Álvaro de medeiros carvalho gonÇalves · 2019. 1. 31. · universidade federal do rio grande do...

ÁLVARO DE MEDEIROS CARVALHO GONÇALVES

ESTUDO DE CONCEPÇÃO E PROJETO BÁSICO DO

SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO DA CIDADE DE

ENCANTO-RN

NATAL-RN

2017

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

Álvaro de Medeiros Carvalho Gonçalves

Estudo de concepção e projeto básico do sistema de esgotamento sanitário da cidade de

Encanto-RN.

.

Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade

Projeto Técnico em Engenharia, submetido ao

Departamento de Engenharia Civil da Universidade

Federal do Rio Grande do Norte como parte dos

requisitos necessários para obtenção do Título de

Bacharel em Engenharia Civil.

Orientador: Profa. Dra. Juliana Delgado Tinôco

Coorientador: Profa. Me. Cibele Gouveia Costa

Chianca

Natal-RN

2017

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

Sistema de Bibliotecas - SISBI

Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede

Gonçalves, Álvaro de Medeiros Carvalho. Estudo de concepção e projeto básico do sistema de esgotamento

sanitário da cidade de Encanto-RN / Álvaro de Medeiros Carvalho

Gonçalves. - 2017. 116f.:il.

Projeto Técnico (graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia

Civil. Natal, RN, 2017.

Orientadora: Profa. Dra. Juliana Delgado Tinôco. Coorientadora: Profa. Ma. Cibele Gouveia Costa Chianca.

1. Engenharia civil - TCC. 2. Dimensionamento - TCC. 3.

Orçamento - TCC. 4. Rede convencional - TCC. 5. Lagoa de

estabilização - TCC. I. Tinôco, Juliana Delgado. II. Chianca,

Cibele Gouveia Costa. III. Título.

RN/UF/BCZM CDU 624

Álvaro de Medeiros Carvalho Gonçalves

Estudo de concepção e projeto básico do sistema de esgotamento sanitário da cidade de

Encanto-RN.

Trabalho de conclusão de curso na modalidade

Projeto Técnico em Engenharia, submetido ao

Departamento de Engenharia Civil da Universidade

Federal do Rio Grande do Norte como parte dos

requisitos necessários para obtenção do título de

Bacharel em Engenharia Civil.

Aprovado em 23 de Novembro de 2017 (23/11/2017):

___________________________________________________

Profa. Dra. Juliana Delgado Tinôco – Orientadora

(Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN)

___________________________________________________

Profa. Me. Cibele Gouveia Costa Chianca - Coorientadora

(Universidade Federal Rural do Semi-Árido – UFERSA)

___________________________________________________

Profa. Me. Amanda Bezerra de Souza - Examinadora interna

(Universidade Federal do Rio Grande do Norte)

___________________________________________________

Prof. Dr. Marco Antônio Calazans Duarte – Examinador externo

(Instituto Federal do Rio Grande do Norte – IFRN)

Natal-RN

2017

DEDICATÓRIA

A Deus, que me guiou.

AGRADECIMENTOS

Agradeço à Deus e a todos que me acompanharam nessa missão de aprendizado, em

especial às Professoras Juliana Delgado Tinôco e Cibele Gouveia Costa Chianca.

Sinto-me também extremamente grato a minha família, que sempre foi o meu suporte.

Por fim, agradeço o dom da vida e de poder vivenciar novos desafio como esse.

RESUMO

Título: Estudo de concepção e projeto básico do sistema de esgotamento sanitário da

cidade de Encanto-RN.

A notável carência de investimentos em políticas e ações e de saneamento básico nos

municípios brasileiros, bem como a insuficiência de estruturas e práticas sanitaristas têm

contribuído para a configuração de uma sociedade com menor qualidade e expectativa de vida,

sendo assim, o saneamento básico é de grande importância no desenvolvimento de um povo.

Baseado nisso, o presente trabalho tem como objetivo contribuir para o desenvolvimento de um

dos quatro principais pilares do saneamento básico, especificamente o setor de esgotamento

sanitário, elaborando duas alternativas de concepção de projeto básico para a sede do município

de Encanto-RN. Para a elaboração dessas alternativas foi realizado um diagnóstico da situação

atual desse setor e avaliada a topografia da área de estudo. Posteriormente, para cada alternativa

apresentada, realizou-se o dimensionamento e orçamento básico dos elementos constituintes

desses sistemas. Concluiu-se que o fator econômico não é decisivo na escolha da melhor

alternativa e sim a adequabilidade da operação de cada sistema proposto à realidade do

município.

Palavras-Chave: Dimensionamento; Orçamento; Rede convencional; Lagoa de

estabilização.

ABSTRACT

Title: Design study and basic design of the sanitary sewage system of city Encanto-RN.

The notable shortage of investments in policies and actions and basic sanitation in

Brazilian municipalities, as well as the insufficiency of sanitary structures and practices have

contributed to the configuration of a society with lower quality and life expectancy, thus, basic

sanitation is great importance in the development of a people. Based on this, the present work

aims to contribute to the development of one of the four main pillars of basic sanitation,

specifically the sanitary sewage sector, elaborating two basic design alternatives for the

headquarters of the municipality of Encanto-RN. For the elaboration of these alternatives a

diagnosis of the current situation of this sector was carried out and the topography of the study

area was evaluated. Subsequently, for each alternative presented, the design and basic

budgeting of the constituent elements of these systems was carried out. It was concluded that

the economic factor is not decisive in the choice of the best alternative, but rather the adequacy

of the operation of each proposed system to the reality of the municipality.

Keywords: Sizing; Budget; Conventional sewage system; Waste stabilization pond.

ÍNDICE GERAL

1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 16

2. DESCRIÇÃO DO ESTUDO .......................................................................................... 17

2.1 CARACTERIZAÇÃO DO MUNICÍPIO DE ENCANTO .............................................. 17

3. DESENVOLVIMENTO ................................................................................................. 22

3.1 DESCRIÇÃO GERAL DAS ALTERNATIVAS DE SISTEMAS DE ESGOTAMENTO

SANITÁRIO PROPOSTAS ..................................................................................................... 22

3.2 ALTERNATIVA 01 ......................................................................................................... 24

3.2.1.1 Horizonte de projeto ......................................................................................... 24

3.2.1.2 Traçado da rede ................................................................................................ 24

3.2.1.3 Material das tubulações de esgoto .................................................................... 25

3.2.1.4 Topografia ........................................................................................................ 25

3.2.1.5 Declividade mínima .......................................................................................... 26

3.2.1.6 Recobrimento mínimo ...................................................................................... 26

3.2.1.7 Diâmetro da tubulação de esgoto...................................................................... 26

3.2.1.8 Estudo populacional da área a ser esgotada...................................................... 27

3.2.1.9 Consumo de água per capita e coeficiente de retorno ...................................... 32

3.2.1.10 Coeficientes de variação de vazão .................................................................... 32

3.2.1.11 Vazão de infiltração .......................................................................................... 32

3.2.1.12 Identificação dos maiores geradores de cargas poluidoras e de suas vazões de

contribuição ...................................................................................................................... 32

3.2.1.13 Vazões de dimensionamento ............................................................................ 33

3.2.1.14 Vazão mínima de dimensionamento................................................................. 34

3.2.1.15 Parâmetros hidráulicos da seção circular de escoamento ................................. 34

3.2.1.15.1 Ângulo do setor circular ............................................................................. 34

3.2.1.15.2 Raio hidráulico ........................................................................................... 34

3.2.1.15.3 Lâmina líquida ............................................................................................ 35

3.2.1.15.4 Velocidade crítica nas seções transversais de escoamento ....................... 35

3.2.1.15.5 Tensão trativa ............................................................................................. 36

3.2.1.16 Dimensionamento da rede coletora de esgoto .................................................. 36

3.2.2.1 Diâmetro mínimo .............................................................................................. 52

3.2.2.2 Número de tubulações ...................................................................................... 52

3.2.2.3 Material da tubulação ....................................................................................... 53

3.2.2.4 Perfil do sifão ................................................................................................... 53

3.2.2.5 Velocidades ...................................................................................................... 53

3.2.2.6 Cálculo das tubulações do sifão invertido ........................................................ 53

3.2.2.7 Perdas de carga localizada ................................................................................ 55

3.2.2.8 Perdas de carga distribuída ............................................................................... 56

3.2.2.9 Análise da perda de carga máxima na tubulação do sifão ................................ 56

3.2.2.10 Câmaras de montante e de jusante .................................................................... 57

3.2.2.11 Ventilação ......................................................................................................... 57

3.2.2.12 Configuração do Sifão ...................................................................................... 58

3.2.3.1 Metodologia de cálculo utilizada ...................................................................... 58

3.2.3.1.1 Configuração geral das estações elevatórias de esgoto bruto .................... 58

3.2.3.1.2 Análise de vazão ........................................................................................... 59

3.2.3.1.3 Diâmetros das tubulações ............................................................................ 59

3.2.3.1.4 Perdas de carga localizada .......................................................................... 60

3.2.3.1.5 Perda de carga distribuída .......................................................................... 60

3.2.3.1.6 Análises das curvas características da bomba e do sistema ....................... 60

3.2.3.1.7 Dimensionamento do poço de sucção ......................................................... 61

3.2.3.2 Dimensionamento da EEEB 01 ........................................................................ 62

3.2.3.2.1 Localização da EEEB 01 ............................................................................. 62

3.2.3.2.2 Análises de vazão e diâmetros da tubulação da EEEB 01 ......................... 62



3.2.3.2.5 Especificação do conjunto motor bomba a ser escolhido .......................... 64

3.2.3.2.6 Composição da curva característica do sistema ......................................... 65


3.2.3.3 Dimensionamento da EEEB 02 ........................................................................ 68

3.2.3.3.1 Localização da EEEB 02 ............................................................................. 68

3.2.3.3.2 Análises de vazão e diâmetros da tubulação ............................................... 68



3.2.3.3.5 Especificação do conjunto motor bomba a ser escolhido .......................... 69

3.2.3.3.6 Composição da curva característica do sistema ......................................... 70


3.2.4.1 Dimensionamento das lagoas facultativas ........................................................ 73

3.2.4.1.1 Cálculo da carga e vazão afluente .............................................................. 73

3.2.4.1.2 Tratamento preliminar ................................................................................ 74

3.2.4.1.2.1 Medidor de vazão ................................................................................... 74

3.2.4.1.2.2 Gradeamento .......................................................................................... 75

3.2.4.1.2.3 Desarenador ........................................................................................... 77

3.2.4.1.3 Adoção de uma taxa de aplicação superficial ............................................ 78

3.2.4.1.4 Cálculo da área requerida ........................................................................... 78

3.2.4.1.5 Cálculo do volume resultante ...................................................................... 79

3.2.4.1.6 Cálculo do tempo de detenção resultante ................................................... 79

3.2.4.1.7 Coeficiente de remoção de DBO (K) ........................................................... 80

3.2.4.1.8 Estimativa da DBO solúvel efluente ........................................................... 81

3.2.4.1.9 Estimativa da DBO particulada efluente .................................................... 81

3.2.4.1.10 DBO total efluente ...................................................................................... 82

3.2.4.1.11 Cálculo da eficiência de remoção da DBO ................................................ 82

3.2.4.1.12 Dimensões da lagoa .................................................................................... 83

3.2.4.1.13 Área total requerida pelo sistema............................................................... 83

3.2.4.1.14 Acumulação de lodo ................................................................................... 84

3.2.4.1.15 Dimensões totais da lagoa .......................................................................... 84

3.2.4.2 Dimensionamento da lagoa de maturação ........................................................ 85

3.2.4.2.1 Remoção de coliformes na lagoa facultativa .............................................. 85

3.2.4.2.2 Cálculo das dimensões da lagoa de maturação .......................................... 87

3.2.4.2.3 Remoção de coliformes na lagoa de maturação ......................................... 88

3.2.4.3 Pré dimensionamento do emissário .................................................................. 89

3.2.4.4 Gerenciamento do lodo das lagoas de estabilização ......................................... 90

3.3 ALTERNATIVA 02 ......................................................................................................... 91

3.3.2.1 Tratamento preliminar ...................................................................................... 93

3.3.2.2 Dimensionamento lagoas facultativas das ETEs 01 e 02 ................................. 94

3.3.2.3 Dimensionamento lagoas de maturação das ETEs 01 e 02 .............................. 96

3.3.2.4 Pré-dimensionamento de emissários ................................................................ 97

3.3.2.5 Gerenciamento do lodo ..................................................................................... 98

3.4 ESTIMATIVA DE CUSTOS PARA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS DE

ESGOTAMENTO SANITÁRIO PROPOSTOS ...................................................................... 99

3.5 DISPOSIÇÃO FINAL DE EFLUENTES TRATADOS ................................................ 108

4. RESULTADOS ............................................................................................................. 109

5. REFERÊNCIAS ........................................................................................................... 111

6. APÊNDICES ................................................................................................................. 115

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 2.1.1 Localização do município de Encanto. ................................................................ 18

Figura 2.1.2 Bairros da sede de Encanto-RN. .......................................................................... 19

Figura 2.1.3 Área de acúmulo de efluentes que vazam da fossa séptica. ................................. 20

Figura 2.1.4 Pontos de esgoto a céu aberto na sede do município de Encanto ........................ 21

Figura 3.1.1 Bacias de esgotamento sanitário do município de Encanto - RN. ....................... 22

Figura 3.1.2 Primeira alternativa para o sistema de esgotamento sanitário do município de

Encanto - RN. ................................................................................................................... 23

Figura 3.1.3 Segunda alternativa para o sistema de esgotamento sanitário do município de

Encanto - RN. ................................................................................................................... 24

Figura 3.2.1 Corte esquemático do sifão invertido. .................................................................. 52

Figura 3.2.2 Vista em planta da configuração básica das elevatórias. ..................................... 59

Figura 3.2.3 Localização da EEEB 01. ..................................................................................... 62

Figura 3.2.4 Bomba submersível KSB, de modelo KRT K 40-252 ......................................... 65

Figura 3.2.5 Ponto de funcionamento da EEEB 01. ................................................................. 66

Figura 3.2.6 Curvas de potência e rendimento do conjunto motor bomba escolhido para a

EEEB 01. .......................................................................................................................... 66

Figura 3.2.7 Localização EEEB 02 .......................................................................................... 68

Figura 3.2.8 Bomba submersível KSB, de modelo NF 80-220. ............................................... 70

Figura 3.2.9 Ponto de funcionamento da EEEB 02. ................................................................. 71

Figura 3.2.10 Curvas de potência e rendimento do conjunto motor bomba escolhido para a

EEEB 02. .......................................................................................................................... 71

Figura 3.2.11 Croqui básico para a ete proposta na alternativa 01 do SES da sede de Encanto.

.......................................................................................................................................... 73

Figura 3.2.12 Parâmetros do vertedor triangular. ..................................................................... 73

file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765801file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765802file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765805file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765806file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765806file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765807file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765807file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765809file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765810file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765811file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765812file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765813file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765813file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765814file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765815file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765816file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765817file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765817file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765818file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765818file:///E:/TCC%20-%20CORREÇÕES%20CIBELE.docx%23_Toc500765819

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 2.1.1 Evolução populacional de Encanto-RN. .............................................................. 19

Tabela 3.2.1 Valores limites de Φ𝑖 ........................................................................................... 28

Tabela 3.2.2 Projeções populacionais do município de Encanto com os métodos AiBi Original

e AiBi com curva logística. .............................................................................................. 30

Tabela 3.2.3 Projeções populacionais do município de Encanto com o método projeção

geométrica. ....................................................................................................................... 31

Tabela 3.2.4 Projeções populacionais do município de Encanto com o método crescimento

logístico. ........................................................................................................................... 31

Tabela 3.2.5 Cálculo das vazões de contribuição dos maiores geradores do município. ......... 33

Tabela 3.2.6 Dimensionamento da rede coletora – alternativa 01............................................ 37

Tabela 3.2.7 Resultados dos cálculos dos diâmetros da tubulação. ......................................... 54

Tabela 3.2.8 Coeficientes de perda de carga localizada no sifão invertido. ............................. 55

Tabela 3.2.9 Análises de perda de carga total em função da vazão – 1 tubulação ................... 57

Tabela 3.2.10 Parâmetros câmaras de montante e jusante do sifão. ......................................... 57

Tabela 3.2.11 Coeficientes de perda de carga localizada na sucção – EEEB 01. .................... 63

Tabela 3.2.12 Coeficientes de perda de carga localizada na descarga individual – EEEB 01. 63

Tabela 3.2.13 Coeficientes de perda de carga localizada na descarga comum – EEEB 01. .... 63

Tabela 3.2.14 Cálculo da perda de carga localizada total – EEEB 01. .................................... 63

Tabela 3.2.15 Valores da curva característica do sistema – EEEB 01. .................................... 65

Tabela 3.2.16 Resumo dos dados de operação do conjunto motor bomba da EEEB 01. ......... 67

Tabela 3.2.17 Poço de sucção da EEEB 01. ............................................................................. 67

Tabela 3.2.18 Cálculo da perda de carga localizada total – EEEB 02. .................................... 69

Tabela 3.2.19 Valores da curva característica do sistema – EEEB 02. .................................... 70

Tabela 3.2.20 Resumo dos dados de operação do conjunto motor bomba da EEEB 02. ......... 72

Tabela 3.2.21 Poço de sucção da EEEB 02. ............................................................................. 72

Tabela 3.2.22 Dimensionamento preliminar do emissário – ETE alternativa 01. .................... 90

Tabela 3.3.1 Dimensionamento da rede coletora de esgotos – alternativa 02. ......................... 92

Tabela 3.3.2 Dimensionamento do vertedor triangular ............................................................ 93

Tabela 3.3.3 Dimensionamento do gradeamento. .................................................................... 94

Tabela 3.3.4 Dimensionamento do desarenador. ...................................................................... 94

Tabela 3.3.5 Dimensionamento lagoa facultativa ETE 01 ....................................................... 95

Tabela 3.3.6 Dimensionamento lagoa facultativa ETE 02 ....................................................... 95

Tabela 3.3.7 Remoção de coliformes na lagoa facultativa ETE 01 .......................................... 96

Tabela 3.3.8 Dimensões da lagoa de maturação ETE 01 ......................................................... 96

Tabela 3.3.9 Remoção coliformes na lagoa maturação ETE 01 ............................................... 96

Tabela 3.3.10 Remoção de coliformes na lagoa facultativa ETE 02 ........................................ 97

Tabela 3.3.11 Dimensões da lagoa maturação ETE 02 ............................................................ 97

Tabela 3.3.12 Remoção coliformes na lagoa maturação ETE 02 ............................................. 97

Tabela 3.3.13 Dimensionamento preliminar do emissário – ETE 01 alternativa 02. ............... 98

Tabela 3.3.14 Dimensionamento preliminar do emissário – ETE 02 alternativa 02. ............... 98

Tabela 3.3.15 Dimensionamento dos leitos de secagem .......................................................... 99

Tabela 3.4.1 Tabela resumo – orçamento alternativa 01. ......................................................... 99

Tabela 3.4.2 Tabela resumo – orçamento alternativa 02. ....................................................... 100

Tabela 3.4.3 Orçamento básico rede coletora de esgoto – alternativa 01 .............................. 101

Tabela 3.4.4 Orçamento básico rede coletora de esgoto – alternativa 02 .............................. 103

Tabela 3.4.5 Orçamento básico ETE única – alternativa 01 .................................................. 105

Tabela 3.4.6 Orçamento básico ETE 01 – alternativa 02 ....................................................... 106

Tabela 3.4.7 Orçamento básico ETE 02 – alternativa 02 ....................................................... 107

Tabela 4.1 Custos de implantação de redes de coleta de esgoto para pequenas populações ...109

SIMBOLOGIA

PV Poço de visita

IMÍN Declividade mínima

Qi Vazão para início de plano

D Diâmetro

Qf Vazão para fim de plano.

Pi População área menor

P População área maior

Qd Vazão doméstica

Qc Vazão de contribuição

C Coeficiente de retorno

K1 Coeficiente de máxima vazão diária

K2 Coeficiente de máxima vazão horária

ϴ Ângulo do setor circular

y Altura de lâmina líquida

RH Raio hidráulico

V Velocidade de escoamento

VC Velocidade crítica

g Aceleração da gravidade

S Área da seção

KS Coeficiente de perda de carga localizada

J Perda de carga unitária

𝚫HL Perda de carga localizada

𝚫HD Perda de carga distribuída

𝚫HTOT Perda de carga total

VU Volume útil

Td Tempo de detenção

16

1. INTRODUÇÃO

Entende-se por sistema de esgotamento sanitário, o conjunto de condutos, instalações e

equipamentos destinados a coletar, transportar, condicionar e encaminhar, somente esgoto

sanitário, a uma disposição final conveniente, de modo contínuo e higienicamente seguro

(ABNT, 1986). Pode-se ainda citar como finalidades do sistema de esgotamento sanitário, o

controle e erradicação de doenças de veiculação hídrica, a melhoria de qualidade de vida, bem

como a preservação do meio onde o sistema está inserido.

Dita a importância desse sistema, deve-se compreender a relevância de um estudo de

concepção para implantá-lo. De acordo com NBR 9648 (1986), pode-se definir estudo de

concepção como sendo o “estudo de arranjos das diferentes partes de um sistema organizadas

de modo a formarem um todo integrado e que devem ser qualitativa e quantitativamente

comparáveis entre si para a escolha da concepção básica”. Assim, esse estudo permite que se

avalie as opções de arranjo do sistema de esgotamento sanitário a ser projetado, sob os pontos

de vista técnico, econômico, financeiro e social, de forma a escolher o modelo que melhor se

adequa à realidade da área estudada (TSUTIYA E SOBRINHO, 2011).

De acordo com o Diagnóstico de Água e Esgoto do Sistema Nacional de Informação de

Saneamento (SNIS, 2015), dos 167 municípios do Rio Grande do Norte, apenas 53 deles são

atendidos por sistemas de esgotamento sanitário, o que representa um percentual de 31,74% do

total. O município de Encanto encontra-se nesse percentual de municípios que oferecem esse

serviço, entretanto o sistema de esgotamento sanitário implantado, além de apresentar

inadequações no tratamento dos efluentes, atende apenas um bairro da sede (Encanto Baixo II).

Assim, fica clara a necessidade de implantar um sistema de esgotamento sanitário que

atenda toda a sede de Encanto. Com base nisso, o presente trabalho visa contribuir para o

desenvolvimento socioeconômico do município, através de um estudo de concepção e proposta

de dois sistemas de esgotamento sanitário que possam coletar, tratar e destinar adequadamente

os efluentes gerados.

17

2. DESCRIÇÃO DO ESTUDO

O presente documento tem por objetivo apresentar as diretrizes básicas utilizadas no

dimensionamento do sistema de esgotamento sanitário na sede do município de Encanto –RN.

Foram propostas duas configurações de SES (sistema de esgotamento sanitário) distintas, sendo

uma composta por rede coletora de esgoto, duas estações elevatórias de esgoto bruto, um sifão

invertido e uma estação de tratamento de esgoto; o outro sistema será composto por duas redes

de coleta de esgoto, duas estações elevatórias de esgoto bruto e duas estações de tratamento de

esgoto.

A segunda proposta se justifica pela existência de um rio que corta o município,

separando as bacias de esgotamento sanitário. Dessa forma, a proposta das duas estações de

tratamento de esgoto atendendo as bacias de esgotamento sanitário 01 e 02 separadamente da

bacia 03 (alternativa 01), surge para ser confrontada com a viabilidade da implantação de um

sifão invertido que consiga conduzir os efluentes da bacia 03 através do rio Encanto, de forma

que uma única estação de tratamento receba os efluentes das três bacias (alternativa 02). A

divisão de bacias de esgotamento sanitário pode ser vista no item 3.1.

2.1 CARACTERIZAÇÃO DO MUNICÍPIO DE ENCANTO

Localização

O município de Encanto está situado na mesorregião Oeste Potiguar e na microrregião

de Serra de São Miguel do Estado do Rio Grande do Norte, distando aproximadamente 403

quilômetros da capital do estado (IDEMA, 2008).

O município ocupa uma área de aproximadamente 126 km² (0,24% da superfície

estadual) e apresenta limites com o município de Ererê (Ceará) ao norte, Água Nova, Rafael

Fernandes e Coronel João Pessoa ao sul, Pau dos Ferros a Leste, Doutor Severiano e São Miguel

a Oeste (Figura 2.1.1). As coordenadas geográficas do município são 06º 06’ 38” Sul e 38º 18’

19'' Oeste (IDEMA, 2008).

18

Fonte: Diagnóstico Técnico Participativo de Encanto, 2017.

Dados demográficos

Classificado como o 112° município em população do Rio Grande do Norte, Encanto

possuía em 2010, um total de 5.321 habitantes (rurais e urbanos), sendo 2.130 habitantes que

residiam em zona urbana e 3.101 habitantes que residiam em zona rural (IBGE, 2017).

Na Tabela 2.1.1 pode ser vista a evolução populacional de Encanto segundos dados dos

censos demográficos do IBGE (2017) realizados no anos 1991, 2000 e 2010. Observa-se

significativa redução de habitantes urbanos, passando de 44,47% de habitantes residindo em

áreas urbanas em 1991 para 40,72 em 2010 (IBGE, 2017).

Figura 2.1.1 Localização do município de Encanto.

19

Tabela 2.1.1 Evolução populacional de

Encanto-RN.

Ano População

Total

População

Urbana

População

Rural

1991 4706 2093 2613

2000 4798 2116 2682

2010 5231 2130 3101

Fonte: IBGE (2017).

Zoneamento urbano

A sede municipal de Encanto é dividida em quatro bairros: Encanto Baixo I, Encanto

Baixo II, Encanto Alto I e Encanto Alto II (Figura 2.1.2). O Rio Encanto, corta a sede do

município separando os bairros de Encanto Baixo I e II de Encanto Alto I e II.

Fonte: Print screen do software “Google Earth” (modificado).

Infraestrutura de esgotamento sanitário

Atualmente, o município de Encanto não dispõe de um sistema público de coleta e

tratamento de esgotos que atenda a sede em sua totalidade. O único bairro que tem acesso aos

serviços de coleta e tratamento de efluentes por fossa séptica é Encanto Baixo II, onde a

prefeitura municipal implantou uma rede de coleta de esgotos, com tratamento por fossa séptica,

e não realiza cobrança pelo serviço. Entretanto, segundo dados da secretaria de meio ambiente

Figura 2.1.2 Bairros da sede de Encanto-RN.

20

do município, a rede e o sistema de tratamento foram implantados sem a realização prévia de

projetos, o que implica em não haver dados disponíveis acerca desses componentes.

Esse quadro impossibilita a realização de análise técnica sobre parâmetros que permitam

avaliar a adequabilidade ou não dessa rede e do tratamento adotado. O referido tanque séptico,

encontra-se com problemas de estanqueidade, não apresenta conservação e limpeza da área

onde está instalado (Figura 2.1.3), bem como apresenta proximidade considerável de

residências e do cemitério municipal, gerando reclamações referentes ao odor gerado.

Pode-se afirmar que escolher um tanque séptico como unidade de tratamento de

efluentes para uma solução coletiva em zona urbana, não é uma alternativa apropriada, visto

que dentre outros aspectos, o referido tanque apresenta baixa eficiência na remoção de DBO,

efluente escuro e com odor característico causado pela presença de gás sulfídrico, bem como

remoção insatisfatória de organismos patogênicos.

Soma-se a isso o fato de que, usualmente, quando se utiliza tanques sépticos no

tratamento de esgotos, seus efluentes são encaminhados a um pós-tratamento complementar –

preferencialmente os que fazem remoção de matéria orgânica dissolvida -, de forma a

proporcionar maior qualidade final ao efluente tratado (JORDÃO e PESSÔA, 1995).

Configuração essa que não é encontrada no sistema de tratamento de esgoto do município de

Encanto, reduzindo assim a eficiência de tratamento de efluentes.

Figura 2.1.3 Área de acúmulo de efluentes que vazam da fossa séptica.

Fonte: Prefeitura Municipal de Encanto (2017).

Nos demais bairros, as águas cinzas são destinadas às sarjetas juntamente com as águas

pluviais. As águas cinzas são transportadas pelas sarjetas, correndo a céu aberto (Figura 2.1.4),

21

até serem dispostas inadequadamente no meio ambiente. A maioria das residências possui

fossas rudimentares, que são utilizadas para disposição das águas negras.

Figura 2.1.4 Pontos de Esgoto a céu aberto na Sede do Município de Encanto

Fonte: Prefeitura Municipal de Encanto (2017).

22

3. DESENVOLVIMENTO

3.1 DESCRIÇÃO GERAL DAS ALTERNATIVAS DE SISTEMAS DE ESGOTAMENTO

SANITÁRIO PROPOSTAS

As alternativas de sistemas de esgotamento sanitário abrangem a sede do município de

Encanto e foram concebidas utilizando como referência a planta planialtimétrica fornecida pela

CAERN (CENTRAL), feita no ano de 2007. O levantamento topográfico referente ao bairro

Encanto Alto I foi feito pelo geógrafo Joselito da Silveira Júnior (processo a ser melhor

detalhado no item 3.2.1.4), uma vez que tais cotas não constavam no projeto originalmente

fornecido pela CAERN. A planta foi adaptada de forma que o projeto pudesse contemplar todas

as ruas e estabelecimentos, existentes até o presente momento, no perímetro urbano, sendo o

sentido de escoamento definido pela altimetria verificada (escoamento por gravidade).

A delimitação das bacias de esgotamento sanitário foi feita com base no levantamento

topográfico descrito anteriormente. Foram definidas as bacias de esgotamento sanitário 01, 02

e 03, conforme exposto na Figura 3.1.1.

Fonte: Autor.

As duas alternativas de sistemas de esgotamento sanitário surgiram em função da

existência do rio Encanto, cujo curso separa as bacias de esgotamento sanitário 01 e 02, da bacia

03. A primeira alternativa propõe o tratamento dos efluentes de todas as bacias em uma única

Figura 3.1.1 Bacias de esgotamento sanitário do município de Encanto - RN.

23

estação de tratamento de esgoto (ETE), transpondo os efluentes oriundos da bacia 03 através

do rio Encanto com um sifão invertido, conforme pode ser visto na Figura 3.1.2. A segunda

alternativa propõe a coleta e tratamento dos efluentes oriundos das Bacias 01 e 02

separadamente dos efluentes da Bacia 03, necessitando assim de duas redes de coleta de esgoto

e duas ETEs, conforme pode ser visto na Figura 3.1.3.

A configuração geral das duas propostas pode ser vista nas pranchas 01/03 e 02/03,

situadas nos Anexos A e B do presente trabalho. Ambas as alternativas contemplam duas

estações elevatórias de esgoto bruto, projetadas devido à topografia existente no município.

Fonte: Autor.

Figura 3.1.2 Primeira alternativa para o sistema de esgotamento sanitário do município de

Encanto - RN.

24

Fonte: Autor.

3.2 ALTERNATIVA 01

Dimensionamento da rede coletora de esgoto

3.2.1.1 Horizonte de projeto

O sistema foi projetado considerando um horizonte de projeto de 20 anos, compreendido

entres os anos de 2018 a 2038. Este período está relacionado à durabilidade e vida útil das obras

e equipamentos, bem como ao período de amortização do capital investido na construção da

obra.

3.2.1.2 Traçado da rede

O traçado da rede coletora de esgoto em ambas as propostas foi feito de acordo com

sistema convencional, admitindo-se as tubulações no eixo da faixa, dada a pequena largura das

vias. A concepção da rede foi feita sempre dando preferência ao fluxo por gravidade, isto é,

seguindo a topografia do terreno, de forma a minimizar os custos com o sistema.

Figura 3.1.3 Segunda alternativa para o sistema de esgotamento sanitário do município de

Encanto - RN.

25

3.2.1.3 Material das tubulações de esgoto

Utiliza-se o PVC como material das tubulações da rede coletora dimensionada, dadas

características como sua estanqueidade, tempo de vida útil, baixo custo e maior diversidade de

diâmetros comerciais.

3.2.1.4 Topografia

As cotas do terreno foram extraídas da planta planialtimétrica de Encanto fornecida pela

CAERN (CENTRAL) - levantamento esse realizado em 2007 -, bem como do levantamento

realizado pelo Geógrafo Joselito da Silveira Júnior. A metodologia utilizada pelo referido

geógrafo foi a coleta de dados altimétricos SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) – no

site do INPE (Instituto de Pesquisas Espaciais), possibilitando assim a elaboração de curvas de

nível utilizando o software Arcgis.

As imagens SRTM fornecem uma precisão espacial da altimetria do local estudado a

cada 30 metros, entretanto através do Arqgis elaborou-se curvas de nível a cada 5 m de

distância. Deve-se ressaltar a limitação em termos de precisão do resultado obtido e, portanto,

a necessidade de realização de levantamento topográfico no local de estudo, caso o presente

projeto venha a ser executado.

As cotas de projeto correspondem às cotas finais de fundo dos poços de visitas e são

divididas em cotas de projeto a montante e à jusante de cada trecho da rede coletora, calculadas

conforme as equações 1 e 2.

𝐶𝑂𝑇𝐴𝑃𝑅𝑂𝐽. 𝑀𝑜𝑛𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 = 𝐶𝑂𝑇𝐴𝑇𝐸𝑅𝑅𝐸𝑁𝑂 𝑀𝑜𝑛𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 − 𝑃𝑅𝑂𝐹𝑈𝑁𝐷𝐼𝐷𝐴𝐷𝐸𝑀𝑜𝑛𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 (1)

𝐶𝑂𝑇𝐴𝑃𝑅𝑂𝐽. 𝐽𝑢𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒 = 𝐶𝑂𝑇𝐴𝑇𝐸𝑅𝑅𝐸𝑁𝑂 𝐽𝑢𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒 − 𝑃𝑅𝑂𝐹𝑈𝑁𝐷𝐼𝐷𝐴𝐷𝐸𝐽𝑢𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒 (2)

Sendo,

𝐶𝑂𝑇𝐴𝑃𝑅𝑂𝐽. 𝑀𝑜𝑛𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒,𝐽𝑢𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒= cota de projeto à montante/jusante do treco (m).

𝐶𝑂𝑇𝐴𝑇𝐸𝑅𝑅𝐸𝑁𝑂 𝑀𝑜𝑛𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒,𝐽𝑢𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒= cota do terreno à montante/jusante do trecho (m).

𝑃𝑅𝑂𝐹𝑈𝑁𝐷𝐼𝐷𝐴𝐷𝐸𝑀𝑜𝑛𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒,𝐽𝑢𝑠𝑎𝑛𝑡𝑒= profundidade à montante/jusante do trecho (m).

26

3.2.1.5 Declividade mínima

De forma a garantir a autolimpeza das tubulações ao menos uma vez ao dia, desde o

início do plano, bem como evitar a formação de sulfetos nos coletores de grandes diâmetros,

calcula-se a declividade mínima pela equação 3 (ABNT, 1986), utilizando coeficiente de

Manning n = 0,013 (MENDONÇA, 1987).

𝐼𝑀Í𝑁𝐼𝑀𝐴 = 0,0055 ∗ 𝑄𝑖−0,47

(3)

Sendo,

𝐼𝑀Í𝑁𝐼𝑀𝐴 = declividade mínima (m/m).

𝑄𝑖 = vazão de contribuição dos coletores para início de plano (l/s).

3.2.1.6 Recobrimento mínimo

A profundidade mínima das valas foi determinada de modo a possibilitar que o

recobrimento mínimo da tubulação na via de tráfego de 90 cm seja atendido (ABNT, 1986).

Como o diâmetro mínimo de tubulação adotado foi de 150 mm, a profundidade mínima medida

da geratriz inferior do tubo adotada é de 1,05 m.

3.2.1.7 Diâmetro da tubulação de esgoto

O diâmetro das tubulações foi calculado a partir da equação 4 (TSUTIYA; SOBRINHO,

2011), considerando condição de lâmina líquida máxima de 75% (nos casos em que o diâmetro

calculado não corresponde a um diâmetro comercial existente, adota-se o diâmetro comercial

imediatamente superior).

𝐷 = (0,0458 ∗

𝑄𝑓

√𝐼)

0,375

(4)

Sendo,

𝐷 = diâmetro da tubulação (m).

𝑄𝑓 = vazão de contribuição dos coletores para fim de plano (m³/s).

𝐼 = declividade do trecho (m/m).

27

Admite-se como diâmetro mínimo das tubulações da rede coletora de esgoto 150 mm

(TSUTIYA; SOBRINHO, 2011), por questões de limpeza e desobstrução da tubulação.

3.2.1.8 Estudo populacional da área a ser esgotada

Dado o horizonte de projeto considerado no item 3.2.1.1, é imprescindível a realização

de um estudo que permita conhecer a projeção populacional da área a ser esgotada no intervalo

de tempo especificado. Para tanto, utilizou-se os métodos AiBi original e AiBi com curva

logística.

A ideia principal dos métodos é projetar a participação relativa das áreas

menores na área maior (proporção) para o momento desejado de forma que,

conhecendo a população da área maior para esse momento, seja possível

estimar a população das áreas menores multiplicando-se a proporção

encontrada pela população da área maior no ano de interesse (CORREA;

MYRRHA; FÍGOLI, 2011).

Assim, ao assumir que o crescimento da população da área menor é proporcional ao da

área maior, é possível garantir que a soma das populações das áreas menores é igual à população

da área maior, desprezando qualquer outro ajuste para compatibilização desses valores (FRIAS,

1987).

Inicialmente, faz-se a projeção populacional considerando o estado do Rio Grande do

Norte como grande área e as microrregiões do referido estado como pequenas áreas, com a

utilização do método AiBi original. Dentre os resultados encontrados, utiliza-se as projeções

realizadas para a microrregião de São Miguel, onde está inserido o município de Encanto.

Feito isso, realiza-se uma segunda projeção, agora adotando-se como grande área a

microrregião de São Miguel e como pequenas áreas os municípios nela inseridos, através do

método AiBi com curva logística. Dentre os resultados obtidos, estarão as projeções

populacionais realizadas para o município de Encanto, durante os 20 anos de horizonte de

projeto - 2018 a 2038 -, como pode ser visto na Tabela 3.2.2.

No método AiBi original, faz-se uma subdivisão da área maior de estudo em n áreas

menores, de maneira que em um tempo genérico t, a soma das populações das pequenas áreas

Pi resulte na população da grande área P, conforme equação 5 (CORREA; MYRRHA; FÍGOLI,

2011).

28

𝑃(𝑡) = ∑ 𝑃𝑖(𝑡)

𝑛

𝑖=1

(5)

Pressupondo-se que as populações das áreas menores variam linearmente com a

população da área maior, é possível expressar essa variação a partir da equação 6, sendo ai o

coeficiente de proporcionalidade entre as populações e bi o coeficiente linear de correção.

𝑃𝑖(𝑡) = 𝑎𝑖 ∗ 𝑃(𝑡) + 𝑏𝑖 (6)

Conhecendo-se os valores das populações P e Pi em dois pontos do tempo, é possível

calcular os valores dos coeficientes ai e bi. Para tanto, no presente trabalho, utilizou-se os dados

referentes aos censos populacionais feitos pelo IBGE nos anos de 2000 e 2010. De posse dos

valores dos coeficientes, as projeções populacionais das áreas menores podem ser calculadas

conforme a equação 6.

A implementação da curva logística ao método AiBi, surge como uma alternativa às

limitações que esse método possui, como a inconsistência de dados quando alguma área menor

decresce enquanto a área maior cresce, ou vice-versa. O diferencial do método AiBi com curva

logística é a utilização de 𝜑𝑖 (razão entre P e Pi em um dado momento no tempo), um coeficiente

que é obtido dividindo-se a equação 6 por P(t) e que faz com que a relação entre as populações

P e Pi deixe de ser linear e passe a ser hiperbólica, refinando assim a análise (CORREA;

MYRRHA; FÍGOLI, 2011).

A modelagem pela curva logística é feita utilizando valores limites de 𝜑𝑖 máximos (L2)

e mínimos (L1), pré-estabelecidos pela metodologia de cálculo proposta por Corrêa, Myrrha e

Fígoli (2011) e expostos na Tabela 3.2.1. O valor de φ𝑖 passa então a ser calculado pelas

equações 7, 8 e 9.

Tabela 3.2.1 Valores limites de φ𝑖 ai bi L1 L2

> 0 < 0 0 𝑎𝑖

> 0 > 0 𝑎𝑖 1

< 0 < 0 0 0

< 0 > 0 0 1

Fonte: Corrêa, Myrrha e Fígoli, (2011).

29

φ𝑖(𝑡) = 𝐿1 +

𝐿2 − 𝐿11 + exp {𝛼 + 𝛽 (𝑡1 − 𝑡0)}

(7)

𝛼 = ln (

𝐿2 − φ𝑖(0)

φ𝑖(0) − 𝐿1)

(8)

𝛽 =

1

𝑡1 − 𝑡0(ln (

𝐿2 − φ𝑖(𝑡1)

φ𝑖(𝑡1) − 𝐿1) − 𝛼)

(9)

De posse do valor de φ𝑖, pode-se calcular a população de cada pequena área, conforme

equação 10 (CORREA; MYRRHA; FÍGOLI, 2011).

𝑃𝑖(𝑡) = φ𝑖(𝑡)𝑃(𝑡) (10)

Para as projeções da área urbana, dentro do município, utiliza-se uma taxa exponencial

de crescimento, (equação 11), sendo u a taxa de crescimento da população urbana e U a

população urbana no ano t (CORREA; MYRRHA; FÍGOLI, 2011).

𝑢 = ln (

𝑈𝑡+1

𝑈𝑡)

(11)

Na Tabela 3.2.2 estão expostos os resultados obtidos para o município de Encanto

segundo os métodos de projeção AiBi e AiBi com curva logística. Embora verifique-se um

decréscimo na população urbana do município ao longo dos 20 anos, o presente projeto fará

uso da população urbana de 2017 (a maior da projeção) para ambas as situações de início e fim

de plano, visto que uma vez implantado, o sistema de esgotamento sanitário poderá servir como

um possível atrativo populacional para o município.

30

Tabela 3.2.2 Projeções populacionais do município de Encanto com os

métodos AiBi original e AiBi com curva logística.

ANO POP. URBANA POP. TOTAL ANO POP. URBANA POP. TOTAL

2017 2158 5606 2028 2092 5911

2018 2154 5641 2029 2083 5936

2019 2150 5674 2030 2074 5960

2020 2145 5707 2031 2064 5983

2021 2140 5739 2032 2053 6002

2022 2134 5770 2033 2042 6021

2023 2128 5800 2034 2030 6037

2024 2122 5830 2035 2018 6052

2025 2115 5858 2036 2005 6066

2026 2107 5885 2037 1992 6078

2027 2100 5606

Fonte: Autor.

Também foram feitas projeções para a população urbana de Encanto utilizando os

métodos de projeção geométrica e crescimento logístico, segundo metodologia proposta por

Tsutiya e Além Sobrinho (2000). Nas Tabelas 3.2.3 e 3.2.4 estão expostos os resultados

referente a essas projeções. Como em ambos os métodos observa-se aumento no número de

habitantes, analisa-se o valor encontrado para o último ano do horizonte de projeto (2037).

31

Tabela 3.2.3 Projeções populacionais do município

de Encanto com o método projeção geométrica.

ANO POP. URBANA ANO POP. URBANA

2017 2154 2028 2170

2018 2155 2029 2171

2019 2157 2030 2173

2020 2158 2031 2174

2021 2160 2032 2175

2022 2161 2033 2177

2023 2163 2034 2178

2024 2164 2035 2180

2025 2165 2036 2181

2026 2167 2037 2183

2027 2168

Fonte: Autor.

Tabela 3.2.4 Projeções populacionais do

município de Encanto com o método

crescimento logístico.

ANO POP. URBANA ANO POP. URBANA

2017 2140 2028 2155

2018 2141 2029 2157

2019 2143 2030 2158

2020 2144 2031 2160

2021 2146 2032 2161

2022 2147 2033 2163

2023 2148 2034 2164

2024 2150 2035 2165

2025 2151 2036 2167

2026 2153 2037 2168

2027 2154

Fonte: Autor.

Entretanto, deve-se considerar que o método da projeção geométrica melhor se adequa

para estimativas de pequeno prazo, tornando-se assim inapropriado para o horizonte de projeto

de 20 anos pré-estabelecido. Já em relação ao método do crescimento logístico, deve-se citar

que o aumento de 10 habitantes em relação ao resultado encontrado pelo método AiBi não teria

32

impacto significante sobre o dimensionamento do sistema. Embora a população utilizada para

dimensionamento de acordo com o método AiBi seja a menor dentre os três métodos, vale

ressaltar que esse é o único método que considera as variações da população rural - que no caso

de Encanto apresentou significativo aumento -, por isso utiliza-se essa projeção populacional

como base para o dimensionamento dos sistemas.

3.2.1.9 Consumo de água per capita e coeficiente de retorno

Para avaliação do valor de consumo per capita de água, utilizou-se como referência o

Manual de Saneamento (2006) da Fundação Nacional de Saúde - FUNASA -, o qual prevê um

consumo de água per capita variando de 100 a 150 Lágua/hab.dia para populações de fim de

plano abastecidas com ligações domiciliares, adotando-se o valor de 150 Lágua/hab.dia para o

presente projeto. Para realizar o cálculo da contribuição diária de esgoto, utiliza-se o coeficiente

de retorno de 0,80, valor esse previsto pela NBR 9.649 (ABNT, 1986).

3.2.1.10 Coeficientes de variação de vazão

Foram adotados, para os coeficientes de variação de vazão, valores previamente

determinados pela NBR 9.649 (ABNT, 1986):

K1: coeficiente de máxima vazão diária – 1,20

K2: coeficiente de máxima vazão horária – 1,50

3.2.1.11 Vazão de infiltração

Para o presente projeto, adota-se vazão de infiltração nula nas tubulações da rede

coletora de esgoto, dado o bom nível de estanqueidade com que as juntas em PVC são

executadas.

3.2.1.12 Identificação dos maiores geradores de cargas poluidoras e de suas vazões de

contribuição

O cálculo das vazões de contribuição oriundas dos maiores geradores de cargas

poluidoras no município foi realizado através de valores de contribuição de esgoto per capita

determinados na NBR 7229 (ABNT, 1993) e na NTS 181 (SABESP, 2012), bem como através

33

do levantamento de dados junto às secretarias de educação, obras e de saúde do município de

Encanto. Na Tabela 3.2.5 estão contidos os geradores e as respectivas vazões de contribuição

calculadas. De acordo com o resultado obtido, deve-se salientar que ainda que esses sejam os

maiores geradores de efluentes do município, o impacto das vazões de esgoto por eles geradas

não é significativo no dimensionamento do sistema de esgotamento sanitário do município.

Tabela 3.2.5 Cálculo das vazões de contribuição dos maiores geradores do município.

Estabelecimento Unidade Quantidade QU QC

Educação Infantil Antônio Fernandes de Souza Pessoa 187 50 0,108

Escola Estadual Cid Rosado Pessoa 233 50 0,135

Escola Municipal Maria Lucenyda Silva Souza Pessoa 139 50 0,080

Escola Municipal Maria Pereira Leite Pessoa 577 50 0,334

Hospital Leito 19 250 0,055

Ginásio de esportes Chuveiro 8 26 x N° CH 0,064

Total 0,777

Fonte: Autor.

3.2.1.13 Vazões de dimensionamento

As vazões de esgotos sanitários utilizadas no dimensionamento de redes coletoras de

esgoto são compostas por duas parcelas: contribuições domésticas e vazões concentradas.

Conforme explicitado no item 3.2.1.11, as vazões de infiltração são consideradas nulas no

presente projeto. As equações 12, 13, 14 e 15 (TSUTIYA; SOBRINHO, 2011) foram utilizadas

nos cálculos das referidas vazões de dimensionamento:

𝑄𝑖 = 𝑄𝑑,𝑖 + 𝑄𝑐 (12)

𝑄𝑓 = 𝑄𝑑,𝑓 + 𝑄𝑐 (13)

𝑄𝑑,𝑖 = 𝑃𝑖 ∗ 𝑞 ∗ 𝐶 ∗ 𝐾2 (14)

𝑄𝑑,𝑓 = 𝑃𝑓 ∗ 𝑞 ∗ 𝐶 ∗ 𝐾1 ∗ 𝐾2 (15)

Legenda: QU – Contribuição unitária de esgoto/dia (L/pessoa.dia) | QC - Vazão de contribuição (L/s) | N°

CH – Números de chuveiros.

34

Sendo:

𝑄𝑖/𝑄𝑓 = vazão de esgoto final para início / fim de plano (l/s).

𝑄𝑑,𝑖/𝑄𝑑,𝑓= vazão doméstica de início / fim de plano (l/s).

𝑄𝑐= vazão concentrada (l/s).

𝑞= consumo de água per capita (l/hab.dia).

𝐾1= coeficiente de máxima vazão diária (1,20).

𝐾2= coeficiente de máxima vazão horária (1,50).

𝑃𝑖/𝑃𝑓= população atendida para início / fim de plano (hab).

3.2.1.14 Vazão mínima de dimensionamento

A vazão mínima considerada para o dimensionamento dos trechos da rede coletora de

esgotos é de 1,5 L/s, como preconiza a NBR 9.649 (ABNT, 1986).

3.2.1.15 Parâmetros hidráulicos da seção circular de escoamento

3.2.1.15.1 Ângulo do setor circular

O ângulo 𝜃 referente ao complemento, suplemento ou replemento do ângulo do setor

circular, foi calculado a partir da equação 16 (MENDONÇA, 1987).

𝜃 = 2 ∗ 𝑎𝑟𝑐 cos (1 − 2 ∗𝑦

𝐷) (16)

Sendo,

𝑦= altura da lâmina líquida na seção (m).

𝐷= diâmetro da tubulação (m).

𝜃= ângulo do setor circular (rad).

3.2.1.15.2 Raio hidráulico

O raio hidráulico da seção de escoamento foi calculado a partir da equação 17

(MENDONÇA, 1987).

35

𝑅𝐻 =

𝐷

4∗ (1 −

𝑆𝐸𝑁 𝜃

𝜃) (17)

Sendo,

𝑅𝐻= raio hidráulico da seção (m).

𝐷= diâmetro da tubulação (m).

𝜃= ângulo do setor circular (rad).

3.2.1.15.3 Lâmina líquida

A verificação da lâmina líquida foi feita através das fórmulas 18 e 19, para valores pré-

estabelecidos de diâmetro e altura de lâmina líquida (𝑦

𝐷) (MENDONÇA, 1987).

𝑄 = 1

2133 ∗ 𝑛

∗ 𝐷83 ∗ 𝐼

12 ∗ (

𝜃 − 𝑆𝐸𝑁𝜃

𝜃23

)

53

∴ 𝑄

√𝐼=

1

2133 ∗ 𝑛

∗ 𝐷83 ∗ (

𝜃 − 𝑆𝐸𝑁𝜃

𝜃23

)

53

(18)

𝑉 = 1

423 ∗ 𝑛

∗ 𝐷23 ∗ 𝐼

12 ∗ (1 −

𝑆𝐸𝑁𝜃

𝜃)

23

∴ 𝑉

√𝐼=

1

423 ∗ 𝑛

∗ 𝐷23 ∗ (1 −

𝑆𝐸𝑁𝜃

𝜃)

23

(19)

Sendo,

𝑄= vazão do trecho (l/s).

𝑉 = velocidade de escoamento (m/s).

𝐷 = diâmetro da tubulação (m).

𝐼 = declividade do trecho (m/m).

𝑛 = coeficiente de manning (adimensional).

𝜃 = ângulo do setor circular (rad).

Para a lâmina líquida de projeto, será admitido, no máximo, 75% do diâmetro da

tubulação, de acordo com o que preconiza a NBR 9649 (ABNT, 1986).

3.2.1.15.4 Velocidade crítica nas seções transversais de escoamento

A velocidade crítica nas seções transversais de escoamento foi calculada a partir da

equação 20 (TSUTIYA; SOBRINHO, 2011):

36

𝑉𝐶 = 6 ∗ (𝑔 ∗ 𝑅ℎ)1/2 (20)

Sendo,

𝑉𝐶= velocidade crítica (m/s).

𝑔 = aceleração da gravidade (m/s²).

𝑅ℎ = raio hidráulico (m).

3.2.1.15.5 Tensão trativa

A tensão trativa ou tensão de arraste é definida como a tensão tangencial (ou cisalhante),

exercida pelo fluido sobre as paredes da canalização e foi calculada a partir da equação 21

(TSUTIYA; SOBRINHO, 2011):

𝜏 = 𝛾 ∗ 𝑅ℎ ∗ 𝐼 (21)

Sendo,

𝛾= peso específico do fluido (9.806 N/m³ para esgoto).

𝑅ℎ= raio hidráulico da seção (m).

𝐼= inclinação do trecho (m/m).

O critério preconizado pela NBR 9649 (ABNT,1986), relacionado com esta grandeza

substitui o critério da velocidade mínima de autolimpeza, entendendo-se como tensão trativa

crítica mínima admissível 1,0 Pa.

3.2.1.16 Dimensionamento da rede coletora de esgoto

De acordo com os parâmetros técnicos citados anteriormente, pode-se verificar na

Tabela 3.2.6 os dados referentes à cada trecho da rede coletora referente à alternativa 01 para o

sistema de esgotamento sanitário da sede do município de Encanto.

37

Tabela 3.2.6 Dimensionamento da rede coletora – Alternativa 01

(continua)

Fim de plano

Trecho

(N° PV) LTR

(m)

Cota terreno

(m)

Cota projeto

(m) IMÍN (m/m)

Profundidade

(m) D

(mm)

ICOL (m/m)

Vazão (l/s)

V

(m/s)

VCRÍT (m/s)

Y/D TT

(mpa) QM QT QC QJ QP M J M J M J M J

1 7 39,55 132,2 128,2 130,5 127,15 0,0045 1,56 1,05 150 0,088 0,079 0,027 0,00 0,107 1,5 1,02 1,83 0,100 8,1

3 2 26,60 133,6 132,7 131,68 131,52 0,0045 1,87 1,1 150 0,005 0,000 0,018 0,00 0,018 1,5 0,37 2,53 0,200 1,1

2 1 40,55 132,7 132,2 130,78 130,5 0,0045 1,87 1,56 150 0,005 0,051 0,028 0,00 0,079 1,5 0,36 2,53 0,200 1,2

3 4 22,83 133,6 132,3 131,68 131,25 0,0045 1,87 1,05 150 0,021 0,000 0,016 0,00 0,016 1,5 0,64 2,22 0,150 2,6

4 5 33,57 132,3 133,4 131,25 131,05 0,0045 1,05 2,31 150 0,005 0,016 0,023 0,00 0,039 1,5 0,36 2,53 0,200 1,1

5 6 61,03 133,4 131,7 131,05 130,65 0,0045 2,31 1,05 150 0,007 0,039 0,042 0,00 0,081 1,5 0,45 2,53 0,200 1,2

7 9 92,34 131,6 127,7 130,55 126,65 0,0045 1,05 1,05 150 0,042 0,191 0,064 0,00 0,255 1,5 0,81 2,04 0,125 5,0

2 7 48,75 132,7 131,6 130,78 130,5 0,0045 1,87 1,05 150 0,006 0,051 0,034 0,00 0,085 1,5 0,40 2,53 0,200 1,0

8 2 47,40 132,1 132,7 131,05 130,78 0,0045 1,05 1,87 150 0,005 0,000 0,033 0,00 0,033 1,5 0,38 2,66 0,225 1,0

5 10 29,09 133,4 131,1 131,05 130,05 0,0045 2,31 1,05 150 0,036 0,039 0,020 0,00 0,059 1,5 0,75 2,04 0,125 4,0

10 9 35,39 131,1 127,7 130,05 126,65 0,0045 1,05 1,05 150 0,096 0,059 0,024 0,00 0,084 1,5 1,06 1,83 0,100 9,2

9 27' 97,37 127,7 128,2 126,65 126,1 0,0045 1,05 2,00 150 0,005 0,339 0,067 0,00 0,406 1,5 0,38 2,66 0,225 1,0

11 12 26,45 132,9 133,9 131,85 131,7 0,0045 1,05 2,18 150 0,005 0,000 0,018 0,00 0,018 1,5 0,37 2,53 0,200 1,0

12 13 53,66 133,9 133,7 131,7 131,4 0,0045 2,18 2,23 150 0,005 0,018 0,037 0,00 0,055 1,5 0,36 2,53 0,200 1,0

13 6 47,65 133,7 131,7 131,4 130,65 0,0045 2,23 1,05 150 0,017 0,055 0,033 0,00 0,088 1,5 0,58 2,22 0,150 2,2

Fonte: Autor.

Legenda: PV – Poço de vista | M – Montante | J – Jusante | LTR - Compr. trecho | IMÍN - Inclinação mínima | D - Diâmetro da tubulação | ICOL – Inclinação do coletor | QM –

Vazão calculada à montante | QT – Vazão calculada no trecho | QC – Vazão concentrada | QJ – Vazão calculada à jusante | QP – Vazão de projeto | V - Velocidade de

escoamento | VCRÍT – Velocidade crítica | Y – Lâmina Líquida | TT – Tensão trativa.

38

Tabela 3.2.6 Dimensionamento da rede coletora – Alternativa 01.

(continuação)

Fim de plano

Trecho

(N° PV) LTR

(m)

Cota terreno

(m)

Cota projeto

(m) IMÍN (m/m)

Profundidade

(m) D

(mm)

ICOL (m/m)

Vazão (l/s)

V

(m/s)

VCRÍT (m/s)

Y/D TT


6 14 20,27 131,7 130,9 130,65 129,85 0,0045 1,05 1,05 150 0,039 0,170 0,014 0,00 0,184 1,5 0,78 2,04 0,125 4,6

14 15 25,29 130,9 130,5 129,85 129,45 0,0045 1,05 1,05 150 0, 016 0,184 0,017 0,00 0,201 1,5 0,56 2,22 0,150 2,2

15 16 22,43 130,5 130,3 129,45 129,25 0,0045 1,05 1,05 150 0,009 0,201 0,016 0,00 0,217 1,5 0,46 2,38 0,175 1,4

16 17 12,18 130,3 129,7 129,25 128,65 0,0045 1,05 1,05 150 0,049 0,217 0,008 0,00 0,225 1,5 0,88 2,04 0,125 5,8

17 18 16,19 129,7 128,6 128,65 127,55 0,0045 1,05 1,05 150 0,068 0,225 0,011 0,00 0,236 1,5 0,89 1,83 0,100 6,5

18 19 86,60 128,6 120,9 127,55 119,85 0,0045 1,05 1,05 150 0,089 0,236 0,060 0,00 0,296 1,5 1,02 1,83 0,100 8,5

19 20 25,78 120,9 118,9 119,85 117,85 0,0045 1,05 1,05 150 0,078 0,296 0,018 0,00 0,314 1,5 0,96 1,83 0,100 7,4

20 21 30,78 118,9 118,8 117,85 117,65 0,0045 1,05 1,09 150 0,005 0,314 0,021 0,00 0,335 1,5 0,38 2,66 0,225 1,2

21 22 14,29 118,8 116,4 117,65 115,35 0,0045 1,09 1,05 150 0,165 0,335 0,010 0,00 0,345 1,5 1,16 1,60 0,075 11,6

22 23 32,21 116,4 115,5 115,35 114,45 0,0045 1,05 1,05 150 0,028 0,345 0,022 0,00 0,367 1,5 0,66 2,04 0,125 3,3

23 24 30,36 115,5 115,1 114,45 114,05 0,0045 1,05 1,05 150 0,013 0,367 0,021 0,00 0,388 1,5 0,51 2,22 0,150 1,8

17 26 54,30 129,7 130,8 128,65 128,3 0,0045 1,05 2,4 150 0,005 0,225 0,038 0,00 0,263 1,5 0,38 2,66 0,225 1,2

14 25 49,80 130,9 130 129,85 128,95 0,0045 1,05 1,05 150 0,018 0,184 0,034 0,00 0,218 1,5 0,59 2,22 0,150 2,5

25 26 75,65 130 130,8 128,95 128,5 0,0045 1,05 2,2 150 0,005 0,218 0,052 0,00 0,270 1,5 0,38 2,66 0,225 1,1

26 27 31,96 130,8 129,4 128,3 128,12 0,0045 2,4 1,15 150 0,005 0,533 0,022 0,00 0,555 1,5 0,36 2,53 0,200 1,0

Fonte: Autor.




39


(continuação)

Fim de plano

Trecho

(N° PV) LTR

(m)

Cota terreno

(m)

Cota projeto

(m) IMÍN (m/m)

Profundidade

(m) D

(mm)

ICOL (m/m)

Vazão (l/s)

V

(m/s)

VCRÍT (m/s)

Y/D TT


27 28 11,12 129,4 128,4 126,89 126,82 0,0045 2,47 1,53 150 0,005 0,994 0,008 0,00 1,001 1,5 0,39 2,53 0,200 1,1

28 29 27,29 128,4 126,3 126,82 125,25 0,0045 1,53 1,05 150 0,059 1,001 0,019 0,00 1,020 1,5 0,84 1,83 0,100 5,5

29 30 31,92 126,3 124,6 125,25 123,55 0,0045 1,05 1,05 150 0,053 1,020 0,022 0,00 1,042 1,5 0,79 1,83 0,100 5,1

30 31 12,33 124,6 126 123,55 123,48 0,0045 1,05 2,51 150 0,005 1,042 0,009 0,00 1,051 1,5 0,37 2,53 0,200 1,0

31 32 85,98 126 121,8 123,48 120,75 0,0045 2,51 1,05 150 0,032 1,051 0,059 0,00 1,110 1,5 0,70 2,04 0,125 3,7

32 33 21,23 121,8 119,4 120,75 118,35 0,0045 1,05 1,05 150 0,113 1,110 0,015 0,00 1,125 1,5 1,15 1,83 0,100 10,8

33 34 40,30 119,4 116 118,35 114,95 0,0045 1,05 1,05 150 0,084 1,125 0,028 0,00 1,153 1,5 1,00 1,83 0,100 8,0

34 35 9,74 116 115 114,95 113,95 0,0045 1,05 1,05 150 0,103 1,153 0,007 0,00 1,160 1,5 1,10 1,83 0,100 9,8

35 36 42,31 115 113,1 113,95 112,05 0,0045 1,05 1,05 150 0,045 1,160 0,029 0,00 1,189 1,5 0,84 2,04 0,125 5,3

36 37 10,97 113,1 112,3 112,05 111,25 0,0045 1,05 1,05 150 0,073 1,189 0,008 0,00 1,196 1,5 0,93 1,83 0,100 6,9

37 38 32,15 112,3 110 111,25 108,95 0,0045 1,05 1,05 150 0,072 1,196 0,022 0,00 1,219 1,5 0,92 1,83 0,100 6,8

42 41 16,84 112,6 111,4 111,55 110,35 0,0045 1,05 1,05 150 0,071 1,173 0,012 0,00 1,185 1,5 0,92 1,83 0,100 6,8

41 40 20,65 111,4 110,7 110,35 109,65 0,0045 1,05 1,05 150 0,034 1,185 0,014 0,00 1,199 1,5 0,73 2,04 0,125 4,0

40 39 18,47 110,7 110,4 109,65 109,35 0,0045 1,05 1,05 150 0,016 1,199 0,013 0,00 1,212 1,5 0,56 2,22 0,150 2,3

39 38 26,71 110,4 110 109,35 108,95 0,0045 1,05 1,05 150 0,015 1,212 0,018 0,00 1,230 1,5 0,54 2,22 0,150 2,1

Fonte: Autor.




40


(continuação)

Fim de plano

Trecho

(N° PV) LTR

(m)

Cota terreno

(m)

Cota projeto

(m) IMÍN (m/m)

Profundidade

(m) D

(mm)

ICOL (m/m)

Vazão (l/s)

V

(m/s)

VCRÍT (m/s)

Y/D TT


43 44 48,76 124,8 119,8 123,45 118,75 0,0045 1,32 1,05 150 0,097 1,053 0,034 0,00 1,087 1,5 1,07 1,83 0,100 9,2

44 45 90,29 119,8 113,9 118,75 112,85 0,0045 1,05 1,05 150 0,065 1,087 0,062 0,00 1,149 1,5 0,88 1,83 0,100 6,2

46 47 29,87 110 111,2 108,95 108,36 0,0045 1,05 2,84 150 0,020 0,000 0,021 0,00 0,021 1,5 0,62 2,22 0,150 2,8

47 51 70,71 111,2 110,9 108,36 108,04 0,0038 2,84 2,86 150 0,005 2,408 0,049 0,00 2,457 2,5 0,43 2,90 0,275 1,1

51 180 71,71 110,9 111,1 109,85 109,61 0,0028 1,05 1,49 150 0,003 4,822 0,050 0,00 4,871 4,9 0,47 3,51 0,450 1,2

180 55 72,71 111,1 109,8 109,08 108,75 0,0027 1,95 1,05 150 0,006 4,871 0,050 0,00 4,921 4,9 0,55 3,29 0,375 1,5

54 53 32,84 114,8 114,9 113,75 113,56 0,0045 1,05 1,3 150 0,005 1,143 0,023 0,00 1,166 1,5 0,38 2,66 0,225 1,0

53 52 14,46 114,9 114,9 113,56 113,48 0,0045 1,3 1,37 150 0,005 1,166 0,010 0,00 1,176 1,5 0,37 2,53 0,200 1,0

52 45 18,60 114,9 113,9 113,48 112,85 0,0045 1,37 1,05 150 0,037 1,176 0,013 0,00 1,189 1,5 0,75 2,04 0,125 4,0

45 50 2,56 113,9 113,7 112,85 112,65 0,0039 1,05 1,05 150 0,078 2,338 0,002 0,00 2,339 2,3 1,10 2,04 0,125 9,2

50 49 20,22 113,7 112,4 112,65 111,35 0,0039 1,05 1,05 150 0,064 2,339 0,014 0,00 2,353 2,4 1,00 2,04 0,125 7,6

49 48 26,87 112,4 111,8 111,35 110,75 0,0039 1,05 1,05 150 0,022 2,353 0,019 0,00 2,372 2,4 0,73 2,38 0,175 3,6

48 47 22,57 111,8 111,2 110,75 110,15 0,0039 1,05 1,05 150 0,027 2,372 0,016 0,00 2,388 2,4 0,79 2,38 0,175 4,3

44 54 81,54 119,8 114,8 118,75 113,75 0,0045 1,05 1,05 150 0,061 1,087 0,056 0,00 1,143 1,5 0,85 1,83 0,100 5,8

45 51 38,79 113,9 110,9 112,85 109,85 0,0039 1,05 1,05 150 0,077 2,338 0,027 0,00 2,364 2,4 1,10 2,04 0,125 9,1

Fonte: Autor.




41


(continuação)

Fim de plano

Trecho

(N° PV) LTR

(m)

Cota terreno

(m)

Cota projeto

(m) IMÍN (m/m)

Profundidade

(m) D

(mm)

ICOL (m/m)

Vazão (l/s)

V

(m/s)

VCRÍT (m/s)

Y/D TT


42 55 61,81 112,6 109,8 111,55 108,75 0,0045 1,05 1,05 150 0,045 1,173 0,043 0,00 1,216 1,5 0,84 2,04 0,125 5,3

55 56 9,47 109,8 109,1 108,75 108,05 0,0025 1,05 1,05 150 0,074 6,137 0,007 0,00 6,144 6,1 1,53 2,66 0,225 14,8

56 57 3,13 109,1 108,9 108,05 107,85 0,0025 1,05 1,05 150 0,064 6,144 0,002 0,00 6,146 6,1 1,42 2,66 0,225 12,8

57 58 34,43 108,9 107,8 107,85 106,75 0,0025 1,05 1,05 150 0,032 6,146 0,024 0,00 6,170 6,2 1,13 2,90 0,275 7,6

24 60 67,14 115,1 116,4 114,05 113,67 0,0045 1,05 2,7 150 0,005 0,388 0,046 0,00 0,435 1,5 0,38 2,53 0,200 1,0

60 61 54,62 116,4 111,8 113,67 110,75 0,0045 2,70 1,05 150 0,054 0,435 0,038 0,00 0,473 1,5 0,80 1,83 0,100 5,1

61 62 21,40 111,8 110,2 110,75 109,15 0,0045 1,05 1,05 150 0,075 0,473 0,015 0,00 0,487 1,5 0,94 1,83 0,100 7,1

62 63 15,72 110,2 109,2 109,15 108,15 0,0045 1,05 1,05 150 0,064 0,487 0,011 0,00 0,498 1,5 0,87 1,83 0,100 6,1

38 63 7,83 110 109,2 108,95 108,15 0,0038 1,05 1,05 150 0,102 2,449 0,005 0,00 2,454 2,5 1,26 2,04 0,125 12,0

63 64 53,56 109,2 109,1 108,15 107,93 0,0035 1,05 1,17 150 0,004 2,952 0,037 0,00 2,990 3,0 0,44 3,11 0,325 1,1

64 58 82,40 109,1 107,8 107,93 106,75 0,0034 1,17 1,05 150 0,014 2,990 0,057 0,00 3,047 3,0 0,67 2,66 0,225 2,9

57 59 57,19 108,9 107,1 107,85 106,05 0,0025 1,05 1,05 150 0,031 6,146 0,040 0,00 6,185 6,2 1,12 2,90 0,275 7,5

59 66 58,19 107,1 106,7 106,05 105,65 0,0025 1,05 1,05 150 0,007 6,185 0,040 0,00 6,226 6,2 0,66 3,44 0,425 2,3

58 65 5,67 107,8 107,7 106,75 106,65 0,0020 1,05 1,05 150 0,018 9,216 0,004 0,00 9,220 9,2 1,02 3,37 0,400 5,7

66 181 44,51 106,7 107 105,65 105,53 0,0025 1,05 1,47 150 0,003 6,226 0,031 0,00 6,256 6,3 0,46 3,75 0,550 1,1

Fonte: Autor.




42


(continuação)

Fim de plano

Trecho

(N° PV) LTR

(m)

Cota terreno

(m)

Cota projeto

(m) IMÍN (m/m)

Profundidade

(m) D

(mm)

ICOL (m/m)

Vazão (l/s)

V

(m/s)

VCRÍT (m/s)

Y/D TT


65 67 23,94 107,7 107,1 106,65 106,05 0,0016 1,05 1,05 150 0,025 15,584 0,017 0,00 15,601 15,6 1,32 3,58 0,475 9,4

67 68 15,48 107,1 106,9 106,05 105,85 0,0016 1,05 1,05 150 0,013 15,601 0,011 0,00 15,611 15,6 1,04 3,84 0,600 5,4

68 69 72,37 106,9 107,5 105,85 105,71 0,0016 1,05 1,79 200 0,002 15,611 0,050 0,00 15,662 15,7 0,42 4,55 0,675 1,1

69 70 37,20 107,5 107,4 105,71 105,64 0,0016 1,79 1,76 200 0,002 15,662 0,026 0,00 15,687 15,7 0,42 4,57 0,700 1,1

70 71 85,76 107,4 107,1 105,64 105,48 0,0016 1,76 1,62 200 0,002 15,687 0,059 0,00 15,747 15,7 0,41 4,57 0,700 1,1

71 72 75,09 107,1 102,3 105,48 101,25 0,0016 1,62 1,05 150 0,056 15,747 0,052 0,00 15,799 15,8 1,77 3,29 0,375 18,1

72 73 40,82 102,3 101,2 101,25 100,15 0,0016 1,05 1,05 150 0,027 15,799 0,028 0,00 15,827 15,8 1,37 3,58 0,475 9,8

73 74 37,75 101,2 99,6 100,15 98,55 0,0016 1,05 1,05 150 0,042 15,935 0,026 0,00 15,961 16,0 1,64 3,44 0,425 14,2

74 75 73,52 99,6 96,8 98,55 95,75 0,0016 1,05 1,05 150 0,038 15,961 0,051 0,00 16,012 16,0 1,55 3,44 0,425 13,3

75 76 32,18 96,8 97,1 95,75 95,69 0,0016 1,05 1,41 200 0,002 16,012 0,022 0,00 16,034 16,0 0,41 4,57 0,700 1,1

76 80 8,05 97,1 96,6 95,69 95,55 0,0015 1,41 1,05 150 0,017 16,980 0,006 0,00 16,986 17,0 1,19 3,79 0,575 7,1

77 78 37,57 108,2 106,7 106,79 105,65 0,0045 1,41 1,05 150 0,030 0,000 0,026 0,00 0,026 1,5 0,69 2,04 0,125 3,6

78 79 40,99 106,7 103,7 105,65 102,65 0,0045 1,05 1,05 150 0,073 0,026 0,028 0,00 0,054 1,5 0,93 1,83 0,100 7,0

79 73 78,32 103,7 101,2 102,65 100,15 0,0045 1,05 1,05 150 0,032 0,054 0,054 0,00 0,108 1,5 0,71 2,04 0,125 3,8

80 81 22,66 96,6 95,3 95,55 94,25 0,0015 1,05 1,05 150 0,057 17,309 0,016 0,00 17,325 17,3 1,85 3,37 0,400 18,4

Fonte: Autor.




43


(continuação)

Fim de plano

Trecho

(N° PV) LTR

(m)

Cota terreno

(m)

Cota projeto

(m) IMÍN (m/m)

Profundidade

(m) D

(mm)

ICOL (m/m)

Vazão (l/s)

V

(m/s)

VCRÍT (m/s)

Y/D TT


82 83 67,38 129,7 97 127,96 94,04 0,0015 1,74 2,96 200 0,002 17,356 0,047 0,00 17,403 17,4 0,36 4,70 0,500 79,9

83 84 95,90 97 97,2 94,04 93,87 0,0015 2,96 3,33 200 0,002 18,401 0,066 0,00 18,468 18,5 0,37 4,77 0,525 1,1

84 85 47,58 97,2 94,8 93,87 93,75 0,0014 3,33 1,05 200 0,003 20,462 0,033 0,00 20,495 20,5 0,43 4,70 0,500 1,6

85 86 62,64 94,8 95,5 93,75 93,64 0,0014 1,05 1,86 250 0,002 20,495 0,043 0,00 20,538 20,5 0,38 4,90 0,575 1,2

86 87 98,40 95,5 94,9 93,64 93,47 0,0014 1,86 1,43 250 0,002 20,538 0,068 0,00 20,606 20,6 0,38 4,90 0,575 1,2

87 88 98,40 94,9 96,2 93,47 93,3 0,0014 1,43 2,9 250 0,002 20,606 0,068 0,00 20,674 20,7 0,38 4,90 0,575 1,2

88 89 68,36 96,2 94,8 93,3 93,18 0,0012 2,90 1,62 250 0,002 21,363 0,047 0,00 21,410 21,4 0,38 4,90 0,575 1,3

89 90 35,20 94,8 94,6 93,18 93,12 0,0011 1,62 1,48 250 0,002 21,835 0,024 0,00 21,859 21,9 0,38 4,95 0,600 1,2

24 91 86,78 115,1 115,6 114,05 113,55 0,0045 1,05 1,95 150 0,005 0,388 0,060 0,00 0,448 1,5 0,38 2,66 0,225 1,0

91 92 98,70 115,6 112,3 113,55 111,25 0,0045 1,95 1,05 150 0,024 0,448 0,068 0,00 0,517 1,5 0,62 2,04 0,125 3,2

92 93 100,00 112,3 112,6 111,25 110,69 0,0045 1,05 1,81 150 0,005 0,517 0,069 0,00 0,586 1,5 0,38 2,66 0,225 1,0

93 94 100,00 112,6 108,6 110,69 107,55 0,0045 1,81 1,05 150 0,032 0,586 0,069 0,11 0,763 1,5 0,71 2,04 0,125 3,7

94 95 100,00 108,6 103,9 107,55 102,85 0,0045 1,05 1,05 150 0,047 0,763 0,069 0,00 0,832 1,5 0,86 2,04 0,125 5,5

95 96 100,00 103,9 100,7 102,85 99,65 0,0045 1,05 1,05 150 0,032 0,832 0,069 0,00 0,902 1,5 0,71 2,04 0,125 3,8

96 76 63,84 100,7 97,1 99,65 96,05 0,0045 1,05 1,05 150 0,056 0,902 0,044 0,00 0,946 1,5 0,81 1,83 0,100 5,4

Fonte: Autor.




44


(continuação)

Fim de plano

Trecho

(N° PV) LTR

(m)

Cota terreno

(m)

Cota projeto

(m) IMÍN (m/m)

Profundidade

(m) D

(mm)

ICOL (m/m)

Vazão (l/s)

V

(m/s)

VCRÍT (m/s)

Y/D TT


97 98 51,66 108,7 105,6 107,65 104,55 0,0045 1,05 1,05 150 0,060 0,000 0,036 0,00 0,036 1,5 0,84 1,83 0,100 5,7

98 99 55,22 105,6 104,2 104,55 103,15 0,0045 1,05 1,05 150 0,025 0,105 0,038 0,00 0,143 1,5 0,63 2,04 0,125 3,0

99 100 9,99 104,2 103,9 103,15 102,85 0,0045 1,05 1,05 150 0,030 0,143 0,007 0,00 0,150 1,5 0,68 2,04 0,125 3,5

100 101 61,08 103,9 102,3 102,85 101,25 0,0024 1,05 1,05 150 0,026 0,219 0,042 0,00 0,261 1,5 0,64 2,04 0,125 6,7

101 102 61,10 102,3 100,7 101,25 99,65 0,0024 1,05 1,05 150 0,026 0,261 0,042 0,00 0,303 1,5 0,64 2,04 0,125 6,7

102 103 58,84 100,7 98,9 99,65 97,85 0,0024 1,05 1,05 150 0,031 0,303 0,041 0,00 0,344 1,5 0,69 2,04 0,125 7,8

103 104 4,90 98,9 98,8 97,85 97,75 0,0024 1,05 1,05 150 0,020 0,344 0,003 0,00 0,347 1,5 0,63 2,22 0,150 5,6

104 105 27,66 98,8 96,7 97,75 95,65 0,0023 1,05 1,05 150 0,076 0,347 0,019 0,00 0,366 1,5 0,95 1,83 0,100 15,2

105 179 65,79 96,7 97,3 95,65 95,28 0,0023 1,05 1,95 150 0,005 0,366 0,046 0,00 0,412 1,5 0,38 2,66 0,225 2,0

179 90 65,84 97,3 94,6 95,28 93,55 0,0023 1,95 1,05 150 0,027 0,412 0,046 0,00 0,458 1,5 0,65 2,04 0,125 6,7

106 107 66,66 107,8 101,3 106,75 100,25 0,0045 1,05 1,05 150 0,098 0,000 0,046 0,00 0,046 1,5 1,07 1,83 0,100 9,3

107 108 95,90 101,3 98,1 100,25 97,05 0,0045 1,05 1,05 150 0,033 0,236 0,066 0,00 0,302 1,5 0,72 2,04 0,125 3,9

108 109 35,53 98,1 96,9 97,05 95,85 0,0045 1,05 1,05 150 0,034 0,302 0,025 0,00 0,327 1,5 0,73 2,04 0,125 4,0

109 88 16,54 96,9 96,2 95,85 95,15 0,0023 1,05 1,05 150 0,042 0,677 0,011 0,00 0,688 1,5 0,81 2,04 0,125 10,1

110 111 66,75 106,3 102,5 105,25 101,45 0,0045 1,05 1,05 150 0,057 0,000 0,046 0,13 0,181 1,5 0,82 1,83 0,100 5,4

Fonte: Autor.




45


(continuação)

Fim de plano

Trecho

(N° PV) LTR

(m)

Cota terreno

(m)

Cota projeto

(m) IMÍN (m/m)

Profundidade

(m) D

(mm)

ICOL (m/m)

Vazão (l/s)

V

(m/s)

VCRÍT (m/s)

Y/D TT


111 112 95,90 102,5 98,4 99,88 97,35 0,0045 2,56 1,05 150 0,027 0,463 0,066 0,00 0,529 1,5 0,65 2,04 0,125 3,1

113 114 66,75 102,8 102,1 101,75 101,05 0,0045 1,05 1,05 150 0,010 0,052 0,046 0,33 0,432 1,5 0,50 2,38 0,175 1,7

114 115 95,90 102,1 99,1 99,45 98,05 0,0045 2,51 1,05 150 0,016 0,947 0,066 0,00 1,014 1,5 0,56 2,22 0,150 2,0

97 116 67,63 108,7 105,4 107,65 104,35 0,0045 1,05 1,05 150 0,049 0,000 0,047 0,00 0,047 1,5 0,87 2,04 0,125 5,7

106 116 40,25 107,8 105,4 106,75 104,35 0,0045 1,05 1,05 150 0,060 0,000 0,028 0,00 0,028 1,5 0,84 1,83 0,100 5,7

116 117 66,45 105,4 102,3 104,35 101,25 0,0045 1,05 1,05 150 0,047 0,075 0,046 0,00 0,121 1,5 0,85 2,04 0,125 5,5

117 118 5,33 102,3 101,9 101,25 100,85 0,0045 1,05 1,05 150 0,075 0,148 0,004 0,00 0,152 1,5 0,94 1,83 0,100 7,2

118 119 75,65 101,9 99,2 100,85 98,15 0,0045 1,05 1,05 150 0,036 0,152 0,052 0,00 0,204 1,5 0,75 2,04 0,125 4,2

119 80 51,38 99,2 96,6 98,15 95,55 0,0045 1,05 1,05 150 0,051 0,288 0,036 0,00 0,324 1,5 0,89 2,04 0,125 6,0

110 117 40,16 106,3 102,3 105,25 101,25 0,0045 1,05 1,05 150 0,100 0,000 0,028 0,00 0,028 1,5 1,08 1,83 0,100 9,5

113 119 45,49 102,8 99,2 101,75 98,15 0,0045 1,05 1,05 150 0,079 0,052 0,031 0,00 0,084 1,5 0,96 1,83 0,100 7,5

121 120 100 111,8 109,4 110,75 108,35 0,0045 1,05 1,05 150 0,024 0,000 0,069 0,00 0,069 1,5 0,68 2,22 0,150 3,3

120 181 28,01 109,4 107 108,35 105,95 0,0045 1,05 1,05 150 0,086 0,069 0,019 0,00 0,089 1,5 1,00 1,83 0,100 8,2

181 122 63,42 107 104,6 105,53 103,55 0,0024 1,47 1,05 150 0,031 6,345 0,044 0,00 6,389 6,4 1,12 2,90 0,275 7,4

121 98 99,72 111,8 105,6 110,75 104,55 0,0045 1,05 1,05 150 0,062 0,000 0,069 0,00 0,069 1,5 0,86 1,83 0,100 5,9

Fonte: Autor.




46


(continuação)

Fim de plano

Trecho

(N° PV) LTR

(m)

Cota terreno

(m)

Cota projeto

(m) IMÍN (m/m)

Profundidade

(m) D

(mm)

ICOL (m/m)

Vazão (l/s)

V

(m/s)

VCRÍT (m/s)

Y/D TT


122 123 74,07 104,6 100 103,55 98,95 0,0024 1,05 1,05 150 0,008 6,389 0,051 0,00 6,440 6,4 0,69 3,37 0,400 12,5

124 100 99,72 107,1 103,9 106,05 102,85 0,0024 1,05 1,05 150 0,032 0,000 0,069 0,00 0,069 1,5 0,71 2,04 0,125 7,7

101 125 100,00 102,3 99,6 101,25 98,55 0,0024 1,05 1,05 150 0,027 0,261 0,069 0,00 0,330 1,5 0,65 2,04 0,125 6,9

125 126 70,54 99,6 97,7 98,55 96,65 0,0023 1,05 1,05 150 0,027 0,330 0,049 0,00 0,379 1,5 0,65 2,04 0,125 6,9

126 128 75,49 97,7 94,8 96,65 93,75 0,0023 1,05 1,05 150 0,038 0,379 0,052 0,00 0,431 1,5 0,77 2,04 0,125 9,2

102 127 100,00 100,7 95,9 99,65 94,85 0,0023 1,05 1,05 150 0,048 0,303 0,069 0,00 0,372 1,5 0,86 2,04 0,125 10,6

127 128 26,20 95,9 94,8 94,85 93,75 0,0023 1,05 1,05 150 0,042 0,372 0,018 0,00 0,391 1,5 0,81 2,04 0,125 10,0

128 129 105,47 94,8 94,9 93,75 93,15 0,0017 1,05 1,63 150 0,005 0,822 0,073 0,00 0,895 1,5 0,38 2,66 0,225 2,8

104 129 46,15 98,8 94,9 97,75 93,85 0,0023 1,

Álvaro de medeiros carvalho gonÇalves · 2019. 1. 31. · universidade federal do rio grande do...

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