mananciais de abastecimento
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MANANCIAIS DE ABASTECIMENTO (I)
4.1 Definição Chama-se manancial qualquer local que tenha água e que esta possa ser retirada para uso. Exemplos: uma cacimba, um poço, um açude, um rio, etc. Podemos contar com os seguintes tipos de mananciais:
a) de águas de chuva (cisternas); b) de águas do subsolo ou subterrâneas (poços, cacimbas, fontes); c) de águas das superfícies (açudes, rios, lagoas).
Na escolha de um manancial, devemos levar em conta a qualidade de sua água, a quantidade de água que ele dispõe e analisá-lo sob o seu aspecto econômico.
4.2. ÁGUAS DE CHUVA
A água de chuva pode ser armazenada em cisternas, que são pequenos reservatórios individuais construídos junto, em geral, às nossas casas. A cisterna tem aplicação tanto em áreas de grande pluviosidade (áreas em que chove muito) como em áreas secas, onde se procura juntar a água de época das chuvas para usar na época da seca com o propósito de garantir, pelo menos, a água para beber.
A cisterna consiste em um reservatório protegido, que acumula a água da chuva captada da superfície dos telhados dos prédios ou casas. Conforme as figuras 01 e 02, nós vemos que:
1. a água da chuva cai do telhado nas calhas (em algumas localidades são chamadas de bicas); 2. das calhas a água desce para os condutores verticais (canos fechados); 3. dos condutores verticais escoa pelos ramais (também canos fechados); 4. finalmente, dos ramais para a cisterna, passando por um desconector, para evitar entrada de água suja na cisterna).
Fig. 01 - Cisterna com desconector para não deixar água suja entrar no tanque
Fig. 02a - Esquema para instalação de uma cisterna com bombeamento
Fig. 02b - A mesma cisterna da Fig.2a vista em corte, ou seja, de lado
4.1.1. Dados úteis para projetos de cisternas
Veja tabelas a seguir.
TABELA 01 - Área máxima de cobertura coletada por calhas semicirculares (ou em meio círculo ou meia cana) com 0,5% de caimento.
0,5% de caimento significa que em cada 100 metros de extensão desce 0,5 metros, ou seja, 50 centímetros.
DIÂMETRO ÁREA MÁXIMA DE COBERTURA
milímetro polegada m2
75 3 16
100 4 39
125 5 58
150 6 89
175 7 128
200 8 185
250 10 334
TABELA 02 - Área máxima de cobertura coletada por condutores cilíndricos (tubos) verticais:
DIÂMETRO ÁREA MÁXIMA DE COBERTURA
milímetro polegada m2
50 2 46
60 2.1/2 89
75 3 139
100 4 288
125 5 501
150 6 616
200 8 780
TABELA 03 - Área máxima de cobertura escoada pelo ramal
DIÂMETRO CAIMENTO DO RAMAL (Declividade)
polegada 0,5% 1% 2% 4%
2" - - 32 m2 46 m2
3" - 69 m2 97 m2 139 m2
4" - 144 m2 199 m2 288 m2
5" 167 m2 255 m2 344 m2 502 m2
6" 278 m2 390 m2 577 m2 780 m2
8" 548 m2 808 m2 1105 m2 1616 m2
10" 910 m2 1412 m2 1820 m2 2824 m2
4.1.2. Recomendações
Onde há pouca mão-de-obra especializada, aconselha-se a construção de cisternas não enterradas. Por outro lado não se deve aproveitar as águas das primeiras chuvas, pois estas lavam o telhado onde se depositam sujeiras provenientes de pássaros e de animais e poeira. Para evitar que estas águas entrem nas cisternas, devemos usar desconectores nos condutores de descida ou nos ramais, como os mostrados nas figuras 01 e 02, que normalmente devem permanecer desligados. antes do uso cada cisterna deve passar por uma desinfecção inicial.
4.1.3. Cálculo da capacidade de uma cisterna
A capacidade de uma cisterna depende do número de pessoas a que vai servir, da quantidade de chuva (queda pluviométrica), da área do telhado e da duração do período chuvoso (regime de chuvas). Por exemplo, para beber e para gastos com higiene pessoal, lavagens de vasilhas e de roupas, etc, a necessidade diária aproximada é de 30 (trinta) litros por pessoa/dia (sem chuveiro ou descarga sanitária). Para beber somente, são necessários 2 (dois) litros por pessoa/dia. Assim, para satisfazer a necessidade de uma família composta por 10 (dez) pessoas durante um ano (período de repetição das chuvas) precisamos no total para bebida e gasto:
10 pessoas x 30 litros x 365 dias = 109.500 litros.
Então esta família vai gastar 109.500 litro durante o ano. Somente para beber, esta família precisaria de:
10 pessoas x 2 litros x 365 dias = 7.300 litros.
Para obter a capacidade da cisterna, devemos descontar desta quantidade, o volume de água necessário ao consumo durante o período mínimo de chuva previsto, pois esta água não será preciso ficar guardada na cisterna. Assim, se a previsão mínima for de 125 dias de chuva, teremos:
10 x 30 x 125 = 37.500 litros.
Logo esta família vai precisar guardar para gastar no tempo seco:
109.500 - 37.500 = 72.000 litros.
A capacidade da cisterna será então de 72.000 litros.
A quantidade de chuva (ou queda pluviométrica) é medida através do pluviômetro, em milímetros (mm). Uma queda pluviométrica de 100mm para uma localidade, significa que a média da quantidade de água que caiu em cada ponto da área corresponde a uma altura de 100mm = 10cm = 0,10m.
A quantidade de água que um telhado pode captar das chuvas é igual à área da projeção horizontal do telhado, o que eqüivale, aproximadamente, à área construída e coberta, multiplicada pela queda pluviométrica.
Vamos supor que tivéssemos um armazém coberto com 5 metros de largura e com 20 metros de comprimento (de fundos). Logo sua área de projeção horizontal do telhado será de 5m x 20m = 100m2. Se a queda pluviométrica anual aproveitável for de 1.000mm = 1m, o telhado captará 100 x 1 = 100m3 (lembrar que 1m = 1000mm).
Porém, nem toda a água que cai em cima do telhado escoa pela biqueira. Parte dela respinga para fora do telhado ou é levada pelo vento, pequena parte volta para a atmosfera e outra infiltra-se ou cai pelas goteiras. Normalmente, podemos dizer que temos aproximadamente 80% de aproveitamento da chuva. Isto quer dizer que em 100 litros de chuva apenas 80 litros vão "escorrer" na biqueira. Logo, a quantidade máxima de água que pode ser captada por um telhado de 100m2 em um lugar onde a queda pluviométrica é de 1.000mm, é de: (revendo as contas!)
a. queda de chuva = 1000mm = 1metro; b. quantidade de água sobre o telhado = área do telhado vezes a altura de chuva = 100m2 x 1m = 100m3; c. quantidade de água "apanhada" = 80% de 100m3 = 100m3x 0,80 = 80m3 = 80.000 litros ao ano.
4.2. ÁGUAS DO SUBSOLO
A água do subsolo pode ser encontrada em fontes e poços. Na fonte, a água brota naturalmente do terreno. O poço aproveita a água obtida de uma abertura feita no terreno.
4.2.1. Fonte
As fontes, também chamadas de olhos d'água, podem ser de encosta (nas subidas dos altos ou nas serras) e de fundo de vale (nos baixios, nestes casos também chamadas de minas d'água).
4.2.1.1. Fonte de encosta
O aproveitamento de água de fonte de encosta é feito por meio de captação em uma caixa de alumínio ou de concreto. Isto implica em uma série de providências para prevenção contra poluição da água de uma fonte de encosta, ou seja, para proteger a qualidade da água a ser usada. Podemos citar:
a) Construir uma caixa de alvenaria ou concreto, tampada, como mostrado na figura 03; b) As paredes das caixas devem ser impermeabilizadas; c) As caixas devem dispor de tampa com uma abertura mínima de 0,80m x 0,80m para inspeção; d) Construir canaletas (ou valetas, regos) para afastamento da água da chuva que escoa sobre o terreno em volta; e) Se necessário, instalar bombas para retirada da água; f) Manter afastamento de currais, pocilgas, etc, de pelo menos 40m; g) Ter sua área protegida por uma cerca, com pelo menos 30m de distância (30m de raio) da caixa da fonte; h) Colocar um cano ladrão junto a laje de coberta, para escoamento quando a caixa estiver cheia; i) Um cano de descarga com registro para limpeza.
Fig. 03 - Caixa de Tomada da Fonte de Encosta
É interessante que a área de captação da caixa tenha uma camada de pedregulho ou pedra britada grossa, para diminuir a entrada de areia e não prejudicar a bomba, se for o caso de bombeamento.
4.2.1.2. Fonte de fundo de vale
O aproveitamento da fonte de fundo de vale é conseguido por meio de um sistema de drenagem subsuperficial sendo, em certos casos, possível usar a técnica de poço raso para captação da água. Normalmente, a captação é feita por um sistema de drenos que termina num coletor central e deste vai a um poço. Os drenos podem ser feitos de pedra, bambu, madeira, concreto e manilhas de barro.
Os drenos menos duráveis são os de madeira e bambu, pois, apodrecem. Os drenos de concreto dependem da composição do terreno (terrenos ácidos, por exemplo, reduzem o tempo de vida dos drenos de concreto). Os drenos mais duráveis são os de manilhas de barro.
Fig. 04 - Desenho esquemático de uma manilha cerâmica com ponta e bolsa
Diâmetros utilizados nos drenos: 10 e 20cm, excepcionalmente, 30cm, devem ser colocados nos fundos das valas abertas no terreno e enterrados em valas de fundo liso, protegidos por camadas de cascalho ou areia grossa, com profundidade mínima de 1,20m e declividade mínima de 1:400 e declividade máxima de 1:300 (declividade recomendada: 1:350). Uma declividade de
1:350 quer dizer que a tubulação é assentada inclinada, ou seja, com declive (também dito descaída) na sua extensão de modo que em cada 350 metros de cano a tubulação desce 1 metro em relação ao início. Assim é feito para poder a água "correr" para o local onde queremos juntá-la.
Os drenos principais devem ter declividade superior aos drenos laterais ou secundários: 1:200.
4.2.1.3. Cuidados na construção
Nivelar as valas antes de assentar as manilhas e lançar uma camada de areia grossa, dando à cada vala um declive apropriado;
Começar o assentamento do local mais baixo em direção ao mais alto, ou seja, como dizemos em saneamento: de jusante para montante, facilitando a colocação da ponta dentro da bolsa;
As manilhas não devem ser rejuntadas, e sim, separadas de 1,0cm. Se ponta e bolsa, esta separação será no fundo da bolsa (Figura 05);
Fig. 05 - Posição das manilhas cerâmicas já assentadas
Uma vez construído o sistema de drenos, cobrí-los com terra até encher as valas, sem deixar depressões na superfície do solo. O aterro das valas deve ultrapassar o nível do terreno, dando-se um abaulamento como acabamento, a fim de evitar depressões quando se der o completo assentamento do terreno;
Retirar as árvores das proximidades dos drenos; Proteger a área com cerca, a fim de evitar o trânsito de pessoas e animais.
Fig. 06 - Posição da Galeria Filtrante
Fig. 07 - Detalhe para construção da galeria filtrante
MANANCIAIS DE ABASTECIMENTO (II)
4.2.2. Poços
O poço é uma abertura feita no solo com a finalidade de tirar (captar) água do subsolo.
4.2.3.1. Classificação dos poços
a) Poços rasos (mais comuns); b) Poços profundos (cidades).
4.2.3.2. Poços rasos
a) Definição
São denominados rasos quando captam água do lençol freático, ou seja, a água que se encontra acima da primeira camada impermeável. Em geral são de forma circular e com profundidades dificilmente maiores que 20 metros "de fundura".
b) Classificação
São classificados em três tipos:
Escavados; Perfurados Cravados.
Os poços rasos escavados são geralmente abertos por escavação manual, o que exige grandes diâmetros (de 0,80 a 1,50m). Em alguns casos pode ter mais de 2,0 metros e são popularmente chamados de cacimbões. Apesar de ser o mais difundido no meio rural sertanejo nordestino, é também o que pode mais facilmente ser contaminado. Dificilmente têm mais de 10 metros "de fundura".
Os poços rasos perfurados são geralmente abertos por meio de trados, brocas e escavadeiras manuais, com diâmetros pequenos (0,15 a 0,30m). São aconselhados para lençóis freáticos de pequena profundidade e grande vazão. São de pouco emprego no sertão atualmente. Mais comuns no brejo paraibano. Freqüentemente têm profundidades entre 8 e 20 metros.
Os poços rasos ditos cravados são tubos metálicos providos de ponteiras, cravados por percussão ou rotação, em pequenos diâmetros (3cm a 5cm), usados como solução de emergência em lençóis freáticos de pequena profundidade e grande vazão. Mais empregados em acampamentos provisórios. Devido a seu pequeno diâmetro pode ser cravado a profundidades superiores a 20 metros desde que o terreno seja favorável à cravação e em função da quantidade de água necessária.
c) Localização
Na localização de um poço raso, devem ser levadas em consideração as seguintes condições básicas:
1. Boa potência do lençol freático, ou seja, existência de bastante água no subsolo local, suficiente para atender o consumo previsto;
2. Localização no ponto mais elevado do lote, ou seja, no local mais alto da área onde for possível existir o poço; 3. Localização a mais distante possível e em direção contrária a de escoamentos subterrâneos provenientes de poços
conhecidos ou prováveis origens de poluição (fossas, sumidouros, passagens de esgotos, etc.).
d) Proteção
A proteção dos poços rasos visa impedir a sua contaminação e devemos conhecer os possíveis meios pelos quais ela se processa, para executá-la. São os seguintes os mais comuns meios de contaminação e as providências para evitá-las:
Contaminação pelo próprio lençol - a proteção dar-se-á com a localização do poço longe de possíveis focos de contaminação e com o impedimento de que estes não sejam instalados após a implantação do poço (Veja figura 08);
Águas de superfície e enxurradas - esta proteção é feita com os seguintes procedimentos:
1. construção do prolongamento impermeabilizado do poço, ultrapassando o nível do solo em pelo menos 90 centímetros, ou seja, as paredes do poço sobem acima do terreno pelo menos uns quatro palmos;
2. por fora e rodeando esta parede constrói-se um aterro com pelo menos 30 centímetros de altura (mais ou menos palmo e meio) e com cinqüenta centímetros de largura (dois palmos e meio) com caimento para fora (Veja figura 09);
3. além disso também deve ser aberta uma valeta a pelo menos 10 metros de distância da parede do poço, para desvio das águas de chuva que vêm das partes mais altas do terreno;
Infiltração de água contaminada da superfície através das paredes laterais - a proteção é feita com as paredes sendo impermeabilizadas até 3 (três) metros abaixo da superfície do solo, pelo menos (Veja figura 08 e 09);
Entrada pela boca de objetos contaminados, animais, detritos, baldes, etc. - a proteção dar-se-á com a colocação de uma tampa selada, com caimento para fora. É necessário deixar-se uma abertura de inspeção de 0,60m x 0,60m, com tampa selada com argamassa fraca (1: 8) (Veja figura 09);
O sistema de retirada da água de dentro do poço deve ser muito cuidadoso, procurando-se utilizar maneiras que impeçam de haver contato da parte externa com o interior do poço no item de número 6 desta apostilha.
Fig. 08 - Contaminação do Poço
Fig. 09 - Proteção do Poço
e) Desinfecção de poços
Todo poço deve ser desinfetado. Este trabalho é realizado quando:
as obras do poço são concluídas; forem efetuados quaisquer reparos; for comprovada alguma contaminação da sua água.
Quando a desinfecção for feita com uma solução de Cl2 deve ser precedida de limpeza, com escovas, de todas as superfícies do poço, paredes, face interna da tampa e tubo de sucção. As amostras para o exame bacteriológico devem ser coletadas depois que as águas não apresentarem nenhum odor ou sabor de cloro.
O exame bacteriológico é feito em laboratórios especializados e é quem vai descobrir se há micróbios na água.
A desinfecção de um poço elimina a contaminação presente no momento, mas não tem nenhuma ação sobre o lençol propriamente dito, cuja contaminação pode ocorrer antes, durante e após essa desinfecção.
f) Uso
No ambiente rural o poço raso é o mais empregado não só porque a quantidade de água por ele fornecida é em geral suficiente para os abastecimentos domiciliares, como também porque a sua proteção sanitária é relativamente simples e barata.
4.2.3.3. Poços profundos
São denominados profundos quando captam água de lençóis situados entre duas camadas impermeáveis. São poços perfurados que exigem mão-de-obra e equipamentos especiais para sua construção e geralmente só são empregados para abastecimento de cidades, devido ao seu alto custo de construção e normalmente sua grande capacidade de produção de água.
Um poço profundo é dito artesiano jorrante, quando a água que sai dele jorra acima da superfície do solo, sem necessidade de bombeamentos.
4.2.4. Vantagens das água subterrâneas
As principais vantagens da utilização de águas subterrâneas são:
normalmente apresentam boa qualidade para consumo humano, a não ser em locais, onde haja excesso de minerais, principalmente sais "debaixo da terra" por onde a água "passa" até chegar ao local onde é retirada;
é fácil de ser encontrada, principalmente em terrenos arenosos, embora nem sempre na quantidade total necessária; em geral requer menos gastos para as instalações de captação; é sujeita a menos chances de contaminação, principalmente as mais profundas; permite melhor controle sobre a área onde a água vai ser retirada diminuindo também as chances de contaminação.
4.3. ÁGUAS DA SUPERFÍCIE
As águas de superfície são as águas de córregos, rios, lagos (açudes, barragens, etc) e sua escolha como manancial de um sistema de abastecimento de água de uma comunidade, depende de alguns cuidados que devemos levar em conta. São eles:
ponto de tomada livre de focos de poluição (seguindo a correnteza ou os ventos, antes da entrada de esgotamentos, locais de lavagens, mangas de gado, etc.);
a utilização de crivos, grades e caixa de areia para proteção das bombas contra pancadas e entradas de corpos flutuantes (coisas que bóiam), peixes, folhas, garranchos, etc;
localização da tomada, sempre que possível, junto às margens do manancial; localização da tomada afastada das margens para dentro do manancial, sempre que as oscilações de nível deste
exigirem; construção de barragem de captação no curso de água, destinada à garantia do nível de água na tomada e/ou
decantação (assentamento da água baldeada) de água bruta; construção de barragem de armazenamento de água, quando houver necessidade e possibilidade; tomar todas as precauções possíveis do ponto de vista sanitário, quanto ao aproveitamento das águas de superfície
como manancial, pois em princípio, todas estas águas devem ser consideradas como águas suspeitas.
4.4. EQUIPAMENTOS DE BOMBEAMENTO
Quando se deseja retirar de um poço, de uma cisterna ou elevar a água de um ponto para outro mais alto, recorre-se a um meio elevatório. Os meios mais usados são os mais diversos, dos quais citaremos alguns:
Balde com corda; Sarilho com proteção; Sarilho sem proteção; Carneiro hidráulico; Bombas de deslocamento; Bombas hidráulicas.
4.4.1. Balde com Corda
É o mais simples de todos. É impróprio, porque implica em risco de contaminação para a água do poço ou da cisterna através de baldes contaminados ou sujos. A introdução e a retirada do balde do poço ou cisterna obrigam a freqüente abertura de sua tampa, com os conseqüentes efeitos danosos.
4.4.2. Sarilho sem Proteção
Trata-se de um sarilho simples, onde se enrola uma corda que tem amarradura na extremidade um balde, o qual oferece os mesmos riscos sanitários do sistema de balde comum com corda, apenas, pode-se descer a maiores profundidades.
4.4.3. Sarilho com Proteção (Ver figura 10)
O sistema sarilho-corda-balde, pode ser melhorado. Para isso é necessário construir uma casinha acima do poço ou da cisterna, para proteger as suas águas. O sarilho fica dentro dessa casinha, apoiado em suas paredes e ficando de fora apenas a manivela. A água captada no poço ou na cisterna, pelo balde, chega acima dos mesmos por meio de uma corda enrolada no sarilho. Quando o balde chega no alto, esbarra em um dispositivo, que com a continuação do esforço feito sobre a manivela, inclina o balde e o obriga a derramar a água numa calha, a qual leva a água para fora da casinha, onde pode ser aparada com um recipiente.
A : Orifício - guia da corda B : Gancho que vira o balde
C : Canaleta coletora e de descarga D : Peso que permite o mergulho do balde
Fig. 10 - Sarilho com Proteção
4.4.4. Carneiro Hidráulico
É um tipo de máquina hidráulica que modifica o estado da energia que o líquido possui (Figura 11). São mais empregados em recalques de águas superficiais.
Figura 11 - Esquema de instalação de um carneiro hidráulico
4.4.5. Bombas de Deslocamento
São freqüentemente empregadas para retirada de água de poços rasos ou cisternas (Veja Figura 12).
Figura 12 - Esquemas de bombas de deslocamento
4.4.6. Bombas Centrífugas
As bombas centrífugas são essencialmente constituídas de um rotor que gira dentro de uma carcaça. A água penetra pelo centro da bomba e sai pela periferia, guiada por palhetas (Figura 13). O princípio de funcionamento é o seguinte: cheio o rotor da bomba é iniciado o movimento, á água é lançada para o tubo de recalque, criando assim, um vácuo no rotor que provoca a sucção do poço através do tubo de sucção. A força motriz empregada deve ser via motor elétrico ou a explosão (óleo ou gasolina).
Figura 13 -Esquema em corte de uma bomba centrífuga
QUANTIDADE DE ÁGUA NECESSÁRIA
5.1. PERÍODO DE PROJETO
A escolha do manancial está condicionada à sua capacidade ou não de atender às necessidades de uma comunidade, no que diz respeito ao consumo atual requerido, bem como a previsão do aumento do consumo da comunidade no futuro, em função do
seu próprio crescimento. Todo e qualquer sistema é projetado para servir uma comunidade, por um certo espaço de tempo, denominado de período do projeto. Para que se faça o cálculo do consumo provável, é necessário conhecer:
População a ser servida; Consumo "per capita", ou seja, a quantidade média diária gasta por cada um dos consumidores. Variação horária e variação diária do consumo.
Nos projetos, costuma-se fazer uma estimativa da população, a qual se baseia em: População atual; Número de anos durante os quais vai servir o projeto (período de projeto); Taxa de crescimento da população.
5.2. QUANTIDADE DE ÁGUA PARA FINS DIVERSOS
O homem não só precisa de água de qualidade satisfatória, mas também em quantidade suficiente para satisfazer suas necessidades de alimentação, higiene e lazer, entre outras. Hoje se considera a água do ponto de vista sanitário, de grande importância no controle e na prevenção de doenças. Normalmente a água é gasta das seguintes maneiras:
a) Água para fins domésticos
É a que serve à bebida, ao banho, à lavagem de roupa e de utensílios, à limpeza de casa e aguação do jardim, às abluções e a descarga da privada.
b) Água para fins comerciais
É a água gasta em restaurantes, bares, escritórios e demais estabelecimentos comerciais.
c) Água para fins industriais
É a água utilizada na transformação de matéria prima ou a água que entra na composição do produto beneficiado e também a água para irrigação.
d) Água para fins públicos
É a água utilizada nos edifícios públicos, nas fontes dos jardins públicos e para a limpeza pública.
e) Água para fins de recreação
É a água utilizada nas piscinas de recreio e de esportes.
f) Água para fins de segurança
É a água utilizada para combate a incêndios.
5.3. CONSUMO MÉDIO DE ÁGUA POR PESSOA/DIA
O consumo médio de água por pessoa por dia, conhecido por "consumo per capita" de uma comunidade é obtido, dividindo-se o total de seu consumo de água por dia pelo número de pessoas servidas. O consumo de água depende de vários fatores, sendo complicada a determinação do gasto mais provável por consumidor. No Brasil, costuma-se adotar quotas médias "per capita" diárias de 120 a 200 litros por pessoa.
Na zona urbana, a variação é motivada pelos hábitos de higiene da população, do clima, do tipo de instalação hidráulico-sanitária dos domicílios e, notadamente, pelo tamanho e desenvolvimento da cidade. Na zona rural, o consumo "per capita" é influenciado também pelo clima, pelos hábitos de higiene e pela distância da fonte ao local de consumo.
Segundo o Engo. Saturnino de Brito, de saudosa memória, o consumo mínimo de água/pessoa por dia para fins domésticos é de:
- Água para a bebida ......................... 02 litros
- Alimentos e cozinha ........................ 06 litros
- Lavagens de utensílios ....................09 litros
- Lavagens de roupas ........................15 litros
- Abluções diárias ............................. 05 litros
- Banho de chuveiro ..........................30 litros
- Aparelhos sanitários .......................10 litros
________________________________________
T O T A L ....................................... 77 litros
Deve-se adotar 80 litros d’água por pessoa/dia. No caso de bacia sanitária com caixa de descarga deve-se acrescentar mais 40 litros, ou seja, 120 litros (em média 2 descargas por dia).
Nos projetos de abastecimento público de água, o "per capita" adotado varia de acordo com a natureza da cidade e o tamanho da população. A maioria dos órgãos oficiais adotam 200 litros/habitante/dia para as grandes cidades, 150 litros/habitante/dia para médias e pequenas. A Fundação Nacional de Saúde, acha suficiente 100 litros/habitante/dia para vilas e pequenas comunidades. Em caso de abastecimento de pequenas comunidades, com carência de água e de recursos é admissível até 60 litros/habitante/dia.
5.4. TIPOS DE ABASTECIMENTOS
Basicamente existem dois tipos de solução para o abastecimento público de água:
Solução coletiva; Solução individual.
a) Solução coletiva
Aplica-se normalmente nas áreas urbanas, e neste caso, o manancial, a adução, o tratamento, a reservação e a distribuição são coletivos e os custos são divididos entre os usuários do sistema.
b) Solução individual
É normalmente adotadas nas áreas rurais, de população esparsa ou dispersa. Neste caso, as soluções geralmente são com base domiciliar, assim como os respectivos custos. No caso das áreas rurais, a quantidade de água necessária pode ser acrescida de valores adicionais gasta com a criação de animais, não incluída na quota "per capita" humana. Os valores adicionais sugeridos para a criação de animais, seriam:
- Vacas leiteiras ....................................... 120 litros / cabeça.dia
- Vacas leiteiras (só para bebida)............ 50 litros / cabeça.dia
- Cavalos ou novilhos ............................. 60 litros / cabeça.dia
- Bois, burros ............................................ 35 litros / cabeça.dia
- Porcos ..................................................... 15 litros / cabeça.dia
- Carneiros, ovelhas................................. 10 litros / cabeça.dia
- Perus ......................................................... 0,3 litro / cabeça.dia
- Galinhas .................................................... 0,1 litro / cabeça.dia
Em áreas urbanas e periferias, com características rurais ou em áreas rurais de população mais concentrada, pode-se utilizar uma combinação das soluções para dotar a comunidade de um sistema de abastecimento de água, onde algumas partes, como o manancial ou o reservatório, são de caráter coletivo, porém com a distribuição de água de caráter individual. É o caso dos chafarizes, por exemplo.
Normalmente, uma grande cidade contém uma parte central de características urbanas densamente povoadas, uma zona suburbana com população mais espalhada e uma terceira zona, periférica, de características nitidamente rurais. Nesses casos, deve-se estudar a solução ou soluções mais adequadas para cada uma dessas zonas.
5.5. QUALIDADE DA ÁGUA
A qualidade da água é avaliada por meio de exames. Como é impraticável analisar toda a massa de água de um manancial, coletam-se amostras e através de suas análises, conclui-se qual a qualidade desta água. A análise da água e realizada através de exames os quais são classificados em:
Físicos; Químicos; Bacteriológicos.
5.5.1. Cuidados na obtenção das amostras para exames (Figura 10)
a) Em água de rio Tirar a amostra abaixo da superfície, colocando o gargalo no sentido contrário ao da corrente; b) Em água de poço raso Deve-se mergulhar o frasco com a boca para baixo e não coletar na sua superfície, pode-se empregar uma vara com rolha e com cordão; c) Torneira ou proveniente de uma bomba Deixar a água escoar por algum tempo (um minuto), desprezando as primeiras águas.
5.5.2. Amostras para exames físicos e químicos
A amostra de água para exame físico e químico deve ser colhida em 02 (dois) litros, em garrafas limpas e convenientemente arrolhadas. Uma vez obtidas, as amostras devem ser enviadas com a máxima brevidade ao laboratório.
5.5.3. Amostras para exame bacteriológico
As coletas de água para exame bacteriológico são realizadas em frascos, geralmente com 100cm3 de volume. O frasco deve vir limpo e esterilizado do laboratório e convenientemente tampado. Antes da coleta da amostra de água para análises bacteriológicas, deveremos nos informar se foi adicionado cloro na água, pois neste caso, o vidro além de esterilizado, deve conter em seu interior, 2cm3 de hiposulfeto de sódio para eliminação da influência do cloro.
5.5.4 - Cuidados na coleta de amostras para exames bacteriológicos.(Figura 13)
São os seguintes os cuidados indispensáveis para se coletar uma amostra confiável:
Em caso de torneira ou bomba, deixar correr as primeiras águas; Flambar a torneira com chama de papel ou de álcool; Não tocar com os dedos na parte da rolha que fica no interior do vidro; Exame bacteriológico deve ser feito o mais rápido possível. As amostras devem ser conservadas à temperatura de 6oC
a 10oC (geladeira) para evitar o crescimento da quantidade de micróbios. O tempo máximo permitido entre a coleta da amostra e o exame no laboratório é de 06 (seis) horas, isto para água pouco poluída.
A - Esterilizando a torneira B - Retirando a tampa do frasco
C - Pegando a amostra D - Vedando o frasco
E - Pegando a amostra num rio
Fig. 13 - Coleta de Água Para Exame
SISTEMA DE ABASTECIMENTO PÚBLICO DE ÁGUA (1/2)
6.1. INTRODUÇÃO
Denomina-se sistema de abastecimento público de água, a solução coletiva mais econômica e definitiva para o abastecimento de água de uma comunidade. Esta é a solução encontrada quando uma comunidade cresce e a densidade demográfica da área aumenta. O abastecimento de água visa, fundamentalmente a:
- Controlar e prevenir doenças; - Implantar hábitos higiênicos na população como, por exemplo, a lavagem das mãos, o banho e a limpeza dos utensílios; - Facilitar a limpeza pública; - Facilitar as práticas esportivas; - Propiciar conforto e bem estar.
Sob o ponto de vista sanitário, a solução coletiva é a mais interessante, porque é muito mais fácil proteger um manancial e supervisioná-lo, do que fazer supervisão de grande número de mananciais e de sistemas. Por exemplo: um poço coletivo comparado a vários poços individuais. Os sistemas individuais são soluções precárias para os centros urbanos, (fossa com filtro, por exemplo) embora indicados para áreas rurais onde a população é dispersa.
6.2. PARTES CONSTITUTIVAS DO SISTEMA
a) Manancial
O manancial é a fonte de onde se tira a água. Sua escolha tem que ser levada em conta a qualidade e a quantidade de água que ele dispõe, como também o aspecto econômico do mesmo.
b) Captação
É o conjunto de equipamentos e instalações para retirar a água do manancial e lançá-la no sistema de abastecimento.
c) Adução
Adutora é uma tubulação normalmente sem derivações, que liga a captação ao tratamento ou o tratamento à rede de distribuição. Segundo o seu funcionamento, pode ser:
- Por gravidade Quando aproveita o desnível entre o ponto inicial e final da adutora. - Por recalque Quando é realizada utilizando um meio elevatório qualquer.
d) Tratamento
O tratamento da água pode existir ou não, de acordo com a qualidade d’água obtida no manancial.
e) Reservatório
A reservação é empregada para o acúmulo da água, com propósitos de:
- Atender a variação do consumo; - Manter uma pressão mínima ou constante na rede; - Atender demandas de emergências, em casos de incêndios, ruptura de rede, etc;
O consumo de uma comunidade está ligado a diversos fatores: climas, hábitos de higiene, qualidade da água, cobrança (água medida ou não). Para uma mesma população, o consumo varia de acordo com as horas do dia. É a chamada variação horária. Varia ainda, conforme a época do ano. É a variação diária. O reservatório de distribuição, permite atender a essas variações.
Fig. 14 - Sistema de Abastecimento d’Água Singelo (Poço-Elevatória-Reservatório).
f) Rede de distribuição
A rede de distribuição leva a água do reservatório ou da adutora para os pontos de consumo.
g) Ramal domiciliar
A ligação feita das tubulações assentadas nas ruas para os domicílios é chamada ramal domiciliar.
6.3. RESERVAÇÕES
Os reservatórios construídos para um sistema de abastecimento público de água, podem ser divididos em duas classes principais: - Reservatório de Acumulação; - Reservatório de Distribuição.
6.3.1. Reservatório de Acumulação
São construídos em um curso de água, (seja ele um rio, um riacho, um córrego, etc) quando se deseja aproveitá-lo como fonte de abastecimento de água. Isto só ocorre quando a vazão média desse curso de água é superior à vazão média do consumo que se deseja para uma comunidade. Mas se este curso de água, apresentar vazões mínimas, diárias ou mensais, insuficientes para atender as necessidades de consumo, nestes dias ou meses, nestas condições, o excesso de água descarregado pelo curso de água, nos tempos de vazões máximas são acumuladas em reservatórios, denominados reservatório de acumulação, a fim de atender as deficiências, em épocas durante as quais a vazão do curso de água não é suficiente para atender as necessidades de consumo.
Se no entanto a vazão mínima do curso de água for maior que a vazão máxima de consumo que a comunidade utiliza, não será necessário a construção do reservatório de acumulação (barragem, açudes, etc) sobre o curso de água.
As barragens podem ser de: a) terra; b) alvenaria; c) concreto ciclópico; d) concreto armado; e) concreto rolado.
Para que haja uma retirada relativamente uniforme de água dos reservatórios de acumulação, apesar das necessidades de consumo serem variáveis, é que se faz necessário a construção dos reservatórios de distribuição.
6.3.2. Proteção do reservatório de acumulação e da bacia
A fim de preservar-se a qualidade de água em reservatório de acumulação, é desejável cortar e remover toda madeira, juntar e queimar os gravetos, antes do mesmo começar a receber a água após a construção.
Se se tratar de um grande reservatório de acumulação, onde o mesmo for também usado como local de recreio, devem ser tomadas providências adequadas para resguardar a qualidade da água, estabelecendo-se áreas para pesca, natação, etc, a uma distância segura do local de captação.
Se existir casas isoladas na bacia, as mesmas deverão ser providas com instalações sanitárias adequadas para o destino dos dejetos, exceto no caso de bacias muito amplas e extensas.
Já existem leis que disciplinam a utilização dos reservatórios com finalidades recreativas, as quais são definidas a partir das condições locais.
6.3.4. Reservatório de Distribuição
São reservatórios construídos para um sistema de abastecimento d’água com as seguintes finalidades:
- Uniformização de fornecimento d’água no consumo, devido ao fato que o reservatório minimiza ou mesmo faz desaparecer as diferenças de volume d’água, requeridos durante os período de maior consumo; - Uniformização da adução para o sistema;
- Emergência - no caso de haver uma interrupção na adução de água, aquela acumulada no reservatório abastece a cidade, até que a dificuldade seja sanada; - Economia na rede de distribuição de um sistema de abastecimento de água, pela construção de reservatórios mais baixos; - Maior auxílio no combate à incêndios.
6.3.4.1. Classificação dos reservatórios de distribuição
a) De acordo com sua localização em referência à rede de distribuição: 1. De montante - quando está localizado entre a captação e a rede de distribuição; 2. De jusante - quando está localizado após a rede de distribuição. Neste caso recebe água de consumo mínimo e ajuda a abastecer a cidade durante as horas de consumo máximo; 3. De quebra de pressão - terreno com desníveis acentuados.
b) Em relação ao nível do terreno: 1 . Enterrados; 2 . Semi-enterrados; 3 . Apoiados; 4 . Elevados.
As razões que determinam a escolha de um destes tipos são normalmente, pressões, vazões e volumes a armazenar e as econômicas.
c) em relação ao material de que é construído: 1 . Concreto armado - geralmente os elevados; 2 . Alvenaria - geralmente construído enterrado; 3 . Aço - pouco uso no Brasil (mais nas indústrias); 4 . Madeira - apenas usados para os apoiados e elevados.
6.3.4.2. Tubulações em um reservatório de distribuição
a) De entrada; b) De saída; c) De descarga; d) Extravasor - geralmente descarregando no dreno.
6.3.4.3. Cortinas
Em um reservatório enterrado ou semi-enterrado, de grande dimensões, devem ser instaladas cortinas, a fim de evitar pontos mortos onde a água não sofra movimentação.
6.3.4.4. Declividade no fundo dos reservatórios de distribuição
Os fundos dos reservatórios de distribuição devem ter declividade para o ponto de descarga, facilitando assim bastante a sua limpeza.
6.3.4.5. Desinfecção
O reservatório, antes de ser posto a funcionar, deve ser desinfetado com uma solução de 50mg/l de cloro útil, com um tempo de detenção mínima de 24 horas.
6.3.4.6. Proteção do reservatório
Nos reservatórios de distribuição não deve ser permitida a entradas de pessoas estranhas nas suas cercanias, tanto para evitar uma poluição ou contaminação no caso semi-enterrados, enterrados e apoiados, como também para se evitar acidentes no caso dos elevados.
As tampas de acesso ao interior dos reservatórios, devem ser mantidas em boas condições sanitárias e de vedação, devendo ser periodicamente limpas. As escadas de acessos devem ser mantidas em boas condições de segurança e as paredes sempre protegidas por uma boa pintura.
6.3.4.7. Órgãos Acessórios
Os órgãos acessórios de um reservatório de distribuição, são: a) Tubo de ventilação - destinado a circulação do ar; b) Indicador de nível - para acompanhar variações de consumo; c) Registros - a fim de regular a entrada e saída de água.