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Uma adutora de água bruta de 25 km de extensão e diâmetro...
Uma adutora de água bruta de 25 km de extensão e diâmetro de 1.000 mm, em aço com revestimento interno (C=120, Hazen-Williams), transporta uma vazão constante de 1,5 m³/s por gravidade. O perfil longitudinal da adutora apresenta um trecho em sifão invertido, onde a cota topográfica da tubulação atinge um mínimo de 180 m, enquanto a linha piezométrica em regime permanente se mantém a 182 m. Em um cenário de interrupção abrupta do fluxo, como o fechamento rápido de uma válvula na Estação de Tratamento de Água (ETA) a jusante, qual é o fenômeno hidráulico mais crítico que pode ocorrer nesse ponto de cota mínima e qual é a solução de engenharia mais adequada para preveni-lo?
A
Erosão interna da tubulação devido à alta velocidade do escoamento, sendo a solução a redução da vazão de projeto.
B
Ocorrência de subpressões extremas, levando à formação de colunas d'água separadas e potencial colapso da tubulação por vácuo, sendo a solução a instalação de válvulas ventosas de dupla função (entrada e saída de ar) nesse ponto.
C
Formação de depósitos de sedimentos no fundo da tubulação, sendo a solução a instalação de válvulas de descarga em pontos baixos.
D
Aumento excessivo da pressão (golpe de aríete) devido à inércia da massa líquida, sendo a solução a instalação de uma câmara de equilíbrio na captação.
E
Congelamento da água em períodos de baixa temperatura ambiente, sendo a solução o isolamento térmico da tubulação.