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Sistemas de Abastecimento de Água Aula 1 Prof. Eurico Huziwara e-mail: [email protected]

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Sistemas de Abastecimento de

ÁguaAula 1

Prof. Eurico Huziwarae-mail:

[email protected]

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Plano de Ensino

Unidades componentes de um sistema de

abastecimento d’água;

Tomadas d’água e reservatórios de acumulação;

Rede de distribuição;

Projeto de uma rede de abastecimento.

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Visão Geral dos Sistemas de

Abastecimento de Água

Produção, Tratamento,

Adução, Reservação e

DistribuiçãoRESERVAÇÃO

CAPTAÇÃO

ADUÇÃO

TRATAMENTO

DISTRIBUIÇÃO

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Importância de saneamento básico

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O CICLO HIDROLÓGICO

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Definição Bacia Hidrográfica

“Uma bacia hidrográfica é

uma determinada área de

terreno que drena água,

partículas de solo e material

dissolvido para um ponto de

saída comum, situado ao

longo de um rio, riacho ou

ribeirão”

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Conjunto de terras que fazem a drenagem da água para um curso de águas e

seus afluentes, e isto se dá por meio da formação da bacia que, obedece a

TOPOGRAFIA, orientando os cursos d’água das áreas mais altas para as mais

baixas até encontrar o seu exutório.

Exutório é um ponto de um curso d'água onde se dá todo o escoamento

superficial gerando no interior uma bacia hidrográfica banhada por este curso.

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Bacia Hidrográfica

A bacia pode ser vista

como o Volume de

Controle para a Gestão

dos Recursos Hídricos

(superficiais e

subterrâneos)

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Divisores de água em uma

BaciaDivisores podem ser:

Divisor Superficial (topográfico), e

Divisor Freático (subterrâneo).

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Divisores de água em uma

BaciaDivisor freático (subterrâneo) é mais difícil de ser

localizado e varia com o tempo.

À medida que o lençol freático sobe, ele tende ao divisor

superficial.

O subterrâneo só é utilizado em estudos mais

complexos de hidrologia subterrânea e estabelece,

portanto, os limites dos reservatórios de água subterrânea.

Na prática, assume-se por facilidade que o superficial

também é o subterrâneo.

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Delimitação de Bacias utilizando

plantas planialtimétricas

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Delimitação de Bacias

Uma bacia hidrográfica é necessariamente

definida por um divisor de águas que a separa

das bacias adjacentes.

O divisor de águas segue a linha dos cumes das

formações topográficas em torno da bacia, e

cruza o curso d’água somente na seção de

saída.

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Delimitação de Bacias

Para definir o divisor topográfico, inicialmente, deve-se localizar em

uma carta planialtimétrica, a seção de saída da bacia hidrográfica.

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Delimitação de Bacias

A seguir, visualmente, procura-se definir os limites do divisor, sem

nenhuma preocupação de exatidão (aproximação grosseira do

divisor)

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Delimitação de Bacias

Marca-se a rede fluvial para auxiliar na localização do divisor,

destacando-se os pontos altos cotados (com um X)

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Delimitação de Bacias

A linha divisória é o divisor de águas e deve contornar a bacia.

Assim, deve-se começar a traçar a linha a partir da foz do rio

principal, seguindo pela linha de maior declive até o ponto de maior

cota mais próximo.

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Delimitação de Bacias

A linha divisória é o divisor de águas e deve contornar a bacia.

Assim, deve-se começar a traçar a linha a partir da foz do rio

principal, seguindo pela linha de maior declive até o ponto de maior

cota mais próximo.

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Delimitação de Bacias

Dá-se continuidade ao traçado do divisor, partindo-se do ponto alto as

linhas de maior declive e unindo-o com o ponto alto mais próximo,

seguindo o contorno do relevo do terreno até completar o ciclo.

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Delimitação de Bacias utilizando

imagens de satélite

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Você acha que um dia a água pode acabar?

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USOS DA ÁGUA

ABASTECIMENTO PÚBLICO

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USOS DA ÁGUA

INDUSTRIAL

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Irrigação

USOS DA ÁGUA

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Geração de energia

elétrica

USOS DA ÁGUA

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Navegação

USOS DA ÁGUA

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Aquicultura

USOS DA ÁGUA

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Recreação

USOS DA ÁGUA

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- A implementação de serviços sanitários resultou da

necessidade de melhorias dos indicadores de saúde da

população;

- Iniciou-se no século XIX, devido a preocupação com

a melhoria da infra-estrutura sanitária das cidades,

imersas no desenvolvimento da Revolução Industrial, e

a concomitante melhoria do quadro de saúde pública.

HISTÓRICO DO ABASTECIMENTO DE ÁGUA

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- A forma de desenvolvimento adotada pelos países não

priorizava as questões sanitárias, o que desencadeou

inúmeras epidemias;

- Os governantes começaram a perceber que deveriam

reduzir os índices de mortalidade em seus países;

- Investimentos em saneamento fizeram com que os

índices de doenças relacionadas à veiculação hídrica

diminuíssem;

- Problemas como: diarréia, cólera, amebíase, poliomielite

começaram a diminuir.

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MAIS SAÚDE, MAIS VIDA

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Um Sistema de Abastecimento de Água caracteriza-se

pela retirada da água da natureza, adequação de sua

qualidade, transporte até os aglomerados humanos e

fornecimento à população em quantidade compatível com

suas necessidades.

Estes sistemas são constituídos de instalações e

equipamentos destinados a fornecer água potável a uma

comunidade.

SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

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Manancial;

Captação;

Adução;

Tratamento;

Reservatório de distribuição;

Rede de distribuição.

PARTES DE UM SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

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Gerente

Engenheiro Ambiental

Qualidade do

Produto

Portaria

518/2004

2914

ETA

Produtos

Químicos

Resíduos

Proteção dos

Mananciais Insumos

Apoio

Legislação

Resolução

CONAMA 375

Distribuição

VISÃO GERENCIAL DE SISTEMAS DE ÁGUA

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Caracterização da área de estudo– Caracterização física

– Uso e ocupação do solo

– Aspectos sociais e econômicos

– Infra-estrutura

Análise do sistema existente (estudos e planos)

Estudos demográficos

Estudos de mananciais

Demanda de água (residencial, comercial, pública, indústrial e especial)– Estudo de demanda

– Cálculo de demanda média e máxima diária e horária

Equilíbrio

oferta x procura

Estudos dos Impactos Ambientais (Licenciamento Ambiental)

CONCEPÇÃO DE SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

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PARTES CONSTITUINTES DE UM SISTEMA

DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

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INDICADORES DE CUSTO DO SISTEMA

CONVENCIONAL DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

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NORMAS PARA PROJETOS DE SISTEMAS

DE ABASTECIMENTO DE ÁGUANBR 12 211 – Estudos de Concepção de Sistemas Públicos de Abastecimento de Água,

promulgada em 1992;

NBR 12 212 – Projeto de Poço para Captação de Água Subterrânea, promulgada em 1992;

NBR 12 213 – Projeto de Captação de Água de Superfície para Abastecimento Público,

promulgada em 1992;

NBR 12 214 – Projeto de Sistema de Bombeamento de Água para Abastecimento Público,

promulgada em 1992;

NBR 12 215 – Projeto de Adutora de Água para Abastecimento Público, promulgada em

1991;

NBR 12 216 – Projeto de Estação de Tratamento de Água para Abastecimento Público,

promulgada em 1992;

NBR 12 217 – Projeto de Reservatório de Distribuição de Água para Abastecimento

Público, promulgada em 1994;

NBR 12 218 – Projeto de Rede de Distribuição de Água para Abastecimento Público,

promulgada em 1994.

As companhias de saneamento também possuem normas e especificações próprias que

devem ser consultadas (Ex: NormasTécnicas)

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É o conjunto de estudos e conclusões referentes ao estabelecimento de todas as diretrizes,

parâmetros e definições necessárias e suficientes para a caracterização completa do sistema a

projetar.

CONCEPÇÃO - DEFINIÇÃO

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Identificação e quantificação de todos os fatoresintervenientes com o sistema de abastecimentode água;

Diagnóstico do sistema existente;

Estabelecimento de parâmetros básicos deprojeto;

Pré-dimensionamento das unidades dos sistemaspara as alternativas selecionadas;

Escolha da alternativa mais adequada mediantecomparação técnica, econômica e ambiental;

Estabelecimento das diretrizes gerais de projeto

CONCEPÇÃO - OBJETIVOS

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É a fonte de onde se tira o suprimento de água. A escolha

do manancial deve ser condicionada tanto à

disponibilidade (quantidade) como à qualidade da água.

MANANCIAL

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Os Mananciais podem ser:

Subterrâneo freático ou não confinado;

Subterrâneo confinado;

Superficial sem acumulação;

Superficial com acumulação;

Água de chuva.

MANANCIAL

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Não-Confinado (Freáticos ou Livres): Aqüífero

encerrado apenas por uma formação impermeável na

parte de abaixo. A água num aqüífero livre é também

dita lençol freático..

MANANCIAL SUBTERRÂNEO

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Confinado (Artesiano): Aqüífero encerrado entre

formações impermeáveis ou quase impermeáveis. Ele está

sob pressão maior do que a pressão atmosférica. A água

num aqüífero confinado é também dita lençol artesiano.

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Sem acumulação Com acumulação

MANANCIAIS SUPERFICIAIS

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Águas de chuva

A água de chuva pode ser

armazenada em cisternas,

que são pequenos

reservatórios individuais

construídos junto, em geral,

às nossas casas.

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CAPTAÇÃO DE ÁGUAS SUPERFICIAIS

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CAPTAÇÃO DE ÁGUAS SUPERFICIAIS

É um conjunto de estruturas e dispositivos,

construídos ou montados junto a um

manancial, para a retirada de água destinada

a um sistema de abastecimento.

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CAPTAÇÃO DE ÁGUAS SUPERFICIAIS

As obras de captação devem ser

projetadas e construídas para:

Funcionar ininterruptamente em qualquer

época do ano;

Permitir a retirada de água para o sistema

de abastecimento em quantidade suficiente

ao abastecimento e com a melhor qualidade

possível;

Facilitar o acesso para a operação e

manutenção do sistema.

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MANANCIAL SUPERFICIAL

Mananciais superficiais:

Córregos

Rios

Lagos

Represas.

Fonte para o

suprimento

de água

Manancial

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MANANCIAL SUPERFICIAL

Aspectos quantitativos

Aspectos da qualidade:

Físico

Químico

Biológico

Bacteriológico.

Requisitos mínimos dos mananciais:

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MANANCIAL SUPERFICIAL

Urbanização

Erosão e assoreamento

Recreação e lazer

Indústrias e minerações

Resíduos sólidos

Córregos e águas pluviais

Resíduos agrícolas

Esgotos domésticos.

Principais fatores que alteram a qualidade

da água dos mananciais:

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MANANCIAL SUPERFICIALMedidas de Controle

Caráter corretivo

Medidas que visam corrigir

uma situação existente, para

melhorar a qualidade das

águas

Caráter preventivo

Medidas que evitam ou

minimizam a piora na

qualidade das águas

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MANANCIAL SUPERFICIALControle corretivo

Implantação de ETEs nas fontes poluidoras

localizadas na bacia hidrográfica do manancial

Medidas aplicadas ao manancial:

Eliminação de microrganismos patogênicos;

Remoção de algas;

Combate a insetos, crustáceos e moluscos;

Remoção do lodo;

Aeração da água;

Eliminação da vegetação aquática superior.

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MANANCIAL SUPERFICIALControle corretivo

Implantação do sistema de coleta e

transporte de esgoto;

Planejamento do uso e ocupação do solo;

Controle da erosão, do escoamento

superficial e da vegetação;

Controle da qualidade da água das

represas;

Avaliação prévia de impactos ambientais.

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QUALIDADE DA ÁGUA

Água potável

Água para consumo humano cujos

parâmetros microbiológicos, físicos,

químicos e radioativos, atendam ao padrão

de potabilidade e que não ofereça riscos à

saúde

Padrão de

potabilidade

Define o limite máximo para cada elemento

ou substância química – Portaria nº 518/2004

e nº 2914/2011 – Ministério da Saúde

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SELEÇÃO DO MANANCIAL

Garantia de fornecimento da água em

quantidade e qualidade

Proximidade do consumo

Locais favoráveis à construção da captação

Transporte de sedimentos pelo curso de

água

Fatores que influem na seleção dos mananciais:

Seleção do

manancial

Estudo técnico, econômico e ambiental

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ESTUDOS HIDROLÓGICOS

Período de retorno;

Vazão mínima do manancial;

Vazão máxima do manancial.

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CAPTAÇÃO EM CURSOS DE ÁGUAEscolha do local de captação

Principais cuidados para a escolha do local da captação:

Evitar locais sujeitos à formação de bancos de areia;

Evitar locais com margens instáveis;

Local à salvo de inundações, garantia de acesso todo o tempo;

Condições topográficas e geotécnicas favoráveis.

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PARTES CONSTITUINTES DE UMA CAPTAÇÃO

Barragem, vertedor ou enrocamento;

Tomada de água;

Gradeamento;

Desarenador;

Dispositivos de controle;

Canais e tubulações.

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PARTES CONSTITUINTES DE UMA CAPTAÇÃO

Barragem, vertedor ou enrocamento

Obras executadas em cursos de água, para a

retirada de água para abastecimento

BarragemConstruída quando as vazões mínimas

dos curso de água são inferiores e as

médias são superiores às necessidades

de consumo

Barragem de nível

Enrocamento

São estruturas que elevam o nível de

água do manancial

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PARTES CONSTITUINTES DE UMA CAPTAÇÃO

EM CURSOS DE ÁGUA

Tomada de água Conjunto de dispositivos destinado a

conduzir a água do manancial para as

demais partes constituintes da captação

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TOMADA DE ÁGUA

Tomada de água com barragem de nível, gradeamento, caixa de areia e

estação elevatória

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TOMADA DE ÁGUA

Tomada de água em rios com grande

variação do nível de água:

Torre de tomada;

Captação flutuante.

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TOMADA DE ÁGUA

Tomada de água

com tubulação

horizontal

Tomada de água

com tubulação

vertical

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GRADEAMENTO/PENEIRAMENTO

Peneira estática

instalada na

captação de água

Grade na captação

de água

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DESARENADOR

Retirada de areia

através de bombas tipo

draga.

Caixa de areia

mecanizada instalada

na captação de água

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CAPTAÇÃO, CAIXA DE AREIA E ESTAÇÃO

ELEVATÓRIACaptação, caixa de areia e estação elevatória de um sistema de

abastecimento

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CAPTAÇÃO EM REPRESAS E LAGOS

Tomada de água com entrada de água na parte inferior

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CAPTAÇÃO EM REPRESAS E LAGOS

Tomada de água com torre de tomada, tubulação, grade, poço de

sucção e estação elevatória

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• Adução

Destina-se a transportar a

água, interligando

unidades de captação,

tratamento, estações

elevatórias, reservação e

rede distribuição. A adução

pode ser por gravidade,

recalque ou mista.

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• Estações Elevatórias

São necessários quando a água necessita atingir níveis

mais elevados, vencendo desníveis geométricos.

Podem ser:

- Estações elevatórias de água bruta;

- Estações elevatórias de água tratada.

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• Reservatório de distribuição

O reservatório de distribuição é empregado para acumular

água com o propósito de atender à variação do consumo

horário, manter uma pressão mínima ou constante na rede

e atender às demandas de emergência.

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Reservatório Elevado - REL

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Reservatório Apoiado - RAP

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Critérios adotados para a implantação de um sistema de

abastecimento de água:

As características de qualidade da água bruta devem

ser compatíveis com os processos de tratamento de água

economicamente disponíveis;

As características indicadoras de qualidade da água

bruta devem manter-se suficientemente estáveis ao longo

do tempo, o que implica o controle da poluição do

manancial;

O sistema deve ser projetado, construído, operado e

mantido para criar condições que possibilitem obter água

de forma adequada, regular, sem ocorrência de alterações

sensíveis na qualidade.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

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Controle de Qualidade

Para garantir um produto de qualidade e dentro dos padrões

estabelecidos pela Portaria nº 2914/2011 do Ministério da Saúde

as Estações de Tratamento de Água devem possuir um

laboratório onde são realizadas diariamente análises

bacteriológicas e físico-químicas em amostras de água tratada,

com o intuito de avaliar a eficiência do tratamento.

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Exemplo de Estudo de Concepção: Município de Franca - SP

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Exemplo de Estudo de Concepção: Município de Franca - SP

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Abastecimento de Água

Editora: ABES

Autor: Milton Tomoyuki Tsutiya