Renato Carlos ZambonRonan Cleber Contrera

Theo Syrto Octavio de Souza

Escola Politcnica da Universidade de So PauloDepartamento de Engenharia Hidrulica e Ambiental

PHD2412 - Saneamento II

EVOLUO HISTRICA DOS SISTEMAS DECAPTAO, TRANSPORTE E DISTRIBUIO DE GUA

DE ABASTECIMENTO

4 a 14 d.C. Distribuio de gua por tubos Cidade de Ephesus, Turquia

1500 a.C. 1 tubulao de distribuio de gua cidade de Knossos, ilha de Creta

2

EVOLUO HISTRICA

Entre 312 a.C. e 226 d.C. 11 aquedutos romanos: 502 km

3

EVOLUO HISTRICA

4

EVOLUO HISTRICA

5

1. Captao

2. Poos de queda

3. Decantao

4. Tnel e poos de visita

5. Trincheira coberta

6. Ponte em arcos

7. Sifo invertido

8. Canal sobre aterro

9. Arcada

10. Castelo dgua

11. Distribuio (tubos de chumbo)

EVOLUO HISTRICA

Sculos antes de Roma: Persia, India, Egito... Incas (579 km e 4 m de profundidade), Maias e Astecas

(Tenochtitln: 100-200 mil habitantes em 1519)

6

EVOLUO HISTRICA

1237 Primeiro sistema de abastecimento de gua encanada de Londres, Inglaterra

1455 Primeira tubulao de ferro fundido no Castelo de Dillenburgh, Alemanha

1652 Adutora de ferro fundido em Boston, Estados Unidos

7

1537 - vora

1664 Palcio de Versailles na Frana Adutora em ferro fundido com mais de 22 km

1754 Pennsylvania 1 sistema de abastecimento de gua nos Estados Unidos

Elevatrias de guas com bombas tocadas a vapor

8

EVOLUO HISTRICA

EVOLUO HISTRICA - BRASIL

Rio de Janeiro:

1561 1 sistema de abastecimento de gua no Brasil 1723 Construo do primeiro aqueduto

1750 Aqueduto Carioca, com 13 km

1810 20 chafarizes pblicos 1860 Distribuio de 8 milhes de litros por dia 1876 1 sistema de abastecimento de gua encanada

9

EVOLUO HISTRICA - BRASIL

So Paulo:

1744 Primeiro chafariz pblico 1746 Adutoras para os conventos de Santa Teresa e da Luz 1842 Primeiro projeto de aduo e distribuio de gua

Implantao de sistemas de abastecimento em outras cidades

1861 Porto Alegre, RS 1870 Santos, SP 1880 Campos, RJ 1891 Campinas, SP 1892 Bofete, SP 1897 Belo Horizonte, MG

10

DADOS DEMOGRFICOS DO BRASIL

rea: 8.511.965 km2

5.570 municpios

Populao total: 203 milhes de habitantes(IBGE, 2015)

Populao urbana: 84%(31% em 1940)

11

hab/km

12

HISTRICO E PROJEO DA POPULAO

0

50

100

150

200

250

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060

milh

e

s d

e h

abit

ante

s

ano

13

RMSP, Taxa de crescimento demogrfico 1991-1996(taxa geomtrica mdia, por distritos e subdistritos censitrios)

Crescimento Demogrfico na RMSP

14

Cobertura da Rede de Esgoto na RMSP

SANEAMENTO NO BRASIL

REGIO

DFICIT - REDES DE ABASTECIMENTO DE GUA

(% de domiclios)

DFICIT - REDES COLETORAS DE ESGOTOS (% de

domiclios)

2000 2008 2000 2008

Norte 55,7 54,7 97,6 96,2

Nordeste 47,1 31,7 85,3 77,6

Sudeste 29,5 12,5 47,0 30,2

Sul 30,9 15,8 77,5 69,8

C. Oeste 33,7 18,0 71,9 66,3

Brasil 46,1 21,4 66,5 56,0

Distribuio regional dos dficits em saneamento

Fonte: PNSB 2008

15

21% de brasileiros sem gua encanada (e mais o crescimento da populao nos prximos anos)

Uma parcela da populao no conta com abastecimento contnuo e nem com gua potvel de qualidade

56% dos domiclios no tem coleta de esgoto Dos 44% coletados, apenas 69% recebem algum tipo de

tratamento

R$ 420 bilhes at 2030 para a universalizao dosservios de saneamento bsico (PLANSAB, 2011)

(gua, esgotos, drenagem e lixo)

16

SANEAMENTO NO BRASIL - DESAFIOS

PARTES CONSTITUINTES DE UM SISTEMADE ABASTECIMENTO DE GUA

Manancial Rede de Distribuio

ReservatrioCaptao

Estao de Tratamento

de gua

Adutora de gua tratada

Adutora degua bruta

Estaoelevatria

de gua bruta

18

INDICADORES DE CUSTO DO SISTEMA CONVENCIONAL DE ABASTECIMENTO DE GUA

Partes constituintesdo sistema

Custo (%)

P 10.000 10.000 < P 40.00040.000 < P

100.000P > 100.000

Captao 30 20 8 3

Aduo 8 9 11 11

Bombeamento 6 5 5 1

Tratamento 12 9 9 5

Reservao 6 6 6 4

Distribuio 38 51 61 76

P = populao em habitantes.

19

NORMAS PARA PROJETOS DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA

NBR 12 211 Estudos de Concepo de Sistemas Pblicos de Abastecimento de gua, promulgada em 1992;

NBR 12 212 Projeto de Poo para Captao de gua Subterrnea, promulgada em 1992;

NBR 12 213 Projeto de Captao de gua de Superfcie para Abastecimento Pblico, promulgada em 1992;

NBR 12 214 Projeto de Sistema de Bombeamento de gua para Abastecimento Pblico, promulgada em 1992;

NBR 12 215 Projeto de Adutora de gua para Abastecimento Pblico, promulgada em 1991;

NBR 12 216 Projeto de Estao de Tratamento de gua para Abastecimento Pblico, promulgada em 1992;

NBR 12 217 Projeto de Reservatrio de Distribuio de gua para Abastecimento Pblico, promulgada em 1994;

NBR 12 218 Projeto de Rede de Distribuio de gua para Abastecimento Pblico, promulgada em 1994.

As companhias de saneamento tambm possuem normas e especificaes prprias que devem ser consultadas. (Ex: NTS Normas Tcnicas da Sabesp)

20

CONCEPO - DEFINIO

o conjunto de estudos e concluses referentes ao

estabelecimento de todas as diretrizes, parmetros e

definies necessrias e suficientes para a caracterizao

completa do sistema a projetar.

21

CONCEPO - OBJETIVOS

Identificao e quantificao de todos os fatores intervenientes com o sistema de abastecimento de gua

Diagnstico do sistema existente

Estabelecimento de parmetros bsicos de projeto

Pr-dimensionamento das unidades dos sistemas para as alternativas selecionadas

Escolha da alternativa mais adequada mediante comparao tcnica, econmica e ambiental

Estabelecimento das diretrizes gerais de projeto

22

Modelagem Hidrulica: CRede

Traado da rede em planta Dimensionamento

Determinao dos dimetros Determinao das vazes

PLANEJAMENTO, PROJETO E OPERAO DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA

23

Modelagem Hidrulica: CRede

PLANEJAMENTO, PROJETO E OPERAO DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA

24

Modelagem Hidrulica:

Rede

25

Modelagem Hidrulica:

Adut

26

Modelagem Hidrulica: WaterCAD

27

Modelagem Hidrulica: EPANET

28

Sistema de Informaes Geogrficas - GIS

29

ATIVIDADES A SEREM DESENVOLVIDASPARA O ESTUDO DE CONCEPO

1. Caracterizao da rea de estudo Caractersticas fsicas Uso e ocupao do solo Aspectos sociais e econmicos Sistemas de infra-estrutura e condies sanitrias

2. Anlise do sistema de abastecimento de gua existente Descrio Diagnstico

3. Levantamento dos estudos e planos existentes4. Estudos demogrficos e de uso e ocupao do solo5. Critrios e parmetros de projeto6. Demanda de gua

Estudo de demanda Clculo das demandas

7. Estudo de mananciais Manancial superficial Manancial subterrneo Seleo de mananciais

30

ATIVIDADES A SEREM DESENVOLVIDASPARA O ESTUDO DE CONCEPO

8. Formulao das alternativas de concepo9. Pr-dimensionamento das unidades dos sistemas

Captao Estao elevatria e linha de recalque Adutoras Estao de tratamento de gua Reservatrios Rede de distribuio

10. Estimativa de custo das alternativas propostas11. Anlise comparativa das alternativas propostas

Anlise tcnica Anlise econmica Anlise ambiental Anlise social

12. Concepo escolhida

31

CONCEPES DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA

Mananciais:

Manancial superficial

Captao em curso de guaCaptao em represasCaptao em manancial de serra

Manancial subterrneo

Captao atravs de caixas de tomada e drenosCaptao atravs de poos horizontaisCaptao atravs de poos profundos

32

CONCEPES DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA

a) Planta

b) Perfil

Curso de gua Rede de Distribuio

ReservatrioCaptao

Estao de Tratamento

de gua

Adutora de gua tratada

Adutora degua bruta

Estaoelevatria

de gua bruta

Curso de gua

CidadeReservatrio

Estao de Tratamento

de gua

Adutora de gua tratada

Adutora de

gua tratadaAd

utora d

e

gua b

ruta

Estaoelevatria

de gua bruta

Com captao em curso de gua e reservatrio apoiado

33

CONCEPES DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA

Com captao em curso de gua ecom reservatrio enterrado e elevado.

Curso degua

Cidade

Reservatrioelevado

Reservatrioenterrado

Estao de Tratamento

de gua

Adutora de gua tratada

Adutora degua bruta

Estaoelevatria de gua bruta

Estaoelevatria de gua tratada

34

CONCEPES DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE GUA

Atendendo zona baixa e zona alta

Rio

Reservatrioda zona baixa

Reservatrioda zona alta

Rede da zona alta

Rede da zona baixa

Captao porpoos profundos

ETACaptaosuperficial

Estaoelevatria Estao

elevatria

35

Sistema de abastecimento de gua de Perube, litoral do Estado de So Paulo

MANANCIAL SUPERFICIAL:Captao em manancial de serra

36

MANANCIAL SUPERFICIAL: Captao em curso de gua

Sistema de abastecimento

de gua da cidade de

Boituva, interior do Estado de So

Paulo

37

Sistema de abastecimento de gua da cidade de Franca,

interior do Estado de So Paulo

MANANCIAL SUPERFICIAL:

Captao em curso de gua

38

Sistema de abastecimento de gua da Regio Metropolitana de So Paulo

MANANCIAL SUPERFICIAL: Captao em represas

39

Principais sistemas produtores na RMSP: 2013-2014

40

0

10

20

30

40

50

60

70

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

md

ia m

ensa

l (m

/s)

MLT 1953

0

10

20

30

40

50

60

70

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

md

ia m

ensa

l (m

/s)

MLT 1953 2013

0

10

20

30

40

50

60

70

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

md

ia m

ensa

l (m

/s)

MLT 1953 2013 2014

0

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Vo

lum

e A

rmaz

en

ado

(h

m)

Cantareira Alto Tiet Guarapiranga

Vazes afluentes Cantareira

Cantareira (33 m/s): V.U.: 982 hm 1 cota: 182 hm (-18.5%) 2 cota: 105 hm (-29.2%) 3 cota: 41 hm (-33.4%) 4 cota: 40 hm (-37.5%)

Alto Tiet (15 m/s): V.U.: 519 hm Reserva : 39 hm

Guarapiranga (14 m/s): V.U.: 189 hm

RG/RC/AC/BC/RE (11 m/s)

Histrico e uso do V.M. no sistema Cantareira

41

mesmo reduzindo de 3 a 4 m/s PCJ e 30 m/s SP para

MANANCIAL SUBTERRNEO: Captao atravs de caixas de tomada

a) Planta

b) Perfil

NA

Caixa de reunio- Clorao

Para consumoCx4

Cx3

Cx2

Cx1

100101

102

103

42

MANANCIAL SUBTERRNEO: Captao atravs de drenos

Caixa deinspeo

Corte A-AA

A

Tubo circular

Leito drenanteareia e pedra

Tubos perfurados

43

MOTOR

AREIA

BOMBA

CAMADA IMPERMEVEL

AREIA

VAI PARA DISTRIBUIO

REA DE CAPTAO

MANANCIAL SUBTERRNEO: Captao atravs de drenos

44

MANANCIAL SUBTERRNEO: Captao de gua subterrnea

Poo Artesiano

Jorrante

Linha Piesomtrica do

Aqufero Artesiano

Poo Fretico

Recarga do

Aqufero

Fretico

Poo

Artesiano

Aqufero Fretico

Aqufero Artesiano

Tipos de aqferos e de poos.

Captao de gua subterrnea.45

MANANCIAL SUBTERRNEO:

Captao em poos profundos

Sistema de abastecimento de gua da cidade de

Jales, interior do estado de SP

46

CAPTAO EM MANANCIAL SUPERFICIAL E SUBTERRNEO

Rio

Reservatrioda zona baixa

Reservatrioda zona alta

Rede da zona alta

Rede da zona baixa

Captao porpoos profundos

ETACaptaosuperficial

Estaoelevatria Estao

elevatria

47

LICENCIAMENTO AMBIENTAL

Sistema de abastecimentode gua:

Captao (eventuais barragens)

Aduo

Tratamento

Reservao

Distribuio

Licenciamento ambiental:

Para todo o sistema

Partes do sistema

48

49

Lembrete 2: slide no material de

estudo!!!

Lembrete 1: o material das aulas atualizado durante o

semestre...

http://www.pha.poli.usp.br Graduao > Disciplinas > PHA2412

BIBLIOGRAFIA

Lio de casa:

ler pginas 1 a 34

50

Exerccio

logo depois do intervalo!

51