- A vazão total de projeto dos sistemas de adução no final de plano será de 800 L/s;
-
da população reside na zona alta da cidade (
), e
na zona baixa (
);
- A zona baixa é abastecida a partir de um reservatório apoiado (
), em um terreno com área disponível e reservada para a construção de uma ETA, e a zona alta, 3 km a oeste, a partir de um centro de reservação com um reservatório apoiado (
) e um reservatório elevado (
);
- O Rio Bongali (
), 7 km a leste da cidade, pode fornecer
da vazão necessária no final do plano sem a necessidade de uma represa formando um reservatório de regularização, ou
se for construído o reservatório;
- Um manancial na Serra Ekole, 16 km ao norte da cidade e na cota 390 m , pode fornecer
da vazão necessária (com cloração simples);
- Um aquífero artesiano pode ser explorado 5 km ao sul da cidade (
), com capacidade para fornecer até
da vazão necessária (com cloração simples).
Preencha as tabelas abaixo resumindo as duas alternativas propostas (adutoras do sistema, comprimentos, vazões, desníveis, operação por gravidade ou recalque, etc.) e escreva um parágrafo comentando as diferenças entre elas, indicando, possivelmente, qual delas seria a melhor alternativa e justifique a sua resposta.
Preencha as tabelas abaixo resumindo as duas alternativas propostas (adutoras do sistema, comprimentos, vazões, desníveis, operação por gravidade ou recalque, etc.) e escreva um parágrafo comentando as diferenças entre elas, indicando, possivelmente, qual delas seria a melhor alternativa e justifique a sua resposta.
Passo 1
O exercício é sobre projetar as adutoras que trazem água de várias fontes até os reservatórios da zona baixa (cota 180 m) e zona alta (cotas 200 m/225 m) de uma cidade, para uma vazão total de projeto de
L/s. O conteúdo envolve balanço de vazões (
de cada fonte), cálculo de desníveis (
) e definição se o fluxo será por gravidade ou por recalque (bombeamento). A partir daí preenchemos tabelas com comprimento, vazão, desnível e modo de operação para duas alternativas:
– A: sem reservatório de regularização no Rio Bongali (uso de 3 fontes).
– B: com reservatório no Rio Bongali (uso de 2 fontes).
– A: sem reservatório de regularização no Rio Bongali (uso de 3 fontes).
– B: com reservatório no Rio Bongali (uso de 2 fontes).
Passo 2
Vamos primeiro definir as vazões de cada fonte em cada alternativa.
Alternativa A (sem reservoir do Bongali):
– Rio Bongali: 30 % de 800 L/s → L/s
– Manancial Ekole: 30 % de 800 L/s → L/s
– Aquífero artesiano: 40 % de 800 L/s → L/s
Alternativa A (sem reservoir do Bongali):
– Rio Bongali: 30 % de 800 L/s →
– Manancial Ekole: 30 % de 800 L/s →
– Aquífero artesiano: 40 % de 800 L/s →
Alternativa B (com reservatório no Bongali, 60 % de 800 L/s = 480 L/s):
– Rio Bongali com reservatório: L/s
– Aquífero artesiano: L/s
(Manancial Ekole não entra nesta alternativa.)
– Rio Bongali com reservatório:
– Aquífero artesiano:
(Manancial Ekole não entra nesta alternativa.)
Passo 3
Agora calculamos os desníveis e definimos modo de operação.
Dados de cota das fontes e reservatório da zona baixa (cota 180 m):
– Rio Bongali: m →
m (subida → recalque)
– Manancial Ekole: m →
m (descida → gravidade)
– Aquífero artesiano: m →
m (subida → recalque)
Dados de cota das fontes e reservatório da zona baixa (cota 180 m):
– Rio Bongali:
– Manancial Ekole:
– Aquífero artesiano:
Na Alternativa B o cálculo de
e
é o mesmo, pois o reservatório de regularização fica na cota da água do rio (120 m), e o trecho até o reservatório da zona baixa continua subindo 60 m.
Comprimentos (dados):
– Rio Bongali → 7 km
– Manancial Ekole → 16 km
– Aquífero artesiano → 5 km
– Rio Bongali → 7 km
– Manancial Ekole → 16 km
– Aquífero artesiano → 5 km
Passo 4
Tabela da Alternativa A
Fonte |
|
Comprimento (km) |
|
Operação |
---|---|---|---|---|
Rio Bongali | 240 | 7 | +60 | recalque |
Serra Ekole | 240 | 16 | –210 | gravidade |
Aquífero artesiano | 320 | 5 | +50 | recalque |
Passo 5
Tabela da Alternativa B
Fonte |
|
Comprimento (km) |
|
Operação |
---|---|---|---|---|
Rio Bongali (com represa) | 480 | 7 | +60 | recalque |
Aquífero artesiano | 320 | 5 | +50 | recalque |
Passo 6
Comentário e escolha da melhor alternativa
– A usa três adutoras, sendo duas com bombeamento (Bongali e aquífero) e uma só a gravidade (Ekole). Tem menor investimento em infraestrutura de barragem, mas maior custo de operação com bombeios e mais trechos de tubulação.
– B exige a construção do reservatório de regularização no Rio Bongali (até 60 % da vazão) e só usa duas adutoras, ambas com recalque. Reduz custo de tubulação e manutenção de ETA extras, mas aumenta o investimento em barragem.
– A usa três adutoras, sendo duas com bombeamento (Bongali e aquífero) e uma só a gravidade (Ekole). Tem menor investimento em infraestrutura de barragem, mas maior custo de operação com bombeios e mais trechos de tubulação.
– B exige a construção do reservatório de regularização no Rio Bongali (até 60 % da vazão) e só usa duas adutoras, ambas com recalque. Reduz custo de tubulação e manutenção de ETA extras, mas aumenta o investimento em barragem.
Se o orçamento permitir investir na barragem, a Alternativa B é mais enxuta (menos linhas e menos ETA), menor custo de operação a longo prazo (dois recalques em vez de três e não depende do manancial Ekole, que pode ter vazões sazonais). Portanto, em geral, escolheríamos a Alternativa B.
Resposta
A melhor alternativa é a B, pois simplifica a malha de adutoras (duas em vez de três), reduz necessidade de estações de tratamento complexas e, apesar do investimento na barragem, oferece menor custo operacional a longo prazo.