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Redes de Distribuição de Água
Aula 18
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Rede de distribuição:
Entende-se por rede de
distribuição o conjunto de peças
especiais destinadas a conduzir
a água até os pontos de tomada
das instalações prediais, ou os
pontos de consumo público,
sempre de forma contínua e
segura.
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Rede de distribuição
Rede única – distribui água potável
Rede dupla – distribui água potável
e água imprópria para beber
Podem ser:
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As redes são consideradas pelo sentido de
escoamento da água nas tubulações
secundárias
Ramificada
Malhada
Rede de distribuição
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É um sistema típico de cidades que apresentam
desenvolvimento linear pronunciado.
Rede Ramificada – Formato de Espinha de Peixe
Reservatório
Reservatório
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Rede Malhada em Anel
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Tubulação tronco
Tubulação secundária
Adutora
Reservatório de montante
Reservatório
Rede de distribuição
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Tubulação principal (tronco)
Tubulação secundária
Adutora
Reservatório de jusante
Reservatório
Rede de distribuição
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Ruas sem pavimentação;
Ruas com pavimentação menos onerosa;
Ruas de menor intensidade de trânsito;
O traçado dos condutos deve considerar:
Rede de distribuição
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Proximidade de grandes consumidores;
Proximidade das áreas e de edifícios que
devem ser protegidos contra incêndio.
O traçado dos condutos deve considerar:
Rede de distribuição
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População da área de projeto
Métodos para o estudo demográfico
métodos dos componentes demográficos
métodos matemáticos
métodos de extrapolação gráfica
0P P N O I E
a g
d
dP dPk , k P
dt dtdP
k K Pdt
População de referência
Ano
BC
A Comunidade em estudo
DP
opul
ação
População projetada de A
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Consumo per capita efetivo nas capitais brasileiras
Con
sum
o pe
r ca
pita
efe
tivo
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gua
(l/h
ab.d
ia)
Rio
Bra
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Ma
cap
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Cu
ritib
a
Po
rto
Ale
gre
Flo
rian
óp
olis
Média RMSP
500
300
100
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Coeficientes K1 e K2
Meses do ano
Con
sum
o (l
/hab
.dia
)
Consumo máximo
máx1
méd
QK
Q
Vaz
ão (l/s
)
Horas do dia
Vazão máxima
Variação do consumo do ano
Variação do consumo diário
máx2
méd
QK
Q
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Cálculo das Vazões
onde:
Q - Vazão máxima (l/s);P – População a ser abastecida;qm – Consumo per-capita (l /hab.dia);K1 - Coeficiente de máxima vazão diária;K2 – Coeficiente de máxima vazão horária;
L
Cálculo da vazão máxima de consumo:
Cálculo da vazão por metro linear de rede:
q- vazão por metro linear de rede (l/s x m);L – comprimento total da rede (m);Q - Vazão máxima, l/s.
onde:
86400
KKqPQ 21m
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Planta baixa com curvas de nível de metro em
metro
Locação dos lotes e áreas de expansão
Loteamentos aprovados ou previstos
Topografia para Traçado da Rede
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Indicação dos consumidores especiais e singulares;
Localização de estradas e dos outros obstáculos naturais que necessitarão de obras especiais de travessia ou locação;
Escala indicada 1: 2000 cidades médias e grandes (1: 5000).
Topografia para Traçado da Rede
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A pressão estática máxima permitida em
tubulações distribuidoras será de 50m.c.a. e
a pressão dinâmica mínima será de
15m.c.a, (NB-594/77).
Zonas de Pressão
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75 mm população de projeto 5000 habitantes.
100mm população de projeto 5000 habitantes.
150mm abastecendo zonas comerciais ou zonas residenciais com densidade igual ou superior a 150 hab/km2.
Diâmetro das Tubulações Principais
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O diâmetro interno mínimo 50 mm.
População<5000 hab. e quota per capita <100L.hab/dia admitido o uso de tubulação 50 mm (NB - 594/77)
Diâmetro das Tubulações Secundárias
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Funcionamento Global
Vazão (1 l/s)
Perda de carga (1 m.c.a)
Limites máximos para os resíduos nos métodos interativos:
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Analise Hidráulica
Problema de verificação, que consiste em
determinar as vazões nos trechos e as cotas
piezométricas nos nós, para uma rede com
diâmetros e comprimentos conhecidos. Este
problema é determinado e tem uma solução.
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Analise Hidráulica
Problema de determinação dos diâmetros,
vazões nos trechos e cotas piezométricas nos
nós, com condicionamento nas velocidades e
pressões. Este problema admite várias soluções,
podendo, porém, procurar-se a solução de
mínimo custo.
2,0m/sV e )m(D5,160,0)s/m(V máxmáx
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Analise Hidráulica
D(mm) Vmáx Qmáx
50 0,68 1,34
60 0,69 1,95
75 0,71 3,14
100 0,75 5,89
125 0,79 9,69
150 0,83 14,67
200 0,90 28,27
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Redes RamificadasColuna 1 – N0 trecho – os trechos da rede ou os nós devem ser numerados, com um critério racional, partindo do trecho mais afastado do reservatório, que recebe o número 1;
Coluna 2 – Extensão L do trecho, em metros, medidos na planta topográfica ou aerofotogramétrica;
Coluna 3 - Vazão de jusante Qj, se na extremidade de um ramal (ponta seca) Qj=0. Na extremidade de jusante de um trecho T qualquer, Qj=Qm dos trechos abastecidos por T;
Coluna 4 – Vazão em marcha igual a q.L, na qual q é a vazão unitária de distribuição em marcha (l/(s.m)). O valor de q é constante para todos os trechos da rede e igual à relação entre a vazão de distribuição e o comprimento total da rede, Li.
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Redes Ramificadas
Coluna 5 – Vazão de montante do trecho Qm=Qj+qL;
Coluna 6 – Vazão fictícia, 0Q se 3
QQ ou 0Q se
2
QQQ j
mfj
jmf
Coluna 7 – Diâmetro D, determinado pela vazão de montante do trecho;
Coluna 8 – Perda de carga unitária J(m/100m), determinada para o diâmetro D e a vazão fictícia Qf, calculada pela equação de resistência adotada;
Coluna 9 – Perda de carga total no trecho, DH(m)=J.L;
Coluna 10 e 11 - Cotas topográficas do terreno, obtidas na planta e relativas aos nós de montante e jusante do trecho;
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Redes RamificadasColuna 12 e 13 - Cotas piezométricas de montante e jusante, determinadas a partir da cota piezométrica fixada para um ponto qualquer da rede, ou estabelece para o nível d’água no reservatório um valor genérico X. A partir do nível d’água X e com os valores das perdas de carga nos trechos, todas as cotas piezométricas dos nós podem ser calculadas em função de x;
Coluna 14 e 15 – Cargas de pressão disponível em cada nó, cota piezométrica menos cota do terreno, em função de X. Para o ponto mais desfavorável, iguala-se ao valor de 15m.c.a, que é a mínima carga de pressão dinâmica admitida no projeto.
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Exemplo 6.1Dimensionar a rede de distribuição de água de uma pequena comunidade, cuja planta e topografia do terreno são mostrada a abaixo. Determinar a cota do nível d’água no reservatório para que a mínima carga de pressão dinâmica na rede seja 15m.c.a. Determine a máxima carga de pressão estática e a máxima carga de pressão dinâmica na rede? P=2900hab, qm=150l/hab/dia, k1=1,25, k2=1,5, f=0,026 e o trecho
entre o reservatório e o ponto A, onde inicia a rede na terá distribuição em marcha.
R
Adutora 1
400m
23
5
4
200m 200m 150m 200m1
50m
100m
4-1
150m
115 100 113 105 10095 85
120
m
3-2
3-12-1
A
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Exemplo 6.1
s/44,986400
15029005,125,1Q
m1270Lrede Apartir de A
)m.s/(0074,01270
44,9
L
rede
Planilha Excel