2 - Sistemas de Abastecimento de Água - Continuaçao Aula 2- 2

Conteúdo

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

0. Introdução 1. Sistemas de abastecimento de água 1.1 Conceitos gerais. Principais componentes 1.2 Estações elevatórias 1.3 Choque hidráulico 2. Sistemas de drenagem de águas residuais 2.1 Conceitos gerais. Principais componentes 2.2 Estações elevatórias 2.3 Órgãos especiais 3. Sistemas de drenagem de águas pluviais 3.1 Conceitos gerais. Principais componentes 3.2 Órgãos especiais 3.2. Soluções técnicas não correntes 4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais.

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Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira 2

Ciclo Urbano da Água

1. Sistemas de abastecimento de água

O Ciclo Urbano da Água envolve:

1. A captação, o tratamento, o transporte, o armazenamento e a distribuição de água; 2. A recolha, o tratamento e a devolução ao recetor final

1.

2.

3


Reserva de água natural

Tratamento Origem Armazenamento Distribuição

Adução Adução Utilização



CAPTAÇÃO DE ÁGUA

Rios Subleito dos

rios

Águas superficiais

Águas subterrâneas

Fissuras

terrenos Lagos Albufeiras Poços e

furos

Fontes

naturais

Lençóis

subterrâneos

Em certos países podem também utilizar-se ÁGUAS PLUVIAIS.



Águas superficiais

Captação superficial na Albufeira da Barragem de S. Domingos

Captação superficial na Albufeira de Castelo de Bode

Secção vertical esquemática.(Feup)




ÁGUAS PLUVIAIS

AQUAPLUVIA


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TRATAMENTO DE ÁGUA O tratamento de água é função:

1. Das características da água bruta; 2. Do tipo de utilização a que se destina.

Processo de tratamento utilizados:

• Processos físicos; • Processos químicos; • Processos biológicos.

Objetivo: Tornar a água bruta potável, de acordo com legislação vigente:

• OMS (Organização Mundial de Saúde; • Diretivas comunitárias; • Decreto-Lei 236/98 e • Decreto-Lei 243/01

Tipos de tratamento • pH – Correção de agressividade • Coagulação • Desinfeção • Clarificação • Filtração


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TRATAMENTO DE ÁGUA

ETA DE CASTELO DE PAIVA (Águas Douro e Paiva)

Processo de tratamento: 1. Adição de dióxido de cloro 2. adicionado dióxido de carbono 3. Adição de coagulante 4. Filtração e remineralização 5. Desinfeção com cloro


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TRATAMENTO DE ÁGUA

ETA DE CASTELO DE PAIVA

Processo de tratamento: 1. Filtração pressurizada ( pré-

tratamento) 2. Pré-oxidação 3. Coagulação/Floculação 4. Doseamento de Carvão Ativado em

Pó 5. Flotação e Filtração 6. Desinfeção final

ETA DE LEVER (Águas Douro e Paiva)

Esquema de tratamento



ADUÇÃO Ação de conduzir. Nos sistemas de abastecimento de água é o termo utilizado para a designação do conjunto de obras destinadas a transportar a água desde a captação até aos reservatórios de distribuição.



ADUÇÃO

Transporte de água nas adutoras

Escoamento em superfície livre: • Canais • Aquedutos

Sob pressão: • Condutas e tubos



Escoamentos em superfície livre:

É pouco habitual: • Só deverá ser admitida para o transporte de água bruta, a montante das estações tratamento. • Pode ser economicamente vantajoso em aglomerados de grandes dimensões .

Desvantagens: Plano construtivo:

• Implica, por norma, um alongamento do traçado; • Obriga à execução de trabalhos subterrâneos para a travessia de pontos altos ( túneis ou

galerias) • Pode obrigar à execução de obras de arte para a travessia de pontos baixos (sifões invertidos) • Implica trabalhos de conservação e manutenção bastante frequentes;

Plano sanitário: • Apresenta menor proteção sanitária: contaminação e crescimento de vegetação;

Plano hidráulico: • Maior rigidez no traçado em planta e perfil, (necessidade de adaptação à topografia do

terreno • Evaporação e/ou congelamento de água;



Escoamentos em superfície livre:

http://www.aguasdesantoandre.pt

CANAIS: AQUEDUTOS:

http://www.viladoconde.no.sapo.pt



Escoamentos sob pressão:

• É feito por condutas adutoras; • Por norma mais favorável e mais económico.

Condutas adutoras

Adutoras Gravíticas Adutoras Elevatórias Adutoras Mistas

Adução por gravidade Depende das condições topográficas

Adução com recurso bombagem



Condições traçado em planta e em perfil longitudinal: • Deve ser o que conduz a maior economia de custos em termos da solução global da solução, ( custos de execução

e exploração).

• Vantagens de implementação das condutas ao longo de caminhos públicos: ( reduz valor em indemnizações, evita o atravessamento de terrenos particulares, facilita a execução e manutenção da obra, redução da transposição de obstáculos, uma vez que pode ser construída pela obra de arte construída para a estrada.

• Recobrimento mínimo no assentamento de tubagens.

• Inclinações Mínimas nos troços ascendentes (3 0/00) e descendentes (5 0/00 ).

• Profundidade mínima de assentamento das tubagens (1 m).

• Optar por um perfil longitudinal o mais retilíneo possível.

• Em inclinações superiores a 20% prever na amarração das tubagens a maciços de ancoragem/ amarração.. A linha piezométrica deve manter-se acima da conduta ao longo do seu traçado, de forma a evitar depressões: (pressão mínima recomendável: 5 a 10 mca, situações excecionais: 3 mca) .



Condições traçado em planta e em perfil longitudinal:

• Inclinações Mínimas nos troços ascendentes (3 0/00) e descendentes (5 0/00 ).



Condições traçado em planta e em perfil longitudinal:

• Em inclinações superiores a 20% prever na amarração das tubagens a maciços de ancoragem/ amarração.

Amarração tubo a tubo Amarração de conduta com juntas travadas

HUAM - Ano Lectivo 2013/2014 – José Tentúgal Valente / Manuel Pacheco Figueiredo



Tipo de tubos e juntas em obras de abastecimento de água: A escolha do material a utilizar em cada situação resulta da análise dos seguintes fatores::

• Durabilidade ou período de vida; • Resistência às pressões interna e externa; • Resistência à corrosão interior e exterior; • Rugosidade do tubo; • Gama normalizada de diâmetros existentes no mercado; • Preferência a produtos de fabrico no mercado português ou regularmente disponível; • Experiência adquirida na aplicação; • Maior ou menor facilidade de transporte, manuseamento e montagem.

Considerações : Nos sistemas de abastecimento de água o esforço predominante é a pressão interna. Ao originar tensões normais que atuam sobre as paredes do tubo, provocam tração do material, limitando a espessura mínima da parede do tubo. Para que um corpo se encontre em equilíbrio é necessário que a resultante das forças internas iguale a das forças externas.



Caudal de Dimensionamento:

1. Qual o horizonte de projeto a considerar?

2. Qual o volume diário a transportar?

3. Qual o período diário de adução?

DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DE ADUTORAS



Horizonte de projeto:


Entre os 30 e 50 anos.

Volume diário a transportar:

NP 837: deve fazer face ao consumo crítico no fim do período de projeto; Atendendo à existência de reservatórios de distribuição, pode variar entre: • CONSUMO DIÁRIO MÉDIO ANUAL, CDMA, e • Consumo do dia de maior consumo, CDMC. Na ausência de reservatório de distribuição : • Caudal de ponta instantâneo da rede de distribuição (Qponta)!



Período diário de adução:


Transporte por Bombagem: • A não ser em casos especiais, 16 h diárias como período máximo diário de adução (NP 837). • A fiabilidade dos sistemas mecânicos permite 20h/dia, com segurança razoável. - Transporte gravítico: • Período máximo diário de adução de 24h/dia.

Velocidade do Escoamento:

• Troços em pressão por bombagem: 0,6 m/s ≤ V ≤ 1,5 m/s • Troços em pressão por gravidade: 0,3 m/s ≤ V ≤ 1,5 m/s ou 0.127xD0.4



PRESSÕES: • Mínima: profundidade da vala de assentamento + 5 m • Máxima: a suportada pela conduta e respetivos acessórios depende do material e classe de pressão da

conduta


CRITÉRIO ECONÓMICO:

Menor diâmetro que satisfaz os critérios de dimensionamento hidráulico:

• caudal efetivamente transportado ≥caudal de cálculo

• Velocidade mínima • Velocidade máxima

• Pressão mínima • Pressão máxima



TUBAGEM:

TUBAGEM EM PVC (policloreto de vinil) rígida de parede compacta fabricada por extrusão. Classes de Pressão mais comuns: - PN6 kgf/cm2 (0,6 MPa) - PN10 kgf/cm2 (1,0 MPa) - PN16 kgf/cm2 (1,6 MPa) Diâmetros exteriores (mm): 63; 75; 90;110; 125; 140; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630 Comprimentos (m): 6



TUBAGEM:

TUBAGEM EM PEAD A tubagem em PEAD de parede compacta é fabricada por extrusão. Classes de Pressão mais comuns: - PN4 kgf/cm2 (0,4 MPa) a PN25 kgf/cm2 (2,5 MPa)) Diâmetros exteriores (mm): 63; 75; 90;110; 125; 140; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630 Comprimentos (m): 6, 12 ou rolos de 150 m



TUBAGEM:

TUBAGEM EM FERRO FUNDIDO DÚCTIL: As tubagens de Ferro Fundido dúctil (FF) caracterizam-se por serem tubagens de grande longevidade. Classes de Pressão mais comuns: - 3,2 MPa a 4,0 Mpa

Diâmetros interiores (mm): 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 600; 700; 800; 900; 1000; Comprimentos (m): 6, 12



TUBAGEM: TUBAGEM EM AÇO: As tubagens de Aço podem ser dimensionadas com várias espessuras e são normalmente utilizadas para trechos com elevadas pressões e em trechos em que a tubagem não esteja enterrada. Podem ter vários revestimentos interiores. Classes de Pressão mais comuns: - 0.5 MPa a 5.2 Mpa

Diâmetros interiores (mm): 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 600; 700; 800; 900; 1000… 2000 Comprimentos (m): 7, 12



TUBAGEM: TUBAGEM EM FIBROCIMENTO: É um material em desuso mas do qual existem extensões significativas nas redes mais antigas. Classes de Pressão: CL6, CL12; CL18; CL24; CL30 Podem ter vários revestimentos interiores. Classes de Pressão mais comuns: - 0.6 MPa a 3.0 Mpa

Diâmetros interiores (mm): 500; 600; 700; 800; 900; 1000 Comprimentos (m): 5

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