CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC DIAGNÓSTICO DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DO POVOADO PONTAL DO PEBA, NO MUNICÍPIO DE PIAÇABUÇU, ALAGOAS

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CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC

AMAURY JOSÉ TENÓRIO DE BRITO BARBOZA

MAYRA DOS SANTOS CAVALCANTI

DIAGNÓSTICO DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE

ÁGUA DO POVOADO PONTAL DO PEBA, NO MUNICÍPIO

DE PIAÇABUÇU, ALAGOAS

MACEIÓ – AL 2017/2

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AMAURY JOSÉ TENÓRIO DE BRITO BARBOZA

MAYRA DOS SANTOS CAVALCANTI

DIAGNÓSTICO DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE

ÁGUA DO POVOADO PONTAL DO PEBA, NO MUNICÍPIO

DE PIAÇABUÇU, ALAGOAS

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito final, para conclusão do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário Cesmac, sob a orientação do professor Me. Mayco Sullivan Araújo de Santana.

MACEIÓ – AL 2017/2

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AGRADECIMENTOS

Gostaria de agradecer a todos os envolvidos na execução desse trabalho, aos professores que me orientaram em toda caminhada e em especial ao professor Mayco Sullivan e a coordenadora do curso Roseneide Honorato, que na hora da maior dificuldade se mostraram muito solícitos em sanar os problemas encontrados.

Agradeço a todos que me apoiaram e incentivaram, mostrando que sempre existia uma luz em meio a escuridão, foram responsáveis por isso José Geraldo Barboza, Tarcilia Maria Tenório de Brito Barboza, José Geraldo Tenório de Brito Barboza e Thaís Ferreira Gêda.

Mayra Cavalcanti, agradeço por todo esse tempo, você que nunca chegava com dificuldades e sim com soluções, que mostrou que uma dupla unida é aquela que aceita as opiniões dos envolvidos e associa as ideias sem qualquer atrito ou arrogância.

A Deus, agradeço por ter guiado meu caminho ao encontro de todos esses acima citados, pois creio que ele é o responsável de todo mérito por mim conquistado.

Amaury José Tenório de Brito Barboza

Vários momentos dessa trajetória foram difíceis e angustiantes, mas o nosso Senhor sempre me ajudou a percorrer as horas de provas e sofrimentos, me carregando em seus braços. Portanto, neste momento tão grandioso, inicialmente agradeço a Deus, que esteve comigo em todos os momentos. Obrigado, Senhor, por me conceder mais uma vitória.

Agradeço aos meus pais, Maria Clotildes e Luiz Carlos, que sorriram ao meu primeiro choro e choraram ao meu primeiro sorriso. Muitas vezes trabalharam dobrado, sacrificando seus sonhos em favor dos meus. Para vocês que me ajudaram a superar as minhas decepções e aplaudiram minhas conquistas. Não somente pais, mas verdadeiros amigos. Amo vocês!

Ao meu amigo de todas as horas e melhor dupla de TCC, Amaury Brito. A sua amizade, a sua ajuda, o seu companheirismo sem hora ou lugar, possibilitou-me fazer um trabalho melhor. Meu porto, meu escritório, meu conselheiro, meu amigo... Deus há de te recompensar, pois bem-aventurados são os puros de coração. Bem-aventurados os que fazem morada no coração das pessoas, e você faz morada em meu coração.

Aos mestres, em especial ao meu orientador Prof. Mayco Sullivan e a nossa Coordenadora Profa. Rosineide Honorato. Nesta hora de alegria não poderíamos esquecer aqueles que nos orientaram, dando-nos a condição de uma visão crítica, para que não tropeçássemos na obscuridade da ignorância.

Meus amigos, os momentos bons e ruins sempre serão lembrados, com altos e baixos vencemos a luta do dia-a-dia. Com certeza fica um pedaço, um traço de cada um na lembrança de cada acontecimento, gesto e fala! Valeu os sorrisos nos corredores. Valeram as discórdias, as críticas, os abraços e às vezes em que tivemos de nos afastar. Valeram as novidades, os conhecimentos obtidos, os prazeres e as dores que tivemos. O meu muito obrigada!

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DIAGNÓSTICO DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA DO POVOADO PONTAL DO PEBA, NO MUNICÍPIO DE PIAÇABUÇU, ALAGOAS

DIAGNOSIS OF THE WATER SUPPLY SYSTEM OF POVALADO PONTAL DO PEBA, IN THE MUNICIPALITY OF PIAÇABUÇU, ALAGOAS

Amaury José Tenório de Brito Barboza Graduando do Curso de Engenharia Civil amaurybbarboza@hotmail.com Mayra dos Santos Cavalcanti Graduanda do Curso de Engenharia Civil mayra.cavalcanti@cesmac.edu.br Mayco Sullivan Araújo de Santana Mestre em Recursos hídricos e saneamento, Professor do Curso de Engenharia Civil mayco.sullivan_@hotmail.com

RESUMO

A rede de abastecimento de água é responsável por distribuir a água para grande parte da população, sendo assim um serviço de grande importância, onde o controle desta rede torna-se cada vez mais fundamental e possível de ser executado. Portanto, este estudo teve como objetivo traçar o diagnóstico da rede de abastecimento de água do Povoado Pontal do Peba, localizado no Município de Piaçabuçu, interior do Estado de Alagoas, verificando a situação atual dos elementos pertencentes à rede. Trata-se de uma pesquisa de campo exploratória, aplicada e descritiva com abordagem qualitativa. O sistema de abastecimento local é administrado por uma Associação de moradores sem fins lucrativos. As instalações de captação, bombeamento e adução de água bruta têm capacidade instalada de 38,9 L/s. Logo, supre a necessidade da população, uma vez que a vazão de consumo é inferior à vazão disponível pelo sistema de captação, porém a falta de água é constante devido a não utilização de todo o sistema que compõe a rede de abastecimento. A reutilização dos reservatórios sanará o problema das unidades residenciais que sofrem com a falta de água devido as longas distâncias da zona de captação, uma vez que os mesmos se localizam nessas áreas. A conscientização quanto ao uso de bombas de sucção nas residências deve ser considerada, pois sem o uso das mesmas, a vazão não seria alterada nos trechos e não prejudicaria a rede de abastecimento e o sistema, como um todo. PALAVRAS-CHAVE: Sistema de abastecimento. Captação. Diagnóstico.

ABSTRACT

The water supply network is responsible for distributing water to a large part of the population, thus being a service of great importance, where control of this network becomes increasingly fundamental and possible to be executed. Therefore, this study aimed to trace the diagnosis of the water supply network of the Pontal do Peba Village, located in the Municipality of Piaçabuçu, in the state of Alagoas, verifying the current situation of the elements belonging to the network. The local supply system is run by a Nonprofit Resident Association. The raw water collection, pumping and adduction facilities have an installed capacity of 38.9 L / s. Therefore, it satisfies the need of the population, since the flow of consumption is lower than the flow available by the capture system, but the lack of water is constant due to not using the entire system that makes up the supply network. The reuse of the reservoirs will address the problem of residential units suffering from lack of water due to the long distances from the catchment area, since they are located in these areas. The awareness of the use of suction pumps in homes should be considered, since without their use, the flow would not be altered in the stretches and would not damage the supply network and the system as a whole.

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SUMÁRIO

2.1 Sistema de Abastecimento de Água (SAA) ... 9

2.1.1 Fontes de água para abastecimento ... 11

2.1.2 Componentes de um sistema de abastecimento de água ... 11

2.1.2.1 Manancial ... 11 2.1.2.1.1 Tipos de Mananciais ... 11 2.1.2.2 Captação ... 12 2.1.2.2.1 Águas superficiais ... 12 2.1.2.2.2 Águas subterrâneas ... 12 2.1.2.3 Estação Elevatória ... 15 2.1.2.4 Adutoras ... 17 2.1.2.4.1 Classificação ... 17

2.1.2.5 Estação de Tratamento de Água (ETA) ... 18

2.1.2.6 Reservatório ... 18

2.1.2.7 Rede de Distribuição de Água ... 21

3 METODOLOGIA ... 23

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 25

4.1 Características da área de estudo ... 25

4.2 Sistema de captação e reservação existente ... 26

4.3 Rede de abastecimento ... 29

4.4 População atendida ... 30

4.5 Vazão de consumo ... 30

4.6 Análise crítica do sistema de abastecimento ... 30

5 CONSIDERASÇÕES FINAIS ... 32

REFERÊNCIAS ... 34

ANEXO ... 37

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1 INTRODUÇÃO

A água é um recurso natural essencial para a sobrevivência de todas as espécies que habitam a terra, a qual o homem necessita de qualidade adequada e em quantidade suficiente para atender suas necessidades, para proteger a sua saúde e propiciar o desenvolvimento econômico (ASSIS, 2012, p.14).

Segundo o IBGE (2010), cerca de 12 milhões de residências no Brasil não têm acesso à rede de abastecimento geral. Há uma grande divergência entre o cenário apresentado em cada região, por exemplo, nas regiões Norte e Nordeste estão situadas a maior parte das cidades sem qualquer tipo de rede de distribuição de água, seguidas pelas regiões Centro-Oeste, Sul e Sudeste. Cidades de pequeno porte, de até 50.000 habitantes e densidade demográfica menor que 80hab./km², são as mais atingidas com a falta, ou a má prestação de serviços de abastecimento de água potável (IBGE, 2011).

A rede de abastecimento de água é responsável por distribuir a água para grande parte da população, sendo assim um serviço de grande importância, onde o controle desta rede torna-se cada vez mais fundamental e possível de ser executado (KUMOTO, 2012).

Segundo Heller e Paula (2006) um município que apresenta uma deficiência nas instalações que constituem a sua rede de abastecimento de água para atender as demandas de sua população apresenta uma das maiores dívidas sociais que pode existir no mundo, pois não conseguirá promover o desenvolvimento socioeconômico da mesma.

Nessa busca por mais eficiência, o diagnóstico do sistema de abastecimento gera a possibilidade de encontrar falhas e suas possíveis correções para beneficiar uma maior parcela da população, daí a necessidade de se promover estudos e pesquisas que analisem esta eficiência nas comunidades abastecidas, pois irá fornecer à população a água necessária ao desenvolvimento de suas atividades no dia a dia. Este estudo teve como objetivo traçar o diagnóstico da rede de abastecimento de água do Povoado Pontal do Peba, localizado no Município de Piaçabuçu, interior do Estado de Alagoas, verificando a situação atual dos elementos pertencentes à rede.

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1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo Geral

Traçar o diagnóstico da rede de abastecimento de água do Povoado Pontal do Peba, localizado no Município de Piaçabuçu, interior do Estado de Alagoas, verificando a situação atual dos elementos pertencentes à rede.

1.1.2 Objetivos Específicos

Caracterizar o sistema de abastecimento de água do Povoado;

Avaliar a situação atual dos elementos pertencentes à rede de abastecimento; Identificar os índices de perdas de carga do sistema.

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2 ABASTECIMENTO DE ÁGUA

“O conceito de abastecimento de água, se insere no conceito mais amplo de saneamento, entendido, segundo a OMS (Organização Mundial de Saúde), como o controle de todos os fatores do meio físico do homem, que exercem ou podem exercer efeitos deletérios sobre seu bem-estar físico, mental ou social” (DALMAS, 2012).

Tsutiya (2008) afirma que uma das principais prioridades da população é o atendimento por sistema de abastecimento de água em quantidade e qualidade adequadas, para atendimento às suas necessidades relacionadas à saúde e ao desenvolvimento industrial.

2.1 Sistema de Abastecimento de Água

O Ministério da Saúde (2011), conforme Portaria nº 2.914/2011, define sistema de abastecimento de água para consumo humano como sendo uma instalação composta por um conjunto de obras civis, materiais e equipamentos, destinados à produção e ao fornecimento coletivo de água potável, através de redes de distribuição, sob a responsabilidade do poder público, mesmo que administrada em regime de concessão ou permissão.

De acordo com Tsutiya (2008), o sistema de abastecimento de água é variável, de acordo com o porte de cada cidade, topografia, sua posição em relação aos mananciais, etc. Portanto, é constituído por manancial, captação, adutora, estações elevatórias, estações de tratamento de água, reservatórios e redes de distribuição (Figura 1).

Figura 1 – Esquema geral de um sistema de abastecimento de água.

10 Segundo Dalmas (2012), um sistema de abastecimento de água apresenta, basicamente, a captação de água bruta de um manancial, seu tratamento e em seguida é transportada para um reservatório. Este transporte geralmente é realizado por bombeamento até a estação de tratamento. Após o tratamento, essa água é transportada até o reservatório, onde em zonas baixas, o mesmo é apoiado (Figura 2), e em zonas altas, este é elevado (Figura 3). Após esse processo, essa água é encaminhada por gravidade até o consumidor.

Figura 2 – Sistema de abastecimento de água com reservatório apoiado.

Fonte: TSUTIYA (2006b, p.16).

Figura 3 – Sistema de abastecimento de água com reservatório elevado.

11 2.1.1 Fontes de água para abastecimento

Segundo Medeiros Filho (s.d.), existem dois tipos de fontes de abastecimento de água, as águas superficiais, com rios, lagos, canais, etc., e águas subterrâneas com lençóis subterrâneos. Em seu deslocamento pela crosta terrestre a água que, em determinado local, é superficial pode ser subterrânea em uma próxima etapa até voltar a ser superficial posteriormente. As águas superficiais são as de mais fácil captação e por isso são as mais utilizadas no consumo humano. No entanto temos que menos de 5% da água doce existente no globo terrestre encontram-se disponíveis superficialmente, ficando o restante armazenado em reservas subterrâneas.

Nem toda água armazenada no subsolo pode ser retirada em condições economicamente viáveis, principalmente as localizadas em profundidades excessivas e confinadas entre formações rochosas. Quanto a sua dinâmica de deslocamento as águas superficiais são frequentemente renovadas em sua massa enquanto que as subterrâneas podem ter séculos de acumulação em seu aquífero, pois sua renovação é muito mais lenta pelas dificuldades óbvias, principalmente nas camadas mais profundas (MEDEIROS FILHO, s.d., p.36).

2.1.2 Componentes de um sistema de abastecimento de água

2.1.2.1 Manancial

De acordo com Tsutiya (2006b), “é o corpo de água superficial ou subterrâneo, de onde é retirada a água para o abastecimento. Deve fornecer vazão suficiente para atender a demanda de água no período de projeto, e a qualidade dessa água deve ser adequada sob o ponto de vista sanitário”.

Na existência de mais de um manancial, a escolha é feita levando em consideração não só a quantidade e a qualidade, mas também, o aspecto econômico, pois nem sempre o que custa inicialmente menor é o que convém, já que o custo maior pode implicar em custo de operação e manutenção menor (MEDEIROS FILHO, s.d., p.36).

2.1.2.1.1 Tipos de Mananciais

Medeiros Filho (s.d.) afirma que na escolha de manancial, também deve-se levar em consideração o consumo atual provável, bem como a previsão de

12 crescimento da comunidade e a capacidade ou não de o manancial satisfazer a este consumo. Todo e qualquer sistema é projetado para servir, por certo espaço de tempo, denominado período de projeto. Estes reservatórios podem dos seguintes tipos: superficiais (rios e lagos), subterrâneos (fontes naturais, galerias filtrantes, poços) e águas pluviais (superfícies preparadas).

2.1.2.2 Captação

De acordo com Dacach (1979) apud Martins (2008), é um conjunto de obras para retirar água do manancial. Existem vários tipos de captação para mananciais superficiais, cujas características são ditadas tanto pelo porte e conformação do leito desses mananciais, associadas à topografia e geologia locais, como pela velocidade, qualidade e variação do nível de água. Na maioria dos casos, são empregados a captação direta, a barragem de nível, o canal de regularização, o canal de derivação, a torre de tomada, o poço de derivação e o reservatório de regularização.

2.1.2.2.1 Águas superficiais

As águas superficiais empregadas em sistemas de abastecimento geralmente são originárias de um curso de água natural. Opções mais raras seriam captações em lagos naturais ou no mar com dessalinização posterior. As condições de escoamento, a variação do nível d’água, a estabilidade do local de captação, etc, é que vão implicar em que sejam efetuadas obras preliminares a sua captação e a dimensão destas obras. Basicamente as condições a serem analisadas são: quantidade de água; qualidade da água; garantia de funcionamento; economia das instalações; localização (MEDEIROS FILHO, s.d., p.37).

Segundo Medeiros Filho (s.d.), são três as situações que podemos nos deparar quando vamos analisar a quantidade de água disponível no possível manancial de abastecimento: a vazão é suficiente na estiagem; é insuficiente na estiagem, mas suficiente na média; existe vazão, mas inferior ao consumo previsto.

2.1.2.2.2 Águas subterrâneas

“Os reservatórios de águas subterrâneas são chamados de lençóis. Essas águas podem estar acumuladas em dois tipos de lençóis: o freático ou o cativo. O

13 lençol freático caracteriza-se por está assentado sobre uma camada impermeável de subsolo, rocha, por exemplo, e submetido a pressão atmosférica local. O lençol cativo caracteriza-se por está confinado entre duas camadas impermeáveis de crosta terrestre e submetido a uma pressão superior a pressão atmosférica local” (MEDEIROS FILHO, s.d., p.45).

De acordo com Aguinaga (2007) apud Larini (2013), as águas subterrâneas devem ser usadas de forma adequada para que haja um determinado equilíbrio entre sua disponibilidade e demanda, de modo a reduzir os conflitos pelo seu uso. Porém, é imprescindível considerar a questão do uso do solo, ou mais precisamente, do ordenamento territorial urbano, de modo a afirmar que as gestões desses dois recursos são inseparáveis. Entretanto, esta gestão conjunta enfrenta dificuldades na adequação administrativa e institucional, diante da variedade de organismos que tratam desses recursos ambientais.

A captação em lençol freático (Quadro 1) pode ser executada por galerias filtrantes, drenos, fontes ou poços freáticos. O uso de galerias filtrantes é característico de terrenos permeáveis (Figura 4), mas de pequena espessura (aproximadamente de um a dois metros) onde há necessidade de se aumentar a área vertical de captação para coleta de maior vazão (Figura 5). Estas galerias são tubos furados, que convergem para um poço de reunião, de onde a água é retirada, em geral, por bombeamento, não sendo incomuns outros métodos mais rudimentares (MEDEIROS FILHO, s.d., p.44).

Figura 4 – Posição da galeria filtrante.

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Figura 5 – Construção da galeria filtrante.

Fonte: MEDEIROS FILHO (s.d.).

Quadro 1 – Características da captação em lençol freático

Lençol freático superficial As canalizações coletoras ficam na superfície ou a pequenas profundidades de aterramento quando o lençol freático é muito superficial, então temos os chamados drenos. Podem ser construídos com tubos furados ou simplesmente com manilhas cerâmicas não rejuntadas.

Galerias São mais comuns sob leitos arenosos de

rios com grande variação de nível, enquanto que os drenos são mais comuns em áreas onde o lençol é aflorante permanecendo praticamente no mesmo nível do terreno saturado ou sob leitos arenosos de rios com pequena variação de nível.

Poços São mais frequentes porque

normalmente o lençol freático tem grande variação de nível entre os períodos de chuvas, ou seja, durante os períodos de estiagem, necessitando de maiores profundidades de escavações para garantia da permanência da vazão de captação. Logicamente as camadas permeáveis também são de espessuras consideráveis, podendo em algumas situações ser necessário o emprego de captores radiais partindo da parte mais profunda do poço para que este tenha rendimento mais efetivo.

15 Os tipos de poços empregados na captação de água do lençol freático são o raso comum, o amazonas e o tubular. O poço raso, popularmente chamado de cacimba ou cacimbão, é um poço construído escavando-se o terreno, em geral na forma cilíndrica, com revestimento de alvenaria ou com peças pré-moldadas (tubulões), com diâmetro da ordem de um a quatro metros por cinco a vinte de profundidade em média, a depender da posição do lençol freático. A parte inferior, em contato com o lençol deve ser de pedra arrumada, de alvenaria furada ou de peças cilíndricas pré-moldadas furadas quando for o caso. Dependendo da estabilidade do terreno o fundo do poço pode exigir o não revestimento (Figura 6).

Figura 6 – Estrutura de um poço raso comum

Fonte: MEDEIROS FILHO (s.d.).

2.1.2.3 Estação Elevatória

Uma estação elevatória é de extrema importância dentro de um sistema de abastecimento de água, pois ela pode ser utilizada na captação, adução, tratamento e na distribuição da água. Sua instalação deve ser estudada com cautela, pois ela influenciará diretamente no valor de manutenção do sistema, por causa de um elevado

16 custo de energia elétrica. Se houver bombeamento no sistema, os gastos podem representar uma boa parte dentro de uma companhia de saneamento (DALMAS, 2012, p.19).

Em sistemas de abastecimento de água, geralmente há várias estações elevatórias, tanto para o recalque de água bruta, como para o recalque de água tratada. Também é comum a estação elevatória tipo “booster”, que se destina a aumentar a pressão e/ou vazão em adutoras ou redes de distribuição de água (TSUTIYA, 2006a).

Barros et al. (1995), descreve que as instalações elevatórias típicas são formadas por pelos elementos do Quadro 2.

Quadro 2 – Instalações elevatórias.

Casa de Bombas Edificação própria destinada a abrigar os conjuntos moto-bomba. Deve ter iluminação e ventilação adequadas e ser suficientemente espaçosa para a instalação e movimentação dos conjuntos elevatórios, incluindo espaço para a parte elétrica (quadro de comando, chaves etc).

Bomba Equipamento encarregado de succionar a

água retirando-a do reservatório de sucção e pressurizando-a através de seu rotor, que a impulsiona para o reservatório ou ponto de recalque. As bombas podem ser classificadas de uma maneira geral em: Turbo-bombas ou bombas hidrodinâmicas (bombas radiais ou centrífugas, as mais usadas para abastecimento público de água; bombas axiais; bombas diagonais ou de fluxo misto); e Bombas volumétricas, de uso comum na extração de água de cisterna (bombas de êmbolo ou bombas de cilindro de pistão).

Motor de acionamento Equipamento encarregado do acionamento da bomba. O tipo de motor mais utilizado nos sistemas de abastecimento de água é o acionado eletricamente.

Linha de sucção Conjunto de canalizações e peças que vão do poço de sucção até a entrada da bomba. Linha de recalque Conjunto de canalizações e peças que vão da saída da bomba até o reservatório ou ponto de recalque.

Poço de sucção Reservatório de onde a água será recalcada. Sua capacidade ou volume deve ser estabelecido de maneira a assegurar a regularidade no trabalho de bombeamento. Fonte: BARROS et al. (1995).

17 2.1.2.4 Adutoras

São tubulações dos sistemas de abastecimento responsáveis pelo transporte de água para as unidades que antecedem a rede de distribuição do sistema. As adutoras, em um todo, não são responsáveis pela distribuição de água aos consumidores, elas são responsáveis pela interligação da captação, estação de tratamento e reservatórios (TSUTIYA, 2006b).

Segundo Medeiros Filho (s.d.), é um conjunto de encanamentos, peça especial e obra de arte destinado a promover o transporte da água em um sistema de abastecimento entre captação e reservatório de distribuição, captação e ETA, captação a rede de distribuição, ETA e reservatório, ETA e rede, reservatório à rede, reservatório a reservatório.

2.1.2.4.5 Classificação

Segundo Barros et al. (1995), as adutoras são classificadas:

Quanto à natureza da água transportada (Adutora de água bruta: transporta a água da captação até a Estação de Tratamento, Adutora de água tratada: transporta a água da ETA aos reservatórios de distribuição).

Quanto à energia utilizada para a movimentação água (Adutora por gravidade em conduto livre: A água escoa sempre em declive, mantendo uma superfície livre sob o efeito da pressão atmosférica. Os condutos podem ser abertos ou fechados não funcionando com seção plena, ou seja, totalmente cheios; Adutora por gravidade em conduto forçado: A pressão interna permanentemente superior à pressão atmosférica permite à água mover-se, quer em sentido descendente quer em sentido ascendente, graças à existência de uma carga hidráulica; Adutora por recalque: quando, por exemplo, o local da captação estiver em um nível inferior, que não possibilite a adução por gravidade, é necessário o emprego de equipamento de recalque, conjunto moto-bomba e acessórios. O sistema de adução é composto por condutos forçados).

É possível, também, a utilização de adutoras mistas, recalque, parte por gravidade (BARROS et al., 1995).

18 2.1.2.5 Estação de Tratamento de Água (ETA)

Dalmas (2012) afirma que o sistema de abastecimento de água tem por objetivo disponibilizar água aos seus usuários seguindo os padrões pré-estabelecidos pelos órgãos responsáveis pela preservação da saúde humana (no Brasil definida pela Portaria n.º 518/2004 do Ministério da Saúde), em quantidade e pressão suficiente para atender aos seus diversos usos.

“É o local onde a água brutal é tratada e regularizada de acordo com a norma e os padrões de potabilidade exigidos pela legislação, assim tornando-se uma água potável e de boa qualidade para a saúde e segurança da população” (DALMAS, 2012, p.19).

Uma ETA comporta os seguintes processos: remoção de substâncias grosseiras flutuantes ou em suspensão - grades, crivos e telas; remoção de substâncias finas em suspensão ou em solução e de gases dissolvidos - aeração, sedimentação e filtração; remoção parcial ou total de bactérias e outros microrganismos - desinfecção; correção de odor e sabor - tratamentos químicos e leitos de contato com carvão ativado; correção de dureza e controle da corrosão - tratamentos químicos; remoção ou redução de outras presenças químicas (MEDEIROS FILHO, s.d., p.93).

2.1.2.6 Reservatório

O reservatório é o principal fator de distribuição de água, por ser o determinador das pressões e vazões distribuído pelo meio urbano (DALMAS, 2012). São posicionados de modo a abastecer as horas de maior consumo e também tem a função de contribuir para a diminuição dos custos com a rede de distribuição. E ainda, são os reservatórios que permitem a continuidade do abastecimento quando é necessária a interrupção do abastecimento para manutenção em unidades como captação, adução e estações de tratamento de água. E também podem ser dimensionados para permitir o combate a incêndios, em situações especiais, em locais onde o patrimônio e segurança da população estejam ameaçados (BARROS, 1995).

Para Tsutiya (2006, apud GIROL, 2008), os reservatórios possuem as seguintes finalidades:

19  Regularização da vazão: acumulam água durante as horas em que a demanda de água é inferior à média e fornecem vazões complementares quando a demanda for superior à média;

 Segurança: São importantes em situações onde, por exemplo, uma adutora é rompida sendo necessária a interrupção da captação ou estação de tratamento;  Reserva de água para incêndio: Podem disponibilizar vazões extras para o

combate a possíveis incêndios;

 Regularização das pressões: O reservatório pode ser alocado em determinados pontos do sistema para reduzir a pressão na rede. São os chamados reservatório de quebra de pressão.

Medeiros Filho (s.d.), classifica os reservatórios da seguinte forma (Quadro 3):

Quadro 3 – Classificação dos reservatórios.

De acordo com a localização no terreno (Figura 7)

- Enterrado (quando completamente embutido no terreno);

- Semi-enterrado ou semi-apoiado(altura líquida com uma parte abaixo do nível do terreno;

- Apoiado (laje de fundo apoiada no terreno); elevado (reservatório apoiado em estruturas de elevação);

- Stand Pipe (reservatório elevado com a estrutura de elevação embutida de modo a manter contínua o perímetro da secção transversal da edificação). De acordo com a localização no

sistema

- Montante (antes da rede de distribuição);

- Jusante ou de sobras (após a rede). Fonte: MEDEIROS FILHO (s.d.).

Os tipos mais comuns são os semienterrados e os elevados. Os elevados são projetados para quando há necessidade de garantia de uma pressão mínima na rede e as cotas do terreno disponíveis não oferecem condições para que o mesmo seja

20 apoiado ou semienterrado, isto é, necessita-se de uma cota piezométrica de montante superior a cota de apoio do reservatório no terreno local.

Desde que as cotas do terreno sejam favoráveis, sempre a preferência será pela construção de reservatórios semienterrados, dependendo dos custos de escavação e de elevação, bem como da estabilidade permanente da construção, principalmente quando a reserva de água for superior a 500m3_.

Reservatórios elevados com volumes superiores implicam em custos significativamente mais altos, notadamente os de construção, e preocupações adicionais com a estabilidade estrutural. Portanto a preferência é pelo semiapagado, considerando-se problemas construtivos, de escavação, de empuxos e de elevação. Quando os volumes a armazenar forem grandes, principalmente acima dos 800m3 _{, e}

houver necessidade de cotas piezométricas superiores a do terreno, na saída do reservatório, a opção mais comum é a construção de um reservatório elevado conjugado com um semienterrado.

Neste caso toda a água distribuída pela rede a jusante será bombeada do reservatório inferior para o superior à medida que a demanda for solicitando, mantendo-se sempre um volume mínimo no reservatório superior de modo a manter a continuidade do abastecimento em caso de interrupção neste bombeamento.

Figura 7 – Reservatório em relação ao terreno.

21 Os reservatórios de montante caracterizam-se pelas seguintes particularidades: por ele passa toda a água distribuída a jusante; têm entrada por sobre o nível máximo da água e saída no nível mínimo (Figura 8); são dimensionados para manterem a vazão e a altura manométrica do sistema de adução constantes.

Os reservatórios de jusante caracterizam-se pelas seguintes particularidades: Armazenam água nos períodos em que a capacidade da rede for superior a demanda simultânea para complementar o abastecimento quando a situação for inversa; reduzem a altura física e os diâmetros iniciais de montante da rede; têm uma só tubulação servindo como entrada e saída das vazões (Figura 8).

Figura 8 – Tubulação com entrada e saída.

Fonte: MEDEIROS FILHO (s.d.).

2.1.2.7 Rede de Distribuição de Água

Segundo Tsutiya (2006a), rede de distribuição é a unidade do sistema constituída por um conjunto de tubulações que conduz a água para os pontos de consumo.

Na rede de distribuição distinguem-se dois tipos de condutos: condutos principais e secundários. Condutos principais são as canalizações de maior diâmetro,

22 responsáveis pela alimentação de condutos secundários, e são dispostas obedecendo à diferentes traçados, tais como: redes ramificadas; redes malhadas; redes mistas. Os condutos secundários de menor diâmetro, abastecem os consumidores a serem atendidos pelo sistema, Tsutiya (2006a).

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3 METODOLOGIA

O presente estudo tem como objetivo principal realizar o diagnóstico da rede de abastecimento de água do Povoado Pontal do Peba, localizado no Município de Piaçabuçu, interior do Estado de Alagoas, verificando a situação atual dos elementos pertencentes à rede.

Trata-se de uma pesquisa de campo exploratória, aplicada e descritiva com abordagem quantitativa. A pesquisa foi caracterizada como exploratória pela necessidade de investigar e obter dados fidedignos para a construção do trabalho, aplicada pela necessidade de apontar possíveis soluções diante dos problemas encontrados, e descritiva por expor as características do local na visão dos pesquisadores.

Inicialmente foi realizado um levantamento bibliográfico para obter um embasamento teórico acerca do tema exposto. Base de dados como revistas científicas, livros e artigos acadêmicos foram consultados.

Houve visita de campo para conhecimento e análise técnica do local da pesquisa, pois não existem dados disponíveis para consulta ou o projeto utilizado na implantação do sistema de abastecimento de água do Povoado.

Quanto à análise da situação atual dos elementos pertencentes à rede, foram identificados os possíveis problemas, e neste processo foram verificados os dados históricos referentes à evolução populacional do Povoado e a quantidade de residências abastecidas.

Realizou-se um levantamento do sistema de captação existente, localização, e ano da sua construção, foram verificados os dados geológicos sobre o aquífero, levantamento de informações sobre sua produção, nível estático, nível dinâmico, rebaixamento e vazão específica, levantamento de dados técnicos sobre o equipamento utilizado para extração da água.

Foram verificadas as características do reservatório quanto ao material, posição das canalizações, condições de funcionamento e estado de conservação.

Levando em consideração à demanda nos últimos anos, foi definido o consumo per capta, a estimativa populacional, estudo de demandas como, população abastecida, demanda atual e futura. Para a determinação da população, foram utilizados dados de duas fontes, sendo elas a Prefeitura Municipal e o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas (IBGE).

24 Para a definição da vazão utilizada, foi levado em consideração K1 igual a 1,20 para o coeficiente de dia de maior consumo e K2 igual a 1,50 para o coeficiente da hora de maior consumo, o consumo per capta para padrão baixo de ocupação desordenada, segundo a DZ-215.R-4 – Diretriz de controle de carga orgânica biodegradável em efluentes líquidos de origem sanitária é de 120 litros/dia.hab.

Foram calculadas a vazão média e máxima diária, e por fim, a reservação existente e a necessária para atender a população.

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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Características da área de estudo

O Povoado do Pontal do Peba pertence ao município de Piaçabuçu, localizado no extremo sul do Estado de Alagoas (Figura 9). O município possui uma faixa territorial de 242,9 km², possui 17.203 habitantes e está inserida na mesorregião do Leste Alagoano e microrregião de Penedo. A principal fonte de economia local é a pesca artesanal, onde os moradores capturam e vendem o pescado in natura, e a agricultura.

O Povoado possui construções que, em média, possuem gabaritos máximos de 60m², onde as mesmas em sua grande maioria não possuem reservatórios inferiores (cisternas) e em certos casos também não possuem reservatórios superiores. O tipo de ocupação é em sua grande maioria domiciliar, sendo os comércios, minoria na localidade, estando dispersos de forma a atender as necessidades básicas da população como padarias, mercadinhos, cabeleireiros dentre outros.

Figura 9 – Povoado Pontal do Peba.

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4.2 Sistema de captação e reservação existente

A água fornecida para a população é captada a partir de três poços artesianos (Figura 10), por não existir nenhum meio de captação em rios, lagoas ou barragens. Os poços foram perfurados em terrenos sedimentares, com profundidades variando de 75m à 92m, locados à uma distância de 6,5Km do povoado, sendo dois poços utilizados constantemente e um para reserva, porém o mesmo encontra-se desativado, pois houve um rompimento do cabo de sustentação da bomba onde encontra-se engasgada à 45m de profundidade. Os poços em funcionamento possuem dois conjuntos motor/bomba (Figura 11), trabalhando em paralelo, com características descritas na Tabela 2, com uma vazão total de 140.000L/h e a adução se realiza em material de PVC, com 150mm. Somente a tubulação de entrada e saída dos reservatórios e de sucção dos poços é de material de ferro fundido.

A comunidade possui 1 (um) reservatório retangular do tipo apoiado (Figura 12), com capacidade de 240m³ e 1 (uma) caixa d’água elevada (Figura 13), com volume desconhecido, ambos sem funcionamento, pois há falha na impermeabilização interna, portanto não tem condições de armazenar água e a mesma é captada e lançada diretamente na adutora para abastecimento direto.

Figura 10 – Poços artesianos para abastecimento da comunidade.

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Tabela 2 – Característica do conjunto motor/bomba da captação. Características Conjunto 1 Conjunto 2

Motor

Fabricante EBARA EBARA

Estágios 10 06 Modelo M6P M6P Potência (cv) 15 11 Tensão 60Hz 60Hz Rotação (rpm) 1800 1800 Fases 3 3 Bomba

Fabricante EBARA EBARA

Modelo BHS512-10 BHS512-06

Rotação (rpm) 1750 1750

Vazão (L/h) 80.000 60.000

Altura manométrica (m) 30 26 Fonte: Dados de pesquisa, 2017.

Figura 11 – Conjunto motor/bomba.

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Figura 12 - Reservatório retangular do tipo apoiado.

Fonte: Dados de pesquisa, 2017.

Figura 13 - Caixa d’água elevada.

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4.3 Rede de abastecimento

O sistema de abastecimento local é administrado por uma Associação de moradores sem fins lucrativos. Os usuários arcam com taxa de R$ 30/mês para manter a funcionalidade da rede, porém o valor é irrisório, uma vez que não supre os custos mensais, como energia, manutenção e folha salarial dos funcionários envolvidos.

A rede de distribuição de água da comunidade é formada por um conjunto de tubulações e peças especiais em um modelo de rede malhada, e dispõem de condutos principais e secundários. Os condutos principais, chamados de mestres ou trocos, são de maiores diâmetros, no qual são responsáveis por alimentar os condutos secundários (atendendo as disposições da NBR 12218/94, com diâmetro mínimo de 50mm). A canalização de menor diâmetro, os condutos secundários, são os que estão diretamente em contato com as residências a serem abastecidas, cuja a alimentação depende deles.

A última atualização do sistema foi a ampliação da rede de distribuição, realizada em fevereiro de 2006, pelo Engenheiro Daniel Eugênio, CREA 464-D/AL, que contemplou o Povoado com mais 1461m de rede, com diâmetro variando de 50mm a 150mm.

O somatório de todas as tubulações que estão em funcionalidades é de 9.931m, com diâmetros que variam de 50mm à 150mm (Tabela 3).

Tabela 3 – Dados básicos da rede de distribuição. Diâmetro (mm) Extensão (m) 50 6.229 75 1.087 100 435 150 2.180 Total 9.931

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4.4 População atendida

Para a determinação da população do estudo em questão, foram utilizadas duas fontes, sendo elas a Prefeitura Municipal e a Associação Comunitária do local. Ambas não possuíam o número exato de habitantes. O único dado que existente é a quantidade de residências abastecidas, 1600 unidades. Portanto, como não dispõe do número exato de pessoas residentes no local, utiliza-se duas pessoas por dormitório e uma dependência, de acordo com a NTS 181/2012, levado em consideração que as residências possuem dois dormitórios, definiu-se a quantidade de 5 habitantes por residência, totalizando 8.000 habitantes.

4.5 Vazão de consumo

A vazão utilizada no sistema de abastecimento de água do povoado obedeceu alguns critérios, tais quais: coeficiente do dia de maior consumo é 1,20 (K1) e o coeficiente da hora de maior consumo, 1,50 (K2). O consumo per capta para padrão baixo de ocupação desordenada, definido na DZ 215.R-4 – Tabela 2, (n) é de 120 litros/dia.hab.

A população (p) = 8.000 habitantes. Contudo, a vazão máxima demandada expressa em litros por segundo será dada pela expressão 1:

Qm = n x K1 x K2 x p / 86400 (1) Tendo-se assim:

Qm = 20 l/s.

4.6 Análise crítica do sistema de abastecimento

As instalações de captação, bombeamento e adução de água bruta têm capacidade instalada de 38,9 L/s. Logo, supre a necessidade da população, uma vez que a vazão de consumo é inferior à vazão disponível pelo sistema de captação.

A falta de água é constante devido a não utilização de todo o sistema que compõe a rede de abastecimento. Como os reservatórios não estão ativados, a água só chega ao seu destino final (consumidores), quando o conjunto motor/bomba está em funcionamento, sendo este acionado manualmente sem qualquer automação,

31 acarretando a fadiga das bombas, levando o sistema à colapso todas as vezes que o conjunto motor/bomba necessita de reparos.

Devido à taxa irrisória paga pelos usuários, não tem condições de manter os custos de manutenção do sistema, tais quais: conta de energia, manutenção das tubulações e bombas, reparo dos reservatórios e quadro de funcionários, ficando a mercê de funcionários desqualificados tecnicamente para operação correta do sistema.

As localidades mais afastadas sofrem com a falta de água devido à baixa pressão nas tubulações, sendo assim, os usuários que possuem esse problema utilizam-se de outros métodos para suprir a falta de água, como a utilização de bombas domésticas, prejudicando o sistema de distribuição, com o desfalque de vazão.

A localidade não possui Estação de Tratamento de Água (ETA), porém a água disponibilizada pelo sistema de captação dispõe de análises previstas na Portaria nº 2.914/2011, que designa os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Essas análises são realizadas pela prefeitura Municipal e pelo Instituto do Meio Ambiente (IMA) mensalmente. Os laudos de Parâmetros Analíticos Físico-químico e Biológicos (Anexo A) atendem aos padrões especificados pela Portaria nº 2.914/11, porém o valor do pH está abaixo dos padrões especificados pela mesma, no qual deve ser mantido na faixa de 6,0 a 9,5. Para a elevação do mesmo, os compostos mais utilizados são a soda cáustica (hidróxido de sódio), a cal hidratada (hidróxido de cálcio) e a barrilha (carbonato e bicarbonato de sódio).

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5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Após diagnóstico realizado na localidade, verificou-se que nos últimos anos houve uma expansão da rede de distribuição de água, não prevista na zona de abastecimento do sistema. A maior parte das novas tubulações da expansão tem diâmetros entre 50mm e 150mm.

Verificou-se a necessidade de implantação de hidrômetros nos poços para e fiscalização e controle da vazão.

Como medida em caráter de urgência para reduzir a falta de água no povoado, deve-se recompor a integridade física da impermeabilização dos reservatórios conseguindo assim reduzir o tempo de funcionamento do conjunto motor/bomba aumentando sua vida útil. Outro ponto importante para a conservação do conjunto seria o dimensionamento elétrico com automação do sistema, uma vez que as bombas seriam acionadas/desacionadas por meio de componentes eletrônicos evitando assim a fadiga. A falta de controle automático dos reservatórios e a inexistência de manutenção preventiva levam a um índice de perdas físicas elevado.

Para funcionamento perfeito do sistema, seus custos precisam ser supridos pela taxa paga pelos usuários. A taxa deve contemplar, além dos custos, uma reserva para manutenções preventivas e corretivas. O cálculo das mensalidades deve levar em conta, fora os custos básicos para funcionamento e manutenção, uma equipe técnica para administração do sistema e correção rápida de falhas que venham a ocorrer.

A reutilização dos reservatórios sanará o problema das unidades residenciais que sofrem com a falta de água devido as longas distâncias da zona de captação, uma vez que os mesmos se localizam nessas áreas. A conscientização quanto ao uso de bombas de sucção nas residências deve ser considerada, pois sem o uso das mesmas, a vazão não seria alterada nos trechos e não prejudicaria a rede de abastecimento e o sistema, como um todo.

Durante o período de estudo e realização do diagnóstico ocorreram algumas limitações e dificuldades, tais como: a falta de material e informações concretas referentes à localidade, ausência do projeto da rede de abastecimento em meios físico e digital.

Como base no diagnóstico realizado neste estudo, recomenda-se para estudos futuros o dimensionamento adequado da rede de abastecimento, com todas as perdas

33 físicas e pressões, contemplando todas as zonas para otimizar os problemas encontrados. Como não existe nenhum planejamento de utilização de outro manancial para suprir uma possível demanda futura no povoado, recomenda-se realizar um estudo para analisar a possibilidade de utilização de outras fontes de abastecimento como fornecedor de água bruta.

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Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2008, 635 p.

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ANEXO – LAUDO DE PARÂMETROS ANALÍTICOS FÍSICO-QUÍMICO E

BIOLÓGICOS DO IMA

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40

APÊNDICE– IMAGEM DA DUPLA EM UM DOS POÇOS DE CAPTAÇÃO