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PROJETO DE REDE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

POTÁVEL – Comunidade de Engenho Novo

Carazinho, RS, 20 de agosto de 2015

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PREFEITURA MUNICIPAL DE CARAZINHO-RSSECRETARIA DE PLANEJAMENTO, URBANISMO E OBRAS PÚBLICAS

DEPARTAMENTO DE ARQUITETURA E ENGENHARIA

1 APRESENTAÇÃO

OBRA: Rede de Abastecimento de Água Potável

LOCAL: Comunidade de Engenho Novo - Interior

MUNICÍPIO: Carazinho – RS

O presente documento se constitui no Memorial de Cálculo, Memorial

Descritivo, Orçamento, Especificações Técnicas e Plantas do Projeto de

Abastecimento de Água da localidade de Engenho Novo, situadas no município de

Carazinho, no estado do Rio Grande do Sul. O projeto, elaborado de acordo com

as normas e diretrizes da ABNT, vigentes para projetos de sistemas de

abastecimento de água, procuramos aplicar soluções de engenharia, compatíveis

com o porte da localidade, de modo a viabilizar seus custos de implantação

possibilitando levar água suficiente e de boa qualidade.

2 MEMORIAL DE CÁLCULO

2.1 Dimensionamento do Reservatório

Demanda diária de abastecimento de água potável:

População atendida (P): 110 pessoas e bovinos

Consumo Diário (q): 200l/hab

Coeficiente do dia de maior consumo (k1): 1,25

V=P×q×k1

V=110×200×1,25

V=27500l

2



2.2 Dimensionamento da Rede de Distribuição

O método de dimensionamento utilizado foi a distribuição em marcha que

ocorre nas redes ramificadas.

As vazões nos trechos são estimadas pela distribuição em marcha,

enquanto o dimensionamento dos diâmetros é feito pela equação de Hazen-

Willians e considera tanto a pressão dinâmica requerido no ponto crítico quanto o

nível de água mínimo de água no reservatório. A referência principal é a NBR

12218, a qual é específica para projeto de dimensionamento de redes de

distribuição de água.

Primeiramente foi realizado o lançamento da Rede considerando fatores

topográficos e divisas entre propriedades, de forma a obter o melhor traçado tanto

no que diz respeito ao dimensionamento, quanto à execução. A rede lançada é

apresenta na Prancha 03/05 anexa ao projeto, com as respectivas distâncias entre

os pontos nomeados em planta.

Posteriormente foi calculada a vazão específica por metro de canalização,

através de dados apresentados a seguir:

Consumo Diário (q): 200l/hab

Coeficiente do dia de maior consumo (k1): 1,25

Coeficiente da hora de maior consumo (k1): 1,5

População atendida (P): 110 pessoas e bovinos

Extensão da Rede (L): 1547m

n= população a ser atendidapela redeextensão darede no setor

n= 1101547

n=0,071105365

3



qm=n×q×k1×k 2

86400

qm=0,071105365×200×1,25×1,5

86400

qm=0,0003086 ls⋅m

Na sequência os trechos foram nomeados a partir do ponto mais afastado

do reservatório, e medidas as suas respectivas extensões.

Dando prosseguimento aos cálculos foi definida a vazão de jusante em

litros po segundo (l/s), considerando o seguinte:

• Quando se tratar de extremidade de jusante tipo “ponta de rede”, entãoQ j=0

• Quando for extremidade de jusante de um trecho T qualquer, não ponta de

rede, então Q j=∑ Qm , dos trechos abastecidos por T.

Após isto foi definida a vazão em marcha (l/s) em cada trecho,

considerando para o cálculo a vazão específica por metro de canalização e a

extensão do trecho em questão:

Qmarcha=qm×L

Com isto podemos calcular a vazão de montate:

Qm=Q j+qm×L

Com os dados calculados anteriormente pode-se definir a vazão fictícia,

considerando os seguintes parâmetros:

• Se Qj diferente de ZERO, então: Q f=

Q m+Q j

2 ;

• Se Qj for igual a ZERO. Então: Q f=Qm√3

4



Através dos valores obtidos, partimos para a escolha dos diâmetros dos

trechos da rede de distribuição, estes devem atender aos requisitos de velocidade

limite para a vazão de montante.

Porém por se tratar de uma comunidade com poucos habitantes, os valores

de velocidade ficaram muito abaixo, considerando o diâmetro mínimo estabelecido

por norma, que é de 50mm. Entretanto, em casos como este a norma permite que

sejam utilizados diâmetros inferiores.

Dando sequência ao dimensionamento, calcula-se a perda de carga unitária

através da equação de Hazen-Willians, utilizando os valores de vazão fictícia e o

diâmetro já conhecidos:

J =( Qf(0,279×C×D2,63)

)( 1

0,54 )

Com isto podemos calcular a perda de carga em cada trecho da rede de

distribuição:

hf =J×L

Com auxílio do levantamento topográfico, determinamos as cotas do

terreno de montante e de jusante de todos os trechos.

A seguir determinamos as cotas piezométricas de montante e jusante,

definindo primeiramente a cota do terreno e a cota piezométrica do reservatório,

após aplicamos uma pressão satisfatória a partir dos dados do reservatório.

A cota piezométrica dos trechos calcula-se a diferença entre a cota

piezométrica a montante e a perda de carga no trecho, a partir da cota

piezométrica do reservatório.

Para se determinar a pressão disponível a montante e a jusante do trechos,

consideramos a seguinte equação:

pdisponível=CP−Cota doTerreno

5



2.3 Dimensionamento da Tubulação de Recalque

Para o dimensionamento da tubulação de recalque, primeiramente

devemos obter a demanda de água, esta já calculada anteriormente, resultando

num volume V= 27500l/dia.

Considerando que o sistema funcione durante 7 horas por dia, isto é,

25200s, e que a vazão é dada em função da relação volume e tempo, temos o que

segue:

Q=V /T

Q=27500/25200

Q=1,09 l / s

Q=3,93 m3 / h

O diâmetro da tubulação é dado pela equação:

Dr=1,3× 4√ T24

×√Q

Dr=1,3× 4√ 724

×√0,00109

Dr=31,6 mm

Dr=adotar odiâmetrocomercial imediatamente superior=38mm=11/2pol

2.4 Dimensionamento da Bomba de Recalque

Para o dimensionamento da bomba de recalque e determinação de sua

potência, é preciso conhecer a altura manométrica da instalação, que nada mais

é, que o desnível geométrico, verificado entre os níveis da água na tomada e na

chegada, acrescido de todas as perdas de carga por atrito que ocorrem nas peças6



especiais e tubulações, quando se bombeia um caudal Q. Para isto procedemos

da seguinte forma:

• Número de Reynolds:

R er=4×Q

π×D r×v onde v = viscosidade da água

R er=4×0,00109

π×0,042×0,000001007

R er=36311

• Fator de Atrito

f r=0,0055×[1+(20000×( εDr

)+ 106

R er)

13 ]

onde e=rugosidade absoluta

f r=0,0055×[1+(20000×( 0,010,038

)+ 106

36311)

13 ]

f r=0,1013371007

• Perda de Carga Unitária no Recalque (m/m):

Jr=8× f r×Q2

π2×g×Dr5

Jr=8×0,01986× 0,001092

π2×9,81×0,0385

7



Jr=0,1258524428

• Comprimento total da tubulação de recalque (Ltr): corresponde a

soma do comprimento real da tubulação de recalque (Tr) e do

comprimento equivalente nas conexões da tubulação de recalque.

Ltr=Tr+Lr

• Para o cálculo do Comprimento Equivalente das

conexões da tubulação de recalque analisamos o

croqui da instalação para definirmos as peças

necessárias, e através da tabela apresentada a

seguir obtemos o valor de Lr:

Ltr=207,87+7,9

Ltr=215,77

• Velocidade Média no Recalque:

V r=4×Qπ×Dr

2

8



Diâmetro da tubulação de recalque Dr 38

Item Elemento Quantidade

1 Curva 90º 4 1,1 4,42 Registro de gaveta aberto 1 0,3 0,33 Válvula de Retenção 1 3,2 3,2

TOTAL 7,9

Comprimento Equivalente

Unitário

ComprimentoEquivalente

Total

V r=4×0,00109π×0,0382

V r=0,96 m /s

• Altura Manométrica de Recalque:

Hmanrec=Hg r+ J r×Lt r+V r

2

2×g

Hmanrec=74,87+0,12589×215,77+ 0,962

2×9,81

Hmanrec=98,68

• Altura Manométrica total:

Hman=Hmanrec+Hmansuc

Hman=98,68+0

Hman=98,68

• Potência necessária ao funcionamento da bomba:

Pot=γ×Q×Hman

onde g corresponde ao peso específico da água: 9800kg/m³

Pot=γ×Q×Hman

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Pot=9800×0,00109×98,68

Pot=2,10 kW

Pot (hp)=Pot (kW )×1,341

Pot (hp)=2,10×1,341

Pot (hp)=2,83hp

3 MEMORIAL DESCRITIVO

3.1 Instalação do Reservatório

3.1.1 Especificação do Reservatório

Serão construídos 01 reservatório tipo taça com capacidade total máxima

de 30m³, ficará situado no ponto mais alto da localidade, na cota 101,3m, sendo

que o nível da água no reservatório será de 11m, de onde será feita a distribuição

para a comunidade com pressões satisfatórias para atender a população.

3.1.2 Fundação

O reservatório deverá estar assente em fundação que atenda o

carregamento e as características do solo, ficando a cargo da contratada, definir a

melhor solução para o caso, apresentando ART emitida por Responsável técnico

habilitado.

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3.2 Instalação da Rede de Distribuição

3.2.1 Materiais

Serão utilizados materiais com as seguintes características:

• TUBO DE PEAD RÍGIDO, Tipo luva de pressão de serviço de 7,5 Kgf/cm² ,

com diâmetro de 25, 32 e 40 mm para distribuição e ramais de entrada .

• CONEXÕES DE PEAD: Serão do mesmo tipo, marca e qualidade dos tubos

de PEAD utilizados na rede.

3.2.2 Execução

Para a boa execução dos serviços de implantação da rede pública de

distribuição de água potável deverão ser obedecidos alguns requisitos básicos,

tais como:

Não deverão ser feitas curvas forçadas nos tubos de PEAD, nas mudanças

de direção da canalização, onde forem necessárias, devendo, nestes casos,

serem utilizadas as conexões adequadas, de mesmo tipo e material do restante da

tubulação, a fim de obter ângulos perfeitos. Nas extremidades da rede serão

utilizados caps para fechamento da canalização, de material do mesmo tipo,

marca e qualidade do restante da tubulação. As juntas das canalizações deverão

ser limpas e lixadas e, após, será procedido o encaixe das peças.

Enquanto a obra estiver em andamento, todas as tubulações abertas

deverão ser tampadas com buchas de vedação de madeira ou PVC.

Toda a tubulação deverá ser testada antes de sua definitiva entrada em

operação, obedecendo aos critérios preconizados pelas normas da ABNT.

A tubulação deverá ser assentada em valas retangulares de

aproximadamente 60 cm de largura e com profundidade de 60 cm, tal que resulte

em uma camada de no mínimo 60cm de recobrimento, no caso de assentamento

sob o leito das vias públicas.

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Especial cuidado deverá ser tomado no assentamento da canalização que

deverá ficar sobre uma camada de terra pura, compactada adequadamente, isenta

de pedras e outros materiais cortantes que possam provocar a ruptura da mesma,

ou curvaturas indesejadas que possam enfraquecer aquele ponto da tubulação.

3.3 Instalação da Tubulação de Recalque

3.3.1 Materiais

Serão utilizados materiais com as seguintes características:

• TUBO DE PEAD RÍGIDO, Tipo luva de pressão de serviço de 7,5 Kgf/cm² ,

com diâmetro de 38 mm (1 1/2”).

• CONEXÕES DE PEAD: Serão do mesmo tipo, marca e qualidade dos tubos

de PEAD utilizados na rede.

3.3.2 Execução

Idem 3.2.2.

3.4 Instalação da Bomba de Recalque

3.4.1 Especificação da Bomba de Recalque

• BOMBA SUBMERSÍVEL MONOFÁSICA

• Potência: 3hp

• 15 estágios

• Rendimento: 54%

• Altura manométrica= 98,63M

• Vazão de recalque = 3,93m³/h

3.4.2 Instalações Elétricas

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A instalação elétrica para o bombeamento será monofásica, 220 V. Devido

as condições técnicas existentes. O quadro de comando deverá ser monofásico,

com medição da tensão, protegido mecanicamente por caixa de proteção metálica

para uso externo. O quadro de comando deverá ser instalado o mais próximo

possível do equipamento de bombeamento.

O projeto das Instalações Elétricas deverá ser elaborado pela contratada,

que deverá apresentar ART do Responsável Técnico habilitado.

3.4.3 Execução

A execução da instalação elétrica deverá seguir o Projeto de Instalações

Elétricas elaborado pela contratada, devendo esta apresentar ART de Execução

emitida pelo Responsável Técnico.

3.5 Instalação das Ligações Prediais

3.5.1 Materiais

Os ramais serão em PEAD rígido, tipo luva de pressão com diâmetro (DN)

25 mm nas entradas dos moradores com extensão padrão de 25 m para cada

consumidor. Junto à entrada, será instalado hidrômetro de 3 m³, com kit cavalete

padrão CORSAN.

3.5.2 Execução

Antes de ser instalado o hidrômetro, a área do cavalete deve estar

desobstruída. Caso seja colocada porta ou outro dispositivo para fechamento do

abrigo, esta não deve impedir a manutenção do cavalete.

O cavalete não deve ser chumbado no piso, antes da colocação do

hidrômetro, para facilitar eventual ajuste. 13



O revestimento final no abrigo só pode ser efetuado após a coloca- ção do

hidrômetro.

O piso do abrigo não deve ser executado em concreto. Após a execução do

ramal predial de água e sua conexão ao cavalete, o conjunto deve ser colocado

em carga, a fim de se testar a estanqueidade dos componentes e corrigir

eventuais vazamentos.

O eixo longitudinal do cavalete não deve estar na direção de postes,

árvores e “bocas de lobo”.

É obrigatória a instalação do abrigo e de sua porta, que não deve dificultar o

acesso para instalação, leitura e manutenção do hidrômetro e/ou filtro.

A ligação deve ser executada somente se o cavalete apresentar o

certificado de garantia do fabricante.

Deve-se executar o abrigo e cavalete conforme o folheto explicativo do

fabricante.

É proibido fazer o contrapiso de concreto no abrigo antes de ser instalado o

hidrômetro. Deve ser efetuado um lastro de concreto magro ou argamassa de

baixa resistência, de no máximo 4 cm de espessura, no piso do abrigo.

3.6 Desinfecção da água

A desinfecção da água será feita com a utilização de um clorador a ser

instalado junto ao reservatório logo após a captação antes do ponto de entrada da

reservação.

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4 ORÇAMENTO

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5 CRONOGRAMA

O prazo máximo para execução de todos os serviços mencionados no

memorial será de dois meses.

6 CONCLUSÃO

A rede de distribuição de água potável da Comunidade de Engenho Novo,

localizada no interior do município de Carazinho, atenderá a quinze famílias,

totalizando 1547 metros de tubulação em uma área de 23 hectares.

O valor estimado da obra, incluindo escavação, instalação da rede,

reservatório, bomba e demais serviços e equipamentos, será de R$ 102.317,11,

sendo que R$28.720,03 correspondem à mão de obra e R$73.597,08 são

referentes aos materiais.

A obra deverá ser concluída no prazo de dois meses.

Renato Süss

Prefeito

Paulo Barbosa

Secretário da Agricultura

Sr. Roberto Klein

Secretário de Planejamento,

Urbanismo e Obras Públicas

Eng.ª Leticia de Carvalho Somavila –

CREA/RS: 191974

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