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Saneamento I - 107

Sistemas de Drenagem de águas residuaisConstituição do Sistema de drenagem

Saneamento I - 108

Sistemas de Drenagem de águas residuaisEvolução histórica do Sistema de drenagem

Saneamento I - 109

Sistemas de Drenagem de águas residuaisEvolução histórica do Sistema de drenagem

Saneamento I - 110

Sistemas de Drenagem de águas residuaisClassificação dos Sistemas de Drenagem

Unitários - constituídos por uma única rede de colectores onde são admitidas conjuntamente as águas residuais domésticas, industriais e pluviais. Recolhem e drenam a totalidade das águas a afastar das zonas povoadas.

Separativos -constituídos por duas redes de colectores distintas, uma destinada às águas residuais domésticas e industriais e outra àdrenagem das águas pluviais ou similares.

Mistos - constituídos pela conjugação dos dois tipos anteriores, em que parte da rede de colectores funciona como sistema unitário e a restante como sistema separativo.

Separativos parciais ou pseudo-separativos –em que se admite, em condições excepcionais, a ligação de águas pluviais de pátios interiores ao colector de águas residuais domésticas.

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Sistemas de Drenagem de águas residuaisEscolha do tipo de sistema - unitário versus separativo 1

Vantagens –É menos oneroso e de mais fácil construção.

Desvantagens -Os caudais em excesso quando chove e é ultrapassada a capacidade da ETAR são uma mistura de águas residuais comunitárias e pluviais, pelo que a sua rejeição no meio aquático pode acarretar problemas de poluição e contaminação;

É difícil manter condições hidráulicas de escoamento em tempo seco, (sedimentação das matérias em suspensão, riscos de formação de gás sulfídrico, odores desagradáveis e corrosão do material dos colectores);

Quando ocorrem as primeiras chuvadas, após uma prolongada estiagem, afluem à estação de tratamento elevadas cargas poluentes;

as sarjetas, os sumidouros e outros órgãos de entrada na rede têm, em geral, de ser sifonados;

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Sistemas de Drenagem de águas residuaisEscolha do tipo de sistema - unitário versus separativo 2

Desvantagens -O emissário, em sistemas unitários, mesmo de pequena dimensão, pode atingir um diâmetro significativo; nos sistemas separativos de águas pluviais o grande desenvolvimento do emissário pode ser evitado, desde que o caudal pluvial possa ser rejeitado numa linha de água próxima;

nos sistemas unitários, os colectores têm de ser construídos com materiais resistentes à corrosão, verificando-se nos sistemas separativos de águas pluviais a situação oposta, dado que sótransportam água de escoamento superficial, praticamente sem efeitos corrosivos;

quando existir estação de tratamento a jusante do sistema, a sua capacidade terá de ser superior no caso de um sistema unitário, o que corresponde a um investimento inicial e custos de exploração superiores, mesmo que se recorra a descarregadores de tempestade.

Saneamento I - 113

Sistemas de Drenagem de águas residuaisConcepção e Dimensionamento de Sistemas de Drenagem

A concepção e dimensionamento de um sistema de drenagem requer o desenvolvimento de um conjunto de actividades:

- recolha de elementos de base para dimensionamento;

- inquérito sobre os condicionalismos locais do projecto e sobre a área urbanizada abrangida;

- escolha do tipo de sistema de drenagem mais adequado e do modo como se irá processar o tratamento das águas residuais ou o seu destino final, assim como dos componentes do sistema;

- análise de soluções alternativas técnico-economicamente viáveis, a fim de encontrar uma situação de compromisso que permita resolver os principais problemas existentes;

- dimensionamento de todos os colectores, em diâmetro e inclinação, e, de um modo geral, de todos os outros componentes do sistema correspondentes ao traçado escolhido, para os caudais de projecto.

Saneamento I - 114

Sistemas de Drenagem de águas residuaisCaudal de Dimensionamento

CAUDAL MÉDIO DE DIMENSIONAMENTO:

QComunitário = Qpop + QInd. + QInf.

Sendo:QComunitário- Caudal total a drenar pelo colectorQpop - Caudal atribuível à populaçãoQInd. - Caudal atribuível à IndústriaQInf. - Caudal de Infiltração de águas subterrâneas e de

afluências pluviais.

Saneamento I - 115

Sistemas de Drenagem de águas residuaisCaudal de Dimensionamento

CAUDAL DE DIMENSIONAMENTO:

Qpop = Fh . (∑ Kr . Pop . Cap )

Sendo:Fh - Factor de ponta instantâneo

(variável com a população);

Kr - coeficiente de redução que varia (normalmente) de 0,70 a 1,0, que resulta de que nem toda a água consumida édrenada (perdas, regas, lavagens, etc.);

Pop. - População - do Ano 0 para verificação de Auto-limpeza;

Cap. - Capitação - do Ano horizonte para verificação da capacidade.

PopFh

605,1 +=

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Sistemas de Drenagem de águas residuaisLocalização das caixas de visita

• Câmaras ou caixas de visita

Decreto Regulamentar nº 23/95

Artigo 155.º

1 - É obrigatória a implantação de câmaras de visita:

a) Na confluência dos colectores; b) Nos pontos de mudança de direcção, de inclinação e de diâmetro dos colectores; c) Nos alinhamentos rectos, com afastamento máximo de 60 m e 100 m, conforme se trate,

respectivamente, de colectores não visitáveis ou visitáveis.

2 - Os afastamentos máximos referidos na alínea c) do número anterior podem ser aumentados em função dos meios de limpeza, no primeiro caso, e em situações excepcionais, no segundo.

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Sistemas de Drenagem de águas residuaisCaixas de visita

Caixa de visita para grandes D

Caixa de visita Normalizadas

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Sistemas de Drenagem de águas residuaisLocalização e traçado dos colectores


Artigo 137.º1 - A profundidade de assentamento dos colectores não deve ser

inferior a 1 m, medida entre o seu extradorso e o pavimento da via pública.

2 - O valor referido no número anterior pode ser aumentado em função de exigências do trânsito, da inserção dos ramais de ligação ou da instalação de outras infra-estruturas.

3 - Em condições excepcionais, pode aceitar-se uma profundidade inferior à mínima desde que os colectores sejam convenientemente protegidos para resistir a sobrecargas.”

Artigo 24.º3 - A implantação das condutas [de distribuição de água] deve ser feita num plano superior ao

dos colectores de águas residuais e a uma distância não inferior a 1 m, de forma a garantir protecção eficaz contra possível contaminação, devendo ser adoptadas protecções especiais em caso de impossibilidade daquela disposição.

Artigo 159.º2 - Nas alterações de diâmetro [dos colectores] deve haver sempre a concordância da geratriz

superior interior dos colectores, de modo a garantir a continuidade da veia líquida.”

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Sistemas de Drenagem de águas residuaisTraçado dos colectores

• Traçado dos colectores em Planta e Perfil longitudinal

• em planta, o traçado dos colectores das duas redes deve apresentar sempre a mesma posição relativa, ou seja, o colector de águas residuais comunitárias sempre à direita ou à esquerda do pluvial (refere-se que o Decreto Regulamentar nº 23/95, estipula, no ponto 5 do seu artigo 135.º, que “…para minimizar os riscos de ligações indevidas de redes ou ramais, deve adoptar-se a regra de implantar o colector doméstico àdireita do colector pluvial, no sentido do escoamento…”);

• em perfil longitudinal, a soleira do colector pluvial deve ser localizada a uma cota superior à do extradorso do colector de águas residuais comunitárias;

• em perfil transversal, devem ser fixadas distâncias mínimas, na horizontal e na vertical, entre os extradorsos dos colectores pluvial e de águas residuais comunitárias;

• nas confluências, nos cruzamentos e nas mudanças de direcção, as caixas de visita devem ser implantadas com a disposição que se apresenta na Figura.

Saneamento I - 120

Sistemas de Drenagem de águas residuaisCRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO-SANITÁRIO

1. Deverão ser observadas as características dos caudais a escoar, a sua variação, os seus valores extremos e as características dos sólidos transportados;

2. Caudais característicos de dimensionamento:

a) De ponta no início de exploração da rede, para a verificação das condições de auto-limpeza;

b) De ponta no ano horizonte de projecto, para avaliar da capacidade máxima do escoamento:

3. Auto-limpeza: condições de escoamento para o caudal de ponta ( início de exploração da rede ), tais que os sólidos depositados nas horas mortas possam ser arrastadas em horas de ponta.

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4. Diâmetro mínimo (Art. 134)Dmin= 200 mm.

5. Altura máxima do escoamento:a) Colectores domésticos

D<= 500 mm ymáx/D = 0,50D> 500 mm ymáx/D = 0,75

b) Colectores unitários e separativos pluviaisymáx/D = 1

6. Velocidade Máxima de escoamento:Vmáx = 3 ms-1 para Colectores domésticosVmáx = 5 ms-1 para Colectores unitários ou separativos

pluviais

Saneamento I - 122


6. Inclinações Mínimas e máximas por razões construtivas:

Jmín = 0,3% Regulamento Nacional (admitem-se inclinaçõesinferiores desde que seja garantido o nivelamento e o poder de transporte);

Jmín = 1/ D(mm) Norma Europeia;

Jmax = 15% Regulamento Nacional (salvo dispositivosespeciais de ancoragem do colector)

7. Critério de auto-limpeza: Velocidade do escoamento para o caudal de ponta no início de exploração:

VALimpeza = 0,6 ms-1 para Colectores domésticosVALimpeza = 0,9 ms-1 para Colectores unitários ou

separativos pluviaisSendo inviáveis os limites referidos anteriormente, como sucede nos colectores de cabeceira, devem estabelecer-se declives que assegurem estes valores limites para o caudal de secção cheia.

Saneamento I - 123

Sistemas de Drenagem de águas residuaisPerfil Longitudinal dos Colectores

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Sistemas de Drenagem de águas residuaisSelecção da Inclinação dos colectores

Se iideal < imínimo ⇒ imínimo(*)

Se imínimo < iideal < imáximo ⇒ iideal

(*) Iideal - Inclinação que se obtém unindo a cota de soleira da caixa de visita de montante, com a cota da caixa de visita de jusante a que corresponde a profundidade mínima.

Saneamento I - 125

Sistemas de Drenagem de águas residuaisSelecção da Inclinação dos colectores

Se iideal > imáximo ⇒ imáximoe recorrer a uma câmara de visita

com queda.

Se colector a montante estiver a uma profundidade superior à mínima adoptar um declive que traga o colector, a jusante, para a profundidade mínima regulamentar ou a exequível, face ao imínimo aceitável.

Saneamento I - 126

Sistemas de Drenagem de águas residuaisSelecção da Inclinação dos colectores. Exemplos 1

Trechos com que arrancam com a profundidade mínima

iterreno < imímima ⇒ imínimo

Regra Geral:

iideal < imínimo ⇒ imínimo

Saneamento I - 127


Trechos com que arrancam com a profundidade mínima e

imímima <iterreno < imáxima

Adoptar ⇒ iterreno

Regra Geral:

imínimo < iideal < imáximo Adoptar ⇒ iideal

Saneamento I - 128


Adoptar ⇒ iMínimo

Adoptar ⇒ iMáximo

Saneamento I - 129

Sistemas de Drenagem de águas residuaisDiâmetro e outras regras do perfil longitudial


Artigo 135.º1 - Nas redes separativas domésticas, a secção de um colector nunca

pode ser reduzida para jusante.

2 - Nas redes unitárias e separativas pluviais, pode aceitar-se a redução de secção para jusante, desde que se mantenha a capacidade de transporte.

Regras de implantação (Art.º 159º)

• inserção de um colector noutro deve ser efectuado no sentido do escoamento;

• alinhar geratrizes interiores superiores (evitar regolfos e entupimentos e garantir a continuidade da veia líquida);

• quedas simples (se desnível <= 0,50 m) ou guiadas (se > 0,50 m);

• se a profundidade da câmara de visita exceder os 5 m, construir um patamar de segurança a meio, com passagens não coincidentes.

Saneamento I - 130

Sistemas de Drenagem de águas residuaisProcedimento e Metodologia de Dimensionamento

1º cada troço entre duas caixas de visita deve ser dimensionado iniciando-se os cálculos por uma das caixas de visita de cabeceira, caminhando de montante para jusante e não se passando a qualquertroço de jusante sem ter concluído o dimensionamento de todos os troços a montante;

2º a determinação do diâmetro e da inclinação dos colectores deve ser feita em estreita ligação com o perfil longitudinal do terreno, em função das regras práticas enunciadas;

3º a altura e a velocidade de escoamento devem ser inferiores ou iguais às máximas admissíveis, para o caudal de ponta no ano horizonte de projecto (Qfi);

4º a velocidade ou o poder de transporte devem ser superiores ou iguais aos mínimos exigidos (auto-limpeza), para o caudal de ponta no início de exploração da rede (Qin);

5º as inclinações dos colectores devem estar compreendidas entre limites mínimos e máximos por razões construtivas.

Critério Não Imperativo

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