quarta-feira, 20 de abril de 2011

REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA POR QUADRAS


REDE DE DISTRIBUIÇÃO POR QUADRAS

Na década de 70/80, publicamos nos anais da Abes, um trabalho denominado: “ REDE DE DISTRIBUIÇÃO POR QUADRAS”, Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de documentar as observações do cotidiano da "operação" de Sistema de Abastecimento de Água, bem como o seu confronto com o que é teoricamente projetado para ocorrer na prática, no que concerne às redes de distribuição.

Considerando o custo e a importância das redes e das ligações domiciliares, bem como a quantidade destas instalações, esta componente do sistema limita-se as fases de projeto, implantação e eventual manutenção quando ocorre arrebentamento; e em se mantendo estas condições, foi estabelecido critérios para que não haja distanciamento entre a Teoria & a Prática, e recomendado novas metodologias de cálculos para barateamento das obras, a partir do efetivo controle das ligações com sugestão de novos materiais. Incluía ainda um software desenvolvido com o aplicativo Excel, que permite a automatização de todo o dimensionamento da rede por quadras.

HISTÓRIA

O Estado de Mato Grosso teve o seu primeiro sistema de abastecimento de água implantado na cidade de Cuiabá (Capital), o sistema era composto de uma captação no Rio Cuiabá no Bairro do Porto e recebeu o nome de "hidráulica do Porto". Na época as Adutoras eram de aço e construídas com auxilio de calandras e soldas, (tubos "costurados"), as conexões eram rígidas através de juntas de flange, e as redes de Distribuição seguiam o mesmo padrão para os grandes diâmetros, porém, os pequenos diâmetros eram construídos de Ferro Galvanizado, sendo que as ligações domiciliares eram executadas em tubos de Ferro Galvanizado em diâmetro de 1/4, 3/8 1/2 polegada, e conforme registros da época, tudo funcionava muito bem, porém o progresso tecnológico chegou, e novos investimentos foram feitos utilizando o PVC nas redes e ramais, nesta fase o fator corrosão teve maior importância que os redutores de consumo, e as ligações passaram a ter diâmetros únicos de 3/4 de polegadas, incorporando como conseqüência os altos desperdícios das ligações não medidas, devido a uma oferta exagerada. Em nosso Estado o tubo de diâmetro 32 mm foi utilizado em condições tecnicamente incorretas ou em situações onde a falta de controle das ligações induziu à sua condenação, com o rótulo de "ineficiente para as redes de distribuição". Hodiernamente com o advento da necessidade de racionalização de custos e do controle de perdas, buscamos alternativas para o seu uso, o que motivou o estudo.

VAZÃO DE PROJETO EM RAMAL DOMICILIAR

Cabe ao Projetista estabelecer uma cota individual de consumo (per capta) fundamentado nas características regionais. Em alguns casos, porém, este parâmetro é imposto por normas em função das características dos clientes, do local, do tamanho dos imóveis e do número total de ligações. E, portanto a partir deste valor que tudo se inicia, isto é, o per capta irá definir:

O volume de água necessária para atender a demanda do projeto

O diâmetro das redes

O custo total da obra etc.

Assim em uma localidade cuja densidade populacional seja de 4,2

Habitante/domicilio, a variação do per capta terá as seguintes influências no volume final da demanda projetada.

Observe que o per capta tem um efeito multiplicador muito amplo, pois a sua variação é historicamente adotada com uma amplitude mínima de 50 litros/hab./dia.

E no conforto da prancheta, o engenheiro limita um consumo Per Capta cujo resultado dependerá essencialmente da ocorrência simultânea de alguns dos seguintes fatores:

- Alta conscientização da sociedade e compromisso com a utilização racional;

- Existência de redutores de consumo, que consiste em um aparelho que instalado no cavalete, impede a passagem além de um volume pré estabelecido; ou

- Medição do consumo através de hidrômetros, seguida de cobrança proporcional ao uso.

O que assistimos, porém durante décadas é que nenhum destes fatores acompanham a implantação das obras de abastecimento de água, e como conseqüência temos resultados desastrosos com insatisfação das populações beneficiadas com as redes e ligações, seguidas de criticas ao profissional projetista e mais acintosamente à empresa executora. Conseqüentemente para resolver o problema entra em ação as equipes de campo, munidos de ferramentas de Pitometria e produzem novos projetos "desmanchando" integralmente o original, pois geralmente constatam que:
 
- O abastecimento só e possível com a adoção de manobras (rodízio). E para garantir o rodízio são instalados novos registros e o que era para ser um sucesso de projeto vira um desastre. Com o consolo, porém de que com o aumento da produção de água, o bairro ou cidade passará ter água 24 h/dia. E em alguns casos a obra de ampliação chega e o problema não é resolvido, pois o desperdício é diretamente proporcional a oferta.

                                                               Vazamento em ramal

O RAMAL DE PROJETO

Nas condições de rede de diâmetro mínimo adotado de 60 mm, assenta-se um colar de tomada e faz-se um furo com uma broca de diâmetro igual a 1/2" (meia polegada); ajusta-se um adaptador e conecta-se o ramal em tubo de polietileno de alta densidade (PAD) em diâmetro de 1/2", a seguir conecta-se um adaptador e é instalado um cavalete em ferro galvanizado no diâmetro de 3/4" conforme desenho abaixo.


VAZÃO DE CAMPO REAL

Quando o engenheiro estabeleceu a vazão de projeto através do Per Cappta Residencial, ele fundamentou-se em alguns parâmetros comportamentais, que somente serão alcançados se houver controladores de consumo, onde se destaca o hidrômetro, que vinculará custa a previlégios de se ter uma maior quantidade de água para utilização. Ou seja:

A VAZÃO DE PROJETO SOMENTE SE REALIZARÁ SE HOUVER O CONTROLE COM LIMITADOR DE CONSUMO OU HIDROMETRO NA LIGAÇÃO DOMICILIAR.

Os sistemas são projetados e implantados com a metodologia do controle da hidrometração, porem são postergados a instalação dos medidores e os resultados são sempre insatisfatórios, pois não havendo controle e conseqüente custo, o limite de utilização será proporcional a oferta que são geralmente elevadas, visto que o ramal e cavalete utilizados, serve tanto para o per capta inferior como superior, pois o único regulador é o hidrômetro, ou seja, o ramal que atende um barraco na favela é o mesmo que atende uma luxuosa residência na cidade, uma grande escola, ou até um edifício de apartamentos. A razão disto é que estes ramais de ½” são superdimensionados para atendimentos de ligações sem hidrômetros, conforme demonstra o quadro a seguir, que foi obtido a partir de um experimento prático, onde um ramal com furo na rede de ½”, alimentou um reservatórioi localizado em uma altura de 3,80 m, e foi-se variando a presssão na entrada do cavalete, e medindo a vazão em uma torneira de jardim e na chegada do reservatório.


VAZÃO DE CAMPO X VAZÃO DE PROJETO

Em nosso estado a categoria de consumidores residenciais representam 95 do universo de todas as ligações, apresentando uma média de consumo medido inferior a 15.000 l/mês, o que representa um per capta médio de 120 l/hab/dia para uma densidade populacional de 4,2 hab/residência. E nesta condição destacamos:

1. A oferta de água em um cavalete com uma pressão de 15 mca, representa um volume de 38.376 litros/dia....ou 1.151.280 litros/mês

2. O que se disponibiliza, e que pode ser desperdiçado em um residência sem medidor, onde um reservatório vaza diariamente, representa o consumo mensal de 77 ligações medidas.

3. Nada do que foi projetado será realizado

4. Pensar em K1, K2, per capta, é sonhar pois sem controle da ligação haverá previlégios das áreas baixas em detrimento das áreas altas, ocorrendo em conseqüência a falta d´água.

Conclusão:

EM SISTEMAS NÃO MEDIDOS NADA SE REALIZA DO QUE É PROJETADO

REDES DE DISTRIBUIÇÃO

As redes são projetadas com o diâmetro mínimo de 50 mm, e as vazões são perfeitamente balanceadas sob uma ótica virtual, pelo método mais comum de Hardy Cross, que se atendidas as condições pré estabelecidas e normatizadas deve funcionar como projetado. Porém o primeiro fator que descaracteriza o projeto, é a não ocorrência do per capta estabelecido, e daí para frente é só problemas, descarecterizando assim todo preciosismo teórico.

Como forma de minizar os problemas decorrentes das redes de distribuição onde as ligações são desprovidas de controle, bem como reduzir os custos de implantação e de manutenção, além de eliminar os transtornos das paradas para manutenção envolvendo grandes áreas, criamos uma alternativa tecnológica, cuja viabilidade se revela como solução técnica de menor custo e de facilidades de execução, tanto em redes novas como na recuperação de setores de cidades com redes deterioradas, surgindo aí o PROJETO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO POR QUADRAS.

CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO

• Áreas de baixa renda, com ligações desprovidas de hidrômetros

• Cavalete projetado com filtro e placa de orifício

• Os cavaletes são identificados por cores, em função do diâmetro do furo

• Os limitadores de consumo são instalados em função da pressão na rede, sendo:

• Pressão <= 5mca.....Furo 32 mm

• Pressão >5e < 15 mca.....Furo 25 mm

• Pressão > 15mca.....Furo 1,5 mm

• As Residências devem dispor de reservatórios

A escassez de recursos, associado a forte onda de modernização, com ênfase principalmente a minimização de perdas, fortalece a idéia de construção de redes por quadras em ligações dotadas de hidrômetros, pois além de facilitar as intervenções de manutenção, reduz custo de sua implantação, com as redes adjacentes ao meio fio.


Um comentário:

  1. Sou Valdemiro Costa Eng. Civil e estou projetando um sistema de abastecimento de agua com uma rede de distribuição que tem uma extensão mais linear de 4 km. Se eu entendí a proposta acima é correto ligar o ramal predial com diâmetros menores para pressão maiores e diâmetros maiores para domicílios com pouca pressão hidrostática, ou seja, diminuindo a perda de carga

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