PROJECTO DE SANEAMENTOAula 10 - Sumário
AULA 10SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
• Evolução histórica de sistemas de saneamento.
• Situação actual em Portugal.
• Constituição de sistemas (components).
Saneamento [A10.1]
. Exemplos de sistemas de saneamento (examples).
• Tipos de sistemas (types).
• Traçado em planta (layout).
• Concepção de sistemas (planning).
REFERÊNCIA A ASPECTOS HISTÓRICOS
3000 AC – Mohengo-Doro (civilização Hindu, actualmente Paquistão)
1000 a 3000 AC – Cnosso, Creta
500 AC – Cloaca Máxima Romana (cloacarium e curatores clocarium)
1650 DC – 1º Colector enterrado (Londres)
1800 DC – Colectores/túneis de Paris
1870 DC – Primeiros sistemas separativos (Lenox e Memphis, USA) (separate systems)
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Evolução Histórica dos Sistemas
Ruínas de uma latrina pública do século I, em Ephessos, Turquia
Visita em barco aos esgotos de Paris, em 1896
Projecto de Saneamento [A10.2]
REFERÊNCIA A ASPECTOS HISTÓRICOS EM PORTUGAL
D. João II (1400 DC) – Limpeza dos canos
1755 – Canalização metódica, colectores unitários em malha
Lisboa: colectores de cascões, ou “rateiros”
1950 – Setúbal: “canecos” à porta para recolha de “excreta”
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Evolução Histórica dos Sistemas
Projecto de Saneamento [A10.3]
Saimel (Pombalino) Cascões
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Evolução Histórica dos Sistemas
Projecto de Saneamento [A10.4]
Finais do séc. XIX, princípios do séc. XX: VERDADEIRA REVOLUÇÃO TECNOLÓGICA
1. Utilização do ferro fundido, como em condutas sob pressão (cast iron pipes)2. Ramais (barro e grés) (clay with vitrified clay pipes)3. Colectores de betão, de secção circular
Corrente higienista: Preocupação com o tratamento dos efluentes e saúde pública. Analogia dos sistemas das cidades (água e esgoto) com os do corpo humano (artérias e veias).
Circular (grês cerâmico) Ferro fundido
Séc. XX – Construção de Sistemas Separativos
1930 – Porto40as – parte do Barreiro50as – Beja, Caparica, Setúbal, …
C. Caparica – rede de fibrocimento com juntas estanque60as – Viseu, Tomar, …60as, 70as – Lisboa, Elvas, …80as – Alcanena (fábricas de curtumes, despoluição do Alviela)90as – C. Estoril
Grandes sistemas na região de Lisboa: Alcântara, Chelas e Beirolas, Frielas, S. João da Talha, Quinta da BombaVale do Ave, …
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Evolução Histórica dos Sistemas
Projecto de Saneamento [A10.5]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Evolução Histórica dos Sistemas
Projecto de Saneamento [A10.6]
EVOLUÇÃO DO TIPO DE SISTEMAS
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Evolução Histórica dos Sistemas
Projecto de Saneamento [A10.7]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Situação actual em Portugal
BALANÇO DA IMPLEMENTAÇÃO DO PEAASAR 2000-2006: VERTENTE EM ALTAÂMBITO TERRITORIAL DOS SISTEMAS
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
SANEAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
SANEAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS
Projecto de Saneamento [A10.8]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Situação actual em Portugal
BALANÇO DA IMPLEMENTAÇÃO DO PEAASAR 2000-2006: TAXAS DE ATENDIMENTO
Projecto de Saneamento [A10.9]
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006
Nível de atendimento em tratamento de AR
0
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20
30
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50
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90
100
1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Situação actual em Portugal
Nível de atendimento em drenagem de AR
A aprovação do PEAASAR 2007-2013 no final de 2006 veio definir novos objectivos e a estratégia com vista à sua prossecução:
Servir 95% da população com sistemas públicos de abastecimento de água;
Servir 90% da população com sistemas públicos de drenagem de águas residuais.
Projecto de Saneamento [A10.10]
PRO
POST
ATarifárioEquilibrado
Protector do AmbienteComo dissuasor de
consumos excessivos
Auto/SustentávelComo garante da qualidade e continuidade do serviço
Socialmente AceitávelComo bem essencial a vida e ao bem estar
SUSTENTABILIDADE ECONOMICAE FINANCEIRA
SUSTENTABILIDADE ECONOMICAE FINANCEIRA
SUSTENTABILIDADEAMBIENTAL
SUSTENTABILIDADEAMBIENTAL
SUSTENTABILIDADE SOCIALSUSTENTABILIDADE SOCIAL
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Situação actual em Portugal
DESAFIOS ACTUAIS (actual challenges)
Projecto de Saneamento [A10.11]
1- Redes interiores dos edifícios (pipes in the buildings)a1) Águas pluviais
a2) Águas residuais domésticas, industriais e comerciais
2- Ramais de ligação à rede geral de drenagem (house connections)
3- Rede geral de drenagem: colectores, câmaras de visita, sarjetas de passeio e/ou sumidouros (em redes unitárias ou separativas de águas pluviais) (sewers, manholes, gutter, inlets).
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Constituição dos Sistemas
Projecto de Saneamento [A10.12]
CONSTITUIÇÃO DOS SISTEMAS (Dec. Reg. nº 23/95 – Artigo 115º)
4- Estações elevatórias e condutas de impulsão. Câmaras de parafusos de Arquimedes (pumping installations).
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Constituição dos Sistemas
Projecto de Saneamento [A10.13]
5- Emissários e interceptores (trunk and interceptor sewers).
6- Estações de tratamento (wastewater treatment plants).
7- Exutores de lançamento e destino final (emissários submarinos).
(long sea outfalls)
8- Descarregadores de tempestade (weir).
9- Sifões invertidos (inverted syphon).
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Constituição dos Sistemas
Projecto de Saneamento [A10.14]
10- Obras especiais (special works).
11- Túneis
(tunnels).
12- Lagoas de amortecimento e retenção (retention ponds).
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Constituição dos Sistemas
Projecto de Saneamento [A10.15]
•• SISTEMA DE SANEAMENTO DA COSTA DO ESTORILSISTEMA DE SANEAMENTO DA COSTA DO ESTORIL
•• Pop. 920 000 hab
• Interceptor principal: ø 1,5 m a ø 2,5 m, em 25 km
• Várias estação elevatórias e emissários afluentes ao interceptor geral
• ETAR – Fase líquida enterrada, perto da Guia (Cascais), em beneficiação; fase sólida no Outeiro da Lota, a 4 km. (WWTP)
•• Exutor Submarino para lançamento no mar (2700 m, 40 m de profundidade) (long sea outfall)
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Exemplos dos Sistemas de Saneamento
Projecto de Saneamento [A10.16]
Área de atendimento do Sistema de Saneamento da Costa do Estoril (Concelhos de Oeiras, Cascais e parte de Sintra e Amadora).
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Exemplos dos Sistemas de Saneamento
Projecto de Saneamento [A10.17]
Representação esquemática do Sistema de Saneamento da Costa do Estoril, com o interceptor, emissários afluentes (Jamor, Barcarena, etc.) e estações elevatórias das zonas baixas (▲).
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Exemplos dos Sistemas de Saneamento
Projecto de Saneamento [A10.18]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Tipos de sistemas de drenagem
Projecto de Saneamento [A10.19]
Unitários (combined)Constituídos por uma única rede de colectores onde são admitidas conjuntamente as águas residuais domésticas, comerciais e industriais, e águas pluviais; recolhem e drenam a totalidade das águas a afastar dos aglomerados populacionais.
Separativos (separate)Constituídos por duas redes de colectores distintas, uma destinada à drenagem das águas residuais domésticas, comerciais e industriais, e uma outra à drenagem das águas pluviais ou similares.
Mistos (mixed)Constituídos pela conjugação dos dois tipos anteriores, em que parte da rede de colectores funciona como sistema unitário e a restante como sistema separativo.
Separativos parciais ou pseudo-separativos (partially separate)Em que se admite, em condições excepcionais, a ligação de águas pluviais de pátios interiores ao colector de águas residuais domésticas.
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Tipos de sistemas de drenagem
Projecto de Saneamento [A10.20]
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 116º
VantagensÉ globalmente menos oneroso.É de mais fácil construção.Permite o tratamento de parte dos caudais pluviais.
DesvantagensOs caudais em excesso, quando chove e é ultrapassada a capacidade da ETAR, são uma mistura de águas residuais comunitárias e pluviais, pelo que a sua rejeição no meio aquático pode acarretar problemas de poluição e contaminação.
É difícil manter condições hidráulicas de escoamento em tempo seco (sedimentação de sólidos em suspensão, riscos de formação de gás sulfídrico, odores desagradáveis e corrosão do material dos colectores).
Quando ocorrem as primeiras chuvadas, após uma prolongada estiagem, afluem à ETAR elevadas cargas poluentes.
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Tipo de Sistema: Vantagens e inconvenientes
Sistema Unitário Versus Separativo
Projecto de Saneamento [A10.21]
Desvantagens (cont.)As sarjetas, os sumidouros e outros órgãos de entrada na rede têm, em geral, de ser sifonados, por causa dos odores ofensivos.
O emissário, em sistemas unitários, mesmo de bacias de pequena dimensão, pode atingir um diâmetro significativo; nos sistemas separativos de águas pluviais o grande desenvolvimento do emissário pode ser evitado, desde que o caudal pluvial possa ser rejeitado numa linha de água próxima.
Nos sistemas unitários, os colectores têm de ser construídos com materiais resistentes à corrosão; nos sistemas separativos de águas pluviais tal não é necessário, dado que só transportam água de escoamento superficial, praticamente sem efeitos corrosivos.
Quando existir ETAR a jusante do sistema, aa sua capacidade terá de ser superior no caso de um sistema unitário, o que corresponde um investimento inicial e custos de exploração superiores, mesmo que se recorra a descarregadores de tempestade.
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Tipo de Sistema: Vantagens e inconvenientes
Projecto de Saneamento [A10.22]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Tipos de sistemas de drenagem
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 119°: Novos sistemas
1 - Na concepção de sistemas de drenagem pública de águas residuais em novas áreas de urbanização deve, em princípio, ser adoptado o sistema separativo.
2 - Em sistemas novos, é obrigatória a concepção conjunta do sistema de drenagem de águas residuais domésticas e industriais e do sistema de drenagem de águas pluviais, independentemente de eventuais faseamentos diferidos de execução das obras.
1 - Na remodelação de sistemas unitários ou mistos existentes deve serconsiderada a transição para o sistema separativo.
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 120°: Remodelação de sistemas existentes
Projecto de Saneamento [A10.23]
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 118°
1 - A concepção dos sistemas de drenagem pública de águas residuais deve passar pela análise prévia e cuidada do destino final a dar aos efluentes, tanto do ponto de vista de protecção dos recursos naturais como de saúde pública e de economia global da obra.
2 - Na drenagem de águas residuais domésticas e industriais deve procurar-se um desenvolvimento da rede de colectores que possa cobrir toda a área a servir, minimizando os custos globais e procurando que o escoamento dos efluentes se faça por via gravítica de modo a favorecer a fiabilidade do sistema.
CONCEPÇÃO DOS SISTEMAS
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Concepção de Sistemas de Drenagem
Projecto de Saneamento [A10.24]
• Colectores e câmaras de visita em arruamentos no núcleo urbano
• Emissários e interceptores em regra, ao longo de linhas de vale (zonas baixas)
Traçado condicionado pelo destino final das águas residuais
PRINCÍPIOS:
a) Distância aos núcleos urbanos
a1) traçado ao longo de vales (rios)
a2) traçado ao longo da costa, como Estações Elevatórias (proximidade do oceano ou mares)
b) Afastamento da rejeição em zonas balnearesc) Rejeição em locais com boas condições de diluição e dispersão
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Concepção de Sistemas de Drenagem
Traçado em Planta (layout)
Projecto de Saneamento [A10.25]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Concepção de Sistemas de Drenagem
Projecto de Saneamento [A10.26]
PROJECTO DE SANEAMENTOAula 11 - Sumário
AULA 11SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
(Cont.)
Projecto de Saneamento [A11.1]
. Actividades e aspectos de projecto.
• Dimensionamento hidráulico e sanitário de colectores.
• Implantação de colectores em vala e câmaras de visita.
ACTIVIDADES NECESSÁRIAS E ETAPAS DO TRABALHO:
recolha de elementos de base para dimensionamento;
inquérito sobre os condicionalismos locais do projecto e sobre a área urbanizada abrangida;
escolha do tipo de sistema de drenagem mais adequado e do modo como se iráprocessar o tratamento das águas residuais ou o seu destino final, assim como dos componentes do sistema;
análise de soluções alternativas técnico-economicamente viáveis, a fim de encontrar uma situação de compromisso que permita resolver os principais problemas existentes;
dimensionamento hidráulico-sanitário de todos os colectores, em diâmetro e inclinação, e de todos os outros componentes do sistema correspondentes ao traçado escolhido, para os caudais de projecto;
apresentação de peças escritas e desenhadas que permitam a execução das obras e sirvam de base para a sua conveniente exploração.
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Aspectos de projecto a ter em conta
Projecto de Saneamento [A11.2]
ASPECTOS A OBSERVAR NO TRAÇADO EM PLANTA DOS COLECTORES
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Aspectos de projecto a ter em conta
1. Cartografia adequada: levantamento topográfico à escala 1/1000 ou 1/2000 da zona já urbanizada e da zona da futura expansão, onde figura toda a informação adequada (linhas de água, etc.).
2. O traçado é feito em função da topografia da zona (o escoamento é por gravidade), natureza do terreno, interferência com outros serviços existentes (água, luz, telefones, …) ⇒ Consulta de cadastro.
3. Depois do primeiro traçado em gabinete, deslocação ao local para recolher informações mais detalhadas, entre elas:
a) Melhor localização dos ramais de ligação (fachada versus retaguarda)
b) Natureza do terreno (areia, terra ou rocha dura ou branda).
c) Tipo de acabamento dos pavimentos.
d) Modo de atravessamento de linhas de água (pontes, viadutos, … etc.)
Projecto de Saneamento [A11.3]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Aspectos de projecto a ter em conta
e) Traçado do emissário, ou emissários.
f) Níveis freáticos (problemas na execução da obra e cálculo dos caudais de infiltração).
g) Se estiverem previstas estações elevatórias analisar se existe energia eléctrica e estudar a localização do colector de recurso.
h) Mesmo que o projecto não inclua o estudo da estação de tratamento, analisar a sua possível localização.
4. Localização das câmaras de visita (ver aspectos a observar na localização das caixas de visita).
(continuação)
Projecto de Saneamento [A11.4]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Aspectos de projecto a ter em conta
ASPECTOS A OBSERVAR NA IMPLANTAÇÃO DOS COLECTORES
1 - A implantação dos colectores deve fazer-se no eixo da via pública.
2 - Em vias de circulação largas e em novas urbanizações com arruamentos de grande largura e amplos espaços livres e passeios, os colectores podem ser implantados fora das faixas de rodagemmas respeitando a distância mínima de 1 m em relação aos limites das propriedades.
3 - Sempre que se revele mais económico, pode implantar-se um sistema duplo, com um colector de cada lado da via pública.
4 - Na implantação dos colectores em relação às condutas de distribuição de água deve observar-se o disposto no n.° 3 do artigo 24.°
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 136º
Projecto de Saneamento [A11.5]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Aspectos de projecto a ter em conta
5 - Para minimizar os riscos de ligações indevidas de redes ou ramais, deve adoptar-se a regra de implantar o colector doméstico à direita do colector pluvial, no sentido do escoamento.
6 - Não é permitida, em regra, a construção de qualquer edificação sobre colectores das redes de águas residuais, quer públicas quer privadas.
7 - Em casos de impossibilidade, a construção de edificações sobre colectores deve ser feita por forma a garantir o seu bom funcionamento e a torná-los estanques e acessíveisem toda a extensão do atravessamento
Projecto de Saneamento [A11.6]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Aspectos de projecto a ter em conta
ASPECTOS A OBSERVAR NA LOCALIZAÇÃO DAS CÂMARAS DE VISITA
1 - É obrigatória a implantação de câmaras de visita:
a) Na confluência dos colectores; b) Nos pontos de mudança de direcção, de inclinação e de diâmetro dos colectores; c) Nos alinhamentos rectos, com afastamento máximo de 60 m e 100 m, conforme se
trate, respectivamente, de colectores não visitáveis ou visitáveis.
2 - Os afastamentos máximos referidos na alínea c) do número anterior podem ser aumentados em função dos meios de limpeza, no primeiro caso, e em situações excepcionais, no segundo.
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 155º / Câmaras de visita
Projecto de Saneamento [A11.7]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
ETAPAS DO ESTUDO: SÍNTESE
1. TRAÇADO DA REDE EM PLANTA
2. CÁLCULO DE CAUDAIS
3. DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO-SANITÁRIO E TRAÇADO DA REDE EM PERFIL LONGITUDINAL
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Determinação de caudais de projecto
CÁLCULO DE CAUDAIS
Projecto de Saneamento [A11.9]
1 - Nos sistemas de drenagem de águas residuais domésticas e industriais, os caudais de cálculo correspondem geralmente aos que se prevêm ocorrer no horizonte de projecto, ou seja, os caudais médios anuais afectados de um factor de ponta instantâneo, a que se adiciona o caudal de infiltração.
3 - Para o ano de início da exploração do sistema deve ser feita a verificação das condições hidráulico-sanitárias de escoamento.
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 132°: Caudais de cálculo
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 123°: Factor de afluência à rede1 - O factor de afluência à rede é o valor pelo qual se deve multiplicar a capitação de
consumo de água para se obter a capitação de afluência à rede de águas residuais domésticas.
2 - Os factores de afluência à rede devem ser discriminados por zonas de características idênticas, que são função da extensão de zonas verdes ajardinadas ou agrícolas e dos hábitos de vida da população, variando geralmente entre 0,70 e 0,90.
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Determinação de caudais de projecto
1. Distribuição da população, por trechos.
2. Cálculo da população acumulada servida por cada trecho.
3. Cálculo do caudal médio:
PROCESSO DE CÁLCULO
Qcomunitário = Q pop + Q ind. + Q inf.
sendo:Qcomunitário - caudal total a drenar pelo colector
Q pop - caudal atribuível à população
Q ind. - caudal atribuível à indústria
Q inf. - caudal de infiltração de águas subterrânease de afluências pluviais
Projecto de Saneamento [A11.10]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Determinação de caudais de projecto
4. Cálculo do caudal de infiltraçãoUsual considerar: 0 < Qi < Qm
De acordo com o Artigo 126º do DR 23/95: para D ≤ 300 mm ENTÃO: Qi = Qm
5. Cálculo do caudal de ponta
Q pop = Fh x ( ∑ Kr x População x CapitaçãoAR )sendo:
Fh - factor de ponta instantâneo (variável com a população, de acordo com o Artigo 125º do DR 23/95);
Kr - coeficiente de afluência que varia (normalmente) de 0,70 a 1,0, que resulta de que nem toda a água consumida é drenada (perdas, regas, lavagens, etc.);
população - do ano 0 para verificação de auto-limpeza;capitação - do ano horizonte para verificação da capacidade.
PopFh
605,1 +=
Projecto de Saneamento [A11.11]
1. Deverão ser observadas as características dos caudais a escoar, a sua variação, os seus valores extremos e as características dos sólidos transportados;
2. Caudais característicos de dimensionamento:
a) de ponta no início de exploração da rede, para a verificação das condições de auto-limpeza;
b) de ponta no ano horizonte de projecto, para avaliar da capacidade máxima do escoamento.
3. Auto-limpeza: condições de escoamento para o caudal de ponta (início de exploração da rede), tais que os sólidos depositados nas horas mortas possam ser arrastadas em horas de ponta.
Projecto de Saneamento [A11.12]
CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO-SANITÁRIO
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Dimensionamento hidráulico-sanitário
4. Diâmetro mínimo (Artigo 126º do DR 23/95)
D mín = 200 mm
5. Altura máxima do escoamento (Artigo 133º do DR 23/95):a) colectores domésticos
D ≤ 500 mm y máx / D = 0,50D > 500 mm y máx / D = 0,75
b) colectores unitários e separativos pluviaisy máx / D = 1
6. Velocidade máxima de escoamento (Artigo 133º do DR 23/95):V máx = 3 ms-1 para colectores domésticosV máx = 5 ms-1 para colectores unitários ou separativos
pluviais
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Dimensionamento hidráulico-sanitário
Projecto de Saneamento [A11.13]
7. Inclinações mínimas e máximas por razões construtivas
J mín = 0,3 % Regulamento Nacional (admitem-se inclinaçõesinferiores desde que seja garantido o nivelamento e o poder de transporte)
J máx = 15% Regulamento Nacional (salvo dispositivosespeciais de ancoragem do colector)
J mín = 1/ D (mm) Norma Europeia!
8. Critério de auto-limpeza (Artigo 133º do DR 23/95): Velocidade do escoamento para o caudal de ponta no início de exploração:
V ALimpeza = 0,6 ms-1 para colectores domésticosV ALimpeza = 0,9 ms-1 para colectores unitários ou
separativos pluviaisSendo inviáveis os limites referidos anteriormente, como sucede nos colectores de cabeceira, devem estabelecer-se declives que assegurem estes valores limites para o caudal de secção cheia.
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Dimensionamento hidráulico-sanitário
Projecto de Saneamento [A11.14]
Artigo 133º do DR 23/95
1º cada troço entre duas caixas de visita deve ser dimensionado iniciando-se os cálculos por uma das caixas de visita de cabeceira, caminhando de montante para jusante e não se passando a qualquer troço de jusante sem ter concluído o dimensionamento de todos os troços a montante;
2º a determinação do diâmetro e da inclinação dos colectores deve ser feita em estreita ligação com o perfil longitudinal do terreno, em função das regras práticas enunciadas;
Critério não Imperativo
3º a altura e a velocidade de escoamento devem ser inferiores ou iguais às máximas admissíveis, para o caudal de ponta no ano horizonte de projecto (Q fi);
4º a velocidade ou o poder de transporte devem ser superiores ou iguais aos mínimos exigidos (auto-limpeza), para o caudal de ponta no início de exploração da rede (Q in);
5º as inclinações dos colectores devem estar compreendidas entre limites mínimos e máximos por razões construtivas.
Projecto de Saneamento [A11.15]
PROCEDIMENTO E METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Dimensionamento hidráulico-sanitário
Conhecidos I colector , D e Q dim :
a) calcular θ (iterativamente)b) determinar y, S e V (pela equação da continuidade)
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Dimensionamento hidráulico-sanitário
DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DE CADA COLECTOR
1) MÉTODO ANALÍTICO
Q = Ks x S x R 2/3 x J 1/2
Q = 2 -13/3 x Ks x θ -2/3 ( θ – sin θ ) 5/3 x D 8/3 x J 1/2
4,06,1
6,0
1 063,6 ns
nn DJK
Qsen θθθ −+ ⎟
⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+=
Projecto de Saneamento [A11.16]
Conhecidos I colector , D e Q dim :
a) calcular Q f e V f
b) determinar a relação Q dim / Q f
c) utilizar o ábaco das propriedades hidráulicas das secções circulares:
curva de QQ dim / Q f y / D ⇒ y
curva de Vy / D V / V f ⇒ V
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Dimensionamento hidráulico-sanitário
2) MÉTODO GRÁFICO
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Características Hidráulicas do Escoamento
Trecho População [hab] Q m f p Q inf Q pt D I h/D V real τReal Q sc V sc
[-] Afluente Acumulada [L/s] [-] [L/s] [L/s] [mm] [m/m] [-] [m/s] [N/m2] [L/s] [m/s]
1-2
2-3
...
• Um Quadro para Dimensionamento com Qponta do Ano 40;
• Um Quadro para Verificação para Qponta do Ano 0.
Projecto de Saneamento [A11.18]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Localização e Traçado de Colectores
ASPECTOS A OBSERVAR NO TRAÇADO EM PERFIL LONGITUDINAL
1. Sempre que possível, adoptar inclinações que minimizem o volume de escavação (chegar a jusante com a profundidade mínima).
2. Respeitar inclinações máximas e mínimas (a discutir no dimensionamento hidráulico).
3. Profundidade de assentamento mínima, medida sobre o extradorso dos colectores, de 1,00 m (poderá ser menor, em casos excepcionais).
4. Alinhamento dos colectores em perfil longitudinal:
a) Alinhar os colectores pelas geratrizes interiores superioresb) Cota da linha de energia específica a montante da C.V. igual à cota da linha de
energia específica a jusante mais uma dada queda na C.V. (caixa de visita).
5. Progressão crescente dos diâmetros de montante para jusante da rede (RGCE)
6. Diâmetro mínimo regulamentar (estipulado pelo RGCE em 200 mm).
Projecto de Saneamento [A11.19]
Se i ideal < i mínimo ⇒ i mínimo(*)
Se i mínimo < i ideal < i máximo ⇒ i ideal
(*) I ideal - inclinação que se obtém unindo a cota de soleira da caixa de visita de montante, com a cota da caixa de visita de jusante a que corresponde a profundidade mínima.
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Selecção da Inclinação dos Colectores
Projecto de Saneamento [A11.20]
Se i ideal > i máximo ⇒ i máximo
e recorrer a uma câmara de visita com queda.
Se colector a montante estiver a uma profundidade superior à mínima, adoptar um declive que traga o colector, a jusante, para a profundidade mínima regulamentar ou a exequível, face ao i mínimo aceitável.
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Selecção da Inclinação dos Colectores
Projecto de Saneamento [A11.21]
Trechos com que arrancam com a profundidade mínima
i terreno < i mímima ⇒ i mínimo
Regra geral:
i ideal < i mínimo ⇒ i mínimo
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Selecção da Inclinação dos Colectores / Exemplos
Projecto de Saneamento [A11.22]
Trechos com que arrancam com a profundidade mínima e
i mímima < i terreno < i máxima
Adoptar ⇒ i terreno
Regra geral:i mínimo < i ideal < i máximo Adoptar ⇒ i ideal
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Selecção da Inclinação dos Colectores / Exemplos
Projecto de Saneamento [A11.23]
Adoptar ⇒ i mínimo
Adoptar ⇒ i máximo
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Selecção da Inclinação dos Colectores / Exemplos
Projecto de Saneamento [A11.24]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Perfil Longitudinal dos Colectores
Projecto de Saneamento [A11.25]
inserção de um colector noutro deve ser efectuado no sentido do escoamento;nas alterações de diâmetro [dos colectores] deve haver sempre a concordância da geratriz superior interior dos colectores (evitar regolfos e entupimentos e garantir a continuidade da veia líquida);quedas simples (se desnível ≤ 0,50 m) ou guiadas (se > 0,50 m);se a profundidade da câmara de visita exceder os 5 m, construir um patamar de segurança a meio, com passagens não coincidentes.
1 - Nas redes separativas domésticas, a secção de um colector nunca pode ser reduzida para jusante.
2 - Nas redes unitárias e separativas pluviais, pode aceitar-se a redução de secção para jusante, desde que se mantenha a capacidade de transporte.
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 135º
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 159º
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Diâmetro e Outras Regras do Perfil Longitudinal
Projecto de Saneamento [A11.26]
1 - A profundidade de assentamento dos colectores não deve ser inferior a 1 m, medida entre o seu extradorso e o pavimento da via pública.
2 - O valor referido no número anterior pode ser aumentado em função de exigências do trânsito, da inserção dos ramais de ligação ou da instalação de outras infra-estruturas.
3 - Em condições excepcionais, pode aceitar-se uma profundidade inferior à mínima desde que os colectores sejam convenientemente protegidos para resistir a sobrecargas.
3 - A implantação das condutas [de distribuição de água] deve ser feita num plano superior ao dos colectores de águas residuais e a uma distância não inferior a 1 m, de forma a garantir protecção eficaz contra possível contaminação, devendo ser adoptadas protecções especiais em caso de impossibilidade daquela disposição.
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 137º
Decreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 24º
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Localização e Traçado de Colectores
Projecto de Saneamento [A11.27]
em planta, o traçado dos colectores das duas redes deve apresentar sempre a mesma posição relativa, ou seja, o colector de águas residuais comunitárias sempre àdireita ou à esquerda do pluvial;
em perfil longitudinal, a soleira do colector pluvial deve ser localizada a uma cota superior à do extradorso do colector de águas residuais comunitárias;
em perfil transversal, devem ser fixadas distâncias mínimas, na horizontal e na vertical, entre os extradorsos dos colectores pluvial e de águas residuais comunitárias;
nas confluências, nos cruzamentos e nas mudanças de direcção, as caixas de visita devem ser implantadas com a disposição que se apresenta na Figura.
Traçado de colectores / planta e perfil longitudinal
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Localização e Traçado de Colectores
Projecto de Saneamento [A11.28]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Câmaras de Visita
Câmaras de visita normalizadas
Câmaras de visita para grandes diâmetros
Projecto de Saneamento [A11.29]
CÂMARAS DE VISITA: PORMENORES CONSTRUTIVOSDecreto Regulamentar nº 23/95 – Artigo 155º a 160º
Câmaras com diâmetro interior (D i) função da profundidade (H):
H < 2,5 m D i = 1,00 m
H > 2,5 m D i = 1,25 m
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Câmaras de Visita / Corpo e Coberturas
Projecto de Saneamento [A11.30]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Câmaras de Visita / Soleiras, Quedas Suaves e Quedas Bruscas
Projecto de Saneamento [A11.31]
SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS
Câmaras de Visita / Soleiras, Quedas Suaves e Quedas Bruscas
Projecto de Saneamento [A11.32]
SANEAMENTOAula 12
AULA 12VISITA DE ESTUDO
Saneamento [A12.1]
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