CAPÍTULO X

REDES DE  DISTRIBUIÇÃO (01/06) - Conceitos
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X.1. Definições

Chama-se de sistema de distribuição o conjunto formado pelos reservatórios e rede de distribuição, subadutoras e elevatórias que recebem água de reservatórios de distribuição, enquanto que rede de distribuição é um conjunto de tubulações e de suas partes acessórias destinado a colocar a água a ser distribuída a disposição dos consumidores, de forma contínua e em pontos tão próximos quanto possível de suas necessidades.

É importante, também, o conceito de vazões de distribuição que é o consumo distribuído mais as perdas que normalmente acontecem nas tubulações distribuidoras. Tubulação distribuidora é o conduto da rede de distribuição em que são efetuadas as ligações prediais dos consumidores. Esta tubulação pode ser classificada em condutos principais, aqueles tais que por hipóteses de cálculos permite a água alcançar toda a rede de distribuição, e secundários, demais tubulações ligadas aos condutos principais.

X.2. Área Específica

Em um sistema de distribuição denomina-se de área específica cada área cujas características de ocupação a torna distinta das áreas vizinhas em termos de densidade demográfica e do tipo de consumidor predominante. Chama-se de vazão específica a vazão média distribuída em uma área específica.

As áreas específicas podem ser classificadas em função da predominância ou totalidade de ocupação da área, da seguinte maneira:

  • áreas residenciais;
  • áreas comerciais;
  • áreas industriais;
  • mistas.
X.3. Zonas de Pressão

Zonas de pressão em redes de distribuição são cada uma das partes em que a rede é subdividida visando impedir que as pressões dinâmica mínima e estática máxima ultrapassem os limites recomendados e preestabelecidos. Nota-se, então, que uma rede pode ser dividida em quantas zonas de pressão forem necessárias para atendimento das condições técnicas a serem satisfeitas.

Convencionalmente, as zonas de pressão em redes de abastecimento de água potável estão situadas entre 15 e 50 mca, tolerando-se até 60 mca em até 10% da área e até 70 mca em até 5% da mesma zona, como pressão estática máxima, e até 10 mca em 10% e até 8 mca em até 5% da mesma zona para pressão dinâmica mínima. Em circunstâncias especiais, para populações de até 5000 hab, pode-se trabalhar com até 6 mca com justificativas garantindo que não ocorrerá riscos de contaminação da rede.

X.4. Classificação

Normalmente as redes de distribuição constituem-se de tubulações principais, também denominadas de tubulações tronco ou mestras, alimentadas diretamente por um reservatório de montante, ou por um de montante e um de jusante, ou, ainda, diretamente da adutora com um reservatório de jusante. Destas principais partem as secundárias das quais saem praticamente a totalidade das sangrias dos ramais prediais. As redes podem ser classificadas nos seguintes grupos:

a) de acordo com o traçado,

    • ramificada (pequenas cidades, pequenas áreas, comunidades de desenvolvimento linear, pouca largura urbana, etc);
    • malhada (grandes cidades, grandes áreas, comunidades com desenvolvimento concêntrico, etc ).
b) de acordo com a alimentação dos reservatórios,
    • com reservatório de montante;
    • com reservatório de jusante (pequenos recalques ou adução por gravidade;
    • com reservatórios de montante e de jusante (grandes cidades);
    • sem reservatórios, alimentada diretamente da adutora (pequenas comunidades).
c) de acordo com a água distribuída,
    • rede simples (rede exclusiva de distribuição de água potável);
    • rede dupla (uma rede de água potável e uma outra de água sem tratamento, principalmente quando há dificuldades de obtenção de água de boa qualidade).
d) de acordo com o número de zonas de pressão
    • zona única;
    • múltiplas zonas (comunidades urbanas com desníveis geométricos acentuados - mais de 50m ou muito extensas).
e) de acordo com o número de condutos distribuidores numa mesma rua
    • distribuidor único;
    • com distribuidores auxiliares (conduto principal com diâmetro mínimo de 400 mm);
    • dois distribuidores laterais (ruas com tráfego intenso, largura superior a 18 m e dependendo do custo da reposição do pavimento).
X.5. Traçados dos Condutos

A redes de distribuição dos sistemas públicos de abastecimento de água constituem-se de seguimentos de tubulação denominados de trechos que tanto podem estar em posições tais que terminem em extremidades independentes como em início de outros trechos. Desta maneira a disposição dos trechos podem também ser de tal forma que formem circuitos fechados. De acordo com ocupação da área a sanear e as características dos arruamentos, os traçados podem resultar na seguinte classificação:

    • ramificados;
    • malhados;
    • mistos.
Embora as redes ramificadas sejam mais fáceis de serem dimensionadas, de acordo com a dimensão e a ocupação urbana da comunidade, para maior flexibilidade e funcionalidade da rede e redução dos diâmetros principais, recomenda-se que os condutos devem formar circuitos fechados quando:
    • área a sanear for superior a 1 km2;
    • condutos paralelos consecutivos distarem mais de 250 m entre si;
    • condutos principais distarem mais de 150 m da periferia;
    • vazão total distribuída for superior a 25 l/s;
    • for solicitado pelo contratante;
    • justificado pelo projetista.
X.6. Condições para Dimensionamento

No dimensionamento hidráulico das redes de distribuição devem ser obedecidas determinadas recomendações que em muito influenciarão no resultado final pretendido, como as que seguem:

    • nos condutos principais o Qmáx deve ser limitado por uma perda limite de 8m/km;
    • o diâmetro mínimo nos condutos principais deverão ser de 100 mm e nos secundários 50 mm (2"), permitindo-se particularmente para comunidades com população de projeto de até 5000 hab e per capita máximo de 100 hab, o emprego de 25 mm (1") para servir até 10 economias, 30 mm (1.1/4") até 20 e 40 mm (1.1/2") para até 50 economias;
    • ao longo dos trechos com diâmetros superiores a 400 mm deverão ser projetados trechos secundários com diâmetro mínimo de 50 mm, para ligação dos ramais prediais;
    • condutos com diâmetros superiores a 400 mm não deverão trabalhar com velocidades superiores a 2,00 m/s;
    • deve-se adotar, no mínimo, uma rugosidade equivalente de 1 mm para trechos novos e 3 mm para os existentes.
X.7. Localização e Dimensionamento dos Órgãos Acessórios

A malha de distribuição da rede não é composta somente de tubos e conecções. Dela também fazem parte peças especiais que permitem a sua funcionalidade e operação satisfatória do sistema, tais como válvulas de manobra, ventosas, descargas e hidrantes.
Os circuitos fechados possuem válvulas de fechamento (em geral registros de gaveta com cabeçote e sem volante) em locais estratégicos, de modo a permitir possíveis reparos ou manobras nos trechos a jusante. Nos condutos secundários estas válvulas situam-se nos pontos de derivação do principal.

Nos pontos deverão ser indicadas válvulas de descarga (registros de gaveta com cabeçote) para possibilitarem o esgotamento dos trechos a montante, no caso de eventuais reparos. Estas válvulas poderão ser substituídas por hidrantes. Nestes casos deve-se ter o máximo de esmero na localização e drenagem do local para que não haja perigo de contaminação da rede por retorno de água esgotada.
Nos pontos mais altos deverão ser instaladas ventosas para expurgo de possíveis acúmulos de ar no interior da tubulação. No caso de existir ligações de consumidores nestes pontos a ventosa poderá ser economizada em função dos custos de aquisição, instalação e manutenção e de maior garantia contra eventuais infiltrações de água contaminada nos condutos, embora, em sistemas de distribuição medidos e intermitentes possa haver um pequeno prejuízo financeiro para o usuário.

De um modo geral deve-se observar que:

    • em um nó com três ou mais trechos deve haver válvula de fechamento;
    • as válvulas de descarga deverão ser no diâmetro do trecho e no máximo de 100 mm;
    • habitualmente a distância máxima entre hidrantes é de 600 m.
NOTA: para densidades habitacionais de até 150 hab/ha devem ser feitos cálculos pra vazão por hidrante de 30 l/s e para as demais situações podemos empregar 15 l/s, desde que haja anuência do Corpo de Bombeiros (CB) responsável pela segurança da localidade. Em qualquer circunstância o CB atuante na localidade deverá ser ouvido antes do início do cálculo de qualquer projeto de abastecimento urbano de água. Lembrar também, que no Brasil, os CB são corporações estaduais e, portanto, suas normas podem variar de estado para estado.