Reservatórios de Distribuição de Água

Disciplina: Saneamento

Prof. Carlos Eduardo F Mello e-mail: cefmello@gmail.com

Reservatórios de Distribuição

de Água

Foto: Reservatórios elevados.

Fonte: http://www.rotesmaengenharia.com.br/index.php?link=pagina&label=Abastecimento%20de%20%E1gua%20tratada&id_servico=18

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO DECIV – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Definição

Reservatório de distribuição é o elemento do sistema de abastecimento de água destinado a regularizar as variações entre as vazões de adução e distribuição e condicionar as pressões na rede de distribuição (NBR 12217).

Finalidades

Reserva de equilíbrio

reservar água para atender o sistema nos períodos em que as vazões de adução (suprimento ao

Finalidades

Regularizar pressões

A localização dos reservatórios de distribuição pode influir nas condições de pressão da rede, principalmente, reduzindo as variações de pressões.

Finalidades

Reserva de emergência

Reservar água para atender o sistemas nos períodos de interrupção das vazões de adução

Tipos de reservatórios

Os reservatórios são classificados quanto a:

 posição em relação ao terreno

 posição em relação à rede

 forma

Posição dos reservatórios em relação ao

terreno

Posição dos reservatórios em relação ao

terreno

Figura 5 - Reservatório enterrado. Figura 4 - Reservatório elevado.

Fonte:

Figura 6 - Reservatório elevado (stand-pipe) na UFOP.

Posição dos reservatórios em relação ao

terreno

Figura 8 - Reservatório apoiado na UFOP.

Fonte: Autor.

Figura 7 - Reservatório semi-enterrado.

Tipos de reservatórios

Localização do reservatório no sistema:

Os reservatórios devem ser localizados de modo a abastecer as redes de distribuição com os seguintes limites de pressão:

a) Pressão estática máxima: 500 kPa (50 mH2O)

Tipos de reservatórios

Localização do reservatório no sistema: Classificação:

 reservatório de montante

 reservatório de jusante

Tipos de reservatórios

É aquele que sempre fornece água à rede ou é aquele em que toda a água que abastece a rede de distribuição passa por ele.

Tipos de reservatórios

É aquele que pode fornecer ou receber água da rede de distribuição. Fornece água à rede de distribuição nos períodos em que o consumo é menor que a adução. (reservatório de sobras)

Tipos de reservatórios

Reservatório de posição intermediária:

É aquele intercalado no sistema de adução e tem a função de servir de volante de regularização das transições entre bombeamento e/ou adução por gravidade.

Tipos de reservatórios

 Não existe restrições quanto a forma e podem ser:

- circular - retangular - hexagonais - octogonais - outras

OBS: o importante é que a forma proporcione a máxima economia global em fundação, estrutura, utilização de área disponível, equipamentos de operação e interligação das unidades (NBR 12217)

Tipos de reservatórios

Critério econômico D

H

Tipos de reservatórios

Os reservatórios podem ser construídos de:

 Concreto armado

 Aço

 Poliéster armado com fibras de vidro

Capacidade dos reservatórios

 volume para atender às variações de consumo de

água (volume útil)

 volume para combate a incêndio

Capacidade dos reservatórios

 Quando se dispõe de curva de consumo

- Adução contínua - adução intermitente NBR 12217

 O volume necessário para atender ás variações de consumo dever ser

avaliado a partir de dados de consumo diário e do regime previsto de alimentação do reservatório, aplicando-se o fator 1,2 ao volume assim calculado, para levar em conta incertezas dos dados utilizados.

 Os dados de consumo diário podem se referir à comunidade em estudo ou à

comunidade com características semelhantes de desenvolvimento sócio-econômico, hábitos e clima.

Capacidade dos reservatórios

 Quando não se dispõe da curva de consumo

NBR 12217

 Inexistindo dados confiáveis para a avaliação do volume útil, deve-se

proceder a estudo técnico-econômico específico que justifique o valor adotado.

Capacidade dos reservatórios

 A vazão é constante durante 24 h

 Considera o dia de maior consumo

 Cada dia corresponde a uma curva de consumo

 A reta de adução com vazão constante representa

a vazão média de consumo no dia mais desfavorável

Capacidade dos reservatórios

2-t1)

v = volume de reservação Q = vazão consumida Q = vazão média do dia

t1 – instante em que o consumo é maior Que a vazão fornecida

t2= instante em que o consumo é menor que a vazão fornecida

Método gráfico Equação

Capacidade dos reservatórios

Capacidade dos reservatórios

Exercício

O medidor de vazão instalado na saída do reservatório de distribuição de água de uma cidade, registrou as vazões (Tabela 1) durante um período de 24 h sucessivas. A população desta cidade é da ordem de 13.000 hab, consumo per capita de 150 L/hab.dia e coeficientes k1 = 1,2 e k2 = 1,5.

Capacidade dos reservatórios

Exercício

A) Determine a vazão média

B) Elaborar a tabela do volume diferenciais considerando a vazão de

alimentação, a vazão de distribuição e determinar o volume útil.

C) Elaborar o gráfico da curva de demanda e determinar o volume útil

do reservatório

D) Elaborar o gráfico da curva dos volumes acumulados e determinar

o volume útil

Capacidade dos reservatórios

Capacidade dos reservatórios

Capacidade dos reservatórios

Capacidade dos reservatórios

 Considera o dia de maior consumo

 Cada dia corresponde a uma curva de consumo

 A reta corresponde a vazão de adução para um

intervalo de tempo de funcionamento de t horas

Capacidade dos reservatórios

Capacidade dos reservatórios

Capacidade dos reservatórios

V_U1

V_U2 V_U3

Capacidade dos reservatórios

Capacidade dos reservatórios

Método para quando não se dispõe de curva de consumo

 É feita uma hipótese de variação da curva de

consumo

- Curva senoidal de consumo

Capacidade dos reservatórios

Método para quando não se dispõe de curva de consumo

Capacidade dos reservatórios

Método para quando não se dispõe de curva de consumo

Capacidade dos reservatórios

 Nos Estados Unidos 31,4 l/s

 Na Espanha:

120 m3 _{para populações menores que 5.000}

240 m3 _{para as demais populações}

 No Brasil:

Cidades de médios e pequenos portes, não se destina volume de reservação

Capacidade dos reservatórios

 Paralisações no sistema de:

- captação

- estação elevatória - tratamento

- acidentes de curta duração

 Não tem uma fórmula

 Depende da vulnerabilidade do sistema

- o projetista deve estabelecer

Capacidade dos reservatórios

Volume total = volume útil + volume para combate a incêndios + volume para emergência

Tubulações e órgãos acessórios

Tubulações e órgãos acessórios

 Nas adutoras de recalque a tubulação de entrada

do reservatório efetua-se como descarga livre acima do nível d’água máximo de operação

 O dimensionamento; U_entrada ≤ 2U_adutora

 Reservatório de montante: Q_DMC = k₁.P.q

Tubulações e órgãos acessórios

 Reservatório de montante com entrada afogada,

deve-se instalar dispositivo para evitar o retorno da água

 Utilização de sensores de nível em reservatórios

conectados aos conjuntos elevatórios

 Reservatório alimentado por gravidade, prever

dispositivos para evitar a perda de água pelo extravasor

Tubulações e órgãos acessórios

 Dimensionada para Q_HMC =k₂. Q_DMC e U_saída <

1,5U_rede na rede distribuição imediatamente a jusante.

 Reservatório de jusante: mesma tubulação de entrada e

saída, a vazão transportada é:

• Q_DMC durante a alimentação

Tubulações e órgãos acessórios

 Dimensionamento: Período que o reservatório está

sendo alimentado, para k₂ < 2

Nas tubulações de entrada e saída, o controle da afluência ou efluência deverá ser por válvula ou equipamento similar localizado na parte externa ao reservatório

Tubulações e órgãos acessórios

Tubulações e órgãos acessórios

 Inferior à cota da tubulação de saída

 Diâmetro mínimo de 150 mm

 Dimensionamento em função do tempo de

Tubulações e órgãos acessórios

Tubulações e órgãos acessórios

 Limita o nível máximo de água no reservatório

 Recomenda-se uma distância mínima de 0,30m

entre o nível máximo e a cobertura

 Funciona a descarga livre

Tubulações e órgãos acessórios

Espessura inferior ao seu diâmetro

h < De/5

h > De/5

h ou D se tornam elevado, adotar a calha coletora

Tubulações e órgãos acessórios

Tubulações e órgãos acessórios

 Variação do nível de água no reservatório pode

suscitar esforços na cobertura, devido a variação da pressão interna

 Ventilação protegida com telas e protegida para

evitar a entrada de água de chuva e poeira

 Vazão de ar de dimensionamento = vazão de

distribuição no dia e hora de maior consumo

 Área baseada na velocidade de 15 m/s

Tubulações e órgãos acessórios

Tubulações e órgãos acessórios

Tubulações e órgãos acessórios

Capacidade dos reservatórios

Dimensionar um reservatório de distribuição para atender uma população de 50.000 habitantes, cujo consumo per capita é de 200 L/hab. dia e coeficientes do dia e hora de maior consumo iguais a 1,2 e 1,5, respectivamente, supondo que este seja do tipo apoiado, abastecido por uma adutora de recalque.

Capacidade dos reservatórios

Dimensionar os reservatórios enterrado e elevado pertencentes a um centro de reservação da figura abaixo.

Capacidade dos reservatórios

Dimensionar os reservatórios enterrado e elevado pertencentes a um centro de reservação da figura abaixo.

Capacidade dos reservatórios

Dados:

- Zona baixa a ser atendida pelo reservatório enterrado, com uma população de 30.000 habitantes e a zona alta a ser atendida pelo reservatório elevado (torre) com 12.000 habitantes.

-Consumo per capita de água: 250l/hab.dia

-Coeficiente do dia de maior consumo: K1 = 1,2

Capacidade dos reservatórios

Dados:

-O terreno do centro de reservação é plano, na cota 100,00 m

-Estudadas as necessidades de pressão nas redes da zona alta e baixa,

conclui-se que o reservatório enterrado deverá ter o NAmax. Na cota 101,00m e NA min. Na cota 97,00 m e a torre o NAmax. Na cota 119,00m e o NAmín. Na cota 115,50 m;

-O volume de reservação a ser adotado deve ter 1/3 do volume consumido no dia de maior consumo

-Adotar a capacidade máxima para o reservatório elevado 500 m3,

devido ao maior custo.

-Os reservatórios deverão ser circulares

- construir dois reservatórios enterrados

Capacidade dos reservatórios

 O volume útil correspondente a uma zona de pressão pode

estar total ou parcialmente incluído em reservatório de outra zona quando esta solução for a mais econômica para o sistema de distribuição.

 O restante do volume útil necessário à zona de pressão

abastecida pelo reservatório elevado pode estar incluído no volume útil do reservatório principal da zona de pressão imediatamente inferior