Simulação de transiente hidráulico e combinação econômica da adutora para abastecimento público do município de Torrinha - SP

Abstract

O abastecimento público é um dos grandes desafios das autoridades em prover a sociedade com água de qualidade e em quantidade. O aumento da demanda por este recurso natural exige projetos de captação e transporte cada vez maiores e mais complexos. Um projeto hidráulico deve ser concebido para operar sob condições normais de escoamento e também sob condições extremas, causadas por agentes externos que possam gerar pressões muito maiores ou muito menores às condições ideais de funcionamento. Este trabalho teve por objetivos definir o desenho de bombeamento público para o abastecimento da cidade de Torrinha, município do Estado de São Paulo; determinar qual alternativa de combinação de tubulações é a melhor solução hidráulica e econômica; e verificar a necessidade e definir a proteção contra transiente hidráulico. Utilizou-se o programa Allievi para realizar as cinco simulações propostas: Simulação 1 (S1): regime permanente; Simulação 2 (S2): linha com tubos de ferro fundido sem proteção; Simulação 3 (S3): linha com tubos de PVC-O sem proteção; Simulação 4 (S4): linha com tubos de PVC-O com proteção; Simulação 5 (S5): linha com tubos de ferro fundido e de PVC-12 DeFoFo com proteção. A partir dos resultados concluiu-se que na simulação 5 obteve-se a melhor opção econômica e hidráulica, consistindo em construir a linha com os primeiros 3391,79 metros de tubos de ferro fundido, ponta bolsa, K7 e 3297,33 metros restantes com tubos de PVC 12 DeFoFo; e a utilização do dispositivo RHO com bexiga de 1,5 m³ de capacidade para proteção contra transiente hidráulico. As simulações S2 e S3 evidenciaram um ganho de rendimento do grupo motobomba e a opção S1 é a que mostrou a melhor combinação vazão-altura.

Provide good quality water besides following the public demand is one of the biggest challenges faced for the authorities these days, the increasing demand for this natural resource requires larger and more complexes abduction systems and distribution networks. Moreover, hydraulics projects should be projected to work at normal flow conditions but also at extreme conditions caused by external agents whom can produce much bigger or much lower pressures comparing with a ideal operation condition. The current research aim to define a pumping project for the public supply of the city of Torrinhas in estate of São Paulo, establishing the most efficient combination of pipelines to attend the economic and hydraulics necessities, besides define the necessity and the protection against the hydraulics transient. The research was conducted using the Allievi software to simulate five proposed settings: Simulation 1 (S1): Steady state; Simulation 2 (S2): Pipeline with cast iron pipes without protection; Simulation 3 (S3): Pipeline with PVC-O pipes without protection; Simulation 4 (S4): pipeline with PVC-O pipes with protection; Simulation 5 (S5): pipeline with cast iron and PVC-12 DeFoFo pipes with protection. Therefore, with the present results was possible to conclude that the best economic and hydraulic option is to use cast iron hub pipes K7 in the first 3391.79 meters, and use PVC 12 DeFoFo pipes in the others 3297.33 meters, and also the utilization of the Balloon Hydro pneumatic Accumulator device with 1,5m³ of capability to guard the system against the hydraulic transient. The settings S2 and S3 showed gains in the pump group yield while the setting S1 had the best relation between flow rate and elevation.