A análise do equilíbrio hidráulico de sistemas de distribuição de água é baseada nas duas leis fundamentais da mecânica dos fluidos, a da continuidade (Lei de Conservação da Massa) e a da Lei de Conservação da Energia e, além disso, numa relação entre a vazão (ou velocidade) e a perda de carga (ou variação de pressão), estabelecida através das equações de Darcy - Weisbach (fórmula universal da perda de carga) ou Hazen - Williams. Em termos gerais, esta análise requer a resolução de um sistema de equações não lineares, frequentemente com um elevado número de incógnitas, dependendo da dimensão e da complexidade do sistema de distribuição de água em jogo. O primeiro método de solução aproximada para este tipo de problema (correções de vazões operadas individualmente para cada malha) foi apresentado por HARDY CROSS, no ano de 1936, sendo o mais antigo e, provavelmente,aquele que maior divulgação teve até o momento. O método de Hardy Cross é o mais utilizado dentre os métodos de aproximações sucessivas para o cálculo de rede malhadas, por possibilitar o desenvolvimento dos cálculos, em sistemas simples, além de ser um método provido de significado físico, que facilita a análise dos resultados intermediários obtidos. No presente trabalho, para o dimensionamento do sistema de distribuição de água, em malhas, de MACUNDÚ, foi aplicado o método de HARDY CROSS através do programa computacional REDEM. EXE desenvolvido pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP, São Carlos, SP), que permite o dimensionamento ou verificação de uma rede de distribuição com até cem (100) trechos com um ou mais reservatórios de alimentação. O programa aceita como equações de resistência a equação de Hazen-Williams, ou a fórmula universal, ambas foram aplicadas, para efeito de comparação e análise. O sistema de distribuição considera-se resolvido quando são conhecidas as cotas piezométricas nos nós e as vazões em todos os trechos de tubulações, com a precisão definida pelo usuário. Os resultados obtidos estão apresentados em formas de tabelas, e mostram-se consistentes com as condições físicas impostas para determinação das vazões individuais de cada trecho da malha analisada. O trabalho apresenta e discute a aplicação de uma metodologia de execução exequível e refinada para sistemas de malhas de médio e grande porte.
The analysis of the hydraulic balance of water distribution systems is based on two fundamental laws of fluid mechanics, the continuity (Law of Conservation of Mass) and the Law of Conservation of Energy and also a relationship between flow (or velocity) and pressure drop (or pressure variation), established by the equations of Darcy - Weisbach (the universal formula of head loss) or Hazen – Williams. In general, requires solving a system of nonlinear equations, often with a high number of unknowns, depending on the size and complexity of the water distribution system. The first method of approximate solution for this problem (corrections of flows operated individually for each mesh) was presented by HARDY CROSS, in 1936, being the oldest and probably the one that was better known to the present moment. Hardy Cross method is the most commonly used among the methods of successive approximations to calculate the meshed network, for enabling development of the calculations, simple systems, and is provided with physical meaning which facilitates analysis of the obtained intermediate results. In the present work, the system design of water distribution in meshes of MACUNDÚ, we applied the method HARDY CROSS through software developed by the School of Engineering of Sao Carlos (EESC-USP, São Carlos, SP) which allows the design and verification of a distribution network with up to one hundred (100) with one or more passages supply reservoirs. The program accepts as equations of resistance Hazen-Williams equation, or universal formula, both have been applied, for comparison and analysis. The distribution system is considered resolved when the piezometric nodes and flows in all pipes are known, with the desired accuracy. The results obtained are presented in forms of charts and tables, and are consistent with the physical conditions imposed to determine the flow rates of each individual piece of mesh analysis. The paper presents a methodology for implementing practical and refined meshes for systems of medium and large scale.
