16ª Questão ( 0,0625 pts): Dimensionar os reservatórios enterrado e elevado de um sistema de abastecimento de água, considerando os seguintes dados:
A zona baixa será atendida por um reservatório enterrado, com população de 28.000 habitantes, enquanto o reservatório elevado (torre) atenderá a zona alta com 12.000 habitantes.
Considerar:
Considerar:
Passo 1
O enunciado dá duas zonas com populações e pede dimensionar os reservatórios que as atendem. Dados fornecidos:
- Zona baixa (reservatório enterrado): população
habitantes. - Zona alta (reservatório elevado — torre): população
habitantes.
O que o enunciado pede (claramente): determinar a capacidade (volume) dos dois reservatórios e, se aplicável, propor dimensões práticas (ex.: planta do enterrado e diâmetro/altura do tanque elevado).
Não há outros números no enunciado (por exemplo consumo per capita, horas de autonomia, reserva para combate a incêndio, profundidade útil do tanque etc.). Esses parâmetros são essenciais para um dimensionamento numérico único.
Não há outros números no enunciado (por exemplo consumo per capita, horas de autonomia, reserva para combate a incêndio, profundidade útil do tanque etc.). Esses parâmetros são essenciais para um dimensionamento numérico único.
Passo 2
Lista das informações que faltam e por que são necessárias (sem essas não há resposta única):
- Consumo médio per capita
(em ): necessário para calcular a demanda diária. - Critério de autonomia / reserva de emergência (por exemplo,
em dias): determina quanto da demanda diária deve ficar armazenada para interrupções. - Critério de equalização operacional (por exemplo, horas de equalização
ou fração do dia): define o volume que compensa as variações diurnas do consumo. - Reserva para combate a incêndio
: volume extra que o projeto deve assegurar instantaneamente. - Profundidade útil/altura do tanque elevado
e profundidade do reservatório enterrado (para calcular dimensões). - Margem de segurança (%), eventual crescimento populacional e perdas, normas locais (por exemplo NBR) — tudo isso altera os resultados.
Como não é possível perguntar nada (instrução sua), eu vou adotar hipóteses típicas de projeto e deixar explícito cada valor assumido. Se você tiver normas da sua disciplina ou da prefeitura (NBR), substitua as hipóteses pelos valores normativos.
Passo 3
Explicação das fórmulas usadas (aula rápida, passo a passo):
- Demanda diária média de um grupo de população:
onde
é a demanda diária em
(ou
convertendo por
),
é a população,
é o consumo per capita.
2) Componentes do volume do reservatório (conceito): normalmente o volume total é composto por
2) Componentes do volume do reservatório (conceito): normalmente o volume total é composto por
onde:
-
= reserva de emergência (ex.: dias de consumo: ). -
= equalização operacional (compensa variações diárias; pode ser expressa em fração do dia ou em horas: por exemplo para horas, ). -
= reserva para incêndio (volume fixo em conforme norma ou escolha de projeto).
- Conversões e geometria prática:
- Converter litros para metros cúbicos:
. - Tanque cilíndrico (torre): volume
, onde é o raio útil do líquido e a altura útil do líquido. Para encontrar o diâmetro: . - Reservatório enterrado retangular:
. Dado escolhe-se e .
Passo 4
Hipóteses típicas adotadas (vou explicitar e justificar brevemente — você pode trocar pelos valores da sua disciplina):
- Consumo per capita médio:
. Justificativa: valor comumente usado em projetos urbanos quando não especificado (valor moderado; varie entre e conforme região). - Reserva de emergência (no reservatório enterrado):
. Justificativa: é prática comum reservar um dia de consumo no reservatório de adução/enterrado para faltas no abastecimento. - Equalização operacional: para o reservatório elevado (torre) toma-se
(ou seja, 1/4 do dia). Justificativa: torre costuma atender variações diurnas curtas — 6 a 12 horas é comum. O enterrado ficará com a reserva de 1 dia + parte da equalização (evitamos duplicar grandes volumes). - Reserva para incêndio: adota-se
para cada tanque (valor ilustrativo; normas locais podem exigir maiores volumes). - Margem de segurança estrutural/operacional: inicialmente não aplicada; depois comento como adicionar (por ex. +10%).
- Profundidades escolhidas para dimensão prática: reservatório enterrado
útil; tanque elevado útil (valores práticos que facilitam construção e integração com suporte da torre).
Vou calcular primeiro volumes sem margem de segurança e depois indicar como aplicar margem.
Passo 5
Cálculo para a zona baixa — reservatório enterrado (população
):
- Demanda diária média:
Converter para
:
- Reserva de emergência (assumida
dia):
- Equalização operacional para enterrado: em muitos projetos o enterrado armazena também parte da equalização; vou considerar adicionalmente
(ou seja, 8 h a 10 h de consumo — regra prática). Assim:
-
Reserva para incêndio no enterrado: assumida
aqui (opção: deixar a reserva para incêndio na torre). Essa escolha evita duplicação grande de volume. Se a norma exigir reserva de incêndio também no enterrado, some o valor. -
Volume total sem margem:
- Dimensão prática (retangular) com profundidade útil
:
área de base necessária
Exemplo de planta:
. Então com
obtém-se o volume requerido.
Observação: se desejar margem de segurança (ex.:
), multiplicar
por
:
.
Passo 6
Cálculo para a zona alta — reservatório elevado (torre) (população
):
- Demanda diária média:
- Equalização operacional do tanque elevado — adotamos
horas dia:
-
Reserva para incêndio (assumida)
. -
Volume total do tanque (sem margem):
- Dimensões do tanque cilíndrico com
útil:
usar.
Diâmetro útil
Com margem de segurança
,
e o diâmetro para
fica
Passo 7
Síntese prática e recomendações finais (como proceder na prova / projeto):
- Sempre declare as hipóteses (
) antes de calcular. Se a questão da prova der algum desses, substitua imediatamente. - Use as fórmulas do Passo 3; faça as conversões litro ↔ metro cúbico com calma.
- Em prova, se pedirem só volumes, entregue os
. Se pedirem dimensões, explique a profundidade útil escolhida e calcule área/diâmetro com as fórmulas geométricas. - Se a norma local exigir reserva de incêndio maior, some
ao volume apropriado (normalmente à torre, mas pode ser ao enterrado também). - Se há crescimento populacional esperado, aplique fator de segurança adicional sobre
ou sobre . - Sempre anote em palavras que valores numéricos finais dependem das hipóteses adotadas (isso mostra organização na prova).
Você está indo bem — o passo mais importante numa questão de dimensionamento é listar hipóteses e mostrar o raciocínio. Agora você tem o método e um exemplo completo com números típicos.
Resposta
Reservatório enterrado:
(ex.: planta
com
).
Reservatório elevado (torre): (ex.: tanque cilíndrico útil
).
Reservatório elevado (torre):