Capítulo 3 - Sistema Urbano de Abastecimento

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CAPÍTULO 3 
SISTEMA URBANO DE 
ABASTECIMENTO DE ÁGUA 
Professora : Tatiana Reckziegel 
e-mail: tati.reck@gmail.com 
BIBLIOGRAFIA BÁSICA: 
TSUTIYA, M. T. ABASTECIMENTO DE 
ÁGUA. SÃO PAULO: 3º ED. 2006, 643 P. 
 
Disponível em: 
https://www.passeidireto.com
/arquivo/48745335/abastecime
nto-de-agua---tsutiya?utm-
medium=link 
CONSUMO DE ÁGUA 
NO MUNDO 
CONSUMO DE ÁGUA 
NO MUNDO 
Principais usos mundiais: 
CONSUMO CONSCIENTE DESPERDÍCIO 
 Para a elaboração de um projeto de abastecimento de água é necessário dispor, 
inicialmente, de um conjunto de dados com relação à quantidade de água 
requerida pelo sistema, disponibilidade hídrica da região, às restrições 
hidráulicas do abastecimento e à topologia do sistema. 
 
 Para a determinação da quantidade de água requerida ao sistema, em termos 
de vazão demandada, é necessário o estudo dos seguintes aspectos: 
 alcance do projeto; 
 previsões de população; 
 estimativa dos consumos; 
 estimativas das perdas; e 
 variações de consumo. 
ALCANCE DO PROJETO 
 Corresponde ao período de atendimento das estruturas físicas 
projetadas (tanto equipamentos como obras civis) 
 
 No Brasil, os sistemas de abastecimento de água, desde a captação 
até as ligações prediais têm sido projetados com alcances de 10 a 
30 anos - dependendo de fatores técnicos e econômicos: 
 durabilidade ou vida útil das obras e dos equipamentos; 
 período de amortização do capital investido; 
 problemas de dificuldade de ampliação em algumas partes do sistema 
 custo do capital investido e ritmo de crescimento da população). 
 PREVISÃO DE POPULAÇÃO 
 Sem aplicação prática imediata 
 
 Utiliza-se modelos matemáticos com parâmetros definidos a partir de dados 
populacionais de anos anteriores: 
 Método do crescimento aritmético e geométrico, equações lineares, parabólicas, logarítmicas e exponenciais. 
Previsão de População 
K 
 
Previsão de População 
RESOLVER EM CASA -EXCEL 
 Exercício: 
 Estimar a evolução da população da cidade de João Pessoa – PB, para os 
anos 2000, 2005, 2010, 2020 e 2030. A projeção populacional deverá 
ser estimada através do modelo matemático que melhor se ajuste à série 
de dados censitários da Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e 
Estatística (IBGE), medidos a partir de 1970. 
 
 Quantidade de água necessária para atender o consumo de um sistema 
(loteamento, cidade) é variável e depende principalmente dos seguintes fatores: 
 População 
 Clima 
 Grau de industrialização 
 Tamanho da cidade 
 Natureza da cidade 
 Controle do consumo 
 Dentre outros. 
 
 A água conduzida para uma comunidade enquadra-se em classes de consumo ou 
de destino 
 Doméstico 
 Comercial e Industrial 
 Público 
 Perdas e fugas. 
Estimativa do Consumo 
ESTIMATIVA DE CONSUMO Per Capita 
ESTIMATIVA DE CONSUMO Doméstico 
 
ESTIMATIVA DE CONSUMO 
 
Indústria e 
Comércio 
 
ESTIMATIVA DE CONSUMO 
 
Indústria e 
Comércio 
ESTIMATIVA DE CONSUMO Público e Perdas 
ESTIMATIVA DE CONSUMO 
As perdas no sistema de abastecimento são de 
dois tipos: 
 Perdas físicas ou reais – é a quantidade de água que não chega ao 
consumidor devido a vazamentos, além de procedimentos operacionais 
como lavagem de filtros e descargas na rede, quando estes provocam 
consumos superiores ao estritamente necessário para operação. 
 Perdas não-físicas ou aparentes - correspondem ao volume de água 
que é consumido e que não é medido, usos públicos que não possuem 
medidores e também a água desviada para as ligações clandestinas. 
Público e Perdas 
 Na quantificação do volume ou vazão 
necessária para o sistema de 
abastecimento deve ser levado em 
conta o percentual das perdas físicas 
e das não-físicas. 
 
 De acordo com os dados do 
Diagnóstico dos Sistemas de Água e 
Esgotos do Brasil, de ano base 2015, 
o valor médio das perdas na 
distribuição de água nos sistemas 
brasileiros foi igual a 36,7%, como 
apresentado no quadro ao lado, 
enquanto que alguns países europeus 
possuem valores inferiores a 15% e o 
Japão possui um índice inferior a 10% 
(SNIS, 2017). 
 Fatores qe influenciam as perdas: 
 
 Eficiência da administração – detecção de vazamentos, qualidade de 
operação das unidades, controle de ligações clandestinas, aferição dos 
hidrômetros 
 Topografia da cidade 
 Idade das tubulações 
 Período de menor consumo – maior pressão na rede, favorecendo as 
perdas 
 
 
 Perdas por vazamento podem ser detectadas de madrugada (consumo 
elevado atípico) – dificuldade: usos públicos e comerciais 
 É a quantidade de água usada por dia, em média, por um habitante, normalmente 
expresso em: litros/habitante/dia (L/hab/dia). 
 
 Em cidades que já possuem sistema de abastecimento, o consumo per capita “q” é 
obtido dividindo-se a quantidade de água distribuída durante o ano por 365 e pelo 
número total de pessoas abastecidas. 
 
 Onde não se conhece o consumo: 
 
Consumo Per Capita 
CONSUMO PER CAPITA 
 
 O consumo per capita deve atender a todos os consumos mencionados, sendo 
influenciado principalmente por alguns fatores: 
 
 Nivel econômico da populaçao (maior padrão, maior consumo – máquinas 
de lavar, piscinas, duchas, lavagem de carros, rega de jardins) 
 
 Clima (regiões mais secas e quentes – maior consumo; também depende do 
fator disponibilidade) 
 
 Porte, características e topografia da cidade 
 
 Administração do sistema de abastecimento 
Consumo Per Capita 
 A quantidade de água necessária para atender a demanda de um sistema varia 
constantemente, mesmo que a população seja invariável, pois o consumo per 
capita não é constante ao longo do tempo. 
 
 Durante o dia a vazão fornecida pela rede de abastecimento também varia 
continuamente. Nas horas diurnas a vazão supera o valor médio, atingindo 
valores máximos em torno do meio-dia e durante a noite o consumo cai 
significativamente, atingindo valores mínimos durante a madrugada. 
Variações de Consumo 
Variações de Consumo 
 Em termos de quantificação da demanda de água para o projeto de um 
sistema de abastecimento há duas variações de consumo que devem ser 
levadas em conta: 
 
 Variação diária (ao longo do ano) - vazão média diária anual é obtida 
dividindo-se o volume total consumido no ano por 365. O coeficiente do 
dia de maior consumo (k1) é a relação entre o maior consumo diário do 
ano e a vazão média diária anual. 
 
 Variação horária (ao longo do dia) - a vazão média horária, no dia de 
maior consumo do ano, é obtida dividindo-se o volume total distribuído 
neste dia por 24. O coeficiente da hora de maior consumo (k2) é a 
relação entre a maior vazão horária no dia de maior consumo e a vazão 
média horária neste dia. 
Coeficientes 
 K1 =1,2 (dia de maior consumo) 
 K2 =1,5 (da hora de maior consumo) 
 
 O resultado do produto destes dois coeficientes é chamado de coeficiente de 
reforço. 
 
 O consumo máximo que ocorre no ano, isto é, o consumo da hora de maior 
consumo no dia de maior consumo, pode ser calculado pela expressão: 
Coeficientes 
 O dimensionamento das partes do sistema de abastecimento de água deve ser 
feito para as condições de demanda máxima, para que o sistema não funcione 
com deficiência durante algumas horas do dia ou dias do ano. 
 
 As obras a montante do reservatório de distribuição devem ser dimensionadas 
para atender a vazão média do dia de maior consumo do ano. 
 A rede de distribuição dever ser dimensionada para a maior vazão de 
demanda, que é a hora de maior consumo do dia de maior consumo. 
 
 A função principal do reservatório de distribuição é receber uma vazão constante, 
que é a média do dia de maior consumo e servir de volante para as variações 
horárias. A estação de tratamento de água geralmente consome cerca de 1 a 5% 
do volume tratado para lavagem dos filtros e decantadores. 
Vazão de Projeto 
Vazãode Projeto 
EXERCÍCIO