.1 Modalidades Tarifárias para o Grupo A
2.6.2.1.1 Tarifação Convencional
Nesta modalidade, para consumidores que demandam até 500 kW, contrata-se um
único valor de demanda com uma tarifa que vale para todos os segmentos horo-sazonais, e
outra tarifa para o consumo que se aplica a todos os segmentos.
Em uma conta de energia na modalidade tarifária Convencional incide o
faturamento sobre duas componentes sendo uma para o consumo medido e outra para a
demanda máxima verificada no período de faturamento (Equações 2.34, 2.35 e 2.36).
TCCVC . (2.32)
TDDVD . (2.33)
IEVDVCVTC (2.34)
Onde:
VC - Valor do Consumo (R$);
C - Consumo (kWh);
TC - Tarifa de Consumo (R$/kW);
VD - Valor da Demanda (R$);
D - Demanda (kW);
TD - Tarifa de Demanda (R$/kW);
IE – Impostos e Encargos (R$);
VTC – Valor Total da Conta (R$).
A Tarifa Convencional passa a ser interessante para consumidores até 300 kW
com baixo Fator de Carga, mas que não podem desligar equipamentos no horário da ponta.
Caso a instalação esteja com o fator de potência abaixo de 0,92, o que significa que está
consumindo energia reativa além daquela que é permitido consumir, serão faturadas mais
duas parcelas, referentes à energia reativa excedente e a demanda reativa excedente.
46
2.6.2.1.2 Tarifação Verde
Nesta modalidade é contratado um único valor de demanda com uma tarifa para
todos os segmentos, e para o consumo são aplicadas tarifas diferenciadas no horário de
ponta e no horário fora de ponta, assim como tarifas diferenciadas para os períodos seco e
úmido. A tarifa de consumo na ponta é cerca de nove vezes superior à tarifa de consumo
fora da ponta.
A Tarifa Verde passa a ser interessante para consumidores que podem desligar
parte de seus equipamentos no horário de ponta, ou utilizam seus equipamentos por pouco
tempo neste horário.
Em uma conta de energia na modalidade tarifária Verde incide o faturamento
sobre três parcelas: uma para o consumo medido no horário fora da ponta, outra sobre o
consumo medido no horário da ponta e uma parcela sobre a demanda máxima verificada no
período de faturamento. Conforme indica na seqüência das Equações 2.37, 2.38, 2.39 2
2.40.
TCFPCFPVCFP . (2.35)
TCDPCDPVCDP . (2.36)
TDDVD . (2.37)
IEVDVCDPVCFPVTC (2.38)
Onde:
VCFP - Valor Consumo Fora Ponta (R$);
CFP - Consumo Fora Ponta (kWh);
TCFP - Tarifa Consumo Fora Ponta (R$/kWh)
CDP - Consumo De Ponta (kWh);
TCDP - Tarifa Consumo De Ponta (R$/kWh);
VCDP - Valor Consumo De Ponta (R$);
47
D - Demanda (kW);
TD - Tarifa de Demanda (R$/kW);
VD - Valor da Demanda (R$);
IE – Impostos e Encargos (R$);
VTC – Valor Total da Conta (R$).
2.6.2.1.3 Tarifação Azul
Nesta modalidade são contratados dois valores de demanda iguais ou
diferenciados, correspondendo às demandas para os horários de ponta e fora de ponta. A
demanda contratada para o horário de ponta não pode ser maior do que a demanda
contratada para o horário fora de ponta.
Para os consumos são aplicados quatros tarifas diferenciadas: Consumo na ponta
seca, Consumo na ponta úmida, Consumo fora de ponta seca e Consumo fora de ponta
úmida.
Assim, em uma conta de energia na modalidade tarifária Azul incide o
faturamento sobre quatro parcelas: Consumo medido no horário fora da ponta, Consumo
medido no horário na ponta, Demanda máxima verificada no horário fora da ponta e
Demanda máxima verificada no horário na ponta.
No caso da conta de um consumidor em média tensão, com contrato de demanda
na modalidade azul, o faturamento será composto pela seqüência das Equações 2.41, 2.42,
2.43, 2.44 e 2.45.
TCFPCFPVCFP . (2.39)
TCDPCDPVCDP . (2.40)
TDFDDFPVDFP . (2.41)
TDDPDDPVDDP . (2.42)
48
IEVDDPVDFDVCDPVCFPVTC (2.43)
Onde:
VCFP - Valor Consumo Fora Ponta (R$);
CFP - Consumo Fora Ponta (kWh);
TCFP - Tarifa Consumo Fora Ponta (R$/kWh)
CDP - Consumo De Ponta (kWh);
TCDP - Tarifa Consumo De Ponta (R$/kWh)
VCDP - Valor Consumo De Ponta (R$);
DFP - Demanda Fora de Ponta (kW);
TDFP - Tarifa de Demanda Fora de Ponta (R$/kW);
VDFP - Valor da Demanda Fora de Ponta (R$);
DDP – Demanda De Ponta (kW);
TDDP - Tarifa de Demanda De Ponta (R$/kW);
VDFP - Valor da Demanda De Ponta (R$);
IE – Impostos e Encargos (R$);
VTC – Valor Total da Conta (R$).
Tal como no caso da tarifação Verde, na conta da modalidade Azul poderá ainda
incidir outras parcelas de faturamento devidas a consumo de energia reativa excedente
(fator de potência abaixo de 0,92) e demanda de ultrapassagem tanto para o horário de
ponta quanto para o horário fora de ponta. Neste caso, a diferença para a tarifação verde é
que a demanda para os horários de ponta e fora de ponta pode ser diferenciada.
2.6.3 Custo Total
Para a obtenção do custo total do sistema, na fase de projeto ou de exploração,
devem ser somados os custos de investimentos com os de operação. Como esses gastos
incidem em tempos diferentes, faz-se necessários converter, finaceiramente, os gastos
49
variáveis e os gastos fixos em amortizações anauis, ou converter as despesas anuais de
exploração em valores fixos atualizados. Desta forma, podem-se comparar as várias
alternativas de projeto e escolher aquela que apresenta o menor custo total.
Para efetuar a conversão de uma serie de custos anuais, sujeita a uma taxa de juros
anuais e de aumento da energia, em um valor fixo atualizado, multiplica-se a anuidade pelo
fator de atualização (Equação 2.46). O valor presente do custo operacional (Equação 2.47)
anual é deterninado pelo custo anual de energia multiplicado pelo fator de atualização, que
quando somado com o custo de implatação fornece o custo total do sistema (Equação 2.48).
n
nn
ie
ieFa
)11)].(1()1[(
])1()1[(
(2.44)
FaCAEECTEE . (2.45)
CTEECICT (2.46)
Onde:
Fa - Fator de atualização;
e - taxa de aumento da energia elétrica;
n - anos de alcance do projeto;
i - taxa de juros anual;
CTEE - Custo Total com Energia Elétrica (R$);
CAEE - Custo Anual com Energia Elétrica (R$);
CI – Custo de Implantação (R$);
CT - Custo Total (R$).
50
3 CARACTERÍSTICAS DA REGIÃO DE ESTUDO
A área em estudo abrange os municípios de Santa Bárbara, Tanquinho,
Santanópolis e os Distritos de Maria Quitéria e Tiquaruçú no município de Feira de
Santana, que são abastecidos pelo Sistema Integrado de Abastecimento de Água de Feira de
Santana, que tem sua captação no Lago da Barragem de Pedra do Cavalo e a estação de
tratamento no município de Conceição da Feira (Figura 3.1).
Figura 3.1 - Croqui do Sistema Integrado de Abastecimento de Água de Feira de Santana
Fonte: Agencia Nacional de Água – ANA (2008)
Os municípios de Feira de Santana, Santa Bárbara, Santanópolis e Tanquinho se
localizam na região econômica do Paraguaçu (Figura 3.2), microrregião geográfica e
administrativa de Feira de Santana no Estado da Bahia. Os distritos feirense de Maria
Quitéria e Tiquaruçú tal como o município de Santana Bárbara tem como acesso principal a
51
BR-116, o município de Tanquinho o acesso é pela BR-324 e o município de Santanópolis
o acesso é pela BA-504.
Figura 3.2 - Municípios da Região Econômica do Paraguaçu.
Fonte: Web Carta (2008)
3.1 TANQUINHO
A história de Tanquinho começou com o repouso de tropas que varavam os sertões
em busca de riqueza ou fazendo troca de mercadorias. Acampavam-se junto ao Tanque do
Gonzaga onde existia, no pé da serra, um manancial de água doce, o tempo foi passando e
começaram a surgir as primeiras casas, primeiro de taipas e depois de adobes e por volta de
1870 já haviam cerca de 15 casas. Logo depois da 1ª Guerra Mundial começou-se a pleitear
52
emancipação, sendo frustrado em muitas tentativas. Com a criação da freguesia pela
Resolução Provincial de 28 de julho de 1870, o povoado começou a desenvolver passando
depois a distrito de Feira de Santana, do qual se desmembrou, tornando-se Município de
Tanquinho pela Lei Estadual 1019 de 14 de Agosto de 1958, indo se instalar a 07 de Abril
de 1959, tomando posse nessa data o Prefeito Sr. Aldo de Lima Pereira, eleito como
candidato único com 732 votos.
Atualmente Tanquinho é muito almejada por pessoas que apreciam turismo
ecológico, dos diversos morros e colinas que compõem seu território, o Monte da
Emancipação, nome que lhe foi batizado quando da emancipação política do município,
situado às margens da rodovia BR-324.
Tanquinho tem área de 209,03 Km² localizado a cerca de 146 km do município de
Salvador e a 36 km do município de Feira de Santana. Tem como principal via de acesso, a
BR 324, partindo de Feira de Santana ou de Riachão do Jacuípe, pela direção contrária a
BA 411, uma outra via que tem como próximos os municípios de Candeal a 19 km e Ichu a
30 km.
3.2 SANTANÓPOLIS
O município de Santanópolis surgiu do povoado de Quaresma que reunia
lavradores e famílias que habitavam as fazendas: Sobrado, Queimada da Onça, Alto das
Pombas e Baixa da Gia. Essas famílias viviam de criar e negociar gados para Irará, Feira de
Santana e Salvador. Sendo que impulsionado pelo crescimento, em 1922, o povoado
tornou-se distrito do município de Irará e se emancipou no ano 1942.
A cidade está localizada na região nordeste do estado da Bahia fazendo parte da
micro-região de Feira de Santana, a 143 Km de Salvador, 31 Km de Feira de Santana. O
Município possui uma área territorial é de 250,03 Km². Faz fronteira com Feira de Santana,
Santa Bárbara, Água Fria, Lamarão, Irará e Coração de Maria.
53
3.3 SANTA BÁRBARA
A versão mais aceita quanto a origem de Santa Bárbara é que o povoamento do
território iniciou-se na primeira metade do séc. XIX, por aventureiros que aqui se
estabeleceram, desenvolvendo a agropecuária, tirando partido da disponibilidade de
terrenos devolutos, que atraíram novas famílias, formando o povoado de Santa Bárbara da
Claricéia.
O Território de Santa Barbara era povoado de Feira de Santana desde 1833,
recebendo a denominação de Distrito, através da Constituição Republicana de 1891. Em
1943, um decreto do presidente Getúlio Vargas a localidade passou a chamar-se Pacatu e
no ato de sua emancipação retornou a seu nome original.
A cidade está localizada na região nordeste do estado da Bahia fazendo parte da
micro-região de Feira de Santana, a 141 km de Salvador, 31 km de Feira de Santana. O
Município possui uma área territorial é de 324,09 Km² divido em 10 bairros, 2 distritos
(São Nicolau e Sítio das Flores) e diversas outras localidades. Faz fronteira com Feira de
Santana, Tanquinho, Lamarão e Santanópolis.
O clima da região é predominantemente seco e sub-úmido e a temperatura média
anual é de 23,8º, sendo os meses de abril a junho os de maiores precipitação de chuva.
A vegetação principal é a caatinga e seu relevo é caracterizado por tabuleiros e
planalto costeiro. O solo é do tipo planossolo eutrófico, latossolo vermelho-amarelo ático.
Na economia o Município concentra sua maior atividade na pecuária em seguida
na agricultura e a indústria de produtos alimentícios como carne de sol, requeijão, manteiga
e etc. Uma fonte de renda para população de baixos recursos é a feira livre, nas terças-
feiras, onde se oferta hortifrutigranjeiros, cereais e animais (bovino, eqüino, suínos e
caprinos).
54
3.4 FEIRA DE SANTANA
O Município de Feira de Santana teve os seus primórdios em 1615, com a
concessão de terras a Miguel Ferreira Feio. Foram 4 léguas em quadra, entre os rios Pojuca,
Jacuípe e Subaé, pórtico do sertão, onde foi fundado o povoado de São José das
Itapororocas, hoje distrito de Maria Quitéria. Ampliou-se o município em 1619, com nova
concessão de terras a João Peixoto Viegas que aqui instalou currais nas terras da Casa da
Ponte. Mais tarde, este senhor ampliaria seu domínio comprando ao Juiz ordinário do
Senado da Câmara de Salvador, Bacharel João Lobo de Mesquita, outras glebas. Era uma
vasta área que compreendia as terras de Itapororocas, Jacuípe e Água Fria, sendo anexadas
às primeiras que lhe foram concedidas.
Embora estes sejam os primórdios do município, é voz corrente na cidade que os
precursores de Feira de Santana são Domingos Barbosa de Araújo e Ana Brandão. Que
doaram 200 braças de terras, no Alto da Boa Vista, em 1732, para construção da Capela de
Sant‟Ana e São Domingos. A Capela construída no Alto da Boa Vista era circundada por
mananciais que chamavam de olhos d‟água, daí o nome da Capela: Santana dos Olhos
D‟Água. A povoação que se formou no Alto da Boa Vista, chamada de “Povoação de
Sant‟Anna dos Olhos D‟Água”, cresceu mais que as outras já existentes ou, até mesmo, que
a primeira, São José das Itapororocas.
O clima de Feira de Santana é considerado tropical, úmido e semi-árido, sendo que
a sua estação chuvosa vai de março a setembro, com um índice pluviométrico variando de
900 a 1.200 mm anuais. Sua temperatura média é de 26,5°C.
A hidrografia do Município registra a presença do Rio Subaé, do Rio Pojuca, Rio
do Jacuípe, diversas lagoas (Chico Maia, Prato Raso, Lagoa Grande, Lagoa Salgada e etc)
alguns riachos e várias fontes nativas.
O Município é circundado por 12 municípios limítrofes: Anguera (norte); Antônio
Cardoso (sul); Candeal (norte); Conceição do Jacuípe (leste); Coração de Maria (leste);
Ipecaetá (oeste); Santa Bárbara (norte); Santanópolis (leste); Santo Amaro da Purificação
(leste); São Gonçalo dos Campos (sul); Serra Preta (oeste); e Tanquinho (norte).
55
Conjunto de tabuleiros, planaltos e esplanadas, nota-se no Município a presença de
algumas serras: Serra da Agulha, Kágados, Serra Grande, São José, Branco, Santa Maria e
Boqueirão.
A vegetação está relacionada com as chuvas de outono e inverno. É constituída de
matas que se transformam em cerrados, à medida que se aproxima do centro da cidade. A
caatinga, de solo raso, predomina no norte e oeste. A vegetação é xenófila (de região seca)
com arbustos espinhosos (mandacaru, xique-xique, palma e outros cactáceos) e de
gramíneas ralas que acumulam água e têm raízes profundas. A vegetação predominante é a
caatinga.
Feira de Santana possui oito distritos, os quais são: Bonfim de Feira, Governador
João Durval Carneiro, Humildes, Jaguara, Jaíba, Maria Quitéria, Distrito de Matinha e
Tiquaruçu.
56
4 ASPECTOS METODOLOGICOS
Esse projeto se caracteriza como um estudo de caso que busca identificar a
demanda necessária às comunidades estudadas e ajustar o sistema para atender a nova
demanda reduzindo o custo com adução, principalmente em relação a energia de
bombeamento do sistema. Para isso contará com as seguintes etapas:
Seleção da área de estudo
Para o estudo adotou-se a unidade de recalque entre Cx1 e a Cx2 do sistema de
abastecimento de água dos municípios de Tanquinho, Santanópolis, Santa Bárbara
e Distritos de Maria Quitéria e Tiquaruçú do município de Feira de Santana. A
área considerada para estudo da população e demanda foi aquela já atendida com
abastecimento de água, acrescida das áreas circunvizinhas não abastecidas tendo
como limites outros sistemas no seu entorno.
Levantamento bibliográfico e coleta de dados
Para desenvolvimento do estudo foi feito o levantamento das informações do
projeto, de consumo das localidades atendidas e localidades não atendidas no
entorno destas, no banco de dados do Sistema Comercial Integrado da EMBASA –
SCI em Feira de Santana. Nos arquivos da EMBASA coletou-se os dados de
operação do sistema como vazão, pressão e estados de conservação do conjunto
moto-bomba. No Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE foi obtido
os dados da população e taxa de crescimento populacional.
Pesquisa em literatura especializada, voltada para dimensionamento de sistema de
abastecimento de água e análise comparativo técnico econômico de alternativas.
Levantamento dos dados em campo
Foram conferidos dados do Sistema de Cx 1 – Cx 2 como equipamentos existentes
(travessias, ventosas, descargas e derivações), as cotas e as distâncias entres os
pontos para traçar o perfil da adutora.
Cálculo da população presente e futura e cálculo das demandas:
A avaliação da população de demanda foi realizada com base nos modelos de
crescimento aritmético, crescimento geométrico, crescimento logístico e
57
indiretamente pela razão e correlação. A escolha do crescimento foi definida em
função do melhor coeficiente de regressão.
Quanto à demanda presente e futura estimou-se com base no crescimento de maior
coeficiente de regressão (melhor ajuste) e coeficientes recomendado pela
EMBASA (vazão de 150 litros por habitante dia e coeficiente de variação do
máximo consumo de 1,2).
Definição do novo Sistema adutor:
O Sistema adutor Cx 1 – Cx 2, compreendido entre o Bairro da Cidade Nova e o
Entroncamento de Tanquinho na BR 119/324, foi definido com base em modelos
matemáticos consagrados, com o auxilio do Solver2, nas estruturas existentes e na
relação beneficio x custo e equalização do custo operacional versos custo de
investimento, com o auxilio do SIESPO3.
2 Solver é um aplicativo de interação do programa Microsoft Excel.
3 SIESPO é um Sistema de Estruturação de Planilhas Orçamentárias que auxilia na preparação de planilhas
de serviços/ mão de obra, materiais, resumo e cronograma.
58
5 ESTUDO DE CASO
Com o objetivo de solucionar o problema de irregularidade no abastecimento de
água dos Municípios de Tanquinho, Santanópolis, Santa Bárbara, dos Distritos de Maria
Quitéria e Tiquaruçú em Feira de Santana e reduzir o custo de operação do Sistema Adutor
fornecedor de água, apresenta-se, a seguir, o estudo do sistema existente e o projeto de
Reformulação do Sistema Adutor compreendido entre a EATT - 3 à EATT - 4, conhecido
como Sistema Adutor Cx1- Cx2.
Esse trabalho se restringiu em avaliar o sistema existente, dimensionar e
especificar um novo modelo de sistema de recalque Cx1 - Cx2 para implantação,
respeitando os critérios estabelecidos por norma e pela literatura especializada para um
alcance de 20 anos (2009-2029).
5.1 DESCRIÇÃO DO SISTEMA EXISTENTE
O Sistema Adutor Cx1 - Cx2, foi implantado em 1986 e nesse período foram
realizadas poucas intervenções emergênciais como troca do equipamento moto-bomba. O
Sistema se estende do reservatório apoiado da EEAT - 3 (localizada no bairro da Cidade
Nova em Feira de Santana – captação do sistema) ao reservatório apoiado na EEAT - 4
(localizada há aproximadamente 1,5 km do entroncamento das rodovias BR 324 e Br 116,
sentido Norte de Feira), compreendendo, assim, 20.470 m de autora de recalque margeando
a rodovia BR 116/324. Os tubos assentados são todo DN 250 mm, em ferro fundido K-7 e
possuem três ventosas e cinco descargas. Ao longo da adutora existem cinco derivações (
Tabela 5.1) que abastece povoados do Distrito de Maria Quitéria (Tabela 5.2) e três
travessias (mudança de lado em relação ao eixo da rodovia), sendo duas através de bueiros
de concreto. Atualmente a adutora apresenta-se em bom estado de conservação tal como os
conjuntos moto-bombas. Na Tabela 1 estão relacionados pontos de referências do
caminhamento da adutora entre Cx1 e Cx2.
59
Tabela 5.1 - Pontos de referência do sistema adutor Cx 1 - Cx 2
Ponto Cota do
Ponto (m) Distancia da Origem (m)
Cota do Ponto (m)
Equipamento auxiliar
Caixa 1 240,92 0
Derba 236,67 1.220 236,67
Feira VI 240,00 2.130 240,00
Alimba 241,67 3.190 241,67
M. Preço 234,44 4.150 234,44 Válvula de descarga
Texaco 243,33 5.000 243,33
Jaguar 234,44 5.850 234,44 Válvula de descarga
prox. S. José 248,90 6.540 248,90
A. do Canuto 242,44 8.430 242,44 Travessia na BR - 116
Baixada 231,67 9.230 231,67 Válvula de descarga
L. Suja 233,33 10.080 233,33
Balança 245,00 10.400 245,00
Bx. da Gia 253,33 12.260 253,33 Ventosa
Nova Deli 252,22 13.110 252,22
Posto Fiscal 237,80 13.910 237,80 Válvula de descarga
Ovo da Ema 257,58 15.720 257,58 Ventosa
Bx. Fria 247,78 16.570 247,78 Válvula de descarga
São Cristóvão 250,00 17.310 250,00 Ventosa/ Travessia na BR - 116
Trevo 212,22 18.910 212,22 Travessia BA-504
Caixa2 255,46 20.470 255,46
Fonte: Levantamento em campo do autor
Tabela 5.2 - Pontos de derivação e localidades atendidas
Derivação 1 Derivação 2 Derivação 3 Derivação 4 Derivação 5 Caixa 2
Lagoa suja Balança Nova Deli Lot. Por do Sol Santa Inês Tiquaruçú
Lagoa grande Lagoa Salgada Tanquinho
Nova Deli Trevo de
Tanquinho Santa Bárbara
Carro Quebrado São Cristóvão Santanópolis
Formiga Margarida
Ovo da Ema Baixa Fria
Garapa Genipapo
Corredor Jujú Ladeira
, Corredor Silvas ,
Fonte: Documentos técnicos e comerciais da EMBASA
Caracterização do Sistema adutor Cx1 (Figuras 5.1, 5.2 e 5.3):
Localizado no Bairro Cidade Nova, situada na BR 116/324 norte no Município de Feira
de Santana;
60
Possui um reservatório de reunião - (4,60 m x 6,0 m x 2,60 m) = 76 m³;
Barrilete de sucção das bombas - DN 250 mm, fofo;
Barrilete de recalque das bombas - DN 200 mm, fofo;
Possui duas bombas centrifugas - uma operando e a outra em reserva quente;
Vazão máxima de serviço das bombas - 67,25 l/s e 61,22 l/s, respectivamente;
Altura manométrica total da elevatória - 115 m.c.a. e 102 m.c.a. para cada vazão;
Potência - 200 cv e 175 cv, respectivamente;
Marca das bombas – Worthigton;
Modelo - 4 DBE 104;
Rotação - 3500 rpm;
Acessórios no barrilete de sucção - 1 registro gaveta DN 150, 1 redução excêntrica DN
200 x 150;
Acessórios no barrilete de recalque - 1 ampliação concêntrica DN 100 x 200, 1
ampliação concêntrica DN 200 x 250, 4 curvas de 90º DN 200, 1 válvula de retenção
DN 200 e 1 junção Y DN 200.
Figura 5.1 - Vista do prédio abrigo da Cx 1
Fonte: autor (15/02/2009)
61
Figura 5.2 - Reservatório apoiado de sucção da Cx 1
Fonte: autor (15/02/2009)
Figura 5.3 - Conjuntos moto-bombas instalados na Cx 1
Fonte: autor (15/02/2009)
Caracterização do Sistema Adutor Cx2 (Figuras 5.4, 5.5 e 5.6):
Localizado na BR 116 à 1,5 km do Trevo de Tanquinho , sentido Feira de Santana-
Santa Bárbara. Situada no Município de Feira de Santana.
Possui dois reservatórios de reunião comunicantes entre si (4,60 m x 6,0 m x 2,60
m) armazenando 76 m³ água de onde origina-se quatro derivações que compõe os
abastecimentos para Santa Barbara, Santanópolis, Tanquinho e Tiquaruçú e outras
localidades nesses municípios.
62
1. Derivação para Santa Bárbara
Barrilete de recalque das bombas - DN 75 mm, fofo
Barrilete de sucção das bombas - DN 100 mm, fofo;
Possui duas bombas centrifugas – uma operando e a outra em reserva quente;
Vazão máxima de serviço da bomba - 15 l/s;
Altura manométrica total da elevatória - 70 m.c.a;
Marca das bombas - KSB
Modelo - Meganor M 40-250
Potência - 40 cv, respectivamente;
Rotação - 3500 rpm;
Acessórios no barrilete de sucção (fofo) - 2 registros gaveta DN 100 mm, 2
reduções excêntrica DN 100 x 75 mm, 2 curvas 90º DN 100 mm e 1 luva mecânica
DN 100 mm;
Acessórios no barrilete de recalque (fofo) - 2 ampliações concêntrica DN 50 x 75
mm, 1 ampliação concêntrica DN 75 x 150 mm, 6 curvas de 90º DN 75 mm, 2
válvulas de retenção DN 75 mm, 2 junções Y DN 75 mm e 1 flange cego DN 75
mm.
2. Derivação para Tanquinho
Barrilete de recalque das bombas - DN 150 mm, fofo
Barrilete de sucção das bombas - DN 150 mm, fofo;
Possui duas bombas centrifugas - uma operando e a outra em reserva quente ;
Vazão máxima de serviço da bomba - 23,42 l/s;
Altura manométrica total da elevatória - 62,80 m.c.a.;
Marca das bombas - Jacuzzi
Modelo - B30GB-C;
Potência - 30 cv;
Rotação - 3500 rpm;
Acessórios no barrilete de sucção (fofo) - 2 registros gaveta DN 150 mm, 2
reduções excêntrica DN 100 x 75 mm, 1 curva 90º DN 150 mm e 1 luva mecânica
DN 150 mm;
63
Acessórios no barrilete de recalque (fofo) - 2 ampliações concêntrica DN 50 x 75
mm, 1 ampliação concêntrica DN 75 x 150 mm, 6 curvas de 90º DN 75 mm, 2
válvulas de retenção DN 75 mm, 2 junções Y DN 75 mm e 1 flange cego DN 75
mm.
3. Derivação para Santanópolis
Barrilete de recalque das bombas - DN 50 mm, fºfº;
Barrilete de sucção das bombas - DN 75 mm, fºfº;
Possui duas bombas centrifugas - uma operando para zona rural e a outra operando
para Zona Urbana ;
Vazão máxima de serviço da bomba – 5,5 l/s e 2,2 l/s, respectivamente;
Altura manométrica total da elevatória - 80 m.c.a. e 76 m.c.a., para cada vazão;
Marca das bombas - Jacuzzi;
Modelo - B5MB4BFA4;
Potência - 15 cv e 10 cv, respectivamente;
Rotação - 3500 rpm;
Acessórios no barrilete de sucção (fofo) - 2 registros gaveta DN 75 mm, 2 reduções
excêntrica DN 75 x 50 mm, 2 tês DN 75 mm e 1 luva mecânica DN 75 mm;
Acessórios no barrilete de recalque (fofo) - 2 ampliações concêntrica DN 32 x 50
mm, 1 ampliação concêntrica DN 50 x 75 mm, 7 curvas de 90º DN 50 mm, 2
válvulas de retenção DN 50 mm e 1 tê DN 50 mm.
4. Derivação para Tiquaruçú
Barrilete de recalque das bombas - DN 50 mm, fofo
Barrilete de sucção das bombas - DN 75 mm, fofo;
Possui duas bombas centrifugas – uma operando e a outra em reserva quente;
Vazão máxima de serviço da bomba - 5,5 l/s;
Altura manométrica total da elevatória - 80 m.c.a.;
Marca das bombas - KSB;
Modelo - Meganor M 32-200;
Potência - 15 cv;
Rotação - 3500 rpm;
64
Acessórios no barrilete de sucção (fofo) - 2 registros gaveta DN 75 mm , 2 reduções
excêntrica DN 75 x 50 mm, 1 tê DN 75 mm, 1 curva 90º DN 75 mm e 1 luva
mecânica DN 75 mm;
Acessórios no barrilete de recalque (fºfº) - 2 ampliações concêntrica DN 32 x 50
mm, 1 ampliação concêntrica DN 50 x 75, 7 curvas de 90º DN 50 mm, 2 válvulas
de retenção DN 50 mm e 1 tê DN 50mm.
Figura 5.4 - Vista do prédio abrigo da Cx 2
Fonte: autor (15/02/2009)
Figura 5.5 - Reservatórios apoiado de sucção da elevatória Cx 2
Fonte: autor (15/02/2009)
65
Figura 5.6 - Conjuntos moto-bombas instalados na Cx 2
Fonte: autor (15/02/2009)
5.2 AVALIAÇÃO DA DEMANDA E OFERTA DE ÁGUA
5.2.1 Estimativa da População
Foi estabelecido um alcance de 20 anos (2009 – 2029) para o projeto e para
estimativa da população utilizou-se os métodos matemáticos aritmético, geométrico e
logístico tendo como referências iniciais os dados de população do censo do IBGE –
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Inicialmente estimou-se separadamente a
população para cada localidade (Tabelas 5.3, 5.4, 5.5, 5.6 e 5.7) verificando qual método o
coeficiente de correlação populacional „r²‟ se aproxima mais de 1 (um).
66
Tabela 5.3 - Projeção Populacional do Município de Tanquinho
Ano População Censitária
População Estimada
Aritmética Geomética Logística
1980 9.827 - - -
1991 10.280 - - -
2000 7.460 - - -
2008 - 6.513 6.681 -
2015 - 5.685 6.067 -
2020 - 5.093 5.663 -
2025 - 4.501 5.286 -
2029 - 4.028 5.003 -
Eq. Da Regressão y = -0,007x +
2055 y = 1E-06x2 - 0,030x + 2146
Coef. de correlação R² = 0,942 R² = 0,965
Fonte: IBGE e autor
Tabela 5.4 - Projeção Populacional do Município de Santanópolis
Ano População Censitária
População Estimada
Aritmética Geomética Logística
1980 9.851 - - -
1991 9.330 - - -
2000 8.644 - - -
2008 - 8.161 8.204 -
2015 - 7.739 7.837 -
2020 - 7.437 7.585 -
2025 - 7.135 7.341 -
2029 - 6.894 7.152 -
Eq. Da Regressão y = -0,016x +
2140 y = 1E-06x2 - 0,034x + 2223
Coef. de correlação R² = 0,998 R² = 0,997
Fonte: IBGE e autor
Tabela 5.5 - Projeção populacional do Município de Santa Bárbara
Ano População Censitária
População Estimada
Aritmética Geomética Logística
1980 15.181 - - -
1991 16.768 - - -
2000 17.933 - - -
2008 - 19.034 19.169 18.814
2015 - 19.997 20.320 19.233
2020 - 20.685 21.184 19.459
2025 - 21.373 22.085 19.635
2029 - 21.923 22.833 19.748
Eq. Da Regressão y = 0,007x +
1869 y = -2E-07x
2 +
0,012x + 1824 y = 3856,ln(x) -
18302
Coef. de correlação R² = 0,999 R² = 0,999 R² = 0,997
Fonte: IBGE e autor
67
Tabela 5.6 - Projeção Populacional do Distrito de Tiquaruçú
Ano População Censitária
População Estimada
Aritmética Geomética Logística
1980 2.418 - - -
1991 3.216 - - -
2000 4.277 - - -
2008 - 5.021 5.373 5.870
2015 - 5.671 6.560 7.326
2020 - 6.136 7.565 8.582
2025 - 6.601 8.725 10.052
2029 - 6.973 9.779 11.407
Eq. Da Regressão y = 0,010x +
1955 y = -6E-07x
2 +
0,013x + 1952 y = 30,74ln(x) +
1741
Coef. de correlação R² = 0,998 R² = 0,996 R² = 0,997
Fonte: IBGE e autor
Tabela 5.7 - Projeção Populacional do Distrito de Maria Quitéria
Ano População Censitária
População Estimada
Aritmética Geomética Logística
1980 17.930 - - -
1991 18.883 - - -
2000 19.887 - - -
2008 - 20.670 20.728 21.066
2015 - 21.355 21.494 21.933
2020 - 21.844 22.058 22.574
2025 - 22.333 22.636 23.233
2029 - 22.725 23.110 23.775
Eq. Da Regressão y = 0,010x +
1799, y = -2E-07x
2 +
0,019x + 1715 y = 169ln(x) +
326
Coef. de correlação R² = 0,999 R² = 0,999 R² = 0,997
Fonte: IBGE e autor
Para o distrito de Maria Quitéria, onde o abastecimento pelo sistema adutor Cx1 -
Cx2 não abrange todo o distrito e os dados do IBGE não são separados por povoados. Foi
necessário adotar os dados do SCI referente às economias4 existentes (06/2008) em cada
setor de abastecimento, que estão separados de acordo com as derivações ao longo da
adutora (Tabelas 5.8 e 5.9).
4 Economia, para EMBASA, é todo imóvel ou subdivisão de um imóvel em ocupação independente das
demais, perfeitamente identificável e/ou comprovável em função da finalidade de sua ocupação legal, dotado
de instalação privativa ou comum para uso dos serviços de abastecimento de água e/ou coleta de esgotos
sanitários.
68
Tabela 5.8 - Setores de abastecimento de
Maria Quitéria derivados da adutora
Fonte: SCI - EMBASA
Tabela 5.9 - Setores de abastecimento de
Maria Quitéria independentes da adutora
Fonte: SCI - EMBASA
Com os números de economias existente multiplicou-se por 4 (densidade
domiciliar da região, conseguidos no IBGE), obtendo-se, assim, a população atendida pelo
serviço EMBASA. Para estimativa da população atual de cada localidade faz-se uma
relação da população do setor de abastecimento com a população total abastecida no
distrito (Tabela 5.10). Em seguida, multiplicou-se a razão obtida em cada setor de
abastecimento (referente às derivações da adutora) pela população estimada (Tabela 5.11).
Conforme a seqüência das Equações 5.1, 5.2, 5.3 e 5.4.
4 . (m)Setor Eco = (m)Pabst (5.1)
Pabst = lPabst tota (5.2)
lPabst tota
(m)Pabst = Rz (5.3)
Rz . (n) Pest. = (n)Psetor (5.4)
Setor Economias População
abast.
1- Ovo da Ema 484 1936
2- Trevo de Tanquinho
278 1112
3- Balança 54 216
4- Lagoa Suja 73 292
5- Baixa da Gia/ Nova Deli
119 516
Setor Economias População
abast.
São José 1664 6656
Alto do Canuto 217 868
Matinha 337 1348
Alecrim Miúdo 961 3844
69
Onde:
Eco Setor (m) – economias existente no setor „m‟(und);
Pabast (m)– população abastecida do setor „m‟(hab);
Rz – Razão da população abastecida do setor pela população abastecida total;
Psetor (m)– população o setor „m‟ (hab);
m – setor referência;
n – ano referência.
Tabela 5.10 - Proporção dos setores de
abastecimento com o global de Maria
Quitéria
Fonte: autor
Tabela 5.11 - Estimativa populacional dos setores de
abastecimento de Maria Quitéria derivados da adutora
Fonte:autor
Localidade População
abast. Razão
Ovo da Ema 1.936 0,10
Trevo de Tanquinho
1.112 0,06
Balança 216 0,01
Lagoa Suja 292 0,02
Baixa da Gia/ Nova Deli
516 0,03
São José 7.638 0,40
Alto do Canuto 996 0,05
Matinha 1.547 0,08
Alecrim Miúdo 5.004 0,26
total 19.257 1,00
População estimada
Ano 2008 2015 2020 2025 2029
Ovo da Ema 2.078 2.147 2.196 2.245 2.285
Trevo de Tanquinho 1.194 1.233 1.261 1.290 1.312
Balança 232 240 245 251 255
Lagoa Suja 313 324 331 339 345
Baixa da Gia/ Nova Deli 554 572 585 598 609
70
5.2.2 Estudo da Demanda
Devido à área do projeto possuir pouca atividade industrial e comercial, e não
existir projetos em estudo para ser implantado para mudar essa realidade, conferiu-se nesse
trabalho uma demanda de água excluindo-se utilização para agricultura e indústrias
Considerou-se, também, abastecimento sem intermitência.
Como o acesso facilitado à água é um dos fatores de fixação da população em seu
local de origem, considerou-se em projeto um crescimento anual 0,5% (critério adotado
pela EMBASA), para os Municípios de Tanquinho e Santanópolis, que tiveram crescimento
negativo através dos estudos com base nos dados do IBGE. Utilizou-se a Equação 5.5 para
estimativa das populações futuras.
ni) + (1 . Pcenso= (n)Pest (5.5)
Onde:
Pest = População estimada;
Pcenso = População do ano do ultimo censo;
i = taxa de crescimento ao ano (0,5%);
n = ano referência.
Na Tabela 5.12 observa-se os resultados das vazões correspondentes de cada
derivação da adutora e a comparação dos valores para a demanda da população atual já
integrada ao Sistema Integrado de Abastecimento de Água SIAA de Feira de Santana, com
a demanda atual da população das localidades que compõe a área de influencia do Sistema
Adutor Cx1 - Cx2 e também com a previsão de demanda de fim de plano do Sistema
projetado. Ainda na Tabela 12, verifica-se que aproximadamente 10% da população das
comunidades com rede de água não é atendida com abastecimento de água fornecido, pela
EMBASA e há uma demanda reprimida de 27,94% (102,62 l/s - 67,25 l/s) em relação a
ofertada pela Cx1, para atender satisfatoriamente a população já inclusa no sistema.
71
Tabela 5.12 - Populações de fim de plano e demandas correspondentes
Ponto de Derivação
População abast.
(junho 2008)
Projeção p/ 2008 (hab)
% População atendida
Projeção da população
(2029)
Demanda por usuários em
2008 (l/s)
Demanda para população 2008 (l/s)
Demanda de projeto p/ 2029 (l/s)
Deri
vaçõ
es e
m m
arc
ha n
a a
du
tora
1 Ovo da Ema 1.936 2.078 93,17 2.285 4,61 4,95 5,44
2 Trevo de
Tanquinho 1.112 1.194 93,17 1.312 2,65 2,84 3,12
3 Balança 216 232 93,17 255 0,51 0,55 0,61
4 Lagoa Suja 292 313 93,17 345 0,70 0,75 0,82
5 Baixa da Gia/
Nova Deli 516 554 93,17 609 1,23 1,32 1,45
Deri
vaçõ
es d
a C
aix
a
2
6 Santanópolis 5.732 8.161 70,24 9.062 13,65 19,43 21,58
7 Tiquaruçu 3.688 5.021 73,45 6.973 8,78 11,95 16,60
8 Santa Bárbara 16.847 19.034 88,51 21.923 40,11 45,32 52,20
9 Tanquinho 8.858 6.513 136,00 7.232 21,09 15,51 17,22
total 39.197 43.100 90,94 49.995 93,33 102,62 119,04
Fonte: autor
72
5.3 DEFINIÇÃO E SIMULAÇÕES DE ALTERNATIVAS
Esse projeto não altera a configuração das redes de distribuição existentes,
manteve-se a mesma área de abrangência do sistema acrescida das áreas de contorno não
atendidas atualmente. Os povoados do Distrito de Maria Quitéria continuam abastecidos
por cinco derivações oriundas da rede adutora e as outras localidades são abastecidas por
sub-adutoras que originam-se dos reservatórios apoiado da Cx 2.
Considerou-se como vazão de projeto de fim de plano encontrada anteriormente
(119.04 l/s). Como alternativas para avaliação considerou-se as seguintes:
Alternativa 1 - Manutenção da adutora existente, DN 250 mm de fofo;
Alternativa 2 - Manutenção da adutora existente, DN 250 mm de fofo, e em paralelo uma
adutora de RPVC DN 250 mm;
Alternativa 3 - Manutenção da adutora existente fofo, DN 250 mm e em paralelo uma
adutora de RPVC DN 300 mm;
Alternativa 4 - Implantação de uma adutora de RPVC DN 300 mm e retirada da adutora
de DN 250 mm existente;
Alternativa 5 - Implantação de uma adutora de RPVC DN 350 mm e retirada da adutora
de DN 250 mm existente.
Para simulação das alternativas, utilizou-se o método do dimensionamento
econômico de instalações de recalque adaptada as condições existentes em campo, haja
vista, o método não prever uma associação com sistema existente.
Para isso utilizou como limite os dados de vazão máxima recomendada para os
diâmetros, a fim de reduzir o efeito da perda de carga no processo e distribuição da água
em conduto forçado (Tabelas 5.13 e 5.14). Considerou-se também, a redução da vazão ao
logo da adutora devido às derivações existentes para as localidades do Distrito de Maria
Quitéria estabelecendo uma altura manométrica nos pontos de derivações maiores que 10
m.c.a. conforme critério adotado pela EMBASA. Em todos os cenários foram mantidos os
barriletes de sucção e recalque do conjunto moto-bomba da Cx1 para contenção de gastos
com a troca tendo em vista que o mesmo encontra-se em bom estado de conservação e
atende as condições de solicitação das simulações proposta. Os comprimentos de trechos e
as cotas de cada ponto foram obtidos nos levantamentos de campo (Figura 5.7). Nas
alternativas 4 e 5 utilizou-se o conceito de depreciação para estimar o valor do tubo
utilizado.
73
Figura 5.7 - Perfil reduzido da adutora Cx1 - Cx2
Fonte: autor
Tabela 5.13 - Coeficientes diversos usados Tabela 5.14 – Vazão máxima
para dimensionamento das adutoras. Admitida por diâmetro
Fonte: Heller e Pádua (2006)
Fonte: Heller e Pádua (2006)
Simulação 1 - Manutenção da adutora existente, DN 250 mm de fofo: considerou-se
que a demanda de final do plano será aduzida pela adutora existente, com isso, calculou-se
as perdas de cargas (Tabela 5.15) e a nova linha piezométrica e altura manométrica para o
sistema. Verifica-se que a tubulação de Ferro Fundido (Tabela 5.16) não tem capacidade de
resistir a pressão de serviço solicitada, nos trechos iniciais, logo, essa alternativa pode ser
utilizada se os trechos iniciais da tubulação forem substituídos por fofo DN 250 -K9. O
conjunto motor bomba foi dimensionado a partir dos dados apresentados nas Tabelas 5.17
e 5.18.
ε (fºfº) 0,05 m
ε (RPVCº)
0,00001 m
ν (24º) 0,000000917 m²/s
(água) 1000 kg/m³
R 0,85
g 9,81 m/s²
DN (mm) Q max. (l/s)
DN 250 85
DN 300 125
DN 350 176
74
Tabela 5.15 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 1
Trecho Q (l/s) D int. DN (mm) l (m) V
(m/s) F
Hd (mca)
material
Caixa1-Derba 119,04 260,40 250 1220 2,23 0,015 18,06 fºfº
Derba-Feira VI 119,04 260,40 250 910 2,23 0,015 13,47 fºfº
Feira VI -Baix. Alimba 119,04 260,40 250 1060 2,23 0,015 15,69 fºfº
Baix. Alimba - M. Preço 119,04 260,40 250 960 2,23 0,015 14,21 fºfº
M. Preço-Texaco 119,04 260,40 250 850 2,23 0,015 12,58 fºfº
Texaco-Jaguar 119,04 260,40 250 850 2,23 0,015 12,58 fºfº
Jaguar-prox. S. José 119,04 260,40 250 690 2,23 0,015 10,22 fºfº
prox. S. josé - A. Canuto 119,04 260,40 250 1890 2,23 0,015 27,98 fºfº
A. Canuto – baixada 119,04 260,40 250 800 2,23 0,015 11,84 fºfº
baixada - L. Suja 119,04 260,40 250 850 2,23 0,015 12,58 fºfº
L. Suja – Balança 118,22 260,40 250 320 2,21 0,015 4,68 fºfº
Balança - B. da Gia 117,61 260,40 250 1860 2,20 0,015 26,91 fºfº
Bx. da Gia-Nova Deli 117,36 260,40 250 850 2,20 0,015 12,25 fºfº
Nova Deli-Posto Fiscal 116,16 260,40 250 800 2,18 0,015 11,30 fºfº
Posto Fiscal-Ovo da Ema 116,16 260,40 250 1810 2,18 0,015 25,57 fºfº
Ovo da Ema-Baixa Fria 110,72 260,40 250 850 2,07 0,015 10,95 fºfº
Bx. Fria - São Cristovão 110,72 260,40 250 740 2,07 0,015 9,53 fºfº
São Cristovão-Trevo 107,60 260,40 250 1600 2,02 0,015 19,51 fºfº
Trevo - Caixa2 107,60 260,40 250 1560 2,23 0,015 18,87 fºfº
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Tabela 5.16 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 1
Nó C.Piezo. Demanda Cota do nó P. Disp
(m) (l/s) (m) (mca)
Caixa 1 548,25 0,00 240,92 307,33
Derba 530,19 0,00 236,67 293,52
Feira VI 516,72 0,00 240,00 276,72
Baix. Alimba 501,02 0,00 241,67 259,35
M. Preço 486,81 0,00 234,44 252,37
Texaco 474,22 0,00 243,33 230,89
Jaguar 461,64 0,00 234,44 227,20
prox. S. José 451,42 0,00 248,90 202,52
A. do canuto 423,44 0,00 242,44 181,00
Baixada 411,60 0,00 231,67 179,93
L. Suja 399,01 0,82 233,33 165,68
Balança 394,34 0,61 245,00 149,34
Bx. da gia 367,43 0,25 253,33 114,10
Nova Deli 355,19 1,20 252,22 102,97
Posto Fiscal 343,89 0,00 237,80 106,09
Ovo da ema 318,32 5,44 257,58 60,74
Bx. Fria 307,37 0,00 247,78 59,59
São Cristóvão 297,84 3,12 250,00 47,84
Trevo 278,33 0,00 212,22 66,11
Caixa2 259,46 107,60 255,46 4,00
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
75
Tabela 5.17 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 1
Vazão de recalque 119,04 l/s
Cota do eixo da bomba 240,92 m
Cota de chegada a jusante 255,46 m
Extensão total da adutora 20.470 m
Diâmetros do barrilete
sucção 250,00 mm
recalque 250,00 mm
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Tabela 5.18 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 1
Singularidade DN nº K D int nk/2gA²
Barrilete de sucção
Reg. Gaveta 150 1 0,20 157,4 26,97
Red. Excêntrica 250 x 150 1 0,30 157,47 40,39
sub-total 67,36
Barrilete de recalque
Ampliação 100X200 1 0,30 105,8 198,20
Curva 90º 200 4 0,60 209,2 103,73
valvula de retênção 200 1 2,75 209,2 118,86
junção Y 200 1 0,40 209,2 17,29
Ampliação 200x250 1 0,30 260,4 5,40
sub-total 443,48
Total 510,84
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Dados para seleção do moto-bomba para a Simulação 1:
Desnível geométrico = 14,54 m.
Perdas de carga localizada na elevatória = 7,24 m.
Perdas de carga distribuída = 292,79m.
Altura manométrica = 314,57 m.
Rendimento = 0,85.
Vazão = 119,04 l/s.
Potencia = 587,40 cv = 432,32 kW
Simulação 2 - Manutenção da adutora existente DN 250 mm de fofo, e em paralelo
uma adutora de RPVC DN 250 mm: Por meio de um processo interativo encontrou-se as
vazões respectivas de cada tubulação estabelecendo equilíbrio das pressões no início e final
do percurso (Tabelas 5.19 e 5.20), obtendo assim os dados para dimensionamento do
conjunto moto-bomba (Tabelas 5.21 e 5.22).
76
Tabela 5.19 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 2
Trecho Q
(l/s) D int.
DN (mm)
l (m) V
(m/s) f
Hd (mca)
Material
Caixa1-Derba 58,99 260,40 250 1220 1,10 0,016 4,74 fºfº
Derba-Feira VI 58,99 260,40 250 910 1,10 0,016 3,53 fºfº
Feira VI -Baix. Alimba 58,99 260,40 250 1060 1,10 0,016 4,11 fºfº
Baix. Alimba - M. Preço 58,99 260,40 250 960 1,10 0,016 3,73 fºfº
M. Preço-Texaco 58,99 260,40 250 850 1,10 0,016 3,30 fºfº
Texaco-Jaguar 58,99 260,40 250 850 1,10 0,016 3,30 fºfº
Jaguar-prox. S. José 58,99 260,40 250 690 1,10 0,016 2,68 fºfº
prox. S. josé - A. Canuto 58,99 260,40 250 1890 1,10 0,016 7,34 fºfº
A. Canuto – baixada 58,99 260,40 250 800 1,10 0,016 3,11 fºfº
baixada - L. Suja 58,99 260,40 250 850 1,10 0,016 3,30 fºfº
L. Suja – Balança 58,17 260,40 250 320 1,09 0,016 1,21 fºfº
Balança - B. da Gia 57,56 260,40 250 1860 1,08 0,016 6,89 fºfº
Bx. da Gia-Nova Deli 57,31 260,40 250 850 1,07 0,016 3,12 fºfº
Nova Deli-Posto Fiscal 56,11 260,40 250 800 1,05 0,016 2,83 fºfº
Posto Fiscal-Ovo da Ema 56,11 260,40 250 1810 1,05 0,016 6,39 fºfº
Ovo da Ema-Baixa Fria 50,67 260,40 250 850 0,95 0,016 2,48 fºfº
Bx. Fria - São Cristovão 50,67 260,40 250 740 0,95 0,016 2,16 fºfº
São Cristovão-Trevo 47,55 260,40 250 1600 0,89 0,017 4,14 fºfº
Trevo – Caixa2 47,55 260,40 250 1560 0,89 0,017 4,03 fºfº
Caixa1-Caixa2 60,05 260,40 250 20470 1,12 0,014 72,37 RPVC
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Tabela 5.20 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 2
Nó C.Piezo. Demanda Cota do nó P. Disp
(m) (l/s) (m) (mca)
Caixa 1 331,83 0,00 240,92 90,91
Derba 327,10 0,00 236,67 90,43
Feira VI 323,57 0,00 240,00 83,57
Baix. Alimba 319,45 0,00 241,67 77,78
M. Preço 315,73 0,00 234,44 81,29
Texaco 312,43 0,00 243,33 69,10
Posto 309,13 0,00 234,44 74,69
prox. S. josé 306,45 0,00 248,90 57,55
A. do canuto 299,11 0,00 242,44 56,67
baixada 296,01 0,00 231,67 64,34
L. Suja 292,71 0,82 233,33 59,38
Balança 291,50 0,61 245,00 46,50
Bx. da gia 284,61 0,25 253,33 31,28
Nova Deli 281,48 1,20 252,22 29,26
Posto Fiscal 278,66 0,00 237,80 40,86
Ovo da ema 272,26 5,44 257,58 14,68
Bx. Fria 269,79 0,00 247,78 22,01
São Cristovão 267,63 3,12 250,00 17,63
Trevo 263,49 0,00 212,22 51,27
Caixa2 259,46 47,55 255,46 4,00
Caixa2 259,46 60,05 255,46 4,00
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
77
Tabela 5.21 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 2
Vazão de recalque 119,04 l/s
Cota do eixo da bomba 240,92 m
Cota de chegada a jusante 255,46 m
Extensão total da adutora 20.470 m
Diâmetros do barrilete
sucção 250,00 mm
recalque 250,00 mm
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Tabela 5.22 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 2
Singularidade DN nº K D int nk/2gA²
Barrilete de sucção
Reg. Gaveta 150 1 0,20 157,4 26,97
Red. Excêntrica 250 x 150 1 0,30 157,47 40,39
sub-total 67,36
Barrilete de recalque
Ampliação 100X200 1 0,30 105,8 198,20
Curva 90º 200 4 0,60 209,2 103,73
valvula de retênção 200 1 2,75 209,2 118,86
junção Y 200 1 0,40 209,2 17,29
Ampliação 200x250 1 0,30 260,4 5,40
sub-total 443,48
Total 510,84
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Dados para seleção do moto-bomba – Simulação 2:
Desnível geométrico = 14,54 m.
Perdas de carga localizada na elevatória = 7,24 m.
Perdas de carga distribuída = 76,37 m.
Altura manométrica = 98,15 m.
Rendimento = 0,85.
Vazão = 119,04 l/s.
Potencia = 183,28 cv = 134,89 kW
Alternativa 3 - Manutenção da adutora fofo, DN 250 mm e em paralelo uma
adutora de RPVC DN 300 mm: Por meio de um processo interativo encontrou-se as
vazões respectivas de cada tubulação estabelecendo equilíbrio das pressões no início e final
do percurso (Tabelas 5.23 e 5.24), obtendo assim os dados para dimensionamento do
conjunto moto-bomba (Tabelas 5.25 e 5.26).
78
Tabela 5.23 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 3
Trecho Q
(l/s) D int.
DN (mm)
l (m) V
(m/s) f
Hd (mca)
Material
Caixa1-Derba 45,77 260,40 250 1220 0,86 0,017 2,94 fºfº
Derba-Feira VI 45,77 260,40 250 910 0,86 0,017 2,19 fºfº
Feira VI -Baix. Alimba 45,77 260,40 250 1060 0,86 0,017 2,55 fºfº
Baix. Alimba - M. Preço 45,77 260,40 250 960 0,86 0,017 2,31 fºfº
M. Preço-Texaco 45,77 260,40 250 850 0,86 0,017 2,05 fºfº
Texaco-Jaguar 45,77 260,40 250 850 0,86 0,017 2,05 fºfº
Jaguar-prox. S. José 45,77 260,40 250 690 0,86 0,017 1,66 fºfº
prox. S. josé - A. Canuto 45,77 260,40 250 1890 0,86 0,017 4,55 fºfº
A. Canuto – baixada 45,77 260,40 250 800 0,86 0,017 1,93 fºfº
baixada - L. Suja 45,77 260,40 250 850 0,86 0,017 2,05 fºfº
L. Suja – Balança 44,95 260,40 250 320 0,84 0,017 0,74 fºfº
Balança - B. da Gia 44,34 260,40 250 1860 0,83 0,017 4,22 fºfº
Bx. da Gia-Nova Deli 44,09 260,40 250 850 0,83 0,017 1,91 fºfº
Nova Deli-Posto Fiscal 42,89 260,40 250 800 0,80 0,017 1,70 fºfº
Posto Fiscal-Ovo da Ema 42,89 260,40 250 1810 0,80 0,017 3,86 fºfº
Ovo da Ema-Baixa Fria 37,45 260,40 250 850 0,70 0,017 1,41 fºfº
Bx. Fria - São Cristovão 37,45 260,40 250 740 0,70 0,017 1,22 fºfº
São Cristovão-Trevo 34,33 260,40 250 1600 0,64 0,017 2,25 fºfº
Trevo - Caixa2 34,33 260,40 250 1560 0,64 0,017 2,19 fºfº
Caixa1-Caixa2 73,27 311,60 300 20470 0,96 0,014 43,76 RPVC
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Tabela 5.24 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 3
Nó C.Piezo. Demanda Cota do nó P. Disp
(m) (l/s) (m) (mca)
Caixa 1 303,22 0,00 240,92 62,30
Derba 300,28 0,00 236,67 63,61
Feira VI 298,09 0,00 240,00 58,09
Baix. Alimba 295,54 0,00 241,67 53,87
M. Preço 293,23 0,00 234,44 58,79
Texaco 291,19 0,00 243,33 47,86
Posto 289,14 0,00 234,44 54,70
prox. S. josé 287,48 0,00 248,90 38,58
A. do canuto 282,93 0,00 242,44 40,49
Baixada 281,01 0,00 231,67 49,34
L. Suja 278,96 0,82 233,33 45,63
Balança 278,22 0,61 245,00 33,22
Bx. da gia 274,00 0,25 253,33 20,67
Nova Deli 272,09 1,20 252,22 19,87
Posto Fiscal 270,39 0,00 237,80 32,59
Ovo da ema 266,53 5,44 257,58 8,95
Bx. Fria 265,13 0,00 247,78 17,35
São Cristóvão 263,90 3,12 250,00 13,90
Trevo 261,65 0,00 212,22 49,43
Caixa2 259,46 34,33 255,46 4,00
Caixa2 259,46 73,27 255,46 4,00
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
79
Tabela 5.25 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 3
Vazão de recalque 119,04 l/s
Cota do eixo da bomba 240,92 m
Cota de chegada a jusante 255,46 m
Extensão total da adutora 20.470 m
Diâmetros do barrilete
Sucção 250,00 mm
recalque 250,00 mm
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Tabela 5.26 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 3
Singularidade DN nº K D int nk/2gA²
Barrilete de sucção
Reg. Gaveta 150 1 0,20 157,4 26,97
Red. Excêntrica 250 x 150 1 0,30 157,47 40,39
sub-total 67,36
Barrilete de recalque
Ampliação 100X200 1 0,30 105,8 198,20
Curva 90º 200 4 0,60 209,2 103,73
valvula de retênção 200 1 2,75 209,2 118,86
junção Y 200 1 0,40 209,2 17,29
Ampliação 200x250 1 0,30 260,4 5,40
sub-total 443,48
Total 510,84
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Dados para seleção do moto-bomba para a Simulação 3:
Desnível geométrico = 14,54 m.
Perdas de carga localizada na elevatória = 7,24 m.
Perdas de carga distribuída = 47,76 m.
Altura manométrica = 68,05 m.
Rendimento = 0,85.
Vazão = 119,04 l/s.
Potencia = 129,85 cv = 95,57 kW.
Simulação 4 - Implantação de uma adutora de RPVC DN 300 mm e retirada
da adutora de DN 250 mm: descartou-se a adutora existente e dimensionou-se uma
autora DN 300 mm de RPVC definida pelo critério do diâmetro mínimo recomendável
para vazões de distribuição, integrando a ela as derivações existentes ao longo do trecho
(Tabelas 5.27 e 5.28). Assim, obteve-se obtendo assim os dados para dimensionamento do
conjunto moto-bomba (Tabelas 5.29 e 5.30).
80
Tabela 5.27 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 4
Trecho Q (l/s) D int. DN
(mm) l (m)
V (m/s)
f Hd
(mca) material
Caixa1-Derba 119,04 311,60 300 1220 1,56 0,013 6,30 RPVC
Derba-Feira VI 119,04 311,60 300 910 1,56 0,013 4,70 RPVC
Feira VI -Baix. Alimba 119,04 311,60 300 1060 1,56 0,013 5,48 RPVC
Baix. Alimba - M. Preço 119,04 311,60 300 960 1,56 0,013 4,96 RPVC
M. Preço-Texaco 119,04 311,60 300 850 1,56 0,013 4,39 RPVC
Texaco-Jaguar 119,04 311,60 300 850 1,56 0,013 4,39 RPVC
Jaguar-prox. S. José 119,04 311,60 300 690 1,56 0,013 3,56 RPVC
prox. S. josé - A. Canuto 119,04 311,60 300 1890 1,56 0,013 9,76 RPVC
A. Canuto – baixada 119,04 311,60 300 800 1,56 0,013 4,13 RPVC
Baixada - L. Suja 119,04 311,60 300 850 1,56 0,013 4,39 RPVC
L. Suja – Balança 118,22 311,60 300 320 1,55 0,013 1,63 RPVC
Balança - B. da Gia 117,61 311,60 300 1860 1,54 0,013 9,40 RPVC
Bx. da Gia-Nova Deli 117,36 311,60 300 850 1,54 0,013 4,28 RPVC
Nova Deli-Posto Fiscal 116,16 311,60 300 800 1,52 0,013 3,95 RPVC
Posto Fiscal-Ovo da Ema 116,16 311,60 300 1810 1,52 0,013 8,94 RPVC
Ovo da Ema-Baixa Fria 110,72 311,60 300 850 1,45 0,013 3,85 RPVC
Bx. Fria - São Cristovão 110,72 311,60 300 740 1,45 0,013 3,35 RPVC
São Cristovão-Trevo 107,60 311,60 300 1600 1,41 0,013 6,88 RPVC
Trevo - Caixa2 107,60 311,60 300 1560 1,56 0,013 6,58 RPVC
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Tabela 5.28 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 4
Nó C.Piezo. Demanda Cota do nó P.
Disp
(m) (l/s) (m) (mca)
Caixa 1 328,67 0,00 240,92 87,75
Derba 322,37 0,00 236,67 85,70
Feira VI 317,67 0,00 240,00 77,67
Baix. Alimba 312,20 0,00 241,67 70,53
M. Preço 307,24 0,00 234,44 72,80
Texaco 302,85 0,00 243,33 59,52
Jaguar 298,46 0,00 234,44 64,02
prox. S. José 294,89 0,00 248,90 45,99
A. do canuto 285,13 0,00 242,44 42,69
Baixada 290,76 0,00 231,67 59,09
L. Suja 286,37 0,82 233,33 53,04
Balança 296,82 0,61 245,00 51,82
Bx. Da gia 289,06 0,25 253,33 35,73
Nova Deli 284,78 1,20 252,22 32,56
Posto Fiscal 280,83 0,00 237,80 43,03
Ovo da ema 280,12 5,44 257,58 22,54
Bx. Fria 276,27 0,00 247,78 28,49
São Cristovão 272,92 3,12 250,00 22,92
Trevo 266,04 0,00 212,22 53,82
Caixa2 259,46 107,60 255,46 4,00
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
81
Tabela 5.29 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 4
Vazão de recalque 119,04 l/s
Cota do eixo da bomba 240,92 m
Cota de chegada a jusante 255,46 m
Extensão total da adutora 20.470 m
Diâmetros do barrilete
sucção 250,00 mm
recalque 250,00 mm
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Tabela 5.30 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 4
Singularidade DN nº K D int nk/2gA²
Barrilete de sucção
Reg. Gaveta 150 1 0,20 157,4 26,97
Red. Excêntrica 250 x 150 1 0,30 157,47 40,39
sub-total 67,36
Barrilete de recalque
Ampliação 100X200 1 0,30 105,8 198,20
Curva 90º 200 4 0,60 209,2 103,73
valvula de retênção 200 1 2,75 209,2 118,86
junção Y 200 1 0,40 209,2 17,29
Ampliação 200x250 1 0,30 260,4 5,40
sub-total 443,48
Total 510,84
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Dados para seleção do moto-bomba para a Simulação 4:
Desnível geométrico = 14,54 m.
Perdas de carga localizada na elevatória = 7,24 m.
Perdas de carga distribuída = 73,21 m.
Altura manométrica = 94,99 m.
Rendimento = 0,85.
Vazão = 119,04 l/s.
Potencia = 177,38 cv = 130,55 kW.
Simulação 5 - Implantação de uma adutora de RPVC DN 350 mm e retirada
da adutora de DN 250 mm existente: descartou-se a adutora existente e dimensionou-se
uma autora DN 350 mm de RPVC definida pelo critério do diâmetro mínimo
recomendável para vazões de distribuição, integrando a ela as derivações existentes ao
82
longo do trecho (Tabelas 5.31 e 5.32). Obtendo-se assim os dados para dimensionamento
do conjunto moto-bomba (Tabelas 5.33 e 5.34).
Tabela 5.31 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 5
Trecho Q (l/s) D int. DN
(mm) l (m)
V (m/s)
f Hd
(mca) material
Caixa1-Derba 119,04 362,60 350 1220 1,15 0,013 3,03 RPVC
Derba-Feira VI 119,04 362,60 350 910 1,15 0,013 2,26 RPVC
Feira VI -Baix. Alimba 119,04 362,60 350 1060 1,15 0,013 2,64 RPVC
Baix. Alimba - M. Preço 119,04 362,60 350 960 1,15 0,013 2,39 RPVC
M. Preço-Texaco 119,04 362,60 350 850 1,15 0,013 2,11 RPVC
Texaco-Jaguar 119,04 362,60 350 850 1,15 0,013 2,11 RPVC
Jaguar-prox. S. José 119,04 362,60 350 690 1,15 0,013 1,72 RPVC
prox. S. josé - A. Canuto 119,04 362,60 350 1890 1,15 0,013 4,70 RPVC
A. Canuto – baixada 119,04 362,60 350 800 1,15 0,013 1,99 RPVC
baixada - L. Suja 119,04 362,60 350 850 1,15 0,013 2,11 RPVC
L. Suja – Balança 118,22 362,60 350 320 1,14 0,013 0,79 RPVC
Balança - B. da Gia 117,61 362,60 350 1860 1,14 0,013 4,53 RPVC
Bx. da Gia-Nova Deli 117,36 362,60 350 850 1,13 0,013 2,06 RPVC
Nova Deli-Posto Fiscal 116,16 362,60 350 800 1,12 0,013 1,90 RPVC
Posto Fiscal-Ovo da Ema 116,16 362,60 350 1810 1,12 0,013 4,31 RPVC
Ovo da Ema-Baixa Fria 110,72 362,60 350 850 1,07 0,013 1,85 RPVC
Bx. Fria - São Cristovão 110,72 362,60 350 740 1,07 0,013 1,61 RPVC
São Cristovão-Trevo 107,60 362,60 350 1600 1,04 0,014 3,31 RPVC
Trevo - Caixa2 107,60 362,60 350 1560 1,15 0,013 3,17 RPVC
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Tabela 5.32 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 5
Nó C.Piezo. Demanda Cota do nó P. Disp
(m) (l/s) (m) (mca)
Caixa 1 308,06 0,00 240,92 67,14
Derba 305,03 0,00 236,67 68,36
Feira VI 302,76 0,00 240,00 62,76
Baix. Alimba 300,13 0,00 241,67 58,46
M. Preço 297,74 0,00 234,44 63,30
Texaco 295,63 0,00 243,33 52,30
Jaguar 293,51 0,00 234,44 59,07
prox. S. josé 291,80 0,00 248,90 42,90
A. do canuto 287,09 0,00 242,44 44,65
baixada 285,10 0,00 231,67 53,43
L. Suja 282,99 0,82 233,33 49,66
Balança 282,20 0,61 245,00 37,20
Bx. Da gia 277,68 0,25 253,33 24,35
Nova Deli 275,62 1,20 252,22 23,40
Posto Fiscal 273,71 0,00 237,80 35,91
Ovo da ema 269,41 5,44 257,58 11,83
Bx. Fria 267,56 0,00 247,78 19,78
São Cristovão 265,94 3,12 250,00 15,94
Trevo 262,63 0,00 212,22 50,41
Caixa2 259,46 107,60 255,46 4,00
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
83
Tabela 5.33 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 5
Vazão de recalque 119,04 l/s
Cota do eixo da bomba 240,92 m
Cota de chegada a jusante 255,46 m
Extensão total da adutora 20.470 m
Diâmetros do barrilete
sucção 250,00 mm
recalque 250,00 mm Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Tabela 5.34 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 5
Singularidade DN nº K D int nk/2gA²
Barrilete de sucção
Reg. Gaveta 150 1 0,20 157,4 26,97
Red. Excêntrica 250 x 150 1 0,30 157,47 40,39
sub-total 67,36
Barrilete de recalque
Ampliação 100X200 1 0,30 105,8 198,20
Curva 90º 200 4 0,60 209,2 103,73
valvula de retênção 200 1 2,75 209,2 118,86
junção Y 200 1 0,40 209,2 17,29
Ampliação 200x250 1 0,30 260,4 5,40
sub-total 443,48
Total 510,84
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.
Dados para seleção do moto-bomba para a Simulação 5:
Desnível geométrico = 14,54 m.
Perdas de carga localizada na elevatória = 7,24 m.
Perdas de carga distribuída = 52,60 m.
Altura manométrica = 74,38 m .
Rendimento = 0,85.
Vazão = 119,04 l/s.
Potencia = 177,38 cv = 102,23 kW.
84
5.4 ANÁLISE ECONÔMICA – FINANCEIRA DAS ALTERNATIVAS
Para a análise técnica econômica separou-se o Custo de Energia do Custo de
Materiais e Serviços e em seguida realizou-se o Comparativo Econômico para o alcance do
projeto.
5.4.1 Custo de Implantação
Foram executados orçamentos preliminares básicos dos serviços e materiais
necessários para implantação das simulações realizadas (Tabela 5.35).
Tabela 5.35 - Relação de materiais e servicos para execução da adutora
SERVIÇOS und
CARGA E DESCARGA DE TUBOS m
MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES
mxkm
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m
m³
ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m
m³
EXEC. DE ATERRO EM VALAS/POÇOS/CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇOES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL
m³
EXEC. DE ENVOLTORIA OU BERCO DE AREIA EM VALAS, INCL. LANCAM., ESPALHAM. E COMPACT. C/PLACA VIBRATORIA, SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL, C/ FORNEC. DO MAT.
m³
ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES m
MATERIAIS UND
TUBO DE RPVC m
REGISTRO GAVETA CHATO FºFº pç
VENTOSA SIMPLES DE FºFº pç
TE REDUÇÃO DE RPVC pç
REGISTRO GAVETA CHATO FºFº pç
FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA COM ELETRODUTOS, CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS, DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE COMANDO
und
FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START E DEMAIS ACESSÓRIOS
und
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto.
85
Para cada simulação, os orçamentos (Tabelas 5.36 a 5.52) foram obtidos por meio
de preços sugeridos pelo SIESPO e tomadas de preço feitas no comércio, sem Beneficio de
Despesas Indiretas – BDI.
Nas simulações 4 e 5 foi necessário a apropriação do conceito de depreciação e a
estimativa da vida útil econômica de um ativo, de modo que o custo depreciado de ativo é
o valor que se espera receber no futuro desse ativo. Assim, calculando a depreciação do
tubo de ferro fundido DN 250, K-7, que novo custa R$ 161,93 o metro, após 22 anos
(idade da adutora) o metro custará R$ 12,54.
Tabela 5.36 - Orçamento dos serviços para a simulação 1
DESCRIÇÃO DOS SERVIÇOS UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA
CARGA E DESCARGA DE TUBOS PVC RIG. / RPVC, DN ATE 350 mm
t 52,10 48,01 2.506,01
MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO P/ DN ATÉ DN 300 mm (DISTANCIA ATE 30 km)
txKm 521,000 0,43 224,03
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m
m³ 588,70 17,38 10.231,53
ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - ÁGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m
m³ 2.354,78 6,21 14.623,20
EXEC. DE ATERRO EM VALAS /POÇOS /CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇOES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL
m³ 2.075,15 6,21 12.886,67
EXEC. DE ENVOLTORIA OU BERCO DE
AREIA EM VALAS, INCL. LANCAM.,
ESPALHAM. E COMPACT. C/PLACA
VIBRATORIA, SOQUETE PNEUMATICO
OU SOQUETE MANUAL, C/ FORNEC. DO
MAT.
m³ 294,25 32,99 9.707,38
ASSENT. E MONTAGEM DE TUBOS PEÇAS E CONEXÕES
ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO E
RPVC PB JE- AGUA - DN 250 mm m 6.540,00 6,33 41.398,20
TOTAL DO ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$ 91.577,02
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
86
Tabela 5.37 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 1
DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
TK9 JGS PB FoFo DN 250 47,800 Kg m 6.540,00 192,47 1.258.753,80
FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN24 (ROTOR=24", 1775 rpm) ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO RENDIMENTO DE 350 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE
un 2,00 320.000,0
0 640.000,00
FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO (1900X800X600)mm, EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START 350CV, 380 V E DEMAIS ACESSÓRIOS
un 1,00 38.629,26 38.629,26
TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS R$ 1.937.383,06
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.38 - Resumo do orçamento para a simulação 1
DESCRIÇÃO SUBTOTAL
ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$ 91.577,02
ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
R$ 1.937.383,06
ORÇAMENTO TOTAL R$ 2.028.960,08
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
87
Tabela 5.39 - Orçamento dos serviços para a simulação 2
DESCRIÇÃO DOS SERVIÇOS UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA
CARGA E DESCARGA DE TUBOS PVC RIG. / RPVC, DN ATE 350 mm
m 20.470,00 0,09 1.842,30
MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE PVC RIG./RPVC C/DN ATE 350 mm (DISTANCIA ATE 30 km)
mxkm 373.270,40 0,01 3.732,70
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m
m³ 1.842,60 17,38 32.024,39
ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - ÁGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m
m³ 7.370,40 6,21 45.770,18
EXEC. DE ATERRO EM VALAS /POÇOS /CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇOES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL
m³ 6.495,15 6,21 40.334,88
EXEC. DE ENVOLTORIA OU BERCO DE
AREIA EM VALAS, INCL. LANCAM.,
ESPALHAM. E COMPACT. C/PLACA
VIBRATORIA, SOQUETE PNEUMATICO
OU SOQUETE MANUAL, C/ FORNEC. DO
MAT.
m³ 921,00 32,99 30.383,79
ASSENT. E MONTAGEM DE TUBOS PEÇAS E CONEXÕES
ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM PVC RIG. DEFoFo E RPVC PB JE-
AGUA - DN 250 mm m 20.470,00 1,40 28.658,00
TOTAL DO ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$182.746,25
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
88
Tabela 5.38 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 2
DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA, EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS
T RPVC PB JE CL. 14 DN 250 m 20.470,00 94,10 1.926.276,13
RCFV10 FoFo DN 350 269,000 kg pç 2,00 8.367,08 16.734,16
VSCR FoFo DN 2' 4,100 kg pç 5,00 72,98 364,90
RCJEV16 FoFo DN 100 39,000 kg pç 3,00 406,66 1.219,98
TE RD RPVC PBP JE CL. 12 DN 250 X 100
pç 3,00 383,16 1.149,49
FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN18 (ROTOR=16", 1175 rpm)ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO REDIMENTO DE 175 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUARO DE COMANDO
un 2,00 290.000,00 580.000,00
FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO (1900X800X600)mm, EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START 125CV, 380 V E DEMAIS ACESSÓRIOS
un 1,00 24.429,57 24.429,57
TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS R$ 2.550.174,23
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.41 - Resumo do orçamento para a simulação 2
DESCRIÇÃO SUBTOTAL
ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$182.746,25
ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
R$ 2.550.174,23
ORÇAMENTO TOTAL R$ 2.732.920,48
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
89
Tabela 5.42 - Orçamento dos serviços para a simulação 3
DESCRIÇÃO DOS SERVIÇOS UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA, EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS
CARGA E DESCARGA DE TUBOS PVC RIG. / RPVC, DN ATE 350 mm
m 20.470,00 0,09 1.842,30
MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE PVC RIG./RPVC C/DN ATE 350 mm (DISTANCIA ATE 30 km)
mxkm 373.270,40 0,01 3.732,70
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m
m³ 1.842,60 17,38 32.024,39
ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m
m³ 7.370,40 6,21 45.770,18
EXEC. DE ATERRO EM VALAS/POÇOS/CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇOES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL
m³ 6.495,15 6,21 40.334,88
EXEC. DE ENVOLTORIA OU BERCO DE
AREIA EM VALAS, INCL. LANCAM.,
ESPALHAM. E COMPACT. C/PLACA
VIBRATORIA, SOQUETE PNEUMATICO
OU SOQUETE MANUAL, C/ FORNEC. DO
MAT.
m³ 921,00 32,99 30.383,79
ASSENT. E MONTAGEM DE TUBOS PEÇAS E CONEXÕES
ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM PVC RIG. DEFoFo E RPVC PB JE- AGUA - DN 300 mm
m 20.470,00 6,95 142.266,50
TOTAL DO ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$ 296.354,75
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
90
Tabela 5.43 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 3
DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA, EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS
T RPVC PB JE CL. 10 DN 300 m 20.470,00 103,29 2.114.346,30
RCFV10 FoFo DN 300 227,000 kg pç 2,00 2.560,54 5.121,08
VSCR FoFo DN 2' 4,100 kg pç 5,00 72,98 364,90
TE RD RPVC PBP JE CL. 10 DN 300 X 100
pç 3,00 404,02 1.212,06
RCJEV16 FoFo DN 100 39,000 kg pç 3,00 406,66 1.219,98
FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN18 (ROTOR=16", 1775 rpm) ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO REDIMENTO DE 175 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE COMANDO
un 2,00 290.000,00 580.000,00
FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO (1200X800X400)mm, EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START 125CV, 380 V E DEMAIS ACESSÓRIOS
un 1,00 17.195,21 17.195,21
TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS R$ 2.719.459,53
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.44 - Resumo do orçamento para a simulação 3
DESCRIÇÃO SUBTOTAL
ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$ 296.354,75
ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
R$ 2.719.459,53
ORÇAMENTO TOTAL R$ 3.015.814,28
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
91
Tabela 5.45 - Orçamento dos serviços para a simulação 4
DESCRIÇÃO DOS SERVIÇOS UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA
CARGA E DESCARGA DE TUBOS PVC RIG. / RPVC, DN ATE 350 mm
m 20.470,00 0,09 1.842,30
MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE PVC RIG./RPVC C/DN ATE 350 mm (DISTANCIA ATE 30km)
mxkm 373.270,40 0,01 3.732,70
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT.EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m
m³ 1.842,60 17,38 32.024,39
ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m
m³ 7.370,40 6,21 45.770,18
EXEC. DE ATERRO EM VALAS/POÇOS/CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇOES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL
m³ 6.495,15 6,21 40.334,88
EXEC. DE ENVOLTORIA OU BERCO DE
AREIA EM VALAS, INCL. LANCAM.,
ESPALHAM. E COMPACT. C/PLACA
VIBRATORIA, SOQUETE PNEUMATICO
OU SOQUETE MANUAL, C/ FORNEC. DO
MAT.
m³ 921,00 32,99 30.383,79
ASSENT. E MONTAGEM DE TUBOS PEÇAS E CONEXÕES
ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM PVC RIG. DEFoFo E RPVC PB JE- AGUA - DN 300 mm
m 20.470,00 6,95 142.266,50
REMOÇÃO DA ADUTORA DN 250 FºFº
CARGA E DESCARGA DE TUBO DE FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO, P/DN ATE 300mm.
t 137,15 48,01 6.584,52
MOMENTO DE TRANSP. P/ TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO
txKm 2807,44 0,43 1.207,20
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m
m³ 9.213,00 17,38 160.121,94
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m
m³ 6.495,15 17,38 112.885,71
REMOÇÃO DE TUBULAÇÃO EM FERRO FUNDIDO OU AÇO CARBONO, PONTA E BOLSA, JUNTA ELASTICA, DN 50 A 300 mm
m 20.470,00 5,47 111.970,90
TOTAL DO ORÇAMENTO DE SERVICOS R$ 689.125,02
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
92
Tabela 5.46 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 4
DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA, EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS
T RPVC PB JE CL. 14 DN 300 m 20.470,00 114,77 2.349.268,21
RCFV10 FoFo DN 300 227,000 kg pç 2,00 2.560,54 5.121,08
VSCR FoFo DN 2' 4,100 kg pç 5,00 72,98 364,90
TE RD RPVC PBP JE CL. 12 DN 300 X 100
pç 3,00 450,88 1.352,64
RCJEV16 FoFo DN 100 39,000 kg pç 3,00 406,66 1.219,98
FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN18 (ROTOR=16", 1775 rpm) ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO RENDIMENTO DE 175 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE COMANDO
un 2,00 290.000,00 580.000,00
FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO (1900X800X600) mm, EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START 175CV, 380 V E DEMAIS ACESSÓRIOS
un 1,00 24.429,57 24.429,57
TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS R$ 2.961.756,37
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.47 - Orçamento da adutora DN250 fofo ,com 22 anos de uso para a simulação 4
DESCRIÇÃO DO MATERIAl (usado) UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA
TK7 JGS PB FoFo DN 250 40,200 kg m 20.470,00 12,54 256.622,49
TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS(usado) R$ 256.622,49
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.48 - Resumo do orçamento para a simulação 4
DESCRIÇÃO SUBTOTAL
ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$ 689.125,02
ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
R$ 2.961.756,37
DESCRIÇÃO DO MATERIAl (usado) - RS 256.622,49
ORÇAMENTO TOTAL R$ 3.394.258,90
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
93
Tabela 5.49 - Orçamento dos serviços para simulação 5
DESCRIÇÃO DOS SERVIÇOS UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA
CARGA E DESCARGA DE TUBOS PVC RIG. / RPVC, DN ATE 350 mm
M 20.470,00 0,09 1.842,30
MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE PVC RIG./RPVC C/DN ATE 350 mm (DISTANCIA ATE 30km)
mxkm 373.270,40 0,01 3.732,70
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT.EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m
m³ 2.146,60 17,38 37.307,91
ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m
m³ 8.598,40 6,21 53.396,06
EXEC. DE ATERRO EM VALAS /POÇOS/ CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇÕES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL
m³ 7.322,60 6,21 45.473,35
EXEC. DE ENVOLTORIA OU BERCO DE
AREIA EM VALAS, INCL. LANCAM.,
ESPALHAM. E COMPACT. C/PLACA
VIBRATORIA, SOQUETE PNEUMATICO
OU SOQUETE MANUAL , C/ FORNEC.
DO MAT.
m³ 1.075,00 32,99 35.464,25
ASSENT. E MONTAGEM DE TUBOS PEÇAS E CONEXÕES
ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM RPVC PB JE - AGUA - DN 350mm
M 20.470,00 1,88 38.483,60
REMOÇÃO DA ADUTORA DN 250 FºFº
CARGA E DESCARGA DE TUBO DE FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO, P/DN ATE 300mm.
T 137,15 48,01 6.584,52
MOMENTO DE TRANSP. P/ TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO
txKm 2807,44 0,43 1.207,20
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT.EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m
m³ 9.213,00 17,38 160.121,94
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT.EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m
m³ 6.495,15 17,38 112.885,71
REMOÇÃO DE TUBULAÇÃO EM FERRO FUNDIDO OU AÇO CARBONO, PONTA E BOLSA, JUNTA ELASTICA, DN 50 A 300 mm
M 20.470,00 5,47 111.970,90
TOTAL DO ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$608.470,44
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
94
Tabela 5.50 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 5
DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA, EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS
T RPVC PB JE CL. 12 DN 350 M 20.470,00 142,31 2.913.085,70
RCFV10 FoFo DN 350 269,000 kg PC 2,00 8.367,08 16.734,16
VSCR FoFo DN 2' 4,100 kg PC 5,00 72,98 364,90
RCJEV16 FoFo DN 100 39,000 kg PC 3,00 406,66 1.219,98
TE RD RPVC PBP JE CL. 10 DN 350 X 100
PC 3,00 491,97 1.475,91
FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN18 (ROTOR=20", 1175 rpm) ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO RDIMNTO DE 100 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE COMANDO
Um 2,00 250.000,00 500.000,00
FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO (1200X800X400)mm, EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START 100CV, 380 V E DEMAIS ACESSÓRIOS
Um 1,00 16.617,36 16.617,36
TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS R$ 3.449.498,01
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.51 - Orçamento da adutora DN250 fofo, com 22 anos de uso para a simulação 5
DESCRIÇÃO DO MATERIAl (usado) UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA
TK7 JGS PB FoFo DN 250 40,200 kg M 20.470,00 12,54 256.622,49
TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS(usado) R$ 256.622,49
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.52 - Resumo do orçamento para a simulação 5
DESCRIÇÃO SUBTOTAL
ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$ 608.470,44
ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
R$ 3.449.498,01
DESCRIÇÃO DO MATERIAl (usado) - RS 256.622,49
ORÇAMENTO TOTAL R$ 3.801.345,96
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
95
5.4.2 Custo de Energia
O custo de energia anual (Tabelas 5.54, 5.55, 5.56, 5.57 e 5.58) refere-se ao custo
de operação do sistema, que opera 21 horas diária ficando fora de operação das 17:30 hs às
20:30 hs. A Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia - COELBA, Empresa
fornecedora de energia elétrica, disponibiliza na Cx1 uma tensão superior a 2,3 kV para
operação da estação elevatória, com isso enquadrando a Cx1 no Grupo A4 (2,3 kV a 25
kV). A EMBASA contratou com a COELBA a Tarifação Horosanonal Verde para Cx 1
devido ao pré-dimensionamento do sistema para operar desta maneira possibilitando assim
uma redução de custo com energia elétrica.
O custo unitário da tarifa (Tabela 5.53) esta expresso em R$/kW. Mas deve se
transformar a potência de cavalo vapor (cv) obtida no cálculo da bomba em kilo Walt (kW)
referência no calculo da tarifa multiplicando por 0,736.
Tabela 5.53 - Tarifa de energia elétrica
Fonte: COELBA (2008)
Tabela 5.54- Custo de Energia do sistema para a Simulação 1
Potência (kW) 432,32 kW R$ 16,0253
H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248
H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040
M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281
M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160
Custo Anual da energia (R$/ano) 491.976,25
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
96
Tabela 5.55 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 2
Potência (kW) 134,89 kW R$ 16,0253
H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248
H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040
M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281
M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160
Custo Anual da energia (R$/ano) 153.508,02
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.56 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 3
Potência (kW) 95,57 kW R$ 16,0253
H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248
H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040
M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281
M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160
Custo Anual da energia (R$/ano) 108.756,85
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.57 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 4
Potência (kW) 130,55 kW R$ 16,0253
H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248
H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040
M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281
M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160
Custo Anual da energia (R$/ano) 148.565,67
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.58 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 5
Potência (kW) 102,23 kW R$ 16,0253
H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248
H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040
M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281
M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160
Custo Anual da energia (R$/ano) 116.330,53
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
97
5.4.3 COMPARATIVO ECONÔMICO
No comparativo econômico observou-se o custo de implantação e custo de energia
de cada simulação e obteve-se o custo total para horizonte de 20 anos.
Para isso converteu-se os gasto com energia elétrica, que é variável no decorrer do
tempo, em gasto fixo. O juros anual adotado foi de 13,5% (valor vigente em 10/2008) e
para taxa de aumento a energia elétrica foi adotado o valor da inflação 5,7% (estimativa
feita pelo Banco Central do Brasil em 10/2008), devido a revisão tarifaria que esta
ocorrendo no setor de distribuição de energia programado nos anos 90 durante o processo
de privatização.
Para obtenção do investimento total necessário para cada simulação efetuou-se a
soma do custo de implantação com o custo total com energia elétrica (Tabela 5.59).
Tabela 5.59 - Comparativo Econônico das Alternativas
Simulação 1 Simulação 2 Simulação 3 Simulação 4 Simulação 5
Vazão (l/s) 119,04 119,04 119,04 119,04 119,04
Hman. (m) 314,57 98,15 69,54 94,99 74,38
Potência (cv) 587,40 183,28 129,85 177,38 138,89
Despesa com Implantação
2.732.920,48 2.732.920,48 3.015.814,28 3.394.258,90 3.801.345,96
Despesa com Energia Elétrica
CAEE(R$) 491.976,25 153.508,02 108.756,85 148.565,67 116.330,53
Fa 9,73 9,73 9,73 9,73 9,73
CTEE (R$) 4.788.827,44 1.494.225,40 1.058.623,86 1.446.117,32 1.132.344,94
Custo Total (R$)
7.521.747,92 4.227.145,88 4.074.438,14 4.840.376,22 4.933.690,90
Fonte: autor
5.5 ALTERNATIVA ESCOLHIDA
Dentre as diferentes alternativas analisadas, a Simulação 3 - Adutora de RPVC
DN 300 paralela a adutora atual de ferro fundido – foi a que apresentou o menor custo
econômico (menor valor presente). Porém, algumas considerações adicionais serão feitas
para execução do projeto e que poderão interferir no orçamento, conforme descrito a
seguir:
98
Execução de um bueiro de concreto para travessia da adutora pela Rodovia BA 504
no quilometro 19.400 onde esta localizada a adutora já existente
Locar ventosas, descargas e equipamento ( Tabelas 5.60 e 5.61);
Tabela 5.60 – Comparativo de velocidade e velocidade crítica
Trecho V
(m/s) V. critico
(m/s)
Caixa1-Derba 0,96 0,00
Derba-Feira VI 0,96 0,00
Feira VI -Baix. Alimba 0,96 0,00
Baix. Alimba - M. Preço 0,96 1,84
M. Preço-Texaco 0,96 0,00
Texaco-Jaguar 0,96 2,02
Jaguar-prox. S. José 0,96 0,00
prox. S. josé - A. Canuto 0,96 1,36
A. Canuto – baixada 0,96 2,12
baixada - L. Suja 0,96 0,00
L. Suja – Balança 0,96 0,00
Balança - B. da Gia 0,96 0,00
Bx. da Gia-Nova Deli 0,96 0,83
Nova Deli-Posto Fiscal 0,96 2,22
Posto Fiscal-Ovo da Ema 0,96 0,00
Ovo da Ema-Baixa Fria 0,96 2,07
Bx. Fria - São Cristovão 0,96 0,00
São Cristovão-Trevo 0,96 2,28
Trevo - Caixa2 0,96 0,00
Fonte: autor
Tabela 5.61 - Locação de Equipamentos auxiliares
Ponto Cota do
Ponto (m) Distancia da origem (m)
Equipamento auxiliar
Caixa 1 240 0
Derba 236,67 1.220
Feira VI 240,00 2.130
Alimba 241,67 3.190 Ventosa
M. Preço 234,44 4.150 Válvula de descarga
Texaco 243,33 5.000 Ventosa
Jaguar 234,44 5.850 Válvula de descarga
prox. S. José 248,90 6.540 Ventosa
A. do Canuto 242,44 8.430 Ventosa/ Travessia na BR - 116
Baixada 231,67 9.230 Válvula de descarga
L. Suja 233,33 10.080
Balança 245,00 10.400
Bx. da Gia 253,33 12.260
Nova Deli 252,22 13.110 Ventosa
Posto Fiscal 237,80 13.910 Válvula de descarga
Ovo da Ema 257,58 15.720 Ventosa
Bx. Fria 247,78 16.570 Válvula de descarga
São Cristóvão
250,00 17.310 Ventosa/ Travessia na BR - 116
Trevo 212,22 18.910 Válvula de descarga/ Travessia BA-504
Caixa2 255,46 20.470
Fonte: autor
99
Utilização de um conjunto moto bomba condizente a um alcance de projeto de 10
anos (metade do alcance total do projeto) e posterior troca até o alcance final,
evitando a ociosidade do equipamento e alto custo de energia para uma demanda
desnecessária gerando desperdício de recurso tendo em vista que se pode contratar
uma demanda menor para o período (Tabela 5.60). Para esse período a bomba tem
que atender as recomendações de altura monométrica igual 63,44 m.c.a.,
rendimento de 0,85, vazão de 111,17 l/s e potência igual 110,63 cv.
Tabela 5.62 - Custo anual de energia da adutora para alcance de 10 anos
Potência (kW) 81,42 kW R$ 16,0253
H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248
H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040
M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281
M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160
Custo Anual da energia (R$/ano) 92.655,56
Fonte: autor
A tubulação utilizada conforme projetada será de DN 300 mm de RPVC para uma
classe de pressão de 1 MPa, devido multiplicação do coeficiente de segurança de
1,4 a pressão manométrica no fim de plano, precaução recomenda pelos fabricantes
a fim de evitar problemas com o golpe de aríete. As ventosas serão do tipo simples
DN 50 mm de fofo. As descargas terão DN 100 mm compostas por Tês de DN 300
x 100 mm (RPVC classe 1 MPa) com registros gaveta DN 100 mm de ferro
fundido. A adutora contará com dois registros gaveta de ferro fundido DN 300 mm,
no inicio e no fim do percurso para auxiliar a operação e a manutenção da mesma.
Cada acessório contará com caixas de alvenaria e concreto para proteção dos
mesmos.
As considerações feitas alteram o valor do orçamento de implantação da
adutora de RPVC DN 300 mm que custará aproximados R$ 3.000.000,00 (três
milhões reais) (Tabelas 5.63, 5.64 e 5.65).
100
Tabela 5.63 - Orçamento dos serviços da adutora de RPVC DN 300 mm
DESCRIÇÃO DOS SERVIÇOS UNID. QUANT. P.
UNITÁRIO PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA
CARGA E DESCARGA DE TUBOS PVC RIG. / RPVC, DN ATE 350 mm M 20.470,00 0,09 1.842,30
MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE PVC RIG./RPVC C/DN ATE 350 mm (DISTANCIA ATE 30km) mxkm
373.270,40 0,01 3.732,70
ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m m3 2.146,60 17,38 37.307,91
ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m m3 8.598,40 6,21 53.396,06
EXEC. DE ATERRO EM VALAS/POÇOS/CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇOES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL m3 7.322,60 6,21 45.473,35
EXEC. DE ENVOLTORIA OU BERCO DE AREIA EM VALAS, INCL. LANCAM., ESPALHAM. E COMPACT. C/PLACA VIBRATORIA, SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL , C/ FORNEC. DO MAT. m3 1.075,00 32,99 35.464,25
ASSENT. E MONTAGEM DE TUBOS PEÇAS E CONEXÕES
ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM PVC RIG. DEFoFo E RPVC PB JE- AGUA - DN 300 mm m 20.470,00 1,58 32.342,60
CAIXA P/DESCARGA E/OU VENTOSA EM ALVEN.TIJOLO MACIÇO ,SEÇÃO INTERNA 1,30 x 1,10m, h<=1,30m, P/ LINHA PRINCIPAL. C/ 50mm<=DN<=300mm, S/FORNEC.MAT. HIDRAULICO (CRV TIPO I) DP1002-01/02 und 14,00 845,51 11.837,14
EXEC. DE BOCA DE BUEIRO EM ALVENARIA DE PEDRA ARGAMASSA, REVESTIDA COM ARGAMASSA P/BUEIRO C/DN=400 mm (DP1105-01) und 1,00 372,33 372,33
TOTAL DO ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$221.768,64
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
101
Tabela 5.64 - Orçamento de materiais e equipamento da adutora de RPVC DN 300 mm
DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UNID. QUANT.
P. UNITÁRIO
PREÇO TOTAL
REDE ADUTORA
T RPVC PB JE CL. 10 DN 300 m 20.470,00 103,29 2.114.346,30
RCFV10 FoFo DN 300 227,000 kg pç 2,00 2.560,54 5.121,08
VSCR FoFo DN 2' 4,100 kg pç 7,00 72,98 510,86
TE RD RPVC PBP JE CL. 10 DN 300 X 100 pç
5,00 404,02 2.020,10
RCFC10 FoFo DN 100 37,000 kg pç 3,00 376,32 1.128,96
FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN18 (MOTOR=16", 1775 rpm) ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO RDIMNTO DE 175 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE COMANDO un 2,00 290.000,00 580.000,00
FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO (1200X800X400)mm, EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START 125CV, 380 V E DEMAIS ACESSÓRIOS un 1,00 17.195,21 17.195,21
T JGS FoFo DN 250 X 250 61,000 kg pç 1,00 456,29 456,29
C90 JGS FoFo DN 250 52,000 kg pç 1,00 348,10 348,10
R PB JGS FoFo DN 300 X 250 29,500 kg pç 1,00 335,55 335,55
TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS R$2.721.462,45
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Tabela 5.65 - Resumo do orçamento da adutora de RPVC DN 300 mm
DESCRIÇÃO SUBTOTAL
ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$ 221.768,64
ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS R$ 2.721.462,45
ORÇAMENTO TOTAL R$ 2.943.231,09
Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto
Na Figura 5.8 está traçado o esquema da adutora apresentando a locação dos
acessórios. E demonstra nitidamente a diferença da altura monométrica projetada para a
atual, de tal forma que a manutenção desse sistema além de não atender a demanda
requerida gera um desperdício de recurso com o custo de energia, o qual poderá ser
revertido na implantação desse projeto.
103
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Foi demonstrado que o Sistema adutor Cx1 - Cx2 implantado há 23 anos não tem
capacidade de suprir a demanda requerida atual para o abastecimento dos Municípios de
Tanquinho, Santa Barbara, Santanópolis e Feira de Santana nos Distritos de Maria Quitéria
e Tiquaraçú. É urgente a necessidade de modificações desse Sistema, evitando assim
penalizar ainda mais a população que é privada do acesso a água potável contínua.
Será necessário inicialmente para implantação desse projeto, investimento da
ordem de R$ 3.000.000,00 (três milhões reais). No entanto, esse projeto por si só não
soluciona o problema de desabastecimento de todas as localidades do sistema. Serão
também necessários estudos (recomendado para outros trabalhos acadêmico) focalizados
em cada uma das localidades para ajustar as configurações, alterar e estender as redes de
distribuição.
É importante promover o uso racional da água de abastecimento público em
benefício da saúde pública, do saneamento ambiental e da eficiência dos serviços,
utilizando um conjunto de ações e instrumentos tecnológicos, econômicos, programas
educacionais e participação popular uma efetiva economia dos volumes de água
demandados propiciando a melhororia e ampliação do sistema. Possibilitando assim, o
acesso a água potável a toda população da região.
104
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