Projeto executivo de adutora, Manuais, Projetos, Pesquisas de Hidráulica

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PROJETO

ADUTORA SERRA BRANCA - JUATAMA

QUIXADÁ-CE

APRESENTAÇÃO

ÍNDICE

ÍNDICE

ANEXO I – ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

• 1 – ELEMENTOS PARA CONCEPÇÃO DO SISTEMA PROPOSTO .................................................... APRESENTAÇÃO
• 1.1 - OBRAS COMPONENTES DOS SUBSISTEMAS............................................................................
  • 1.1.1 - MANANCIAL E CAPTAÇÃO ..............................................................................................................
  • 1.1.2 - ADUÇÃO.......................................................................................................................................
  • 1.1.3 - TRATAMENTO ...............................................................................................................................
  • 1.1.4 - RESERVAÇÃO ...............................................................................................................................
• 2 - MEMÓRIA DE CÁLCULO DO SISTEMA...........................................................................................
• 2.1 - PARÂMETROS PARA A ELABORAÇÃO DO PROJETO ...............................................................
  • 2.1.1 - POPULAÇÃO DA LOCALIDADE DE JUATAMA .....................................................................................
  • 2.1.2 - CONSUMO “PER CAPITA” (Q) ..........................................................................................................
  • 2.1.3 - COEFICIENTES DE VAZÃO (K) ........................................................................................................
• 2.2 - DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO ........................................................
  • 2.2.1 - CÁLCULO DAS VAZÕES BÁSICAS DA LOCALIDADE DE JUATAMA........................................................
    • 2.2.1.1 - Demanda Média Diária
    • 2.2.1.2 - Demanda Máxima Diária
    • 2.2.1.3 - Demanda Máxima Horária.................................................................................................................
  • 2.2.2 - VAZÃO DA USINA DE BIODIESEL...................................................................................................
• 2.3 - ADUTORAS DE ÁGUA BRUTA.....................................................................................................
• 2.4 - DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO ............................................................................................
• JUATAMA)................................................................................................................................................. 2.4.1 - ADUTORA DE ÁGUA BRUTA –TRECHO 01 (DERIVAÇÃO ADUTORA SERRA BRANCA A DERIVAÇÃO P/ ETA - 2.4.1.1 - Dados Gerais.................................................................................................................................... - 2.4.1.2 - Diâmetro: - 2.4.1.3 - Desnível Geométrico (Hg) - 2.4.1.4 - Perdas de Carga Distribuídas na Adutora (Hd) - 2.4.1.5 - Pressão Disponível no Final da Adutora (PDFA)
  • 2.4.2 - ADUTORA DE ÁGUA BRUTA –TRECHO 02 (DERIVAÇÃO P/ ETA JUATAMA A USINA DE BIODIESEL)....
    • 2.4.2.1 - Dados Gerais....................................................................................................................................
    • 2.4.2.2 - Diâmetro:
    • 2.4.2.3 - Desnível Geométrico (Hg)
    • 2.4.2.4 - Perdas de Carga Distribuídas na Adutora (Hd)
    • 2.4.2.5 - Pressão Disponível no Final da Adutora (PDFA)
  • 2.4.3 - RESERVAÇÃO .............................................................................................................................
  • 2.4.4 - TRATAMENTO .............................................................................................................................

1 - ELEMENTOS PARA CONCEPÇÃO DO SISTEMA PROPOSTO

1.1 - OBRAS COMPONENTES DOS SUBSISTEMAS

O sistema proposto é constituído por adutora de água bruta, Estação de Tratamento de Água e Reservatório Apoiado.

1.1.1 - MANANCIAL E CAPTAÇÃO

Será feita uma derivação na adutora existente de Serra Branca.

1.1.2 - ADUÇÃO

A adutora, dividida em dois trechos, Trecho 1 – Adutora de Serra Branca a Localidade de Juatama e Trecho 2 – Localidade de Juatama a Usina de Biodiesel, será dimensionada para a demanda de final de projeto e executada com material adequado.

1.1.3 - TRATAMENTO

A Estação de Tratamento de Água do projeto ora apresentado é do tipo clássica, constituída de Medidor de Vazão Tipo Parshall, Floculadores Hidráulicos de Bandejas, Decantador de Alta Taxa Tipo Lamelar e Filtros Rápidos Descendentes de Dupla-camada.

1.1.4 - RESERVAÇÃO

Serão construídos 02 reservatórios com capacidade total de 250m³. Um reservatório, semi-enterrado, ficará situado junto da ETA com capacidade de 150m³ e o outro, apoiado, com capacidade de 100m³, ficará situado no ponto mais alto da localidade, de onde será feita a distribuição para cidade com pressões satisfatórias para atender a população.

2 - MEMÓRIA DE CÁLCULO DO SISTEMA

Evolução da População e Vazão ao longo dos anos

Ano

Taxa de Cresc. Geom. (%)

População (hab)

Per Capita (l/hab/dia) Q Médio (l/s)^

Q Máx. diário (l/s)

Q Máx. Horário (l/s) Ano 0 - 3.000 120 4,17 5,00 7, Ano 1 2,50 3.075 120 4,27 5,13 7, Ano 2 2,50 3.152 120 4,38 5,25 7, Ano 3 2,50 3.231 120 4,49 5,38 8, Ano 4 2,50 3.311 120 4,60 5,52 8, Ano 5 2,50 3.394 120 4,71 5,66 8, Ano 6 2,50 3.479 120 4,83 5,80 8, Ano 7 2,50 3.566 120 4,95 5,94 8, Ano 8 2,50^ 3.655^120 5,08^ 6,09^ 9, Ano 9 2,50 3.747 120 5,20 6,24 9, Ano 10 2,50 3.840 120 5,33 6,40 9, Ano 11 2,50 3.936 120 5,47 6,56 9, Ano 12 2,50 4.035 120 5,60 6,72 10, Ano 13 2,50 4.136 120 5,74 6,89 10, Ano 14 2,50^ 4.239^120 5,89^ 7,06^ 10, Ano 15 2,50 4.345 120 6,03 7,24 10, Ano 16 2,50 4.454 120 6,19 7,42 11, Ano 17 2,50^ 4.565^120 6,34^ 7,61^ 11, Ano 18 2,50 4.679 120 6,50 7,80 11, Ano 19 2,50 4.796 120 6,66 7,99 11, Ano 20 2,50 4.916 120 6,83 8,19 12,

2.2.2 - VAZÃO DA USINA DE BIODIESEL

Foi adotado uma vazão de 20 m³/h, ou seja 5,55 l/s, para Usina de Biodiesel.

2.3 - ADUTORAS DE ÁGUA BRUTA

2.4 - DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO

2.4.1 - ADUTORA DE ÁGUA BRUTA –TRECHO 01 (DERIVAÇÃO ADUTORA SERRA BRANCA A DERIVAÇÃO P/ ETA JUATAMA)

A adutora gravitaria de água bruta – ADT-T1, terá 12.680,00 metros de extensão com diâmetro de 200mm em PVC DEFoFo, ligando a derivação da adutora existente de Serra Branca a ETA da localidade de Juatama.

2.4.1.1 - Dados Gerais

• Vazão da Localidade de Juatama: 8,19 l/s;
• Vazão da Usina de Biodiesel: 5,55 l/s;
• Vazão do Trecho: 13,74 l/s;

2.4.1.2 - Diâmetro:

Para o cálculo do diâmetro econômico, foi utilizada a fórmula de Bresse:

D = K Q

Onde, D = Diâmetro nominal (m); K = Coeficiente de Bresse; Q = vazão máxima diária (m³/s);

D =1,2× 0,

D = 0,14066m = 140,6mm → (DAdotado = 200mm para evitar a ocorrência de perdas de carga elevadas).

2.4.1.3 - Desnível Geométrico (Hg)

• Cota do terreno na derivação da adutora Serra Branca = 233,63 m
• Pressão Disponível na derivação da adutora Jaburu = 4,00 mca
• Cota do terreno na ETA de Juatama = 203,61 m
• hg = 233,63 + 4,00 – 203,61 = 34,02 m

2.4.1.4 - Perdas de Carga Distribuídas na Adutora (Hd)

As perdas de carga distribuídas ao longo da linha de recalque são obtidas a partir da Fórmula de Hazen-Williams:

hde = 10,643(Q)1,85(C)-1,85(Di)-4,87L

Onde: hde = perda de carga distribuída na linha de recalque (m); Q = vazão (m³/s); C = coeficiente de rugosidade; C = 140 (PVC DEFoFo); Di = diâmetro interno (m); L = comprimento da tubulação (m).

Dados: Q = 13,74 l/s, L = 12.680,00 m, Di = 200,00 mm, C = 140; hde = 10,643(0,01374)1,85(140)-1,85(0,200)-4,8712.680, hde = 13,17 m

2.4.1.5 - Pressão Disponível no Final da Adutora (PDFA)

• PDFA = Hg - Hd
• PDFA = 34,02 – 13,17 = 20,85 m

Dados: Q = 5,55 l/s, L = 1.202,00 m, Di = 150,00 mm, C = 140; hde = 10,643(0,00555)1,85(140)-1,85(0,150)-4,871.202, hde = 0,95 m

2.4.2.5 - Pressão Disponível no Final da Adutora (PDFA)

• PDFA = Hg - Hd
• PDFA = 42,10 – 0,95 = 41,15 m

2.4.3 - RESERVAÇÃO

O sistema será constituído por dois reservatórios. O primeiro localizado dentro da área da Estação de Tratamento com capacidade de 150m³ e o segundo situado no ponto mais elevado da localidade de Juatama com capacidade de 100m³ interligados por uma adutora de Ø150mm e uma estação elevatória recalcará entre os dois reservatórios.

Os volumes dos reservatórios foram dimensionados para garantir o perfeito abastecimento da população até o final de plano.

Para determinação da capacidade de reservação foi adotado como critério o volume de armazenamento do reservatório ser capaz de atender 8 horas da demanda máxima diária, ou seja:

×

× ×

V → V = 235,87 m³

2.4.4 - TRATAMENTO

A Estação de Tratamento de Água do projeto ora apresentado é do tipo clássica, constituída de Medidor de Vazão Tipo Parshall, Floculadores Hidráulicos de Bandejas, Decantador de Alta Taxa Tipo Lamelar e Filtros Rápidos Descendentes de Dupla-camada.

O tratamento adotado é o físico-químico usando como agente coagulante e floculante o Sulfato de Alumínio, o Cloro Gás como agente desinfetante e o Fluorssilicato como agente complementar de saúde bucal para a população infantil.

Um reservatório semi-enterrado com capacidade de 150 m³ foi destinado para receber a água tratada pela ETA e abastecer as bombas das estações elevatórias de água de lavagem dos filtros e de água tratada para Juatama.

A água das descargas do Decantador será encaminhada para os leitos de secagem que, depois de filtrada, fluirá para o poço de recirculação de água. A água de lavagem dos filtros será encaminhada diretamente para o poço de recirculação, pelo mesmo canal, através de manobras de comportas. Deste tanque de água de recirculação, uma estação elevatória encaminhará essa água para a entrada da ETA, sendo então reutilizada no tratamento. Já o lodo desidratado dos leitos de secagem será removido e encaminhado para o Aterro Sanitário mais próximo.

SISTEMA ADUTOR QUIXADÁ JUATAMA - ADUTORA 01

Cota do Terreno e Linha Piezométrica

224,

Reservatório Quixadá

Derivação Usina Biodiesel

Reservatório Juatama

237,

224,

240,00 230,00 220,00 210,00 200,00 190,00 180,00 170,00 160,00 150,

0

Extensão Acumulada (m)

Cotas (m)

Cota Terreno

Piezométrica

Q=13,74l/s / Ø200mm

Q=8,19l/s /

Ø200mm

ANEXO I – ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

1 - ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

1.1 - MOVIMENTO DE TERRA

1.1.1 - FORMAS DAS VALAS

1.1.1.1 - PRELIMINARES

A vala deve ser escavada de forma a resultar uma seção retangular. Caso o solo não possua coesão suficiente para permitir a estabilidade das paredes, admite-se taludes inclinados a partir do dorso do tubo, desde que não ultrapasse o limite de inclinação de 1:4 quando então deverá ser feito o escoramento pela CONTRATADA.

Nos casos de terreno de pouca coesão, para permitir a estabilidade de paredes, a critério da FISCALIZAÇÃO, admitir-se-ão taludes inclinados a partir da parte superior dos tubos.

Nos casos em que este recurso não seja aplicável, pela profundidade das escavações, pela consistência do solo, pela proximidade dos edifícios, nas escavações em vias e calçadas etc., serão aplicados escoramentos conforme será especificado em SERVIÇOS COMPLEMENTARES.

Os serviços de escavação poderão ser executados manual ou mecanicamente. A definição da forma como serão executadas as escavações ficará a critério da fiscalização em função do volume, situação da superfície e subsolo, posição das valas e rapidez pretendida para execução dos serviços.

Nos serviços de escavações em rocha, serão utilizados explosivos para o que a EMPREITEIRA deverá dispor de pessoal especializado e a devida autorização das autoridades competentes.

O material retirado (exceto rocha, moledo e entulho de calçada) será aproveitado para reaterro, devendo-se, portanto depositá-lo em distância mínima de 0,40m da borda da vala, de modo a evitar o seu retorno para o interior da mesma. A terra será, sempre que possível, colocada só de um dos lados da vala.

Tanto para escavação manual como mecânica, as valas deverão ter os seus fundo.

Regularizado manualmente, antes do assentamento da tubulação.

As valas deverão ser abertas e fechadas no mesmo dia, principalmente nos locais de grande movimento, travessias e acessos.

Para a interrupção de vias urbanas de movimento acentuado e rodovias, será solicitada, autorização para a sua interrupção, aos órgãos competentes.

As valas serão escavadas com a mínima largura possível e, para efeito de medição, salvo casos especiais, devidamente verificados e justificados pela FISCALIZAÇÃO, tais como, terrenos acidentados, obstáculos superficiais, ou mesmo subterrâneos, serão consideradas as larguras e profundidades seguintes, para as diferentes bitolas de tubos:

1.1.3 - ESCAVAÇÃO EM SOLO DE 2 A CATEGORIA

Estes serviços a serem executados deverão obedecer, rigorosamente às cotas e perfis previstos no projeto. Este processo deverá ser executado pôr operários munidos de ferramentas de usos manuais.

Estão classificados nesta categoria todos os materiais escavados denominado TERRA COMPACTA, tais como: argila cujo grau de compactarão pode ser variável, moledo, os xistos argilosos muito estratificados, o grês mole. Em geral categoria recebe a denominação vulgar de moledo ou piçarra, e sua extração se dará com a utilização de ferramentas extrativas tais como: picaretas, chibancas, alavancas; o uso da pá se dará somente para remoção de material extraído.

Nesta situação não se fará distinção entre materiais secos ou submersos.

A FISCALIZAÇÃO não pagará excesso de escavação, se forem utilizados equipamentos mecanizados (retro-escavadeira), e responsabilizará a empreiteira pôr danos causados a obras públicas e/ou terceiros.

1.1.4 - ESCAVAÇÃO EM SOLO DE 3 A CATEGORIA

Estes serviços a serem executados deverão obedecer rigorosamente às cotas e perfis previstos no projeto. Este processo deverá ser executado pôr operários e profissionais munidos de ferramentas de usos manuais e equipamentos.

Estão classificados nesta categoria todo o material denominado PEDRA SOLTA, e ROCHA BRANDA ou matacões, que são todas as rochas brandas com estratificação com mais de 0,5m de espessura ou blocos de volume superior a 0,005m3 incrustados ou ligados em blocos ou camadas, e cuja extração só possam ser realizadas , se utilizarem instrumentos como alavancas, cunhas, ponteiras de aço, marretas e exijam também o emprego eventual de equipamento rompedor e/ou agentes explosivos.

1.1.5 - REATERRO

1.1.5.1 - REATERRO COMPACTADO

Os reaterros para serviços de abastecimento d'água ou rede coletora de esgoto serão executados, com material remanescente das escavações, à exceção do solo de 3a categoria.

O material deverá ser limpo, isento de matéria orgânica, rocha, moledo ou entulhos, espalhado em camadas sucessivas de:

0,20m, se apiloados manualmente; 0,40m, se apiloados através de compactadores tipo sapo mecânico ou similar. Em solos arenosos consegue-se boa compactarão com indução da vala.

O reaterro deverá envolver completamente a tubulação, não sendo tolerados vazios sob a mesma; a compactarão das camadas mais próximos à tubulação deverá ser executada cuidadosamente, de modo a não causar danos ao material assente.

O reaterro deverá ser executado logo em seguida ao assentamento dos tubos, não sendo permitido que, valas permaneçam abertas de um dia para o outro, salvo casos autorizados pela FISCALIZAÇÃO, sendo que para isto serão deixados sinalizações suficientes, de acordo com instruções específicas dos órgãos competentes. Os serviços de abertura de valas serão programados de acordo com a capacidade de assentamento das tubulações, de forma a evitar que, no final da jornada de trabalho, valas permaneçam abertas pôr falta de tubulações assentadas.

Nos casos em que o fundo da vala se apresentar em rocha ou em material deformável, deve ser interposta uma camada de areia ou terra de espessura não inferior a 0,15m , a qual deverá ser apiloada.

Em caso de terreno lamacento ou úmido, far-se-á o esgotamento da vala.

Em seguida consolidar-se-á o terreno com pedras e, como no caso anterior, lança-se uma camada de areia ou terra convenientemente apiloada.

A compactarão deverá ser executada até atingir-se o máximo de densidade possível e, ao final da compactarão, será deixado o excesso de material, sobre a superfície das valas, para compensar o efeito da acomodação do solo natural ou pelo tráfego de veículos.

Somente após a devida compactarão, será permitida a recomposição do pavimento. Nesse intervalo será observado que o tráfego de veículos não seja prejudicado, pela formação de valas e buracos nos leitos das pistas, o que será evitado fazendo periodicamente a restauração da pavimentação.

1.1.5.2 - REATERRO COM MATERIAL TRANSPORTADO DE OUTRO LOCAL

Uma vez verificado o material, que retirado das escavações não possui qualidade necessária para ser usada em reaterro, ou havendo volumes a serem aterrados maiores que os de material à disposição no canteiro, serão feitos empréstimos.

Os mesmos serão provenientes de jazidas cuja distância não será considerada pela FISCALIZAÇÃO.

Não será aproveitado como reaterro o material proveniente de solo de 3a categoria.

Os materiais remanescentes de escavações cuja aplicação não seja possível na obra, serão retirados para locais próximos, a critério da FISCALIZAÇÃO.

1.2 - SERVIÇOS COMPLEMENTARES

1.2.1 - SINALIZAÇÕES

1.2.1.1 - SINALIZAÇÕES DE VALAS E/OU BARREIRAS

É de responsabilidade da contratada a sinalização conveniente para execução de serviços de abastecimento d'água e/ou rede coletora de esgoto. É também sua obrigação o pagamento de taxas a órgãos emissores de aberturas de valas.