expansÃo do sistema adutor de pereiro projeto …licita.seplag.ce.gov.br/pub/103596/projeto basico...

EXPANSÃO DO SISTEMA ADUTOR DE PEREIRO

PROJETO BÁSICO

OUTUBRO 2007

Expansão do Sistema Adutor de Pereiro - Projeto Básico

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APRESENTAÇÃO

O presente documento se constitui no Projeto Básico de uma adutora de água tratada que terá como partida a sede do município de Pereiro e como ponto final um sítio localizado na localidade denominada Lagoa Nova no mesmo município, conforme Termo Contratual No 1209.01/2007.

Porém, tendo em vista que o atual sistema adutor existente, em suas fases de captação de água bruta e tratamento, não comportam o atendimento para a localidade de Lagoa Nova e que o reservatório elevado da sede de Pereiro não consegue atender toda área da cidade sem a utilização de boosters, a Acquatool Consultoria também dimensionou e quantificou as obras para melhoria do sistema, quais sejam:

• Ampliação da captação flutuante no reservatório Adauto Bezerra;

• Ampliação da ETA;

• Ampliação da EE de água tratada de Pereiro;

• Ampliação da Capacidade de reservação da cidade com a construção de um reservatório apoiado no Morro do Cristo atendendo toda a sede de Pereiro.


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SUMÁRIO

APRESENTAÇÃO ........................................................................................................................2 LISTA DE TABELAS....................................................................................................................4 LISTA DE FIGURAS.....................................................................................................................5 1. LOCALIZAÇÃO, ESTUDOS DEMOGRÁFICOS E DEMANDA HÍDRICA ASSOCIADA AO SISTEMA ADUTOR......................................................................................................................8

1.1. Resultados da Projeção Populacional..............................................................................12 1.2. Demanda Hídrica Associada – Vazão de Projeto ............................................................15

2. CONCEPÇÃO DO SISTEMA ADUTOR PROJETADO..........................................................18 2.1. Situação Atual ..................................................................................................................18 2.2. Concepção Adotada.........................................................................................................23

3. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA ADUTOR.....................................................................35 3.1. Critérios de Dimensionamento da Linha Adutora e Estações Elevatórias .......................35 3.2. Linha Adutora e Assentamento da Tubulação .................................................................35 3.3. Estações Elevatórias/Bombeamento................................................................................40

3.3.1. Captação Flutuante .................................................................................................. 40 3.3.2. Estação Elevatória EE Pereiro ................................................................................. 45 3.3.3. Estação Elevatória EE1 e EE2 de Lagoa Nova........................................................ 48

3.4. Estação de Tratamento de Água – ETA...........................................................................52 3.4.1. Processo de Tratamento .......................................................................................... 53 3.4.2. Descrição do Funcionamento................................................................................... 53 3.4.3. Equipamentos Constituintes da ETA........................................................................ 54 3.4.4. Sistema de Lavagem................................................................................................ 55

3.5. Reservatórios de Distribuição...........................................................................................55 3.6. Equipamentos de Proteção e Operação da Linha de Adutora .........................................56

3.6.1. Ventosas .................................................................................................................. 56 3.6.2. Descarga de fundo ................................................................................................... 58 3.6.3. Caixa de Medição e Controle de Reservatório......................................................... 59

4. ESTUDO DE TRANSIENTES HIDRÁULICOS .......................................................................61 4. Estudo de Transientes Hidráulicos......................................................................................61 4.1. Equações do Transiente Hidráulico e Método das Características..................................63 4.2. Simulações dos Transientes Hidráulicos..........................................................................67

4.2.1. Análise dos Resultados para o Trecho 01................................................................ 67 4.2.2. Análise dos Resultados para o Trecho 02................................................................ 70 4.2.3. Análise dos Resultados para o Trecho 04.1............................................................. 72 4.2.4. Análise dos Resultados para o Trecho 04.2............................................................. 75

5. SISTEMA DE AUTOMAÇÃO..................................................................................................79 5.1. Objetivo do Sistema de Automação .................................................................................79 5.2. Controle Operacional do Sistema ....................................................................................79


4

LISTA DE TABELAS

Tabela 1.1 – Dados Censitários do Município de Pereiro (1970 a 2000)......................................8 Tabela 1.2 – Taxas de Crescimento Populacional do Município de Pereiro (1970 a 2000) .......10 Tabela 1.3 – Projeção Populacional do Município de Pereiro – 1970 a 2038.............................14 Tabela 3.1 - Seqüência de Dimensionamento das Linhas Adutoras do Sistema Adutor de

Pereiro.................................................................................................................................37 Tabela 3.2 – Dimensões dos Blocos de Ancoragem ..................................................................39 Tabela 3.2 – Dimensionamento dos Filtros da ETA Pereiro .......................................................54 Tabela 4.1. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 01 –

adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe ................................................................68 Tabela 4.2. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 01 –

adutora com dispositivos de proteção anti-golpe (01 TAU).................................................69 Tabela 4.3. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 02 –

adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe ................................................................70 Tabela 4.4. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 02 –

adutora com dispositivos de proteção anti-golpe (02 TAU’s) ..............................................71 Tabela 4.5. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 04.1 –

adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe ................................................................72 Tabela 4.6. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 04.1 –

adutora com dispositivos de proteção (02 TAU’s e 03 ventosas) .......................................74 Tabela 4.7. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 04.2 –

adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe ................................................................75 Tabela 4.8. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 04.2 –

adutora com dispositivos de proteção (01 TAU e 04 ventosas) ..........................................76


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 – Mapa de Localização do Sistema Adutor de Pereiro ................................................9 Figura 1.2 – Ajuste do Modelo Geométrico de Projeção Populacional .......................................12 Figura 1.3 - Ajuste do Modelo de Taxa Decrescente de Crescimento (TDC) de Projeção

Populacional ........................................................................................................................13 Figura 2.1 – Arranjo Geral do Atual Sistema Adutor de Pereiro .................................................19 Foto 2.1 – Panorâmica da Cidade de Pereiro e do Reservatório da Barragem Adauto Bezerra20 Foto 2.2 – Vista do Flutuante ......................................................................................................20 Foto 2.3 – Captação Flutuante....................................................................................................20 Foto 2.4 – Subestação da Captação Flutuante...........................................................................21 Foto 2.5 – Linha Adutora de Água Bruta – Substituição de uma Tubulação em aço por outra de

PVC DN 150........................................................................................................................21 Foto 2.6 – Vazamento Adutora Água Bruta ................................................................................21 Foto 2.7 – Tubulação em Aço – Adutora Água Bruta DN 150 ....................................................21 Foto 2.8 – Vista do Local da ETA/EE Pereiro .............................................................................21 Foto 2.9 – ETA/EE de Pereiro.....................................................................................................21 Foto 2.10 – Filtro DN 3.000 mm ..................................................................................................22 Foto 2.11 – RAP 75 m3................................................................................................................22 Foto 2.12 – Casa de Bombas......................................................................................................22 Foto 2.13 – Conjunto Moto- Bombas / Recalque de Água Tratada e Lavagem de Filtro............22 Foto 2.14 – Quadro de Comando................................................................................................22 Foto 2.15 – REL 96 m3 ................................................................................................................22 Figura 2.2 – Vazão Regularizada do Reservatório da Barragem Adauto Bezerra......................24 Figura 2.3 – Arranjo Geral do Sistema Adutor de Pereiro Projetado ..........................................25 Figura 3.1 – Planta e Perfil dos Blocos de Ancoragem...............................................................38 Figura 3.2 – Flutuante Metálico...................................................................................................41 Figura 3.3 – Campo de Aplicação das Bombas Tipo Submersível para Captação Flutuante ....43 Figura 3.4 – Curvas Características das Bombas Tipo Submersível para Captação Flutuante .44 Figura 3.5 – Campo de Aplicação das Bombas para Recalque de Água Tratada (Estação

Elevatória EE Pereiro) .........................................................................................................46 Figura 3.6 – Curvas Características das Bombas para Recalque de Água Tratada (Estação

Elevatória EE Pereiro) .........................................................................................................47 Figura 3.7 – Campo de Aplicação das Bombas para Recalque de Água Tratada (Estação

Elevatória EE1 e EE2 Lagoa Nova) ....................................................................................50 Figura 3.8 – Curvas Características das Bombas para Recalque de Água Tratada (Estação

Elevatória EE1 e EE2 Lagoa Nova) ....................................................................................51 Figura 3.9 – Reservatório de Distribuição ...................................................................................56 Figura 3.10 – Ábaco para Seleção de Ventosas.........................................................................57 Figura 3.11 - Esquema de Instalação das Ventosas...................................................................58 Figura 3.12 - Esquema de Instalação Descarga de Fundo.........................................................58


6

Prancha 4.1. Tanque de Alimentação Unidirecional – Planta Baixa e Corte ..............................66 Figura 4.1. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos no Trecho 01

– adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe .............................................................68 Figura 4.2. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos no Trecho 01

– adutora com dispositivos de proteção anti-golpe (01 TAU)..............................................69 Figura 4.3. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos no Trecho 02

– adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe .............................................................71 Figura 4.4. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos no Trecho 02

– adutora com dispositivos de proteção anti-golpe (02 TAU’s) ...........................................72 Figura 4.5. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos no Trecho

04.1 – adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe .....................................................73 Figura 4.6. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos no Trecho

04.1 – adutora com dispositivos de proteção (02 TAU’s e 03 ventosas) ............................74 Figura 4.7. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos no Trecho

04.2 – adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe .....................................................76 Figura 4.8. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos no Trecho

04.2 – adutora com dispositivos de proteção (01 TAU e 04 ventosas) ...............................77


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1. LOCALIZAÇÃO, ESTUDOS DEMOGRÁFICOS E DEMANDA HÍDRICA ASSOCIADA AO SISTEMA ADUTOR


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1. LOCALIZAÇÃO, ESTUDOS DEMOGRÁFICOS E DEMANDA HÍDRICA ASSOCIADA AO SISTEMA ADUTOR

O município de Pereiro está inserido na região do Sertão Jaguaribano, na bacia do rio Figueredo, afluente a margem direita do rio Jaguaribe. Partindo-se de Fortaleza, o acesso a cidade de Pereiro pode ser feito pela BR 116 até a cidade de Jaguaribe (percorrendo pouco mais de 300 km), continuando pela BR 226, subindo a Serra do Pereiro, percorrendo mais 28 km, totalizando 340 km de distância. A Figura 1.1 mostra a localização da área de estudo.

O clima é caracterizado como tropical quente sub-úmido e tropical quente semi-árido brando, com pluviosidade média anual de 1.100 mm, temperatura média de 24° a 26° e período chuvoso entre os meses de janeiro a abril.

Com respeito a demografia, a Tabela 1.1 apresenta os dados censitários do município de Pereiro obtidos do IBGE para os anos 1970, 1980, 1991 e 2000, tanto para o caso da população rural como da urbana, ao passo que a Tabela 1.2 mostra as taxas de crescimento calculadas conforme os valores da Tabela 1.1.

Observa-se uma redução significativa na população rural entre os anos de 1980 e 1991, fato este provocado pela emancipação de Ererê no ano de 1987. Além disso, observa-se uma oscilação na população urbana apresentando uma forte queda durante a década de 80, retomando um crescimento de 2,57% a.a. na década de 90.

Tabela 1.1 – Dados Censitários do Município de Pereiro (1970 a 2000)

1970 1980 1991 2000Total 20.609 21.568 14.792 15.225

Urbana 3.865 5.077 4.067 5.109

Rural 16.744 16.491 10.725 10.116 Fonte: IBGE

AnoPop.


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Figura 1.1 – Mapa de Localização do Sistema Adutor de Pereiro


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Tabela 1.2 – Taxas de Crescimento Populacional do Município de Pereiro (1970 a 2000)

70-80 80-91 91-2000Total 0,46% -3,37% 0,32%

Urbana 2,77% -2,00% 2,57%

Rural -0,15% -3,84% -0,65%

Pop. Período

Já o cálculo da projeção populacional bem como a determinação de demanda hídrica são consideradas difíceis tarefas no planejamento hídrico, pois depende de uma série de fatores sócio-econômicos de complexa, ou mesmo inexeqüível avaliação, submetendo-se a dinâmicas próprias da atividade antrópica que nem sempre pode ser enquadrada em simples esquemas teóricos.

Na literatura, por exemplo, são citados modelos de projeção populacional baseados na regionalização das condições sócio-econômicas por meio de análise estatística fatorial. No presente estudo, porém, cabe somente fazer ajustes de modelos matemáticos aos dados históricos existentes, extrapolando as séries para períodos futuros, tendo o cuidado de criticar eventuais incoerências nos resultados dessa modelagem matemática, respeitando, sobretudo a condição atual do município de Pereiro, principalmente no contexto do Estado do Ceará.

Outra questão importante é o estabelecimento do horizonte de planejamento cujo alcance é de 30 anos. Estima-se a implantação do Sistema Adutor para o ano de 2008 com alcance para o ano de 2038.

A estimativa da demanda de água para a população é considerada a categoria referente às populações concentradas nas sedes municipais e povoados. A organização antrópica vislumbrada anteriormente através dos dados censitários, serve de base para a projeção populacional, necessária à determinação das demandas hídricas futuras.

No método matemático de projeção, o cálculo da população é feito mediante uma equação matemática definida, cujos parâmetros são obtidos a partir do conhecimento de dados censitários de anos anteriores. Destacam-se os processos de crescimento aritmético, geométrico e logístico, os quais pressupõe-se que o aumento da população em função do tempo obedeça, respectivamente, a uma progressão aritmética, a uma progressão geométrica e à chamada curva logística. Além desses, destacam-se a utilização das equações linear, parabólica, logarítmica e exponencial, e os processos empíricos ou de extrapolação gráfica.

Dentre os inúmeros métodos de projeção populacional existentes, no presente trabalho são analisados cinco deles: linear, geométrico, regressão polinomial, TDC e curva logística.

A) Modelo Linear

O modelo linear de projeção populacional admite o crescimento segundo uma taxa aritmética constante, sendo dado pela equação da reta:

)( totKaPoPt −+=


11

Onde Pt = população no ano t ; Po = população no ano inicial; Ka = coeficiente de ajuste.

B) Modelo Geométrico

Nesse caso o crescimento populacional depende da população em cada instante, sendo expresso por:

)()1( totiPoPt −+=

Onde Pt = população no ano t ; Po = população no ano inicial; i = taxa geométrica de crescimento populacional.

C) Modelo de Regressão Multiplicativa

O modelo de regressão multiplicativa baseia-se numa transformação logarítmica da equação para regressão linear, sendo dado pela equação:

stotrPoPt )( −+=

Onde Pt = população no ano t ; Po = população no ano inicial; r e s = coeficientes de ajuste.

D) Modelo de Taxa Decrescente de Crescimento (TDC)

A premissa básica desse modelo é a redução da taxa vegetativa de crescimento a partir do aumento da população, ocasionando a tendência assintótica da população para um valor de saturação. O modelo é expresso por:

)1)(( )( totkdePoPsPoPt −−−−+=

Onde Pt = população no ano t ; Po = população no ano inicial; Ps = população de saturação; kd = coeficientes de ajuste.

No caso do ajuste da equação para três valores de população medidos em intervalos iguais de tempo, pode-se utilizar as seguintes expressões:

2120

202

1210 )(2PPP

PPPPPPPs

−+−

=

( ) ( )[ ]12

12lntt

PPPPKd ss

−−−−

=

E) Modelo da Curva Logística

Esse modelo reproduz uma curva em S, também resultando teoricamente numa tendência assintótica da população para um valor de saturação. O modelo é expresso por:


12

)(11 totkcePsPt

−−−=

Onde Pt = população no ano t ; Po = população no ano inicial; Ps = população de saturação; 1k = coeficiente de ajuste.

No caso do ajuste da equação para três valores de população medidos em intervalos iguais de tempo, pode-se utilizar as seguintes expressões:

2120

202

1210 )(2PPP

PPPPPPPs

−+−

=

( )0PPPc os −

=

( )( )

−−

−=

01

10

121 ln1

PPPPPP

ttK

S

S

1.1. Resultados da Projeção Populacional

Inicialmente, com respeito a projeção da população urbana tem-se que o melhor ajuste foi o modelo geométrico (vide Figura 1.2). Apesar da alta taxa de crescimento observada entre os anos de 1991 e 2000, acredita-se que tal taxa não deverá se manter por questões sócio-econômicas. Desta forma o modelo de projeção geométrico chegou a um resultado de crescimento médio de 0,57% a.a. atingindo um contigente populacional urbano de 5.675 habitantes no ano de 2038.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Anos

Pop.

(hab

)

Censo

Ajuste

Figura 1.2 – Ajuste do Modelo Geométrico de Projeção Populacional


13

Para a população rural, o modelo de taxa decrescente de crescimento (TDC) foi o que melhor se ajustou (vide Figura 1.3). Porém, observou-se que na projeção ao longo dos anos a taxa de crescimento se anula, mantendo-se constante o contigente populacional em 9.998 habitantes.

Este fato levou a adoção de uma hipótese que a partir da implantação do sistema adutor, as condições de vida no meio rural deverão melhorar, ocasionando num crescimento populacional com uma taxa não superior a 0,5% a.a. após 3 anos de funcionamento do sistema. Vale salientar que durante os anos de 1991 a 2000, a taxa média de crescimento da população rural do Estado do Ceará foi de -0,46% a.a. Assim, estima-se um contingente populacional rural de 11.191 habitantes para o ano de 2038.

0

5000

10000

15000

20000

1960 1970 1980 1990 2000 2010

Anos

Pop.

(hab

)

Censo

Ajuste

Figura 1.3 - Ajuste do Modelo de Taxa Decrescente de Crescimento (TDC) de Projeção

Populacional

A Tabela 1.3 apresenta os valores de projeção populacional do município de Pereiro. Estes valores serão utilizados para a determinação da vazão de projeto de acordo com os parâmetros a serem adotados, mostrados a seguir.


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Tabela 1.3 – Projeção Populacional do Município de Pereiro – 1970 a 2038

Urbana Rural Total Urbana Rural Total1970 3.865 16.744 20.609 1980 4.090 16.491 20.581 0,57% -0,15% -0,01%1991 4.352 10.702 15.054 0,57% -3,85% -2,80%2000 4.579 10.112 14.691 0,57% -0,63% -0,27%2001 4.605 10.091 14.696 0,57% -0,21% 0,03%2002 4.631 10.074 14.705 0,56% -0,17% 0,06%2003 4.657 10.060 14.717 0,56% -0,14% 0,08%2004 4.683 10.049 14.732 0,56% -0,11% 0,10%2005 4.710 10.040 14.750 0,58% -0,09% 0,12%2006 4.737 10.032 14.769 0,57% -0,08% 0,13%2007 4.763 10.026 14.789 0,55% -0,06% 0,14%2008 4.790 10.021 14.811 0,57% -0,05% 0,15%2009 4.818 10.016 14.834 0,58% -0,05% 0,16%2010 4.845 10.013 14.858 0,56% -0,03% 0,16%2011 4.872 10.028 14.900 0,56% 0,15% 0,28%2012 4.900 10.048 14.948 0,57% 0,20% 0,32%2013 4.928 10.073 15.001 0,57% 0,25% 0,36%2014 4.956 10.108 15.064 0,57% 0,35% 0,42%2015 4.984 10.149 15.133 0,56% 0,40% 0,45%2016 5.012 10.195 15.207 0,56% 0,45% 0,49%2017 5.040 10.246 15.286 0,56% 0,50% 0,52%2018 5.069 10.297 15.366 0,58% 0,50% 0,52%2019 5.097 10.348 15.445 0,55% 0,50% 0,52%2020 5.126 10.400 15.526 0,57% 0,50% 0,52%2021 5.155 10.452 15.607 0,57% 0,50% 0,52%2022 5.185 10.504 15.689 0,58% 0,50% 0,53%2023 5.214 10.557 15.771 0,56% 0,50% 0,52%2024 5.244 10.610 15.854 0,58% 0,50% 0,52%2025 5.273 10.663 15.936 0,55% 0,50% 0,52%2026 5.303 10.716 16.019 0,57% 0,50% 0,52%2027 5.333 10.769 16.102 0,57% 0,50% 0,52%2028 5.363 10.823 16.186 0,56% 0,50% 0,52%2029 5.394 10.877 16.271 0,58% 0,50% 0,53%2030 5.424 10.932 16.356 0,56% 0,50% 0,52%2031 5.455 10.986 16.441 0,57% 0,50% 0,52%2032 5.486 11.041 16.527 0,57% 0,50% 0,52%2033 5.517 11.097 16.614 0,57% 0,50% 0,52%2034 5.548 11.152 16.700 0,56% 0,50% 0,52%2035 5.580 11.208 16.788 0,58% 0,50% 0,53%2036 5.611 11.264 16.875 0,56% 0,50% 0,52%2037 5.643 11.320 16.963 0,57% 0,50% 0,52%2038 5.675 11.377 17.052 0,57% 0,50% 0,52%

População Taxa de CrescimentoAno


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1.2. Demanda Hídrica Associada – Vazão de Projeto

Para o cálculo da vazão de projeto das populações urbanas e rurais serão utilizados os seguintes parâmetros:

Consumo per capita de água q (l/hab/dia): 150 l/hab/dia para consumo urbano e 120 l/hab/dia para consumo rural;

O índice de perdas (ip) = 25%, preconizado no Programa de Modernização do Setor Saneamento – PMSS do Governo Federal;

O índice de abastecimento (iab) = 100% da população urbana e 22% para população rural (500 ligações em Lagoa Nova);

Número de horas de bombeamento diário h = 18 a 20 horas;

O coeficiente do dia de maior consumo k1 = 1,2.

O cálculo da demanda de projeto é dado, inicialmente, pela equação:

)1(1

.3600..

ipxhiqPQm ab

−=

(1.1)

No qual Qm é a vazão média demandada do projeto (l/s); P é a população (habitantes); q é o per capita a ser consumido (l/hab.dia); iab é o índice de abastecimento, h número de horas de bombeamento diário e ip é o índice de perdas.

A vazão máxima diária utilizada para o dimensionamento das estruturas de recalque e adução é dada pela equação:

Qd = Qm x K1 (1.2)

Os resultados mostram uma vazão total de projeto de 28,45 l/s divididos em 21,00 l/s para atendimento da população urbana e 7,45 l/s para a população rural.


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Ano de Implantação 2008 Ano 0Horizonte de Projeto 30 anosAno Final 2038 Ano 30

População de ProjetoUrbana 5.675 habitantesRural 11.377 habitantesTotal 17.052 habitantes

Per Capita Urbano 150,00 l/hab/diaPer Capita Rural 120,00 l/hab/dia

% Abast. Urbano 100%% Abast. Rural 22,0% (corresponte a 500 ligações na localidade de Lagoa Nova)

% perdas 25%K1 1,20

Horas de Bombeamento 18 horas/dia

Vazão de ProjetoUrbana 21,02 l/s 21,00 l/sRural 7,42 l/s 7,45 l/sTotal 28,43 l/s 28,45 l/s

Q adotado


17

2. CONCEPÇÃO DO SISTEMA ADUTOR PROJETADO


18

2. CONCEPÇÃO DO SISTEMA ADUTOR PROJETADO

2.1. Situação Atual

A Figura 2.1 apresenta o arranjo geral do atual Sistema Adutor de Pereiro e no final deste tópico apresenta-se um registro fotográfico das unidades constituintes do Sistema.

A captação de água bruta é feita no reservatório Adauto Bezerra. É do tipo flutuante composta por apenas um conjunto moto-bomba – eixo horizontal. O operador do sistema na cidade de Pereiro informou uma vazão de recalque de 56 m3/h (15,6 l/s), potência de 15 cv com uma subestação de 30 kVA.

A adução das águas do reservatório da Barragem Adauto Bezerra é feita através de uma antiga tubulação em aço DN 150 com extensão de 1.550 m. Em alguns pontos da linha adutora foi possível observar vazamentos nas juntas, bem como a substituição de tubos de aço por PVC DE FoFo.

De um modo geral, as instalações da ETA/EE Pereiro apresentam-se em bom estado de conservação. É composta por um filtro de fluxo ascendente DN 3.000 mm cuja capacidade de tratamento é de 50 m3/h, segundo informação do operador do Sistema. Foi observado a utilização de cloro gasoso.

A elevatória possui quatro conjuntos moto-bombas, sendo (1+1R) para recalque de água tratada e outro (1+1R) para lavagem do filtro, ambos com potência de 25 cv. A reservação de água na ETA/EE Pereiro é feita por um reservatório apoiado circular com capacidade de 75 m3.

As águas tratadas na ETA são recalcadas para um reservatório elevado com capacidade de 96 m3. A adução é feita por uma tubulação de FoFo DN 100 mm com 800 m de extensão. Vale ressaltar que a localização do reservatório elevado impossibilita o fornecimento de água por gravidade para toda a sede do município de Pereiro, de modo que para contornar o problema foram instalados boosters em pontos da cidade.


19

PEA

D D

N=1

00 m

mL=

50,0

0m

VE

M D

E P

ER

EIR

O

P/ SÃO MIGUEL

AÇ

O D

N=1

50m

mL=

1.55

0,00

m

F°F° DN= 100mmL= 800,00m

RDA 1

RDA 2

DEF°F° DN= 150mmL= 600,00m

F°F

° D

N=1

50m

mL=

2,50

m

F°F

° D

N=2

50m

mL=

12,7

0m

F°F° DN=100mmL=12,00m

PV

C D

N=1

50m

mL=

14,5

0m

AÇUDE ADAUTO BEZERRA

01

1 - Captação Superficial CS-01 / EE12 - Filtro3 - Reserv. Apoiado RAP-01 / CAP=75m³4 - Estação Elevatória EE-025 - Estação Elevatória EE-036 - Laboratório / Casa de Química7 - Reserv. Elevado REL-01 / CAP=96m³8 - Estação Elevatória EE-04 (Booster)9 - Estação Elevatória EE-05 (Booster)

Estação Pitométrica Implantada c/ Caixa Medidor Proporcional Instalado c/ Caixa

Adutora de Água Bruta Adutora de Água Tratada

Legenda

Figura 2.1 – Arranjo Geral do Atual Sistema Adutor de Pereiro


20

Foto 2.1 – Panorâmica da Cidade de Pereiro e do Reservatório da Barragem Adauto Bezerra

Foto 2.2 – Vista do Flutuante

Foto 2.3 – Captação Flutuante


21

Foto 2.4 – Subestação da Captação

Flutuante

Foto 2.5 – Linha Adutora de Água Bruta – Substituição de uma Tubulação em aço por outra

de PVC DN 150

Foto 2.6 – Vazamento Adutora Água Bruta Foto 2.7 – Tubulação em Aço – Adutora Água

Bruta DN 150

Foto 2.8 – Vista do Local da ETA/EE Pereiro

Foto 2.9 – ETA/EE de Pereiro


22

Foto 2.10 – Filtro DN 3.000 mm

Foto 2.11 – RAP 75 m3

Foto 2.12 – Casa de Bombas

Foto 2.13 – Conjunto Moto- Bombas / Recalque

de Água Tratada e Lavagem de Filtro

Foto 2.14 – Quadro de Comando

Foto 2.15 – REL 96 m3


23

2.2. Concepção Adotada

O Sistema Adutor de Pereiro visa o atendimento de um contingente populacional de 5.675 habitantes na zona urbana e 2.500 habitantes na zona rural totalizando 8.175 habitantes no seu horizonte de alcance (ano de 2038 – conforme apresentado no capítulo 1) demandando uma vazão de 28,45 l/s.

O manancial hídrico deste sistema adutor é constituído pelo reservatório da Barragem Adauto Bezerra, construída pelo DNOCS e concluída em 1984. O reservatório está localizado na zona urbana do município de Pereiro e barra o Riacho São Caetano, afluente do rio Figueiredo, na bacia do médio Jaguaribe.

Sua capacidade de acumulação é de 5.200.000 m3. A bacia hidrográfica abrange uma área de aproximadamente 30 km2. Segundo informações da SRH-CE1, a barragem é de terra homogênea com altura máxima de 14,0 m e comprimento do coroamento de 117 m. O sangradouro é do tipo escavado em rocha com extensão de 24,0 m.

Com relação a capacidade de regularização do reservatório da Barragem Adauto Bezerra tem-se que os Estudos de Atualização e Detalhamento do Cálculo do Custo da Água Bruta Disponibilizada por Reservatórios Localizados no Nordeste Setentrional2 indicam os seguintes valores, conforme mostra a Figura 2.2.

A adutora tem um comprimento total de 20.235 m divididos em quatro trechos principais (vide também Figura 2.3):

• I - Captação Flutuante – ETA/EE 2.375m/DN 200mm;

• II - ETA/EE – RAP Cristo 1.477 m/DN 200mm;

• III – RAP Cristo – EB1 Lagoa Nova 13.080 m/DN 150mm;

• IV – EE1/EE2 Lagoa Nova – RAP Lagoa Nova 3.253 m/DN 100mm

Garantia Vazão (l/s)

90% 96,0 95% 80,0 99% 62,0

Fonte: FUNCATE (2007)

96,0

80,0

62,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

88% 90% 92% 94% 96% 98% 100%Garantia

Vazã

o (l/

s)

1 Atlas Eletrônico dos Recursos Hídricos e Meteorológicos do Ceará – www.srh.ce.gov.br 2 Ministério da Integração Nacional. Estudos de Atualização e Detalhamento do Cálculo do Custo da Água Bruta Disponibilizada por Reservatórios Localizados no Nordeste Setentrional. FUNCATE (2007).


24

Figura 2.2 – Vazão Regularizada do Reservatório da Barragem Adauto Bezerra


25

VE

M D

E P

ER

EIR

O

DE F°F° D

N=2 00 m

m

L=23 75 m

REDE

F°F° e DEDN=200mm

L=1.477mF°F°

F°F°

e D

ED

N=15

0mm

L=13

.080

m

F°F°

F°F° e DEDN=100mmL=1.289m

F°F° F°F° e DEDN=100mmL=1.969m

F°F°

PEA

D D

N= 150 mm

L=50 m

RAPCRISTO

RAPLAGOANOVA

02

06

03

07

12

0405

F°F°

DN

=250

mm

L=12

,70m

PVC

DN

=150

mm

L=14

,50m

F°F°

DN=

150m

mL=

2,50

m

1 - Captação Superficial Flutuante2 - Filtros3 - Reserv. Apoiado RAP-01 / CAP=75m³4 - Estação Elevatória EE-PEREIRO5 - Estação Elevatória EE-LAV. FILTROS6 - Laboratório / Casa de Química7 - Reserv. Apoiado RAP Cristo (250m³)8 - Reserv. Apoiado RAPEE1 (25m³)9 - EE1 Lagoa Nova10 - 11 - EE2 Lagoa Nova12 -

Estação Pitométrica Implantada c/ Caixa Medidor Proporcional Instalado c/ Caixa

Adutora de Água Bruta Adutora de Água Tratada

Reserv. Apoiado RAPEE2 (25m³)

Reserv. Apoiado RAP Lagoa Nova (100m

Legenda

AÇUDE ADAUTO BEZERRA

01

EE2 LAGOA NOVA

RAP

10

11

EE1 LAGOA NOVA

RAP08

09

P/ SÃO MIGUEL

RDA PEREIRO

Figura 2.3 – Arranjo Geral do Sistema Adutor de Pereiro Projetado


26

Trecho I – Captação Flutuante – ETA/EE Pereiro

A captação de água bruta no reservatório Adauto Bezerra é do tipo flutuante composta por dois conjuntos moto-bombas submersíveis, sendo um de reserva (1 + 1R), com capacidade para recalcar 28,45 l/s, altura manométrica de 30 m.c.a e potência de 20 cv, cada.

No sub-trecho entre o flutuante e as margens do reservatório, a água é aduzida por dois tubos de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) com flanges, cada um com 50,0 m de extensão e diâmetro nominal DN 150 mm. Na margem do reservatório existe uma unidade de controle composta principalmente por duas válvulas controladoras de bomba DN 150 mm e um barrilete em aço 200 x (2x150) para transição da tubulação em PEAD para tubulação de PVC Vinilfer DEFoFo DN 200 mm.

A partir da unidade de controle do flutuante, a água bruta segue para ETA em Pereiro através de uma tubulação enterrada de PVC Vinilfer DEFoFo DN 200 mm com 2.375 m de extensão.

A linha de recalque é protegida contra os efeitos das subpressões advindas dos transientes hidráulicos por 01 (hum) Tanque de Amortecimento Unidirecional, TAU construído em aço com DN 1.500 mm e comprimento de 6.800 mm.

Ao longo da linha de recalque são instaladas Ventosas de Tríplice Função DN 50 mm para permitir a admissão e expulsão de ar das tubulações. Além disso, são também instaladas descargas de fundo DN 50 mm para drenagem da adutora durante a fase de manutenção ou para reparos no sistema.

A Estação de Tratamento de Água atual é composta por um filtro de fluxo ascendente DN 3.000 mm. Para atender a capacidade de tratamento de 100 m3/h é implantado outra unidade de filtro ascendente de DN 3.000 mm.

As águas tratadas na ETA são conduzidas para um reservatório apoiado já existente (capacidade de 75 m3). A estação elevatória EE de Pereiro é equipada com um sistema de recalque composto por três conjuntos elevatórios (2 + 1R), potência de 30 cv cada conjunto, capacidade para recalcar 28,45 l/s a uma altura manométrica de 92,50 m.c.a.

Além do sistema de recalque a EE de Pereiro conta com um sistema de bombeamento para a lavagem dos filtros da ETA. Este sistema é o mesmo existente atualmente composto por dois conjuntos moto bombas (1 + 1R), potência de 25 cv cada conjunto.

Trecho II - ETA/EE – RAP Cristo

Da elevatória ETA/EE de Pereiro as águas tratadas são recalcadas até um novo reservatório tipo apoiado com capacidade de acumulação de 250 m3, situado na estrada de acesso ao Morro do Cristo, em uma cota capaz de atender toda a sede de Pereiro sem a necessidade dos atuais boosters.

A linha adutora é toda enterrada, extensão total de 1.477 m, vazão de 28,45 l/s e DN 200 mm. Por questões de limite de pressão a linha adutora foi dividida em:


27

• Uma primeira parte com 862 m de Tubulação DN 200 mm FoFo (classe K7);

• Restante com 615 m de Tubulação DN 200 mm de PVC Vinilfer DEFoFo

Na entrada do reservatório RAP Cristo existe uma caixa de medição e controle composta por medidor de vazão e válvula de controle de nível (altitude) com a função de bloquear o fluxo caso o reservatório alcance o seu nível máximo.

A proteção contra os efeitos das subpressões advindas dos transientes hidráulicos é feita mediante a implantação de um Tanque de Amortecimento Unidirecional, TAU em aço com DN 1.500 mm e comprimento de 6.800 mm.

São ainda instaladas Ventosas de Tríplice Função DN 50 mm para permitir a admissão e expulsão de ar das tubulações, bem como proteção contra transientes. Além disso, também são instaladas descargas de fundo DN 50 mm para drenagem da adutora durante a fase de manutenção ou para reparos no sistema.


28

Trecho III – RAP Cristo – EE1 Lagoa Nova

O RAP Cristo é utilizado para atender toda sede do município de Pereiro, bem como para a localidade de Lagoa Nova, distante 16,0 km ao sul da sede.

O Trecho III é do tipo gravitário, dimensionado para adução de água tratada para a localidade de Lagoa Nova e demais povoados existentes ao longo da linha adutora. Este trecho apresenta uma extensão total de 13.080 m com DN 150 mm para adução de até 7,45 l/s para a 1ª estação elevatória de Lagoa Nova – EE1 Lagoa Nova.

Devido a questões geotécnicas e de pressão na linha adutora, alguns segmentos são:

• Tubulação DN 150 mm de PVC Vinilfer DEFoFo enterrada, extensão total de 9.495 m;

• Tubulação DN 150 mm FoFo (classe K7) enterrado e aéreo, extensão total de 3.585 m.

São ainda instaladas Ventosas de Tríplice Função DN 50 mm para permitir a admissão e expulsão de ar das tubulações e descargas de fundo DN 50 mm para drenagem da adutora durante a fase de manutenção ou para reparos no sistema.

A estação elevatória EE1 de Lagoa Nova é constituída por um reservatório de sucção de 25m3, um sistema de recalque composto por dois conjuntos elevatórios (1 + 1R), potência de 20 cv cada conjunto, capacidade para recalcar 7,45 l/s a uma altura manométrica de 108,00 m.c.a.

Trecho IV – EE1/EE2 Lagoa Nova – RAP Lagoa Nova

O desnível geométrico observado neste trecho é de 160,0 m. No caso de um único bombeamento a altura manométrica supera 200,0 m.c.a. Optou-se, então, em dividir o trecho em dois bombeamentos com alturas manométricas na ordem de 100,0 m.c.a, a saber:

• Trecho IV.1 – EE1 Lagoa Nova a EE2 Lagoa Nova

o Extensão Total: 1.289 m

o Tubulação DN 100 mm de PVC Vinilfer DEFoFo enterrada, extensão total de 480 m;

o Tubulação DN 100 mm FoFo (classe K9) enterrado e aéreo, extensão total de 809 m.

• Trecho IV.2 – EE2 Lagoa Nova a RAP Lagoa Nova

o Extensão Total: 1.969 m

o Tubulação DN 100 mm de PVC Vinilfer DEFoFo enterrada, extensão total de 1.286 m;

o Tubulação DN 100 mm FoFo (classe K9) enterrado e aéreo, extensão total de 683 m.


29

A estação elevatória EE2 de Lagoa Nova é constituída por um reservatório de sucção de 25m3, um sistema de recalque composto por dois conjuntos elevatórios (1 + 1R), potência de 20 cv cada conjunto, capacidade para recalcar 7,45 l/s a uma altura manométrica de 102,00 m.c.a.

O RAP de Lagoa Nova tem capacidade de acumulação de 100 m3. Na entrada deste reservatório existe uma caixa de medição e controle composta por medidor de vazão e válvula de controle de nível (altitude) com a função de bloquear o fluxo caso o reservatório alcance o seu nível máximo.

A proteção contra os efeitos das subpressões advindas dos transientes hidráulicos é feita mediante a implantação de três Tanques de Amortecimento Unidirecional, TAU cujo material é o aço com DN 1.500 mm e comprimento de 6.800 mm.

São ainda instaladas Ventosas de Tríplice Função DN 50 mm para permitir a admissão e expulsão de ar das tubulações, bem como proteção contra transientes. São também instaladas descargas de fundo DN 50 mm para drenagem da adutora durante a fase de manutenção ou para reparos no sistema.

Por fim, apresenta-se uma ficha técnica com importantes informações do Sistema Adutor de Pereiro.


30

1. Comprimento Total da Adutora 20.235 m

DN 150 PEAD 1,0 Mpa 50 m (2x)DN 100 mm PVC Vinilfer 1,0 Mpa 1.763 mDN 100 mm FoFo K9 1.490 mDN 150 mm PVC Vinilfer 1,0 Mpa 9.495 mDN 150 mm FoFo K7 3.585 mDN 200 mm PVC Vinilfer 1,0 Mpa 2.990 mDN 200 mm FoFo K7 862 m

1.1. Trecho Flutuante – ETA/EE Pereiro 2.425 m

DN 150 PEAD 1,0 Mpa 50 m (2x)DN 200 mm PVC Vinilfer 1,0 Mpa 2.375 mDN 200 mm FoFo K7 - m

1.2. Trecho ETA/EE Pereiro - RAP Cristo 1.477 m

DN 200 mm PVC Vinilfer 1,0 Mpa 615 mDN 200 mm FoFo K7 862 m

1.3. Trecho RAP Cristo - EE1 Lagoa Nova 13.080 m

DN 150 mm PVC Vinilfer 1,0 Mpa 9.495 mDN 150 mm FoFo K7 3.585 m

1.4. EE1 Lagoa Nova/EE2 Lagoa Nova - RAP Lagoa Nova 3.253 m

DN 100 mm PVC Vinilfer 1,0 Mpa 1.763 mDN 100 mm FoFo K9 1.490 m

2. Vazão Total do Sistema 28,45 l/s

Zona Urbana 21,00 l/sZona Rural 7,45 l/sNo horas Bombeamento Diário 18,00 horas

3. População Beneficiada 8.175 hab.

Zona Urbana 5.675 hab.Zona Rural 2.500 hab.

FICHA TÉCNICA DO SISTEMA ADUTOR DE PEREIRO


31

4. Manancial Hídrico

Reservatório da Barragem Adauto BezerraCapacidade 5.200.000 m3Vazão Regularizada 90% de Garantia 96 l/sVazão Regularizada 99% de Garantia 62 l/s

5. Estações de Bombeamento

5.1. Captação Flutuante

Tipo - SubmersívelQuantidade Conjunto Moto-Bomba 1 + 1RVazão por Conjunto 28,45 l/sH manométrica 30,00 mcaPotência por Conjunto 20,00 cvRotação 3.500 rpmSubestação 30,00 kVa

5.2. ETA/EE Pereiro

Recalque de Água Tratada

Tipo - Centrífuga Multiestágio eixo horizontalQuantidade Conjunto Moto-Bomba 2 + 1RVazão por Conjunto 14,23 l/sH manométrica 92,50 mcaPotência por Conjunto 30,00 cvRotação 3.500 rpmSubestação 112,50 kVa

Lavagem dos Filtros (JÁ EXISTENTE)

Tipo - Centrífuga eixo horizontalQuantidade Conjunto Moto-Bomba 1 + 1RVazão por Conjunto 105,00 l/sH manométrica 13,00 mcaPotência por Conjunto 25,00 cvRotação 1.750 rpm


32

5.3. EE1 Lagoa Nova


5.4. EE2 Lagoa Nova


6. Reservação

6.1. Reservatório da ETA (JÁ EXISTENTE)

Tipo ApoiadoGeometria CircularDiâmetro 5,95 mCapacidade 75,00 m3Lâmina d´Água 2,70 m

6.2. Reservatório do Cristo


6.3. Reservatório Lagoa Nova



33

Tipo ApoiadoGeometria RetangularCapacidade 25,00 m3Lâmina d´Água 1,50 m

Tipo Filtro de Fluxo AscendenteQuantidade de Unidades (filtros) 2 undDiâmetro Nominal de cada Filtro 3.000 mmÁrea Filtrante Total 14,00 m2Vazão Máxima Total - Capacidade de Tratamento 100 m3/hProduto Químico Utilizado Cloro Gasoso

Tanques de Alimentação Unidirecional - TAU 6 undDiâmetro 1.500,00 mmComprimento 6.800,00 mmMaterial AçoNA acima do Terreno Natural 6,00 mm

6.4. Reservatório EE1 e EE2 de Lagoa Nova - Poço de Sucção

7. Estação de Tratamento de Água - ETA

8. Proteção Contra Transientes


34

3. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA ADUTOR


35

3. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA ADUTOR

Este capítulo mostra os critérios adotados, bem como as dimensões das unidades constituintes do Sistema Adutor de Pereiro, quais sejam: tubulações, estações de bombeamento, estação de tratamento de água – ETA, reservação e equipamentos de proteção da linha de recalque.

3.1. Critérios de Dimensionamento da Linha Adutora e Estações Elevatórias

No dimensionamento inicial de sistemas de adutoras, o diâmetro “econômico” foi calculado pela “Fórmula de Bresse” dado pela seguinte expressão:

QKD = (3.1)

No qual D é o diâmetro da adutora em metros, Q é a vazão a ser aduzida em m3/s e K um coeficiente que varia de 0,7 a 1,5 dependendo do tipo de adutora utilizado. No caso do presente estudo, utilizou-se K=1,2.

As perdas de carga foram calculadas pela fórmula de Hazen-Williams:

87,485,185,1643,10 −−= DCQJ (3.2)

No qual J é a perda de carga unitária (m/m), Q a vazão (m3/s), D o diâmetro da tubulação (m) e C coeficiente que depende da natureza (material e estado) das paredes dos tubos.

Vale salientar o acréscimo de 5% nas perdas de carga distribuídas, relativas às perdas de carga localizadas ao longo da tubulação. Perdas estas caracterizadas por: (a) tê de derivação para descargas e ventosas, (b) curvas e (c) reduções.

Os conjuntos elevatórios (bomba-motor) a serem dimensionados deverão vencer a diferença de nível entre dois pontos mais as perdas de carga no percurso (perdas por atrito ao longo da canalização e perdas localizadas devido à peças especiais). No presente estudo foram consultadas as curvas características das bombas a serem instaladas na captação flutuante, no recalque de água tratada e no recalque para lavagem dos filtros.

3.2. Linha Adutora e Assentamento da Tubulação

De acordo com os critérios de projeto apresentados anteriormente foi elaborada a planilha da Tabela 3.1 mostrando a seqüência de cálculo para dimensionamento das linhas adutoras para cada um dos trechos constituintes do Sistema Adutor. Para cada trecho são apresentados:

• Tipo de Tubulação;

• Vazão Aduzida;

• Número de Tubulações, diâmetro econômico e diâmetro comercial;

• Velocidade do fluxo de água;


36

• Extensão;

• Diferença geométrica;

• Perda de carga unitária (J);

• Perda de carga total;

• Altura manométrica.

Os tubos serão constituídos de PVC vinilfer 1,0 MPa e ferro fundido (FoFo) classe K7 e K9 (para DN 100 mm), de acordo os diâmetros comerciais disponíveis no mercado, da natureza do terreno onde serão assentados (material de 1ª, 2ª ou 3ª categoria) e do limite de pressão estabelecido pelos fabricantes.

Os trechos onde seja indicada a construção do eixo adutor apoiado em pilaretes, só será possível utilizar tubos em ferro fundido, os tubos em PVC (mais baratos desde a estrita perspectiva da compra dos tubos) serão dedicadas aos trechos onde seja possível abrir valas a baixo custo (preponderância de materiais de 1ª e 2ª categoria) e dentro dos limites de pressão estabelecidos pelo fabricante.

A linha adutora, então, terá um comprimento total de 20.238 m divididos em quatro trechos principais conforme apresentado na Tabela 3.1 e detalhados na Ficha Técnica apresentada anteriormente.

Com respeito ao assentamento dos tubos em PVC vale ressaltar que serão enterrados a uma profundidade mínima de 0,8 m acima da geratriz superior do tubo quando o tubo for susceptível a tráfego. No caso da impossibilidade de tráfego, o tubo poderá ser assente a um recobrimento de 0,60 m. A vala possuirá uma largura equivalente ao diâmetro nominal mais 0,2 m para cada lado.

Antes do assentamento do tubo de PVC será disposto um colchão de areia de 10 cm a 15 cm de espessura. O reaterro deverá ser compactado em material homogêneo, isento de pedregulhos, a um grau de compactação de 90% do Proctor Normal. O colchão de areia poderá ser dispensado se o terreno for arenoso livre de pedras ou qualquer material que possa causar danos à integridade física da tubulação, a critério da fiscalização.

Nos primeiros 20 cm acima da geratriz superior do tubo, o material de reaterro da vala deverá necessariamente ser de 1º categoria estar isento de pedregulhos e deverá ser compactado a 90% do Proctor Normal.


37

Tabela 3.1 - Seqüência de Dimensionamento das Linhas Adutoras do Sistema Adutor de Pereiro

Trec

ho

Identificação do trecho Material Vazão (l/s)

Diâmetro Econômico

(m)

DN (mm)

V (m/s)

Exten. (km)

Cota inicio do trecho

(m)

Cota fim do trecho

(m)

Dif Geom.

(m)

Trecho pressur.

(m)

Trecho Gravitário

(m)J (m/m)

J*LPressur.

(m)

J*LGravitário

(m)

H man (m)

I.1 Flutuante - Caixa de Controle PEAD 28,45 0,202 150 1,61 0,05 540,00 543,736 3,74 50,00 0,019496 0,97 - 4,71

I.2 Caixa de Controle - Estaca E12 PVC DEFoFo 28,45 0,202 200 0,91 0,25 543,736 568,244 24,51 250,00 0,004803 1,20 - 25,71

I.3 Estaca E12 - ETA Pereiro PVC DEFoFo 28,45 0,202 200 0,91 2,13 568,24 558,037 (10,21) - 2.125,00 0,004803 - 10,21 (0,00)

II ETA Pereiro - Res. Apoiado Cristo PVC DEFoFo / FoFo 28,45 0,202 200 0,91 1,48 546,227 631,63 85,40 1.477,00 - 0,004803 7,09 - 92,50

III Res. Apoiado Cristo - EB Lagoa Nova

PVC DEFoFo / FoFo 7,45 0,104 150 0,42 13,08 626,74 605,21 (21,53) - 13.080,00 0,001634 - 21,38 (0,15)

IV.1 EB Lagoa Nova I - EB Lagoa Nova II

PVC DEFoFo / FoFo 7,45 0,104 100 0,95 1,29 600,21 692,62 92,41 1.289,00 - 0,011775 15,18 - 107,59

IV.2 EB Lagoa Nova II - Res. Apoiado Lagoa Nova

PVC DEFoFo / FoFo 7,45 0,104 100 0,95 1,96 687,62 766,90 79,28 1.964,00 - 0,011775 23,13 - 102,41

Expansão do Sistema Adutor de Pereiro


38

Já os blocos de ancoragem serão construídos em concreto simples ou ciclópico e terão a função de absorver os impactos causados pelas variações de fluxo na rede. Se localizam nas seguintes peças:

• • Tês de derivação.

• • Reduções.

• • Curvas.

As dimensões dos blocos de ancoragem é função da pressão na rede e do diâmetro. A Figura 3.1 mostra a planta e perfil do bloco de ancoragem tipo. A Tabela 3.2 apresenta as dimensões dos blocos de ancoragem a serem utilizados.

Vista em Perfil

A

H

a

h

Bloco Principalde Ancoragem

Base do Bloco

Tubo

Vista em Planta

A

B

a

bBloco Principalde Ancoragem

Base do Bloco

Figura 3.1 – Planta e Perfil dos Blocos de Ancoragem


39

Tabela 3.2 – Dimensões dos Blocos de Ancoragem DN (mm):

Curva:Pressão (m): 100 50 100 50 100 50 100 50

A (m): 2,40 1,50 1,60 1,10 1,10 0,80 0,80 0,60B (m): 2,40 1,50 1,60 1,10 1,10 0,70 0,70 0,60H (m): 0,70 0,70 0,70 0,50 0,50 0,40 0,40 0,30V (m³): 4,03 1,58 1,79 0,61 0,61 0,22 0,22 0,11

a (m): 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30b (m): 2,40 1,50 1,60 1,10 1,10 0,70 0,70 0,60h (m): 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20V (m³): 0,14 0,09 0,10 0,07 0,07 0,04 0,04 0,04

TOTAL (m3) 4,18 1,67 1,89 0,67 0,67 0,27 0,27 0,14DN (mm):

Curva:Pressão (m): 100 50 100 50 100 50 100 50

A (m): 1,70 1,20 1,30 0,80 0,80 0,70 0,80 0,60B (m): 1,60 1,20 1,20 0,80 0,80 0,60 0,60 0,40H (m): 0,70 0,50 0,50 0,40 0,40 0,30 0,30 0,20V (m³): 1,90 0,72 0,78 0,26 0,26 0,13 0,14 0,05

a (m): 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25b (m): 1,60 1,20 1,20 0,80 0,80 0,60 0,60 0,40h (m): 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,10V (m³): 0,08 0,06 0,06 0,04 0,04 0,03 0,03 0,01

TOTAL (m3) 1,98 0,78 0,84 0,30 0,30 0,16 0,17 0,06DN (mm):

Curva:Pressão (m): 100 50 100 50 100 50 100 50

A (m): 1,10 0,80 0,85 0,75 0,65 0,60 0,60 0,50B (m): 1,10 0,70 0,75 0,50 0,55 0,40 0,40 0,30H (m): 0,50 0,40 0,40 0,30 0,30 0,20 0,20 0,15V (m³): 0,61 0,22 0,26 0,11 0,11 0,05 0,05 0,02

a (m): 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20b (m): 1,10 0,70 0,75 0,50 0,55 0,40 0,40 0,30h (m): 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,10 0,10 0,10V (m³): 0,04 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01

TOTAL (m3) 0,65 0,25 0,29 0,13 0,13 0,06 0,06 0,03

45º 22º30' 11º15'

Dimensões do Bloco

Dimensões da Base

100

90º 45º

90º 45º

Dimensões da Base

Dimensões do Bloco

Dimensões do Bloco

Dimensões da Base

200

150

22º30' 11º15'

22º30' 11º15'

90º


40

3.3. Estações Elevatórias/Bombeamento

Constituem-se das bombas da captação flutuante no reservatório Adauto Bezerra, do recalque de água tratada (03 estações ao todo) e do recalque para lavagem dos filtros.

3.3.1. Captação Flutuante

A captação das águas no reservatório da barragem Adauto Bezerra deverá ser feita através de 02 (dois) conjuntos elevatórios do tipo submersível sendo que um conjunto está previsto para reserva.

Os 02 (dois) conjuntos serão instalados em flutuante deslocável, construído a partir de chapas e perfis em aço carbono estrutural (Figura 3.2) e recalcarão através de tubulações independentes em “PEAD” DN 150 mm até uma caixa de válvulas (registros, válvula controladora de bomba, válvula de retenção, descarga do barrilete e ventosa), onde estará o barrilete, para daí seguir em tubulação única com diâmetro DN 200 mm até a da ETA.

A Tabela 3.1, apresentada anteriormente, e as Figuras 3.3 e 3.4 (curvas características das bombas-KSB ou similares) mostram os valores utilizados no dimensionamento das bombas para a captação flutuante.


41

Figura 3.2 – Flutuante Metálico


42

As principais características dessa unidade são as seguintes:

• Vazão total de captação (l/s) 28,45

• Tipo de conjuntos elevatórios submersível

• Número de conjuntos 1+1R

• Vazão por conjunto (l/s) 28,45

• Altura manométrica por conjunto p/ a N.A. mínimo (m) 30,0

• Bomba

o Modelo KSB KRT K80-315/2p φ 162 ou similar

o Rotação 3.500 rpm

o Potência do motor por conjunto (cv) 20,0

o Potência Subestação (kVA) 30,0

• Recalque em tubo flexível (2x)

o Material Pead

o Classse PN 10

o Diâmetro nominal (mm) 150

o Extensão de cada recalque (m) 50,0


43

KSB KRTRotores à prova de entupimento de recalque 40, 80 e 100 mm

KRT 40, 80, 100

Com rotor K2-pólos (3500 rpm)4-pólos (1750 rpm)6-pólos (1160 rpm)

Rotor K

Figura 3.3 – Campo de Aplicação das Bombas Tipo Submersível para Captação Flutuante


44

KSB KRT

20

KRT K 80-315 / ... 3500 rpm

Tipo de rotor

2 palhetas

1 3/8 “ (33 mm)

Passagem livre

Vazão K 42 085/1

As curvascorrespondem à

velocidade efetivado motor

Tamanhos disponíveis de motores

POTÊNCIA DO MOTORMaterial

G / G1 / GH / H C1 / C2

TEMPERATURAMÁXIMA DO

LÍQUIDOHp (kW) Hp (kW) ºF (ºC)

CÓDIGO DO MOTOR

104 (40) 8 2 U8 2 X (FM, CSA)10 (7.5) 10 (7.5)

140 (60) 12 2 W12 2 Z (FM, CSA)

15 (11.5) 15 (11.5) 104 (40) 12 2 U12 2 X (FM, CSA)

20 (14.5) 20 (14.5) 140 (60) 17 2 W17 2 Z (FM, CSA)

23 (17) 22 (16.5) 104 (40) 17 2 U17 2 X (FM, CSA)

27 (20) 24 (17) 140 (60) 23 2 W23 2 Z (FM, CSA)

34 (25) 30 (22) 104 (40) 23 2 U23 2 X (FM, CSA)

(FM, CSA) = À prova de explosão para Classe I, Divisão 1, Grupos C & D (À prova de explosão conforme norma IEC 79 (EEx d II B) sob consulta).

Altu

ra M

anom

étric

aPo

tênc

ia n

eces

sária

H (m)H (ft)

P (hp) P (kw)

Figura 3.4 – Curvas Características das Bombas Tipo Submersível para Captação

Flutuante


45

3.3.2. Estação Elevatória EE Pereiro

É constituída pela atual edificação existente que abriga 05 (cinco) conjuntos motobombas sendo 03 (três) para o recalque de água tratada (2+1R) e os outros 02 (dois) para recalque de lavagem dos filtros (1+1R), além de acessórios, quadros de controle e comando dos motores.

A Tabela 3.1, apresentada anteriormente, e as Figuras 3.5 e 3.6 (curvas características das bombas-KSB ou similares) mostram os valores utilizados no dimensionamento das bombas para a Estação Elevatória EE Pereiro no recalque de água tratada. Com relação as bombas para lavagem dos filtros, o conjunto existente atualmente na EE de Pereiro será mantido, sendo utilizado alternadamente para lavagem de dois filtros DN 3.000 mm.

As principais características dessas unidades são as seguintes:

Recalque de Água Tratada

• Vazão total de recalque (l/s) 28,45

• Tipo de conjuntos elevatórios eixo horizontal multi estágio

• N° de conjuntos 2+1R


• Altura manométrica por conjunto (m) 92,50

• Bomba

o Modelo KSB WKL 65/2 – φ 185/175 ou similar



• Potência Subestação (kVA) 112,5

Recalque para Lavagem dos Filtros

• Vazão total de recalque (l/s) 105

• Tipo de conjuntos elevatórios eixo horizontal mono estágio


• Vazão por conjunto (l/s) 105

• Altura manométrica por conjunto (m) 13

• Potência do motor por conjunto (cv) 25


46

3.500 rpm

0 5

20

Hm

10

Q m³/h10 20 30 40 50 100 200 300

30

40

50

100

200

300

32 / 1

/ 7

/ 6 / 5

/ 4

/ 3

/ 2

/ 4

/ 2

/ 3

/ 5

/ 7

/ 6

/ 2

/ 3

/ 4

80 / 1

/ 2

/ 3

40 / 165 / 1

/ 8

65/265/2

KSB WKL

5. Campo de Aplicação

Figura 3.5 – Campo de Aplicação das Bombas para Recalque de Água Tratada (Estação Elevatória EE Pereiro)


47

Bomba TipoPump TypeTipo de Bomba

TamanhoSizeTamaño

65

Oferta nºProject - No.Oferta - nº

Item nºItem - No.Pos - nº

Velocidade NominalNom. Rotative SpeedVelocidad Nominal

3500 rpm

KSB WKL

reba

ixado

orig

inal

185

185 / 175

20

30

50

60

70

40

Hm

906030 5020100 40 70 80Q m³/h

40

50

60

80

30

70

%

185

185 / 175

6

7

5

4

3

NPSHm

906030 5020100 40 70 80Q m³/h

5

20

25

15

10

Php

185

185 / 175

Altura ManométricaHeadAltura Manométrica por Estágio

Potencia NecesariaShaft PowerPotência Necessária por Estágio

RendimentoEfficiencyRendimento

Figura 3.6 – Curvas Características das Bombas para Recalque de Água Tratada

(Estação Elevatória EE Pereiro)


48

A Estação Elevatória de Pereiro é composta por uma edificação em concreto armado e alvenaria que tem a função de abrigar os conjuntos motobombas e os quadros de comando elétrico. Trata-se do mesmo local onde atualmente opera a atual ETA/EE de água tratada.

O arranjo geral do local da EE de Pereiro é dotado de:

o 01 Casa de Bombas/Comando;

o 01 Laboratório/Casa de Química;

o 01 Reservatório apoiado circular Vol=75 m3;

o 02 Filtros fluxo ascendente DN 3.000 mm

Os grupos motobombas funcionarão sempre em paralelo com uma de reserva. A reserva instalada estará sempre em funcionamento no regime de rodízio com as demais bombas. Um intertravamento impedirá o funcionamento simultâneo de todas as bombas. Uma estará sempre ociosa. Será mantido um espaçamento confortável entre uma bomba e outra que permita a circulação entre elas com folga.

A sucção será dotada por uma tubulação DN 250 mm (já existente) ligando o RAP ao barrilete das bombas. A conexão entre o barrilete de sucção e a entrada das bombas é feira por tubulações independentes com uma válvula borboleta e uma junta de desmontagem travada axialmente, além de uma redução excêntrica.

A tubulação de recalque de cada bomba é dotada de válvula borboleta, válvula de retenção, junta de desmontagem travada axialmente e válvula controladora de bomba. Esta última tem a função de controlar partida e parada de bombeamento evitando assim sobrepressões indesejáveis oriundas de transientes hidráulicos.

A válvula de retenção adotada será do tipo deslocamento axial de alta performance e reduzido tempo de fechamento. É um equipamento essencial para o combate a transientes hidráulicos no caso de queda de energia. Com o fechamento quase instantâneo da válvula, não haverá contrafluxo e o transiente será muito reduzido.

A válvula borboleta terá a função de isolar a bomba do barrilete principal caso seja necessário uma manutenção nas bombas.

A junção dos tubos de recalque de cada bomba se dá no barrilete principal que geralmente possui o mesmo diâmetro da linha de recalque. O barrilete principal será em aço, para facilidade de construção em campo.

No recalque de água tratada a transição entre o barrilete principal e a adutora de recalque será previsto um medidor de vazão eletromagnético e uma ventosa.

3.3.3. Estação Elevatória EE1 e EE2 de Lagoa Nova

As elevatórias EE1 e EE2 possuem a mesma estrutura e arranjo; estão situadas na margem da rodovia CE 138, no trecho de subida para Lagoa Nova. São constituídas


49

por poço úmido e poço seco, em concreto que abrigam os conjuntos elevatórias e acessórios, bem como os quadros de controle e comando dos motores. Cada elevatória é constituída por 02 (dois) conjuntos motobombas para o recalque de água tratada (1+1R).

A Tabela 3.1, apresentada anteriormente, e as Figuras 3.7 e 3.8 (curvas características das bombas-KSB ou similares) mostram os valores utilizados no dimensionamento das bombas para a Estação Elevatória EE1 e EE2 de Lagoa Nova no recalque de água tratada. As principais características dessas unidades são as seguintes:

• Vazão total de recalque (l/s) 7,45

• Tipo de conjuntos elevatórios eixo horizontal multi estágio



• Altura manométrica por conjunto EE1 (m) 108

• Altura manométrica por conjunto EE2 (m) 102

• Bomba

o Modelo KSB WKL 40/3 – φ 150 ou similar



• Potência Subestação (kVA) 30


50

KSB WKL

5. Campo de Aplicação

3.500 rpm

0 5

20

Hm

10

Q m³/h10 20 30 40 50 100 200 300

30

40

50

100

200

300

32 / 1

/ 7

/ 6 / 5

/ 4

/ 3

/ 2

/ 4

/ 2

/ 3

/ 5

/ 7

/ 6

/ 2

/ 3

/ 4

80 / 1

/ 2

/ 3

40 / 165 / 1

/ 8

40/340/3

Figura 3.7 – Campo de Aplicação das Bombas para Recalque de Água Tratada (Estação Elevatória EE1 e EE2 Lagoa Nova)


51

KSB WKLBomba TipoPump TypeTipo de Bomba

TamanhoSizeTamaño

40

Oferta nºProject - No.Oferta - nº

Item nºItem - No.Pos - nº

Velocidade NominalNom. Rotative SpeedVelocidad Nominal

3500 rpm

reba

ixado

orig

inal

150

150 / 140

Hm

10

20

30

40

50

150

150 / 140

40

50

60

70

%

304035302520151050

Q m³/h

6

2

7

NPSHm

543

1

150

150 / 140

4035302520151050Q m³/h

0

Php 5

10

Altura ManométricaHeadAltura Manométrica por Estágio

Potencia NecesariaShaft PowerPotência Necessária por Estágio

RendimentoEfficiencyRendimento

Figura 3.8 – Curvas Características das Bombas para Recalque de Água Tratada

(Estação Elevatória EE1 e EE2 Lagoa Nova)


52

As Estações Elevatórias EE1 e EE2 de Lagoa Nova são estruturas em concreto armado e alvenaria que abrigam os conjuntos motobombas e os quadros de comando elétrico.

São dotadas de um reservatório com capacidade de 25 m3 servindo também como poço de sucção das bombas. O poço seco constará de dois níveis: a casa de bombas e a casa de comando elétrico. Com a casa de bombas em nível mais baixo, as bombas trabalharão afogadas independente dos níveis do reservatório de sucção.

A casa de bomba será dotada de um poço para reunião das águas que eventualmente vazem das gaxetas das bombas. Uma monovia equipará cada estação elevatória para facilidade de deslocamento de equipamento para manutenção.

O arranjo geral do local da EE1 e EE2 de Lagoa Nova é dotado de:

o 01 Casa de Bombas/Comando;

o 01 Reservatório apoiado retangular Vol=25 m3;

Os grupos motobombas funcionarão sempre em paralelo com uma de reserva. A reserva instalada estará sempre em funcionamento no regime de rodízio com as demais bombas. Um intertravamento impedirá o funcionamento simultâneo de todas as bombas. Uma estará sempre ociosa. Será mantido um espaçamento confortável entre uma bomba e outra que permita a circulação entre elas com folga.

A sucção será dotada por tubulações independentes DN 150 mm com uma válvula borboleta e uma junta de desmontagem travada axialmente. A conexão do tubo de sucção e a bomba se dará por intermédio de uma redução excêntrica.

A tubulação de recalque de cada bomba será dotada de válvula borboleta, válvula de retenção, junta de desmontagem travada axialmente e válvula controladora de bomba. Esta última tem a função de controlar partida e parada de bombeamento evitando assim sobrepressões indesejáveis oriundas de transientes hidráulicos.

A válvula de retenção adotada será do tipo deslocamento axial de alta performance e reduzido tempo de fechamento. É um equipamento essencial para o combate a transientes hidráulicos no caso de queda de energia. Com o fechamento quase instantâneo da válvula, não haverá contrafluxo e o transiente será muito reduzido.

A válvula borboleta terá a função de isolar a bomba do barrilete principal caso seja necessário uma manutenção nas bombas.

A junção dos tubos de recalque de cada bomba se dá no barrilete principal que geralmente possui o mesmo diâmetro da linha de recalque. O barrilete principal será em aço, para facilidade de construção em campo.

No recalque de água tratada a transição entre o barrilete principal e a adutora de recalque será previsto um medidor de vazão eletromagnético e uma ventosa.

3.4. Estação de Tratamento de Água – ETA


53

3.4.1. Processo de Tratamento

O sistema de tratamento de água a utilizado são filtros de fluxo ascendente que vem sendo largamente aplicados como unidade completa de tratamento, isto é, para clarificação e filtração sem unidades anteriores e posteriores. As vantagens desse processo sobre os demais são:

• Concepção modular e cambiável que permite arranjos econômicos;

• Descarga de fundo com introdução de água na interface do leito filtrante permitindo carreiras de filtração mais longas e redução do consumo de água de lavagem em relação à água produzida;

• Menor custo de implantação;

• Simplicidade operacional;

• Menor consumo de produtos químicos.

Após receber o tratamento a água apresenta-se dentro dos padrões de potabilidade.

3.4.2. Descrição do Funcionamento

A alimentação dos filtros ascendentes realiza-se através de tubulação a partir de um piezômetro onde recebe os coagulantes e realiza a mistura rápida em misturador hidráulico tubular com malhas.

Combinando as funções de clarificação e filtração numa única unidade, o sistema possui na parte inferior, uma camada de pedregulho especialmente graduada, sobre a qual encontra-se disposta uma camada de areia com granulometria apropriada.

A água coagulada no mecanismo de neutralização de cargas entra na parte inferior do filtro, numa tubulação central de onde, através de difusores especiais, é distribuída uniformemente na camada de pedregulho na qual ocorrem, fundamentalmente, as operações de floculação por contato e a sedimentação, resultando uma espécie de manto de lodo, responsável principal pelo elevado desempenho do sistema. Na areia, o princípio lógico da filtração é mantido já que a água com maior quantidade de impurezas encontra, inicialmente, as subcamadas com vazios intergranulares de tamanhos maiores.

Assim, a água vai melhorando de qualidade em seu escoamento ascendente, pois na parte superior, devido aos menores grãos de areia, os vazios intergranulares são muito pequenos e retêm impurezas microscópicas tais como microorganismos em geral e partículas coloidais.

O resultado da filtração ascendente é a produção econômica da água com características que, consistentemente, atendem ao Padrão Brasileiro de Potabilidade.


54

3.4.3. Equipamentos Constituintes da ETA

A ETA do Sistema Adutor de Pereiro é, então, constituída pelos seguintes componentes:

• 02 Filtros de fluxo ascendente (sendo um 01 já existente), diâmetro de 3.000 mm, fabricado em resina poliéster, estruturado em fibra de vidro, acompanhado de barrilete composto por tubos, conexões e válvulas, escada, tampa e material filtrante, com capacidade para tratar até 50m³/h, cada;

• Casa de Química com um único pavimento, sala de controle operacional, depósito, sala de cloração onde ficarão os cloradores, sala dos cilindros e wc’s.

A Tabela 3.2 apresenta os parâmetros utilizados, bem como a seqüência de dimensionamento dos filtros para ETA de Pereiro.

Tabela 3.2 – Dimensionamento dos Filtros da ETA Pereiro

ETA PereiroFiltro de Fluxo Ascendente

102,00 m3/h1.836,00 m3/dia

Taxa Média de Aplicação 130,00 m3/m2.dia

Área de Filtro 14,12 m2

DN Filtro Existente 3.000,00 mmÁrea Existente 7,00 m2

910,00 m3/dia50,56 m3/h

51,44 m3/h926,00 m3/dia

Área Necessária 7,12 m2DN Calculado 3.011,54 mmDN Comercial 3.000,00 mm

Conclusão:

Capacidade Tratamento

Vazão de Tratamento

Capacidade Remanescente

Serão necessários duas unidades de filtro ascendente para operação da ETA na sua capacidade máxima. Existente com DN 3.000 mm e outra com DN 3.000 mm.


55

3.4.4. Sistema de Lavagem

A lavagem do material filtrante será com água tratada proveniente do reservatório apoiado RAP, por meio de conjunto motobomba e através de tubulações de Ø250mm em FoFo. A velocidade ascensional no filtro será de 0,90 m/min.

A duração total da operação de lavagem, que normalmente deverá durar de 8 a 10 minutos, é determinada pelo instante em que a água de lavagem passa a ser mais.

Lavagem do Filtro (Lavagem alternadas dos filtros)

Velocidade Ascencional 0,90 m/minÁrea Filtrante 7,00 m2

6,30 m3/min378,00 m3/h105,00 l/s

Tempo de Lavagem 8,00 min

Volume para Lavagem 50,00 m3

Vazão para Lavagem

Motobombas

Para a lavagem à água, está especificada uma bomba (já existente) com capacidade nominal de 105 l/s x 13 mca. Esta bomba será do tipo centríguga, mono ou multi-estágio de eixo horizontal, com 25 cv de potência. Um conjunto adicional do mesmo tipo deverá ser mantido como reserva, totalizando 02(dois) conjuntos motobombas.

3.5. Reservatórios de Distribuição

São unidades destinadas a compensar as variações horárias de vazão e garantir a alimentação da rede de distribuição em casos de emergência, fornecendo a água necessária à manutenção de pressões na rede.

Os reservatórios de distribuição são dimensionados para satisfazer às condições seguintes:

• Funcionar como volantes da distribuição, atendendo à variação horária do consumo;

• Manter uma reserva para atender a condições de emergência (acidentes, reparos nas instalações etc.);

• Atender a demanda no caso de interrupções de energia elétrica – sistema com recalques;

• Manutenção de pressões na rede distribuição.

O atual reservatório elevado de Pereiro tem capacidade para 96,0 m3. Este volume será aproveitado para o abastecimento da sede do município. Além disso, é


56

necessário um volume adicional de 250 m3 para o atendimento tanto da zona urbana como para zona rural.

Este volume adicional é obtido pela construção do reservatório denominado RAP do Cristo, tipo apoiado circular, nos padrões da CAGECE, diâmetro de 9,30 m. O local de implantação deste reservatório tem altitude suficiente para o atendimento de toda a sede de Pereiro sem a necessidade de utilização os atuais boosters.

O atendimento da demanda de Lagoa Nova é feito mediante RAP Lagoa Nova com capacidade de 100,0 m3, também nos padrões da CAGECE, diâmetro de 6,75 m e com cota suficiente para atender toda a região. A Figura 3.9 apresenta o desenho tipo dos reservatórios.

3.6. Equipamentos de Proteção e Operação da Linha de Adutora

3.6.1. Ventosas

Ao longo das linhas adutoras são utilizadas ventosas para permitir a admissão e expulsão de ar durante a operação normal e durante os períodos de enchimento e esvaziamento da rede.

Estes equipamentos impedem a formação de bolsões de ar na tubulação que causariam redução de seção de escoamento com conseqüente redução de vazão.

São utilizadas apenas ventosas de tríplice função pelo fato destes aparelhos serem mais eficientes e minimizarem os efeitos de eventuais transientes ao longo da linha provocados pela abertura e fechamento de válvulas de bloqueio, etc.

Figura 3.9 – Reservatório de Distribuição


57

O posicionamento das ventosas ao longo da rede, baseou-se nos seguintes critérios:

• Pontos altos da rede.

• Longos trechos horizontais. Neste caso a cada 300 m - 500 m.

Dimensionamento das ventosas

Conhecida a vazão da linha, e adotando-se um valor para o diferencial de pressão entre o interior da ventosa e a atmosfera no momento do enchimento ou esvaziamento da canalização (geralmente adota-se 3,5 m.c.a), obtém-se um ponto que dará o tamanho da ventosa utilizada. É utilizado um diâmetro comercial acima do ponto encontrado. A Figura 3.10 mostra o ábaco utilizado reproduzido do catálogo dos fabricantes.

Figura 3.10 – Ábaco para Seleção de Ventosas

Cada ventosa é dotada de um registro de gaveta com flange e volante que permitirá sua retirada, para eventual manutenção, sem a necessidade de parar todo o sistema. O esquema de instalação da ventosa pode ser visto na Figura 3.11.


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Figura 3.11 - Esquema de Instalação das Ventosas

As ventosas são instaladas em um tê de derivação na rede e são acondicionadas em caixas de concreto armado ou alvenaria com tampa removível para eventuais manutenções.

A linha adutora, então, é composta com TÊs de derivação de 200 x 50, 150 x 50 e 100 x 50, registros de gaveta e flange volante com DN 50 mm e ventosas de tríplice função com DN 50 mm.

3.6.2. Descarga de fundo

Ao longo da rede são utilizadas descargas de fundo para permitir a drenagem da adutora durante a fase de manutenção ou para reparos no sistema.

O sistema utilizado para descarga da adutora consta de uma derivação na rede por intermédio de um TE flange (200 x 50, 150 x 50 e 100 x 50) com saída para baixo a 45º, uma curva flangeada de 45º (DN 50 mm), um registro de gaveta flange cabeçote e uma extremidade ponta flange, ambos com DN 50 mm, conforme Figura 3.12.

Figura 3.12 - Esquema de Instalação Descarga de Fundo


59

É importante a utilização do registro de gaveta com cabeçote pelo fato da abertura deste tipo de registro só ser realizado com o uso de um chave "T" que ficaria à guarda do pessoal de operação e manutenção do sistema, evitando assim o uso impróprio da descarga para retirada ilegal de água do sistema. O posicionamento das descargas de fundo ao longo da rede será feito nos pontos baixos da linha adutora.

As descargas de fundo são instaladas em um te de derivação na rede e são acondicionadas em caixas de concreto armado ou alvenaria com tampa removível para eventuais manutenções.

3.6.3. Caixa de Medição e Controle de Reservatório

As caixas de medição e controle de reservatório constituem-se no ponto final do sistema. Nestas caixas serão instalados medidores de vazão e válvulas de controle de reservatório (válvulas de altitude) com a função de bloquear o fluxo caso o reservatório alcance o seu nível máximo.


60

4. ESTUDO DE TRANSIENTES HIDRÁULICOS


61

4. ESTUDO DE TRANSIENTES HIDRÁULICOS

4. Estudo de Transientes Hidráulicos

O estudo de transientes hidráulicos consiste na verificação do funcionamento da adutora em regime transitório. Normalmente esses estudos são feitos considerando o sistema analisado, primeiramente, sem proteção, quando são determinadas as pressões extremas que poderão atuar nele. A partir daí são indicados os dispositivos de proteção necessários, após o que são feitas novas simulações para verificar a eficiência de tais dispositivos.

No caso presente, tal procedimento foi utilizado para os trechos da Adutora de Pereiro sujeitos a bombeamento, pois o funcionamento do sistema após a parada brusca no fornecimento de energia ou manobra equivocada das bombas são os efeitos causadores de transientes mais susceptíveis de ocorrem durante a operação do sistema. Assim, listam-se a seguir as principais características dos trechos da Adutora de Pereiro:

• Trecho 01 – entre a captação no manancial (flutuante) e a ETA

o Vazão de recalque: 28,45 L/s

o Altura manométrica: 30,00 m.c.a.

o Extensão da linha: 2.400 m

o Diâmetro da linha 200 mm

o Material: PVC Vinilfer DEFoFo

o Bomba utilizada (flutuante)

♣ Modelo: KSB KRT K80-315 / 2p – 162

♣ Nº bombas: 1+1

♣ Rotação: 3.500 rpm

♣ Potência: 20 CV


62

• Trecho 02 – entre a ETA e o reservatório apoiado do Cristo





o Material: PVC Vinilfer DEFoFo e FoFo-K7

o Bomba utilizada

♣ Modelo: KSB WKL 65/2 φ185/175 multiestágio

♣ Nº bombas: 2+1 (em paralelo)



• Trecho 04.1 – entre a EB Lagoa Nova I e a EB Lagoa Nova II






o Bomba utilizada

♣ Modelo: KSB WKL 40/3 φ150 – multiestágio

♣ Nº bombas: 1+1




63

• Trecho 04.2 – entre EB Lagoa Nova II e o reservatório apoiado de Lagoa Nova






o Bomba utilizada

♣ Modelo: KSB WKL 40/3 φ150 – multiestágio

♣ Nº bombas: 1+1



Deve-se frisar que o Trecho 03 da Adutora de Pereiro, compreendido entre o reservatório apoiado do Cristo e a EB Lagoa Nova,é gravitário. Assim, para esse trecho não foi realizado estudo de transiente.

4.1. Equações do Transiente Hidráulico e Método das Características

Neste tópico é feito o estudo dos transientes hidráulicos para o sistema de bombeamento referido. Tal estudo foi feito para determinar as pressões máximas e mínimas que poderão ocorrer nas tubulações em caso de desligamento brusco das bombas (por falta de energia elétrica, por exemplo), para verificar a eficiência dos dispositivos de proteção existentes e, caso necessário, para indicar as modificações e complementações necessárias.

Em uma instalação de recalque, quando há um desligamento das bombas de maneira brusca, são desenvolvidas ondas de choque que percorrem a tubulação alterando transitoriamente o comportamento das pressões internas e das vazões de adução. Neste caso, a primeira onda que se forma é de depressão e pode provocar a separação da coluna líquida, dependendo das condições instantâneas de pressão e do perfil topográfico da linha. Com a vinda, em seguida, da onda de sobrepressão, há possibilidade de junção da coluna e, em conseqüência, as pressões podem chegar a atingir valores insuportáveis para o material das tubulações.

As equações básicas que descrevem este fenômeno são obtidas a partir dos princípios da quantidade de movimento e da continuidade e têm a seguinte forma geral:

gA Hx

Qt

fDA Q Q

Ht

agA

Qx

∂∂

∂∂

∂∂

∂∂

+ + =

+ =

2 0

02

.| | (3.3),

onde:


64

Q = vazão no instante t; H = pressão no instante t; x = distância entre a origem da linha e a seção estudada; D = diâmetro da adutora; f = coeficiente de atrito de escoamento; A = área da seção transversal do tubo; a = celeridade da onda de pressão.

Existem vários processos numéricos de resolução dessas equações, porém o mais utilizado é o Método das Características, que será aqui empregado. De acordo com este método, a linha estudada é dividida num certo número de trechos, de modo a se ter o histórico do transiente nos pontos de maior interesse, ou próximos a eles, como é permitido. A partir daí, o cálculo todo se baseia na determinação dos valores de pressão e de vazão que satisfaçam o sistema de equações acima, para um ponto considerado e num determinado instante, desde que sejam conhecidas essas grandezas num instante anterior.

O sistema de duas equações diferenciais parciais acima, de 1ª ordem, do tipo hiperbólico, pode ser transformado em outro sistema de quatro equações diferenciais ordinárias que pode ser trabalhado sob a forma de diferenças finitas. Isto permite calcular os valores de HP e QP no ponto considerado, por meio das expressões:

H C B QH C B QP P P

P M P

= −= +

.

. (3.4)

Onde CP e CM são constantes para cada seção considerada, pois dependem dos valores de H e de Q para o instante anteriormente considerado, e B é uma função da celeridade da onda e da área da seção transversal do tubo.

O intervalo de tempo de trânsito da onda de choque é constante para todo o histórico do transiente, inclusive o tempo de percurso dessa onda entre as seções consecutivas, definido como:

∆∆t La= (3.5)

Onde ∆L é a extensão de cada trecho e "a" a celeridade da onda. Esta equação corresponde ao critério de estabilidade de Courant para equações deste tipo.

Esse procedimento permite verificar se há pressões elevadas ao longo da linha ou a possibilidade de separação da coluna líquida na tubulação, dependendo do valor de HP em relação à cota do terreno na seção considerada. Se, nesse ponto, a pressão calculada for inferior, em valor absoluto, à pressão de vapor da água, haverá separação de coluna e, portanto, necessidade de se utilizarem dispositivos de proteção. Dentre estes, os mais usuais são:

• chaminés de equilíbrio;

• tanques de amortecimento unidirecionais – TAUs;

• volante de inércia nos conjuntos elevatórios;


65

• tanques hidropneumáticos.

Dependendo do caso específico, pode-se empregar um ou mais desses dispositivos, tendo em vista as condições econômicas, construtivas e funcionais de cada situação.

O estudo de transientes hidráulicos foi feito em duas etapas complementares, com a primeira delas compreendendo o diagnóstico das linhas, caso ocorra uma paralisação brusca, sem os dispositivos de proteção. Em seguida, constatada a necessidade de proteção, foram escolhidos os dispositivos mais eficientes, realizando-se uma verificação de seu funcionamento, de modo que as pressões resultantes não provocassem danos aos sistemas.

O principal tipo de dispositivo de proteção anti-golpe adotado para combater os transientes da adutora de Pereiro foi o TAU – tanque de amortecimento unidirecional (outro dispositivo empregado foi a ventosa). Uma planta esquemática dos equipamentos hidráulicos presentes em um TAU é apresentada a seguir na Prancha 4.1.


66

Prancha 4.1. Tanque de Alimentação Unidirecional – Planta Baixa e Corte


67

4.2. Simulações dos Transientes Hidráulicos

Neste item, serão apresentados para cada um dos trechos estudados os gráficos das envoltórias dos níveis piezométricos, além de planilhas ilustrando as pressões máximas e mínimas ao longo da tubulação, para as situações sem e com os dispositivos de proteção anti-golpe de aríete, o que permite avaliar quais os pontos críticos da adutora e a eficiência dos dispositivos empregados.

4.2.1. Análise dos Resultados para o Trecho 01

Num cálculo inicial (sistema sem proteção) verificou-se que há possibilidade de ocorrer separação de coluna líquida ao longo da adutora, visto que praticamente todo o trecho fica submetido a pressões negativas consideráveis, que chegam a atingir -25,55 mca (no ponto mais elevado do trecho), caso não sejam implantadas as unidades de proteção necessárias (Tabela 4.1 e Figura 4.1). A pressão positiva máxima no transiente se deu logo a jusante do bombeamento, entretanto, o valor de 41,29 mca não ameaça colapsar a adutora, uma vez que o material PVC resiste pressões positivas de até 1,0 MPa (cerca de 100 mca).

Com a implantação de 01 TAU (estaca E12) no ponto mais elevado do Trecho 01 (ponto crítico) observou-se um considerável amortecimento da onda de subpressão na adutora. Valores de pressão negativa ocorrem somente no início do trecho (primeiros 200 m), sendo o valor crítico de -2,3 m.c.a, nível de ocorrência que é tolerável face aos demais dispositivos hidromecânicos a serem instalados (e.g. ventosas a jusante da EB e nos pontos altos da adutora). A onda de sobrepressão também é aliviada na maior parte do trecho, conforme se pode observar da Tabela 4.2 e Figura 4.2.


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Tabela 4.1. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 01 – adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

1 0 542,29 572,29 583,58 538,19 30 41,29 -4,1 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2002 47,60 551,23 572,12 583,57 538,09 20,89 32,34 -13,14 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2003 128,49 558,68 571,82 583,23 537,92 13,14 24,55 -20,76 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2004 230,03 563,24 571,46 582,94 537,69 8,22 19,7 -25,55 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2005 314,60 559,65 571,16 583,08 537,59 11,51 23,43 -22,06 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2006 476,38 544,99 570,57 582,85 537,33 25,58 37,86 -7,66 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2007 511,98 544,75 570,44 582,84 537,23 25,69 38,09 -7,52 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2008 580,79 554,57 570,19 582,72 537,06 15,62 28,15 -17,51 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2009 659,37 559,62 569,91 582,67 536,96 10,29 23,05 -22,66 PVC Vinilfer DE FoFo DN 200

10 704,78 559,86 569,75 582,67 536,89 9,89 22,81 -22,97 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20011 813,69 550,27 569,36 582,67 536,73 19,09 32,4 -13,54 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20012 898,78 551,47 569,05 582,81 536,6 17,58 31,34 -14,87 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20013 924,13 553,63 568,96 582,86 536,55 15,33 29,23 -17,08 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20014 960,84 553,63 568,83 582,87 536,5 15,2 29,24 -17,13 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20015 1.005,28 548,11 568,67 582,89 536,44 20,56 34,78 -11,67 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20016 1.072,30 546,42 568,43 582,92 536,35 22,01 36,5 -10,07 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20017 1.214,88 546,3 567,91 583,14 536,26 21,61 36,84 -10,04 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20018 1.279,21 549,66 567,68 583,27 536,25 18,02 33,61 -13,41 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20019 1.552,70 545,82 566,7 583,12 536,5 20,88 37,3 -9,32 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20020 1.645,26 551,83 566,37 583,29 536,81 14,54 31,46 -15,02 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20021 1.742,50 548,46 566,02 583,33 537,18 17,56 34,87 -11,28 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20022 1.779,12 550,38 565,89 582,95 537,35 15,51 32,57 -13,03 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20023 1.818,47 547,26 565,74 582,85 537,57 18,48 35,59 -9,69 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20024 1.956,49 545,1 565,25 581,56 539,09 20,15 36,46 -6,01 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20025 2.065,18 544,62 564,86 580,09 540,75 20,24 35,47 -3,87 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20026 2.113,06 546,78 564,69 578,82 541,98 17,91 32,04 -4,8 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20027 2.153,68 553,03 564,54 577,25 543,39 11,51 24,22 -9,64 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20028 2.170,01 554,23 564,48 576,69 544,02 10,25 22,46 -10,21 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20029 2.239,61 545,9 564,23 573,69 547,45 18,33 27,79 1,55 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20030 2.396,07 546,23 563,67 563,67 563,67 17,44 17,44 17,44 PVC Vinilfer DE FoFo DN 200

Nó Distância (m)

Cota piezométrica (m.c.a.) Pressões (m.c.a)

MATERIALCota terreno (m)

530

540

550

560

570

580

590

600

0 500 1000 1500 2000 2500

Distância acumulada a partir do bombeamento (m)

Cot

a (m

)

Trecho em PVC DE FoFo Cota Piezométrica no Regime Permanente Envoltória de Máximas Envoltórias de Mínimas

Figura 4.1. Gráfico das envoltórias máximas e mínimas dos níveis piezométricos no

Trecho 01 – adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe


69

Tabela 4.2. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 01 – adutora com dispositivos de proteção anti-golpe (01 TAU)

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

1 0 542,29 572,29 590,89 547,29 30 48,6 5 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2002 47,60 551,23 572,12 585,67 550,02 20,89 34,44 -1,21 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2003 128,49 558,68 571,82 582,8 556,38 13,14 24,12 -2,3 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2004 230,03 563,24 571,46 571,46 569,25 8,22 8,22 6,01 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2005 314,60 559,65 571,16 571,16 568,8 11,51 11,51 9,15 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2006 476,38 544,99 570,57 570,57 568,3 25,58 25,58 23,31 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2007 511,98 544,75 570,44 570,44 568,18 25,69 25,69 23,43 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2008 580,79 554,57 570,19 570,19 567,94 15,62 15,62 13,37 PVC Vinilfer DE FoFo DN 2009 659,37 559,62 569,91 569,91 567,67 10,29 10,29 8,05 PVC Vinilfer DE FoFo DN 200

10 704,78 559,86 569,75 569,75 567,48 9,89 9,89 7,62 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20011 813,69 550,27 569,36 569,36 567,1 19,09 19,09 16,83 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20012 898,78 551,47 569,05 569,05 566,82 17,58 17,58 15,35 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20013 924,13 553,63 568,96 568,96 566,74 15,33 15,33 13,11 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20014 960,84 553,63 568,83 568,83 566,62 15,2 15,2 12,99 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20015 1.005,28 548,11 568,67 568,67 566,45 20,56 20,56 18,34 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20016 1.072,30 546,42 568,43 568,43 566,22 22,01 22,01 19,8 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20017 1.214,88 546,3 567,91 567,91 565,72 21,61 21,61 19,42 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20018 1.279,21 549,66 567,68 567,68 565,5 18,02 18,02 15,84 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20019 1.552,70 545,82 566,7 566,7 564,51 20,88 20,88 18,69 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20020 1.645,26 551,83 566,37 566,37 564,21 14,54 14,54 12,38 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20021 1.742,50 548,46 566,02 566,07 563,89 17,56 17,61 15,43 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20022 1.779,12 550,38 565,89 565,93 563,76 15,51 15,55 13,38 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20023 1.818,47 547,26 565,74 565,83 563,64 18,48 18,57 16,38 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20024 1.956,49 545,1 565,25 565,26 563,14 20,15 20,16 18,04 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20025 2.065,18 544,62 564,86 565,04 562,76 20,24 20,42 18,14 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20026 2.113,06 546,78 564,69 564,9 562,6 17,91 18,12 15,82 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20027 2.153,68 553,03 564,54 564,74 562,5 11,51 11,71 9,47 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20028 2.170,01 554,23 564,48 564,75 562,44 10,25 10,52 8,21 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20029 2.239,61 545,9 564,23 564,54 562,2 18,33 18,64 16,3 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20030 2.396,07 546,23 563,67 563,67 563,67 17,44 17,44 17,44 PVC Vinilfer DE FoFo DN 200

MATERIALCota terreno (m)Nó Distância

(m)


530

540

550

560

570

580

590

600

0 500 1.000 1.500 2.000 2.500


Cot

a (m

)

TAU Trecho em PVC DE FoFo Cota Piezométrica no Regime Permanente Envoltória de Máximas Envoltórias de Mínimas


Trecho 01 – adutora com dispositivos de proteção anti-golpe (01 TAU)


70

4.2.2. Análise dos Resultados para o Trecho 02

A simulação do Trecho 02 da adutora de Pereiro sem os dispositivos de proteção anti-golpe indica a presença de subpressões ao longo de toda tubulação, sendo que as pressões negativas, mais críticas no sub-trecho de PVC, apresentam valor mínimo de -23,27 mca (vide Tabela 4.3 e Figura 4.3). Observou-se ainda que a pressão positiva máxima ocorre logo a jusante do bombeamento, sendo o valor crítico de 179,11 mca.

Visando combater os efeitos danosos dos transientes hidráulicos, optou-se pela instalação de 02 TAU’s no Trecho 02 da Adutora de Pereiro, localizados nas estacas E50 e E64, distantes respectivamente cerca de 1.000m e 1.300 da ETA. Os dispositivos de proteção apresentam-se bastante eficientes no combate às subpressões, que passaram a existir somente em pontos localizados da adutora (valor crítico de apenas -5,51 mca, tolerável e que deve ser remediado com a instalação das ventosas a jusante da EB e nos pontos altos da adutora), e às sobrepressões, reduzindo o valor da envoltória máxima da linha piezométrica ao longo de toda tubulação (nos sub-trechos de ferro fundido e de PVC), conforme pode ser verificado na Figura 4.4 e Tabela 4.4.

Tabela 4.3. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 02 – adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

1 0 546.23 638.93 725.34 546.33 92.7 179.11 0.1 FoFo K7 DN 2002 47.01 546.95 638.75 724.7 544.12 91.8 177.75 -2.83 FoFo K7 DN 2003 156.45 545.9 638.33 721.52 543.15 92.43 175.62 -2.75 FoFo K7 DN 2004 194.73 549.4 638.18 719.43 544.55 88.78 170.03 -4.85 FoFo K7 DN 2005 271.76 549.88 637.89 716.81 545.76 88.01 166.93 -4.12 FoFo K7 DN 2006 335.46 553.72 637.65 714.26 548.28 83.93 160.54 -5.44 FoFo K7 DN 2007 413.10 561.41 637.35 707.65 554.4 75.94 146.24 -7.01 FoFo K7 DN 2008 482.84 564.78 637.08 704.59 557.4 72.3 139.81 -7.38 FoFo K7 DN 2009 530.27 566.22 636.9 703.92 558.14 70.68 137.7 -8.08 FoFo K7 DN 200

10 568.31 563.82 636.76 703.08 558.83 72.94 139.26 -4.99 FoFo K7 DN 20011 593.63 567 636.66 702.62 559.17 69.66 135.62 -7.83 FoFo K7 DN 20012 650.92 565.55 636.44 701.48 559.75 70.89 135.93 -5.8 FoFo K7 DN 20013 702.41 572.52 636.25 699.74 560.4 63.73 127.22 -12.12 FoFo K7 DN 20014 759.18 575.41 636.05 696.51 561.59 60.64 121.1 -13.82 FoFo K7 DN 20015 848.95 583.58 635.73 693.19 564.37 52.15 109.61 -19.21 FoFo K7 DN 20016 932.10 587.42 635.43 691.59 568.07 48.01 104.17 -19.35 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20017 993.59 593.43 635.21 690.94 572.2 41.78 97.51 -21.23 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20018 1,045.52 593.91 635.02 690.55 575.53 41.11 96.64 -18.38 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20019 1,141.11 600.88 634.68 686.6 579.82 33.8 85.72 -21.06 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20020 1,265.04 612.56 634.23 677.55 589.3 21.67 64.99 -23.27 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20021 1,284.46 612.32 634.16 675.4 591.42 21.84 63.08 -20.9 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20022 1,403.86 623.38 633.73 654.01 612.33 10.35 30.63 -11.05 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20023 1,454.67 626.74 633.54 640.55 627.28 6.8 13.81 0.54 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20024 1,465.59 630.67 633.5 633.5 633.5 2.83 2.83 2.83 PVC Vinilfer DE FoFo DN 200


(m)



71

540

560

580

600

620

640

660

680

700

720

740

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600


Cot

a (m

)

Trecho em FoFo Trecho em PVC DE FoFo Cota Piezométrica no Regime Permanente Envoltória de Máximas Envoltíria de Mínimas


Trecho 02 – adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe

Tabela 4.4. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 02 – adutora com dispositivos de proteção anti-golpe (02 TAU’s)

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

1 0 546.23 638.93 704.35 554.93 92.7 158.12 8.7 FoFo K7 DN 2002 47.01 546.95 638.75 700.69 555.96 91.8 153.74 9.01 FoFo K7 DN 2003 156.45 545.9 638.33 702.12 558.23 92.43 156.22 12.33 FoFo K7 DN 2004 194.73 549.4 638.18 701.78 559.1 88.78 152.38 9.7 FoFo K7 DN 2005 271.76 549.88 637.89 697.08 561.75 88.01 147.2 11.87 FoFo K7 DN 2006 335.46 553.72 637.65 695.97 564.7 83.93 142.25 10.98 FoFo K7 DN 2007 413.10 561.41 637.35 689.14 569.19 75.94 127.73 7.78 FoFo K7 DN 2008 482.84 564.78 637.08 687.18 570.63 72.3 122.4 5.85 FoFo K7 DN 2009 530.27 566.22 636.9 685.78 571.75 70.68 119.56 5.53 FoFo K7 DN 200

10 568.31 563.82 636.76 684.66 572.75 72.94 120.84 8.93 FoFo K7 DN 20011 593.63 567 636.66 684.69 573.46 69.66 117.69 6.46 FoFo K7 DN 20012 650.92 565.55 636.44 682.76 575.18 70.89 117.21 9.63 FoFo K7 DN 20013 702.41 572.52 636.24 683.39 576.71 63.72 110.87 4.19 FoFo K7 DN 20014 759.18 575.41 636.03 682.52 579.1 60.62 107.11 3.69 FoFo K7 DN 20015 848.95 583.58 635.68 676.23 583.61 52.1 92.65 0.03 FoFo K7 DN 20016 932.10 587.42 635.38 672.58 590.35 47.96 85.16 2.93 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20017 993.59 593.43 635.16 667.67 599.42 41.73 74.24 5.99 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20018 1,045.52 593.91 634.98 663.57 599.13 41.07 69.66 5.22 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20019 1,141.11 600.88 634.63 657.77 598.83 33.75 56.89 -2.05 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20020 1,265.04 612.56 634.18 652.13 612.82 21.62 39.57 0.26 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20021 1,284.46 612.32 634.11 651.36 618.29 21.79 39.04 5.97 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20022 1,403.86 623.38 633.68 643.02 617.87 10.3 19.64 -5.51 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20023 1,454.67 626.74 633.5 637.5 628.52 6.76 10.76 1.78 PVC Vinilfer DE FoFo DN 20024 1,465.59 630.67 633.46 633.46 633.46 2.79 2.79 2.79 PVC Vinilfer DE FoFo DN 200


(m)



72

540

560

580

600

620

640

660

680

700

720

740

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Trecho em FoFo Trecho em PVC DE FoFo TAU Cota Piezométrica no Regime Permanente Envoltória de Máximas Envoltíria de Mínimas


Trecho 02 – adutora com dispositivos de proteção anti-golpe (02 TAU’s)

4.2.3. Análise dos Resultados para o Trecho 04.1

Observou-se para o Trecho 04.1 da Adutora de Pereiro, quando desprovido de sistema de proteção anti-golpe, que durante a ocorrência de transiente, causado por parada súbita da Estação de Bombeamento, as envoltórias de máximo e mínimo de pressões apresentam valores extremos, respectivamente, de 163,28 mca e de -41,53 mca, sendo que existem subpressões ao longo de em praticamente toda a linha adutora capazes de colapsar o material das tubulações, principalmente nos sub-trecho em PVC, conforme ilustra a Figura 4.5 e Tabela 4.5.

Nesse sentido, providenciou-se a implantação de dispositivos de proteção anti-golpe, quais sejam, 02 TAU’s e 03 ventosas, localizados respectivamente nas estacas E26+13.87, E57, E38+3.27; E46, e 100+12.70. Deve-se frisar que para os Trechos 04.1 e 04.2 foi necessário incluir nas simulações hidráulicas ventosas especificamente com a função de combater transientes, pois mesmo com a presença de 02 TAU’s ainda foram observadas sub-pressões significativas, conseqüência de que trechos de reduzido diâmetro (100 mm nos Trechos 04.1 e 04.2) tendem a gerar ondas de sobre e sub-pressão de maior magnitude.

Com a presença dos dispositivos de proteção (vide Figura 4.6 e Tabela 4.6) a envoltória de sobre-pressões teve valor crítico reduzido para 140,16 mca (a jusante da EB) e a de sub-pressões valor crítico de apenas -0,05 mca, ambos toleráveis para os materiais utilizados nas tubulações.

Tabela 4.5. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 04.1 – adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe


73

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

1 0 600.21 708.21 763.49 607.72 108 163.28 7.51 FoFo K7 DN 100 - Aéreo2 171.22 617.12 706.08 757.58 609.77 88.96 140.46 -7.35 FoFo K7 DN 100 - Aéreo3 306.45 631.3 704.4 752.7 612.17 73.1 121.4 -19.13 FoFo K7 DN 100 - Aéreo4 428.77 644.27 702.87 751.79 614.95 58.6 107.52 -29.32 FoFo K7 DN 100 - Aéreo5 484.83 653.17 702.17 752.34 616.68 49 99.17 -36.49 FoFo K7 DN 100 - Aéreo6 582.61 654.28 700.96 750.99 620.78 46.68 96.71 -33.5 FoFo K7 DN 100 - Aéreo7 653.95 651.88 700.07 749.5 621.99 48.19 97.62 -29.89 FoFo K7 DN 100 - Aéreo8 700.64 651.88 699.5 749.63 623.15 47.62 97.75 -28.73 FoFo K7 DN 100 - Aéreo9 763.27 659.09 698.71 748.9 624.73 39.62 89.81 -34.36 FoFo K7 DN 100 - Aéreo

10 809.39 664.14 698.14 749.2 626.29 34 85.06 -37.85 FoFo K7 DN 100 - Aéreo11 856.21 669.66 697.56 749.52 628.13 27.9 79.86 -41.53 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10012 917.98 672.31 696.95 746.72 631.52 24.64 74.41 -40.79 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10013 981.87 675.19 696.33 742.36 635.48 21.14 67.17 -39.71 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10014 1,067.44 676.87 695.5 735.38 642.86 18.63 58.51 -34.01 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10015 1,135.50 680.65 694.83 726.92 652.08 14.18 46.27 -28.57 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10016 1,228.80 686.17 693.92 710.62 671.85 7.75 24.45 -14.32 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10017 1,289.10 687.62 693.34 693.34 693.34 5.72 5.72 5.72 PVC Vinilfer DE FoFo DN 100


(m)


550

600

650

700

750

800

0 200 400 600 800 1000 1200 1400


Cot

a (m

)

Trecho em FoFo Trecho em PVC DE FoFo Cota Piezométrica no Regime Permanente Envoltótia de Máxima Envoltória de Mínima


Trecho 04.1 – adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe


74

Tabela 4.6. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 04.1 – adutora com dispositivos de proteção (02 TAU’s e 03 ventosas)

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

1 0 600.21 708.21 740.37 619.11 108 140.16 18.9 FoFo K7 DN 100 - Aéreo2 171.22 617.12 706.08 735.28 627.64 88.96 118.16 10.52 FoFo K7 DN 100 - Aéreo3 306.45 631.3 704.4 729.68 636.2 73.1 98.38 4.9 FoFo K7 DN 100 - Aéreo4 428.77 644.27 702.87 716.97 650.14 58.6 72.7 5.87 FoFo K7 DN 100 - Aéreo5 484.83 653.17 702.17 715.19 659.17 49 62.02 6 FoFo K7 DN 100 - Aéreo6 582.61 654.28 700.96 713.32 657.21 46.68 59.04 2.93 FoFo K7 DN 100 - Aéreo7 653.95 651.88 700.07 714.17 657.03 48.19 62.29 5.15 FoFo K7 DN 100 - Aéreo8 700.64 651.88 699.5 713.04 658.69 47.62 61.16 6.81 FoFo K7 DN 100 - Aéreo9 763.27 659.09 698.71 711.08 672.72 39.62 51.99 13.63 FoFo K7 DN 100 - Aéreo

10 809.39 664.14 698.14 706.35 676.65 34 42.21 12.51 FoFo K7 DN 100 - Aéreo11 856.21 669.66 697.56 708.15 674.84 27.9 38.49 5.18 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10012 917.98 672.31 696.95 708.01 677.38 24.64 35.7 5.07 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10013 981.87 675.19 696.33 706.73 679.52 21.14 31.54 4.33 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10014 1,067.44 676.87 695.5 709.96 677.56 18.63 33.09 0.69 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10015 1,135.50 680.65 694.83 710.85 686.58 14.18 30.2 5.93 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10016 1,228.80 686.17 693.92 708.94 686.12 7.75 22.77 -0.05 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10017 1,289.10 687.62 693.34 693.34 693.34 5.72 5.72 5.72 PVC Vinilfer DE FoFo DN 100


(m)


550

600

650

700

750

800

0 200 400 600 800 1000 1200 1400


Cot

a (m

)

Trecho em FoFo Trecho em PVC DE FoFo Cota Piezométrica no Regime Permanente Envoltótia de Máxima Envoltória de Mínima TAU Ventosa


Trecho 04.1 – adutora com dispositivos de proteção (02 TAU’s e 03 ventosas)


75

4.2.4. Análise dos Resultados para o Trecho 04.2

Os resultados obtidos das simulações do Trecho 04.2 da adutora de Pereiro, sem sistema de proteção anti-golpe, indicaram que as envoltórias de máximo e mínimo das pressões apresentam valores extremos, respectivamente, de 145,33 mca e de -26,51 mca, sendo que existem subpressões ao longo de em praticamente toda a tubulação, conforme ilustra a Tabela 4.7 e Figura 4.7.

A solução de combate contra os transientes hidráulicos adotada constituiu-se na instalação de 01 TAU e 04 ventosas, localizados respectivamente nas estacas E142, E78, E100+12.70, E131, E154.

O amortecimento das ondas das pressões positivas e negativas fica evidente conforme se pode observar na Tabela 1.8 e Figura 1.8, onde se verifica que os valores extremos das sobre-pressões e sub-pressões caem, respectivamente, para 140,88 mca e -3,07 mca, os quais são toleráveis para os materiais que configura a adutora.

Tabela 4.7. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 04.2 – adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

1 0 687.62 789.62 832.95 690.01 102 145.33 2.39 FoFo K7 DN 1002 68.38 691.46 788.77 830.15 690.03 97.31 138.69 -1.43 FoFo K7 DN 1003 154.08 699.63 787.71 827.64 689.83 88.08 128.01 -9.8 FoFo K7 DN 1004 233.37 703.72 786.72 827.26 690.21 83 123.54 -13.51 FoFo K7 DN 1005 325.79 704.2 785.58 826.13 690.51 81.38 121.93 -13.69 FoFo K7 DN 1006 421.39 705.4 784.39 823.98 690.87 78.99 118.58 -14.53 FoFo K7 DN 1007 500.74 705.4 783.41 821.96 690.97 78.01 116.56 -14.43 FoFo K7 DN 1008 565.15 704.92 782.61 821.47 690.96 77.69 116.55 -13.96 FoFo K7 DN 1009 662.20 708.04 781.41 819.4 691.37 73.37 111.36 -16.67 FoFo K7 DN 100

10 743.87 708.28 780.4 816.23 692.07 72.12 107.95 -16.21 FoFo K7 DN 10011 816.22 704.92 779.5 817.2 692.98 74.58 112.28 -11.94 FoFo K7 DN 10012 879.84 701.8 778.71 817.49 693.82 76.91 115.69 -7.98 FoFo K7 DN 10013 933.11 701.56 778.05 817.47 694.32 76.49 115.91 -7.24 FoFo K7 DN 10014 981.48 702.52 777.45 818.47 694.96 74.93 115.95 -7.56 FoFo K7 DN 10015 1,047.93 705.02 776.63 820.66 696.14 71.61 115.64 -8.88 FoFo K7 DN 10016 1,129.77 711.63 775.83 820.82 698.58 64.2 109.19 -13.05 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10017 1,256.52 718.6 774.59 816.85 701.86 55.99 98.25 -16.74 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10018 1337.20506 722.2 773.81 816.79 703.31 51.61 94.59 -18.89 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10019 1390.39689 728.69 773.29 815.88 704.65 44.6 87.19 -24.04 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10020 1464.65946 733.02 772.56 813.72 707.28 39.54 80.7 -25.74 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10021 1551.2769 736.91 771.72 810.49 710.4 34.81 73.58 -26.51 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10022 1638.48791 738.35 770.87 807.33 714.78 32.52 68.98 -23.57 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10023 1708.79136 740.51 770.18 803.93 719.7 29.67 63.42 -20.81 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10024 1783.11831 747 769.46 797.4 727.88 22.46 50.4 -19.12 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10025 1841.36901 750.61 768.89 790.38 736.2 18.28 39.77 -14.41 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10026 1886.66253 753.97 768.45 784.55 744.36 14.48 30.58 -9.61 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10027 1934.51995 756.61 767.98 775.76 756.24 11.37 19.15 -0.37 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10028 1969.24287 761.9 767.64 767.64 767.64 5.74 5.74 5.74 PVC Vinilfer DE FoFo DN 100


(m)



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650

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710

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0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000


Cot

a (m

)

Trecho em FoFo Trecho em PVC DE FoFo Cota Piezométrica no Regime Permanente Envoltótia de Máxima Envoltória de Mínima


Trecho 04.2 – adutora sem dispositivos de proteção anti-golpe

Tabela 4.8. Planilha das pressões críticas positivas e negativas ao longo do Trecho 04.2 – adutora com dispositivos de proteção (01 TAU e 04 ventosas)

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

Regime permanente

Envoltória máxima

Envoltória mínima

1 0 687.62 789.62 828.5 697.38 102 140.88 9.76 FoFo K7 DN 1002 68.38 691.46 788.77 826.27 699.94 97.31 134.81 8.48 FoFo K7 DN 1003 154.08 699.63 787.71 826.45 703.93 88.08 126.82 4.3 FoFo K7 DN 1004 233.37 703.72 786.72 822.09 708.01 83 118.37 4.29 FoFo K7 DN 1005 325.79 704.2 785.58 819.2 706.87 81.38 115 2.67 FoFo K7 DN 1006 421.39 705.4 784.39 814.12 706.5 78.99 108.72 1.1 FoFo K7 DN 1007 500.74 705.4 783.41 810.37 707.12 78.01 104.97 1.72 FoFo K7 DN 1008 565.15 704.92 782.61 811.05 707.68 77.69 106.13 2.76 FoFo K7 DN 1009 662.20 708.04 781.41 811.22 708.02 73.37 103.18 -0.02 FoFo K7 DN 100

10 743.87 708.28 780.4 810.22 708.38 72.12 101.94 0.1 FoFo K7 DN 10011 816.22 704.92 779.5 811.2 709.16 74.58 106.28 4.24 FoFo K7 DN 10012 879.84 701.8 778.71 810.22 710.27 76.91 108.42 8.47 FoFo K7 DN 10013 933.11 701.56 778.05 809.87 711.87 76.49 108.31 10.31 FoFo K7 DN 10014 981.48 702.52 777.45 809.38 713.1 74.93 106.86 10.58 FoFo K7 DN 10015 1,047.93 705.02 776.63 807.47 712.46 71.61 102.45 7.44 FoFo K7 DN 10016 1,129.77 711.63 775.83 805.63 712.17 64.2 94 0.54 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10017 1,256.52 718.6 774.59 799.3 717.88 55.99 80.7 -0.72 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10018 1337.20506 722.2 773.81 795.21 723.17 51.61 73.01 0.97 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10019 1390.39689 728.69 773.29 794.27 726.69 44.6 65.58 -2 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10020 1464.65946 733.02 772.56 793.25 730.35 39.54 60.23 -2.67 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10021 1551.2769 736.91 771.72 792.48 742.91 34.81 55.57 6 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10022 1638.48791 738.35 770.87 790.28 741.57 32.52 51.93 3.22 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10023 1708.79136 740.51 770.18 788.68 741.57 29.67 48.17 1.06 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10024 1783.11831 747 769.46 786 747.93 22.46 39 0.93 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10025 1841.36901 750.61 768.89 781.96 747.87 18.28 31.35 -2.74 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10026 1886.66253 753.97 768.45 778.83 750.9 14.48 24.86 -3.07 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10027 1934.51995 756.61 767.98 775.9 757.07 11.37 19.29 0.46 PVC Vinilfer DE FoFo DN 10028 1969.24287 761.9 767.64 767.64 767.64 5.74 5.74 5.74 PVC Vinilfer DE FoFo DN 100


(m)



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650

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Cot

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)

Trecho em FoFo Trecho em PVC DE FoFo Cota Piezométrica no Regime Permanente Envoltótia de Máxima Envoltória de Mínima TAU Ventosa


Trecho 04.2 – adutora com dispositivos de proteção (01 TAU e 04 ventosas)


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5. SISTEMA DE AUTOMAÇÃO


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5. SISTEMA DE AUTOMAÇÃO

5.1. Objetivo do Sistema de Automação

O Sistema de Supervisão e Controle (Automação, Medição e Telecomando) tem a finalidade de aprimorar o controle operacional e de supervisão do Sistema Adutor de Pereiro, considerando todos os fatores intervenientes, principalmente os de natureza técnico-econômico e operacional, obtidos através de avaliações e experiências funcionais e dos custos dos produtos e equipamentos empregados na operação do sistema.

O sistema é composto de unidades geradoras de dados (célula de pressão, medidor de nível, etc.), Unidade Terminal Remota (RTU) e Centro de Supervisão e Controle (CSC).

O projeto leva, primordialmente, em conta, a segurança e a operacionalidade do sistema adutor, de forma a reduzir ao mínimo as paralisações, as perdas de água, prolongar a vida útil dos equipamentos e das instalações, e fornecer informações úteis para programação adequada da operação, manutenção preventiva e corretiva.

5.2. Controle Operacional do Sistema

O controle operacional do sistema é realizado na EE de Pereiro, de modo automático e/ou manual, com intervenção e informações de todas as unidades integrantes do mesmo.

As características do sistema de telecomunicação são determinadas com base nas prescrições estabelecidas pelo Ministério das Comunicações, ANATEL, ABNT, junto com informações de fabricantes tradicionais disponíveis obtidos em empreendimentos similares ao do Sistema Adutor Proposto.

As Elevatórias são supervisionadas e controladas em função do nível de água dos reservatórios a jusante, o(s) qual(ais) será(ão) abastecido(s) pelas bombas localizadas nas estações elevatórias de montante.

A supervisão e o controle do nível de água no(s) reservatório(s) são feitos por medidores de nível ultra-sônico os quais informarão as RTU’s os dados necessários para acionamento e/ou desligamento dos motores, como também os níveis de segurança.

O gerenciamento das ordens de partida/parada das bombas é feito por Controladores Lógicos Programáveis - CLP´s instalados nas estações elevatórias. Os sinais analógicos/digitais necessários à operação/interpretação dos CLP’s são transmitidos por linha física (cabos de controle) ou por meio de ondas de Rádio a depender das distancias e relevo topográfico entre as diversas Estações Elevatórias.

Os Rádios trabalham na freqüência de VHF/UHF. Sua operação é do tipo Ponto a Ponto / Repetidora para que se obtenha excelente comunicação entre a Central de Supervisão e Controle e as Estações de Bombeamento, atendendo assim à Transmissão de Dados Analógicos /Digitais, como também a realização de enlaces de Comunicações de Voz, possibilitando desse modo a utilização de 01 (um) único Sistema de Rádio para utilização de 02 (dois) Sistemas distintos.


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Sua potência de transmissão é de 25W/45W, atingindo um raio de aproximadamente de 40 km, com uma antena externa, mesmo considerando as áreas montanhosas e de depressões do projeto.

A partida e a parada das bombas são efetuadas de modo escalonado/sucessivo, uma por uma, com defasagem maior entre duas partidas e menor entre duas paradas, e não simultâneo, evitando assim, o desgaste dos motores, a sobrecarga da rede elétrica e/ou a rejeição de carga em decorrência de perturbações operacionais na rede elétrica de fornecimento de energia.

O Controlador Lógico Programável efetua o rodízio da seqüência de entrada em operação das bombas, sempre que for iniciado um novo ciclo de trabalho. Por novo ciclo de trabalho, entende-se o ciclo seguinte a cada vez que o reservatório encher. Ou seja, ao ser desligada a última bomba que se encontrava em operação encerra-se um ciclo de trabalho, ao ser necessário novo bombeamento para reposição do reservatório, será iniciado novo ciclo de trabalho. Nessa situação será realizado inicialmente o rodízio das bombas para novo ciclo de operação das mesmas.

O CLP além de prever situações de contingências decorrentes de anormalidades operacionais, quer de natureza elétrica, hidráulica ou mecânica, realiza as seguintes funções relativas aos equipamentos elétricos:

• ordem de partida dos grupos;

• seqüência de religação dos grupos;

• segurança dos grupos;

• segurança da estação;

• sinalização e seqüência de alarmes.

O CLP leva em conta a integridade das informações que são supervisionadas/controladas. O CLP é dimensionado para o equipamento completo da Estação (para todos os grupos).

Antes de serem levadas em conta pelo CLP, todas as informações são temporizadas pelo programa (ajustagem de 0 a 5 minutos, pelo menos, para falhas hidráulicas), afim de não perturbar o funcionamento com falhas fictícias. As informações levadas em conta são em seguida memorizadas pelo Controlador.

É importante considerar que, as seguranças do grupo intervirão ao nível de cada grupo. Ao contrário, as seguranças gerais da estação param o conjunto dos grupos em operação.

As seguintes seguranças operacionais são previstas:

• nível baixo de sucção;

• paradas de emergência (de ordem elétrica/mecânica/hidráulica);


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• falha na alimentação de energia;

• ação dos termostatos dos transformadores/motores (quando existentes);

• ação do relé Bucholtz dos transformadores (quando existente);

• disjuntor de baixa tensão aberto;

• falha no sentido de rotação de fases.

Interdependência das Estações

Flutuante – Composta (1+1) motores que são controlados pelo Reservatório da EE de Pereiro, através de níveis programáveis de um sensor ultrasônico, com range de 0 a 5 metros

EE de Pereiro – Composta (2+1) motores que são controlados pelo Reservatório do Cristo, através de níveis programáveis de um sensor ultrasônico, com range de 0 a 5 metros.

EE1 Lagoa Nova - Composta (1+1) motores que são controlados pelo Reservatório da EE2 Lagoa Nova, através de níveis programáveis de um sensor ultrasônico, com range de 0 a 5 metros.

EE2 Lagoa Nova – Composta (1+1) motores que são controlados pelo Reservatório de Lagoa Nova, através de níveis programáveis de um sensor ultrasônico, com range de 0 a 5 metros.

OBS: Em todas as Estações de Bombeamento acima, além dos Níveis para acionamento/desligamento das respectivas Bombas, também está prevista a inclusão de um Nível de Segurança em cada Estação de Bombeamento, de modo a impedir o funcionamento de quaisquer das Bombas sem um Nível mínimo de água nos Reservatórios.

expansÃo do sistema adutor de pereiro projeto …licita.seplag.ce.gov.br/pub/103596/projeto basico...

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