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Análise hidráulica da rede de distribuição de água da cidade de Jardim/CE a partir de modelo computacional

Resumo

As redes de distribuição de água (RDAs) são infraestruturas dos sistemas de abastecimento de água (SAA) consolidadas em todas as regiões do Brasil. As mesmas devem acompanhar física e hidraulicamente os aumentos de demanda. Hoje, os softwares são essenciais no campo do projeto e do diagnóstico do funcionamento de sistemas de transporte e distribuição de água, possibilitando análises precisas e respostas rápidas para solucionar problemas em RDAs. Neste trabalho, foi selecionada a rede de distribuição de água (RDA) da cidade de Jardim, pertencente ao estado do Ceará, para verificação do comportamento hidráulico perante demanda futura. Para isso, foi empregado o programa Epanet no desenvolvimento do modelo e realização de simulações. O modelo da RDA de Jardim/CE foi construído a partir do cadastro da rede existente, levando-se em consideração as áreas de expansão relativa à demanda futura. Com isso, o modelo foi otimizado hidraulicamente seguido as etapas: 1ª. Etapa de otimização – Simulação 1: modelo com a demanda para o alcance do projeto, ano de 2038; 2ª. Etapa de otimização – Simulação 2: modelo com a demanda para o alcance do projeto, ano de 2038, com duplicação e ampliação dos diâmetros das tubulações da RDA; 3ª. Etapa de otimização – Simulação 3: modelo com a demanda para o alcance do projeto, ano de 2038, com duplicação e ampliação dos diâmetros das tubulações da RDA e setorização do abastecimento com implantação de reservatórios elevados com fuste de 10,00 m. A partir das simulações de otimização, observou-se que, para a rede modelada atender satisfatoriamente à demanda futura em relação aos parâmetros pressão e perda de carga, é necessária a setorização da rede em três zonas de pressurização, com a inclusão de dois novos reservatórios, sendo os mesmo elevados com fuste mínimo de 10,00 m, e a duplicação de trechos existentes com a colocação de tubulações em paralelo. O uso do programa mostrou-se uma ferramenta importante para identificação de problemas hidráulicos e possibilitou sugestões para saná-los.

Introdução

De modo geral, os sistemas de abastecimento urbano de água são compostos pelas unidades de captação, tratamento, estação elevatória, adução, reservatórios, rede de distribuição e ligações prediais (GOMES, 2009). Com relação à água para consumo humano, Heller e Pádua (2006) elucidam que ao longo do tempo vem ocorrendo um crescente aumento de demanda no Brasil, ocasionado pelo aumento da população nas últimas décadas, principalmente em centros urbanos. Juntamente com este aumento de demanda por água foi percebido um aumento no volume de perdas em muitos sistemas de abastecimento, fruto da obsolescência das redes de distribuição e de baixos investimentos nos sistemas.

Atualmente, nos centros urbanos mais desenvolvidos, as maiores deficiências observadas em sistemas de abastecimento de água se devem principalmente à deterioração dos sistemas mais antigos, especialmente na parte de distribuição de água, com tubulações antigas apresentando frequentes problemas de rompimentos e de vazamentos de água, ou mesmo a falta de abastecimento de áreas urbanas que apresentam rápido e desordenado crescimento. Para esses centros urbanos, as necessidades de adequações dos serviços de abastecimento de água estão relacionadas à reabilitação de redes de transporte e distribuição de água mais antigas, bem como a construção e ampliação dos sistemas para atender às novas áreas de crescimento (TSUTYIA, 2006).

Este trabalho teve como objetivo analisar os parâmetros hidráulicos pressão e perda de carga linear da rede de distribuição de água do centro urbano do município de Jardim, no estado do Ceará, utilizando um modelo simplificado desenvolvido no software EPANET e considerando um cenário ótimo de disponibilidade de água. O trabalho se mostra relevante por expor as deficiências atuais apresentadas na rede de distribuição de água da cidade bem como seu agravamento futuro e propõe alternativas para melhorias.

Autores: Juliana Ribeiro Costa; João Paulo Leite Félix; Francisco das Chagas da Silva Júnior; Arthur Jordan de Azevedo Toné e Francisco de Assis Martins Ponce.