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aula de saneamento II
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Renato Carlos ZambonRonan Cleber Contrera
Theo Syrto Octavio de Souza
Escola Politcnica da Universidade de So PauloDepartamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental
PHD2412 - Saneamento II
EVOLUO HISTRICA DOS SISTEMAS DECAPTAO, TRANSPORTE E DISTRIBUIO DE GUA
DE ABASTECIMENTO
4 a 14 d.C. Distribuio de gua por tubos Cidade de Ephesus, Turquia
1500 a.C. 1 tubulao de distribuio de gua cidade de Knossos, ilha de Creta
2
EVOLUO HISTRICA
Entre 312 a.C. e 226 d.C. 11 aquedutos romanos: 502 km
3
EVOLUO HISTRICA
4
EVOLUO HISTRICA
5
1. Captao
2. Poos de queda
3. Decantao
4. Tnel e poos de visita
5. Trincheira coberta
6. Ponte em arcos
7. Sifo invertido
8. Canal sobre aterro
9. Arcada
10. Castelo dgua
11. Distribuio (tubos de chumbo)
EVOLUO HISTRICA
Sculos antes de Roma: Persia, India, Egito... Incas (579 km e 4 m de profundidade), Maias e Astecas
(Tenochtitln: 100-200 mil habitantes em 1519)
6
EVOLUO HISTRICA
1237 Primeiro sistema de abastecimento de gua encanada de Londres, Inglaterra
1455 Primeira tubulao de ferro fundido no Castelo de Dillenburgh, Alemanha
1652 Adutora de ferro fundido em Boston, Estados Unidos
7
1537 - vora
1664 Palcio de Versailles na Frana Adutora em ferro fundido com mais de 22 km
1754 Pennsylvania 1 sistema de abastecimento de gua nos Estados Unidos
Elevatrias de guas com bombas tocadas a vapor
8
EVOLUO HISTRICA
EVOLUO HISTRICA - BRASIL
Rio de Janeiro:
1561 1 sistema de abastecimento de gua no Brasil 1723 Construo do primeiro aqueduto
1750 Aqueduto Carioca, com 13 km
1810 20 chafarizes pblicos 1860 Distribuio de 8 milhes de litros por dia 1876 1 sistema de abastecimento de gua encanada
9
EVOLUO HISTRICA - BRASIL
So Paulo:
1744 Primeiro chafariz pblico 1746 Adutoras para os conventos de Santa Teresa e da Luz 1842 Primeiro projeto de aduo e distribuio de gua
Implantao de sistemas de abastecimento em outras cidades
1861 Porto Alegre, RS 1870 Santos, SP 1880 Campos, RJ 1891 Campinas, SP 1892 Bofete, SP 1897 Belo Horizonte, MG
10
DADOS DEMOGRFICOS DO BRASIL
rea: 8.511.965 km2
5.570 municpios
Populao total: 203 milhes de habitantes(IBGE, 2015)
Populao urbana: 84%(31% em 1940)
11
hab/km
12
HISTRICO E PROJEO DA POPULAO
0
50
100
150
200
250
1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060
milh
e
s d
e h
abit
ante
s
ano
13
RMSP, Taxa de crescimento demogrfico 1991-1996(taxa geomtrica mdia, por distritos e subdistritos censitrios)
Crescimento Demogrfico na RMSP
14
Cobertura da Rede de Esgoto na RMSP
SANEAMENTO NO BRASIL
REGIO
DFICIT - REDES DE ABASTECIMENTO DE GUA
(% de domiclios)
DFICIT - REDES COLETORAS DE ESGOTOS (% de
domiclios)
2000 2008 2000 2008
Norte 55,7 54,7 97,6 96,2
Nordeste 47,1 31,7 85,3 77,6
Sudeste 29,5 12,5 47,0 30,2
Sul 30,9 15,8 77,5 69,8
C. Oeste 33,7 18,0 71,9 66,3
Brasil 46,1 21,4 66,5 56,0
Distribuio regional dos dficits em saneamento
Fonte: PNSB 2008
15
21% de brasileiros sem gua encanada (e mais o crescimento da populao nos prximos anos)
Uma parcela da populao no conta com abastecimento contnuo e nem com gua potvel de qualidade
56% dos domiclios no tem coleta de esgoto Dos 44% coletados, apenas 69% recebem algum tipo de
tratamento
R$ 420 bilhes at 2030 para a universalizao dosservios de saneamento bsico (PLANSAB, 2011)
(gua, esgotos, drenagem e lixo)
16
SANEAMENTO NO BRASIL - DESAFIOS
PARTES CONSTITUINTES DE UM SISTEMADE ABASTECIMENTO DE GUA
Manancial Rede de Distribuio
ReservatrioCaptao
Estao de Tratamento
de gua
Adutora de gua tratada
Adutora degua bruta
Estaoelevatria
de gua bruta
18
INDICADORES DE CUSTO DO SISTEMA CONVENCIONAL DE ABASTECIMENTO DE GUA
Partes constituintesdo sistema
Custo (%)
P 10.000 10.000 < P 40.00040.000 < P
100.000P > 100.000
Captao 30 20 8 3
Aduo 8 9 11 11
Bombeamento 6 5 5 1
Tratamento 12 9 9 5
Reservao 6 6 6 4
Distribuio 38 51 61 76
P = populao em habitantes.
19
NORMAS PARA PROJETOS DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA
NBR 12 211 Estudos de Concepo de Sistemas Pblicos de Abastecimento de gua, promulgada em 1992;
NBR 12 212 Projeto de Poo para Captao de gua Subterrnea, promulgada em 1992;
NBR 12 213 Projeto de Captao de gua de Superfcie para Abastecimento Pblico, promulgada em 1992;
NBR 12 214 Projeto de Sistema de Bombeamento de gua para Abastecimento Pblico, promulgada em 1992;
NBR 12 215 Projeto de Adutora de gua para Abastecimento Pblico, promulgada em 1991;
NBR 12 216 Projeto de Estao de Tratamento de gua para Abastecimento Pblico, promulgada em 1992;
NBR 12 217 Projeto de Reservatrio de Distribuio de gua para Abastecimento Pblico, promulgada em 1994;
NBR 12 218 Projeto de Rede de Distribuio de gua para Abastecimento Pblico, promulgada em 1994.
As companhias de saneamento tambm possuem normas e especificaes prprias que devem ser consultadas. (Ex: NTS Normas Tcnicas da Sabesp)
20
CONCEPO - DEFINIO
o conjunto de estudos e concluses referentes ao
estabelecimento de todas as diretrizes, parmetros e
definies necessrias e suficientes para a caracterizao
completa do sistema a projetar.
21
CONCEPO - OBJETIVOS
Identificao e quantificao de todos os fatores intervenientes com o sistema de abastecimento de gua
Diagnstico do sistema existente
Estabelecimento de parmetros bsicos de projeto
Pr-dimensionamento das unidades dos sistemas para as alternativas selecionadas
Escolha da alternativa mais adequada mediante comparao tcnica, econmica e ambiental
Estabelecimento das diretrizes gerais de projeto
22
Modelagem Hidrulica: CRede
Traado da rede em planta Dimensionamento
Determinao dos dimetros Determinao das vazes
PLANEJAMENTO, PROJETO E OPERAO DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA
23
Modelagem Hidrulica: CRede
PLANEJAMENTO, PROJETO E OPERAO DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA
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Modelagem Hidrulica:
Rede
25
Modelagem Hidrulica:
Adut
26
Modelagem Hidrulica: WaterCAD
27
Modelagem Hidrulica: EPANET
28
Sistema de Informaes Geogrficas - GIS
29
ATIVIDADES A SEREM DESENVOLVIDASPARA O ESTUDO DE CONCEPO
1. Caracterizao da rea de estudo Caractersticas fsicas Uso e ocupao do solo Aspectos sociais e econmicos Sistemas de infra-estrutura e condies sanitrias
2. Anlise do sistema de abastecimento de gua existente Descrio Diagnstico
3. Levantamento dos estudos e planos existentes4. Estudos demogrficos e de uso e ocupao do solo5. Critrios e parmetros de projeto6. Demanda de gua
Estudo de demanda Clculo das demandas
7. Estudo de mananciais Manancial superficial Manancial subterrneo Seleo de mananciais
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ATIVIDADES A SEREM DESENVOLVIDASPARA O ESTUDO DE CONCEPO
8. Formulao das alternativas de concepo9. Pr-dimensionamento das unidades dos sistemas
Captao Estao elevatria e linha de recalque Adutoras Estao de tratamento de gua Reservatrios Rede de distribuio
10. Estimativa de custo das alternativas propostas11. Anlise comparativa das alternativas propostas
Anlise tcnica Anlise econmica Anlise ambiental Anlise social
12. Concepo escolhida
31
CONCEPES DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA
Mananciais:
Manancial superficial
Captao em curso de guaCaptao em represasCaptao em manancial de serra
Manancial subterrneo
Captao atravs de caixas de tomada e drenosCaptao atravs de poos horizontaisCaptao atravs de poos profundos
32
CONCEPES DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA
a) Planta
b) Perfil
Curso de gua Rede de Distribuio
ReservatrioCaptao
Estao de Tratamento
de gua
Adutora de gua tratada
Adutora degua bruta
Estaoelevatria
de gua bruta
Curso de gua
CidadeReservatrio
Estao de Tratamento
de gua
Adutora de gua tratada
Adutora de
gua tratadaAd
utora d
e
gua b
ruta
Estaoelevatria
de gua bruta
Com captao em curso de gua e reservatrio apoiado
33
CONCEPES DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA
Com captao em curso de gua ecom reservatrio enterrado e elevado.
Curso degua
Cidade
Reservatrioelevado
Reservatrioenterrado
Estao de Tratamento
de gua
Adutora de gua tratada
Adutora degua bruta
Estaoelevatria de gua bruta
Estaoelevatria de gua tratada
34
CONCEPES DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA
Atendendo zona baixa e zona alta
Rio
Reservatrioda zona baixa
Reservatrioda zona alta
Rede da zona alta
Rede da zona baixa
Captao porpoos profundos
ETACaptaosuperficial
Estaoelevatria Estao
elevatria
35
Sistema de abastecimento de gua de Perube, litoral do Estado de So Paulo
MANANCIAL SUPERFICIAL:Captao em manancial de serra
36
MANANCIAL SUPERFICIAL: Captao em curso de gua
Sistema de abastecimento
de gua da cidade de
Boituva, interior do Estado de So
Paulo
37
Sistema de abastecimento de gua da cidade de Franca,
interior do Estado de So Paulo
MANANCIAL SUPERFICIAL:
Captao em curso de gua
38
Sistema de abastecimento de gua da Regio Metropolitana de So Paulo
MANANCIAL SUPERFICIAL: Captao em represas
39
Principais sistemas produtores na RMSP: 2013-2014
40
0
10
20
30
40
50
60
70
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
md
ia m
ensa
l (m
/s)
MLT 1953
0
10
20
30
40
50
60
70
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
md
ia m
ensa
l (m
/s)
MLT 1953 2013
0
10
20
30
40
50
60
70
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
md
ia m
ensa
l (m
/s)
MLT 1953 2013 2014
0
200
400
600
800
1 000
1 200
1 400
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Vo
lum
e A
rmaz
en
ado
(h
m)
Cantareira Alto Tiet Guarapiranga
Vazes afluentes Cantareira
Cantareira (33 m/s): V.U.: 982 hm 1 cota: 182 hm (-18.5%) 2 cota: 105 hm (-29.2%) 3 cota: 41 hm (-33.4%) 4 cota: 40 hm (-37.5%)
Alto Tiet (15 m/s): V.U.: 519 hm Reserva : 39 hm
Guarapiranga (14 m/s): V.U.: 189 hm
RG/RC/AC/BC/RE (11 m/s)
Histrico e uso do V.M. no sistema Cantareira
41
mesmo reduzindo de 3 a 4 m/s PCJ e 30 m/s SP para
MANANCIAL SUBTERRNEO: Captao atravs de caixas de tomada
a) Planta
b) Perfil
NA
Caixa de reunio- Clorao
Para consumoCx4
Cx3
Cx2
Cx1
100101
102
103
42
MANANCIAL SUBTERRNEO: Captao atravs de drenos
Caixa deinspeo
Corte A-AA
A
Tubo circular
Leito drenanteareia e pedra
Tubos perfurados
43
MOTOR
AREIA
BOMBA
CAMADA IMPERMEVEL
AREIA
VAI PARA DISTRIBUIO
REA DE CAPTAO
MANANCIAL SUBTERRNEO: Captao atravs de drenos
44
MANANCIAL SUBTERRNEO: Captao de gua subterrnea
Poo Artesiano
Jorrante
Linha Piesomtrica do
Aqufero Artesiano
Poo Fretico
Recarga do
Aqufero
Fretico
Poo
Artesiano
Aqufero Fretico
Aqufero Artesiano
Tipos de aqferos e de poos.
Captao de gua subterrnea.45
MANANCIAL SUBTERRNEO:
Captao em poos profundos
Sistema de abastecimento de gua da cidade de
Jales, interior do estado de SP
46
CAPTAO EM MANANCIAL SUPERFICIAL E SUBTERRNEO
Rio
Reservatrioda zona baixa
Reservatrioda zona alta
Rede da zona alta
Rede da zona baixa
Captao porpoos profundos
ETACaptaosuperficial
Estaoelevatria Estao
elevatria
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LICENCIAMENTO AMBIENTAL
Sistema de abastecimentode gua:
Captao (eventuais barragens)
Aduo
Tratamento
Reservao
Distribuio
Licenciamento ambiental:
Para todo o sistema
Partes do sistema
48
49
Lembrete 2: slide no material de
estudo!!!
Lembrete 1: o material das aulas atualizado durante o
semestre...
http://www.pha.poli.usp.br Graduao > Disciplinas > PHA2412
BIBLIOGRAFIA
Lio de casa:
ler pginas 1 a 34
50
Exerccio
logo depois do intervalo!
51