Exemplo: Calcular a vazão de distribuição e as vazões específicas de distribuição por área e por metro para uma cidade de médio porte com os seguintes dados relativos ao final do alcance do projeto: área 200 ha; população =
habitantes; consumo per capita = 200
hab.d
. Nessa área, os quarteirões têm dimensões de
(Incluindo as larguras das ruas) e o comprimento total das tubulações iguala o das ruas, num total de 40.000 m (200 m/ha).
Passo 1
O enunciado fornece os seguintes dados (vou listar exatamente como vieram):
- Área:
. - População:
habitantes. Vou interpretar isso como habitantes. - Consumo per capita:
. - Coeficientes:
e . - Dimensão dos quarteirões:
(informação dada). - Comprimento total das tubulações (igual ao das ruas):
(também indicado como ).
O que se pede:
- Calcular a vazão de distribuição (ou seja, a vazão a ser considerada no projeto, com os fatores de ponta aplicados).
- Calcular as vazões específicas de distribuição:
- por área;
- por metro (comprimento total de tubulação).
Passo 2
Entender a vazão média diária consumida pela cidade (antes de aplicar fatores de ponta). A fórmula básica é:
onde:
-
é a vazão média total (em ou ); -
é a população (habitantes); -
é o consumo per capita ( ).
Substituindo os valores:
Converter para
(
):
Passo 3
Calcular a vazão de distribuição aplicando os coeficientes
e
. A idéia prática (usada em projetos) é multiplicar a vazão média pelos coeficientes de ponta para obter a vazão de projeto:
Explicação rápida do porquê:
e
são fatores que representam aumentos temporários de demanda (horas de ponta, simultaneidade, etc.). Multiplicando por eles obtemos a vazão a ser atendida nas tubulações em condições de pico.
Substituindo:
Converter para outras unidades úteis:
- Para
:
(usar
.)
- Para
(mais usado em hidráulica):
Passo 4
Calcular a vazão específica por área. Definição e fórmula:
onde:
-
é a vazão específica por área; -
em ; -
é a área em hectares (ou m ), conforme a unidade desejada.
Usando
e
:
Converter para
, que é prático em projeto:
-
. - Dividir por
:
Passo 5
Calcular a vazão específica por metro (comprimento total de tubulação). Fórmula:
onde:
-
é a vazão por metro de tubulação; -
é o comprimento total em metros.
Usando
e
:
Converter para
:
-
. - Dividir por
:
Também é útil ver
em
:
Passo 6
Resumo prático (como levar para a prova):
- Calcule primeiro a vazão média total com
. - Aplique os fatores multiplicativos diretamente:
. - Para específicos, divida
pela área (em ha) ou pelo comprimento (em m) e depois converta para unidades práticas (por exemplo, ou ).
Arredonde os resultados finais de forma consistente (aqui usei 4 dígitos significativos quando necessário).