CAPÍTULO IX

RESERVATÓRIOS DE ÁGUA (01/04)
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IX.1. Definição e Finalidades

Os reservatórios são unidades hidráulicas de acumulação e passagem de água situados em pontos estratégicos do sistema de modo a atenderem as seguintes situações:

  • garantia da quantidade de água (demandas de equilíbrio, de emergência e de antiincêndio);
  • garantia de adução com vazão e altura manométrica constantes;
  • menores diâmetros no sistema;
  • melhores condições de pressão.
IX.2. Classificação

a) de acordo com a localização no terreno (Figura IX.1):

  • enterrado (quando completamente embutido no terreno);
  • semi-enterrado ou semi-apoiado(altura líquida com uma parte abaixo do nível do terreno;
  • apoiado (laje de fundo apoiada no terreno);
  • elevado (reservatório apoiado em estruturas de elevação);
  • stand pipe (reservatório elevado com a estrutura de elevação embutida de modo a manter contínua o perímetro da secção transversal da edificação).
Os tipos mais comuns são os semi-enterrados e os elevados. Os elevados são projetados para quando há necessidade de garantia de uma pressão mínima na rede e as cotas do terreno disponíveis não oferecem condições para que o mesmo seja apoiado ou semi-enterrado, isto é, necessita-se de uma cota piezométrica de montante superior a cota de apoio do reservatório no terreno local.

Desde que as cotas do terreno sejam favoráveis, sempre a preferência será pela construção de reservatórios semi-enterrados, dependendo dos custos de escavação e de elevação, bem como da estabilidade permanente da construção, principalmente quando a reserva de água for superior a 500m3. Reservatórios elevados com volumes superiores implicam em custos significativamente mais altos, notadamente os de construção, e preocupações adicionais com a estabilidade estrutural.

Portanto a preferência é pelo semi-apoiado, considerando-se problemas construtivos, de escavação, de empuxos e de elevação. Quando os volumes a armazenar forem grandes, principalmente acima dos 800m3, e houver necessidade de cotas piezométricas superiores a do terreno, na saída do reservatório, a opção mais comum é a construção de um reservatório elevado conjugado com um semi-enterrado.
Neste caso toda a água distribuída pela rede a jusante será bombeada do reservatório inferior para o superior a medida que a demanda for solicitando, mantendo-se sempre um volume mínimo no reservatório superior de modo a manter a continuidade do abastecimento em caso de interrupção neste bombeamento.

FIGURA IX.1 - Reservatórios em relação ao terreno

b) de acordo com a localização no sistema:

  • montante (antes da rede de distribuição);
  • jusante ou de sobras (após a rede).
Os reservatórios de montante caracterizam-se pelas seguintes particularidades:
  • por ele passa toda a água distribuída a jusante;
  • têm entrada por sobre o nível máximo da água e saída no nível mínimo (Figura 2);
  • são dimensionados para manterem a vazão e a altura manométrica do sistema de adução constantes.
Os reservatórios de jusante caracterizam-se pelas seguintes particularidades:
  • armazenam água nos períodos em que a capacidade da rede for superior a demanda simultânea para complementar o abastecimento quando a situação for inversa;
  • reduzem a altura física e os diâmetros iniciais de montante da rede;

  • têm uma só tubulação servindo como entrada e saída das vazões (Figura IX.2).

Figura IX.2 - Entradas e saídas dos reservatórios

IX.3. Volume a armazenar

IX.3.1. Reservas

Os reservatórios de distribuição são dimensionados de modo que tenham capacidade de acumular um volume útil que supra as demandas de equilíbrio, de emergência e antiincêndio.

IX.3.2. Reserva de equilíbrio

A reserva de equilíbrio é assim denominada porque é acumulada nas horas de menor consumo para compensação nas de maior demanda, ou seja, como o consumo é flutuante e a vazão de adução é constante, principalmente nas aduções por recalque, nas horas em que o consumo for inferior a demanda o reservatório enche para que nas horas onde o consumo na rede for maior o volume acumulado anteriormente compense o deficit em relação a vazão que entra.

A parcela de equilíbrio, Ve , pode ser determinada com o emprego do diagrama das massas ou de Rippl, onde os volumes acumulados são colocados em um par ordenado em função da variação horária (V. Exemplo IX.1).

No caso de adução contínua a reserva mínima de equilíbrio será a distância vertical entre as duas tangentes, e no caso de adução durante um intervalo de algumas horas consecutivas do dia (situação comum para pequenos sistemas em virtude dos custos operacionais e da indisponibilidade de operadores qualificados, principalmente em cidades do interior), então a reserva mínima será o volume necessário para suprimento do consumo durante as horas onde não houver adução.

Para que a reserva de equilíbrio seja a menor possível devemos colocar a adução no intervalo onde o consumo for mais intenso, de modo que a quantidade de água que saia permita o menor acúmulo possível no reservatório.