Rede de distribuição de agua

1. [pic 1]
3. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI
4. PRÓ-REITORIA DE ENSINO DE GRADUAÇÃO
5. COORDENADORIA DO CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA

MECÂNICA DOS FLÚIDOS 2 | Il SEM 2023

SIMULAÇÃO DE UMA REDE DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DE UM BAIRRO FICTÍCIO 

César Augusto de Resende (1) ([e-mail]), Gabriel Milagres Gava (2) ([e-mail]), Gustavo Abreu Lopes (3) ([e-mail]), Túlio Mendes Moreira (4) ([e-mail])

Profa . Dra . Jacqueline Pedrera Yanes ([e-mail])

(1) Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ) - DCTEF - Praça Frei Orlando, 170 - 36307-232 - São João del-Rei – MG- 09-11-2023

RESUMO: Um estudo de simulação de uma rede de abastecimento de água em um bairro utilizando o software EPANET consiste na modelagem e análise hidráulica do sistema de distribuição. O objetivo é assegurar um fornecimento de água eficiente e confiável. O trabalho envolve a criação de um modelo detalhado da rede, a definição de parâmetros dos componentes, como tubulações, bombas e reservatórios, e a simulação do fluxo de água, levando em consideração padrões de consumo, operação das bombas, pressões e temperaturas ao longo da rede. A análise resulta em recomendações para otimização da rede, garantindo o bom funcionamento do sistema solucionando possíveis erros. Este processo é fundamental para o planejamento, operação e manutenção eficaz de sistemas de abastecimento de água.

PALAVRAS-CHAVE: Sistema de abastecimento, EPANET, Simulação, Pressão, Velocidade.

1. SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO        3

2. OBJETIVOS        5

2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS        5

3. SIMULAÇÃO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA        6

3.1 METODOLOGIA DE SIMULAÇÃO        7

3.2 DISPOSITIVOS DE BALANÇO DE REDE        8

4. ESTUDO DE CASO        9

4.1 SIMULAÇÃO BASE DO PROJETO        11

4.1 INDETIFICAR ZONAS CRÍTICAS DO PROJETO        12

5. ANÁLISE DOS RESULTADOS        13

6. SOLUÇÕES        13

7. CONCLUSÃO        14

8. REFERÊNCIAS        15

1. 1. INTRODUÇÃO

Sistemas de abastecimento de água são sistemas complexos projetados para fornecer água potável de forma segura e eficiente às residências, empresas, indústrias e outras instalações. Eles desempenham um papel crucial na vida urbana e rural, garantindo o acesso à água potável, que é essencial para beber, cozinhar, limpeza e várias atividades diárias. Os principais componentes de um sistema de abastecimento de água incluem:

Captação: A água é capturada a partir de fontes naturais, como rios, lagos, aquíferos subterrâneos, poços, represas ou estações de tratamento de água.

Tratamento: A água capturada geralmente passa por um processo de tratamento para remover impurezas, como sedimentos, bactérias, vírus, produtos químicos e outros poluentes. O tratamento envolve processos como filtração, desinfecção, coagulação, floculação e decantação.

Armazenamento: A água tratada é armazenada em reservatórios, tanques elevados ou torres de água para atender à demanda de forma contínua. Isso também ajuda a equilibrar a oferta e a demanda ao longo do tempo.

Distribuição: A água tratada é distribuída por uma rede de tubulações que se estende por toda a área de atendimento. Bombas e estações de bombeamento podem ser usadas para manter a pressão necessária e garantir que a água alcance os consumidores.

Os sistemas de abastecimento de água podem variar em escala, desde pequenos sistemas locais até grandes redes urbanas que atendem a populações inteiras. Eles desempenham um papel fundamental na saúde pública, na promoção do desenvolvimento econômico e na qualidade de vida das comunidades ao garantir o acesso à água limpa e segura.

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FIGURA 1. Sistema de abastecimento de água.

As normas para projetos de abastecimento de água variam de acordo com o país e a região, uma vez que diferentes lugares podem ter regulamentações específicas para garantir a qualidade e segurança do abastecimento de água potável. No Brasil, por exemplo, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) estabelece diversas normas relacionadas aos sistemas de abastecimento de água.

A norma NBR 12216 específicas critérios para o cálculo das pressões nas diferentes partes do sistema de distribuição, levando em consideração fatores como a topografia da área atendida, a demanda de água, as perdas de carga ao longo das tubulações e outros elementos do sistema. O objetivo é assegurar que a água chegue aos consumidores com pressão suficiente para atender às suas necessidades, enquanto ao mesmo tempo são evitadas pressões excessivas que possam causar danos às tubulações ou aos equipamentos dos usuários.

Os valores de pressão especificados na NBR 12216 variam de acordo com o tipo de área (residencial, comercial, industrial) e com a altura da edificação (no caso de áreas urbanas). A norma fornece orientações detalhadas para o dimensionamento das tubulações e acessórios de forma a garantir que as pressões estejam dentro de limites aceitáveis em todos os pontos da rede.

Segundo a norma, NBR 12216, A pressão estática máxima nas tubulações distribuidoras deve ser de 500 kPa, e a pressão dinâmica mínima, de 100 kPa. Já sobre a velocidade, A velocidade mínima nas tubulações deve ser de 0,6 m/s, e a máxima, de 3,5 m/s; estes limites referem-se às demandas máximas diárias no início e no final da etapa de execução da rede.