UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA CAMPUS POÇOS
DE CALDAS
DISCIPLINA
SISTEMAS DE ESGOTO E DRENAGEM URBANA
PROFESSOR – ALEXANDRE SILVEIRA
GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTAL - 8° SEMESTRE
POÇOS DE CALDAS-MG
INTERCEPTORES
INTERCEPTORES DE ESGOTO
Definição de interceptor - Norma NBR 12 207/1992
Canalização que recebe e transporta esgoto (não recebe ligações
prediais)
Caracterizado pela defasagem das contribuições
Amortecimento das vazões máximas
DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES
VAZÃO INICIAL DO TRECHO n
Onde:
• Qi,n = vazão inicial do trecho n
Qi,n = Ql,n-l + Qi,a • Ql,n-l = vazão inicial do trecho de montante
• Qi,a = vazão inicial do coletor afluente ao
PV de montante do trecho n
VAZÃO FINAL DO TRECHO n
Qf,n = Qf,n-l + Qf,a
Onde:
• Qf,n = vazão final do trecho n
• Qf,n-l = vazão final do trecho de montante
• Qf,a = vazão final do coletor afluente ao PV
de montante do trecho n
DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES
Cálculo da defasagem das contribuições
Diminuição do coeficiente de pico
Composição de hidrogramas
Figura: Coeficiente de pico (K) em função da vazão
média por diversos autores.
1-HAZEN & SAWYER - Para São Paulo
2-A.S.C.E -Limite Superior
3-GREELEY & HANSEN - Para São Paulo
4-FLORES - K =
7
0,10
p
(P=Total de Habitantes)
5-D.A.E. São Paulo - K =2,25 (Portaria n° GDG/1/60
5
6-BABBIT - K =
(P=População em milhares)
p 0,20
7-(A.GUERREE) - K = 1,5 + 2,5 (Qm=Vazão média,
VQm
L/s)
8-SURSAN/E.S. - Plano Diretor Rio de Janeiro
9-SABESP/1974 - K = 1,2 + 1,049 (Qm=Vazão
Qm  1,0
média m3/s)
17,4485
10-SABESP/1986 - K = 1,20 +
Para
0,5090
Qm
Qm 751 L/s, sendo Qm = Vazão
Vazão Média (L/s)
Média Total, incluindo infiltração, L/s (Exceto médias
e grandes indústrias)
DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES
Diminuição do coeficiente de pico (K = K1xK2)
Segundo SABESP/87 para região metropolitana de São Paulo
Para ser utilizado nas regiões de vazões predominantemente
residencial, comercial e público
para
Qm
para
𝑄𝑚 ≤ 751 𝐿/𝑠 → 𝐾 = 1,80
= somatória das vazões médias de uso
predominantemente residencial, comercial, público,
incluídos também as vazões de infiltração em L/s
Coeficiente de pico aplicáveis às vazões industriais (médias e grandes)
K=1,1
Dimensionamento Hidráulico
• Regime de escoamento no interceptor  gradualmente variado
• Dimensionamento hidráulico  regime permanente e uniforme
• Critérios para auto-limpeza
- Vazão inicial: i  1,5 Pa (n = 0,013)
Imin = 0,00035 Qi -0,47
Onde:
Imin = declividade mínima, m/m (Imin = 0,0005 m/m)
Qi = vazão inicial, m3/s
• Velocidade máxima: 5 m/s
Imáx = 4,65 Qf-⅔ , Qf em L/s
• Lâmina máxima: 85% do diâmetro
•Se Vf > Vc, lâmina máxima: 50% do diâmetro
• Estudo do remanso hidráulico
Dimensionamento de um Interceptor de Esgoto
Projetar os trechos I-15 e I-16 de um interceptor de esgotos, conforme planta
com os seguintes dados:
- Cota de fundo do PV a montante do trecho I-15: 597,30 m
- Contribuições ao interceptor:
Contribui- Vazão Média Vazão Média
Extensão da
ções
inicial (L/s)
final (L/s)
rede inicial (m)
I – 14
310
525
56.364
CT – 1*
75
118
13.636
CT – 2*
113
189
20.545
Extensão da
rede final (m)
68.182
15.325
24.545
*CT = Coletor Tronco
Para determinar o coeficiente de pico (K = K1 x K2) utilizar a seguinte expressão:
- para Q > 751 L/s → K = 1,20 +
17,4485
Q0,5090
- para Q  751 L/s → K = 1,80
- taxa de infiltração: 0,1 L/s x km
- taxa de contribuição pluvial parasitária: 3 L/s x km
Planta com os dados topográficos para o exercício de dimensionamento
do interceptor
Solução:
a) Trecho I - 15
- Cálculo de vazão inicial
A vazão inicial será determinada através da seguinte expressão:
Qi =
K
Qd.i  Qinf
K
1
Onde:
Qi = vazão inicial L/s;
K = coeficiente de pico, conforme expressão recomendada;
K1 = coeficiente de máxima vazão diária = 1,20;
Qd.i = contribuição média inicial de esgoto doméstico, L/s;
Qinf = contribuição de infiltração, L/s;
Qd.i = (310 + 75) = 385 L/s;
Qi = Qd.i
+ Qinf = 385 + 0,0001 x 70.000 = 392 L/s;
Como Qi  751 L/s → K = 1,80
A vazão inicial será de:
1,80
Q 
x 385  7  585L/s
i 1,20
- Cálculo da vazão final
Sem considerar a contribuição pluvial parasitária
Para determinar a vazão final é necessário calcular o coeficiente de pico
(K), que é função da vazão média ( Q ). Pela fórmula, na vazão média,
deverá ser incluída a vazão de infiltração.
Qf =  Qd.f
+ Qinf = ( 525 + 118 ) + 0,0001 x 83.507 = 651 L/s
Como Qf  751 L/s → K = 1,80
A vazão final será de:
Qf = 1,80 x 643 + 8 = 1.165 L/s
Considerando contribuição pluvial parasitária a contribuição será de:
Qp = 3 x 83,51 = 251 L/s
Portanto, a vazão final será de:
Qf = 1.165 + 251 = 1.416 L/s
Cálculo da declividade mínima
Imin = 0,00035 Qi
-0,47
= 0,00035 (0,585)
-0,47
= 0,00045 m/m
Como a declividade de 0,00045 m/m é muito pequena, será adotada uma
declividade maior, que permitirá o assentamento adequado da tubulação.
Portanto, a declividade a ser adotada será de:
I = 0,00070 m/m
Cálculo do diâmetro
Q
f  1,165  44,03
I
0,0007
tabela
 1500 mm
Cálculo das lâminas e velocidades
Para a vazão inicial
Q
i  0,585  22,11
I
0,00070
=
tabela
Yi/D = 0,39
Vi = 0,94 m/s
Para a vazão final
Q
f  44,03
I
tabela
Yf/D = 0,575 ≤ 0,85 → ok!
Vf
= 1,11 m/s ≤ 5,0 m/s → ok!
Cálculo de tensão trativa (i)
Para Yi/D = 0,39
RHi = 0,3195 m
i = RHi I = 1000 x 0,3195 x 0,00070 = 0,224 kgf/m2
i = 2,24 Pa ≥ 1,5 Pa → ok!
Cálculo da velocidade crítica (Vc)
Para Yf/D = 0,575
Vc = 6
gR
Hf
= 6
RHf = 0,4092 m
9,81 x 0,4092 = 12,02 m/s > Vf → ok!
Análise do funcionamento da tubulação, considerando a contribuição
pluvial parasitária.
Será verificado se com a contribuição pluvial o interceptor funcionará como
conduto livre. Para isso é necessário o cálculo da lâmina.
Qp
I

1,416
0,00070
= 53,52
tabela
Yp/D = 0,65 ≤ 0,85 → ok!
Trecho I-16
Cálculo da vazão inicial
K 
Q  Qinf
Qi =
K d.i
1

Q
d.i = (310 + 75 + 113) = 498 L/s


Q i = Qd.i + Qinf = 498 + 0,0001 x 90.545 = 507 L/s

Como Q i ≤ 751 L/s K = 1,80
A vazão inicial será de:
Qi =
1,80
x 498  9  756 L/s
1,20
Cálculo da vazão final
Sem considerar a contribuição pluvial parasitária

Q
= 
f

Q
f

Q d.f
+ Qinf = (525 + 118 + 189) + 0,0001 x 108.052
= 843 L/s
Cálculo do coeficiente de pico (K):
K = 1,20 +
17,4485
= 1,766
(843) 0 , 5090
A vazão final será de:
Qf = 1,766 x 832 + 11 = 1.480 L/s
Considerando a contribuição pluvial parasitária
Qp = 3 x 108,05 = 324 L/s
Qf = 1480 + 324 = 1.804 L/s
Cálculo da declividade mínima
Imin = 0,00035 Qi -0,47 = 0,00035 (0,756)-0,47 = 0,00040 m/m
Será adotada uma declividade maior pois a cota de fundo do PV de
jusante do trecho I-16 deverá ser mais baixa, devido à topografia. Para se
ter um recobrimento adequado da tubulação será adotada a declividade
de I = 0,0020 m/m.
Cálculo do diâmetro
Qf =
I
1,480
0,0020

  1500 mm
= 33,09 tabela
Cálculo das lâminas e velocidades
Para a vazão inicial
Qi
I
=
0,756
0,0020
= 16,90
tabela


Yi/D = 0,33
Vi = 1,45 m/s
Para a vazão final
Qf
= 33,09 tabela

 Yi/D = 0,48 ≤ 0,85 → ok!
I
Vf
= 1,76 m/s ≤ 5,0 m/s → ok!
Cálculo de tensão trativa (i)
Para Yi/D = 0,33
RHi = 0,2772 m
i = RHi I = 1000 x 0,2772 x 0,0020 = 0,554 kgf/m2 = 5,54 Pa ≥ 1,5 Pa → ok!
Cálculo da velocidade crítica (Vc)
Para Yf/D = 0,48
Vc = 6
gR Hf
=6
RHf = 0,3654 m
9,81 x 0,3654
= 11,36 m/s > Vf → ok!
Análise do funcionamento da tubulação considerando a contribuição
pluvial parasitária
Qp
I
=
1,804
0,0020
= 40,34 tabela

 Yp/D = 0,55 ≤ 0,85 → ok!
Pode-se observar que em nenhuma situação a lâmina d’água supera 85% do
diâmetro da tubulação em cada trecho. Portanto, o projeto é adequado.
Bibliografia
 Notas de aula do Prof. Dr. Milton T. Tsutiya,
referente à disciplina Saneamento do
Departamento de Engenharia Hidráulica e
Sanitária da Escola Politécnica da USP.
 TSUTIYA, M.T.; ALEM SOBRINHO, P. Coleta
e transporte de esgoto sanitário. 2ª ed. São
Paulo: Departamento de Engenharia
Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica
da Universidade de São Paulo, 2000.