AS REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA

REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA

Rede é constituída por condutos que são classificados como: condutos principais ou condutos troncos e condutos secundários. Os condutos principais são aqueles de maior diâmetro que têm por finalidade abastecer os condutos secundários, enquanto estes, de menor diâmetro, têm a função de abastecer diretamente os pontos de consumo do sistema.

De acordo com a disposição dos condutos principais e o sentido de escoamento nas tubulações secundárias, as redes são classificadas como rede ramificada e rede malhada.

A rede é classificada como ramificada quando ao abastecimento se faz a partir de uma tubulação tronco, alimentada por um reservatório de montante ou mesmo sob pressão de um bombeamento, e a distribuição da água é feita diretamente para os condutos secundários, e o sentido da vazão em qualquer trecho da rede é conhecido. Esta concepção geométrica é utilizada para o abastecimento de pequenas comunidades, acampamentos, granjas, sistemas de irrigação por aspersão etc. A figura 1 apresenta um esquema desse tipo de rede.

[pic 1]Figura 1

As redes malhadas, em vez de possuírem uma punica tubulação tronco, são constituídos por tubulações tronco que formam anéis ou malhas, nos quais há possibilidade de reversibilidade no sentido das vazões, em função das solicitações de demanda. Com esta disposição, pode-se abastecer qualquer ponto do sistema por mais de um caminho, o que permite uma maior flexibilidade em satisfazer a demanda e na realização da manutenção da rede com o mínimo de interrupção no fornecimento de água. A figura 2 apresenta um esquema desse tipo de rede.

[pic 2]Figura 2

Qualquer que seja o tipo da rede, malhada ou ramificada, o projeto deve satisfazer algumas condições hidráulicas limitantes, como pressões, velocidade e diâmetros. Quase sempre a topografia do terreno é o fator determinante no projeto de uma rede, e como os comprimentos das tubulações são razoáveis, as perdas de carga distribuídas propiciam uma diminuição nas cotas piezométricas dos nós e, em consequência, nas pressões disponíveis. Como norma, o projeto deve garantir uma carga de pressão dinâmica mínima de 10mH2O, afim de reduzir as perdas por vazamento nas juntas das tubulações.

Pressão de 10mH2O será adotada no projeto para o ponto mais distante do reservatório.

 As redes malhadas são projetadas com diâmetro mínimo de 4” nos condutos principais (anéis), admitindo-se 3” para núcleos urbanos com população de projeto inferior a 5000 habitantes, e diâmetro mínimo de 2” na rede secundária. Em geral, as perdas de carga unitárias nas tubulações normalmente utilizadas variam ente J = 0,1m/100m a 1m/100m. Perdas unitárias desta ordem correspondem, em média, a velocidades em 0,60m/s e 1,2m/s, faixa de velocidade que resulta mais satisfatoriamente do ponto de vista operacional e econômico.

VAZÃO DE ADUÇÃO E DISTRIBUIÇÃO

Vazão média anual (Qm)

Qm = Pc / 3600h

P = população a ser abastecida (10000 hab)

c = cota de consumo per capita (90 l/hab/dia)

h = hora de funcionamento do sistema (24h)

O dimensionamento de cada unidade tem por parâmetro de cálculo a vazão de demanda, que é diretamente proporcional à população a ser atendida.

Para levar em conta variações diárias de demanda ao longo do ano, a vazão média é multiplicada por um coeficiente de reforço k1, definido como coeficiente do dia de maior consumo, que assume o valor de 1,5, na forma:

Qa = Pc k1 / 86400

A vazão Qa é denominada de vazão de adução e é utilizada para o dimensionamento das unidades do sistema que estão a montante dos reservatórios de distribuição, como captação, bombeamento, adução, tratamento e reservação.

Como o consumo de água em uma cidade varia no decorrer do dia, são previstos reservatórios de distribuição com capacidade conveniente, tais reservatórios servirão de volante para suprir as vazões necessárias nas horas de grande consumo. Dessa forma, a rede de distribuição deverá ser dimensionada para uma vazão denominada vazão de distribuição, dada por:

Qd = Pc k1k2 / 86400

Em que k2 é definido como coeficiente da hora de maior consumo do dia de maior consumo, e cujo valor é de 1,2.

ANÁLISE HIDRÁULICA DE REDES DE ABASTECIMENTO

A análise hidráulica de redes está baseada na utilização da equação da continuidade que estabelece, na condição de equilíbrio, ser nula a soma algébrica das vazões em cada nó da rede. Como objetivo, deve-se determinar as vazões nos trechos e as cotas piezométricas nos nós, a parir do conhecimento da vazão de distribuição para o sistema. Normalmente, as cargas cinéticas e as perdas de carga localizadas são negligenciadas no cálculo da rede.