O Desenvolvimento de um Sistema de Abastecimento de Água Utilizando Poços Tubulares Horizontais para Captação de Águas Salinas Para Abastecimento Da Cidade De Cedral/MA / The Development of a Water Supply System Using Horizontal Tubular Wells to Capture

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 67011-67025, sep. 2020. ISSN 2525-8761

O Desenvolvimento de um Sistema de Abastecimento de Água Utilizando Poços

Tubulares Horizontais para Captação de Águas Salinas Para Abastecimento

Da Cidade De Cedral/MA

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The Development of a Water Supply System Using Horizontal Tubular Wells

to Capture Saline Water to Supply the City of Cedral / MA

DOI:10.34117/bjdv6n9-222

Recebimento dos originais: 01/09/2020 Aceitação para publicação: 10/09/2020

Lucas Allan Moraes Barros

Engenharia civil Centro Universitário UNDB E-mail: lucasallan59@gmail.com

Lecyane Lima Pessoa

Engenharia civil Centro Universitário UNDB E-mail: lecyanelimap@outlook.com

Nijacson Silva Coelho

Engenharia civil, Centro Universitário UNDB E-mail: nijacson.14@gmail.com

Claudemir Gomes Santana

Orientador. Professor. Dr. Em Ciências. Centro Universitário UNDB E-mail: claudemir.santana@undb.edu.br

RESUMO

A água é um bem comum a todos, acessível a boa parte da população em boas qualidades de consumo. Como forma de melhorar o acesso a água, foram criadas Sistemas de Abastecimentos de Água (SAA) para que população da cidade de Cedral/MA fizesse o melhor uso dos recursos hídricos disponíveis. O uso de SAA é regulada pela NBR 12218/1994 que regulariza os projetos de redes de distribuição para abastecimento público, afirmando também que a água deverá apresentar características de potabilidade disponíveis para consumo humano, contínua e com pressão recomendada. A água consumida na cidade de Cedral é distribuída pelo Serviço Autônomo de Água e Esgoto–SAAE, que abastece aproximadamente 4.970 domicílios através de uma central sem tratamento segundo IBGE (2010). O presente estudo tem por objetivo apresentar uma proposta de um sistema de abastecimento e captação de água do mar através de poços tubulares horizontais tubulares. O uso dessa estrutura possibilita gera um fluxo contínuo e ininterrupto de água sendo distribuída a população. Para o estudo de caso em questão, os poços tubulares horizontais serão locados a certa profundidade de maneira que seja possível a captação da água no período de maré vazante ou de maré enchente. O método e perfuração do poço escolhido foi o rotativo, devido à ausência de rochas, havendo material arenoso. O processo de osmose reversa oportuna o uso da

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agua do mar, fazendo o processo de dessalinização, obtido de forma simples e contínua e obtendo água em condições potáveis.

Palavras-chave: Poços Horizontais, SAA, Recursos Hídricos, Dessalinização. ABSTRACT

Water is a common good for all, accessible to a good part of the population in good consumption qualities. As a way to improve access to water, Water Supply Systems (SAA) were created for the population of the city of Cedral / MA to make the best use of the available water resources. The use of SAA is regulated by NBR 12218/1994, which regulates the projects of distribution networks for public supply, also stating that the water must present characteristics of potability available for human consumption, continuous and with recommended pressure. The water consumed in the city of Cedral is distributed by the Autonomous Water and Sewage Service - SAAE, which supplies approximately 4,970 households through an untreated plant according to IBGE (2010). The present study aims to present a proposal for a system for supplying and capturing sea water through horizontal tubular wells. The use of this structure allows a continuous and uninterrupted flow of water to be distributed to the population. For the case study in question, the horizontal tubular wells will be located at a certain depth so that it is possible to capture the water in the period of low tide or high tide. The method and drilling of the chosen well was the rotary one, due to the absence of rocks, with sandy material. The process of reverse osmosis timely the use of sea water, making the process of desalination, obtained in a simple and continuous way and obtaining water in potable conditions.

Keywords: Horizontal wells, SAA, Water resources, Desalination.

1 INTRODUÇÃO

A água é um bem comum a todos, acessível a boa parte da população em boas qualidades de consumo, sendo um recuso hídrico em abundância no Brasil. Boa parte dos recursos hídricos são explorados de forma exagerada, sendo um fator agravante para as futuras gerações caso não seja preservado hoje. O estado do Maranhão é considerado um dos mais ricos no que tange a recursos naturais. Como forma de melhorar o acesso a água, foram criadas Sistemas de Abastecimentos de Água (SAA) para que uma população de certa localidade fizesse o melhor uso dos recursos hídricos disponíveis, sejam eles superficiais ou subterrâneos.

O uso de SAA é regulada pela NBR 12218/1994 que regulariza os projetos de redes de distribuição para abastecimento público, afirmando também que a água deverá apresentar características de potabilidade disponíveis para consumo humano, contínua e com pressão recomendada. O Ministério da Saúde também faz recomendações para água subterrânea e/ou superficial, de forma que seja própria para o consumo humano, livre de micro-organismos e com adições de fluoretos e cloretos.

Diante do exposto, a proposta será a elaboração de um sistema de tratamento de água para a cidade de Cedral, no interior do Maranhão. Dispondo dos recursos presentes na cidade, de

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maneira que a SAA possa atender a cidade e região com população média de 10.300 pessoas, conforme dados do IBGE (2019). A SAA será composta por um sistema de captação, tratamento, armazenamento, distribuição, coletora de água usada, tratamento e ponto de jusante.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 A CIDADE

A cidade de Cedral Maranhão teve sua independência política em 09/06/1964 uma terra rica, fértil, com o clima definido como úmido, que desde então propiciou as lavouras de algodão, mandioca e cana-de-açúcar, sem falar na criação do gado que se dependeu da mão de obra de povoações quilombolas e afrodescendentes. Toda cidade em si compreende-se uma área de 289 m², população de 8.000 habitantes e uma densidade demográfica de 35,64 habitantes/km² de acordo com o (IBGE, 2010).

A água consumida na cidade de Cedral é distribuída pelo Serviço Autônomo de Água e Esgoto – SAAE, que abastece aproximadamente 4.970 domicílios através de uma central sem tratamento segundo (IBGE, 2010). O município possui um sistema de escoamento superficial dos efluentes domésticos e pluviais, ou seja, o solo não é permeável causando dificuldade no processo de escoamento, porem todo esse sistema são lançados no mar. Com relação a disposição final do lixo urbano, não é feita adequadamente em um aterro sanitário, causando um processo preocupante para sociedade pois lixões a céu aberto não pode ser considerado uma destinação final ambientalmente adequada.

2.2 ASPECTOS FISIOGRÁFICOS E GEOLÓGICOS a) fisiográficos

O estado do Maranhão se encontra na área de mudanças dos climas semiárido. O clima de todo estado é elevado, medianas anuais distintas a 24°C, alcançando até 26°C o norte. É caracterizado pelo episódio de um regime pluviométrico com dois períodos bem definidos. Em direção ao Norte-sul com uma inclinação da plataforma, apresenta um baixo mergulho para o oceano Atlântico.

Segundo Correia Filho (2011, p. 16-17)

“O território maranhense apresenta-se como uma grande plataforma inclinada na direção sul-norte, com baixo mergulho para o oceano Atlântico. Os grandes traços atuais do modelado da plataforma sedimentar maranhense revelam feições típicas de litologias dominantes em bacias sedimentares. Essa plataforma, submetida à atuação de ciclos de erosão relativamente longos, respondeu de forma diferenciada aos agentes intempéricos, em função de sua natureza, de estruturação e de composição das rochas, modelando as formas tabulares e subtabulares da superfície terrestre. Condicionados ao lineamento das estruturas litológicas, os gradientes topográficos dispõem-se com orientações sul-norte. As

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maiores altitudes estão localizadas na porção sul, no topo da Chapada das Mangabeiras, no limite com o estado do Tocantins. As menores altitudes situam-se na região norte, próximo à linha de costa”.

No estado Maranhense é classificado, o relevo, em duas amplas unidades: Planaltos e planícies. Os planaltos são restritos às áreas do centro-sul do estado, tendo superfícies com cotas acima de 200 metros. Já as Planícies, além de terem superfícies com cotas abaixo a 200 metros, é subdividida em pequenas unidades ( sublitorânea, flúviomarinha e costeira). Cerca de 60% da superfície do território são ocupadas pelas planícies e 40% ocupam os planaltos (Feitosa, 1983) (buscar mais informações dessa citação).

Segundo Correia Filho (2011, p. 17-18 apud IBAMA, 2003)

[...] a área apresenta um relevo entre suave e moderadamente ondulado, com altitudes em torno de 0 a 40 metros. É formado por depósitos eólicos e marinhos quaternários, representado por extenso campo de dunas livres e fixas (com altura média de 30 m), por planícies de deflação e inundação, lagoas, praias e manguezais. O campo de dunas móveis do Parque Nacional dos Lençóis Maranhenses apresenta algumas das feições típicas de desertos clássicos: rios temporários, lagoas intermitentes, lençóis de areias e dunas.

O Litoral Ocidental corresponde ao segmento do litoral das reentrâncias maranhenses, que se estende da foz do rio Gurupi, a oeste, até a margem ocidental da baía de Cumã, a leste, tendo como limite a ponta do Guajuru, no município de Cedral. Nesse segmento litorâneo, marcado por paleofalésias e antigas rias, deságuam muitos cursos fluviais como o Turiaçu, o Maracaçumé e o Tromaí, além de uma infinidade de pequenos cursos que dão origem a igarapés. Nos baixos cursos desses rios, a maré enchente penetra vários quilômetros para o interior (ANDRADE, 1969).

O município de Cedral está localizado na Mesorregião do Norte Maranhense, na Microrregião do Litoral Ocidental Maranhense. Coordenadas geográfica sexagesimal Latitude: 1° 59' 54'' Sul, Longitude: 44° 32' 7'' Oeste. (IBGE, 2010). No município, o clima da região, é tropical úmido tendo dois climas definidos: um chuvoso, entre janeiro a julho, tendo uma média no mês superior a 269mm e outro seco, equivalente aos meses de gosto e dezembro. Com isso, existem pequenas variações térmicas no ano, tendo como desiquilíbrio da temperatura entre 22,1 C° e 30,6°. A altitude é de 30 metros acima do nível do mar, de sua sede municipal. No período de 1961 a 1990, esses dados foram relacionados (IBGE,2010)

b) geológicos

O Golfão maranhense, descrito por Feitosa (2016) contemplado na ponta do Guajuru, a oeste passando por Cedral e seguindo pela ilha de Santaninha, a leste, no município de Humberto de Campos. Em toda a extensão do litoral maranhenses é notória as características comuns, da parte

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ocidental à oriental. A paisagem da área do Golfão maranhense é modelada pelos agentes de intemperes formadores de relevo, devido à as suas características geológicas frágeis, como o clima, a hidrologia e oceanografia.

Feitosa (2016) continua descrevendo que a baixada maranhense fica situada em uma região com formação geológica de bacia sedimentar jovem, apresentando também colinas com declividade variadas. Os rios, junto com a movimentação de maré modelam toda superfície do ambiente que se preenche em períodos chuvosos dando vida as comunidades lacustres. A economia apoia-se na atividade pesqueira em decorrência dos lagos, na pecuária que emprega práticas antigas e rudimentares.

2.3 QUALIDADE DA ÁGUA

Segundo Correia Filho (2011, p. 29)

“Com relação à qualidade das águas dos poços cadastrados foram realizadas, “in loco”, medidas de condutividade elétrica, em amostras de águas de 22 poços, que é a capacidade de uma substância conduzir a corrente elétrica, diretamente relacionada com o teor de sais dissolvidos”.

Aplicou-se, nesse diagnostico, o termo médio 0,65 para alcançar-se a quantidade de sólidos absolutos dissolvidos compreendidos com o valor da condução elétrica tendo o condutivímentro para medir as aguas dos poços amostrados e cadastrados. Contudo, na maior parte das águas naturais subterrâneas, utilizando a condutividade elétrica da água, que tem sua variação entre 0,55 e 0,75 que é multiplicado, e com isso é gerado uma quantidade de Sólidos Totais Dissolvidos (Correia Filho, 2011).

2.4 ÁGUAS SUPERFICIAIS

No Nordeste, o estado do Maranhão é o que pouco se constata com as representativas hidrológicas, isso ocorre por causa da falta da estiagem e da ausência de recursos hídricos em sua extensão, tanto subterrâneos com superficiais. É dono de uma considerável rede de drenagem com dez bacias hidrográficas perduráveis.

Assim, existem as principais tendências hidrográficas como: a Serra do Gurupi, a Serra do Tiracambu, a Serra das Crueiras, a Chapada das Mangabeiras e a Chapada do Azeitão. E também, podem ser especificadas: Bacia do rio Parnaíba-Balsas, Bacia do rio Tocantins, além de outras pequenas bacias, Bacia do rio Grajaú, Bacia do rio Turiaçu, Bacia do rio Munim, Bacia do rio Gurupi, Bacia do rio Itapecuru, Bacia do rio Mearim Bacia do rio Maracaçumé-Tromaí, Bacia do

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rio Uru-Pericumã-Aurá (ANA,2010). Com isso, existem subdivisões nas bacias hidrográficas, as micro bacias e as sub-bacias, que formam, feitas pela natureza, divisões das águas.

Assim, tem destaque por ser responsável pelas ramificações da superfície de cada bacia, que, além disso, é criada por um principal rio e seus afluentes. E o município de Cedral tem como complemento as bacias pequenas que reúnem os rios, no norte, com trajeto menor.

2.5 ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

O uso de água subterrâneas tem se tornado comuns para municípios com grande extensão geográfica onde não disponham de um corpo hídrico para captação superficial. A Agencia Nacional de Aguas (ANA, 2010), em seu relatório apresenta que a demanda de consumo de água por habitante é cerca de 14,7 m^3/s, para os sistemas de e mananciais existentes, sendo insatisfatório, já que o abastecimento deveria chegar a 28 m^3/s.

A CAEMA é a concessionária estadual responsável por gerir os SAA’s de 64% dos municípios do estado. 208 sedes urbanas são atendidas por sistemas isolados, com condições favoráveis de abastecimento hídrico subterrâneo (ANA,2010). A cidade de dispõe de sistema de abastecimento que provem de um manancial subterrâneo.

O uso de poços tubulares é regido pelas NBR 12212/92 – Projeto de poço para captação de água subterrânea, que relata sobre os tipos de aquíferos, hidrodinâmica e ensaios para caracterização do poço que será utilizado. A NBR 12218/94 – Projeto de rede de distribuição de água para abastecimento público, orienta sobre condições exigíveis para elaboração de projeto de rede de distribuição de água para abastecimento público.

A resolução CONAMA n° 357 de 17 de Março de 2005 estabelece diretrizes para o enquadramento do uso de agua, assim como classificações dos corpos hídricos. A mesma estabelece condições e padrões para lançamento de efluentes. No capítulo 1 que trata sobre definições, a norma caracteriza “ [...] I - águas doces: águas com salinidade igual ou inferior a 0,5 ‰; II - águas salobras: águas com salinidade superior a 0,5 ‰ e inferior a 30 ‰; III - águas salinas: águas com salinidade igual ou superior a 30 ‰; [...]”.

Portanto, a construção de poços para captação de águas subterrâneas são deve seguir a aleatoriedade, mas os padrões das normas vigentes. Com os avanços tecnológicos existentes, a água poderá ser captada de forma bruta e tratada. O uso de poços horizontais para captação de água do mar será a melhor forma para gerar água de qualidade e com pressão necessária para que não haja interrupções no abastecimento.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 67011-67025, sep. 2020. ISSN 2525-8761 Figura 1 - Esquemas de implantação de poços

Fonte: (Joshi,1991 p.02)

Conforme pode ser visto na Figura 1 é possível ter noções de três esquemas de implantação de poços, sendo o primeiro mais comuns, o segundo é implantado com certa angulação devido a geologia do local, e o terceiro tem sua implantação com mais facilidade devido a evolução tecnológica, já que seria quase impossível fazer sua inserção manualmente.

2.6 POÇOS HORIZONTAIS

O uso de poços horizontais se torna necessário para o processo de captação de água do manancial em maior quantidade. O uso dessa estrutura possibilita gera um fluxo contínuo e ininterrupto de água sendo distribuída a população, passando antes por um processo de tratamento (caso necessário, conforme informado no laudo químico da água) ou seguindo direto para o sistema de armazenamento e posterior distribuição.

Para o estudo de caso em questão, os poços tubulares horizontais serão locados a certa profundidade de maneira que seja possível a captação da água no período de maré vazante ou de maré enchente. Essa estrutura tem sido muito utilizada na captação de petróleo em plataformas petrolíferas, facilitando a sucção por processo de bombeamento. Como a estrutura será implantada a baixo da areia da praia, o poço não terá problemas com sólidos usando a própria areia como filtro natural.

O sistema de abastecimento público de água deverá seguir as etapas, contendo: manancial para captação da água, estação elevatória da água, estação de tratamento de água (ETA) com o sistema de osmose reversa, reservatório da água tratada e posterior adutora para condução da água tratada ao reservatório elevado de forma que a água chegue com pressão constante até as casa por meio da rede de distribuição e posterior uso, a agua suja deverá ser conduzida a estação de

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tratamento de esgoto (ETE) por meio do sistema de esgotamento sanitário, que após seu tratamento deverá ser despejado no corpo hídrico mais próximo, conforme pode ser visto nas Figura 2.

Os pontos presentes serão igualmente aplicados ao sistema proposto neste case, com pequenas alterações. O corpo hídrico utilizado será o mar, sendo possível um uso continuo e abundante e sem restrições de uso. A captação de água será por meio de poços horizontais perfurados, ampliando a capacidade de drenagem de água, atendendo a solicitação de abastecimento de agua da população.

Figura 2 - Sistema de Abastecimento de Água

Fonte: ANA (2010)

A osmose reversa oportuna o uso da agua do mar, fazendo o processo de dessalinização, obtido de forma simples e contínua e obtendo água com salinidade próxima a água destilada. Com base nos estudos apresentados nesse trabalho, optou-se por apresentar uma breve simulação de implantação do sistema no município de Cedral/MA. Na imagem 1 feitas por meio do Google Earth é possível conhecer a localização da cidade com relação ao corpo hídrico e as possibilidades de implantação dos elementos compositores da SAA. Sabendo que existe a variação de maré, foi pensando na implantação de forma que contemplasse a maré vazante e maré enchente, sendo possível obter um volume de água significativo para uma vazão necessária para operações ininterruptas.

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 67011-67025, sep. 2020. ISSN 2525-8761 Imagem 1- Mapa de localização da cidade de Cedral/MA

Fonte: Google (2019)

Na Figura 3 é possível se observar a possibilidade de implantação do sistema de abastecimento.

Figura 3 - Proposta de implantação do SAA

Fonte: Os autores (2019)

O método e perfuração do poço escolhido foi o rotativo, devido à ausência de rochas, havendo material arenoso, dispensando também o uso de uma broca com resistência elevada. O sistema será estabelecido em terra de forma que facilite a manutenção e com profundida de 8 a 10 metros contemplando as variações de maré.

3 MEMORIAL DE CÁLCULO

O presente memorial de cálculo trata de forma objetiva e clara a metodologia de cálculo utilizada para dimensionamento Sistema de Abastecimento de Água (SAA) da cidade de Cedral/MA,

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localizada no interior do Estado do Maranhão, assim como traz especificações técnicas pertinentes as etapas de execução do projeto.

3.1 PARÂMETROS TÉCNICOS

3.1.1 Período de projeto

O andamento de projeto pode estar relacionado à durabilidade ou vida útil das obras e equipamentos, ao período de retorno dos financiamentos, ou a outras razões especificas. Os problemas concernentes às dificuldades de ampliação de determinadas estruturas ou componentes do sistema, como também o custo do capital a ser investido e o ritmo de crescimento da população são também fatores a serem considerados.

A expectativa do projeto é resolver a dificuldade relativa à falta do acesso à água para consumo humano da população. Logo, será considerado um período de projeto de 10 anos. Fixado o prazo de projeto, é necessário conhecer a evolução populacional neste espaço de tempo, portanto determinando-se a população esperada para um tempo cronológico de 10 anos.

Com este elemento poderá ser feita estimativa do consumo de água, ano a ano, e, sobretudo no fim do período adotado como de pIano de investimento. Existem vários métodos para determinação matemática da estimativa da população ao fim do plano de investimento, entre estes, método da progressão aritmética, da progressão geométrica, da parábola e da curva logística. Diante disso, considerando o perfil da Comunidade (Rural), será utilizada metodologia baseada em uma equação que determina crescimento linear da população baseado na população atual aplicada uma taxa de crescimento ano a ano (Equação 1).

Equação 1 – População de Projeto

𝑷𝒑 = 𝑷𝒂 ∗ (𝟏 + 𝑹)𝒕 𝑷𝒑 = 𝟏𝟎𝟑𝟎𝟎 ∗ (𝟏 + 𝟎, 𝟎𝟎𝟓)𝟏𝟎 𝑷𝒑 = 𝟏𝟎𝟖𝟐𝟔 𝑯𝒂𝒃 Onde: Pp = População Futura; Pa = População Atual;

R = Taxa de Crescimento da População; t = Período estimado.

3.1.2 População de Projeto

Conforme dados informados pelo PNUD, Ipea e FJP para o Atlas do Desenvolvimento Humano (2010), entre 2000 e 2010, a população de Cedral cresceu a uma taxa média anual de

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0,50%, enquanto no Brasil foi de 1,17%, no mesmo período. Nesta década, a taxa de urbanização do município passou de 20,18% para 23,28%.

Em 2010 viviam, no município, 10.297 pessoas. Entre 1991 e 2000, a população do município cresceu a uma taxa média anual de 1,75%. Na UF, esta taxa foi de 1,53%, enquanto no Brasil foi de 1,63%, no mesmo período. Na década, a taxa de urbanização do município passou de 19,40% para 20,18%.

Figura 4 – População total por gênero, Rural/Urbano do município de Cedral/MA

Fonte: PNUD, Ipea e FJP (2010)

3.1.3 Coeficiente de variação de consumo

Para efeito de projeto adotaremos os seguintes coeficientes: a) Coeficiente correspondente ao dia de maior consumo: K1 = 1,20; e b) Coeficiente correspondente à hora de maior consumo: K2 = 1,50.

3.1.4 Vazão de projeto

A elaboração de um projeto de abastecimento de água exige o conhecimento das vazões de dimensionamento das diversas partes constitutivas do sistema. Para a determinação dessas vazões é necessário conhecer a demanda de água da comunidade. Em estudos largamente difundidos na literatura apontam-se valores médio de consumo per capita para estimativas de demanda. Para o caso em questão, considerando que a comunidade tem perfil rural e sua população no geral é considerada de baixo a médio padrão, tem-se determinado cerca de 150 a 200 litros/ habitante/dia. Nesse esboço, utilizaremos o consumo de 150 litros/ habitante/dia. Então, a demanda de água será a quantidade de usuários no horizonte final do projeto pelo volume per capita (Equação 2).

Equação 2 - Vazão média

𝑸𝒎 = 𝑷𝒑 ∗ 𝒒 𝟖𝟔. 𝟒𝟎𝟎 𝑸𝒎 = 𝟏𝟎𝟖𝟐𝟔 ∗ 𝟐𝟎𝟎

𝟖𝟔. 𝟒𝟎𝟎 𝑸𝒎 = 𝟐𝟓. 𝟎𝟔 𝒍/𝒔

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Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 9, p. 67011-67025, sep. 2020. ISSN 2525-8761 Onde:

Qm = Vazão média anual, (I/s); Pp = População Projeto, (habitantes;) q = Taxa de consumo per capita, (lIhab/dia). 3.1.5 Adutora

Segundo Azevedo Neto (1998) adutoras são canalizações principais destinadas a conduzir água entre as unidades de um sistema abastecimento que precedem a rede de distribuição. Não possuem derivações para alimentarem distribuidores de rua ou ramais prediais. Há casos em que da adutora principal partem ramificações (subadutoras) para levar água a outros pontos fixos do sistema.

As adutoras interligam tomadas de água, estações de tratamento e reservatórios, geralmente na sequência indicada. São canalizações de importância vital para o abastecimento de cidades e, qualquer interrupção que venham a sofrer afetará o abastecimento da população com reflexos negativos.

3.1.6 Adutora do Poço

A adutora do poço classifica-se como de recalque por conduzir água de um ponto de cota topográfica mais baixa para um ponto de cota topográfica mais alta. A mesma irá alimentar 01 (um) reservatório elevado, que será construído para abastecimento da comunidade e em cota topográfica mais favorável a pressurização do sistema por gravidade.

3.1.7 Dimensionamento da Adutora

A vazão de adução foi calculada considerando a população de projeto, o consumo per capita diário, coeficiente do maior consumo diário e considerando 12 horas de funcionamento do sistema elevatório, o consumo de água da ETA será de 3% e a vazão de saída. (Equação 03)

Equação 3 - Vazão de adução

𝑸𝒑𝒓𝒐𝒅 = 𝑸𝒎 ∗ 𝑲𝟏 ∗ 𝟐𝟒 𝒕 ∗ ( 𝟏 + 𝒒𝒆𝒕𝒂 𝟏𝟎𝟎 ) + 𝑸𝒔 𝑸𝒑𝒓𝒐𝒅 =𝟐𝟓, 𝟎𝟔 ∗ 𝟏, 𝟐 ∗ 𝟐𝟒 𝟏𝟔 ∗ ( 𝟏 + 𝟑 𝟏𝟎𝟎) + 𝟏, 𝟔 𝑸𝒑𝒓𝒐𝒅 = 𝟑. 𝟒𝟎 𝒍/𝒔 Onde:

Qad = Vazão de captação da ETA, (l/s); Qm = Vazão Média, (l/s);

Qs= Vazão singular de saída de grande consumo (l/s); K1 = Vazão do dia de maior consumo, (1,2);

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t = Horas de funcionamento diário, (16 h); qeta = consumo de água na ETA (%)

Calculando o valor da vazão de água tratada, tem-se que (Equação 4)

Equação 4 – Vazão da adutora de água tratada

𝑸𝒂𝒕𝒕 =𝑸𝒎 ∗ 𝑲𝟏 ∗ 𝟐𝟒 𝒕 + 𝑸𝒔 𝑸𝒂𝒕𝒕 =𝟐𝟓. 𝟎𝟔 ∗ 𝟏, 𝟐 ∗ 𝟐𝟒 𝟏𝟔 + 𝟏, 𝟔 𝑸𝒂𝒕𝒕 = 𝟒𝟔, 𝟕𝟎𝟖 𝒍/𝒔 Sendo:

Qatt = Vazão da adutora de água tratada (l/s); Qm = Vazão Média, (l/s);

K1 = Vazão do dia de maior consumo, (1,2); t = Horas de funcionamento diário, (12 h);

Qs= Vazão singular de saída de grande consumo (l/s).

3.1.8 – Vazão total de distribuição Equação 5 – Vazão de distribuição

𝑸𝒅𝒊𝒔𝒕 = 𝑸𝒎 ∗ 𝑲𝟏 ∗ 𝑲𝟐 + 𝑸𝒔 𝑸𝒅𝒊𝒔𝒕 = 𝟐𝟓, 𝟎𝟔 ∗ 𝟏, 𝟐 ∗ 𝟏, 𝟓 + 𝟏, 𝟔

𝑸𝒅𝒊𝒔𝒕 = 𝟒𝟔, 𝟕𝟎𝟖 𝒍/𝒔 Onde;

Qdist = Vazão total de distribuição em l/s K1 = Vazão do dia de maior consumo, (1,2); K2 = Vazão do dia de menor consumo, (1,2);

Qs= Vazão singular de saída de grande consumo (l/s).

3.2 PEÇAS ESPECIAIS E ÓRGÃOS ASSESSORIAIS

A adutora será equipada com alguns dispositivos que tem importância fundamentai no bom funcionamento e manutenção da mesma, como:

a) Registros de parada: Destinados a interromper o fluxo da água. Um deles será colocado no início da adutora, outro no fim. Isso vai permitir o isolamento e esgotamento de trechos, por ocasião de reparos, sem necessidade de esgotar toda a adutora. Permitem ainda regular a vazão na operação de enchimento da linha, fazendo-o de forma gradual e assim, evitando o golpe de aríete.

b) Registros de descarga: Serão colocados nos pontos abaixo da adutora para permitir o esvaziamento, quando necessário, p ocasião de reparos. O diâmetro da derivação, na qual se instala o registro de descarga, deverá ser de 1/6 a 1/2 do diâmetro da adutora.

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c) Ventosas: Colocadas nos pontos elevados da tubulação de modo a expulsar, durante o enchimento da adutora, o ar que normalmente se acumula nesses pontos. Tem a função também de fazer admissão de ar, quando a tubulação está sendo esvaziada, de modo a se evitar a ocorrência de pressões internas negativas, podendo originar o colapso ou achatamento ou ovalização das tubulações, bem como a possibilidade de entrada de líquido externo devido a defeitos provocados nas tubulações ou através das juntas.

d) Válvulas de Retenção: Tem como principal objetivo impedir o retorno da água para a bomba de recalque quando está for paralisada, evitando assim o golpe de aríete nas peças da mesma. e) Ancoragens: Blocos de concreto deverão ser colocados junto a curvas, três e outras conexões, para suportar componentes de esforços não equilibrado, oriundos da pressão interna e externa, evitando assim problemas de quebra nesses pontos.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O acesso a água é previsto por lei a todos, água tratada e de boa qualidade para a população distribuída por meio de Sistemas de Abastecimento de Água, conforme afirma a NBR 12218/1994 que regulariza os projetos de redes de abastecimento e distribuição públicos. A proposta de desenvolvimento do projeto contemplará a cidade de Cedral/MA por se tratar de um município que tem dificuldade de acesso a água, dispondo de uma população de aproximadamente 10.300 pessoas.

A cidade é abastecida por um sistema autônomo de água e esgoto – SAAE- que abastece cerca de 4.970 pessoas que residem na região central e em alguns bairros populosos do município, conforme dados do IBGE (2010)

O objetivo do projeto é a resolução do problema de abastecimento e distribuição de água em cidades do Maranhão que tenham problemas de acesso aos recursos hídricos. Para isso, trabalharam-se os cálculos e dimensionamento para um período de 10 anos, como perspectiva de desenvolvimento e aumento do número de habitantes na cidade.

Concluímos que, para uma população de projeto, com perspectiva de 10 anos será de 10.826 Habitantes. Levando em consideração Coeficiente correspondente ao dia de maior consumo K1 = 1,20 e Coeficiente correspondente à hora de maior consumo K2 = 1,50, chegamos a uma vazão média anual de Qm= 25.06 l/s.

O sistema será composto por adução, condução, tratamento e distribuição, chegando aos valores de Vazão De Adução (Qprod) =3.40 l/s; Vazão Da Adutora De Água Tratada (Qatt) = 46,708 l/s e Vazão de Distribuição (Qdist) = 46,708 l/s.

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O trabalho prosseguirá com o desenvolvimento dos elementos descritos para o sistema, assim como dos materiais que farão o tratamento da água coletada.

REFERÊNCIAS

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