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Esse sistema de tubulações é essencial para abastecer as áreas urbanas com água limpa e segura para consumo humano e outras atividades diárias.
Tipologia: Esquemas
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Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal da Paraíba, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental- DECA, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil. Orientadora: Profa. Dra. Karine Cristiane de Oliveira Souza
Dedico este trabalho a Deus, o primeiro em minha vida, a meus pais, Genilda e Arimatéia e a meu noivo, Vitoriano, por todo amor, motivação e apoio.
Primeiramente à Deus, por ter permitido a concretização de um sonho, Ele que é meu pai e amigo presente, onisciente e onipotente, que me sustentou em todos os dias e se fez mais real nos momentos mais difíceis. A Deus devo tudo. A minha avó Áurea (in memoriam) por ter me ensinado a ser forte e nunca desistir de nada, sei que estaria mais feliz e orgulhosa que eu com essa realização. A minha mãe Genilda que sempre foi e será um exemplo de força e perseverança, que sempre acreditou em mim e esteve ao meu lado me encorajando quando o desânimo me alcançava e a meu pai, José de Arimatéia, por juntos me apoiarem, me amarem e buscarem me dar o melhor, sem medir esforços independente das circunstâncias. Tenho certeza que fiz por onde deixá-los orgulhosos. A vocês minha vida. Amo vocês incondicionalmente. A minha irmã Géssyca que sempre esteve pronta a ajudar a realizar meus objetivos acadêmicos e sempre torceu por mim. Aos meus tios Jorge e Rizete por todo apoio e confiança no meu potencial. Obrigada por acreditarem em mim. Ao meu pastor, pai e amigo Gentil Menezes, e toda sua família, por abrirem sua casa e família para me acolherem por todos esses anos. Deus os retribua. Sou muito grata a vocês. Ao meu noivo Vitoriano, a quem amo de forma inigualável e imensurável. Sua presença foi de extrema importância nesta conquista, meu companheiro de estudos, de profissão e de vida. Muito obrigada por existir e ser tão presente em minha vida. A minha orientadora Karine Oliveira, por todo o empenho em ajudar e ensinar, guiando esse trabalho até sua conclusão. Minha admiração pela competência, atenção, disponibilidade e contribuição que tornaram o período de elaboração do TCC mais leve. A todos os professores que contribuíram nessa longa jornada acadêmica. E a todos os meus amigos e familiares, pois sei que a minha realização também é de todos vocês, obrigada por torcerem e orarem por mim.
Os sistemas de abastecimento de água, embora de extrema importância para o acesso adequado de água potável à população, ainda existem problemas de atendimento, especialmente nas áreas rurais. É fundamental que o sistema de abastecimento de água opere sem falhas, sendo importante uma boa concepção do projeto. Com o avanço da tecnologia, as tarefas referentes a um projeto de abastecimento de água têm sido facilitadas, os diversos e repetitivos cálculos matemáticos necessários para se encontrar os valores de velocidade e pressão na rede hoje são feitos por modelos de simulação hidráulica, o que garante economia de tempo e dinheiro. Inserido nesse contexto, o presente estudo teve por objetivo geral dimensionar uma rede de distribuição de água para abastecimento público de uma área delimitada localizada na cidade de Japi-RN por meio do programa computacional Sistema UFC. Com o arquivo (dwg) contendo as curvas de níveis e o arruamento do município, arquivo base para a utilização do Sistema UFC, a caracterização da área de projeto realizada, horizonte de projeto definido, estimativa populacional elaborada, etapas de implantação estabelecidas, nível de atendimento fixo, as estimativas de consumo e vazão de distribuição calculadas, foi possível dimensionar uma rede com a utilização do programa citado. Obteve- se como resultados os comprimentos dos trechos, diâmetros das tubulações, perdas de carga, pressões e velocidades. O Sistema UFC mostrou-se elaborar o dimensionamento de forma prática e rápida, pois realiza todas as tarefas referentes ao traçado e o dimensionamento hidráulico de redes de abastecimento.
Palavras-chave: Dimensionador hidráulico, Modelos, Otimizador, Simulador hidráulico, Sistema UFC.
Tabela 1 : Vazões e reservação calculadas para os anos de 2010 a 2038.................... ............... Tabela 2: Relatório final do dimensionamento gerado pelo UFC4............................. ...............5 0
CAERN Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte DATASUS Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde MCID Ministério das Cidades SAA Sistema de Abastecimento de Água SNSA Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental SNIS Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento
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Para que exista vida na Terra é necessário um recurso primordial: a água; sua má utilização e acesso inadequado trazem consequências graves à humanidade, como sua escassez. É de extrema importância que a população tenha acesso a água potável, que seja atendida com água em quantidade e qualidade necessária às suas atividades e que os critérios relacionados à saúde sejam supridos. Na antiguidade, já existiam sistemas rudimentares como os aquedutos. Atualmente em centros urbanos, as pessoas têm acesso à água potável porque existem sistemas de abastecimento de água – SAA’s. Os sistemas de abastecimento de água, embora de extrema importância para o acesso adequado de água potável à população, ainda existem problemas de atendimento, especialmente nas áreas rurais, o que podemos constatar segundo os dados do SNIS (2016), onde o índice de atendimento total do Brasil é de 83,3% dentro do qual 93% refere-se a zona urbana, enquanto na região nordeste o índice total é de 73,6%, destes 89,3% na área urbana. Sabe-se que um sistema de abastecimento de água de forma geral é composto por manancial, captação, estação elevatória, adutora, estação de tratamento, reservatório e rede de distribuição de água. Sendo a rede, a etapa do sistema mais próxima ao consumidor. Com o avanço da tecnologia, as tarefas referentes a um projeto de abastecimento de água têm sido facilitadas, os diversos e repetitivos cálculos matemáticos necessários para se encontrar os valores de velocidade e pressão na rede, são hoje feitos por modelos hidráulicos, simulados por computadores, o que garante economia de tempo e dinheiro. Inserido nesse contexto, o presente estudo teve por objetivo dimensionar uma rede de distribuição de água para abastecimento público de uma área delimitada localizada na cidade de Japi - RN por meio do programa computacional Sistema UFC. De acordo com o manual, AGENCY (2002), o Sistema UFC é um conjunto de softwares capaz de realizar todas as etapas referentes ao traçado e o dimensionamento hidráulico de redes de abastecimento de água, adutoras e redes de esgotamento sanitário. Para este trabalho foram utilizadas somente as funções referentes a redes de abastecimento. O EPANET é um programa simulador hidráulico, muito utilizado em todo o mundo. A versão mais recente – EPANET 2.0 – foi publicada em Setembro de 2000 e tornou o programa comparável, tanto do ponto de vista funcional como da sua facilidade de utilização (AGENCY, 2002).
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De forma geral, o trabalho desenvolveu-se em seis capítulos, sendo este o capítulo um, introdutório. No capítulo dois foram abordados os objetivos geral e específico. A fundamentação teórica foi explanada no capítulo três através de tópicos sobre a Importância do Sistema de Abastecimento, Redes de Distribuição, Normas Regulamentadoras, Estudo Populacional e de Demanda, Métodos de Previsão, Taxa de Crescimento e Apresentação do Software de forma mais ampla. O capítulo quatro descreve a metodologia utilizada e no capítulo cinco veem-se os resultados obtidos. Conclui-se, portanto, o presente trabalho no capítulo seis.
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3.1 Importância do Sistema de Abastecimento de Água
Segundo a Lei nº 9.433/1997 a água é considerada um recurso natural limitado e dotado de valor econômico. A criação de sistemas que possam distribuí-la de forma adequada e mediante parâmetros, como qualidade, para garantir sua potabilidade, é de extrema importância para a população (BRASIL, 2010). Saneamento básico é um conjunto de serviços, infraestruturas e instalações operacionais de quatro condicionantes: abastecimento de água potável; esgotamento sanitário; drenagem urbana e manejo de águas pluviais; e limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos (LSB, 11445/07). A Lei 11.445/2007 da Política Nacional do Saneamento estabelece diretrizes nacionais e a política federal que regem o saneamento básico em cada município. O sistema de abastecimento de água, que é um dos pilares do saneamento básico, consiste na captação da água da natureza, tratamento adequado ao uso para garantia da sua qualidade, adução da água, elevatória quando preciso e o seu fornecimento em quantidade adequada às necessidades da população (TSUTIYA, 2006). O Manual de Saneamento da Funasa BRASIL (2015) define o Sistema de Abastecimento Público de Água como o conjunto de obras, instalações e serviços, destinados a produzir e distribuir água a uma comunidade, em quantidade e qualidade compatíveis com as necessidades da população. Assim sendo, sua valorização dá-se devido a sua importância social e sanitária, pois colabora no controle e prevenção de doenças, auxilia a limpeza pública, propicia conforto e bem-estar da população, auxilia na implantação de hábitos higiênicos e, aumenta a esperança de vida da população, resultando em uma redução da mortalidade e aumento da produtividade humana. Um sistema de abastecimento, segundo Tsutyia (2006), é composto por várias etapas até o seu destino final, dentre as quais se podem citar: manancial, captação, estação elevatória, adutora, estação de tratamento, reservatório e rede de distribuição de água.
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3.2 Redes de distribuição
As redes de distribuição são formadas pelas tubulações e acessórios com o objetivo de distribuir a água potável ao consumidor de forma ininterrupta, com qualidade e pressão adequada (TSUTIYA, 2006). Rede de distribuição de água consiste no trajeto das unidades do sistema de abastecimento até as ligações prediais e é constituída por dois tipos de canalizações: a principal, de maior diâmetro e responsável pelo abastecimento da rede secundária, e as secundárias, consideradas de menor diâmetro e que fornecem água diretamente aos ramais prediais (TSUTIYA, 2006). Além dessa classificação, de acordo com a disposição das canalizações, a rede pode ser classificada em ramificada, malhada ou mista, como se pode observar nas Figuras 1, 2 e 3. A rede ramificada é classificada dessa forma quando o abastecimento se faz diretamente de um reservatório ou estação elevatória alimentando o conduto principal ou tronco e este último por sua vez este alimenta os demais condutos secundários, conhecendo-se assim o sentido e vazão em qualquer trecho. Os traçados das redes ramificadas podem ser ainda classificados, de acordo com a disposição dos tubos, como: Redes em espinha de peixe; Redes em grelha. Figura 1: Rede ramificada.
Fonte: Tsutiya, 2006.
As redes malhadas são formadas por condutos que formem anéis, de modo que qualquer ponto do sistema pode ser abastecido por mais de um caminho, garantindo flexibilidade em
