Sumário
1.
CONCEITO. QUALIDADE E EXAMES DA ÁGUA. 1
1.1. Propriedades da água (pág. 1). 1.2. eomposição química da água (pág. 1). 1.3. Tipos de água: dura ou salobre; salgada ou salina; mineral; termal; radiativa; doce; poluída; contaminada; colorida; turva; ãcida: alcalina; bruta; tratada; purajpotãvsl
(pág. 2). 1.4. Conceito de potabilidade (pág. 5). 1. 5. Padrões de potabilidade: padrões ffsico-químícos: padrões bacteriológicos (pág. 6). 1. fi. Substâncias presentes na água e suas inconveniências:
cobre; ferro; manganês; magnésio; sinco; cloretos; sulfatos; compostos fenõlicos; sólidos totais;
chumbo: fluoretos; arsênico; selênio; cromo hexavalente; cianetos; bãrio; cãdmío; prata; cloro;
boro; gás sulftdrico; sílica; nitratos (pág. 10). 1.7. Coleta de água para análises físicoquímicas (pág. 14). 1.8. Coleta de água para análises bacteriológicas (pág. 15). 1. 9. Características físico-químicas de amostras de água (pág. 17).
2.
MANANCIAIS DE ÁGUA. 19
2.1 Ciclo hidrológico (pág. 19). 2.2. Chuvas (pág. 20). 2.3. Mananciais de superfície
(pág. 22). 2.4. Mananciais subterrâneos (pág. 23). 2.5. Oceanos e mares (pág. 25). 2.6.
Poluição natural (pág. 25). 2.7. Poluição humana (pág. 26). 2.8. Conseqüências da poluição (pág. 27). 2.9. Autodepuração (pág. 28).
3.
ABASTECIMENTO URBANO DE ÁGUA. 30
3. 1. Conceito de abastecimento rudimentar (pág. 30). 3.2. Evolução dos sistemas de abastecimento (pág. 31). 3.3. Unidades dos sistemas de abastecimento: captação; adução; tratamanto; reservação; distribuição (pág. 32). 3.4. Tipos de adutoras nos sistemas de abastecimento: adutora em. conduto Iivre; adutora por gravidade em conduto forçado; adutora por
recalque; adutora mista; adutora em série; adutora em paralelo; adutora virgem; adutora com
sangrias; subadutora (pág. 36). 3.5. Sistema com uma adutora, reservatório de montante,
sem tratamento: com fonte de encosta; com poço (pág. 41). 3.6. Sistema com uma adutora,
reservatório de montante e tratamento junto à reservação (pág. 43). 3.7. Sistema com uma
adutora, reservatório de montante e tratamento junto à captação (pág. 45). 3.8. Sistema
com duas adutoras e reservatório de montante (pág. 45). 3.9. Sistema com uma adutora e
reservatório de jusante (pág. 47). 3.10. Sistemas de abastecimento deficientes: água distribuída de má qualidade; água insuficiente para o consumo; interrupções freqüentes no fornecimento de água; pressão insuficiente na rede de distribuição (pág. 49). 3.11. Sistemas
de custo elevado (pág. 00).
4.
PREVISAo DE POPULAçAo. 62
4. 1. Objetivo (pág. 52). 4.2. Métodos de previsão (pág. 52). 4.3. Processo de prolongamento da curva de crescimento (pág. 53). 4.4. Processo das curvas de crescimento de
outras cidades (pág. 54). 4.5. Processo do crescimento geométrico jpág. 55). 4.6. Processo do crescimento aritmético (pág. 56). 4.7. Processo da curva logística (pág. 57). 4.8.
Distribuição da população (pág. 58).
X
SUMÁRIO
5.
CONSUMO
DE AGUA, 61
5.1. A água no organismo (pág. 61). 5.2. Modalidades de consumo: uso doméstico; uso
público; uso comercial; uso industrial (pág. 61). 5.3. Consumo per capita (pág. 63). 5.4.
Fatores que afetam o consumo per capita: tamanho da cidade; característieas da cidade; tipos
e quantidade de indústrias; clima; hábitos higiênicos; destino dos deje tos; modalidade de suprimento de água; qualidade da água; disponibilidade de água; custo da água; pressão na rede;
controle do consumo (pág. 65). 5.5. Variação do consumo: variação anual; variação mensal;
variação diária no ano; variação diária na semana; variação horária; variação instantânea (pág.
67). 5.6. Consumo industrial (pág. 68). 5.7. Consumo de água para combate a incêndios
(pág. 70). 5.8.
Consumo total de água (pág. 71).
6.
MEDiÇÃO DE DESCARGA, 72
6. 1. Processos expeditos de medição (pág. 72). 6.2. Medição direta
ção por vertedores: vertedores triangulares de 90° de parede delgada;
de parede delgada (pág. 73). 6.4. Medição por flutuadores (pág. 78).
netes (pág. 79). 66. Medição por jato livre (pág. 80). 6.7. Medição por
6.8. Exemplo de medição de descarga (pág. 86).
7.
(pág. 72). 6.3. Medivertedores retangulares
6.5. Medição por molibombeamento (pág. 84).
CAPTAÇÃO DE AGUAS SUPERFICIAIS, 91
7.1. Captação direta (pág. 91). 7.2. Barragem de nível: cálculo da barragem; cálculo do
sangradouro (pág. 93). 7.3. Canal de derivação (pág. 95). 7.4. Canal de regularização
(pág.96).
7.5. Torre de tomada (pág. 98). 7.6. Poço de derivação (pág. 99).
8.
RESERVATÓRIOS DE REGULARIZAÇÃO, 103
8.1. Finalidade (pág. 103). 8.2. Cálculo da capacidade: dados necessários; cálculo analítico; cálculo gráfico (pág. 104). 8.3. Valores da descarga na seção da barragem: fórmula
de Vermuele; fórmula de J ustin; fórmula de Francisco Aguiar (pág. 107). 8.4. Perdas da
água represada (pág. 109). 8.5. Água necessária para o consumo (pág. 110). 8.6. Altura
da barragem (pág. 110). 8.7. Salinização da água represada (pág. 112). 8.8. Assoreamento
dos reservatórios (pág. 113). 8.9. Reservatórios com finalidade múltipla (pág. 114).
9.
HIDRAuLlCA SUBTERRÃNEA E DOS POÇOS, 115
9.1. Conceitos e definições: porosidade; produção específica; permeabilidade; tamanho efetivo; coeficiente de uniformidade; nível estático do poço; nível dinâmico do poco; regime de
equilíbrio; regime de não-equilíbrio; tempo de recuperação; profundidade do nível estático;
profundidade do nível dinâmico; depressão de nível; superfície de depressão; curva de depressão; zona de influência; coeficiente de transmissividade; coeficiente de armazenamento (pág. 115).
9.2. Determinação do nível dinâmico de projeto: cálculo com base no regime de equilíbrio;
cálculo com base no regime de não-equilíbrio; cálculo com base no ãbaco Johnson (pág. 121).
9.3. Influência do diâmetro na produção do poço (pág. 129). 9.4. Interferência de poços
(pág. 129).
10.
CAPTAÇÃO DE AGUAS SUBTERRÃNEAS, 131
10. 1. Caixa de tomada (pág. 131). 10.2. Galerias filtrantes (pág. 134). 10.3. Drenos
(pág. 137). 10.4. Poços escavados: poço raso comum: poço Amazonas; poço. coletor Ranney (pág. 137). 10.5. Poços perfurados: perfuração; revestimento; instalação do filtro; cimentação; desenvolvimento (pág. 141).
11.
ESCOLHA DO LOCAL DE CAPTAÇÃO, 147
11. 1. Generalidades (pág. 147). 11.2. Local de captação de águas de fontes (pág. 148).
11.3. Local de captação de cursos dãgua: grandes rios; rios médios; riachos perenes; riachos
intermitentes (pág. 145). 11.4. Local de captação das águas de infiltração dos rios (pág.
SUMÁRIO
XI
153). 11.5. Local de captação dos lençóis subterrâneos (pág. 153). 11.6. Exemplo de escolha do local de captação (pág. 154).
12.
TUBOS E JUNTAS DAS TUBULAÇOES. 156
12.1. Evolução histórica (pág. 156). 12.2. Tubos de ferro fundido: fabricação; classes e
pressão de trabalho; resistência à corrosão; capacidade de escoamento; tipos de tubos (pág.
157). 12.3. Juntas dos tubos de ferro fundido: juntas de chumbo; juntas elásticas; juntas
de flanges; juntas Gibault; juntas mecânicas (pág: 161). 12.4. Tubos de cimento-amianto:
fabricação; classes e pressão de trabalho; resistência à corrosão; capacidade de escoamento;
tipos de tubos (pág. 164). 12.5. Juntas dos tubos de cimento-amianto: juntas com dois
anéis; juntas com três anéis (pág. 166). 12.6. Tubos de plástico rígido (PVC): fabricação;
classes e pressão de trabalho; resistência à corrosão; capacidade de escoamento; tipos de tubos
(pág. 167). 12.7. Juntas dos tubos de plástico rígido (pág. 168). 12.8. Tubos de aço: fabricação; classes e pressão de trabalho; resistência à corrosão; capacidade de escoamento; tipos
de tubos (pág. 169). 12.9. Juntas dos tubos de aço: juntas rebitadas; juntas soldadas; juntas
rosqueadas; juntas de flanges; juntas Dresser (pág. 170). 12.10. Tubos de concreto armado
e pretendido: fabricação; classes e pressão de trabalho; resistência à corrosão; capacidade de
escoamento; tipos de tubos (pág. 172). 12.11. Juntas dos tubos de concreto armado e protendido (pág. 174).
13.
CONEXOES. PEÇAS ESPECIAIS E APARELHOS. 175
13.1. Conexões para tubulações de ferro fundido: luvas; reduções; curvas; peças Y; tês; cruzetas; peças de extremidade de flange e de bolsa; caps; plugs e flanges cegos (pág. 175). 13.2.
Peças especiais e aparelhos: registros; válvulas de borboleta; comportas e adufas de parede;
registros automáticos de entrada; crivos; válvulas de pé com crivo; válvulas de retenção; ventosas; válvulas antigolpe de aríete; juntas de expansão; hidrantes (pág. 181).
14.
ADUTORAS EM CONDUTO LIVRE. 188
14. 1. Cálculo da descarga (pág. 188). 14.2. Cálculo da velocidade (pág. 188). 14.3. Cálculo da seção molhada (pág. 189). 14.4. Seções econômicas: seções circulares e semicirculares; seções retangulares; seções trapesoidais (pág. 192). 14.5. Velocidades e declividades
limites (pág. 194).
15.
ADUTORAS EM CONDUTO FORÇADO. 196
15.1. Cálculo da descarga (pág. 196). 15.2. Marcha de cálculo das adutoras por gravidade
15.3. Marcha de cálculo das adutoras por recalque (pág. 197). 15.4. Fórmulas
de escoamento (pág. 199). 15.5. Perdas de carga localizadas (pág. 201). 15.6. Potência
dos conjuntos elevatórios (pág. 202). 15.7 Localização das ventosas, registros de parada
e de descarga: ventosas; registros de parada; registros de descarga (pág. 203). 15.8. Enchimento e esvaziamento dos condutos forçados (pág. 205).
(pág. 196).
16.
BOMBAS CENTRIFUGAS. 208
16.1. Razão do emprego (pág. 208). 16.2. Descrição e funcionamento (pág. 209). 16.3.
Tipos: quanto à direção dos filetes líquidos no rotor; quanto à estrutura do rotor; quanto ao
número de bocais de entrada; quanto ao número de rotores; quanto à posição do eixo (pág. 210).
16.4. Característica (pág. 212). 16.5. Curvas características (pág. 212). 16.6. Série homóloga (pág. 214). 16.7. Velocidade específica (pág. 214). 16.8. Cavitação (pág. 215).
16.9. Altura de sucção (pág. 216). 16.10. Vórtice (pág. 217). 16.11. Escorvamento:
válvula de pé; formação de vácuo parcial (pág. 219). 16.12. Informações para aquisição
(pág. 221). 16.13. Casa de bombas: porte; canalizações e pertences; detalhes construtivos
(pág. 221).
XII
17.
SUMARIO
BOMBAS PARA POÇOS PROFUNDOS. 227
17.1. Bombas utilizadas (pág. 227). 17.2. Bomba de eixo vertical tipo turbina: descrição
e funcionamento; diâmetro; emprego; informações para aquisição; casa de bombas (pág. 227).
17.3. Motobomba submersível: descrição e funcionamento; emprego' (p6.g. 232). 17.4.
Bomba centrífuga com ejetor: descrição' e funcionamento; emprego (pág. 233). 17.5.
Bombas de ar comprimido: princípio de funcionamento; descrição e operação; terminologia; eficiência; consumo de ar; pressões de trabalho do compressor; tubulação de elevação;
tubulação de ar; emprego; casa de bombas (pág. 236).
18.
INSTALAçAO
DAS TUBULAÇOES ADUTORAS. 244
18. 1. Introdução (pág. 244). 18.2. Recebimento e manejo dos tubos
Abertura de valas (pág. 245). 18.4. Assentamento dos tubos nas valas
Blocos de ancoragem e de apoio (p6.g. 248). 18.6. Enchimento das valas
Prova hidráulica (p6.g. 250). 18.8. Lavagem e desinfeção (p6.g. 251).
de tubulação com uma estrada (pág. 252).
19.
TRATAMENTOS
(pág. 244).
(p6.g; 247).
(pág. 250).
18.3.
18.5.
18.7.
18.9. Cruzamento
DIVERSOS. 255
19.1. Indicações (pág. 255). 19.2. Aeração: finalidade; fatores intervenientes; tipos de
aeradores (p6.g. 256). 19.3. Filtração lenta: descrição e funcionamento; detalhes de projeto
(p6.g. 259). 19.4. Remoção de odor e sabor (p6.g. 261). 19.5. Remoção da dureza: processo de cal-soda; processo dos ze6litos (pág. 262). 19.6. Correção da corrosividade (pág.
262). 19.7. Remoção do ferro e do manganês (p6.g. 263). 19.8. Desinfeção: uso do cloro
(p6.g. 263). 19.9. Eluoração (p6.g. 264). 19.10. Dessalinização: destilação artificial; destilação solar; eletrodiálise (pág. 265).
20.
SEDIMENTAÇAo
SIMPLES, 269
20.1. Ocorrência (páli. 269). 20.2. Teorias da sedimentação: água em repouso; água em
escoamento horizontal (p6.g. 269). 20.3. Decantadores convencionais: tempo de detenção;
tempo de escoamento; forma; número; velocidade da água; área superficial; profundidade;
relação comprimento-largura; dispositivos de entrada; dispositivos de sãída; eficiência; partículas sedimentáveis; esvaziamento (pág. 275).
21.
COAGULO-SEDIMENTAÇAo.
281
2l.l. O processo (p6.g. 281). 21.2. Coagulantes utilizados (pág. 282). 21.3. Auxiliares
da coagulação: carvão ativado; bentonita; alumínato de sódio; ácido sulfúrico; sílica ativada;
polieletr6litos (pág. 282). 21. 4. Quantidade de coagulante (pág. 284). 21. 5. Gradiente
de velocidade (pág. 284). 21. 6. Câmaras de mistura rápida: câmaras mecanizadas; câmaras
não-mecanizadas (pág. 286). 21.7. Câmaras de floculação: câmaras mecanizadas; câmaras
não-mecanizadas; câmaras mistas (p6.g. 289). 21. 8. Decantadores (pág. 290).
22.
FILTRAÇAO RApIDA. 293
22.1. O processo (pág. 293). 22.2. Filtro rápido convencional: descrição; funcionamento;
limpeza; detalhes construtivos (pág. 293). 22.3. Filtros de pressão (pág. 295). 22.4. Filtração com taxa declinante (p6.g. 296). 22.5. Filtração com leito duplo (pág. 298). 22.6.
Filtração ascendente (pág. 299). 22.7. Estação clássica de filtros rápidos (pág. 301).
23.
RESERVAÇAo -
RESERVATORIOS. 304
23.1. Finalidade: reserva de equilíbrio; reserva de emergência; reserva de incêndio (pág.
304). 23.2. Número (p6.g. 305). 23.3.
Tipos (p6.g. 306). 23.4.
Funcionamento
(pág. 307). 23.5. Compartimentação (pág. 307). 23.6. Formato (pág. 308). 23.7. Vantagens: captação; adução; tratamento; rede de distribuição (pág. 308). 23.8. Cálculo da
reserva de equilíbrio: curva real de consumo; curva senoidal de consumo; cálculo aproximado
(pág. 309). 23.9. Cálculo da reserva de incêndio (p6.g. 317). 23.10. Cálculo da reserva de
emergência (pág. 318). 23.11. Cálculo da reserva total (p6.g. 318).
SUMARIO
24.
XIII
DETALHES DOS RESERVATORIOS. 319
24.1. Dimensões (pág. 319). 24.2. Paredes (pág. 319). 24.3. Fundo (pág. 321). 24.4.
Cobertura (pág. 321). 24.5. Abertura de inspeção (pág. 323). 24.6. Escada de acesso
(pág.324).
24.7. Chaminé de ventilação (pág. 326). 24.8. Entrada de água <'(pág. 328).
24.9. Saída de água (pág. 328). 24.10. By pass (pág. 329). 24.11. Extravasor (pág.
329). 24.12 Descarga (pág. 3.31). 24.13. Indicador de nível (pág. 332). 24.14. Projeto
de um reservatório (pág. 333).
25.
DISTRIBUiÇÃO -
REDES. 337
25.1. Introdução (pág. 337). 25.2. Rede ramificada e rede malhada (pág. 338). 25.3.
Rede única e rede dupla (pág. 342). 25.4. Redes em níveis diferentes (pág. 342). 25.5.
Redes com duas tubulações nas ruas (pág. 344). 25.6. Demandas máximas e mínimas
(pág. 346).
26.
CALCULO DAS REDES -
SECCIONAMENTO
FICTICIO. 349
26. 1. Introdução (pág. 349). 26.2. Marcha de cálculo (pág. 350). 26.3. Exemplo de cálculo: descrição do sistema de abastecimento de água; memorial de cálculo da rede (pág. 352).
27.
CALCULO DAS REDES -
HARDV CROSS. 360
27.1. Fundamento do processo (pág. 360). 27.2. Marcha de cálculo (pág.
Prática do processo (pág. 366). 27.4. Exemplo de cálculo (pág. 368).
BIBLIOGRAFIA,
lNDICE
371
ALFAB1l':TICO, 373
364). 27.3