7. ÓRGÃOS ESPECIAIS EM SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS

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1 7. ÓRGÃOS ESPECIAIS EM SISTEMAS DE DRENAGEM DE ÁGUAS RESIDUAIS 7.1. Considerações de âmbito geral Podem ser considerados órgãos comuns dos sistemas de drenagem de águas residuais, os colectores e respectivos acessórios, e as câmaras de visita. No caso de sistemas de drenagem unitários, é também corrente a utilização de sumidouros de grades e de sarjetas de passeio, por forma a serem captadas as águas pluviais superficiais. Dada a multiplicidade de situações reais existentes na prática, e dados os constantes desafios colocados ao projectista de engenharia é também corrente o recurso a órgãos ou obras complementares, em regra previstas e projectadas para os sistemas mais complexos. Como exemplo de obras e órgãos especiais em sistemas de drenagem de águas residuais podem citar-se os atravessamentos com variação de secção (circular para rectangular e rectangular para circular), as instalações elevatórias (incluindo as com parafusos de arquimedes), as ponte-canal para transposição de linhas de água, os descarregadores e os sifões invertidos. Neste capítulo são apresentadas as bases da concepção e dimensionamento hidráulico de alguns desses tipos de órgãos: sifões invertidos, descarregadores e instalações elevatórias de águas residuais. Designa-se, usualmente, por sifão invertido (na terminologia anglo-saxónica depressed sewer ou inverted siphon), um troço gravítico de colector, localizado sob a linha de energia do escoamento, por onde a circulação da água se processa, obviamente, sob pressão. Em regra, este tipo de órgãos é concebido para transpor, sem perda significativa de energia, obstáculos diversos, como condutas de água e colectores pluviais (ou colectores domésticos, se os sifões invertidos forem de água pluvial), depressões naturais do terreno (vales com ou sem linhas de água), condutas de gás, etc.. No que respeita aos descarregadores, podem ser classificados, quanto à sua finalidade, em: descarregadores de tempestade, se se destinam a desviar caudais pluviais excedentes; descarregadores de transferência, se o seu objectivo é a transferência de caudais para colectores menos sobrecarregados e, finalmente, descarregadores de segurança, quando são implantados, essencialmente por razões de segurança, a montante de estações de tratamento, de estações elevatórias ou de outros órgãos importantes dos sistemas de drenagem e de tratamento de água residual. Quanto à forma como funcionam, os descarregadores utilizados com mais frequência em redes de drenagem de água residual e pluvial podem ser classificados em descarregadores de superfície, laterais ou frontais, consoante o sentido preferencial do escoamento seja paralelo ou normal à crista do descarregador, e em descarregadores por orifício. Neste último caso e em regra, parte do caudal transportado pelo colector in- 195

2 terceptado escoa-se por um orifício aberto lateralmente, para o colector interceptor ou para uma câmara intermédia que lhe dá acesso. Este orifício não funciona, usualmente, afogado. Por vezes, o orifício é colocado na soleira dos colectores (descarregador de salto). No que respeita às instalações elevatórias, são relativamente frequentes em sistemas de drenagem, implantados em zonas planas, designadamente se forem de média ou grande dimensão. Embora o escoamento gravítico com superfície livre seja o usualmente recomendado para colectores de águas residuais, as condições topográficas locais podem levar a aconselhar, do ponto de vista técnico-económico, soluções que incluam instalações elevatórias. Um sistema elevatório, incluindo instalação e conduta elevatória, pode constituir uma alternativa viável a emissários gravíticos de grande extensão ou a emissários gravíticos implantados a elevada profundidade. A montante de Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) é corrente garantir-se a elevação de águas residuais recorrendo a instalações elevatórias com parafusos de arquimedes. O texto constante nas secções 7.2 e 7.3 foi retirado, em grande parte, de Matos e Sousa 1987 e Sousa e Matos Sifões invertidos Considerações introdutórias O sifão é um órgão especial que, tendo em conta a forma como funciona em termos hidráulico-sanitários, deve ser evitado, tanto em sistema de drenagem de água residual como de água pluvial. Devido à sua disposição em perfil, com um trecho ascendente a jusante, por vezes implantado com um declive apreciável, o sifão invertido é um órgão especialmente vulnerável à ocorrência de deposições dos sólidos em suspensão transportados pela água residual ou pluvial. Esta situação pode ocorrer, nomeadamente nos períodos nocturnos, quando a tensão de arrastamento do escoamento for insuficiente para garantir auto-limpeza. O facto do escoamento no interior do sifão se processar sob pressão pode, por outro lado, e em termos sanitários, ter um efeito bastante negativo, dada a ausência de arejamento da massa líquida. Ao atingir-se a condição de anaerobiose podem produzirse sulfuretos, com todas as consequências daí decorrentes. Essas circunstâncias levam a que se deva encarar a concepção e dimensionamento de sifões invertidos de uma forma cuidada, atendendo a critérios e disposições específicas que se apresentam na secção Aspectos do dimensionamento Tendo em conta as circunstâncias e condicionalismos apresentados em 7.2.1, o dimensionamento hidráulico-sanitário de um sifão invertido deve ser efectuado atendendo aos seguintes critérios e disposições: 196

3 a) Critério de diâmetro mínimo: o diâmetro mínimo deve se estabelecido tendo em conta o perigo de obstrução das secções de escoamento. Metcalf & Eddy 1981 recomendam, respectivamente para redes de drenagem de água residual e de água pluvial, os valores de 200 e de 300 mm. b) Critério de auto-limpeza: a velocidade média do escoamento deve ser tal que, com uma periodicidade diária, induza a verificação das condições de autolimpeza. É corrente garantir, para que se satisfaça esse critério, velocidades mínimas do escoamento, respectivamente para redes de drenagem de água residual e de água pluvial, de 0,9 e de 1,25 a 1,5 m/s. Estas velocidades dizem respeito às condutas sob pressão que constituem os diversos ramos dos sifões. c) Critério de velocidade máxima: a velocidade média do escoamento deve ser tal que não provoque erosão e desgaste significativo nas paredes dos colectores. É corrente admitir-se, para que se não verifiquem aquelas condições, uma velocidade máxima de 3 m/s. d) Controlo sanitário: quando se preveja, devido ao estado de septicidade da água residual afluente ou às condições de desenvolvimento do sifão invertido, a ocorrência de circunstâncias que motivem a produção significativa de sulfuretos, torna-se necessário tomar providências com vista a proceder-se a um controlo adequado do comportamento sanitário do sistema. Este controlo pode ser efectuado adicionando produtos químicos à massa líquida (como nitrato de potássio, hidróxido de sódio, etc.) e injectando ar ou, eventualmente, oxigénio dissolvido, nos pontos baixos dos sifões invertidos, em locais onde as condições de velocidade do escoamento e de pressão e turbulência sejam suficientes para garantirem eficiências elevadas do processo de oxidação dos sulfuretos. e) Ventilação: para assegurar a ventilação da massa de ar arrastada pelo escoamento com superfície livre no colector afluente à câmara de entrada do sifão, é vulgar conceber-se uma conduta de ventilação que assegure o escoamento do ar até à câmara de saída. f) Perdas de carga: os diâmetros dos diversos ramos dos sifões invertidos devem ser estabelecidos de acordo com os caudais afluentes e com a energia disponível. Devido aos efeitos de resistência ao escoamento, provocados pela eventual formação e desenvolvimento do filme biológico nas paredes das condutas, é corrente admitirem-se, em projecto, coeficientes de rugosidade de Manning relativamente elevados (da ordem de 0,015 m -1/3 s). Tanto a câmara de entrada como a câmara de saída dos sifões invertidos devem ser concebidas de modo a serem minimizadas as perdas de carga localizadas. Estas perdas têm especial relevância quando as velocidades do escoamento são elevadas e quando os descarregadores laterais estiverem em carga. Na câmara de saída, assume especial importância uma concepção que minimize os efeitos da turbulência e dos vórtices provocados pelo funcionamento intermitente dos diversos ramos, o que pode ser conseguido colocando as saídas das condutas a cotas desiguais e suavizando as paredes das caleiras no interior daquela câmara. Se as perdas de carga reais forem superiores às perdas de cargas calculadas, podem ocorrer regolfos de elevação, em regime lento, nos colectores que se desenvolvem a montante das câmaras de entrada. Nesses casos, podem verificar- 197

4 se ao longo desses colectores decréscimos da ventilação, da velocidade de escoamento e do rearejamento da massa líquida. g) Verificação da pressão interna: os diversos ramos dos sifões devem ser construídos com materiais que resistam à pressão induzida pelo escoamento do caudal máximo previsto. A verificação das pressões internas deve ser efectuada tendo em conta a linha energia dinâmica do escoamento, para as condições de caudal máximo. Convém ainda referir que, por vezes, a variabilidade dos caudais afluentes torna difícil ou impossível fazer cumprir simultaneamente, num sifão invertido simples (constituído apenas por um ramo, além das câmaras de entrada e de saída), o critério de auto-limpeza e de velocidade máxima. Esta situação leva a que se reparta o caudal afluente por dois ou mais ramos implantados em paralelo. É corrente conceber-se, em sistemas unitários, três ramos em paralelo, dimensionados para escoarem os caudais indicados no Quadro 7.1. Por vezes, para caudais reduzidos, a repartição é apenas efectuada por dois ramos, tal como indicado no exemplo de cálculo. QUADRO Repartição de caudal nos sifões invertidos Caudal a transportar Nº de ordem dos ramos Caudal mínimo 1º Caudal máximo de estiagem 1 1º e 2º Caudal máximo de tempestade 1 1º, 2º e 3º Exemplo de cálculo Pretende-se dimensionar um sifão invertido, compreendendo mais do que um ramo em paralelo, uma câmara de entrada e outra de saída. Os dados de base são os que a seguir se indicam.. - Dados: a) Comprimento: L = 30 m b) Diâmetros dos colectores, a montante e a jusante do sifão: D = 400 mm c) Inclinação dos colectores, a montante e a jusante: J = 0,0039 m/m d) Caudais de projecto: Caudal de ponta doméstico: Q1 = 0,030 m3/s Caudal máximo de tempestade ou de ponta de cheia: Q 2 = 0,130 m 3 /s (que corresponde ao caudal escoado a secção cheia, no colector de diâmetro 400 mm, com n = 0,013 m -1/3 s) e) Perda de carga disponível: H = 0,55 m f) Comprimento dos descarregadores, na câmara de entrada: b = 1 m - Resolução 1 Considerado o caudal de ponta doméstico 198

5 Perda de carga localizada, arbitrada, na câmara de entrada: ΔH e = 0,15 m 1) Ramos a) Perda de carga unitária disponível: J = (0,55-0,15)/30 = 0,0133 m/m b) Diâmetro dos diversos ramos e velocidade do escoamento: Nº de ordem do ramo Diâmetro (mm) Caudal transportado (m 3 /s) 1º 200 0,033 (0,03) 1,04 2º (0,130-0,033=0,097) 1,37 Velocidade média (m/s) Considera-se n = 0,015 m-1/3s, dada a previsão de instalação de filme biológico nas canalizações dos diversos ramos do sifão. Os valores entre parêntesis representam os caudais a escoar pelos ramos em causa, de acordo com o critério de repartição de caudais. Os valores fora dos parêntesis resultam, directamente, do cálculo hidráulico, obtido com base na perda de carga unitária disponível e no diâmetro comercial seleccionado. 2) Câmara de entrada a) Altura da crista do descarregador (h1): Considera-se a altura da crista do descarregador (h1) igual à altura de escoamento, em regime uniforme, correspondente ao caudal escoado pelo ramo nº 1 do sifão. Nestas condições, para o diâmetro de 400 mm do colector afluente, com uma inclinação de 0,0039 m/m e para um caudal de 0,033 m3/s, obtém-se a altura uniforme de escoamento igual a 0,137 m. A altura uniforme pode ser calculada de forma analítica, a partir das expressões apresentadas em Quintela 1981, ou consultando um ábaco apropriado. b) Verificação das perdas de cargas localizadas: 1º Ramo. podem desprezar-se, na prática, as perdas de carga localizadas, dado o carácter acelerado do movimento e o ramo do sifão se desenvolver no enfiamento do escoamento de montante. 2º Ramo. carga disponível sobre o descarregador h 2 -h 1 = 0,400-0,137 = 0,263 m. velocidade média sobre o descarregador (admitindo um comprimento de 1 m): V = Q/S = 0,097/(1x0,263) = 0,37 m. perda de carga sobre o descarregador 1 Considerado o caudal de ponta de cheia acrescido do caudal doméstico 199

6 ΔH 21 = 1,5 V 2 /2g = 1,5 x 0,37 2 /19,6 = 0,010 m = 10 mm. transformação de energia potencial em energia cinética à entrada do 2º ramo (hipótese conservadora) ΔH 22 = V 2 /2g = 1,37 2 /19,6 = 0,096 m = 96 mm, sendo V a velocidade média no 2º ramo do sifão. perda de carga total ΔH 2 = ΔH 21 + ΔH 22 = 106 mm < 150 mm (valor inicialmente arbitrado). c) Cota de implantação dos diversos ramos As secções de entrada dos diversos ramos devem ser colocadas a cotas tais que não provoquem regolfos de elevação a montante, nem afogamento do descarregador. Sendo assim, e atendendo às perdas de carga estimadas para o escoamento na câmara de entrada, podem calcular-se as cotas máximas das soleiras das diversas entradas nos ramos, para as quais aquelas condições não se verificam. Neste exemplo, considera-se a soleira do colector de entrada, de diâmetro 400 m, à cota zero. Nº de ordem do ramo Altura máxima da soleira dos ramos (secção inicial) na câmara de entrada 1º = º = Altura adoptada (mm) Por razões construtivas foram dispostas as soleiras no início dos dois ramos a igual cota, isto é, uniformizou-se a cota da soleira das secções de entrada nos dois ramos, na câmara de entrada, com base num valor mínimo imposto, que garante a inexistência de regolfos para montante. 3) Câmara de saída Tendo em conta as disposições apresentadas nas alíneas b) e d) da secção 7.2.2, é conveniente dispor a cota de soleira da secção de saída do colector do 2º ramo, a um valor superior à cota de entrada de sólidos em suspensão transportados pela água residual no 1º ramo, quando no 2º ramo se verifique uma velocidade que não garanta auto-limpeza. As coroas dos dois ramos, na secção de saída, são dispostas de modo a ficarem alinhadas com as alturas de escoamento uniforme no colector de jusante, correspondentes aos caudais de projecto. Apresentam-se, na Figura 7.1, plantas e cortes do sifão invertido concebido de acordo com os cálculos apresentados no exemplo. 1 Altura da crista do descarregador respectivo, cujo comportamento hidráulico não deve ser influenciado pela cota do nível da água a jusante. 2 Diâmetro dos ramo do sifão. 3 Perdas de carga previamente calculadas. 200

7 Figura Planta e cortes do sifão invertido apresentado no exemplo de cálculo (retirada de Sousa e Matos, 1991) Descarregadores Considerações introdutórias Os descarregadores são, usualmente, utilizados na beneficiação do comportamento de sistemas de drenagem unitários ou pseudo-separativos, de modo a desviar os caudais domésticos para emissários afluentes às ETAR. Nestas circunstâncias, os descarregadores devem ser dimensionados de forma a que os caudais desviados sejam limitados aos caudais de dimensionamento das infra-estruturas dispostas a jusante. Em sistemas unitários na Europa, é usual proceder-se ao desvio de duas vezes o caudal de ponta de tempo seco ou seis vezes o caudal médio, assegurando o tratamento integral dos caudais de ponta domésticos em tempo seco e, ainda, parte dos caudais pluviais, em tempo húmido. Por vezes, no entanto, e por razões de segurança, estes órgãos são colocados em sistemas de drenagem concebidos para funcionarem de forma separativa, a montante de estações de tratamento ou de instalações elevatórias. A sua função, nestes casos, é 201

8 garantir que não afluem, a jusante, caudais superiores aos de dimensionamento daqueles órgãos do sistema. Embora os descarregadores laterais sejam os mais utilizados, em determinadas condições, nomeadamente face à ocorrência de pequenos caudais, são utilizados descarregadores de superfície frontais e de salto. No caso do descarregador de superfície frontal, pode considerar-se, em regime permanente, a carga constante ao longo da crista. Neste caso, o dimensionamento hidráulico é simples e apenas dependente da lei de vazão do descarregador. No caso do descarregador de salto, existe um orifício concebido para a vazão do caudal de estiagem. O caudal excedente transpõe esse orifício cuja abertura deve ter dimensão adequada ao caudal de cálculo. Segundo Ministry of Housing and Local Government 1970, apenas 8% dos sistemas de drenagem de águas residuais do Reino Unido são inteiramente separativos, sendo 41% pseudo-separativos. Por outro lado, foram identificados, neste país, mais de oitocentos descarregadores, sendo cerca de dois terços descarregadores laterais. Em Portugal, é muito comum a utilização de descarregadores de superfície laterais, como órgãos de segurança a montante de estações de tratamento de águas residuais. O controlo do caudal desviado pode ser concretizado pela cota das próprias paredes descarregadoras, por intermédio de equipamento de regulação de caudal ou de tubos curtos. No primeiro caso, a crista da parede descarregadora é colocada à cota correspondente à altura do escoamento, em regime uniforme, correspondendo ao caudal que se pretende desviar. Quando os caudais são superiores àquele limite, é desviado uma parcela, que pela própria lei de vazão do descarregador aumenta com o incremento do caudal afluente, não sendo assim possível controlar eficazmente o caudal desviado. Se à parede descarregadora for associado um tubo curto (colector de diâmetro reduzido, com escoamento em pressão), possibilita-se um maior controlo do caudal desviado. No entanto, a aplicação desta solução não é muitas vezes adequada pois acarreta problemas de operação, nomeadamente de entupimentos. As válvulas de regulação de caudal constituem uma das soluções mais adequadas para controlar os caudais desviados para os sistemas interceptores, pois asseguram que, independentemente da carga hidráulica a montante, os caudais desviados não excedem os valores pré-determinados. Assim, no presente sub-capítulo, são desenvolvidas as bases de cálculo e dimensionamento de descarregadores de superfície laterais. São igualmente descritos os principais critérios a considerar na concepção de câmaras de desvio, referindo-se as características de funcionamento dos reguladores de caudal mais usuais: as válvulas de vórtice e as válvulas de flutuador. A selecção do tipo de regulador depende das características da rede, nomeadamente do caudal e das alturas de escoamento, tanto em tempo seco como em tempo de chuva, no colector unitário a interceptar. 202

9 Dimensionamento de descarregadores Critérios de dimensionamento Os descarregadores de superfície, em particular os implantados a montante de estações de tratamento, devem ser concebidos e dimensionados tendo em vista a satisfação dos seguintes requisitos: a) minimização da turbulência e dos riscos de obstrução dos colectores a jusante; b) auto-limpeza; c) minimização dos cuidados de exploração e conservação; d) entrada em funcionamento, apenas para caudais superiores a um certo limite, préfixado; e) acréscimo do caudal descarregado, em função do caudal afluente, de modo a permanecer aproximadamente constante o caudal de água residual a tratar; f) minimização da poluição causada pelos caudais descarregados, nomeadamente em termos de sólidos flutuantes e em suspensão. No caso dos descarregadores laterais, o objectivo referido na alínea d) é concretizado colocando as cristas a cotas suficientemente altas para garantir que os caudais transportados em tempo seco não sejam descarregados. É razoável, segundo esta perspectiva, colocar a crista dos descarregadores à altura correspondente ao escoamento do caudal máximo de estiagem. Em Ministry of Housing and Local Government 1970 é divulgada a prática usual, no Reino Unido, de dimensionar os descarregadores para caudais superiores a seis vezes o caudal médio de estiagem (Q me ) (entende-se por caudal médio de estiagem o caudal médio em tempo seco, excluindo caudal de infiltração), garantindo-se tratamento secundário para metade desse caudal (3 x Q me ). O restante caudal (3 x Q me ) é apenas sujeito a uma simples decantação, sendo os tanques dimensionados para um tempo de retenção de duas horas. Os objectivos referidos nas alíneas e) e f) que traduzem, respectivamente, a eficiência de comportamento hidráulico e sanitário dos descarregadores, podem ser satisfeitos, pelo menos parcialmente, controlando, por intermédio de uma válvula ou de um tubo curto funcionando sob pressão, o escoamento para jusante, e instalando anteparas laterais. As anteparas, que devem ser colocadas sobre o canal descarregador aproximadamente ao nível das cristas, têm como função evitar a descarga dos corpos flutuantes e possibilitar, assim, o respectivo transporte para a estação de tratamento. Apresenta-se na Figura 7.2, o corte de um canal descarregador com as anteparas laterais. 203

10 Figura Corte esquemático de um canal descarregador com anteparas laterais (retirado de Sousa e Matos, 1991). A cota das cristas dos descarregadores deve ser suficientemente baixa para garantir, sem a ocorrência de grandes regolfos de elevação prejudiciais, a descarga dos caudais de tempestade, quando da ocorrência de chuvadas. Os volumes descarregados podem ser conduzidos, em regra sem qualquer tratamento, para uma linha de água natural, ou podem ser armazenados temporariamente, após gradagem, em tanques previstos para o efeito Bases teóricas do dimensionamento hidráulico Considera-se um canal de secção transversal qualquer, onde exista um descarregador lateral de comprimento L e de crista paralela ao fundo do canal. Nestas condições, e estando o descarregador em carga, o caudal sofre, ao longo do percurso, uma diminuição gradual. A condição de constância da energia específica determina que num canal descarregador lateral, de secção constante, a curva de regolfo seja ascendente para jusante, em regime lento, e descendente em regime rápido, como facilmente se conclui da análise da curva representativa da função h = h(q), em que h é a altura de escoamento no canal e Q é o caudal escoado, para energia específica constante, H o. Esta situação está representada graficamente na Figura 7.3. Observa-se que a condição mencionada é, em regra, admitida como hipótese de base para o estudo do escoamento em descarregadores de superfície laterais e, segundo DE MARCHI, fornece resultados muito próximos dos obtidos experimentalmente, quando o regime de escoamento é lento e o declive do canal é fraco. 204

11 Figura Tipos de curvas de regolfo em descarregadores laterais, para H=H o. A curva de regolfo pode ser obtida a partir da condição de energia específica constante, da lei de vazão do descarregador e do conhecimento das condições de escoamento na secção de controlo. DE MARCHI identificou os seguintes perfis da superfície livre, em descarregadores laterais: 1º Caso de canal com inclinação forte e regime rápido a montante do descarregador: o perfil da água é descendente para jusante e evolui de acordo com a representação esquemática apresentada na Figura a); a montante do descarregador o regime é uniforme e a jusante a altura de água aproxima-se assimptoticamente da altura uniforme. 2º Caso do canal com inclinação fraca e crista do descarregador acima da altura crítica: o perfil da água é ascendente para jusante e evolui de acordo com a representação esquemática apresentada na Figura b); a jusante do descarregador o regime é uniforme e a montante a altura de água é superior à altura crítica mas inferior à altura uniforme, que se estabelece ainda mais a montante. 3º Caso de canal com inclinação fraca e crista do descarregador abaixo da altura crítica: o perfil da água é descendente para jusante e evolui de acordo com a representação esquemática apresentada na Figura c); na secção de montante do descarregador, a altura de água aproxima-se da altura crítica e, ao longo do descarregador, o escoamento dá-se em regime rápido; a jusante verifica-se um regolfo de elevação e um ressalto, após o qual se estabelece o regime uniforme. 205

12 Figura Regolfos em descarregadores laterais para H = H o. Existem, no entanto, outros perfis possíveis de superfície livre, induzidos, nomeadamente, pela condição da altura de água a jusante do descarregador ser superior à altura uniforme, ou superior ao diâmetro do colector se o escoamento se verificar sob pressão. A condição referida pode manifestar-se na sequência da obturação da secção do escoamento, ou se a capacidade de transporte do colector implantado a jusante for, voluntária ou involuntariamente, insuficiente para o transporte, com superfície livre, dos caudais afluentes. Nestas circunstâncias, o perfil da água no canal descarregador pode ser ascendente, e evoluir de acordo com a representação esquemática apresentada na Figura d). Embora seja possível a ocorrência de ressaltos hidráulicos no interior dos canais descarregadores, promovendo a passagem do regime rápido, a montante, para o regime lento, a jusante, tal não foi contemplado na Figura 7.4. Nesta figura h c e h u representam, respectivamente, as alturas de água correspondentes aos regimes crítico e uniforme e i c representa a inclinação crítica. Perfil da água descarregada Segundo Metcalf & Eddy 1981, no caso do perfil da água ser descendente no descarregador, a análise teórica desenvolvida por DE MARCHI não se ajusta bem aos resultados experimentais, sendo conveniente adoptar outra formulação teórica, apresentada pela primeira vez por Ackers. 206

13 Este autor propõe uma expressão que pode ser apresentada na seguinte forma: L = 2,03 B {2,83 [(m 2-0,4) 1/2 (1-0,4 p/h 1 ) + + 0,310 p/h 1-0,948 arcos (0,4/m 2 ) 1/2 + 0,065]} (7.1) sendo, L B h 1 h 2 m 2 p H 1 -comprimento do descarregador (m); -largura do canal (m); -altura de água a montante, medida a partir da crista do descarregador (m); -altura de água a jusante, medida a partir da crista do descarregador (m); -parâmetro dado por h1/h2 (m/m); -altura da crista do descarregador, referida à soleira do canal (m); -energia específica do escoamento, referida à crista do descarregador (m). No Quadro 7.2 apresentam-se, para diversos valores do parâmetro m2, as equações que resultam da aplicação da expressão (7.1). QUADRO Expressões de cálculo de descarregadores laterais com perfil de água descendente m 2 = h 1 /h 2 Expressões de cálculo 5 L = 2,03 B (2,81-1,55 p/h 1 ) 7 L = 2,03 B (3,89-2,03 p/h 1 ) 10 L = 2,03 B (5,28-2,63 p/h 1 ) 15 L = 2,03 B (7,22-3,45 p/h 1 ) 20 L = 2,03 B (8,88-4,13 p/h 1 ) Segundo Ackers, a energia específica, H1, referida à crista do descarregador, pode ser calculada pela seguinte expressão: H1 = α Vu2/2g + λ (hu-p) (7.2) sendo, α V u λ h u -coeficiente de energia cinética (adimensional); -velocidade média do escoamento correspondente ao regime uniforme no canal de chegada (m/s); -coeficiente que exprime a variação da cota piezométrica na secção considerada; -altura de água correspondente ao regime uniforme no canal de chegada (m). Com base em resultados experimentais, Ackers, sugere as seguintes relações: h 1 = H 1 /2 (7.3) ou o que é equivalente, h 2 = H 1 /(2 m 2 ) (7.4) 207

14 e os seguintes valores: - na secção de montante do descarregador, α = 1,2 e λ = 1,0 - na secção de jusante do descarregador, α = 1,4 e λ = 0,95 Convém frisar que as expressões (7.1) e (7.2) só se devem aplicar no caso do perfil da água no descarregador lateral ser descendente, o que ocorre quando a razão entre a altura da crista do descarregador e a energia específica do escoamento, referida à cota da crista, é inferior a 0,6. Na secção é apresentado um exemplo ilustrativo da aplicação desta formulação. A relação entre os parâmetros m2, p/h 1 e L/B representa-se graficamente na Figura 7.5. Figura Relação entre os parâmetros de cálculo m2, p/h1 e L/B, para descarregadores laterais com perfil descendente (adaptada de Metcalf & Eddy 1972 e retirada de Sousa e Matos, 1991). Perfil da água descarregada No caso do perfil de água no descarregador lateral ser ascendente para jusante, situação que se ilustra na Figura 7.4 -d), recomenda-se a aplicação da expressão desenvolvida por DE MARCHI para canais de secção rectangular que pode ser apresentada sob a forma seguinte: I - I o = B/C {[(2H o -3p)/(H o -p)] [(H o -h)/(h-p)] 1/2-3 arcsen [(H o -h)/(h o -p)] 1/2 } (7.5) 208

15 sendo, I -distância da origem de referência até à secção considerada (m); I o B C -abcissa da secção (real ou ideal), na qual se verificam as seguintes relações; h=h o e Q=0 (m) -largura do canal (m); -coeficiente de vazão do descarregador; H o -energia específica do escoamento, referida ao fundo do canal, dada por h + + V 2 /2g (m); p -altura da crista do descarregador, referida ao fundo do canal (m); h -altura de água no canal descarregador (m); V -velocidade média do escoamento no canal (m). Se se definir a função φ (h/h o ), que substitua os termos entre chavetas da expressão (7.5) e se se proceder ao cálculo do seu valor para os diversos valores de h/h o e p/h o, obtêm-se os resultados apresentados na Figura 7.6. Por outro lado, dado que I o é uma constante de integração, o comprimento entre duas secções do descarregador pode ser traduzido por I2-I1; assim, quando φ(h/h o ) é calculado num e noutro extremo do descarregador, I2-I1 = L t iguala o comprimento teórico da crista do descarregador. Nestas condições, obtém-se a seguinte expressão: L t = B/C [φ(h 2 /H o ) - φ(h 1 /H o )] (7.6) Figura Variação da função φ(h/h o ) com os parâmetros p/h o e h/h o, para descarregadores laterais com perfil ascendente (adaptada de Metcalf & Eddy 1972 e retirada de Sousa e Matos 1991). 209

16 Na expressão (3.6) o coeficiente C pode tomar valores próximos de 0,415. No entanto, segundo Subramanya e Awasthy, citados em Metcalf & Eddy 1981, tal coeficiente toma valores inferiores a 0,415 e que são função do número de Froude do escoamento. É proposto, dadas essas circunstâncias, um factor correctivo a aplicar ao comprimento teórico determinado a partir da expressão (7.6). Nestas condições verifica-se que: L = K L t (7.7) K = 3,1/(2,8 - Fr 1 ) (7.8) sendo, L t -comprimento teórico do descarregador, calculado admitindo, na expressão (7.6), C = 0,415 (m); K -factor correctivo a aplicar ao comprimento teórico do descarregador; Fr 1 -número de Froude do escoamento, na secção de montante do canal descarregador, dado por V 1 /(g h 1 ) 1/2. Ao aplicar-se a expressão (7.6), admite-se que a energia específica do escoamento ao longo do descarregador lateral é constante. Num canal de secção rectangular, a altura de escoamento, o caudal escoado e a energia específica relacionam-se pela seguinte expressão: Q = B h [2g(H o -h)] 1/2 (7.9) A aplicação das expressões anteriores permite resolver, de uma forma iterativa, a maioria dos problemas com descarregadores laterais que se podem encontrar em casos práticos Exemplos de cálculo Nesta secção são apresentado dois exemplos de cálculo ilustrativos do dimensionamento hidráulico de descarregadores laterais, em que a curva de regolfo tem um perfil descendente para jusante e um outro em que o perfil é ascendente. A) Caso de curva de regolfo no descarregador com perfil descendente Neste exemplo de cálculo, pretende-se dimensionar um descarregador lateral a montante de uma estação de tratamento de água residual (ETAR), com uma capacidade inferior à capacidade de transporte, a secção cheia, do colector unitário afluente. - Dados a) Diâmetro do colector afluente: D = 600 mm b) Declive do colector: J = 0,003 /m c) Coeficiente de rugosidade de Manning: n = 0,013 m -1/3 s 210

17 d) Caudal máximo de cheia: Q 1 = 0,250 m 3 /s e) Caudal máximo de estiagem: Q 2 = 0,03 m 3 /s f) Caudal máximo admitido na ETAR: Q 3 = 0,110 m 3 /s - Cálculos a) Determinação das características hidráulicas do escoamento, em regime uniforme, no colector de chegada Q (m 3 /s) h u (m) V u (m/s) 0,14 0,21 1,07 1,90 0,88 2,14 Como ao caudal máximo de 0,25 m 3 /s corresponde uma altura crítica h c de 0,33 m, inferior à altura uniforme h u, o regime uniforme nessas condições de escoamento pode ser considerado lento. Por outro lado, dado que se pretende que a totalidade do caudal em tempo seco aflua à ETAR, é necessário colocar a crista do descarregador pelo menos a uma altura, referida ao fundo do canal, igual a 0,12 m. A esta altura do escoamento corresponde uma largura superficial de 0,48 m. b) Análise do comportamento hidráulico do descarregador lateral para o caudal afluente máximo:. Determinação da energia específica do escoamento, na secção de montante: H 1 = 1,2 V u 2 /2g + 1,0 (h u -p) = 1,2 x (1,30 2 /19,6) + 1,0 x (0,39-0,12) = 0,37 m. Verificação do tipo de curva de regolfo p/h 1 = 0,12/0,37 = 0,32 < 0,60 ou seja, pode considerar-se uma curva de regolfo com perfil descendente para jusante (ocorrendo, assim, em regime rápido).. Determinação do comprimento do descarregador: Admitindo-se m 2 = h 1 /h 2 = 10, tem-se, consultando o Quadro 7.2: L = 2,03 B (5,28-2,63 p/h 1 ) = (2,03x0,48) x (5,28-2,63x0,32) = 4,3 m. Determinação do caudal máximo afluente à ETAR 1,4 V 2 2 /2g = H 2-0,95 (h-p) 2 = H 1-0,95 h 2 = H 1-0,95 [H 1 /(2m 2 )] = = 0,37-0,95 [0,37/(2x10)] = 0,352 m donde resulta: V 2 = 2,22 m/s 211

18 h 1 = H 1 /2 = 0,37/2 = 0,185 m h2 = h1/m2 = 0,185/10 = 0,018 (altura de água referida à crista do descarregador). Por outro lado, a altura de água a jusante, referida ao fundo do canal, será dada por: h 2 * = 0,12 + 0,018 = 0,138 m Por relações geométricas, a partir da altura do escoamento h 2 * pode determinar-se a secção do escoamento S, donde resulta: S = 0,049 m 2 Q = V S = 2,22 x 0,049 = 0,108 m 3 /s < 0,110 m 3 /s - Comentários Dado o facto de o caudal afluente à ETAR, em situação de tempestade, ser inferior à sua capacidade, pode considerar-se o descarregador lateral bem dimensionado em termos hidráulicos. Se se tivesse arbitrado um valor inferior para o parâmetro m2, o comprimento do descarregador viria menor do que 8,7 m, o que conduziria, possivelmente, ao seu subdimensionamento e à necessidade de o redimensionar: B) Caso de curva de regolfo no descarregador com perfil ascendente Neste exemplo de cálculo, pretende-se determinar o comprimento de um descarregador lateral que se desenvolve a montante de uma ETAR, de tal modo que o caudal afluente à mesma não ultrapassa a sua capacidade. - Dados a) Secção do colector unitário: quadrangular, com 0,40 x 0,40 m 2 b) Declive do colector: J = 0,0015 m/m c) Coeficiente de rugosidade de Manning: n = 0,013 m -1/3 s d) Caudal máximo admitido na ETAR: Q = 0,04 m 3 /s e) Caudal máximo afluente ao descarregador: Q o = 0,052 m 3 /s - Cálculo a) Determinação das características hidráulicas do escoamento, em regime uniforme, no colector que se desenvolve a jusante do descarregador. Q = 0,04 m 3 /s (h 2 ) u = 0,166 m (V 2 ) u = 0,60 m/s H o = h 2 + V 2 2 /2g = 0, ,60 2 /19,6 = 0,184 m b) Escolha da altura de crista do descarregador 212

19 Neste exemplo de cálculo considera-se a altura da crista do descarregador de modo a que o perfil da água seja ascendente, ou seja, a um cota superior à altura crítica. Para canais de secção rectangular, isto equivale à condição: p > 2/3 H o Considerando p = 0,7 H o, obtém-se p = 0,7 x 0,184 = 0,13 m c) Determinação da altura de água a montante do descarregador A altura de água a montante do descarregador pode ser determinada resolvendo a seguinte expressão, iterativamente: h 1i+1 = H o - V 1i 2 /2g, com V 1i = Q o /(bxh 1i ) = 0,052 / (0,40xh 1i ) donde resulta (em regime lento) h 1 = 0,14 m e V 1 = 0,94 m/s d) Determinação do comprimento do descarregador: h 1 /H o = 0,14/0,184 = 0,76; h 2 /H o = 0,166/0,184 = 0,90; p/h o = 0,7 Recorrendo à Figura 7.6, obtém-se: φ(h 1 /H o ) = -4,2 e φ(h 2 /H o ) = -2,2 donde resulta, L t = 0,4/0,415 x (-2,2+4,2) = 1,93 m Fr 1 = 0,94/(9,8x0,14) 1/2 = 0,80 L = 3,1/(2,8-0,80) x 1,93 = 3 m - Comentários A um comprimento do descarregador lateral de 3 m corresponde um caudal descarregado de 0,012 m3/s e um caudal afluente à ETAR igual ao máximo admitido, de 0,04 m3/s. O escoamento dá-se sempre em regime lento Considerações finais Embora a expressão (7.5) possa ser aplicada, tanto no caso de regime rápido como de regime lento, ajusta-se melhor à realidade do segundo caso, nomeadamente quando o número de Froude do escoamento na secção de montante do descarregador varia entre 0,3 e 0,92 e a curva de regolfo tem perfil ascendente para jusante. Para a resolução das restantes situações, recomenda-se a aplicação da expressão (7.1). Existem casos em que a situação pode aconselhar a construção de dois descarregadores (primário e secundário), dispostos em série, ou a construção de canais descarregadores, em que a carga de água é controlada pela capacidade de vazão de um tubo curto, por um orifício, ou pelo grau de abertura de uma válvula comandada ou não automaticamente. Na prática, são, em regra, estes últimos casos que interessa considerar. Segundo Minsitry of Housing and Local Government 1970, os descarregadores mais eficientes, nomeadamente no que concerne o cumprimento dos pontos e) e f) referidos 213

20 na secção destas folhas, são aqueles em que existe controlo de escoamento por jusante, nas condições atrás referidas, induzindo cargas hidráulicas elevadas no canal descarregador e a presença de um perfil de água ascendente (regime lento). Esta situação é especialmente favorável quando combinada com a existência de canais descarregadores com cristas altas, colocadas aproximadamente ao nível da cota da coroa do colector afluente. A montante convém que esteja estabelecido o regime lento, para evitar a possível ocorrência de ressaltos hidráulicos. A Figura 7.7 é apresentada com o objectivo de evidenciar a diferença entre o comportamento hidráulico de descarregadores de superfície laterais, face a duas situações distintas de funcionamento. Figura Comportamento hidráulico de um descarregador de superfície lateral face a diversas condições de escoamento (adaptada de Matos e Sousa, Na primeira, o regime de escoamento não é controlado por jusante e o perfil de água é descendente. Nestas condições, o caudal que não é descarregado (qa) é, invariavelmente, mesmo para elevados desenvolvimentos do canal descarregador, bastante superior ao limite desejável. Teoricamente, esse valor nunca deverá ser superior ao caudal máximo de estiagem (Q me ). Na segunda situação, o regime de escoamento considera-se controlado por jusante (eventualmente recorrendo a uma válvula motorizada) e o perfil de água é ascendente. Admitiu-se, na Figura 7.7, uma altura de água a jusante do canal descarregador independente do caudal afluente e igual a 0,80 m. Nestas condições, mesmo com canais descarregadores de reduzida extensão e, portanto, mais económicos, torna-se possível 214

21 garantir o escoamento de caudais, para jusante, semelhantes ao caudal máximo de estiagem Concepção de câmaras de desvio As câmaras de desvio podem ser constituídas pelas seguintes quatro partes, que se representam esquematicamente na Error! Reference source not found. (MATIAS, 2006): Uma câmara central que dispõe de uma caleira por onde a água residual do colector unitário é conduzida à entrada do elemento regulador de caudal e que se encontra separado da câmara de retenção e de alívio por muros com cristas a cotas distintas (a altura do muro da câmara de retenção é inferior à altura do muro da câmara de alívio). Uma câmara de retenção que se destina ao armazenamento do caudal afluente, quando ultrapassada a capacidade da primeira câmara (constitui uma reserva em paralelo off line ); caso exista, esta câmara é usualmente dimensionada de modo a armazenar, tanto quanto possível, o volume correspondente ao first flush, a que se associam as maiores cargas poluentes. Uma câmara de alívio para a qual é conduzido o excesso de caudal que as câmaras anteriores não conseguem reter, sendo o efluente encaminhado para o meio receptor. Uma câmara seca, onde se instala o equipamento regulador de caudal. Nesta câmara deve prever-se um desvio (em terminologia anglo-saxónica, by-pass), com válvula de guilhotina, de forma a manter o sistema de drenagem em funcionamento durante os eventuais trabalhos de manutenção e inspecção do equipamento. 215

22 Figura Representação esquemática de regulador de caudal com câmara de armazenamento. No que se refere aos reguladores de caudal, distinguem-se dois tipos de instalações: em câmara húmida ou em câmara seca. Numa instalação em câmara húmida, o equipamento regulador de caudal encontra-se na câmara central, pelo que fica submerso quando tem lugar aumento significativo de caudal. Numa instalação do segundo tipo, o regulador de caudal é instalado à parte, na câmara seca - neste caso, a manutenção é facilitada, embora a obra de construção civil se revele mais complexa e onerosa. Na generalidade das situações, é comum a instalação do equipamento de controlo de caudal em câmara seca. É recomendável que as dimensões interiores da câmara seca sejam, em planta, superiores a 1.5 x 1.5 m (dependendo do caudal a regular e do tamanho, tipo e posição do equipamento regulador). Tanto as caleiras existentes no fundo desta câmara (meias canas de betão) como o colector doméstico que transporta o caudal desviado devem ser dimensionados de forma a que o escoamento se processe em superfície livre, sem inundar a câmara. Na Figura 7.9 apresentam-se, a título exemplificativo, a planta e o corte de uma câmara de desvio simples, constituída apenas por uma câmara central e por uma câmara seca. As relações entre as cotas A, B e C devem ser cuidadosamente definidas: a diferença entre A e C deve ser tal que garanta que é desviado o caudal de dimensionamento da válvula; o desnível entre os pontos B e C deve assegurar um adequado efeito de chamada, sem afundar em demasia o colector doméstico que se desenvolve a jusante. No caso de se tratar de uma zona com influência da maré, é importante ter em consideração a diferença entre o nível máximo da maré e a cota A, 216

23 de modo a impedir a entrada de caudal proveniente do meio receptor no sistema interceptor. Colector efluente (Meio receptor) Colector afluente A B Colector "doméstico " (ETAR) 6 BY-PASS C A B CORTE AB PLANTA Figura 7.9 Representação esquemática de uma câmara de desvio simples, em câmara seca (dispondo de uma válvula do tipo vórtice). Refere-se ainda que a abertura de acesso da câmara seca deve apresentar dimensões compatíveis com a fácil entrada e saída do equipamento. A conduta de by-pass deve ser colocada a uma distância suficiente do regulador de caudal, de forma a facilitar o acesso para manutenção, e próximo das escadas de acesso: deste modo, ao abrir o by-pass, é possível o operador sair rapidamente da câmara, em caso de inundação Reguladores de caudal Reguladores de caudal do tipo vórtice As válvulas do tipo vórtice regulam o caudal em função da carga de água a montante, apresentando um modo de funcionamento simples: em tempo seco, o caudal afluente passa pelas válvulas com perdas de carga localizadas reduzidas, enquanto que em tempo de chuva é introduzida uma perda de carga significativa que permite o controlo do caudal descarregado. De facto, durante a ocorrência de precipitações, o caudal afluente é superior ao caudal de projecto da válvula de regulação, o que leva a uma acumulação de água no colector a montante assim, a altura da massa líquida aumenta, verificando-se uma acumulação de ar na parte superior da válvula. O movimento ou escoamento rotacional da massa líquida (vórtice) tem lugar com arrastamento de ar. O efeito de vórtice processa-se com conversão da energia potencial da água em energia cinética (movimento de rotação), com elevada perda de carga localizada, regulando-se desta forma a descarga. No final da chuvada, e com a diminuição da altura de água, destrói-se o vórtice, tendo lugar um novo aumento do caudal para a mesma secção de escoamento. Deste modo, aumenta a velocidade de escoamento e favorece-se a auto-limpeza, não só da soleira da câmara de desvio como também dos colectores dispostos a jusante. 217

24 Na Figura 7.10 apresenta-se, a título ilustrativo, a curva característica (caudal versus altura de água) de uma válvula de regulação de caudal do tipo vórtice. Como é possível observar, uma vez formado o vórtice, a variação do caudal desviado com a carga hidráulica a montante (que depende do caudal afluente) é pouco acentuada. Para elevados valores de altura da água, o caudal descarregado é semelhante ao correspondente a alturas muito inferiores. De notar o fenómeno de histerese associado à formação do vórtice: para o mesmo caudal, correspondem duas alturas de escoamento possíveis. Figura 7.10 Exemplo de curva característica de uma válvula de regulação de caudal do tipo vórtice (adaptado de Hidrostank). Uma característica importante deste tipo de válvula é o facto de permitirem regular caudais reduzidos com elevada altura de água, pois o caudal de saída varia pouco com o nível de água a montante. Assim, as válvulas do tipo vórtice operam para caudais entre 10 e 800 l/s, com cargas de água que podem ser superiores a 4 m. Salienta-se ainda que as válvulas do tipo vórtice não possuem peças móveis e operam de forma automática, sem necessidade de energia eléctrica Reguladores de caudal do tipo flutuador Em sistemas unitários sujeitos a elevada variabilidade do nível de água, e em particular quando os colectores se encontram sob forte influência da maré, não devem ser instaladas válvulas do tipo vórtice pois estariam sistematicamente a entrar em funcionamento, levando a um desgaste acelerado do equipamento. Nestas situações, deve optar-se por instalar uma válvula do tipo flutuador. Estas válvulas, embora mais dispendiosas que as do tipo vórtice, apresentam a vantagem de funcionarem praticamente a caudal constante. O equipamento consiste numa pequena câmara metálica que dispõe de duas comportas, situadas à entrada e à saída da câmara, no interior da qual é instalado um sistema de flutuadores. Em tempo 218

25 seco, as comportas de entrada e saída encontram-se completamente abertas. Porém, em tempo de chuva, o nível de água aumenta fazendo com que o flutuador regule a comporta que controla a entrada fechando-a, mantendo-se, assim, o caudal de saída praticamente constante. Outra vantagem que os reguladores de caudal do tipo flutuador apresentam é o facto de ser possível ajustar o caudal de saída in situ, ajustando a posição da comporta de saída. A curva característica de uma válvula do tipo flutuador apresenta-se na Figura Através da curva característica da válvula, verifica-se que, com o aumento da altura de água, ocorre um período em que é permitida a passagem de um caudal superior ao teoricamente esperado. Este fenómeno pode ser eliminado, mas apresenta a vantagem de facilitar o arrastamento de sedimentos, contribuindo para a auto-limpeza da instalação. Figura 7.11 Exemplo da curva característica de uma válvula de regulação de caudal do tipo flutuador (adaptado de Hidrostank). As válvulas do tipo flutuador são adequadas à regulação de caudais unitários de 6 a 450 l/s, com alturas de água que variem entre 0,5 m e 4 m. Salienta-se ainda que estas válvulas operam de forma automática, sem necessidade de energia eléctrica Instalações elevatórias de águas residuais Considerações gerais Uma instalação elevatória constitui um órgão delicado num sistema de saneamento, devendo-se por isso adoptar grandes cuidados na localização, concepção, dimensionamento e construção das obras e na escolha dos equipamentos. Dadas as características das águas residuais, estas instalações apresentam dificuldades que é necessário tratar e resolver de forma adequada, para que o seu funcionamento garanta a eficiência e a segurança que se exigem às obras de saneamento. Entre essas dificuldades incluem-se as decorrentes do facto das águas residuais apresentarem concentrações significativas de matéria em suspensão, e dos caudais poderem variar ao longo do dia de forma relevante. 219

26 Dada a vastidão do tema, nesta secção procura-se apenas sistematizar os princípios e principais aspectos da concepção e dimensionamento das instalações elevatórias de águas residuais Aspectos de localização Um dos aspectos fundamentais do projecto de engenharia de um sistema elevatório consiste na localização adequada das instalações. A localização das instalações elevatórias deve ser tal que não comprometa e condicione de forma negativa o planeamento e desenvolvimento urbano local. A arquitectura dos edifícios e os arranjos exteriores devem proporcionar uma adequada inserção urbanística. A localização da instalação elevatória deve ser tal que possa dispor de fontes próximas de energia eléctrica e de abastecimento de água. A proximidade de um curso de água (ou outro meio receptor) é um factor importante, para servir como meio de descarga das águas residuais transportadas por colectores de recurso, no caso de ocorrência de situações extraordinárias de paragem prolongada dos grupos elevatórios Componentes das sistemas elevatórios Uma instalação elevatória pode incluir as seguintes componentes principais: - obra de entrada; - poço de bombagem; - grupos elevatórios; - tubagens e acessórios; - equipamentos de protecção, comando e controlo. Para além destas componentes principais do sistema elevatório, que inclui as instalações e a conduta elevatória, são por vezes previstos órgãos e equipamentos complementares, como sistemas de controlo de odores (filtros de carvão activado, por exemplo), sistemas de empilhamento e colecta de resíduos da câmara de grades, sistemas de arejamento e de injecção de ar comprimido ou de oxigénio puro na conduta de compressão, etc.. Nas secções seguintes são referidos alguns tópicos de dimensionamento das componentes principais dos sistemas elevatórios Obra de entrada A obra de entrada de uma instalação elevatória é em regra constituída por uma câmara de grades, com os equipamentos adequados. Para pequenos caudais é vulgar serem previstas duas grades, servindo uma de reserva. Em alternativa, é também corrente prever-se uma grade mecânica, mantendo-se uma grade manual de recurso. Para isolamento das grades, prevêem-se, vulgarmente, adufas de canal. 220