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Unidade de Captação

João Karlos Locastro

contato: prof.joaokarlos@feitep.edu.br

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- Saneamento I

Vazão

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- Saneamento I

Definição • Conjunto de equipamentos e estruturas

para retirada de água destinada ao abastecimento público.

Abastecimento Público?

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- Saneamento I

Determinação do local para captação • Análise conjunta de todos os elementos

disponíveis;

• Fácil acesso;

• Pouca alteração do curso d’ água;

• Local protegido de ação erosiva;

• Trecho reto ou quando em curva junto à curva externa

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- Saneamento I

Determinação do local para captação

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- Saneamento I

Constituintes da unidade de captação • Barragem e barragem de nível;

• Tomada d’ água;

• Grade;

• Caixa de areia;

• Dispositivos de controle;

• Tubulações

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- Saneamento I

Barragem de Nível • Mantém o nível adequado para a tomada

de água;

• Em geral de pequeno porte;

• Evita a ocorrência de vórtice;

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- Saneamento I

Barragem de Nível

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- Saneamento I

Barragem de Nível

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- Saneamento I

Barragem • Criação de um reservatório de acumulação;

• Utilizada quando as vazões médias do curso d’água são superiores ao consumo e as vazões mínimas são inferiores;

• Aplicadas para geração de energia

• Exemplo: vertedouros.

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- Saneamento I

Barragem

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- Saneamento I

Enrocamento • Barragem de nível em blocos de rocha

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- Saneamento I

Tomada de Água • Dispositivos destinados a conduzir a água dos

mananciais para as demais partes da captação.

Tipos de tomada de água:

- Com barragem de nível;

- Por meio de tubulação;

- Por canal;

- Por bombas.

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- Saneamento I

Tomada de Água com Barragem de Nível • Captação em curso d’água com pequena variação

de nível

• O trecho entre o curso de água e o desarenador deve ser o mais curto possível

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- Saneamento I

Tomada de Água com Barragem de Nível

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- Saneamento I

Tomada de Água por Tubulação

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- Saneamento I

Tomada de Água por Canal • O canal desvia uma parte da água do rio para a

captação

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- Saneamento I

Tomada de Água por Bombas • Geralmente em tomada de água para população

inferior a 10.000 habitantes;

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- Saneamento I

Tomada de Água por Bombas • Pode-se ser utilizado ainda pra captação em

reservatórios de acumulação;

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- Saneamento I

Gradeamento • Funcionalidade: Remoção de sólidos grosseiros;

• Constituídos de barras de aço ou metal em paralelo;

• Posicionamento das barras em relação à horizontal: perpendicular ou inclinada.

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- Saneamento I

Gradeamento

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- Saneamento I

Gradeamento

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- Saneamento I

Telas

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- Saneamento I

Gradeamento - Classificação

Espaçamento (cm) Espessura (“, cm)

Grosseiras 4 - 10 3/8 (0,95) - 1/2 (1,27)

Médias 2 - 4 5/16 ( 0,79) - 3/8 (0,95)

Finas 1 - 2 1/4 (0,64) - 5/16 (0,79)

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- Saneamento I

Gradeamento – Perda de carga nas grades ou telas

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g

Vkh

2

2

h = perda de carga (m)

k = coeficiente da perda de carga em função dos

parâmetros geométrico das grades e telas

v = velocidade média (m/s)

g = aceleração da gravidade (m/s²)

- Saneamento I

Gradeamento – Perda de carga nas grades

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senbsk 33,1)/(

β = coeficiente em função da forma da barra

s = espessura das barras

b = distância livre entre as barras

α = ângulo da grade em relação à horizontal

- Saneamento I

Gradeamento - Grades

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- Saneamento I

Gradeamento – Perda de carga nas telas

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2

2155,0

k

ε = porosidade, razão entre área livre e área total

da tela, sendo:

- Para tela de malha quadrada

ε = (1-nd)²

- Para tela de malha retangular

ε = (1-n1d1)*(1-n2d2)

Onde: n, n1, n2= número de fios por unidade de

comprimento.

d, d1, d2= diâmetro dos fios.

- Saneamento I

Exercício

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• Encarregado pela execução de um projeto na área de saneamento determine qual seria a melhor configuração a ser estabelecida, visando obtenção de uma menor perda de carga. Dados: Existência de grades médias com ângulos de 30 e 60º. Aplicação das grades nas formas C e E, com velocidade média de 2,5m/s.

- Saneamento I

Peneira • Remoção de sólidos finos e fibrosos menores que

0,25mm;

• Espaçamento: 5mm até 25mm

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- Saneamento I

Peneira

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- Saneamento I

Caixa de Areia ou Desarenador

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• Remoção de sólidos facilmente sedimentáveis

- Saneamento I

Caixa de Areia

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- Saneamento I

Caixa de Areia

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- Saneamento I

Combinação grade fina + caixa de areia

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- Saneamento I

Dimensionamento - Caixa de Areia

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• Velocidade de sedimentação:

Vs= velocidade de sedimentação (m/s);

Q= vazão (m³/s);

A= área (m²);

L= comprimento (m);

b= largura (m);

A

QVs bLA *

- Saneamento I

Dimensionamento - Caixa de Areia

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• Velocidade de fluxo:

V= velocidade de fluxo (m/s);

Q= vazão (m³/s);

At= área transversal (m²)

b= largura (m);

h= altura (m);

A

QV hbAt *

- Saneamento I

Caixa de Areia • Relação L/b ≥ 4

• Largura b ≥ 0,5m

• Velocidade constante controlada por Calha Parshal

- V recomendada aprox. 0,30 m/s

- V < 0,15 m/s Depósito excessivo de areia

- V > 0,4 m/s Arraste da areia retida

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- Saneamento I

Exercício 1

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• Após análise de dados de vazão verificou-se que o município de Bonito-MS, com funcionamento da unidade de captação em 24 horas, apresenta Q=74L/s. Observa-se ainda, velocidade média de sedimentação inferior a 2,5cm/s. Estabeleça nestas condições as dimensões de projeto necessárias para execução da obra.

- Saneamento I

Exercício 2

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• Um engenheiro encarregado pelo cumprimento de uma obra da Sabesp-SP construiu uma unidade de caixa de areia para atender o sistema de abastecimento do município de Narandiba-SP. De acordo com o projeto a unidade construída apresentou as seguintes dimensões: L=3,8 m, b= 1,5 m e h= 0,12 m.

- Saneamento I

Continuação Exercício 2

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• Aponte os principais erros cometidos pelo responsável técnico do empreendimento. Dados: Q = 76,4 L/s, Vs = 0, 02 m/s, V = 0,44 m/s.

- Saneamento I

Exercício 3

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• Como engenheiro responsável pela obra em Narandiba-SP, determine novas dimensões para o projeto. Considere os valores de Q = 76,4 L/s e Vs = 0, 02 m/s.

Captação

Coleta de água para abastecimento

- Saneamento I

Considerações

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Gradeamento Caixa de areia

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