INSTITUTO FEDERAL DO SUDESTE DE MINAS GERAIS- CAMPUS MURIAÉ CURSO TÉCNICO-MEIO AMBIENTE Prof a. Ana Paula Vilela Carvalho Muriaé - MG Setembro/ 2013
UNIDADES CONSTITUINTES DE UM SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA CAPTAÇÃO: estrutura e processo para retirada de água dos mananciais superficiais (barragens, lagos) ou subterrâneos (poços); 2
ADUÇÃO: Canalização de transporte da água entre as diversas unidades do sistema. A água captada nos mananciais é bombeada até as ETAs (Estações de Tratamento de Água) para que possa ter tratamento adequado. 3
TRATAMENTO: Retirada das impurezas indesejáveis ao emprego final da água a partir de uma série de processos químicos e físicos. 4
RESERVAÇÃO: Depois de tratada, a água é bombeada até reservatórios para que fique à disposição da rede distribuidora. DISTRIBUIÇÃO: Parte final do sistema, onde a água é efetivamente entregue ao consumidor, pronta para ser consumida. 5
Esquema de um sistema convencional de abastecimento de água urbano 6
SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA: MURIAÉ Fonte: http://atlas.ana.gov.br/atlas/forms/analise/geral.aspx?est=8# 7
CAPTAÇÃO DE ÁGUA Conjunto de estruturas e dispositivos, construídos ou montados junto a um manancial, para a retirada de água destinada a um sistema de abastecimento (NBR 12213). 8
FINALIDADES DA CAPTAÇÃO DE ÁGUA Garantir entrada de água para o sistema de abastecimento em quantidades suficientes à requisitada (demanda) em qualquer época do ano; Assegurar, tanto quanto possível, a melhor qualidade da água do manancial a ser utilizado; Constituir a melhor alternativa em termos técnicos, econômicos, ambientais, sociais e de operação e manutenção ao longo do tempo. 9
FONTES DE CAPTAÇÃO Águas superficiais (rios, lagos, represas, córregos) Subterrâneas (lençóis subterrâneos). Egípcios e chineses já eram peritos na escavação do solo com a finalidade exclusiva de obterem água, a mais de 2000 anos antes de Cristo. A Bíblia Sagrada revela fatos como o bíblico poço de José, no Egito, com cerca de 90 metros de profundidade. 10
Bacia Hidrográfica: FONTES DE CAPTAÇÃO 11
ESCOLHA DO MANANCIAL Consumo atual; Previsão de crescimento da comunidade; Capacidade ou não de o manancial satisfazer a este consumo. 12
MANANCIAL SUPERFICIAL Principais fatores que alteram a qualidade da água dos mananciais: Urbanização; Erosão e assoreamento; Indústrias e minerações; Resíduos sólidos; Córregos e águas pluviais; Resíduos agrícolas; Esgotos domésticos. 13
ESCOLHA DO MANANCIAL E DO LOCAL PARA IMPLANTAÇÃO DA CAPTAÇÃO Estimativa da vazão mínima dos mananciais (Estudos hidrológicos); Levantamento sanitário da bacia hidrográfica a montante dos possíveis pontos de captação; Características físicas, químicas e biológicas da água; Avaliação do transporte de sedimentos; Levantamento de informações e de dados planialtimétricos, batimétricos e geotécnicos, entre outros. 14
ESCOLHA DO LOCAL PARA IMPLANTAÇÃO DA CAPTAÇÃO O terreno deve apresentar as seguintes características favoráveis ao tipo e porte da captação: condições de acesso; características geológicas; batimetria; níveis de inundação; condições de arraste e deposição de sólidos. Situar-se em trecho reto do curso de água ou em local próximo à margem externa. 15
ESCOLHA DO LOCAL PARA IMPLANTAÇÃO DA CAPTAÇÃO 16
TIPOS DE RESERVATÓRIOS- ÁGUAS SUPERFICIAIS As águas superficiais empregadas em sistemas de abastecimento geralmente são originárias de um curso de água natural. Opções mais raras seriam captações no mar com dessalinização posterior. Quantidade de água; Qualidade da água; Garantia de funcionamento; Economia das instalações; Localização. 17
1- A vazão é suficiente; QUANTIDADE DE ÁGUA 2- É insuficiente na estiagem, mas suficiente na média; 3- Existe vazão, mas inferior ao consumo previsto. VAZÃO: É a quantidade de líquido que passa através de uma seção por unidade de tempo. V=L/ s 18
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE ÁGUA 1- Em pequenos córregos e fontes: a) recolher a água em um recipiente de volume conhecido (tambor, barril, etc.); b) contar o número de segundos gastos para encher completamente o recipiente. Exemplo: Se um tambor de 200 litros fica cheio em 50 segundos, a vazão será: Q = 200 litros = 4,0 litros/segundo 50 segundos 19
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE ÁGUA 2- Em função da área e da velocidade: A vazão aproximada de uma corrente do tipo médio pode ser determinada pelo conhecimento da velocidade da água e da área da seção transversal de um trecho do curso d água. 20
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE ÁGUA 2.1-Determinação da velocidade: Exemplo: se a distância entre A e B é de 10 metros e o tempo gasto pelo flutuador para percorrê-la é de 20 segundos, então, a velocidade da corrente é: Distância 10m Velocidade = V = = 0,50m/s Velocidade= distância= 10m= 0,50m/ s tempo 20s 21
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE ÁGUA 2.2- Determinação da área transversal da seção: Por exemplo, Largura da corrente em F-F = 4,00m Profundidade média = 1,00m + 1,20m + 0,80m= 1,00 m 3 A área média da seção transversal será: A= 4,00m x 1,00m = 4,00m 2 A vazão da corrente: Q = área média da seção transversal x velocidade Q = 4,00m 2 x 0,50m/s = 2,00m 3 /s = 2.000l/s 22
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE ÁGUA 23
QUALIDADE DE ÁGUA Captar águas de melhor qualidade possível, Localizando adequadamente a tomada de água; Efetivando-se medidas de proteção sanitária desta tomada. 24
QUALIDADE DE ÁGUA As tomadas de água em reservatórios de acumulação não devem ser tão superficiais nem também tão profundas, para que não ocorram problemas de natureza física, química ou biológica. Superficialmente ações físicas danosas podem ter origem através de ventos, correntezas (principalmente durante os períodos de enchentes com extravasão do reservatório). Nas partes mais profundas sempre teremos maior quantidade de sedimentos em suspensão, dificultando ou encarecendo a remoção de turbidez nos processos de tratamento. 25
QUALIDADE DE ÁGUA Agentes químicos poderão está presentes a qualquer profundidade; Há uma tendência das águas mais próximas da superfície terem maiores teores de gases dissolvidos, de dureza e de ferro e manganês. 26
DUREZA: QUALIDADE DE ÁGUA Concentração de cátions em solução, mais frequentemente Ca 2+ e Mg 2+. Pode ser classificada como carbonato (temporária) e não carbonato. Unidade: mg/l de CaCO 3 Importância: causam incrustação, reduz formação de espuma. <50 mg/l de CaCO 3 - Água mole 50<dureza<150 mg/l de CaCO 3 Moderada >150 mg/l de CaCO 3 - Água dura 27
QUALIDADE DE ÁGUA Biologicamente, nas camadas superiores da massa de água, temos maior proliferação de algas. Essa ocorrência dá gosto ruim e odor desagradável a estas águas, dificultando o tratamento. Enquanto isso no fundo dos lagos gera-se uma massa biológica, que também confere características impróprias para utilização da água ali acumulada. 28
GARANTIA DE FUNCIONAMENTO Antes da elaboração do projeto da captação, as posições do nível mínimo para que a entrada de sucção permaneça sempre afogada e do nível máximo para que não haja inundações danosas às instalações de captação. 29
GARANTIA DE FUNCIONAMENTO Além da preocupação com a estabilidade das estruturas, proteção contra correntezas, inundações, desmoronamentos, etc., devemos tomar medidas que não permitam obstruções com a entrada indevida de corpos sólidos, como peixes, por exemplo. Esta proteção é conseguida com emprego de grades, telas ou crivos, conforme for o caso, antecedendo a entrada da água na canalização 30
GARANTIA DE FUNCIONAMENTO Além da preocupação com a estabilidade das estruturas, proteção contra correntezas, inundações, desmoronamentos, etc., devemos tomar medidas que não permitam obstruções com a entrada indevida de corpos sólidos, como peixes, por exemplo. Esta proteção é conseguida com emprego de grades, telas ou crivos, conforme for o caso, antecedendo a entrada da água na canalização 31
ECONOMIA NAS INSTALAÇÕES A facilidade de acesso e de instalação de todas as edificações necessárias; A flexibilidade física para futuras ampliações; Custos de aquisição do terreno. 32
LOCALIZAÇÃO Possibilite menor percurso de adução compatibilizado com menores alturas de transposição pela mesma adutora no seu caminhamento. A captação em rios seja em trechos retos, pois nestes trechos há menor possibilidade de assoreamentos. 33
DISPOSITIVOS CONSTITUINTES DAS CAPTAÇÕES Os dispositivos que podem estar presentes numa captação de água de superfície são: Tomada de água; Barragem de nível ou soleira; Reservatório de regularização de vazão; Grades e telas; Desarenador. 34
TOMADA DE ÁGUA "Estrutura ou local cuja finalidade é controlar, regular e receber água, diretamente da fonte por uma entrada d'água construída a montante". 35
BARRAGEM DE NÍVEL Obra executada em curso d'água para elevar o nível do manancial a uma cota predeterminada. Barragem de Belo Monte- Rio Xingu(PA) 36
BARRAGEM, VERTEDOR OU ENROCAMENTO Obras executadas em cursos de água, para a retirada de água para abastecimento. 37
DISPOSITIVOS CONSTITUINTES DAS CAPTAÇÕES RESERVATÓRIO DE REGULARIZAÇÃO São lagos artificiais criados em um curso d água com a construção de uma barragem, para deter nos períodos chuvosos o excesso de água, e liberá-lo quando a vazão do curso d água se tornar incapaz de atender à demanda. 38
RESERVATÓRIO DE REGULARIZAÇÃO Na escolha do local para construção do reservatório devem ser considerados: - Existência de locais apropriados para construção da barragem; - Qualidade da água; - Distância em relação à cidade; - Vazões do curso de água; - Facilidade para execução das obras; - Custo das obras. 39
Preparo do local: RESERVATÓRIO DE REGULARIZAÇÃO - Remoção da vegetação da área a ser inundada; - Corte, aterro e revestimento das margens para evitar crescimento de vegetação e a erosão; - Remoção de solo orgânico de áreas alagadiças e pântanos. 40
GRADES GRADE: Dispositivo constituído de barras paralelas impedindo a passagem de materiais grosseiros flutuantes ou em suspensão. Grade grossa espaçamento entre barras: 7,5 a 15 cm Grade fina espaçamento entre barras: 2 a 4 cm 41
TELAS TELA: Dispositivo constituído de fios que formam malhas destinadas a reter materiais flutuantes não retirados pelas grades. Constituídas de fios que formam malhas, de 8 a 16 fios por decímetro. Retém materiais flutuantes não retidos pelas grades. 42
DESARENADOR Dispositivo destinado a remover da água partículas. Fonte: http://www.sigma.ind.br/produtos/desar enadores#visualizar 43
CAPTAÇÃO SUBTERRÂNEA Denomina-se água subterrânea, a água presente no subsolo, ocupando fendas e canais existentes nas diferentes camadas geológicas, e em condições de escoar. 44
CAPTAÇÃO SUBTERRÂNEA 45
CAPTAÇÃO SUBTERRÂNEA Poços rasos ou freáticos Permitem o aproveitamento da água do lençol freático, atuando geralmente, entre 10 a 20 metros de profundidade, podendo obter de dois a três mil litros de água por dia. 46
CAPTAÇÃO SUBTERRÂNEA Localização dos poços: Verificar se há poços escavados na área, sua profundidade, quantidade e características da água fornecida; Ouvir a opinião dos moradores vizinhos sobre o tipo de solo, profundidade do lençol, variação da quantidade de água nas épocas de seca e de chuva; Em terrenos fáceis de perfurar, como os argilosos e os arenosos, pode-se recorrer à sondagem; Para isso, utiliza-se trados de pequeno diâmetro (50mm a 150mm); 47
CAPTAÇÃO SUBTERRÂNEA Localização dos poços: Convém observar que as águas subterrânea normalmente correm em direção aos rios e lagos e perpendicularmente a eles. Geralmente seguem a mesma disposição da topografia do terreno. Contudo, há exceções, razão pela qual é conveniente conhecer os níveis da água nos diversos poços da área; Certos vegetais seguem o rastro da água e são, assim, indicadores de mananciais subterrâneos. Tal é o caso da carnaúba e de outras plantas; A escolha do local para construção do poço deverá levar em conta os riscos de contaminação do lençol por possíveis focos localizados na área; 48
CAPTAÇÃO SUBTERRÂNEA Localização dos poços: Deve-se respeitar por medidas de segurança, a distância mínima de 15 metros entre o poço e a fossa do tipo seca, desde que seja construída dentro dos padrões técnicos, e, de 45 metros, para os demais focos de contaminação, como, chiqueiros, estábulos, valões de esgoto, galerias de infiltração e outros, que possam comprometer o lençol d água que alimenta o poço; 49
CAPTAÇÃO SUBTERRÂNEA Localização dos poços: Deve-se, ainda, construir o poço em nível mais alto que os focos de contaminação; Evitar os locais sujeitos a inundações e dar preferência àqueles de fácil acesso aos usuários; Em certos tipos de terrenos que possuem fendas no solo, o risco de contaminação do lençol é maior. 50
CAPTAÇÃO SUBTERRÂNEA CONSTRUÇÃO DE POÇOS NBR 12244 Construção de poço para captação de água subterrânea. Fixa condições exigíveis na construção de poço para captação de água subterrânea, destinada ao abastecimento público. Aplica-se a todos os tipos de poços perfurados em rochas de características físicas as mais diversas. 51
BIBLIOGRAFIA: BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância em Saúde. Boas práticas no abastecimento de água : procedimentos para a minimização de riscos à saúde / Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde. Brasília : Ministério da Saúde, 2006. 252 p. (Série A. Normas e Manuais Técnicos). NBR 12213: Projeto de captação de água de superfície para abastecimento público. NBR 12244 Construção de poço para captação de água subterrânea. 52