Reservatórios:
- Dimensionar os reservatórios enterrado e elevado pertencentes a um centro de reservação, sendo conhecido os seguintes dados:
- Zona baixa a ser atendida pelo reservatório enterrado, com uma população de 30.000 habitantes e a zona alta a ser atendida pelo reservatório elevado (torre) com 12.000 habitantes;
- Consumo per capita de água:
;
- Coeficiente do dia de maior consumo:
;
- Coeficiente da hora de maior consumo:
Passo 1
O que o enunciado pede e os dados que temos (peguei estes números do enunciado):
- Pedir: dimensionar (calcular os volumes) dos dois reservatórios do centro de reservação:
- o reservatório enterrado que atende a zona baixa;
- o reservatório elevado (torre) que atende a zona alta.
- Dados fornecidos:
- População da zona baixa:
hab. - População da zona alta:
hab. - Consumo per capita diário:
. - Coeficiente do dia de maior consumo:
. - Coeficiente da hora de maior consumo:
.
- População da zona baixa:
Observação importante (para ficar claro o que vamos calcular): vamos obter primeiro o consumo médio diário de cada zona e, a partir dos coeficientes
e
, estimar os volumes de reserva necessários para o reservatório enterrado (armazenamento para o dia de maior consumo) e para a torre elevada (armazenamento para a hora de maior consumo).
Passo 2
Calcular o consumo médio diário de cada zona. Fórmula e explicação:
- A demanda média diária de uma zona é o produto da população pelo consumo per capita:
onde está em litros por dia se está em e é número de habitantes. - Depois converte-se para metros cúbicos por dia dividindo por
(pois ).
Cálculo para a zona baixa:
Cálculo para a zona alta:
Passo 3
Entender o significado de
e como traduzir isso em volume para o reservatório enterrado.
-
é o coeficiente do dia de maior consumo. Se é a demanda média diária, a demanda no dia de maior consumo é - Se assumirmos que a capacidade de bombeamento ou suprimento contínuo é dimensionada para a demanda média diária
, então o reservatório precisa fornecer a diferença entre a demanda do dia de pico e o que as bombas fornecem nesse dia. Essa diferença é o armazenamento necessário para cobrir o excesso do dia de pico: - Unidade: como
está em , fica em (volume correspondente a um dia).
Esse
é o volume que vamos atribuir ao reservatório enterrado para lidar com o dia de maior consumo (sendo este o critério adotado aqui, que é o método simples e bastante usado em projetos iniciais).
Passo 4
Calcular o volume do reservatório enterrado (zona baixa) usando a fórmula do passo anterior.
Em litros isso equivale a
Passo 5
Entender o significado de
e como traduzir isso em volume para o reservatório elevado (torre).
-
é o coeficiente da hora de maior consumo. A demanda média por hora é com em se está em . - A demanda na hora de pico é
- Se a produção/bombeamento contínuo fornece a média horária
, então a torre precisa armazenar o excedente da hora de pico (para fornecer a diferença durante aquela hora). Assim o volume necessário para a torre (armazenamento horário) é - Unidade:
em dividido por dá , multiplicado por hora volta para .
Aqui vamos aplicar isso especificamente à zona alta (que é atendida pela torre).
Passo 6
Calcular o volume do reservatório elevado (zona alta) com os valores numéricos.
Primeiro a média horária da zona alta:
Volume da torre (armazenamento para a hora de pico):
Em litros:
Passo 7
Verificação rápida de sentido físico e sugestões práticas:
- O reservatório enterrado de
cobre o excesso do dia de pico para a população de hab. — isso tem sentido, pois é armazenamento diário. - A torre de
é relativamente pequena porque destina-se apenas a compensar picos horários para hab.; é um volume correspondente a meia hora/uma hora de peak dependendo do arranjo de bombeamento. - Em projeto real costuma-se adicionar margens de segurança (por exemplo considerar perdas, manobra, incêndio, variação de níveis úteis na torre, freeboard), e arredondar para dimensões construtivas (por exemplo adotar
para o enterrado e para a torre). Aqui, como exercício, entregamos os volumes calculados pelo critério direto dos coeficientes e .