UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA DEPARTAMENTO DE ...civil.uefs.br/DOCUMENTOS/ALISSON...

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA

CURSO DE GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL

ALISSON CERQUEIRA SOUSA

AVALIAÇÃO DO SISTEMA ADUTOR CAIXA 1 – CAIXA 2: Estudo de caso

da adutora principal que abastece os Municípios de Santa Bárbara, Santanópolis,

Tanquinho e os Distritos de Tiquaruçú e Maria Quitéria no Município de Feira de

Santana.

Feira de Santana

2009

i





Santana.

Feira de Santana

2009

Monografia apresentada como exigência para

obtenção do Grau de bacharel em Engenharia

Civil pela Universidade Estadual de Feira de

Santana.

Orientador: Prof. Dr. Roque Angélico Araújo.

ii





Santana.

Data de Aprovação: _____________________

Banca Examinadora:

Prof. Dr._____________________________________

(orientador - Prof. Dr. Roque Angélico Araújo - UEFS)

Profª. Drª. ____________________________________

(Selma Cristina da Silva- UEFS)

Prof. MSc ._______________________________________

(Rosa Alencar Santana de Almeida- UEFS)

iii

Este trabalho é decidado aos cidadãos e cidadãs que

tem “sede” e vêm sua esperença de dias melhores, tal

como sua dignidade ser negociadas no jogo sujo da

reprentações políticas partidárias a serviço do Capital

iv

AGRADECIMENTOS

A Jah por oportunizar a vida com saúde.

A meus pais (Toinho e Gal) que com muito esforço me porpiciaram chegar a esse

momento.

Aos meus irmãos Anderson, Edgar e Renan também importantes nessa caminhada.

A Blênio, Manoel, Marcia e Lilian companheiros de Embasa fundamentais entra outras

coisas na coletas dos dados.

Aos colegas de curso (Valter, Osvaldo, Christiano, Valdeque, Marcelo, Floildo, Antonio

Carlos, Fabiane, Rafael e Bruno) que contribuíram das mais variadas formas para execução desse

trabalho.

Aos meus compenheiros e companheiras da Repúlblica Socialista Casa da Goiaba (Ziba,

Paeta, Cebola, Jatobá, Queli, Hudson e Renata) pelo incentivo e ajuda.

Aos grupos Engenhando Juntos, Reconstrução e OUSAR contribuindo para que um

trabalho a primeira vista técnico tivesse um apelo social forte.

Aos mestres Silvio Orrico, Riseuda Pereira, Laura Medonça por despertar um prazer de

estudar hidráulica e me enveredar na área de saneamento.

Ao Engenheiro Humberto Mário que contribui bastante para esse trabalho, um grande

professor extra ofical que tive na EMBASA.

Ao meu Orientador Professor Roque Angélico que ao seu alcance me deu todas as

possibildades de desenvolver esse trabalho. Eternamente grato!

A minha namorada Laís pelo companherismo e pelo auxilo técnico especilizado nas

letras e no espanhol.

v

RESUMO

Este trabalho avalia o Sistema Adutor Cx1 – Cx2 que abastece os municípios de

Tanquinho, Santa Barbara, Santanópolis e Feira de Santana nos distritos Maria Quitéria e

Tiquaruçú. Sistema esse que encontra-se operando na capacidade limite, porém, abaixo da

demanda atual requerida, com isso gerando alto custo de operação e constantes reclamações de

desabastecimento de água da população dependente dele. Com essas informações levantou-se a

demanda, caracterizou-se o sistema, identificaram-se os problemas e propôs-se uma alternativa

técnica - econômica para adutora ofertar quantidade de água suficiente ao atendimento da

demanda no alcance de 20 anos. A alternativa proposta foi a manutenção da adutora DN 250 mm

de Ferro Fundido e a construção de outra de DN 300 mm de RPVC funcionando em paralelo e

alteração do conjunto moto-bomba. Recomendou-se ainda, o estudo internamente de cada

município e distrito envolvido no intuito de resolver os problemas de distribuição existentes para

que, de fato, a água potável chegue às casas de toda a polulação continuamente.

Palavras Chaves: Adutora, Cx1 – Cx2, alternativas e moto-bomba

vi

RESUMEN

Este trabajo evalúa el sistema adjutor Caixa 1 – Caixa 2 que abastece los municipios de

Tanquinho, Santa Barbara, Santanópolis y Feira de Santana en los distritos Maria Quiteria y

Tiquaruçú. Sistema que está operando en la capacidad limite, pero, abajo de la demanda actual

requerida, con eso criando alto costo en las operaciones y constantes reclamaciones de

desabastecimiento de agua de la populación dependiente de él. Con esas informaciones evaluó la

demanda, caracterizó el Sistema, identificaron los problemas y propuso una alternativa técnica –

económica para la adjutora ofrecer cuantidad de agua suficiente a el atendimiento de la demanda

en el alcance de 20 años. La alternativa propuesta fue la manutención de la adjutora DN 250 mm

de hierro fundido y la construcción de otra, una DN 300 mm de RPVC funcionando en paralelo y

la alteración del conjunto moto- bomba. Sin embargo recomendó el estudio internamente de cada

municipio y distrito envuelto en el intuito de acabar con los problemas de distribución existentes,

para que el agua potable llegue a las casas de todos y todas continuamente.

Palabras llaves: Adjutora, Caixa 1 – Caixa 2, Alternativa y Moto – Bomba.

vii

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 - Plano de carga estático de adutora, linhas piezométrica absoluta e efetiva ............... 25

Figura 2.2 - Ar preso no tubo ........................................................................................................ 34

Figura 2.3 - Esquema de locação de peças e acessórios ................................................................ 35

Figura 2.4 - Esquemático do conjunto moto-bomba ..................................................................... 38

Figura 2.5 - Estrutura tarifária ....................................................................................................... 44

Figura 3.1 - Croqui do Sistema Integrado de Abastecimento de Água de Feira de Santana ......... 50

Figura 3.2 - Municípios da Região Econômica do Paraguassu. .................................................... 51

Figura 5.1 - Vista do prédio abrigo da Cx 1 .................................................................................. 60

Figura 5.2 - Reservatório apoiado de sucção da Cx 1 ................................................................... 61

Figura 5.3 - Conjuntos moto-bombas instalados na Cx 1 ............................................................. 61

Figura 5.4 - Vista do prédio abrigo da Cx 2 .................................................................................. 64

Figura 5.5 - Reservatórios apoiado de sucção da elevatória Cx 2 ................................................. 64

Figura 5.6- Conjuntos moto-bombas instalados na Cx 2 .............................................................. 65

Figura 5.7 - Perfil reduzido da adutora Cx1 - Cx 2 ....................................................................... 73

Figura 5.8 - Esquema da adutora ................................................................................................. 102

viii

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 - Velocidade e Vazão máxima para diâmetros comercial ........................................... 30

Tabela 2.2 - Rugosidade de tubos novos e usados ........................................................................ 31

Tabela 2.3 - Viscosidade cinemática da água em função da temperatura. .................................... 31

Tabela 2.4 - Coeficiente de perda de carga localizada em peças e conexões. .............................. 33

Tabela 5.1 - Pontos de referência do sistema adutor Cx 1 - Cx 2 ................................................. 59

Tabela 5.2 - Pontos de derivação e localidades atendidas ............................................................. 59

Tabela 5.3 - Projeção Populacional do Município de Tanquinho ................................................. 66

Tabela 5.4 - Projeção Populacional do Município de Santanópolis .............................................. 66

Tabela 5.5 - Projeção populacional do Município de Santa Bárbara ............................................ 66

Tabela 5.6 - Projeção Populacional do Distrito de Tiquaruçú ....................................................... 67

Tabela 5.7 - Projeção Populacional do Distrito de Maria Quitéria ............................................... 67

Tabela 5.8 - Setores de abastecimento de Maria Quitéria derivados da adutora ........................... 68

Tabela 5.9 - Setores de abastecimento de Maria Quitéria independentes da adutora ................... 68

Tabela 5.10 - Proporção dos setores de abastecimento com o global de Maria Quitéria ............. 69

Tabela 5.11 - Estimado populacional dos setores de abastecimento de Maria Quitéria derivados

da adutora ...................................................................................................................................... 69

Tabela 5.12 - Populações de fim de plano e demandas correspondentes ...................................... 71

Tabela 5.13 - Coeficientes diversos usados para dimensionamento das adutoras......................... 73

Tabela 5.14 - Vazão máxima admitida por diâmetro .................................................................... 73

Tabela 5.15 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 1 ........................................ 74

Tabela 5.16 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 1 74

Tabela 5.17 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 1 .............................................................. 75

Tabela 5.18 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 1 ....................................... 75






ix












Tabela 5.35 - Relação de materiais e servicos para execução da adutora ..................................... 84

Tabela 5.36 - Orçamento dos serviços para a simulação 1 ............................................................ 85

Tabela 5.37 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 1 ................................ 86

Tabela 5.38 - Resumo do orçamento para a simulação 1 .............................................................. 86









Tabela 5.47 - Orçamento da adutora DN250 fofo ,com 22 anos de uso para a simulação 4......... 92


Tabela 5.49 - Orçamento dos serviços para simulação 5 .............................................................. 93


Tabela 5.51 - Orçamento da adutora DN250 fofo, com 22 anos de uso para a simulação 5......... 94


Tabela 5.53 - Tarifa de energia elétrica ......................................................................................... 95

Tabela 5.54 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 1 .................................................... 95

x





Tabela 5.59 - Comparativo Econônico das Alternativas ............................................................... 99

Tabela 5.60 – Comparativo de velocidade e velocidade crítica .................................................... 98

Tabela 5.61 - Locação de Equipamentos auxiliares ...................................................................... 98

Tabela 5.62 - Custo anual de energia da adutora para alcance de para alcance de 10 anos .......... 99

Tabela 5.63 - Orçamento dos serviços da adutora de RPVC DN 300 mm ................................. 100

Tabela 5.64 - Orçamento de materiais e equipamento da adutora de RPVC DN 300 mm ......... 101

Tabela 5.65 - Resumo do orçamento da adutora de RPVC DN 300 mm .................................... 101

xi

LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

EMBASA Empresa Baiana de Águas e Saneamento S.A.

CPT Comissão Pastoral da Terra

Cx1 – Cx2 Caixa 1 – Caixa 2

EEAT Estação Elevatória de Água Tratada

SCI Sistema Comercial Integrado da EMBASA

IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica

SIAA Sistema Integrado de Abastecimento

COELBA Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia

BDI Benefícios de Despesas Indiretas

PVC Policloreto de Vinila

RPVC Policloreto de Vinila Reforçado com Fibra de Vidro.

DeFoFo Tubo de PVC padrão ferro fundido.

m.c.a metro de coluna d‟água

SIESPO Sistemas de Estruturação de Planilhas Orçamentárias

xii

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 14

1.1 JUSTIFICATIVA ................................................................................................................................. 15 1.2 OBJETIVO .......................................................................................................................................... 16 1.2.1 Objetivo Geral ....................................................................................................................................16 1.2.2 Objetivos Específicos ..........................................................................................................................16

2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA ................................................................................................ 17

2.1 ABASTECIMENTO DE ÁGUA .......................................................................................................... 17 2.1.1 Parâmetros de Elaboração de Projeto ................................................................................................17 2.1.2 Estudos de Demanda...........................................................................................................................18 2.1.2.1 Projeção Populacional ......................................................................................................................19 2.1.2.1.1 Método Aritmético ........................................................................................................................19 2.1.2.1.2 Método Geométrico ......................................................................................................................20 2.1.2.1.3 Método da Curva Logística ............................................................................................................20 2.1.2.1.4 Método da Razão e Correlação .....................................................................................................21 2.1.2.1.5 Correlação Amostral ......................................................................................................................22 2.1.2.2 Demanda de Projeto ........................................................................................................................23 2.2 ADUTORAS ............................................................................................................................................. 24 2.3 ESPECIFICAÇÕES DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS .................................................................... 26 2.4 CRITÉRIOS E FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE ADUTORA POR RECALQUE ....................... 29 2.5 ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS ..................................................................................................................... 36 2.5.1 Dimensionamento do Conjunto Moto-bomba ...................................................................................38 2.6 ANÁLISE ECÔMICA - FINACEIRA........................................................................................................... 40 2.6.1 Custo de Implantação de Adutoras .....................................................................................................41 2.6.2 Custo da Energia de Bombeamento ....................................................................................................43 2.6.2.1 Modalidades Tarifárias para o Grupo A ...........................................................................................45 2.6.2.1.1 Tarifação Convencional .................................................................................................................45 2.6.2.1.2 Tarifação Verde .............................................................................................................................46 2.6.2.1.3 Tarifação Azul ...............................................................................................................................47 2.6.3 Custo Total ..........................................................................................................................................48

3 CARACTERÍSTICAS DA REGIÃO DE ESTUDO ............................................................. 50

3.1 TANQUINHO ........................................................................................................................................... 51 3.2 SANTANÓPOLIS ...................................................................................................................................... 52 3.3 SANTA BÁRBARA ................................................................................................................................... 53 3.4 FEIRA DE SANTANA ............................................................................................................................... 54

xiii

4 ASPECTOS METODOLOGICOS ......................................................................................... 56

5 ESTUDO DE CASO ................................................................................................................. 58

5.1 DESCRIÇÃO DO SISTEMA EXISTENTE .................................................................................................. 58 5.2 AVALIAÇÃO DA DEMANDA E OFERTA DE ÁGUA .............................................................................. 65 5.2.1 Estimativa da População .....................................................................................................................65 5.2.2 Estudo da Demanda ............................................................................................................................70 5.3 DEFINIÇÃO E SIMULAÇÕES DE ALTERNATIVAS................................................................................... 72

5.4 ANÁLISE ECONÔMICA – FINANCEIRA DAS ALTERNATIVAS ............................. 84

5.4.1 Custo de Implantação .........................................................................................................................84 5.4.2 Custo de Energia..................................................................................................................................95 5.4.3 COMPARATIVO ECONÔMICO............................................................................................................. 97

5.5 ALTERNATIVA ESCOLHIDA ........................................................................................... 97

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................................. 103

REFERÊNCIAS ........................................................................................................................ 104

14

1 INTRODUÇÃO

A água apesar de ser uma das substâncias mais abundante na crosta terrestre

paradoxalmente esta cada vez mais valorizada porque:

“... 97% (noventa e sete por cento) é água salgada, não utilizável

para a agricultura, uso industrial ou consumo humano, a impressão já

muda. Agrava-se ainda que, da quantidade de água doce existente 3%

(três por cento), apenas 0,3% (zero vírgula três por cento),

aproximadamente, é aproveitável pois a maior parte encontra-se presente

na neve, gelo ou em lençóis subterrâneos situados abaixo de uma

profundidade de 800m, tornando-se inviável ao consumo humano.‟‟

(BRASIL, 2004, pg 21).

Devido ao exposto a escassez de água é um dos principal problema a ser superado,

tal como produção e transporte de água potável. Segundo Brasil (2004), a água é

considerada potável quando seus parâmetros físicos, químicos, radioativos e

microbiológicos não possibilitem risco a saúde humana.

A escassez, o alto custo na produção e o transporte da água potável torna-a um

“bem” estratégico para desenvolvimento e soberania dos povos. Diante da sua importância,

o acesso a água ao longo da história motivou diversos conflitos entres os povos, inclusive

no Brasil. Segundo Malvezzi (2005), a Comissão Pastoral da Terra - CPT1 registrou 71

conflitos relacionados a água, envolvendo 32.463 famílias, número extremamente

significativo principalmente, porque foram registrado em vinte e três unidades da

federação.

Em regiões onde as desigualdades sociais são mais evidentes a água potável

torna-se alvo de barganha política das representações formais com a população,

essencialmente de baixa renda, com pouco acesso a informação. Esse modelo de fazer

política contribui para manutenção da moeda política que se estabelece com essa relação

(oferta de água x voto). Paralelo a isso, verifica-se uma prioridade da população com alto

1 A Comissão Pastoral da Terra é um Organismo Nacional, Regional e Diocesano empenhado na luta pela

terra e pela água acompanhando e defendendo os trabalhadores e trabalhadoras rurais, organizando-os e

capacitando-os a fim de que conquistem seus direitos e cidadania plena.

15

poder aquisitivo tal como as indústrias, nas intervenções do setor público para agilizar a

oferta de água potável em detrimento das comunidades mais populosas onde o acesso a

Unidades de Saúde é precário, tornado-as mais vulneráveis a endemias relacionadas à baixa

qualidade ou ausência da água.

Outro fator que abre margem para reflexão é a utilização de água tratada pelas

indústrias (principalmente a indústria metalúrgica, construção civil e petroquímica) para

realização dos seus processos, assim as demandas para abastecimentos domésticos ficam

prejudicadas, impossibilitando a oferta de água para esse setor.

Ante toda a disparidade existente na promoção da água e a relação de poder

político e financeiro que subsidiam as decisões de prioridade a seu acesso, vale ressaltar,

que a água não é mercadoria e sim um direito essencial a dignidade da pessoa humana.

Portanto, propor alternativas para solucionar a deficiencia no abastecimento de água

potavel é oferecer segurança hídrica as pessoas e também a socialização de um bem que

constitucionalmente ainda continua de todos os brasileiros.

1.1 JUSTIFICATIVA

O setor operacional da Empresa Baiana de Águas e Saneamento - EMBASA

identifica, constantemente, deficiência no abastecimento de água, através das informações

dos equipamentos de controle e equipes de campo. Informações são confirmadas por meio

das reclamações da população feita ao Serviço de Atendimento ao Consumidor da

EMBASA. A “falta d‟água” (principalmente em dias quentes) nos municípios de

Tanquinho, Santa Bárbara, Santanópolis e algumas localidades do Norte de Feira de

Santana é um dos principais motivos de reclamações. Como existe um sistema adutor

(conhecido como CAIXA 1/CAIXA 2 – Cx1 – Cx2) em funcionamento 24 horas por dia

para suprir as demandas dessas localidades, torna-se fundamental verificar as causas dos

problema, tendo em vista que este sistema se encontra em operação desde 1986 e durante

esses anos ocorreram apenas pequenas modificações emergenciais.

16

Segundo a gerência do Escritório Local da EMBASA de Feira de Santana, não há

problema com a oferta de água na captação localizada no reservatório da Estação Elevátoria

de Água Tratada 3 – EEAT 3, fato que restringe o objeto de análise desse trabalho, logo,

deve ser feita a partir desse ponto. Observa-se também, que a adução até a Estação

Elevatoria de Água Tratada 4 – EEAT 4 tem custo operacional elevado quando comparado

com outros sistemas de recalque, devido ao desnível geométrico representar apenas 12,64%

da altura manométrica total dos equipamentos de bombeio.

Contudo, esse trabalho tem importância relevante quando nos deparamos com a

realidade dessas localidades, inseridas em uma região pobre do país, o semi-árido

brasileiro, que utiliza a água fundamentalmente para atender as necessidades básicas do ser

humano.

1.2 OBJETIVO

1.2.1 Objetivo Geral

Estudar as causas da irregularidade no abastecimento de água das localidades

abastecidas pelo Sistema Cx1 – Cx2 .

1.2.2 Objetivos Específicos

Avaliar a demanda atual e futura de abastecimento de água para a população dos

Municípios de Santa Bárbara, Santanópolis, Tanquinho e os Distritos de Tiquaruçú,

Maria Quitéria no Município de Feira de Santana;

Analisar as condições atuais de funcionamento do sistema adutor;

Propor alternativa econômica para resolução do problema.

17

2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA

2.1 ABASTECIMENTO DE ÁGUA

O atendimento da demanda de água de um sistema de abastecimento com

qualidade e quantidade satisfatória a população é de suma importância para a qualidade de

vida (por vezes sobrevivência), tal como desenvolvimento sócio-econômico.

Para elaboração, implantação ou modificação de um sistema de abastecimento de

água deve-se analisar parâmetros, estabelecer critérios, analisar alternativas,

“No abastecimento de água, como em vários campos da

engenharia e das políticas públicas em geral, raramente há uma

solução única para um dado problema. Mesmo que uma solução

seja a vislumbrada com maior clareza imediatamente e pareça a

mais evidente, outras possibilidades podem ser cogitadas [...]

muitas vezes, a decisão é simplesmente uma recomendação de

norma, o uso e fórmula de um livro ou solução similar à de um

projeto já elaborado ou de uma obra já implantada”. (Heller e

Pádua, 2006, pg. 65).

A melhor solução para um problema de abastecimento não é necessariamente a

mais econômica, a mais segura ou a mais “moderna”, mas sim aquela mais apropriada á

realidade social em que será aplicada.

2.1.1 Parâmetros de Elaboração de Projeto

Para a concepção de um sistema de abastecimento que sejam estabelecidos

critérios e parâmetros, haja vista, que a condição de funcionamento do mesmo varia em

18

razão do local, clima, relevo, recurso financeiro e etc. Sendo assim, as restrições técnicas

para adequação do modelo às metodologias já estudadas e utilizadas e até às novas

proposições deverão ter os critérios a serem utilizados bem definidos. Os elementos

principais, de acordo com NBR 12.211 (1991, pg. 2), para análise de um projeto da adução

de água são:

Caracterizações físicas: mapa localização - principais vias, estradas de acesso -

topografia - relevo e geologia – vegetação - bacia hidrográfica.

Uso e ocupação do solo: planos diretores municipais e regionais - identificações de áreas

de proteção ambiental ou com restrições à ocupação - uso e ocupação atual do solo.

Aspectos Sócio–Econômicos: atividades econômicas - distribuição da renda -

indicadores sócio–econômicos.

Sistema de infra–estrutura: índice de cobertura do sistema de abastecimento de água

(população atendida, Índices de atendimento, volume produzido, etc.) - oferta de energia

elétrica - tipo de sistema viário.

Identificação do sistema existente: planta geral e croquis - estações elevatórias (bombas,

quadros de comando e estrutura física) – tubulação (diâmetros, conservação, peças e

acessórios).

Diagnósticos do sistema existente: área atendida - população atendida - regularidade do

abastecimento - consumo per capita - consumo por economia - perdas de água no

sistema.

Estudos demográficos: levantamento de dados censitários - catalogação dos estudos

populacionais existentes - pesquisa de campo - projeção da população urbana baseada

em métodos matemáticos, analíticos, comparativos e outros. - análise e conclusão das

projeções.

2.1.2 Estudos de Demanda

O projeto de adutora deve responder a necessidade de abastecimento da população,

da região atendida, em um período variando de 15 a 30 anos. A definição desse intervalo é

19

difícil porque prazo curto de projeção traz a necessidade de modificações na adutora, com

mais freqüência, que pode ser inviabilizada pelo alto custo (ou falta de recursos)

prejudicando a população que terá o abastecimento deficitário. Porém, períodos longos de

projeção permite que a adutora fique superdimensionada por muito tempo, empatando

recursos que poderiam ser investidos em outros projetos e também ocorre desgaste dos

“equipamentos” com uso muito abaixo de sua capacidade.

2.1.2.1 Projeção Populacional

Segundo Babbit et al (1973, pg 29) “os métodos de previsão da população futura

podem ser classificados como: matemáticos, sejam analíticos ou gráficos; projeções

baseadas nas migrações ou crescimento natural e estimativas, baseadas na previsão de

emprego futuro ou de desenvolvimento regional.”

No cálculo da demanda de água é fundamental identificar o número de habitantes

a ser beneficiado pelo abastecimento de água e estabelecer as projeções populacionais

através de metodologias matemáticas.

2.1.2.1.1 Método Aritmético

Essa metodologia define um crescimento ou decrescimento linear ao longo dos

anos, tendo como referências inicias os dados de população do censo. Ela é representada

pelas Equações 2.1 e 2.2.

12

12

t-t

P-PKa (2.1)

1n1 t-t.KaPPtn

(2.2)

20

Onde:

Ka – Taxa de crescimento aritmético;

P0, P1 e P2 – População censitária para os anos t0, t1 e t2, respectivamente;

t0, t1 e t2 – anos de referência dos dados populacional censitário;

tn – ano de projeção da população;

Ptn – População estimada para o ano tn.

2.1.2.1.2 Método Geométrico

Esse método indica uma variação populacional percentual igual para períodos de

tempo semelhante, representada matematicamente pelas Equações 2.3 e 2.4.

02

02

t-t

Pln -PlnKg (2.1)

0n t-t.

0. KgePPtn (2.2)

Onde:

Kg – Taxa de crescimento geométrico;

P0, P1, e P2 – População censitária para os anos t0, t1, e t2, respectivamente;

t0, t1, e t2 – anos de referência dos dados populacional censitário;

tn – ano projeção da população;


2.1.2.1.3 Método da Curva Logística

Esse método caracteriza um crescimento populacional assintótico em função do

tempo para um limite de saturação. Possui três trechos distintos onde o primeiro representa

um crescimento acelerado, o segundo um crescimento retardado e o terceiro um

21

crescimento tendendo a estabilização. É condição necessária para essa metodologia

P0<P1<P2 e P0.P2<P1². Ela é definida pelas Equações 2.5, 2.6, 2.7, e 2.8.

2

120

20

2

1210

.

...2

PPP

PPPPPPPs

(2.3)

0

0s

P

P-Pc

(2.4)

).(

).(ln.

1

01

10

12 PPP

PPP

ttP

s

ss

(2.5)

0n t-t.1.1 K

s

ec

PPtn

(2.6)

Onde:

c – Taxa de crescimento logístico;

P0, P1 e P2 – População censitária para os anos t0, t1, e t2, respectivamente;

t0, t1 e t2 – anos de referência dos dados populacional censitário;

tn – ano de projeção da população;

Ps – População de Saturação;


2.1.2.1.4 Método da Razão e Correlação

Esse método possibilita uma projeção indireta da população analisando a tendência

da região (física ou política) na qual se encontra. Baseada em dados censitários a razão

(população da cidade / população da região) é calculada, e projetada para os anos futuros. A

população da cidade é obtida a partir da projeção futura. Através da projeção populacional

a região (efetuada em nível de planejamento por algum outro órgão) e da razão projetada

determina-se a população da cidade.

22

2.1.2.1.5 Correlação Amostral

Para Babbit et al (1973, pg 30) “Nenhum método matemático rígido pode ser

usado com sucesso na previsão do futuro de uma comunidade. O crescimento da população

de cada cidade representa um problema singular cuja solução depende de condições locais e

gerais”.

Para muitas respostas matemáticas não há uma única definida. Esta pode ser muito

difícil de encontrar, abrangendo muitos problemas técnicos, tendo que se contentar com

uma aproximação. Após encontar uma solução, verificar-se se ela esta correta. Isto significa

que se deve estipular algum critério para decidir a estimativa utilizada.

Um dos mais variados critérios que se pode adotar é o modelo probabilístico de

regressão linear simples, o qual pressupõe um valor esperado de „ẏ‟ e uma função linear de

„ẋ‟, mas que, para um „x‟ fixo, a variável „y‟ difere de seu valor esperado de uma

quantidade aleatória. Existem parâmetros „β0‟, „β¹‟ e „e (desvio aleatório) tais que, para

qualquer valor fixo da variável independente „ẋ‟, a variável dependente está relacionada a

„ẏ‟ por meio da equação 2.9.

exy o

..11 (2.7)

Segundo Devore (2006, pg. 491), “A necessidade de um modelo alternativo ao

modelo probabilístico linear pode ser sugerida por um argumento teórico ou então

examinando-se gráficos de diagnóstico de uma análise de regressão linear”.

Para gráficos não lineares uma estimativa linear não se torna um bom ajuste para

tanto, é desejável estabelecer um modelo cujos parâmetros possam ser facilmente

estimados. Uma classe importante de modelos desse tipo é especificada por meio de

funções „intrinsecamente lineares‟. Assim, se desenvolveram as equações 2.10, 2.11 e 2.12

modelos de curva exponencial, logarítmica, polinomial respectivamente.

xy

ln (2.8)

xy

log (2.9)

nn xxxy no

.

.2.1 .....².2.

(2.10)

23

Há situações em que o objetivo de estudar o comportamento conjunto de duas

variáreis é verificar se elas estão relacionadas, e não usar uma para predizer o valor da

outra. Desta forma, o Coeficiente de Correlação Populacional, Equação 2.13, é um

parâmetro ou uma característica da população de correlação amostral para várias

inferências e independe das unidades com as quais x e y são medidos.

22

.

.

y

y

yxx

yxx

r (2.11)

2.1.2.2 Demanda de Projeto

Segundo a NBR 12.211 (1989, pg. 13), a população abastecível deve ser

constituída no alcance do plano de pelo menos 80% da população residente, aspecto

determinante para o cálculo das vazões futuras.

A vazão de projeto de uma adutora é obtida pela Equação 2.14 que concebe um

sistema intermitente ou não. O coeficiente do dia de maior consumo é obtido da relação

entre o maior consumo diário verificado em um ano e a média diária de consumo anual do

mesmo período, considerando-se sempre as mesmas ligações. Segundo Gomes (2004, pg.

27), o valor empregado normalmente para esse coeficiente varia entre 1,1 e 1,5 sendo 1,2 o

mais usual no Brasil.

O consumo per capita é obtido da média diária, por indivíduo, dos volumes

requeridos para satisfazer aos usos doméstico, comercial, público e industrial, além das

perdas no sistema, sendo que esses valores podem variar em cada sistema de

abastecimento.

t

K1 . q . p = Q (2.12)

Onde:

Q – vazão a ser aduzida em (l/s);

24

K1 – coeficiente do dia de maior consumo;

P – população de projeto (hab);

q – consumo per capita (l/hab x dia);

t – tempo de operação durante o dia (s);

2.2 ADUTORAS

A adutora é um dispositivo hidráulico constituída de tubulações, peças, conexões,

válvulas, ventosas e juntas especiais, com o fim de transportar água bruta ou água potável

de uma unidade a outra de um sistema de abastecimento de água, podendo funcionar por

gravidade ou por recalque. Teoricamente não deveriam possuir derivações para alimentar,

em marcha, rede distribuidora ou ramais prediais. Entretanto, há casos que da adutora

principal partem ramificações (sub-adutoras) em pontos intermediários onde não se justifica

economicamente retornar com rede distribuidora para levar água a essas localidades. O

traçado das adutoras geralmente é definido com base em critérios técnicos e econômicos.

Tendo em vista a topografia dos terrenos e as condições de operação em regime

permanente, os perfis das adutoras podem estar totalmente abaixo, coincidentes ou acima,

em alguns pontos, das linhas piezométricas efetiva e absoluta, ou do plano de carga

estático, implicando os cinco tipos de perfil (Figura 2.1) e descritos a seguir:

25

Figura 2.1 - Plano de carga estático de adutora, linhas piezométrica absoluta e efetiva

Fonte: Coelho e Baptista (2006)

No perfil - 1 a tubulação está abaixo da linha piezométrica efetiva com a carga de

pressão reinante na tubulação, correspondente ao segmento AB, superior a

pressão atmosférica em todo o seu perfil, tratando-se de um escoamento forçado,

sob pressão;

O Perfil - 2 o conduto coincide com a linha piezométrica efetiva. O conduto

funciona em escoamento livre, com pressão na superfície igual à atmosférica;

No Perfil - 3 o conduto corta a linha piezométrica efetiva; com o trecho da

tubulação situado acima dessa linha sujeito à pressões inferiores à atmosférica,

podendo ocasionar a entrada de ar e outras substâncias (por sucção), no ponto

mais alto, contaminando a água;

No Perfil - 4 o conduto corta o plano de carga estático e cortar também a linha

piezométrica efetiva. Neste caso, a água não atinge naturalmente o trecho situado

acima do nível de água no reservatório R1 e o escoamento só ocorre, por

sifonamento, após o enchimento da tubulação.

No Perfil - 5 o conduto corta a linha piezométrica absoluta tornando impossível o

escoamento por gravidade, pois, a altura do ponto mais fica superior ao valor da

pressão atmosférica local, em relação ao ponto de alimentação.

Segundo Coelho e Baptista (2006, pg.429), “por uma questão de segurança

sanitária e estabilidade do funcionamento hidráulico, as adutoras são projetadas para

26

operarem totalmente abaixo das linhas piezométricas efetivas do escoamento permanente,

ou coincidentes com estas.”

A adutora localizada baixo da linha piezométrica efetiva em toda sua extensão é

classificada como adutora por gravidade. E quando a linha piezométrica efetiva se localiza

parcialmente ou integralmente abaixo da linha da adutora, essa para conseguir transportar

satisfatoriamente a água incrementa energia na adução para que a linha piezométrica

absoluta seja maior que a linha piezométrica efetiva, caracterizando-se em adução por

recalque.

As adutoras por recalque são as mais usuais porque o sistema adutor precisa

superar algum desnível geométrico e as perdas localizadas e distribuídas. Essas perdas

influem bastante devido as grandes extensões das adutoras.

No projeto de uma adutora é fundamental dimensionar acessórios adequados ao

funcionamento normal do sistema a situação operacional pré-determinada, a exemplo

manobras de abertura e fechamento de válvulas. Os acessórios são também necessários para

minimizar efeitos em situação catastrófica para a condição de operação utilizando-o no

sistema evitando risco a vida e/ou as instalações físicas

2.3 ESPECIFICAÇÕES DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

As canalizações possuem importância vital para o abastecimento, principalmente

quando constituídas de uma só linha adutora, como acontece na maioria dos casos, de modo

que, a desconsideração das especificações convenientes dos materiais e dos critérios

normativos, a inobservância das melhores técnicas construtivas, ou a falta de manutenção

poderá fazer com que o sistema tenha constantes interrupções indesejáveis, acarretando

assim graves problemas à população dependente dele.

O material da tubulação utilizada deve contribuir para manutenção da qualidade da

água e permanência da quantidade transportada, suportar as pressões solicitadas, não

provocando vazamento, não provocar corrosão e não arrebentar ou trincar quando sofrer

ações externas. Os principais materiais utilizados na fabricação de tubos para atender os

27

requisitos já citados são separados em tubos metálicos (aço e ferro fundido dúctil) e não

metálicos (PVC, RPVC e concreto). Sendo os tubos metálicos os mais usuais em adutora.

Segundo Tsutiya (2005, pg.172), a tubulação de aço geralmente é competitiva com

o ferro fundido dúctil para grandes diâmetros e pressões elevadas. Essa tubulação é

vantajosa por possuir alta resistência mecânica e quando soldadas quase inexiste

vazamentos. As desvantagens estão na pouca resistência à corrosão e requer muitas

preocupações com transporte e armazenamento como cuidado com a dilatação térmica para

evitar colapso das paredes do tubo.

Os tubos de ferro fundido dúctil são revestidos internamente com argamassa de

cimento e externamente por uma camada de zinco sob uma pintura betuminosa. Possuem

diâmetros variando de 50 mm a 1.200 mm, comprimentos de 3, 6, 7 m, nas classes K-9, K-

7 e 1 MPa. A classe é escolhida devido à pressão de serviço, altura de recobrimento e o

golpe de aríete.

Os materiais plásticos destacam-se pela baixa rugosidade da superfície interna, boa

resistência química e resistência à corrosão. Os mais usuais são os tubos de poli cloreto de

vinila - PVC e PVC - defofo e está entrando no mercado os tubos de RPVC e derivados.

O tubo PVC - PBA (Ponta Bolsa e Anel) é da cor marrom, possui 6 m de

comprimento, com junta elástica, nos diâmetros nominais de 50 mm, 75 mm e 100 mm, de

acordo, nas classes de pressões 12, 15 e 20, ou seja, pressões de serviços (a 20ºC) de 60, 75

e 100 m.c.a, incluído a variação dinâmica.

O tubo de PVC - defofo é da cor azul, possuem 6 m de comprimento, com junta

elástica ou junta elástica integrada, nos diâmetros nominal de 100 mm a 300 mm, para

pressão nominal de 1 MPa. Esse tubo tem diâmetro externo compatível com diâmetro

interno do tubo de ferro fundido e diâmetro interno compatível com diâmetro externo com

o tubo de PVC PBA, assim podendo ser utilizado em conjunto tanto com o tubo defofo e

PVC PBA.

O tubo de PVC reforçado com fibra de vidro (RPVC) tem diâmetro nominal que

variam de 50 mm até 700 mm para temperaturas de até 120°C, comprimentos que variam

de 6 e 12 metros, para classes de pressão nominal 1 MPa a 3 MPa, em qualquer rigidez

conforme necessidade de aplicação do projeto. Esse tipo de tubo é intercambiável com

28

diâmetros de outras matérias apresentam baixo peso, baixa rugosidade, maior resistência a

agentes químicos e processos corrosivos quando comparado com o tubo de aço.

A válvula de gaveta que, na engenharia sanitária, é geralmente chamada de

registro, é utilizada em canalizações que transportam água bruta ou tratada, sob pressão, à

temperatura ambiente ou que não exceda 60°C. Não é recomendada para regulagem ou

estrangulamento, por apresentar excessiva vibração e desgaste dos componentes nesta

aplicação. Essas válvulas têm diâmetros compreendidos entre 50 mm e 1200 mm para

classes de pressão nominal 10 à 25 quando utilizadas em ferro fundido , PVC, RPVC e

defofo.

As ventosas simples são utilizadas para expelir o ar do interior das tubulações ou

para admití-lo a fim de evitar perturbações ao escoamento ocasionando graves

conseqüências, variando nas pressões nominais de 1 MPa a 2,5 Mpa, para um diâmetro

nominal de 50 mm corpo.

As ventosas de tríplice função, constituídas por um corpo dividido em dois

compartimentos (o principal e o auxiliar), cada um contendo um flutuador esférico em seu

interior, têm por finalidades específicas: expelir o ar deslocado pela água durante o

enchimento da linha, admitir quantidade suficiente de ar (durante o esvaziamento da linha)

evitando colapso da rede, expelir o ar difuso na água proveniente das bombas em operação.

É comercializada nas pressões nominais de 1 MPa a 2,5 Mpa, para um diâmetro nominal

de 50 mm a 200 mm.

As válvulas de retenção são geralmente instaladas em sistemas hidráulicos de

recalque, com a finalidade de evitar a inversão do sentido de fluxo (refluxo). Quando ocorre

uma interrupção no funcionamento das bombas e, conseqüentemente, do escoamento, as

válvulas de retenção fecham-se, retendo a coluna de água na canalização.

A bomba centrífuga é o equipamento mais utilizado para bombear líquidos no

saneamento básico, funciona através de uma fonte externa à bomba (motor elétrico, motor

a diesel, etc.) que, gira o rotor dentro do corpo da bomba, movimentando o líquido e

criando a força centrífuga que se transforma em energia de pressão. A diferença de pressão

na sucção e no recalque da bomba é conhecido com altura manométrica total (Hman)e que

determina a capacidade da bomba em transferir líquido. Essa capacidade é obtida na curva

http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido

http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9trico

http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_diesel



http://pt.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7a_centr%C3%ADfuga

29

da bomba, tipo de rotores (ambos fornecido pelo fabricante), HPSH (calculado e

comparado) e rendimento.

Os motores elétricos comerciais são do tipo de corrente contínua ou de corrente

alternada. Os de contínua são pouco empregados (cerca de 5% das situações) tendo em

vista que a energia elétrica normalmente é fornecida em corrente alternada, necessitando

estes, portanto, de dispositivo de conversão de corrente de alternada para contínua

encarecendo o equipamento, além do próprio custo do motor ser mais alto que o de corrente

alternada. Os motores elétricos de corrente alternada usualmente utilizados para o

acionamento de bombas hidráulicas pertencem a uma das seguintes categorias: motor

síncrono polifásico; motor assíncrono (ou de indução) nas especificações.

2.4 CRITÉRIOS E FÓRMULAS PARA DIMENSIONAMENTO DE ADUTORA

POR RECALQUE

A necessidade de estabelecer critérios decorre da probabilidade de se obter

resultados finais satisfatórios seguindo metodologias já estudas e certificadas. Segundo

Fanning apud Azevedo Neto (1991, pg.143), “Graves erros podem provir do uso racional

inconveniente das fórmulas”.

Ao dimensionar uma autora de recalque primeiramente define-se o diâmetro da

tubulação. Para tanto são escolhidos com base no critério econômico que considera a

despesa com a implantação e também o custo com energia de bombeamento. O custo de

implantação de uma adutora com diâmetro pequeno é menor, porém aumenta a perda de

carga, assim eleva a altura manométrica requerida e conseqüentemente eleva o custo com

energia. Diâmetros maiores impactam fortemente no custo de implantação, porém reduz o

custo com energia. A equação de Bresse (Equação 2.16) consegue sintetizar os resultados

normalmente obtidos para uma primeira análise econômica, com o fator da fórmula obtido

pela Equação 2.15.

30

4 /24 XK (2.13)

QKD . (2.14)

Onde:

Q – Vazão;

D – diâmetro do conduto (m);

K – fator a formula de Bresse.

X - número de horas diário de operação do equipamento.

As evidentes semelhanças entre uma rede de distribuição da água e uma adutora

permitem convenientemente adotar os mesmos critérios de dimensionamento. Com isso,

pode considerar a velocidade máxima que segundo Prince (2006, pg.624), “é estabelecida

para evitar os efeitos dinâmicos nocivos associados ao escoamento da água (sobrepressões

prejudiciais devidas ao golpe de aríete), ao desgaste as tubulações e respectivos acessórios

por problema de erosão, ao controle da corrosão e aos ruídos desagradáveis, assim como

permitir a limitação a perda de carga nas tubulações.”

Pode verificar na Tabela 2.1 que os diâmetros são os comercialmente usados no

Brasil.

Tabela 2.1 - Velocidade e Vazão máxima para diâmetros comercial

Fonte: Prince (2006)

31

O fator de atrito entre o líquido e a parede da tubulação reflete o processo

irreversível de transformação de parte de energia de escoamento em calor. A especificação

do material da tubulação é preponderante verificar a rugosidade equivalente (Tabela 2.2)

necessária para obtenção do fator de atrito, onde também tem como variável a viscosidade

do fluido (Tabela 2.3), pelas Equações 2.17 e 2.18.

Tabela 2.2 - Rugosidade de tubos novos e usados

Fonte: Tsuitiya (2005)

Tabela 2.3 - Viscosidade cinemática da água em função da temperatura.

Fonte: Tsutiya (2005)

32

..

.4Re

D

Q

(2.15)

2

9,0Re

74,5

.7,3.log

25,0

D

f

(2.16)

Para 106

≤ ε/D ≤ 10-2

e 5.103≤ Re ≤ 10

8

Onde:

Re – número de Reynolds;

V – velocidade de escoamento do fluído (m/s);

– viscosidade cinemática da água (m/s);

f – fator de atrito;

ε – rugosidade absoluta equivalente (m).

Segundo NBR 12.215 (1991, pg. 3), para adutora de conduto forçado o cálculo da

perda de carga distribuída deve ser feito, de preferência, pela fórmula universal (Equação

2.19).

5

2...08267,0

D

Qlfhfd (2.17)

Onde:

hfd - perda de carga distribuída (m);

l – comprimento do trecho (m).

A presença de acessórios e/ou conexões ao longo de uma adutora faz com que haja

alteração da velocidade média do fluído e isso se reflete em um acréscimo de turbulência

que produz perdas de carga localizadas que devem ser incorporada à perda de carga

distribuída, calculada através da Equação 2.20. Porém, para adutoras com comprimento

maior que 5.000 vezes o diâmetro da tubulação, e em trechos retos, não se consideram as

perdas localizadas.

33

Tabela 2.4 - Coeficiente de perda de carga localizada em peças e conexões


g

VKhfl

.2.

2

(2.18)

Onde:

hfl – perda de carga localizada (m);

k – coeficiente de perda de carga dos acessórios e conexões;

g – aceleração da gravidade (m/s²).

O acúmulo de ar em adutoras restringe a seção de escoamento e causa acréscimo

de perda de carga e conseqüente redução de sua capacidade ou paralisação no escoamento.

As águas contêm em torno de 2% de ar dissolvido e em regiões de baixa pressão tende a ser

liberado e se acumula nos pontos mais altos da tubulação formando bolsões de ar (Figura

2.2). Nos escoamentos com velocidades inferiores à velocidade crítica (Equação 2.21) o ar

deve ser retirado por meio de ventosas.

34

Figura 2.2 - Ar preso no tubo


)(g.D.sen 1,36.Vc (2.19)

Onde:

Vc – velocidade crítica (m/s);

g – aceleração a gravidade (m/s²);

D – diâmetro da tubulação (m);

– ângulo que a tubulação a jusante do ponto alto forma com horizontal (graus).

As ventosas são válvulas de expulsão de ar que tem a finalidade de remover

mecanicamente o ar na tubulação, tanto na fase de enchimento quanto na fase de operação

da adutora. No dimensionamento preliminar de uma ventosa (Equação 2.22) adota-se um

diâmetro igual ou superior a 1/8 do diâmetro da tubulação.

DN.8

1 Dv (2.20)

Onde:

Dv – diâmetro nominal da ventosa (m);

DN – diâmetro nominal da tubulação (m).

Em pontos baixos do perfil topográfico da adutora é conveniente utilizar uma

válvula de descarga (Figura 2.3). A necessidade de instalação de válvula de descarga entre

variados motivos são para limpar, desinfetar e drenar (em ocasiões excepcionais de

35

manutenção) a adutora. A depender do desnível do trecho a ser esgotado, a velocidade de

escoamento pode ser muito elevada devendo ter sua energia cinética dissipada e o seu

efluente convenientemente encaminhado, para o sistema receptor, tal como os córregos e

galerias e águas pluviais. O diâmetro da descarga é condicionado pelo tempo requerido para

esvaziamento do trecho da linha e pela velocidade mínima necessária ao arraste do material

eventualmente sedimentado. No dimensionamento preliminar de uma descarga (Equação

2.23) pode utiliza-se o diâmetro superior a 1/6 do diâmetro da tubulação.

DN.6

1 Dd (2.21)

Onde:

Dd – diâmetro nominal da carga(m);

DN – diâmetro nominal da tubulação (m).

Figura 2.3 - Esquema de locação de peças e acessórios

Fonte: Heller e Pádua (2006).

Na concepção de uma rede, os riscos eventuais de golpes de aríete devem ser

estudados, com a finalidade de prever os dispositivos de proteção necessários,

principalmente nos casos de sistemas de adução que operam por recalque. Esse fenômeno,

caracterizado pelo escoamento transitório em conduto forçado é o escoamento que tem suas

variáveis de mérito, como pressão e velocidade, ou carga e vazão. As sobrepressões podem

acarretar, nos casos críticos, a ruptura da tubulação, caso não apresente coeficiente de

36

segurança para impedir. As subpressões podem originar cavitações perigosas para a

tubulação, aparelhos e válvulas, como também o colapso. A parcela de sobrepressão e

subpressão pode ser obtida através de uma avaliação simplificada (Equações 2.24 e 2.25).

eE

D

.

1

1a

(2.22)

g

V .aH (2.23)

Onde:

a: velocidade da propagação (m/s);

ρ: massa específica da água (1 000 kg/m3);

ε: coeficiente de rugosidade da tubulação (adimensional);

E: modulo de elasticidade do material da canalização (Kgf/m²);

D: diâmetro interno (m);

e: espessura da canalização (m);

V: valor absoluto da variação das velocidades em regime permanente (m/s);

ΔH: variação da pressão máxima em torno da pressão estática normal (m.c.a.);

L: comprimento da canalização (m);

g: aceleração da gravidade (9,81 m/s²).

2.5 ESTAÇÕES ELEVATÓRIAS

Em sistemas adutores de água freqüentemente é necessário transportar a água para

pontos distantes, pontos elevados e/ou repor a capacidade de adução. Para isso, é preciso a

congregação de instalações e equipamentos numa edificação que se destina a proteger,

operar, controlar e manter os conjuntos elevatórios (moto-bomba) promovendo o recalque

da água. Fazem parte da composição da estação elevatória:

Sala das máquinas local da instalação dos conjuntos elevatórios e, na maioria dos

casos, os equipamentos elétricos como cabines de comando, chaves de partida e

37

proteção dos motores, e os instrumentos para leitura de medições elétricas ou

hidráulicas;

Poço de sucção - compartimento de dimensões limitadas, de onde parte a tubulação que

conduz água para a bomba. Às vezes, não existe de fato um tanque com essas

características, pois, a tomada é feita diretamente no rio, poço, represa ou em amplo

reservatório;

As tubulações (barriletes) - geralmente são de ferro fundido com juntas de flange. Em

se tratando de diâmetros maiores utilizam-se também tubos de aço. Além do menor peso

e da elevada resistência às pressões, têm a vantagem de poderem ser confeccionados

com maior facilidade para quaisquer especificações e também de poderem ser cortados,

soldados ou ajustados no próprio local de montagem;

Os acessórios - dispositivos hidráulicos compostos de tubulação principal, peças,

válvulas, conexões, aparelhos e acessórios hidráulicos, que permitem receber

alimentações de vazão por tubulações secundárias (barrilete de sucção) ou fornecer ou

distribuir vazões por tubulações secundárias (barrilete de recalque) conectados às

tubulações de uma estação elevatória os principais são os registros, válvulas de retenção,

válvulas de pé e os manômetros;

Os aparelhos - dispositivos mecânicos dispostos nos barriletes, adutoras e redes de

distribuição de água, a fim de permitir seu bom funcionamento, facilitando sua operação

e sua manutenção. São executados na tubulação e necessários para garantir o bom

funcionamento do sistema, a exemplo dos registros, ventosas, juntas de expansão,

válvulas anti-golpe de aríete, válvulas de alívio, válvulas de controle de vazão;

Os equipamentos elétricos inclui nesta categoria as chaves de partida e proteção dos

motores, os instrumentos de controle e, eventualmente, os transformadores;

O conjunto moto-bomba - componente que define o nome da unidade, estação

elevatória, e possui maior destaque. A sua escolha é feita essencialmente verificando a

vazão de bombeamento e a altura manométrica requerida no projeto. Também se

considera a altura manométrica de sucção, a rotação, a potência absorvida e a eficiência.

38

2.5.1 Dimensionamento do Conjunto Moto-bomba

Na escolha do conjunto moto-bomba é prioritário determinar o ponto de operação

do equipamento, vazão e altura manométrica total requerida pelo sistema elevatório (Figura

2.4). É necessário também, uma análise das curvas do sistema elevatório e da bomba

disponíveis do mercado, bem como o tipo e operação do sistema de bombeamento:

Operação com uma bomba, com bombas em paralelo e com as bombas em série.

Segundo Baptista e Coelho (2006, pg.483), as bombas centrífugas são as mais

utilizadas nos sistemas de abastecimento de água, principalmente devido à larga faixa de

serviço que podem atender, bem como pela alta eficiência e baixo custo que apresentam

quando comparadas com outras turbo bombas.

Figura 2.4 - Esquemático do conjunto moto-bomba

Fonte: Heller e Pádua (2006)

A altura manométrica total (Equação 2.28) corresponde ao desnível geométrico,

verificado entre os níveis da água na tomada e na chegada, acrescido de todas as perdas

localizadas e por atrito que ocorrem nas peças e tubulações, quando se recalca uma vazão.

39

Estas podem ser desdobradas em perdas na sucção (Equação 2.26) e perdas no recalque

(Equação 2.27).

sss hfl hfd hf (2.24)

rrr hfl hfd hf (2.25)

rsrs hf hf Hg + Hg =Hman (2.26)

Onde:

Hman - altura manométrica (m.c.a.);

Hgs - Desnível geométrico da sucção (m);

Hgr - Desnível geométrico de recalque (m);

hfd - perda de carga distribuída (m);

hflr - perda de carga localizada no recalque (m);

hfls - perda de carga localizada na de sucção (m).

A vazão a ser recalcada por uma bomba é função da demanda ou necessidade de

água da comunidade a ser abastecida.

A rotação (Equação 2.29) é caracterizada pela velocidade que a máquina de

acionamento imprime à bomba, que é função direta da freqüência ou ciclagem da corrente e

do número de pólos que possui o motor.

n

f.120 = rpm (2.27)

Onde:

rpm- rotação por minuto;

ƒ - freqüência (mim);

n – numero de pólos.

De acordo com essa velocidade, as bombas podem ser de: alta rotação (3.000 a

3.600 rpm); média rotação (1.500 a 1.800 rpm); baixa rotação (1.200 rpm).

40

O rendimento da bomba (Equação 2.30) é a razão entre a potência útil e a potência

útil necessária (potência da bomba) a ser fornecida ao eixo da bomba, para realizar aquele

trabalho, uma vez que nem toda a energia cedida pelo motor é aproveitada pela água,

devido às perdas existentes na bomba. Desta foram com a Equação 31 obtêm a potência do

conjunto moto-bomba.

Pbomba

Putil = (2.28)

.75

..HmanQP (2.29)

Onde:

– rendimento da bomba;

P – potência (cv);

– peso específico da água (kgf/m³);

Q – vazão (m³/s);

Hman – altura manométrica (m.c.a).

2.6 ANÁLISE ECÔMICA - FINACEIRA

A análise econômico-financeira é imprescindível a qualquer projeto de sistema de

abastecimento de água, tendo em vista, envolvimento de custos elevados de investimento

para implantação, operação e manutenção do sistema.

Ao contabilizar o investimento total para um projeto de abastecimento de água

deve-se computar os custos fixo de implantação e os custos variáveis com operação e

manutenção que incidem ao longo do alcance do projeto.

Segundo Gomes (2004, pg.56), os custos fixos ou investimentos dizem respeito à

aquisição dos equipamentos das instalações hidráulicas (tubulações, válvulas, equipamentos

eletro-mecânico, peças de conexão, etc), juntamente com gastos de implantação do sistema

41

que correspondem às obras civis de escavação e montagem destes equipamentos. Os custos

variáveis que incidem ao longo da vida útil do projeto, dizem respeito aos gastos de

exploração que compreendem as despesas com operação e manutenção.

As despesas com operação nos projetos abastecidos com sistemas de

bombeamento são, predominantemente, relativas aos gastos com energia nas estações

elevatórias.

2.6.1 Custo de Implantação de Adutoras

Os custos fixos, ou de implantação, das adutoras e redes de abastecimento são

determinados em função dos custos das tubulações, somando aos gastos com transporte,

escavação, montagem, acessórios e instalações de estações elevatórias, quando o sistema é

de recalque.

Após definido o diâmetro da tubulação deve-se escolher o tipo de tubo a ser

empregado no sistema estimando previamente as pressões máximas de serviço que a

tubulação deverá suportar. Essa estimativa é feita preliminarmente, segundo os máximos

esforços internos (hidráulicos) e externos (esforços do solo) que poderão atuar sobre os

tubos. Os valores máximos das pressões internas (estáticas e dinâmicas) dependerão das

diferenças de cotas do sistema, das perdas de carga nas tubulações e das sobrepressoões e

subpressões derivadas de possíveis golpes de aríete. As situações mais desfavoráveis,

acumulativas, de diferenças de cota, perdas de carga e golpes de aríete no sistema levarão à

escolha das pressões nominais dos tubos do projeto. Obviamente, não se pode estimar

perdas de carga nem sobrepressões e subpressões no sistema quando não se dispõe dos

diâmetro do projeto. Para superar esta indefinição adota-se, preliminarmente, as pressões

nominais dos tubos, em função de uma estimativa a favor da segurança. Calculado o

projeto, faz-se uma verificação das pressões máximas (estáticas e dinâmicas) obtidas,

comprovando se seus valores não superam as pressões nominais escolhidas.

Definido o diâmetro da tubulação, caracterizada pelo material, em função de

aspectos técnicos e econômicos e suas pressões nominais, faz-se uma consulta para a

42

obtenção dos custos dos tubos. Os custos dos tubos devem ser somados aos gastos com

montagem, movimentação de terra, recuperação do pavimento (se houver), mão de obra e

transporte. Por último devem ser cálculados as conexões e peças especiais de controle

(válvulas, registros, ventosa, etc) que são obtidos, em função dos tipos e diâmetros, juntos

aos fornecedores e empresas concessionárias.

Segundo Gomes (2005, pg. 47), um tubo em um sistema de saneamento tem uma

vida útil de 30 anos. Assim, durante a vida útil do sistema e/ou equipamentos é possível

verificar o seu valor atualizado, calculando a depreciação.

Um dos métodos utilizados para o cálculo da depreciação (Equação 2.32) é o da

Soma dos Dígitos dos anos, que segundo Stickney e Weil (2001, pg 392), é a “depreciação

em cada ano resulta da aplicação de uma fração ao custo de aquisição menos o valor

residual estimado do ativo.”

O valor atualizado do ativo (Equação 2.33) é obtido através do somatório da

depreciação diminuído do custo total sem depreciação.

Ctn

Depn .n

(2.30)

1

)(n

n nDepCtva (2.31)

Onde:

n – anos

Ct – Custo total sem depreciação em R$;

Depn - Depreciação no ano „n‟ em R$;

va – valor atualizado no ano „n‟ em R$.

43

2.6.2 Custo da Energia de Bombeamento

O custo da energia de bombeamento, para um determinado intervalo de tempo,

pode ser determinado em função da potência requerida pela elevatória, do número de horas

contido do intervalo de tempo considerado e do custo unitário da energia.

O intervalo de tempo, normalmente, empregado nas análises dos custos

energéticos é o mensal ou o anual, de maneira que o número de horas de bombeamento

corresponderá ao número de horas mensal ou anual, respectivamente. O número de horas

de bombeamento, que dependerá do regime de funcionamento da estação elevatória

segundo as condições de operação e manutenção do projeto. Para se estabelecer o número

de horas de bombeamento diário, na etapa de projeto, deve-se levar em conta a vazão

demanda e disponibilizada para o sistema.

Dadas as alternativas de enquadramento tarifário disponíveis para alguns

consumidores, o conhecimento da formação da conta e dos hábitos de consumo permite

escolher a forma de tarifação mais adequada e que resulta em menor despesa com a energia

elétrica.

As tarifas cobradas dos consumidores finais estruturam-se tanto por nível de

tensão (alta, média e baixa), como por classe de consumo (residencial, industrial,

comercial, rural, serviços públicos, poderes públicos e iluminação pública). Os

consumidores ligados em alta e média tensão têm a possibilidade de escolher tarifas

diferenciadas por horário de consumo e por época do ano. Os consumidores ligados em alta

e média tensão são classificados no Grupo A, cuja tensão de alimentação é superior a 2,3

kV e os de baixa no Grupo B, com tensão de alimentação menor ou igual a 2,3 kV.

Todas as tarifas de energia elétrica no Brasil são regulamentadas pela Agência

Nacional de Energia Elétrica - ANEEL, que determina, de acordo com a data base de

revisão tarifária, as tarifas a serem praticadas pelas concessionárias durante o período de 12

meses até a próxima revisão.

Conforme a Resolução 456 de Novembro de 2000 da ANEEL, os níveis da tensão

elétrica de fornecimento são padronizados e classificados por grupos e subgrupos tarifários,

sendo que as tarifas para fornecimento em média e alta tensão são do grupo tarifário A e

44

seus respectivos subgrupos e as tarifas para fornecimento em baixa tensão são do grupo

tarifário B e seus respectivos subgrupos (Figura 2.5).

A estrutura tarifaria é definida segundo segmentos horo-sazonais e modalidades

tarifárias. (Figura 2.5). Porém, para o setor de saneamento básico, água e esgoto, sobre as

tarifas reguladas para os segmentos horo-sazonais devem ser aplicados um desconto de

15% independentemente do subgrupo e modalidade tarifária.

Figura 2.5 - Estrutura tarifária

Fonte: Coura e Gomes (2004)

45

2.6.2.1 Modalidades Tarifárias para o Grupo A

2.6.2.1.1 Tarifação Convencional

Nesta modalidade, para consumidores que demandam até 500 kW, contrata-se um

único valor de demanda com uma tarifa que vale para todos os segmentos horo-sazonais, e

outra tarifa para o consumo que se aplica a todos os segmentos.

Em uma conta de energia na modalidade tarifária Convencional incide o

faturamento sobre duas componentes sendo uma para o consumo medido e outra para a

demanda máxima verificada no período de faturamento (Equações 2.34, 2.35 e 2.36).

TCCVC . (2.32)

TDDVD . (2.33)

IEVDVCVTC (2.34)

Onde:

VC - Valor do Consumo (R$);

C - Consumo (kWh);

TC - Tarifa de Consumo (R$/kW);

VD - Valor da Demanda (R$);

D - Demanda (kW);

TD - Tarifa de Demanda (R$/kW);

IE – Impostos e Encargos (R$);

VTC – Valor Total da Conta (R$).

A Tarifa Convencional passa a ser interessante para consumidores até 300 kW

com baixo Fator de Carga, mas que não podem desligar equipamentos no horário da ponta.

Caso a instalação esteja com o fator de potência abaixo de 0,92, o que significa que está

consumindo energia reativa além daquela que é permitido consumir, serão faturadas mais

duas parcelas, referentes à energia reativa excedente e a demanda reativa excedente.

46

2.6.2.1.2 Tarifação Verde

Nesta modalidade é contratado um único valor de demanda com uma tarifa para

todos os segmentos, e para o consumo são aplicadas tarifas diferenciadas no horário de

ponta e no horário fora de ponta, assim como tarifas diferenciadas para os períodos seco e

úmido. A tarifa de consumo na ponta é cerca de nove vezes superior à tarifa de consumo

fora da ponta.

A Tarifa Verde passa a ser interessante para consumidores que podem desligar

parte de seus equipamentos no horário de ponta, ou utilizam seus equipamentos por pouco

tempo neste horário.

Em uma conta de energia na modalidade tarifária Verde incide o faturamento

sobre três parcelas: uma para o consumo medido no horário fora da ponta, outra sobre o

consumo medido no horário da ponta e uma parcela sobre a demanda máxima verificada no

período de faturamento. Conforme indica na seqüência das Equações 2.37, 2.38, 2.39 2

2.40.

TCFPCFPVCFP . (2.35)

TCDPCDPVCDP . (2.36)

TDDVD . (2.37)

IEVDVCDPVCFPVTC (2.38)

Onde:

VCFP - Valor Consumo Fora Ponta (R$);

CFP - Consumo Fora Ponta (kWh);

TCFP - Tarifa Consumo Fora Ponta (R$/kWh)

CDP - Consumo De Ponta (kWh);

TCDP - Tarifa Consumo De Ponta (R$/kWh);

VCDP - Valor Consumo De Ponta (R$);

47

D - Demanda (kW);

TD - Tarifa de Demanda (R$/kW);

VD - Valor da Demanda (R$);



2.6.2.1.3 Tarifação Azul

Nesta modalidade são contratados dois valores de demanda iguais ou

diferenciados, correspondendo às demandas para os horários de ponta e fora de ponta. A

demanda contratada para o horário de ponta não pode ser maior do que a demanda

contratada para o horário fora de ponta.

Para os consumos são aplicados quatros tarifas diferenciadas: Consumo na ponta

seca, Consumo na ponta úmida, Consumo fora de ponta seca e Consumo fora de ponta

úmida.

Assim, em uma conta de energia na modalidade tarifária Azul incide o

faturamento sobre quatro parcelas: Consumo medido no horário fora da ponta, Consumo

medido no horário na ponta, Demanda máxima verificada no horário fora da ponta e

Demanda máxima verificada no horário na ponta.

No caso da conta de um consumidor em média tensão, com contrato de demanda

na modalidade azul, o faturamento será composto pela seqüência das Equações 2.41, 2.42,

2.43, 2.44 e 2.45.

TCFPCFPVCFP . (2.39)

TCDPCDPVCDP . (2.40)

TDFDDFPVDFP . (2.41)

TDDPDDPVDDP . (2.42)

48

IEVDDPVDFDVCDPVCFPVTC (2.43)

Onde:

VCFP - Valor Consumo Fora Ponta (R$);

CFP - Consumo Fora Ponta (kWh);

TCFP - Tarifa Consumo Fora Ponta (R$/kWh)

CDP - Consumo De Ponta (kWh);

TCDP - Tarifa Consumo De Ponta (R$/kWh)

VCDP - Valor Consumo De Ponta (R$);

DFP - Demanda Fora de Ponta (kW);

TDFP - Tarifa de Demanda Fora de Ponta (R$/kW);

VDFP - Valor da Demanda Fora de Ponta (R$);

DDP – Demanda De Ponta (kW);

TDDP - Tarifa de Demanda De Ponta (R$/kW);

VDFP - Valor da Demanda De Ponta (R$);



Tal como no caso da tarifação Verde, na conta da modalidade Azul poderá ainda

incidir outras parcelas de faturamento devidas a consumo de energia reativa excedente

(fator de potência abaixo de 0,92) e demanda de ultrapassagem tanto para o horário de

ponta quanto para o horário fora de ponta. Neste caso, a diferença para a tarifação verde é

que a demanda para os horários de ponta e fora de ponta pode ser diferenciada.

2.6.3 Custo Total

Para a obtenção do custo total do sistema, na fase de projeto ou de exploração,

devem ser somados os custos de investimentos com os de operação. Como esses gastos

incidem em tempos diferentes, faz-se necessários converter, finaceiramente, os gastos

49

variáveis e os gastos fixos em amortizações anauis, ou converter as despesas anuais de

exploração em valores fixos atualizados. Desta forma, podem-se comparar as várias

alternativas de projeto e escolher aquela que apresenta o menor custo total.

Para efetuar a conversão de uma serie de custos anuais, sujeita a uma taxa de juros

anuais e de aumento da energia, em um valor fixo atualizado, multiplica-se a anuidade pelo

fator de atualização (Equação 2.46). O valor presente do custo operacional (Equação 2.47)

anual é deterninado pelo custo anual de energia multiplicado pelo fator de atualização, que

quando somado com o custo de implatação fornece o custo total do sistema (Equação 2.48).

n

nn

ie

ieFa

)11)].(1()1[(

])1()1[(

(2.44)

FaCAEECTEE . (2.45)

CTEECICT (2.46)

Onde:

Fa - Fator de atualização;

e - taxa de aumento da energia elétrica;

n - anos de alcance do projeto;

i - taxa de juros anual;

CTEE - Custo Total com Energia Elétrica (R$);

CAEE - Custo Anual com Energia Elétrica (R$);

CI – Custo de Implantação (R$);

CT - Custo Total (R$).

50

3 CARACTERÍSTICAS DA REGIÃO DE ESTUDO

A área em estudo abrange os municípios de Santa Bárbara, Tanquinho,

Santanópolis e os Distritos de Maria Quitéria e Tiquaruçú no município de Feira de

Santana, que são abastecidos pelo Sistema Integrado de Abastecimento de Água de Feira de

Santana, que tem sua captação no Lago da Barragem de Pedra do Cavalo e a estação de

tratamento no município de Conceição da Feira (Figura 3.1).

Figura 3.1 - Croqui do Sistema Integrado de Abastecimento de Água de Feira de Santana

Fonte: Agencia Nacional de Água – ANA (2008)

Os municípios de Feira de Santana, Santa Bárbara, Santanópolis e Tanquinho se

localizam na região econômica do Paraguaçu (Figura 3.2), microrregião geográfica e

administrativa de Feira de Santana no Estado da Bahia. Os distritos feirense de Maria

Quitéria e Tiquaruçú tal como o município de Santana Bárbara tem como acesso principal a

51

BR-116, o município de Tanquinho o acesso é pela BR-324 e o município de Santanópolis

o acesso é pela BA-504.

Figura 3.2 - Municípios da Região Econômica do Paraguaçu.

Fonte: Web Carta (2008)

3.1 TANQUINHO

A história de Tanquinho começou com o repouso de tropas que varavam os sertões

em busca de riqueza ou fazendo troca de mercadorias. Acampavam-se junto ao Tanque do

Gonzaga onde existia, no pé da serra, um manancial de água doce, o tempo foi passando e

começaram a surgir as primeiras casas, primeiro de taipas e depois de adobes e por volta de

1870 já haviam cerca de 15 casas. Logo depois da 1ª Guerra Mundial começou-se a pleitear

52

emancipação, sendo frustrado em muitas tentativas. Com a criação da freguesia pela

Resolução Provincial de 28 de julho de 1870, o povoado começou a desenvolver passando

depois a distrito de Feira de Santana, do qual se desmembrou, tornando-se Município de

Tanquinho pela Lei Estadual 1019 de 14 de Agosto de 1958, indo se instalar a 07 de Abril

de 1959, tomando posse nessa data o Prefeito Sr. Aldo de Lima Pereira, eleito como

candidato único com 732 votos.

Atualmente Tanquinho é muito almejada por pessoas que apreciam turismo

ecológico, dos diversos morros e colinas que compõem seu território, o Monte da

Emancipação, nome que lhe foi batizado quando da emancipação política do município,

situado às margens da rodovia BR-324.

Tanquinho tem área de 209,03 Km² localizado a cerca de 146 km do município de

Salvador e a 36 km do município de Feira de Santana. Tem como principal via de acesso, a

BR 324, partindo de Feira de Santana ou de Riachão do Jacuípe, pela direção contrária a

BA 411, uma outra via que tem como próximos os municípios de Candeal a 19 km e Ichu a

30 km.

3.2 SANTANÓPOLIS

O município de Santanópolis surgiu do povoado de Quaresma que reunia

lavradores e famílias que habitavam as fazendas: Sobrado, Queimada da Onça, Alto das

Pombas e Baixa da Gia. Essas famílias viviam de criar e negociar gados para Irará, Feira de

Santana e Salvador. Sendo que impulsionado pelo crescimento, em 1922, o povoado

tornou-se distrito do município de Irará e se emancipou no ano 1942.

A cidade está localizada na região nordeste do estado da Bahia fazendo parte da

micro-região de Feira de Santana, a 143 Km de Salvador, 31 Km de Feira de Santana. O

Município possui uma área territorial é de 250,03 Km². Faz fronteira com Feira de Santana,

Santa Bárbara, Água Fria, Lamarão, Irará e Coração de Maria.

53

3.3 SANTA BÁRBARA

A versão mais aceita quanto a origem de Santa Bárbara é que o povoamento do

território iniciou-se na primeira metade do séc. XIX, por aventureiros que aqui se

estabeleceram, desenvolvendo a agropecuária, tirando partido da disponibilidade de

terrenos devolutos, que atraíram novas famílias, formando o povoado de Santa Bárbara da

Claricéia.

O Território de Santa Barbara era povoado de Feira de Santana desde 1833,

recebendo a denominação de Distrito, através da Constituição Republicana de 1891. Em

1943, um decreto do presidente Getúlio Vargas a localidade passou a chamar-se Pacatu e

no ato de sua emancipação retornou a seu nome original.

A cidade está localizada na região nordeste do estado da Bahia fazendo parte da

micro-região de Feira de Santana, a 141 km de Salvador, 31 km de Feira de Santana. O

Município possui uma área territorial é de 324,09 Km² divido em 10 bairros, 2 distritos

(São Nicolau e Sítio das Flores) e diversas outras localidades. Faz fronteira com Feira de

Santana, Tanquinho, Lamarão e Santanópolis.

O clima da região é predominantemente seco e sub-úmido e a temperatura média

anual é de 23,8º, sendo os meses de abril a junho os de maiores precipitação de chuva.

A vegetação principal é a caatinga e seu relevo é caracterizado por tabuleiros e

planalto costeiro. O solo é do tipo planossolo eutrófico, latossolo vermelho-amarelo ático.

Na economia o Município concentra sua maior atividade na pecuária em seguida

na agricultura e a indústria de produtos alimentícios como carne de sol, requeijão, manteiga

e etc. Uma fonte de renda para população de baixos recursos é a feira livre, nas terças-

feiras, onde se oferta hortifrutigranjeiros, cereais e animais (bovino, eqüino, suínos e

caprinos).

54

3.4 FEIRA DE SANTANA

O Município de Feira de Santana teve os seus primórdios em 1615, com a

concessão de terras a Miguel Ferreira Feio. Foram 4 léguas em quadra, entre os rios Pojuca,

Jacuípe e Subaé, pórtico do sertão, onde foi fundado o povoado de São José das

Itapororocas, hoje distrito de Maria Quitéria. Ampliou-se o município em 1619, com nova

concessão de terras a João Peixoto Viegas que aqui instalou currais nas terras da Casa da

Ponte. Mais tarde, este senhor ampliaria seu domínio comprando ao Juiz ordinário do

Senado da Câmara de Salvador, Bacharel João Lobo de Mesquita, outras glebas. Era uma

vasta área que compreendia as terras de Itapororocas, Jacuípe e Água Fria, sendo anexadas

às primeiras que lhe foram concedidas.

Embora estes sejam os primórdios do município, é voz corrente na cidade que os

precursores de Feira de Santana são Domingos Barbosa de Araújo e Ana Brandão. Que

doaram 200 braças de terras, no Alto da Boa Vista, em 1732, para construção da Capela de

Sant‟Ana e São Domingos. A Capela construída no Alto da Boa Vista era circundada por

mananciais que chamavam de olhos d‟água, daí o nome da Capela: Santana dos Olhos

D‟Água. A povoação que se formou no Alto da Boa Vista, chamada de “Povoação de

Sant‟Anna dos Olhos D‟Água”, cresceu mais que as outras já existentes ou, até mesmo, que

a primeira, São José das Itapororocas.

O clima de Feira de Santana é considerado tropical, úmido e semi-árido, sendo que

a sua estação chuvosa vai de março a setembro, com um índice pluviométrico variando de

900 a 1.200 mm anuais. Sua temperatura média é de 26,5°C.

A hidrografia do Município registra a presença do Rio Subaé, do Rio Pojuca, Rio

do Jacuípe, diversas lagoas (Chico Maia, Prato Raso, Lagoa Grande, Lagoa Salgada e etc)

alguns riachos e várias fontes nativas.

O Município é circundado por 12 municípios limítrofes: Anguera (norte); Antônio

Cardoso (sul); Candeal (norte); Conceição do Jacuípe (leste); Coração de Maria (leste);

Ipecaetá (oeste); Santa Bárbara (norte); Santanópolis (leste); Santo Amaro da Purificação

(leste); São Gonçalo dos Campos (sul); Serra Preta (oeste); e Tanquinho (norte).

http://pt.wikipedia.org/wiki/Clima

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Ang%C3%BCera&action=edit&redlink=1

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ant%C3%B4nio_Cardoso



http://pt.wikipedia.org/wiki/Candeal

http://pt.wikipedia.org/wiki/Concei%C3%A7%C3%A3o_do_Jacu%C3%ADpe

http://pt.wikipedia.org/wiki/Cora%C3%A7%C3%A3o_de_Maria

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ipecaet%C3%A1

http://pt.wikipedia.org/wiki/Santa_B%C3%A1rbara

http://pt.wikipedia.org/wiki/Santan%C3%B3polis

http://pt.wikipedia.org/wiki/Santo_Amaro_da_Purifica%C3%A7%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%A3o_Gon%C3%A7alo_dos_Campos

http://pt.wikipedia.org/wiki/Serra_Preta

http://pt.wikipedia.org/wiki/Tanquinho

55

Conjunto de tabuleiros, planaltos e esplanadas, nota-se no Município a presença de

algumas serras: Serra da Agulha, Kágados, Serra Grande, São José, Branco, Santa Maria e

Boqueirão.

A vegetação está relacionada com as chuvas de outono e inverno. É constituída de

matas que se transformam em cerrados, à medida que se aproxima do centro da cidade. A

caatinga, de solo raso, predomina no norte e oeste. A vegetação é xenófila (de região seca)

com arbustos espinhosos (mandacaru, xique-xique, palma e outros cactáceos) e de

gramíneas ralas que acumulam água e têm raízes profundas. A vegetação predominante é a

caatinga.

Feira de Santana possui oito distritos, os quais são: Bonfim de Feira, Governador

João Durval Carneiro, Humildes, Jaguara, Jaíba, Maria Quitéria, Distrito de Matinha e

Tiquaruçu.

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Tabuleiros&action=edit&redlink=1

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Planaltos&action=edit&redlink=1

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Esplanadas&action=edit&redlink=1

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Bonfim_de_Feira&action=edit&redlink=1

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Governador_Jo%C3%A3o_Durval_Carneiro&action=edit&redlink=1



http://pt.wikipedia.org/wiki/Humildes

http://pt.wikipedia.org/wiki/Jaguara

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ja%C3%ADba

http://pt.wikipedia.org/wiki/Maria_Quit%C3%A9ria

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Distrito_de_Matinha&action=edit&redlink=1

http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Tiquaru%C3%A7u&action=edit&redlink=1

56

4 ASPECTOS METODOLOGICOS

Esse projeto se caracteriza como um estudo de caso que busca identificar a

demanda necessária às comunidades estudadas e ajustar o sistema para atender a nova

demanda reduzindo o custo com adução, principalmente em relação a energia de

bombeamento do sistema. Para isso contará com as seguintes etapas:

Seleção da área de estudo

Para o estudo adotou-se a unidade de recalque entre Cx1 e a Cx2 do sistema de

abastecimento de água dos municípios de Tanquinho, Santanópolis, Santa Bárbara

e Distritos de Maria Quitéria e Tiquaruçú do município de Feira de Santana. A

área considerada para estudo da população e demanda foi aquela já atendida com

abastecimento de água, acrescida das áreas circunvizinhas não abastecidas tendo

como limites outros sistemas no seu entorno.

Levantamento bibliográfico e coleta de dados

Para desenvolvimento do estudo foi feito o levantamento das informações do

projeto, de consumo das localidades atendidas e localidades não atendidas no

entorno destas, no banco de dados do Sistema Comercial Integrado da EMBASA –

SCI em Feira de Santana. Nos arquivos da EMBASA coletou-se os dados de

operação do sistema como vazão, pressão e estados de conservação do conjunto

moto-bomba. No Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE foi obtido

os dados da população e taxa de crescimento populacional.

Pesquisa em literatura especializada, voltada para dimensionamento de sistema de

abastecimento de água e análise comparativo técnico econômico de alternativas.

Levantamento dos dados em campo

Foram conferidos dados do Sistema de Cx 1 – Cx 2 como equipamentos existentes

(travessias, ventosas, descargas e derivações), as cotas e as distâncias entres os

pontos para traçar o perfil da adutora.

Cálculo da população presente e futura e cálculo das demandas:

A avaliação da população de demanda foi realizada com base nos modelos de

crescimento aritmético, crescimento geométrico, crescimento logístico e

57

indiretamente pela razão e correlação. A escolha do crescimento foi definida em

função do melhor coeficiente de regressão.

Quanto à demanda presente e futura estimou-se com base no crescimento de maior

coeficiente de regressão (melhor ajuste) e coeficientes recomendado pela

EMBASA (vazão de 150 litros por habitante dia e coeficiente de variação do

máximo consumo de 1,2).

Definição do novo Sistema adutor:

O Sistema adutor Cx 1 – Cx 2, compreendido entre o Bairro da Cidade Nova e o

Entroncamento de Tanquinho na BR 119/324, foi definido com base em modelos

matemáticos consagrados, com o auxilio do Solver2, nas estruturas existentes e na

relação beneficio x custo e equalização do custo operacional versos custo de

investimento, com o auxilio do SIESPO3.

2 Solver é um aplicativo de interação do programa Microsoft Excel.

3 SIESPO é um Sistema de Estruturação de Planilhas Orçamentárias que auxilia na preparação de planilhas

de serviços/ mão de obra, materiais, resumo e cronograma.

58

5 ESTUDO DE CASO

Com o objetivo de solucionar o problema de irregularidade no abastecimento de

água dos Municípios de Tanquinho, Santanópolis, Santa Bárbara, dos Distritos de Maria

Quitéria e Tiquaruçú em Feira de Santana e reduzir o custo de operação do Sistema Adutor

fornecedor de água, apresenta-se, a seguir, o estudo do sistema existente e o projeto de

Reformulação do Sistema Adutor compreendido entre a EATT - 3 à EATT - 4, conhecido

como Sistema Adutor Cx1- Cx2.

Esse trabalho se restringiu em avaliar o sistema existente, dimensionar e

especificar um novo modelo de sistema de recalque Cx1 - Cx2 para implantação,

respeitando os critérios estabelecidos por norma e pela literatura especializada para um

alcance de 20 anos (2009-2029).

5.1 DESCRIÇÃO DO SISTEMA EXISTENTE

O Sistema Adutor Cx1 - Cx2, foi implantado em 1986 e nesse período foram

realizadas poucas intervenções emergênciais como troca do equipamento moto-bomba. O

Sistema se estende do reservatório apoiado da EEAT - 3 (localizada no bairro da Cidade

Nova em Feira de Santana – captação do sistema) ao reservatório apoiado na EEAT - 4

(localizada há aproximadamente 1,5 km do entroncamento das rodovias BR 324 e Br 116,

sentido Norte de Feira), compreendendo, assim, 20.470 m de autora de recalque margeando

a rodovia BR 116/324. Os tubos assentados são todo DN 250 mm, em ferro fundido K-7 e

possuem três ventosas e cinco descargas. Ao longo da adutora existem cinco derivações (

Tabela 5.1) que abastece povoados do Distrito de Maria Quitéria (Tabela 5.2) e três

travessias (mudança de lado em relação ao eixo da rodovia), sendo duas através de bueiros

de concreto. Atualmente a adutora apresenta-se em bom estado de conservação tal como os

conjuntos moto-bombas. Na Tabela 1 estão relacionados pontos de referências do

caminhamento da adutora entre Cx1 e Cx2.

59

Tabela 5.1 - Pontos de referência do sistema adutor Cx 1 - Cx 2

Ponto Cota do

Ponto (m) Distancia da Origem (m)

Cota do Ponto (m)

Equipamento auxiliar

Caixa 1 240,92 0

Derba 236,67 1.220 236,67

Feira VI 240,00 2.130 240,00

Alimba 241,67 3.190 241,67

M. Preço 234,44 4.150 234,44 Válvula de descarga

Texaco 243,33 5.000 243,33

Jaguar 234,44 5.850 234,44 Válvula de descarga

prox. S. José 248,90 6.540 248,90

A. do Canuto 242,44 8.430 242,44 Travessia na BR - 116

Baixada 231,67 9.230 231,67 Válvula de descarga

L. Suja 233,33 10.080 233,33

Balança 245,00 10.400 245,00

Bx. da Gia 253,33 12.260 253,33 Ventosa

Nova Deli 252,22 13.110 252,22

Posto Fiscal 237,80 13.910 237,80 Válvula de descarga

Ovo da Ema 257,58 15.720 257,58 Ventosa

Bx. Fria 247,78 16.570 247,78 Válvula de descarga

São Cristóvão 250,00 17.310 250,00 Ventosa/ Travessia na BR - 116

Trevo 212,22 18.910 212,22 Travessia BA-504

Caixa2 255,46 20.470 255,46

Fonte: Levantamento em campo do autor

Tabela 5.2 - Pontos de derivação e localidades atendidas

Derivação 1 Derivação 2 Derivação 3 Derivação 4 Derivação 5 Caixa 2

Lagoa suja Balança Nova Deli Lot. Por do Sol Santa Inês Tiquaruçú

Lagoa grande Lagoa Salgada Tanquinho

Nova Deli Trevo de

Tanquinho Santa Bárbara

Carro Quebrado São Cristóvão Santanópolis

Formiga Margarida

Ovo da Ema Baixa Fria

Garapa Genipapo

Corredor Jujú Ladeira

, Corredor Silvas ,

Fonte: Documentos técnicos e comerciais da EMBASA

Caracterização do Sistema adutor Cx1 (Figuras 5.1, 5.2 e 5.3):

Localizado no Bairro Cidade Nova, situada na BR 116/324 norte no Município de Feira

de Santana;

60

Possui um reservatório de reunião - (4,60 m x 6,0 m x 2,60 m) = 76 m³;

Barrilete de sucção das bombas - DN 250 mm, fofo;

Barrilete de recalque das bombas - DN 200 mm, fofo;

Possui duas bombas centrifugas - uma operando e a outra em reserva quente;

Vazão máxima de serviço das bombas - 67,25 l/s e 61,22 l/s, respectivamente;

Altura manométrica total da elevatória - 115 m.c.a. e 102 m.c.a. para cada vazão;

Potência - 200 cv e 175 cv, respectivamente;

Marca das bombas – Worthigton;

Modelo - 4 DBE 104;

Rotação - 3500 rpm;

Acessórios no barrilete de sucção - 1 registro gaveta DN 150, 1 redução excêntrica DN

200 x 150;

Acessórios no barrilete de recalque - 1 ampliação concêntrica DN 100 x 200, 1

ampliação concêntrica DN 200 x 250, 4 curvas de 90º DN 200, 1 válvula de retenção

DN 200 e 1 junção Y DN 200.

Figura 5.1 - Vista do prédio abrigo da Cx 1

Fonte: autor (15/02/2009)

61

Figura 5.2 - Reservatório apoiado de sucção da Cx 1


Figura 5.3 - Conjuntos moto-bombas instalados na Cx 1


Caracterização do Sistema Adutor Cx2 (Figuras 5.4, 5.5 e 5.6):

Localizado na BR 116 à 1,5 km do Trevo de Tanquinho , sentido Feira de Santana-

Santa Bárbara. Situada no Município de Feira de Santana.

Possui dois reservatórios de reunião comunicantes entre si (4,60 m x 6,0 m x 2,60

m) armazenando 76 m³ água de onde origina-se quatro derivações que compõe os

abastecimentos para Santa Barbara, Santanópolis, Tanquinho e Tiquaruçú e outras

localidades nesses municípios.

62

1. Derivação para Santa Bárbara

Barrilete de recalque das bombas - DN 75 mm, fofo


Possui duas bombas centrifugas – uma operando e a outra em reserva quente;

Vazão máxima de serviço da bomba - 15 l/s;

Altura manométrica total da elevatória - 70 m.c.a;

Marca das bombas - KSB

Modelo - Meganor M 40-250

Potência - 40 cv, respectivamente;


Acessórios no barrilete de sucção (fofo) - 2 registros gaveta DN 100 mm, 2

reduções excêntrica DN 100 x 75 mm, 2 curvas 90º DN 100 mm e 1 luva mecânica

DN 100 mm;

Acessórios no barrilete de recalque (fofo) - 2 ampliações concêntrica DN 50 x 75

mm, 1 ampliação concêntrica DN 75 x 150 mm, 6 curvas de 90º DN 75 mm, 2

válvulas de retenção DN 75 mm, 2 junções Y DN 75 mm e 1 flange cego DN 75

mm.

2. Derivação para Tanquinho



Possui duas bombas centrifugas - uma operando e a outra em reserva quente ;

Vazão máxima de serviço da bomba - 23,42 l/s;

Altura manométrica total da elevatória - 62,80 m.c.a.;

Marca das bombas - Jacuzzi

Modelo - B30GB-C;

Potência - 30 cv;


Acessórios no barrilete de sucção (fofo) - 2 registros gaveta DN 150 mm, 2

reduções excêntrica DN 100 x 75 mm, 1 curva 90º DN 150 mm e 1 luva mecânica

DN 150 mm;

63



válvulas de retenção DN 75 mm, 2 junções Y DN 75 mm e 1 flange cego DN 75

mm.

3. Derivação para Santanópolis

Barrilete de recalque das bombas - DN 50 mm, fºfº;

Barrilete de sucção das bombas - DN 75 mm, fºfº;

Possui duas bombas centrifugas - uma operando para zona rural e a outra operando

para Zona Urbana ;

Vazão máxima de serviço da bomba – 5,5 l/s e 2,2 l/s, respectivamente;

Altura manométrica total da elevatória - 80 m.c.a. e 76 m.c.a., para cada vazão;

Marca das bombas - Jacuzzi;

Modelo - B5MB4BFA4;

Potência - 15 cv e 10 cv, respectivamente;


Acessórios no barrilete de sucção (fofo) - 2 registros gaveta DN 75 mm, 2 reduções

excêntrica DN 75 x 50 mm, 2 tês DN 75 mm e 1 luva mecânica DN 75 mm;



válvulas de retenção DN 50 mm e 1 tê DN 50 mm.

4. Derivação para Tiquaruçú



Possui duas bombas centrifugas – uma operando e a outra em reserva quente;

Vazão máxima de serviço da bomba - 5,5 l/s;

Altura manométrica total da elevatória - 80 m.c.a.;

Marca das bombas - KSB;

Modelo - Meganor M 32-200;

Potência - 15 cv;


64

Acessórios no barrilete de sucção (fofo) - 2 registros gaveta DN 75 mm , 2 reduções

excêntrica DN 75 x 50 mm, 1 tê DN 75 mm, 1 curva 90º DN 75 mm e 1 luva

mecânica DN 75 mm;

Acessórios no barrilete de recalque (fºfº) - 2 ampliações concêntrica DN 32 x 50

mm, 1 ampliação concêntrica DN 50 x 75, 7 curvas de 90º DN 50 mm, 2 válvulas

de retenção DN 50 mm e 1 tê DN 50mm.

Figura 5.4 - Vista do prédio abrigo da Cx 2


Figura 5.5 - Reservatórios apoiado de sucção da elevatória Cx 2


65

Figura 5.6 - Conjuntos moto-bombas instalados na Cx 2


5.2 AVALIAÇÃO DA DEMANDA E OFERTA DE ÁGUA

5.2.1 Estimativa da População

Foi estabelecido um alcance de 20 anos (2009 – 2029) para o projeto e para

estimativa da população utilizou-se os métodos matemáticos aritmético, geométrico e

logístico tendo como referências iniciais os dados de população do censo do IBGE –

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Inicialmente estimou-se separadamente a

população para cada localidade (Tabelas 5.3, 5.4, 5.5, 5.6 e 5.7) verificando qual método o

coeficiente de correlação populacional „r²‟ se aproxima mais de 1 (um).

66

Tabela 5.3 - Projeção Populacional do Município de Tanquinho

Ano População Censitária

População Estimada

Aritmética Geomética Logística

1980 9.827 - - -

1991 10.280 - - -

2000 7.460 - - -

2008 - 6.513 6.681 -

2015 - 5.685 6.067 -

2020 - 5.093 5.663 -

2025 - 4.501 5.286 -

2029 - 4.028 5.003 -

Eq. Da Regressão y = -0,007x +

2055 y = 1E-06x2 - 0,030x + 2146

Coef. de correlação R² = 0,942 R² = 0,965

Fonte: IBGE e autor

Tabela 5.4 - Projeção Populacional do Município de Santanópolis




1980 9.851 - - -

1991 9.330 - - -

2000 8.644 - - -

2008 - 8.161 8.204 -

2015 - 7.739 7.837 -

2020 - 7.437 7.585 -

2025 - 7.135 7.341 -

2029 - 6.894 7.152 -

Eq. Da Regressão y = -0,016x +

2140 y = 1E-06x2 - 0,034x + 2223

Coef. de correlação R² = 0,998 R² = 0,997

Fonte: IBGE e autor

Tabela 5.5 - Projeção populacional do Município de Santa Bárbara




1980 15.181 - - -

1991 16.768 - - -

2000 17.933 - - -

2008 - 19.034 19.169 18.814

2015 - 19.997 20.320 19.233

2020 - 20.685 21.184 19.459

2025 - 21.373 22.085 19.635

2029 - 21.923 22.833 19.748

Eq. Da Regressão y = 0,007x +

1869 y = -2E-07x

2 +

0,012x + 1824 y = 3856,ln(x) -

18302

Coef. de correlação R² = 0,999 R² = 0,999 R² = 0,997

Fonte: IBGE e autor

67

Tabela 5.6 - Projeção Populacional do Distrito de Tiquaruçú




1980 2.418 - - -

1991 3.216 - - -

2000 4.277 - - -

2008 - 5.021 5.373 5.870

2015 - 5.671 6.560 7.326

2020 - 6.136 7.565 8.582

2025 - 6.601 8.725 10.052

2029 - 6.973 9.779 11.407


1955 y = -6E-07x

2 +

0,013x + 1952 y = 30,74ln(x) +

1741


Fonte: IBGE e autor

Tabela 5.7 - Projeção Populacional do Distrito de Maria Quitéria




1980 17.930 - - -

1991 18.883 - - -

2000 19.887 - - -

2008 - 20.670 20.728 21.066

2015 - 21.355 21.494 21.933

2020 - 21.844 22.058 22.574

2025 - 22.333 22.636 23.233

2029 - 22.725 23.110 23.775


1799, y = -2E-07x

2 +

0,019x + 1715 y = 169ln(x) +

326


Fonte: IBGE e autor

Para o distrito de Maria Quitéria, onde o abastecimento pelo sistema adutor Cx1 -

Cx2 não abrange todo o distrito e os dados do IBGE não são separados por povoados. Foi

necessário adotar os dados do SCI referente às economias4 existentes (06/2008) em cada

setor de abastecimento, que estão separados de acordo com as derivações ao longo da

adutora (Tabelas 5.8 e 5.9).

4 Economia, para EMBASA, é todo imóvel ou subdivisão de um imóvel em ocupação independente das

demais, perfeitamente identificável e/ou comprovável em função da finalidade de sua ocupação legal, dotado

de instalação privativa ou comum para uso dos serviços de abastecimento de água e/ou coleta de esgotos

sanitários.

68

Tabela 5.8 - Setores de abastecimento de

Maria Quitéria derivados da adutora

Fonte: SCI - EMBASA

Tabela 5.9 - Setores de abastecimento de

Maria Quitéria independentes da adutora

Fonte: SCI - EMBASA

Com os números de economias existente multiplicou-se por 4 (densidade

domiciliar da região, conseguidos no IBGE), obtendo-se, assim, a população atendida pelo

serviço EMBASA. Para estimativa da população atual de cada localidade faz-se uma

relação da população do setor de abastecimento com a população total abastecida no

distrito (Tabela 5.10). Em seguida, multiplicou-se a razão obtida em cada setor de

abastecimento (referente às derivações da adutora) pela população estimada (Tabela 5.11).

Conforme a seqüência das Equações 5.1, 5.2, 5.3 e 5.4.

4 . (m)Setor Eco = (m)Pabst (5.1)

Pabst = lPabst tota (5.2)

lPabst tota

(m)Pabst = Rz (5.3)

Rz . (n) Pest. = (n)Psetor (5.4)

Setor Economias População

abast.

1- Ovo da Ema 484 1936

2- Trevo de Tanquinho

278 1112

3- Balança 54 216

4- Lagoa Suja 73 292

5- Baixa da Gia/ Nova Deli

119 516

Setor Economias População

abast.

São José 1664 6656

Alto do Canuto 217 868

Matinha 337 1348

Alecrim Miúdo 961 3844

69

Onde:

Eco Setor (m) – economias existente no setor „m‟(und);

Pabast (m)– população abastecida do setor „m‟(hab);

Rz – Razão da população abastecida do setor pela população abastecida total;

Psetor (m)– população o setor „m‟ (hab);

m – setor referência;

n – ano referência.

Tabela 5.10 - Proporção dos setores de

abastecimento com o global de Maria

Quitéria

Fonte: autor

Tabela 5.11 - Estimativa populacional dos setores de

abastecimento de Maria Quitéria derivados da adutora

Fonte:autor

Localidade População

abast. Razão

Ovo da Ema 1.936 0,10

Trevo de Tanquinho

1.112 0,06

Balança 216 0,01

Lagoa Suja 292 0,02

Baixa da Gia/ Nova Deli

516 0,03

São José 7.638 0,40

Alto do Canuto 996 0,05

Matinha 1.547 0,08

Alecrim Miúdo 5.004 0,26

total 19.257 1,00

População estimada

Ano 2008 2015 2020 2025 2029

Ovo da Ema 2.078 2.147 2.196 2.245 2.285

Trevo de Tanquinho 1.194 1.233 1.261 1.290 1.312

Balança 232 240 245 251 255

Lagoa Suja 313 324 331 339 345

Baixa da Gia/ Nova Deli 554 572 585 598 609

70

5.2.2 Estudo da Demanda

Devido à área do projeto possuir pouca atividade industrial e comercial, e não

existir projetos em estudo para ser implantado para mudar essa realidade, conferiu-se nesse

trabalho uma demanda de água excluindo-se utilização para agricultura e indústrias

Considerou-se, também, abastecimento sem intermitência.

Como o acesso facilitado à água é um dos fatores de fixação da população em seu

local de origem, considerou-se em projeto um crescimento anual 0,5% (critério adotado

pela EMBASA), para os Municípios de Tanquinho e Santanópolis, que tiveram crescimento

negativo através dos estudos com base nos dados do IBGE. Utilizou-se a Equação 5.5 para

estimativa das populações futuras.

ni) + (1 . Pcenso= (n)Pest (5.5)

Onde:

Pest = População estimada;

Pcenso = População do ano do ultimo censo;

i = taxa de crescimento ao ano (0,5%);

n = ano referência.

Na Tabela 5.12 observa-se os resultados das vazões correspondentes de cada

derivação da adutora e a comparação dos valores para a demanda da população atual já

integrada ao Sistema Integrado de Abastecimento de Água SIAA de Feira de Santana, com

a demanda atual da população das localidades que compõe a área de influencia do Sistema

Adutor Cx1 - Cx2 e também com a previsão de demanda de fim de plano do Sistema

projetado. Ainda na Tabela 12, verifica-se que aproximadamente 10% da população das

comunidades com rede de água não é atendida com abastecimento de água fornecido, pela

EMBASA e há uma demanda reprimida de 27,94% (102,62 l/s - 67,25 l/s) em relação a

ofertada pela Cx1, para atender satisfatoriamente a população já inclusa no sistema.

71

Tabela 5.12 - Populações de fim de plano e demandas correspondentes

Ponto de Derivação

População abast.

(junho 2008)

Projeção p/ 2008 (hab)

% População atendida

Projeção da população

(2029)

Demanda por usuários em

2008 (l/s)

Demanda para população 2008 (l/s)

Demanda de projeto p/ 2029 (l/s)

Deri

vaçõ

es e

m m

arc

ha n

a a

du

tora

1 Ovo da Ema 1.936 2.078 93,17 2.285 4,61 4,95 5,44

2 Trevo de

Tanquinho 1.112 1.194 93,17 1.312 2,65 2,84 3,12

3 Balança 216 232 93,17 255 0,51 0,55 0,61

4 Lagoa Suja 292 313 93,17 345 0,70 0,75 0,82

5 Baixa da Gia/

Nova Deli 516 554 93,17 609 1,23 1,32 1,45

Deri

vaçõ

es d

a C

aix

a

2

6 Santanópolis 5.732 8.161 70,24 9.062 13,65 19,43 21,58

7 Tiquaruçu 3.688 5.021 73,45 6.973 8,78 11,95 16,60

8 Santa Bárbara 16.847 19.034 88,51 21.923 40,11 45,32 52,20

9 Tanquinho 8.858 6.513 136,00 7.232 21,09 15,51 17,22

total 39.197 43.100 90,94 49.995 93,33 102,62 119,04

Fonte: autor

72

5.3 DEFINIÇÃO E SIMULAÇÕES DE ALTERNATIVAS

Esse projeto não altera a configuração das redes de distribuição existentes,

manteve-se a mesma área de abrangência do sistema acrescida das áreas de contorno não

atendidas atualmente. Os povoados do Distrito de Maria Quitéria continuam abastecidos

por cinco derivações oriundas da rede adutora e as outras localidades são abastecidas por

sub-adutoras que originam-se dos reservatórios apoiado da Cx 2.

Considerou-se como vazão de projeto de fim de plano encontrada anteriormente

(119.04 l/s). Como alternativas para avaliação considerou-se as seguintes:

Alternativa 1 - Manutenção da adutora existente, DN 250 mm de fofo;

Alternativa 2 - Manutenção da adutora existente, DN 250 mm de fofo, e em paralelo uma

adutora de RPVC DN 250 mm;

Alternativa 3 - Manutenção da adutora existente fofo, DN 250 mm e em paralelo uma

adutora de RPVC DN 300 mm;

Alternativa 4 - Implantação de uma adutora de RPVC DN 300 mm e retirada da adutora

de DN 250 mm existente;

Alternativa 5 - Implantação de uma adutora de RPVC DN 350 mm e retirada da adutora

de DN 250 mm existente.

Para simulação das alternativas, utilizou-se o método do dimensionamento

econômico de instalações de recalque adaptada as condições existentes em campo, haja

vista, o método não prever uma associação com sistema existente.

Para isso utilizou como limite os dados de vazão máxima recomendada para os

diâmetros, a fim de reduzir o efeito da perda de carga no processo e distribuição da água

em conduto forçado (Tabelas 5.13 e 5.14). Considerou-se também, a redução da vazão ao

logo da adutora devido às derivações existentes para as localidades do Distrito de Maria

Quitéria estabelecendo uma altura manométrica nos pontos de derivações maiores que 10

m.c.a. conforme critério adotado pela EMBASA. Em todos os cenários foram mantidos os

barriletes de sucção e recalque do conjunto moto-bomba da Cx1 para contenção de gastos

com a troca tendo em vista que o mesmo encontra-se em bom estado de conservação e

atende as condições de solicitação das simulações proposta. Os comprimentos de trechos e

as cotas de cada ponto foram obtidos nos levantamentos de campo (Figura 5.7). Nas

alternativas 4 e 5 utilizou-se o conceito de depreciação para estimar o valor do tubo

utilizado.

73

Figura 5.7 - Perfil reduzido da adutora Cx1 - Cx2

Fonte: autor

Tabela 5.13 - Coeficientes diversos usados Tabela 5.14 – Vazão máxima

para dimensionamento das adutoras. Admitida por diâmetro



Simulação 1 - Manutenção da adutora existente, DN 250 mm de fofo: considerou-se

que a demanda de final do plano será aduzida pela adutora existente, com isso, calculou-se

as perdas de cargas (Tabela 5.15) e a nova linha piezométrica e altura manométrica para o

sistema. Verifica-se que a tubulação de Ferro Fundido (Tabela 5.16) não tem capacidade de

resistir a pressão de serviço solicitada, nos trechos iniciais, logo, essa alternativa pode ser

utilizada se os trechos iniciais da tubulação forem substituídos por fofo DN 250 -K9. O

conjunto motor bomba foi dimensionado a partir dos dados apresentados nas Tabelas 5.17

e 5.18.

ε (fºfº) 0,05 m

ε (RPVCº)

0,00001 m

ν (24º) 0,000000917 m²/s

(água) 1000 kg/m³

R 0,85

g 9,81 m/s²

DN (mm) Q max. (l/s)

DN 250 85

DN 300 125

DN 350 176

74

Tabela 5.15 - Perdas de carga ao longo da adutora para a Simulação 1

Trecho Q (l/s) D int. DN (mm) l (m) V

(m/s) F

Hd (mca)

material

Caixa1-Derba 119,04 260,40 250 1220 2,23 0,015 18,06 fºfº

Derba-Feira VI 119,04 260,40 250 910 2,23 0,015 13,47 fºfº

Feira VI -Baix. Alimba 119,04 260,40 250 1060 2,23 0,015 15,69 fºfº

Baix. Alimba - M. Preço 119,04 260,40 250 960 2,23 0,015 14,21 fºfº

M. Preço-Texaco 119,04 260,40 250 850 2,23 0,015 12,58 fºfº

Texaco-Jaguar 119,04 260,40 250 850 2,23 0,015 12,58 fºfº

Jaguar-prox. S. José 119,04 260,40 250 690 2,23 0,015 10,22 fºfº

prox. S. josé - A. Canuto 119,04 260,40 250 1890 2,23 0,015 27,98 fºfº

A. Canuto – baixada 119,04 260,40 250 800 2,23 0,015 11,84 fºfº

baixada - L. Suja 119,04 260,40 250 850 2,23 0,015 12,58 fºfº

L. Suja – Balança 118,22 260,40 250 320 2,21 0,015 4,68 fºfº

Balança - B. da Gia 117,61 260,40 250 1860 2,20 0,015 26,91 fºfº

Bx. da Gia-Nova Deli 117,36 260,40 250 850 2,20 0,015 12,25 fºfº

Nova Deli-Posto Fiscal 116,16 260,40 250 800 2,18 0,015 11,30 fºfº

Posto Fiscal-Ovo da Ema 116,16 260,40 250 1810 2,18 0,015 25,57 fºfº

Ovo da Ema-Baixa Fria 110,72 260,40 250 850 2,07 0,015 10,95 fºfº

Bx. Fria - São Cristovão 110,72 260,40 250 740 2,07 0,015 9,53 fºfº

São Cristovão-Trevo 107,60 260,40 250 1600 2,02 0,015 19,51 fºfº

Trevo - Caixa2 107,60 260,40 250 1560 2,23 0,015 18,87 fºfº

Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.

Tabela 5.16 - Cota piezométrica e pressões disponíveis ao longo da adutora para a Simulação 1

Nó C.Piezo. Demanda Cota do nó P. Disp

(m) (l/s) (m) (mca)

Caixa 1 548,25 0,00 240,92 307,33

Derba 530,19 0,00 236,67 293,52

Feira VI 516,72 0,00 240,00 276,72

Baix. Alimba 501,02 0,00 241,67 259,35

M. Preço 486,81 0,00 234,44 252,37

Texaco 474,22 0,00 243,33 230,89

Jaguar 461,64 0,00 234,44 227,20

prox. S. José 451,42 0,00 248,90 202,52

A. do canuto 423,44 0,00 242,44 181,00

Baixada 411,60 0,00 231,67 179,93

L. Suja 399,01 0,82 233,33 165,68

Balança 394,34 0,61 245,00 149,34

Bx. da gia 367,43 0,25 253,33 114,10

Nova Deli 355,19 1,20 252,22 102,97

Posto Fiscal 343,89 0,00 237,80 106,09

Ovo da ema 318,32 5,44 257,58 60,74

Bx. Fria 307,37 0,00 247,78 59,59

São Cristóvão 297,84 3,12 250,00 47,84

Trevo 278,33 0,00 212,22 66,11

Caixa2 259,46 107,60 255,46 4,00


75

Tabela 5.17 - Dados básicos da Cx1 para a Simulação 1

Vazão de recalque 119,04 l/s

Cota do eixo da bomba 240,92 m

Cota de chegada a jusante 255,46 m

Extensão total da adutora 20.470 m

Diâmetros do barrilete

sucção 250,00 mm

recalque 250,00 mm


Tabela 5.18 - Perdas localizadas na elevatória Cx1 para a Simulação 1

Singularidade DN nº K D int nk/2gA²

Barrilete de sucção

Reg. Gaveta 150 1 0,20 157,4 26,97

Red. Excêntrica 250 x 150 1 0,30 157,47 40,39

sub-total 67,36

Barrilete de recalque

Ampliação 100X200 1 0,30 105,8 198,20

Curva 90º 200 4 0,60 209,2 103,73

valvula de retênção 200 1 2,75 209,2 118,86

junção Y 200 1 0,40 209,2 17,29

Ampliação 200x250 1 0,30 260,4 5,40

sub-total 443,48

Total 510,84


Dados para seleção do moto-bomba para a Simulação 1:

Desnível geométrico = 14,54 m.

Perdas de carga localizada na elevatória = 7,24 m.

Perdas de carga distribuída = 292,79m.

Altura manométrica = 314,57 m.

Rendimento = 0,85.

Vazão = 119,04 l/s.

Potencia = 587,40 cv = 432,32 kW

Simulação 2 - Manutenção da adutora existente DN 250 mm de fofo, e em paralelo

uma adutora de RPVC DN 250 mm: Por meio de um processo interativo encontrou-se as

vazões respectivas de cada tubulação estabelecendo equilíbrio das pressões no início e final

do percurso (Tabelas 5.19 e 5.20), obtendo assim os dados para dimensionamento do

conjunto moto-bomba (Tabelas 5.21 e 5.22).

76


Trecho Q

(l/s) D int.

DN (mm)

l (m) V

(m/s) f

Hd (mca)

Material

Caixa1-Derba 58,99 260,40 250 1220 1,10 0,016 4,74 fºfº


















Trevo – Caixa2 47,55 260,40 250 1560 0,89 0,017 4,03 fºfº

Caixa1-Caixa2 60,05 260,40 250 20470 1,12 0,014 72,37 RPVC




(m) (l/s) (m) (mca)

Caixa 1 331,83 0,00 240,92 90,91

Derba 327,10 0,00 236,67 90,43

Feira VI 323,57 0,00 240,00 83,57

Baix. Alimba 319,45 0,00 241,67 77,78

M. Preço 315,73 0,00 234,44 81,29

Texaco 312,43 0,00 243,33 69,10

Posto 309,13 0,00 234,44 74,69

prox. S. josé 306,45 0,00 248,90 57,55

A. do canuto 299,11 0,00 242,44 56,67

baixada 296,01 0,00 231,67 64,34

L. Suja 292,71 0,82 233,33 59,38

Balança 291,50 0,61 245,00 46,50

Bx. da gia 284,61 0,25 253,33 31,28

Nova Deli 281,48 1,20 252,22 29,26

Posto Fiscal 278,66 0,00 237,80 40,86

Ovo da ema 272,26 5,44 257,58 14,68

Bx. Fria 269,79 0,00 247,78 22,01

São Cristovão 267,63 3,12 250,00 17,63

Trevo 263,49 0,00 212,22 51,27

Caixa2 259,46 47,55 255,46 4,00

Caixa2 259,46 60,05 255,46 4,00


77







sucção 250,00 mm

recalque 250,00 mm





Reg. Gaveta 150 1 0,20 157,4 26,97

Red. Excêntrica 250 x 150 1 0,30 157,47 40,39

sub-total 67,36


Ampliação 100X200 1 0,30 105,8 198,20

Curva 90º 200 4 0,60 209,2 103,73


junção Y 200 1 0,40 209,2 17,29

Ampliação 200x250 1 0,30 260,4 5,40

sub-total 443,48

Total 510,84


Dados para seleção do moto-bomba – Simulação 2:



Perdas de carga distribuída = 76,37 m.


Rendimento = 0,85.

Vazão = 119,04 l/s.

Potencia = 183,28 cv = 134,89 kW

Alternativa 3 - Manutenção da adutora fofo, DN 250 mm e em paralelo uma

adutora de RPVC DN 300 mm: Por meio de um processo interativo encontrou-se as

vazões respectivas de cada tubulação estabelecendo equilíbrio das pressões no início e final

do percurso (Tabelas 5.23 e 5.24), obtendo assim os dados para dimensionamento do


78


Trecho Q

(l/s) D int.

DN (mm)

l (m) V

(m/s) f

Hd (mca)

Material

Caixa1-Derba 45,77 260,40 250 1220 0,86 0,017 2,94 fºfº


















Trevo - Caixa2 34,33 260,40 250 1560 0,64 0,017 2,19 fºfº

Caixa1-Caixa2 73,27 311,60 300 20470 0,96 0,014 43,76 RPVC




(m) (l/s) (m) (mca)

Caixa 1 303,22 0,00 240,92 62,30

Derba 300,28 0,00 236,67 63,61

Feira VI 298,09 0,00 240,00 58,09

Baix. Alimba 295,54 0,00 241,67 53,87

M. Preço 293,23 0,00 234,44 58,79

Texaco 291,19 0,00 243,33 47,86

Posto 289,14 0,00 234,44 54,70

prox. S. josé 287,48 0,00 248,90 38,58

A. do canuto 282,93 0,00 242,44 40,49

Baixada 281,01 0,00 231,67 49,34

L. Suja 278,96 0,82 233,33 45,63

Balança 278,22 0,61 245,00 33,22

Bx. da gia 274,00 0,25 253,33 20,67

Nova Deli 272,09 1,20 252,22 19,87

Posto Fiscal 270,39 0,00 237,80 32,59

Ovo da ema 266,53 5,44 257,58 8,95

Bx. Fria 265,13 0,00 247,78 17,35

São Cristóvão 263,90 3,12 250,00 13,90

Trevo 261,65 0,00 212,22 49,43

Caixa2 259,46 34,33 255,46 4,00

Caixa2 259,46 73,27 255,46 4,00


79







Sucção 250,00 mm

recalque 250,00 mm





Reg. Gaveta 150 1 0,20 157,4 26,97

Red. Excêntrica 250 x 150 1 0,30 157,47 40,39

sub-total 67,36


Ampliação 100X200 1 0,30 105,8 198,20

Curva 90º 200 4 0,60 209,2 103,73


junção Y 200 1 0,40 209,2 17,29

Ampliação 200x250 1 0,30 260,4 5,40

sub-total 443,48

Total 510,84







Rendimento = 0,85.

Vazão = 119,04 l/s.

Potencia = 129,85 cv = 95,57 kW.

Simulação 4 - Implantação de uma adutora de RPVC DN 300 mm e retirada

da adutora de DN 250 mm: descartou-se a adutora existente e dimensionou-se uma

autora DN 300 mm de RPVC definida pelo critério do diâmetro mínimo recomendável

para vazões de distribuição, integrando a ela as derivações existentes ao longo do trecho

(Tabelas 5.27 e 5.28). Assim, obteve-se obtendo assim os dados para dimensionamento do


80


Trecho Q (l/s) D int. DN

(mm) l (m)

V (m/s)

f Hd

(mca) material

Caixa1-Derba 119,04 311,60 300 1220 1,56 0,013 6,30 RPVC

Derba-Feira VI 119,04 311,60 300 910 1,56 0,013 4,70 RPVC

Feira VI -Baix. Alimba 119,04 311,60 300 1060 1,56 0,013 5,48 RPVC

Baix. Alimba - M. Preço 119,04 311,60 300 960 1,56 0,013 4,96 RPVC

M. Preço-Texaco 119,04 311,60 300 850 1,56 0,013 4,39 RPVC

Texaco-Jaguar 119,04 311,60 300 850 1,56 0,013 4,39 RPVC

Jaguar-prox. S. José 119,04 311,60 300 690 1,56 0,013 3,56 RPVC

prox. S. josé - A. Canuto 119,04 311,60 300 1890 1,56 0,013 9,76 RPVC

A. Canuto – baixada 119,04 311,60 300 800 1,56 0,013 4,13 RPVC

Baixada - L. Suja 119,04 311,60 300 850 1,56 0,013 4,39 RPVC

L. Suja – Balança 118,22 311,60 300 320 1,55 0,013 1,63 RPVC

Balança - B. da Gia 117,61 311,60 300 1860 1,54 0,013 9,40 RPVC

Bx. da Gia-Nova Deli 117,36 311,60 300 850 1,54 0,013 4,28 RPVC

Nova Deli-Posto Fiscal 116,16 311,60 300 800 1,52 0,013 3,95 RPVC

Posto Fiscal-Ovo da Ema 116,16 311,60 300 1810 1,52 0,013 8,94 RPVC

Ovo da Ema-Baixa Fria 110,72 311,60 300 850 1,45 0,013 3,85 RPVC

Bx. Fria - São Cristovão 110,72 311,60 300 740 1,45 0,013 3,35 RPVC

São Cristovão-Trevo 107,60 311,60 300 1600 1,41 0,013 6,88 RPVC

Trevo - Caixa2 107,60 311,60 300 1560 1,56 0,013 6,58 RPVC



Nó C.Piezo. Demanda Cota do nó P.

Disp

(m) (l/s) (m) (mca)

Caixa 1 328,67 0,00 240,92 87,75

Derba 322,37 0,00 236,67 85,70

Feira VI 317,67 0,00 240,00 77,67

Baix. Alimba 312,20 0,00 241,67 70,53

M. Preço 307,24 0,00 234,44 72,80

Texaco 302,85 0,00 243,33 59,52

Jaguar 298,46 0,00 234,44 64,02

prox. S. José 294,89 0,00 248,90 45,99

A. do canuto 285,13 0,00 242,44 42,69

Baixada 290,76 0,00 231,67 59,09

L. Suja 286,37 0,82 233,33 53,04

Balança 296,82 0,61 245,00 51,82

Bx. Da gia 289,06 0,25 253,33 35,73

Nova Deli 284,78 1,20 252,22 32,56

Posto Fiscal 280,83 0,00 237,80 43,03

Ovo da ema 280,12 5,44 257,58 22,54

Bx. Fria 276,27 0,00 247,78 28,49

São Cristovão 272,92 3,12 250,00 22,92

Trevo 266,04 0,00 212,22 53,82

Caixa2 259,46 107,60 255,46 4,00


81







sucção 250,00 mm

recalque 250,00 mm





Reg. Gaveta 150 1 0,20 157,4 26,97

Red. Excêntrica 250 x 150 1 0,30 157,47 40,39

sub-total 67,36


Ampliação 100X200 1 0,30 105,8 198,20

Curva 90º 200 4 0,60 209,2 103,73


junção Y 200 1 0,40 209,2 17,29

Ampliação 200x250 1 0,30 260,4 5,40

sub-total 443,48

Total 510,84







Rendimento = 0,85.

Vazão = 119,04 l/s.

Potencia = 177,38 cv = 130,55 kW.

Simulação 5 - Implantação de uma adutora de RPVC DN 350 mm e retirada

da adutora de DN 250 mm existente: descartou-se a adutora existente e dimensionou-se

uma autora DN 350 mm de RPVC definida pelo critério do diâmetro mínimo

recomendável para vazões de distribuição, integrando a ela as derivações existentes ao

82

longo do trecho (Tabelas 5.31 e 5.32). Obtendo-se assim os dados para dimensionamento

do conjunto moto-bomba (Tabelas 5.33 e 5.34).


Trecho Q (l/s) D int. DN

(mm) l (m)

V (m/s)

f Hd

(mca) material

Caixa1-Derba 119,04 362,60 350 1220 1,15 0,013 3,03 RPVC

Derba-Feira VI 119,04 362,60 350 910 1,15 0,013 2,26 RPVC

Feira VI -Baix. Alimba 119,04 362,60 350 1060 1,15 0,013 2,64 RPVC

Baix. Alimba - M. Preço 119,04 362,60 350 960 1,15 0,013 2,39 RPVC

M. Preço-Texaco 119,04 362,60 350 850 1,15 0,013 2,11 RPVC

Texaco-Jaguar 119,04 362,60 350 850 1,15 0,013 2,11 RPVC

Jaguar-prox. S. José 119,04 362,60 350 690 1,15 0,013 1,72 RPVC

prox. S. josé - A. Canuto 119,04 362,60 350 1890 1,15 0,013 4,70 RPVC

A. Canuto – baixada 119,04 362,60 350 800 1,15 0,013 1,99 RPVC

baixada - L. Suja 119,04 362,60 350 850 1,15 0,013 2,11 RPVC

L. Suja – Balança 118,22 362,60 350 320 1,14 0,013 0,79 RPVC

Balança - B. da Gia 117,61 362,60 350 1860 1,14 0,013 4,53 RPVC

Bx. da Gia-Nova Deli 117,36 362,60 350 850 1,13 0,013 2,06 RPVC

Nova Deli-Posto Fiscal 116,16 362,60 350 800 1,12 0,013 1,90 RPVC

Posto Fiscal-Ovo da Ema 116,16 362,60 350 1810 1,12 0,013 4,31 RPVC

Ovo da Ema-Baixa Fria 110,72 362,60 350 850 1,07 0,013 1,85 RPVC

Bx. Fria - São Cristovão 110,72 362,60 350 740 1,07 0,013 1,61 RPVC

São Cristovão-Trevo 107,60 362,60 350 1600 1,04 0,014 3,31 RPVC

Trevo - Caixa2 107,60 362,60 350 1560 1,15 0,013 3,17 RPVC




(m) (l/s) (m) (mca)

Caixa 1 308,06 0,00 240,92 67,14

Derba 305,03 0,00 236,67 68,36

Feira VI 302,76 0,00 240,00 62,76

Baix. Alimba 300,13 0,00 241,67 58,46

M. Preço 297,74 0,00 234,44 63,30

Texaco 295,63 0,00 243,33 52,30

Jaguar 293,51 0,00 234,44 59,07

prox. S. josé 291,80 0,00 248,90 42,90

A. do canuto 287,09 0,00 242,44 44,65

baixada 285,10 0,00 231,67 53,43

L. Suja 282,99 0,82 233,33 49,66

Balança 282,20 0,61 245,00 37,20

Bx. Da gia 277,68 0,25 253,33 24,35

Nova Deli 275,62 1,20 252,22 23,40

Posto Fiscal 273,71 0,00 237,80 35,91

Ovo da ema 269,41 5,44 257,58 11,83

Bx. Fria 267,56 0,00 247,78 19,78

São Cristovão 265,94 3,12 250,00 15,94

Trevo 262,63 0,00 212,22 50,41

Caixa2 259,46 107,60 255,46 4,00


83







sucção 250,00 mm

recalque 250,00 mm Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto, e verificados em campo.




Reg. Gaveta 150 1 0,20 157,4 26,97

Red. Excêntrica 250 x 150 1 0,30 157,47 40,39

sub-total 67,36


Ampliação 100X200 1 0,30 105,8 198,20

Curva 90º 200 4 0,60 209,2 103,73


junção Y 200 1 0,40 209,2 17,29

Ampliação 200x250 1 0,30 260,4 5,40

sub-total 443,48

Total 510,84






Altura manométrica = 74,38 m .

Rendimento = 0,85.

Vazão = 119,04 l/s.

Potencia = 177,38 cv = 102,23 kW.

84

5.4 ANÁLISE ECONÔMICA – FINANCEIRA DAS ALTERNATIVAS

Para a análise técnica econômica separou-se o Custo de Energia do Custo de

Materiais e Serviços e em seguida realizou-se o Comparativo Econômico para o alcance do

projeto.

5.4.1 Custo de Implantação

Foram executados orçamentos preliminares básicos dos serviços e materiais

necessários para implantação das simulações realizadas (Tabela 5.35).

Tabela 5.35 - Relação de materiais e servicos para execução da adutora

SERVIÇOS und

CARGA E DESCARGA DE TUBOS m

MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES

mxkm

ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m

m³

ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m

m³

EXEC. DE ATERRO EM VALAS/POÇOS/CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇOES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL

m³

EXEC. DE ENVOLTORIA OU BERCO DE AREIA EM VALAS, INCL. LANCAM., ESPALHAM. E COMPACT. C/PLACA VIBRATORIA, SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL, C/ FORNEC. DO MAT.

m³

ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES m

MATERIAIS UND

TUBO DE RPVC m

REGISTRO GAVETA CHATO FºFº pç

VENTOSA SIMPLES DE FºFº pç

TE REDUÇÃO DE RPVC pç

REGISTRO GAVETA CHATO FºFº pç

FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA COM ELETRODUTOS, CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS, DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE COMANDO

und

FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START E DEMAIS ACESSÓRIOS

und

Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto.

85

Para cada simulação, os orçamentos (Tabelas 5.36 a 5.52) foram obtidos por meio

de preços sugeridos pelo SIESPO e tomadas de preço feitas no comércio, sem Beneficio de

Despesas Indiretas – BDI.

Nas simulações 4 e 5 foi necessário a apropriação do conceito de depreciação e a

estimativa da vida útil econômica de um ativo, de modo que o custo depreciado de ativo é

o valor que se espera receber no futuro desse ativo. Assim, calculando a depreciação do

tubo de ferro fundido DN 250, K-7, que novo custa R$ 161,93 o metro, após 22 anos

(idade da adutora) o metro custará R$ 12,54.

Tabela 5.36 - Orçamento dos serviços para a simulação 1

DESCRIÇÃO DOS SERVIÇOS UNID. QUANT. P.

UNITÁRIO PREÇO TOTAL

REDE ADUTORA

CARGA E DESCARGA DE TUBOS PVC RIG. / RPVC, DN ATE 350 mm

t 52,10 48,01 2.506,01

MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO P/ DN ATÉ DN 300 mm (DISTANCIA ATE 30 km)

txKm 521,000 0,43 224,03


m³ 588,70 17,38 10.231,53

ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - ÁGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m

m³ 2.354,78 6,21 14.623,20

EXEC. DE ATERRO EM VALAS /POÇOS /CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇOES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL

m³ 2.075,15 6,21 12.886,67

EXEC. DE ENVOLTORIA OU BERCO DE

AREIA EM VALAS, INCL. LANCAM.,

ESPALHAM. E COMPACT. C/PLACA

VIBRATORIA, SOQUETE PNEUMATICO

OU SOQUETE MANUAL, C/ FORNEC. DO

MAT.

m³ 294,25 32,99 9.707,38

ASSENT. E MONTAGEM DE TUBOS PEÇAS E CONEXÕES

ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO E

RPVC PB JE- AGUA - DN 250 mm m 6.540,00 6,33 41.398,20

TOTAL DO ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$ 91.577,02

Fonte: Dados definido pelo autor para o projeto

86

Tabela 5.37 - Orçamento dos materiais e equipamentos para a simulação 1

DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

UNID. QUANT. P.


TK9 JGS PB FoFo DN 250 47,800 Kg m 6.540,00 192,47 1.258.753,80

FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN24 (ROTOR=24", 1775 rpm) ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO RENDIMENTO DE 350 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE

un 2,00 320.000,0

0 640.000,00

FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO (1900X800X600)mm, EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START 350CV, 380 V E DEMAIS ACESSÓRIOS

un 1,00 38.629,26 38.629,26

TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS R$ 1.937.383,06


Tabela 5.38 - Resumo do orçamento para a simulação 1

DESCRIÇÃO SUBTOTAL

ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$ 91.577,02

ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

R$ 1.937.383,06

ORÇAMENTO TOTAL R$ 2.028.960,08


87




REDE ADUTORA


m 20.470,00 0,09 1.842,30

MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE PVC RIG./RPVC C/DN ATE 350 mm (DISTANCIA ATE 30 km)

mxkm 373.270,40 0,01 3.732,70


m³ 1.842,60 17,38 32.024,39

ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - ÁGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m

m³ 7.370,40 6,21 45.770,18

EXEC. DE ATERRO EM VALAS /POÇOS /CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇOES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL

m³ 6.495,15 6,21 40.334,88






MAT.

m³ 921,00 32,99 30.383,79


ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM PVC RIG. DEFoFo E RPVC PB JE-

AGUA - DN 250 mm m 20.470,00 1,40 28.658,00

TOTAL DO ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$182.746,25


88



UNID. QUANT. P.


REDE ADUTORA, EQUIPAMENTOS E ACESSÓRIOS

T RPVC PB JE CL. 14 DN 250 m 20.470,00 94,10 1.926.276,13

RCFV10 FoFo DN 350 269,000 kg pç 2,00 8.367,08 16.734,16

VSCR FoFo DN 2' 4,100 kg pç 5,00 72,98 364,90

RCJEV16 FoFo DN 100 39,000 kg pç 3,00 406,66 1.219,98

TE RD RPVC PBP JE CL. 12 DN 250 X 100

pç 3,00 383,16 1.149,49

FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN18 (ROTOR=16", 1175 rpm)ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO REDIMENTO DE 175 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUARO DE COMANDO

un 2,00 290.000,00 580.000,00


un 1,00 24.429,57 24.429,57

TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS R$ 2.550.174,23




ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$182.746,25


R$ 2.550.174,23



89






m 20.470,00 0,09 1.842,30

MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE PVC RIG./RPVC C/DN ATE 350 mm (DISTANCIA ATE 30 km)

mxkm 373.270,40 0,01 3.732,70


m³ 1.842,60 17,38 32.024,39


m³ 7.370,40 6,21 45.770,18


m³ 6.495,15 6,21 40.334,88






MAT.

m³ 921,00 32,99 30.383,79


ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM PVC RIG. DEFoFo E RPVC PB JE- AGUA - DN 300 mm

m 20.470,00 6,95 142.266,50

TOTAL DO ORÇAMENTO DE SERVIÇOS R$ 296.354,75


90



UNID. QUANT. P.



T RPVC PB JE CL. 10 DN 300 m 20.470,00 103,29 2.114.346,30

RCFV10 FoFo DN 300 227,000 kg pç 2,00 2.560,54 5.121,08

VSCR FoFo DN 2' 4,100 kg pç 5,00 72,98 364,90


pç 3,00 404,02 1.212,06


FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN18 (ROTOR=16", 1775 rpm) ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO REDIMENTO DE 175 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE COMANDO

un 2,00 290.000,00 580.000,00


un 1,00 17.195,21 17.195,21

TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS R$ 2.719.459,53






R$ 2.719.459,53



91




REDE ADUTORA


m 20.470,00 0,09 1.842,30

MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE PVC RIG./RPVC C/DN ATE 350 mm (DISTANCIA ATE 30km)

mxkm 373.270,40 0,01 3.732,70

ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT.EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m

m³ 1.842,60 17,38 32.024,39


m³ 7.370,40 6,21 45.770,18


m³ 6.495,15 6,21 40.334,88






MAT.

m³ 921,00 32,99 30.383,79


ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM PVC RIG. DEFoFo E RPVC PB JE- AGUA - DN 300 mm

m 20.470,00 6,95 142.266,50

REMOÇÃO DA ADUTORA DN 250 FºFº

CARGA E DESCARGA DE TUBO DE FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO, P/DN ATE 300mm.

t 137,15 48,01 6.584,52

MOMENTO DE TRANSP. P/ TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO

txKm 2807,44 0,43 1.207,20


m³ 9.213,00 17,38 160.121,94


m³ 6.495,15 17,38 112.885,71

REMOÇÃO DE TUBULAÇÃO EM FERRO FUNDIDO OU AÇO CARBONO, PONTA E BOLSA, JUNTA ELASTICA, DN 50 A 300 mm

m 20.470,00 5,47 111.970,90

TOTAL DO ORÇAMENTO DE SERVICOS R$ 689.125,02


92



UNID. QUANT. P.



T RPVC PB JE CL. 14 DN 300 m 20.470,00 114,77 2.349.268,21

RCFV10 FoFo DN 300 227,000 kg pç 2,00 2.560,54 5.121,08

VSCR FoFo DN 2' 4,100 kg pç 5,00 72,98 364,90


pç 3,00 450,88 1.352,64


FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN18 (ROTOR=16", 1775 rpm) ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO RENDIMENTO DE 175 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE COMANDO

un 2,00 290.000,00 580.000,00

FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO (1900X800X600) mm, EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START 175CV, 380 V E DEMAIS ACESSÓRIOS

un 1,00 24.429,57 24.429,57



Tabela 5.47 - Orçamento da adutora DN250 fofo ,com 22 anos de uso para a simulação 4

DESCRIÇÃO DO MATERIAl (usado) UNID. QUANT. P.


REDE ADUTORA

TK7 JGS PB FoFo DN 250 40,200 kg m 20.470,00 12,54 256.622,49

TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS(usado) R$ 256.622,49






R$ 2.961.756,37

DESCRIÇÃO DO MATERIAl (usado) - RS 256.622,49



93

Tabela 5.49 - Orçamento dos serviços para simulação 5



REDE ADUTORA


M 20.470,00 0,09 1.842,30

MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE PVC RIG./RPVC C/DN ATE 350 mm (DISTANCIA ATE 30km)

mxkm 373.270,40 0,01 3.732,70


m³ 2.146,60 17,38 37.307,91


m³ 8.598,40 6,21 53.396,06

EXEC. DE ATERRO EM VALAS /POÇOS/ CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇÕES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL

m³ 7.322,60 6,21 45.473,35





OU SOQUETE MANUAL , C/ FORNEC.

DO MAT.

m³ 1.075,00 32,99 35.464,25


ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM RPVC PB JE - AGUA - DN 350mm

M 20.470,00 1,88 38.483,60

REMOÇÃO DA ADUTORA DN 250 FºFº

CARGA E DESCARGA DE TUBO DE FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO, P/DN ATE 300mm.

T 137,15 48,01 6.584,52

MOMENTO DE TRANSP. P/ TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE FoFo DUCTIL OU AÇO CARBONO

txKm 2807,44 0,43 1.207,20


m³ 9.213,00 17,38 160.121,94


m³ 6.495,15 17,38 112.885,71

REMOÇÃO DE TUBULAÇÃO EM FERRO FUNDIDO OU AÇO CARBONO, PONTA E BOLSA, JUNTA ELASTICA, DN 50 A 300 mm

M 20.470,00 5,47 111.970,90



94



UNID. QUANT. P.



T RPVC PB JE CL. 12 DN 350 M 20.470,00 142,31 2.913.085,70

RCFV10 FoFo DN 350 269,000 kg PC 2,00 8.367,08 16.734,16

VSCR FoFo DN 2' 4,100 kg PC 5,00 72,98 364,90

RCJEV16 FoFo DN 100 39,000 kg PC 3,00 406,66 1.219,98


PC 3,00 491,97 1.475,91

FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN18 (ROTOR=20", 1175 rpm) ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO RDIMNTO DE 100 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE COMANDO

Um 2,00 250.000,00 500.000,00


Um 1,00 16.617,36 16.617,36



Tabela 5.51 - Orçamento da adutora DN250 fofo, com 22 anos de uso para a simulação 5

DESCRIÇÃO DO MATERIAl (usado) UNID. QUANT. P.


REDE ADUTORA

TK7 JGS PB FoFo DN 250 40,200 kg M 20.470,00 12,54 256.622,49

TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS(usado) R$ 256.622,49






R$ 3.449.498,01

DESCRIÇÃO DO MATERIAl (usado) - RS 256.622,49



95

5.4.2 Custo de Energia

O custo de energia anual (Tabelas 5.54, 5.55, 5.56, 5.57 e 5.58) refere-se ao custo

de operação do sistema, que opera 21 horas diária ficando fora de operação das 17:30 hs às

20:30 hs. A Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia - COELBA, Empresa

fornecedora de energia elétrica, disponibiliza na Cx1 uma tensão superior a 2,3 kV para

operação da estação elevatória, com isso enquadrando a Cx1 no Grupo A4 (2,3 kV a 25

kV). A EMBASA contratou com a COELBA a Tarifação Horosanonal Verde para Cx 1

devido ao pré-dimensionamento do sistema para operar desta maneira possibilitando assim

uma redução de custo com energia elétrica.

O custo unitário da tarifa (Tabela 5.53) esta expresso em R$/kW. Mas deve se

transformar a potência de cavalo vapor (cv) obtida no cálculo da bomba em kilo Walt (kW)

referência no calculo da tarifa multiplicando por 0,736.

Tabela 5.53 - Tarifa de energia elétrica

Fonte: COELBA (2008)

Tabela 5.54- Custo de Energia do sistema para a Simulação 1

Potência (kW) 432,32 kW R$ 16,0253

H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248

H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040

M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281

M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160

Custo Anual da energia (R$/ano) 491.976,25


96

Tabela 5.55 - Custo de Energia do sistema para a Simulação 2

Potência (kW) 134,89 kW R$ 16,0253

H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248

H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040

M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281

M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160




Potência (kW) 95,57 kW R$ 16,0253

H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248

H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040

M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281

M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160




Potência (kW) 130,55 kW R$ 16,0253

H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248

H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040

M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281

M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160




Potência (kW) 102,23 kW R$ 16,0253

H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248

H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040

M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281

M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160



97

5.4.3 COMPARATIVO ECONÔMICO

No comparativo econômico observou-se o custo de implantação e custo de energia

de cada simulação e obteve-se o custo total para horizonte de 20 anos.

Para isso converteu-se os gasto com energia elétrica, que é variável no decorrer do

tempo, em gasto fixo. O juros anual adotado foi de 13,5% (valor vigente em 10/2008) e

para taxa de aumento a energia elétrica foi adotado o valor da inflação 5,7% (estimativa

feita pelo Banco Central do Brasil em 10/2008), devido a revisão tarifaria que esta

ocorrendo no setor de distribuição de energia programado nos anos 90 durante o processo

de privatização.

Para obtenção do investimento total necessário para cada simulação efetuou-se a

soma do custo de implantação com o custo total com energia elétrica (Tabela 5.59).

Tabela 5.59 - Comparativo Econônico das Alternativas

Simulação 1 Simulação 2 Simulação 3 Simulação 4 Simulação 5

Vazão (l/s) 119,04 119,04 119,04 119,04 119,04

Hman. (m) 314,57 98,15 69,54 94,99 74,38

Potência (cv) 587,40 183,28 129,85 177,38 138,89

Despesa com Implantação

2.732.920,48 2.732.920,48 3.015.814,28 3.394.258,90 3.801.345,96

Despesa com Energia Elétrica

CAEE(R$) 491.976,25 153.508,02 108.756,85 148.565,67 116.330,53

Fa 9,73 9,73 9,73 9,73 9,73

CTEE (R$) 4.788.827,44 1.494.225,40 1.058.623,86 1.446.117,32 1.132.344,94

Custo Total (R$)

7.521.747,92 4.227.145,88 4.074.438,14 4.840.376,22 4.933.690,90

Fonte: autor

5.5 ALTERNATIVA ESCOLHIDA

Dentre as diferentes alternativas analisadas, a Simulação 3 - Adutora de RPVC

DN 300 paralela a adutora atual de ferro fundido – foi a que apresentou o menor custo

econômico (menor valor presente). Porém, algumas considerações adicionais serão feitas

para execução do projeto e que poderão interferir no orçamento, conforme descrito a

seguir:

98

Execução de um bueiro de concreto para travessia da adutora pela Rodovia BA 504

no quilometro 19.400 onde esta localizada a adutora já existente

Locar ventosas, descargas e equipamento ( Tabelas 5.60 e 5.61);

Tabela 5.60 – Comparativo de velocidade e velocidade crítica

Trecho V

(m/s) V. critico

(m/s)

Caixa1-Derba 0,96 0,00

Derba-Feira VI 0,96 0,00

Feira VI -Baix. Alimba 0,96 0,00

Baix. Alimba - M. Preço 0,96 1,84

M. Preço-Texaco 0,96 0,00

Texaco-Jaguar 0,96 2,02

Jaguar-prox. S. José 0,96 0,00

prox. S. josé - A. Canuto 0,96 1,36

A. Canuto – baixada 0,96 2,12

baixada - L. Suja 0,96 0,00

L. Suja – Balança 0,96 0,00

Balança - B. da Gia 0,96 0,00

Bx. da Gia-Nova Deli 0,96 0,83

Nova Deli-Posto Fiscal 0,96 2,22

Posto Fiscal-Ovo da Ema 0,96 0,00

Ovo da Ema-Baixa Fria 0,96 2,07

Bx. Fria - São Cristovão 0,96 0,00

São Cristovão-Trevo 0,96 2,28

Trevo - Caixa2 0,96 0,00

Fonte: autor

Tabela 5.61 - Locação de Equipamentos auxiliares

Ponto Cota do

Ponto (m) Distancia da origem (m)

Equipamento auxiliar

Caixa 1 240 0

Derba 236,67 1.220

Feira VI 240,00 2.130

Alimba 241,67 3.190 Ventosa

M. Preço 234,44 4.150 Válvula de descarga

Texaco 243,33 5.000 Ventosa

Jaguar 234,44 5.850 Válvula de descarga

prox. S. José 248,90 6.540 Ventosa

A. do Canuto 242,44 8.430 Ventosa/ Travessia na BR - 116

Baixada 231,67 9.230 Válvula de descarga

L. Suja 233,33 10.080

Balança 245,00 10.400

Bx. da Gia 253,33 12.260

Nova Deli 252,22 13.110 Ventosa

Posto Fiscal 237,80 13.910 Válvula de descarga

Ovo da Ema 257,58 15.720 Ventosa

Bx. Fria 247,78 16.570 Válvula de descarga

São Cristóvão

250,00 17.310 Ventosa/ Travessia na BR - 116

Trevo 212,22 18.910 Válvula de descarga/ Travessia BA-504

Caixa2 255,46 20.470

Fonte: autor

99

Utilização de um conjunto moto bomba condizente a um alcance de projeto de 10

anos (metade do alcance total do projeto) e posterior troca até o alcance final,

evitando a ociosidade do equipamento e alto custo de energia para uma demanda

desnecessária gerando desperdício de recurso tendo em vista que se pode contratar

uma demanda menor para o período (Tabela 5.60). Para esse período a bomba tem

que atender as recomendações de altura monométrica igual 63,44 m.c.a.,

rendimento de 0,85, vazão de 111,17 l/s e potência igual 110,63 cv.

Tabela 5.62 - Custo anual de energia da adutora para alcance de 10 anos

Potência (kW) 81,42 kW R$ 16,0253

H NP 0 kWh NP - S R$ 1,5248

H FP 21 kWh NP - U R$ 1,5040

M S 7 kWh FP - S R$ 0,1281

M U 5 kWh FP - U R$ 0,1160


Fonte: autor

A tubulação utilizada conforme projetada será de DN 300 mm de RPVC para uma

classe de pressão de 1 MPa, devido multiplicação do coeficiente de segurança de

1,4 a pressão manométrica no fim de plano, precaução recomenda pelos fabricantes

a fim de evitar problemas com o golpe de aríete. As ventosas serão do tipo simples

DN 50 mm de fofo. As descargas terão DN 100 mm compostas por Tês de DN 300

x 100 mm (RPVC classe 1 MPa) com registros gaveta DN 100 mm de ferro

fundido. A adutora contará com dois registros gaveta de ferro fundido DN 300 mm,

no inicio e no fim do percurso para auxiliar a operação e a manutenção da mesma.

Cada acessório contará com caixas de alvenaria e concreto para proteção dos

mesmos.

As considerações feitas alteram o valor do orçamento de implantação da

adutora de RPVC DN 300 mm que custará aproximados R$ 3.000.000,00 (três

milhões reais) (Tabelas 5.63, 5.64 e 5.65).

100

Tabela 5.63 - Orçamento dos serviços da adutora de RPVC DN 300 mm



REDE ADUTORA

CARGA E DESCARGA DE TUBOS PVC RIG. / RPVC, DN ATE 350 mm M 20.470,00 0,09 1.842,30

MOMENTO DE TRANSPORTE P/TUBOS, PEÇAS E CONEXÕES DE PVC RIG./RPVC C/DN ATE 350 mm (DISTANCIA ATE 30km) mxkm

373.270,40 0,01 3.732,70

ESCAV. MANUAL DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 1a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 1,51m E 3,00m m3 2.146,60 17,38 37.307,91

ESCAV. MECANIZ. DE VALAS - AGUA - EM SOLO DE 2a CAT. EXECUTADA ENTRE AS PROFUND. DE 0 A 4,00m m3 8.598,40 6,21 53.396,06

EXEC. DE ATERRO EM VALAS/POÇOS/CAVAS DE FUNDAÇÃO C/ SOLO PROVENIENTE DAS ESCAVAÇOES, INCL. LANÇAM., ESPALHAM., COMPACT. C/ PLACA VIBRAT., SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL m3 7.322,60 6,21 45.473,35

EXEC. DE ENVOLTORIA OU BERCO DE AREIA EM VALAS, INCL. LANCAM., ESPALHAM. E COMPACT. C/PLACA VIBRATORIA, SOQUETE PNEUMATICO OU SOQUETE MANUAL , C/ FORNEC. DO MAT. m3 1.075,00 32,99 35.464,25


ASSENT. DE TUBOS E CONEXÕES EM PVC RIG. DEFoFo E RPVC PB JE- AGUA - DN 300 mm m 20.470,00 1,58 32.342,60

CAIXA P/DESCARGA E/OU VENTOSA EM ALVEN.TIJOLO MACIÇO ,SEÇÃO INTERNA 1,30 x 1,10m, h<=1,30m, P/ LINHA PRINCIPAL. C/ 50mm<=DN<=300mm, S/FORNEC.MAT. HIDRAULICO (CRV TIPO I) DP1002-01/02 und 14,00 845,51 11.837,14

EXEC. DE BOCA DE BUEIRO EM ALVENARIA DE PEDRA ARGAMASSA, REVESTIDA COM ARGAMASSA P/BUEIRO C/DN=400 mm (DP1105-01) und 1,00 372,33 372,33



101

Tabela 5.64 - Orçamento de materiais e equipamento da adutora de RPVC DN 300 mm

DESCRIÇÃO DOS MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UNID. QUANT.

P. UNITÁRIO

PREÇO TOTAL

REDE ADUTORA

T RPVC PB JE CL. 10 DN 300 m 20.470,00 103,29 2.114.346,30

RCFV10 FoFo DN 300 227,000 kg pç 2,00 2.560,54 5.121,08

VSCR FoFo DN 2' 4,100 kg pç 7,00 72,98 510,86

TE RD RPVC PBP JE CL. 10 DN 300 X 100 pç

5,00 404,02 2.020,10

RCFC10 FoFo DN 100 37,000 kg pç 3,00 376,32 1.128,96

FORNECIMENTO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA CENTRIFUGA, MARCA WORTHINGTON, MODELO 16LN18 (MOTOR=16", 1775 rpm) ACOPLADO A MOTOR ELÉTRICO DE ALTO RDIMNTO DE 175 cv , COM ELETRODUTOS , CABOS, COM FORNECIMENTO DOS CONJUNTOS , DE CABOS PARA INTERLIGAÇÃO AO QUADRO DE COMANDO un 2,00 290.000,00 580.000,00

FORNECIMENTO DE QUADRO DE COMANDO (1200X800X400)mm, EQUIPADO COM 1 CHAVE SOFT START 125CV, 380 V E DEMAIS ACESSÓRIOS un 1,00 17.195,21 17.195,21

T JGS FoFo DN 250 X 250 61,000 kg pç 1,00 456,29 456,29

C90 JGS FoFo DN 250 52,000 kg pç 1,00 348,10 348,10

R PB JGS FoFo DN 300 X 250 29,500 kg pç 1,00 335,55 335,55

TOTAL DO ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS R$2.721.462,45


Tabela 5.65 - Resumo do orçamento da adutora de RPVC DN 300 mm



ORÇAMENTO DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS R$ 2.721.462,45



Na Figura 5.8 está traçado o esquema da adutora apresentando a locação dos

acessórios. E demonstra nitidamente a diferença da altura monométrica projetada para a

atual, de tal forma que a manutenção desse sistema além de não atender a demanda

requerida gera um desperdício de recurso com o custo de energia, o qual poderá ser

revertido na implantação desse projeto.

102

Figura 5.8- Esquema da adutora

Fonte: autor

103

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Foi demonstrado que o Sistema adutor Cx1 - Cx2 implantado há 23 anos não tem

capacidade de suprir a demanda requerida atual para o abastecimento dos Municípios de

Tanquinho, Santa Barbara, Santanópolis e Feira de Santana nos Distritos de Maria Quitéria

e Tiquaraçú. É urgente a necessidade de modificações desse Sistema, evitando assim

penalizar ainda mais a população que é privada do acesso a água potável contínua.

Será necessário inicialmente para implantação desse projeto, investimento da

ordem de R$ 3.000.000,00 (três milhões reais). No entanto, esse projeto por si só não

soluciona o problema de desabastecimento de todas as localidades do sistema. Serão

também necessários estudos (recomendado para outros trabalhos acadêmico) focalizados

em cada uma das localidades para ajustar as configurações, alterar e estender as redes de

distribuição.

É importante promover o uso racional da água de abastecimento público em

benefício da saúde pública, do saneamento ambiental e da eficiência dos serviços,

utilizando um conjunto de ações e instrumentos tecnológicos, econômicos, programas

educacionais e participação popular uma efetiva economia dos volumes de água

demandados propiciando a melhororia e ampliação do sistema. Possibilitando assim, o

acesso a água potável a toda população da região.

104

REFERÊNCIAS

AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Sistema Integrado Abastecimento de Feira de

Santana, Disponível em <http://atlas_nordeste.ana.gov.br/atlas_nordeste/Croqui.htm>.

Acesso em 27 de setembro de 2008.

AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Resolução n.º 456, de 29 de

Novembro de 2000, Disponível em <http://www.aneel.gov.br/cedoc/res2000456.pdf>.

Acesso em 25 de novembro de 2008.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. NBR 12211: Estudos de

concepção de sistemas públicos de abastecimento de água. Rio de Janeiro.1989.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. NBR 12215 – Projeto de

adutora água para abastecimento público. Rio de Janeiro. 1991.

AZEVEDO NETTO, Jose M. de (Jose Martiniano de); ACOSTA ALVAREZ, Guillermo.

Manual de hidráulica. 7ª ed. São Paulo: Edgar Blucher . 1991..V. I. 335p

BABBITT, Harold E.; DOLAND, James J. ; CLEASBY, John L; Instituto Nacional do

Livro (Brasil). Abastecimento de água. São Paulo: E. Blucher, Brasília. 1973. 592p.

BANCO CENTRAL DO BRASIL. Atas do COPOM 136ª Reunião. Disponível em <

http://www.bcb.gov.br/?COPOM136>. Acesso em 20 de outubro de 2008.

BAPTISTA, Márcio Benedito; COELHO, Márcia M. L. Pinto. Abastecimento de água

para consumo humano. In: HELLER, Léo; PÁDUA, Valter Lúcio de (Org.). Belo

Horizonte: Ed. UFMG, 2006. 427p – 470p.

BRASIL, MINISTÉRIO DA SAÚDE. Portaria MS n.º 518/2004. Disponível em

<http://portal.saude.gov.br/portal/arquivos/pdf/portaria_518_2004.pdf>. Acesso em 27 de

junho de 2008.

http://atlas_nordeste.ana.gov.br/atlas_nordeste/Croqui.htm

http://www.bcb.gov.br/?COPOM136

http://portal.saude.gov.br/portal/arquivos/pdf/portaria_518_2004.pdf

105

BRASIL. MINISTÉRIO DA SAÚDE. FUNDAÇÃO NACIONAL DE SAÚDE. Manual

de saneamento. 3 ed. rev. ,Brasília: Fundação Nacional de Saúde, 2004. 408 p.

COELBA.Tarifa de energia elétrica. Disponível em <hppt://www.coelba.org.br>. Acesso

em 15 de dezembro de 2008.

COELHO, Márcia M. L. Pinto. Abastecimento de água para consumo humano. In:

HELLER, Léo; PÁDUA, Valter Lúcio de (Org.). Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2006. 471p -

518p.

COURA, Sebastião de Paula. Guias Práticos Volume 5: Técnicas de Operação em

Sistemas de Abastecimento de Água. Ministério das Cidades, SNSA. Brasília,2007.51p.

COURA, Sebastião de Paula; GOMES, Airton Sampaio. Guia Prático da Conta de

Energia Elétrica no Saneamento. Disponível em

<hppt://www2.cidades.gov.br/pncda/Dtas/Arq/DTA_G5.pdf>. Acesso em 13 de dezembro

de 2008.

DEVORE, Jay L.. Probabilidade e estatística: para engenharia e ciências. São Paulo:

Thomson, 2006. 692 p.

GOMES, Heber Pimentel. Eficiência Hidráulica e Energética em Saneamento: Análise

Econômica de Projetos. Rio de Janeiro: ABES, 2005. 114p.

GOMES, Heber Pimentel. Sistema de Abastecimento de Água: Dimensionamento

Econômico e Operações de Redes e Elevatórias. 2ª ed. João Pessoa: UFPB, 2004. 242p.

HELLER, Léo. Abastecimento de água para consumo humano. In: HELLER, Léo;

PÁDUA, Valter Lúcio de (Org.). Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2006. 65p – 106p.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Atlas do Censo

Demográfico. Disponível em http://www.ibge.gov.br/>. Acesso em 13 de julnho de 2008,

106

MALVEZZI, Roberto. Os Conflitos pela Água, Disponível em

http://www.ecodebate.com.br/2006/04/18/os-conflitos-pela-agua-por-roberto-malvezzi-

gogo>. Acesso em 20 de novembro de 2008

MEYER, Paul L. Probabilidade: aplicação a estatística. 2. ed Rio de Janeiro: Livro

Tecnico, 1983. 391 p

OLIVEIRA, Lélia Vitor Fernandes de. Santa bárbara e a sua historia. Salvador:

Secretaria de Cultura e Turismo, 2005. 164p.

POPPINO, Rollie E. Feira de Santana. Salvador: Ed. Itapua, 1968. 328p.

PRINCE .Abastecimento de água para consumo humano. In: HELLER, Léo; PÁDUA,

Valter Lúcio de (Org.). Belo Horizonte: Ed. UFMG, 2006.603p-682p.

SILVA, Aldo Jose Morais; OLIVEIRA, Cristiana Barbosa de; BATISTA, Silvania Maria;

CAMPOS, Maria de Fátima Hanaque. Conhecendo Santanópolis: Historia e Geografia.

Feira de Santana: UEFS, Prefeitura Municipal de Santanópolis, 1996. 89 p.

STICKNEY, Clyde P; WEIL, Roman L. Contabilidade financeira: uma introdução aos

conceitos, métodos e usos. São Paulo: Atlas, 2001. 909p.

SUPERINTENDÊNCIA DE ESTUDOS ECONÔMICOS E SOCIAIS DA BAHIA. Mapa

Municípios em Síntese. Disponível em <http://www.sei.ba.gov.br>. Acesso13 de outubro

de 2008.

TSUTIYA, Milton Tomoyuki. Abastecimento de água. 2. Ed. São Paulo: USP, Escola

Politécnica, Dep. de Engenharia Hidráulica e Sanitária, 2005. 643p.

WEB CARTA. Mapa da região do Região do Paraguaçu. Disponível em

<http://webcarta.net/carta/geo.php?sr=1704&lg=pt>. Acesso em 20 de setembro de 2008.

WIKIPEDIA. História de Tanquinho. Disponível em

<http://pt.wikipedia.org/wiki/Tanquinho>. Acesso em 30 de janeiro de 2009.

http://www.sei.ba.gov.br/

http://pt.wikipedia.org/wiki/Tanquinho

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA DEPARTAMENTO DE ...civil.uefs.br/DOCUMENTOS/ALISSON...

Documents

Transcript of UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA DEPARTAMENTO DE ...civil.uefs.br/DOCUMENTOS/ALISSON...