Reservatórios de
Distribuição de Água
Introdução
• Finalidades dos reservatórios de distribuição de água:
•
•
•
•
•
•
Regularizar a vazão
Segurança ao abastecimento
Reserva de água para incêndio
Regularizar pressões
Bombeamento de água fora do horário de pico
Aumento do rendimento dos conjuntos elevatórios
Classificação
•
•
•
•
Quanto à localização no sistema
Quanto à localização no terreno
Quanto à sua forma
Quanto aos materiais de construção
Classificação:
Quanto à localização no sistema
• Reservatório de montante
• Reservatório de jusante
• Devem ser localizados de forma a abastecer as redes de
distribuição com os seguintes limites de pressão:
– Pressão estática máxima: 500kPa (50mH2O)
– Pressão dinâmica mínima: 100kPa (10mH2O)
Procurar evitar pressões excessivas nas áreas mais baixas
Classificação:
Quanto à localização no sistema
•
Reservatório de jusante
•
Recebe a água nas horas de menor consumo e auxilia o abastecimento
durante as horas de maior consumo
Possibilita uma menor oscilação da pressão nas zonas a jusante da
rede
A entrada e a saída de água se realizam através de uma tubulação
única
•
•
Classificação:
Quanto à localização do reservatório no
terreno
•
•
•
•
Reservatório enterrado
Reservatório elevado
Reservatório semi-enterrado ou semi-apoiado
Reservatório apoiado
Fonte: http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/Reserv01.html
Classificação:
Quanto a sua forma
•
•
•
•
Reservatórios enterrados, semienterrados e apoiados 
Normalmente circulares ou retangulares
De modo geral, não existe restrição
É comum construir estes reservatórios divididos em duas
câmaras, por uma parede interna (para atender a diferentes
etapas de construção)
•
•
•
Reservatórios elevados 
Construídos em uma grande variedade de formas
Imaginação do projetista
Classificação:
Quanto aos materiais de construção
•
•
•
•
Reservatório de concreto armado
Reservatório de alvenaria
Reservatório de aço
Reservatório de poliéster armado com fibra de vidro
•
Reservatórios de maior porte:
–
–
•
Usual: concreto armado
Menos usual: aço, alvenaria estrutural e concreto protendido
Reservatórios de menor porte
–
Fibra de vidro, aço
Classificação:
Quanto aos materiais de construção
•
A escolha do material de estrutura do reservatório
deve considerar no estudo técnico e econômico:
•
•
•
Condições da fundação
Disponibilidade do material na região
Agressividade da água a armazenar e do ar
atmosférico
Reservatório do Mocó – Manaus/AM
Inaugurado em 1899
Capacidade: 5.650m³ ; área construída : 1.444m²
Todo construído em estrutura metálica, sustentado por pilares e vigas metálicas que
colocam duas caixas de ferro 16 metros da superfície.
Centros de reservação
Local que reúne as obras dos reservatórios e outras instalações
necessárias para o funcionamento do sistema
Capacidade do Reservatório
• Capacidade total é função de 3 armazenamentos:
• Ct = R1 + R2 + R3
• R1  reserva de equilíbrio, aquela destinada a compensar a
diferença entre vazões de consumo e a vazão afluente (volume útil)
• R2  reserva de emergência, aquela destinada a manter a
continuidade do abastecimento se houver paralisação na produção
• R3  reserva de combate a incêndios, como o nome diz, é aquela
necessária ao atendimento de demandas para combate a incêndios
Determinação de R1 (volume útil)
Curva de consumo – Adução Contínua
Representação do
consumo em dias de
grande solicitação de
água
Reta de adução 
vazão média de
consumo no dia mais
desfavorável
Reservatório enche e
seca
Áreas hachuriadas
iguais às áreas não
hachuriadas
Determinação de C1 (volume útil)
Diagrama de Massa – Adução Contínua
C1:
Maior saldo ac
R1
C2:
Maior déficit ac
Capacidade:
R1=C1+C2
Saldo
crescente
(enche)
Saldo
Déficit
diminui crescente
(seca)
(seca)
Déficit
diminui
(enche)
•
Se na cidade não se dispõe de dados para
determinação da capacidade do reservatório, procedese da seguinte forma:
•
A adução sendo contínua durante as 24 horas do dia,
a capacidade C1 será igual ou maior que 1/ 3 do
volume distribuído no dia de máximo consumo, ou
seja:
R1  13  ( P  qm  K1)(m3 )
Reserva de Emergência – R2
•
Para que não ocorra a interrupção do fornecimento de água:
•
Previsão de um volume correspondente ao consumo da cidade durante o
período de tempo correspondente à interrupção.
•
Em geral, a capacidade R2 é determinada pela expressão:
•
R2 = Q x tm
•
•
Q = vazão máxima horária
tm = período de tempo de interrupção do fornecimento de água.
•
Obs.: tm é geralmente definido pelo órgão contratante, considerando o
tempo médio (tm) de duração de interrupções de maior freqüência.
Reserva de Combate a Incêndios
• O consumo de água para combate a incêndio pode ser calculado
pela expressão:
• R3 = Q x t
• Q = vazão necessária para combate ao incêndio
• t = duração do incêndio.
Obs.: Outra maneira de determinar R3 é consultar o corpo de
bombeiros local definindo valores de acordo com normas e
necessidades.
Capacidade do Reservatório Elevado
• Quando há necessidade de um
reservatório elevado garantir pressões
adequadas na rede de distribuição podese dividir o volume de água entre ele e um
reservatório enterrado
Capacidade do Reservatório Elevado
• Recalque com capacidade suficiente para atender à vazão do dia e
hora de maior consumo da rede de distribuição (vazões extremas)
• Ex.: trabalhando 24hs/dia
O volume que atenderá a demanda da cidade estará
armazenado no reservatório inferior
Capacidade do Reservatório Elevado
• Na prática:
É comum fixar-se, nestes casos,
capacidades para o reservatório
elevado entre 10 a 20% da capacidade
total necessária para a cidade.
Reservatório de Montante
• Pressão estática máxima: 500 KPa
• Pressão dinâmica mínima: 100 KPa
Qc b
K1K 2 Pq

86400
Reservatório de
Jusante
Os dimensionamentos são feitos para as seguintes vazões:
Conduto AB: Q1 
K1 Pq
86400
BC  rede de distribuição
Conduto CD: vazões bastante variáveis
a) Horas de menor consumo (escoamento CD):
b) Horas de maior consumo (escoamento DC):
K1 Pq
 Qmin
86400
K K Pq K Pq
Q1  1 2  1
86400 86400
Q1 
A maior entre as duas será a vazão de dimensionamento
NA
H1
H2
H
H3
H4
A
D
B
C
• O nível de água no reservatório será fixado a partir da expressão:
• NA = Z + hf + Pmín
•
•
Z = cota do terreno no ponto mais desfavorável;
hf = perda de carga no escoamento da água desde o
reservatório até o ponto mais desfavorável;
•
Pmín = pressão disponível mínima requerida na rede de
distribuição (10 m.c.a).
Recomendações Gerais
•
•
•
•
É conveniente que o fundo dos reservatórios tenha uma
declividade mínima de 0,5% em direção da abertura de descarga,
a fim de facilitar o refugio das águas após as limpezas.
A cobertura nos reservatórios é importante, pois se destina a
proteger, contra qualquer perigo de poluição, a água potável que
vai ter no reservatório.
A abertura de inspeção é uma passagem que se deixa na
cobertura para permitir a visita ao interior do reservatório. Ela é
geralmente quadrada com 0,6 m x 0,6 m e geralmente tem um
dos lados no prolongamento da face interna da parede do
reservatório, onde fica instalada a escada de acesso.
As coberturas dos reservatórios devem ser providas de uma ou
mais chaminés de ventilação, a fim de que o nível d’água fique
sempre sob pressão atmosférica. As aberturas das chaminés
devem ser providas de telas, a fim de impedir a passagem de
substâncias estranhas e de insetos para o interior dos
reservatórios.
Recomendações Gerais
•
•
•
Na entrada de água, se o suprimento é feito por
gravidade, costuma-se colocar uma válvula de bóia na
extremidade da tubulação de entrada, a fim de que a
passagem da água para o interior do reservatório,
quando o mesmo estiver cheio, seja interrompida.
Para cada compartimento do reservatório deve haver
uma canalização de entrada.
A canalização de saída, uma para cada
compartimento, deve ser provida de registro para
isolamento de cada unidade, tem saída pelo fundo do
reservatório com um ressalto de 5 a 10 cm. Proteção
de saída com grade de ferro fundido, bronze ou latão.
Deve-se ter precauções especiais no sentido de
assegurar a impermeabilidade das paredes do
reservatório.
Tubulação de entrada
•
A entrada de água pode ser feita
em qualquer posição da altura do
reservatório
•
Duas posições prevalecem:
entrada acima do nível de água e
a entrada afogada
Tubulação de entrada
• A velocidade de água na tubulação de entrada não deve
exceder o dobro da velocidade na adutora que alimenta
o reservatório
• Caso entrada afogada em reservatório de montante, a
tubulação de entrada deve ser dotada de dispositivo
destinado a impedir o retorno da água
• Quando o reservatório fica cheio, a entrada deve ser
fechada por meio de válvula automática comandada
pelo nível do reservatório (ex.: registros automáticos de
entrada)
Tubulação de saída
• É a tubulação que encaminha a água do interior do
reservatório para um sistema de distribuição
• Dimensionamento  a velocidade da água não deve
exceder uma vez e meia a velocidade na tubulação da
rede a jusante
• A saída de água deve ser dotada de sistema de
fechamento por válvula, comporta ou manobrada por
dispositivo situado na parte externa do reservatório
• Aí deve ser previsto dispositivo para entrada de ar na
tubulação
• A altura do nível de água sobre a abertura de saída
deve ser de no mínimo 3D
Extravasor
• Dispositivo destinado a impedir que o nível de
água no reservatório ultrapasse uma cota
predeterminada
• A água da extravasão deve ser coletada por um
tubo vertical que descarregue livremente em
uma caixa e daí encaminhada por conduto livre
a um corpo receptor adequado
• Dimensionamento  de forma de possibilite a
descarga da vazão máxima que alimentará o
reservatório
• A folga mínima entre a cobertura do reservatório
e o nível máximo atingido pela água em
extravasão é de 0,30 m.
Inspeção
• Cada câmara de reservação deve ter, pelo
menos, uma abertura de inspeção, com
dimensão mínima de 0,60 m fechada com
tampa e dispositivo de travamento
• As bordas da abertura de inspeção devem
estar a pelo menos 0,10m acima da
superfície de cobertura
Ventilação
• Devido à oscilação da lâmina d’água é necessário
abertura de ventilação para saída de ar de modo a evitar
os esforços devido ao aumento da pressão interna
• As ventilações são constituídas por tubos de curvas,
ficando sua abertura voltada para baixo, protegida por
tela fina, de modo a impedir a entrada de insetos, águas
de chuvas e poeiras
Canalização de limpeza
• É aquela destinada a permitir o esgotamento total e a
limpeza do interior do reservatório, situada abaixo do
seu nível mínimo
• Diâmetro mínimo de 0,15 m
• Ou que tenha capacidade para esgotar todo o volume
situado abaixo do nível mínimo em 30 min, respeitado o
Dmín = 0,15 m
Peças Especiais
• Válvulas, registros, comportas para fechamento das
tubulações de entrada, saída e descarga de fundo
• Dispositivo limitador do nível máximo da água para
impedir a perda de água pelo extravasor  registros
automáticos de nível, transmissores de sinais para
comando automático
Outros componentes
• Dispositivo de indicação do nível de água instantâneo ou com
registros
• Escada de acesso:
– Os reservatórios elevados devem contar com escadas
protegidas por guardacorpo e lances máximos de 5m para o
acesso até a laje de cobertura
– O início da escada deve impedir o acesso a pessoas não
autorizadas
– Desde a chegada da escada até a inspeção deve-se ter um
guardacorpo
– O reservatório elevado deve contar com uma escada
permanente em seu interior
• Devem ser instalados um páraraios e luz de sinalização de
obstáculo elevado, de acordo com padrões do Ministério da
Aeronáutica
Consumo de Água
Vazão (l/s)
50
60
70
80
90
120
150
200
300
400
350
300
280
270
250
240
220
210
200
150
120
90
70
60
180,42
Hora
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Vol. (m3)
180
216
252
288
324
432
540
720
1080
1440
1260
1080
1008
972
900
864
792
756
720
540
432
324
252
216
Vol. Ac. (m3) Vol.
180
396
648
936
1260
1692
2232
2952
4032
5472
6732
7812
8820
9792
10692
11556
12348 18000
13104
13824 16000
14364
14000
14796
15120
12000
15372
15588
Volume acumulado (m3)
Hora
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Qméd (l/s)
10000
Médio (m3) Vol. Méd. Ac. (m3)
649,5
649,5
649,5
1299
649,5
1948,5
649,5
2598
649,5
3247,5
649,5
3897
649,5
4546,5
649,5
5196
649,5
5845,5
649,5
6495
649,5
7144,5
649,5
7794
649,5
8443,5
649,5
9093
649,5
9742,5
649,5
10392
649,5
11041,5
649,5
11691
649,5
12340,5
649,5
12990
649,5
13639,5
649,5
14289
649,5
14938,5
Vol. Útil15588
= 3798 m 3
649,5
Curva de volumes
acumulados
Vazão média
8000
6000
4000
2000
Exemplo
0
1
3
5
7
9
11
13
Horas
15
17
19
21
23
Determinação do volume útil através de volumes diferenciais
Hora
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Qdist (l/s)
50
60
70
80
90
120
150
200
300
400
350
300
280
270
250
240
220
210
200
150
120
90
70
60
Qalim (l/s)
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
180,42
Exemplo
Valim (m3)
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
649,5
Vdist (m3)
180
216
252
288
324
432
540
720
1080
1440
1260
1080
1008
972
900
864
792
756
720
540
432
324
252
216
Somatório
Valim -Vdist(m3)
469,5
433,5
397,5
361,5
325,5
217,5
109,5
-70,5
-430,5
-790,5
-610,5
-430,5
-358,5
-322,5
-250,5
-214,5
-142,5
-106,5
-70,5
109,5
217,5
325,5
397,5
433,5
3798
-3798