Adutoras

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ADUTORAS

ADUTORAS EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Curso de água Estação elevatória ETA Adutora para o reservatório da zona baixa por gravidade Rede da zona baixa Reservatório

Captação Adutora de água bruta por recalque Adutora

Reservatório elevado

Estação elevatória

Rede da zona alta Adutora para o reservatório da zona alta por recalque

CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORASQuanto à natureza da água transportada • Adutoras de água bruta • Adutoras de água tratada Quanto à energia para a movimentação da água • Adutora por gravidade • Adutora por recalque • Adutoras mistas

CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORAS
Adutoras por gravidade



Conduto forçado



Conduto livre



Conduto livre e forçado

CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORAS
Adutoras por recalque



Recalquesimples



Recalque duplo

CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORAS

Adutora mista

VAZÃO DE DIMENSIONAMENTO DAS ADUTORAS

Fatores intervenientes:

• Horizonte de projeto • Vazão de adução • Período de funcionamento da
adução

HORIZONTE DE PROJETO

Fatores a serem considerados:

• Vida útil da obra • Evolução da demanda de água • Custo da obra • Flexibilidade na ampliação do sistema •Custo da energia elétrica

VAZÃO DE ADUÇÃO

Curso de água Estação de Tratamento Qa Qa Captação Estação elevatória Rede Qb Qc

 K Pq  Qa   1  Q e  CETA  86.400 

Qb 

K1 Pq  Qe 86.400

Qc 

K1 K 2 Pq  Qe 86.400

PERÍODO DE FUNCIONAMENTO DA ADUÇÃO



Período de funcionamento  função do dimensionamento hidráulico Aduções por gravidade: 24 h/dia Adução por recalque:16 a 20 h/dia Adução por recalque – economia de energia elétrica

• • •



Parada das bombas no período de 3 horas, entre 17:00 e 22:00 h

HIDRÁULICA PARA ADUTORAS
Equações gerais



Equação de energia 2 p1 V12 p2 V2 Z1    Z2    h  2g  2g
Equação de Bernoulli

onde:

Z = carga de posição, m; p = carga de pressão  p (em conduto livre = Y), m;  2 V 2g = cargacinética, m;

h = perda de carga.






p , corresponde à linha piezométrica;  2 p V Z + + 2g , corresponde à linha de carga;  2 p V Z+ + + h, corresponde ao plano de carga 2g 

Z+

HIDRÁULICA PARA ADUTORAS
Escoamento em conduto livre Escoamento em conduto forçado

HIDRÁULICA PARA ADUTORAS

Equações gerais • Equação da continuidade
Q = V1A1 = V2A2 = VA = constante

onde: Q =vazão, m3/s V= velocidade média na seção, m/s A = área da seção de escoamento, m2

HIDRÁULICA PARA ADUTORAS
Equações para cálculo das perdas de carga



Perdas distribuídas



Condutos livres

Equação de Chézy (1775)

V  C RH I
Onde: V = velocidade média do escoamento, m/s; RH = raio hidráulico, m; I = declividade da linha de energia, m/m; C = coeficiente de Chézy.

Equaçãode Manning (1890)
R1/ 6 C H n 1 2 V 1 2/3 V  RH/ 3 I1/2 ou  RH n I n nQ Q 1 2 2  ARH/ 3 ou  ARH/ 3 I I n

HIDRÁULICA PARA ADUTORAS
Equações para cálculo das perdas de carga



Perdas distribuídas



Condutos forçados

Fórmula Universal (1850)
L V2 h  f D 2g
Onde: h = perda de carga, m f = coeficiente de atrito L = comprimento da tubulação, m V = velocidade média, m/s D =diâmetro da tubulação, m g = aceleração da gravidade, m/s2 Q = vazão, m3/s

HIDRÁULICA PARA ADUTORAS
Equações para cálculo das perdas de carga



Perdas distribuídas



Condutos forçados

Fórmula de Hazen-Williams (1903)
J  10,65Q1,85 C1,85 D4,87
Onde: J = perda de carga unitária, m/m
Q = vazão, m3/s

D = diâmetro, m
C = coeficiente de rugosidade
Q  0,279CD2,63 J0,54 V 0,355CD0,63 J0,54

HIDRÁULICA PARA ADUTORAS
Equações para cálculo das perdas de carga



Perdas localizadas
V2 hL  K 2g

Onde: hL = perda de carga localizada, m K = coeficiente adimensional que depende da singularidade, do número de Reynolds, da rugosidade da parede e, em alguns casos, das condições de escoamento V = velocidade média, m/s g = aceleração da gravidade, m/s2...
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