Hidráulica Urbana e Ambiental

Código:

EC0033

Sigla:

HUAM

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente

Ocorrência: 2020/2021 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Hidráulica, Recursos Hídricos e Ambiente
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEC	168	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	4	-	6,5	75	174

Língua de trabalho

Português e inglês

Objetivos

JUSTIFICAÇÃO:
O uso da água pelo Homem aproveita e interfere no ciclo hidrológico natural. Este uso constitui, ele próprio, um ciclo, o “Ciclo de Utilização da Água”. Um dos seus subciclos, habitualmente designado por “Ciclo Urbano da Água”, compreende: (i) a captação, o tratamento, o transporte, o armazenamento, e a distribuição para consumo humano; (ii) a recolha da água utilizada, o tratamento e a deposição final num meio hídrico receptor.
Constituindo a Hidráulica um dos grandes domínios tradicionais da Engenharia Civil, a Unidade Curricular de HIDRÁULICA URBANA E AMBIENTAL do Curso de Mestrado Integrado em Engenharia Civil tem como finalidade a transmissão dos conceitos fundamentais inerentes ao “Ciclo Urbano da Água” e a preparação dos futuros Mestres em Engenharia Civil para a concepção, a análise, a avaliação e o acompanhamento de obras de Sistemas de Saneamento Básico, bem como para a gestão da respectiva exploração.

OBJECTIVOS:
Transmitir os conceitos fundamentais inerentes ao “Ciclo Urbano da Água”.
Expor, e aplicar a exemplos de estudo, os critérios técnicos, económicos e normativos para a concepção, análise e avaliação dos diversos componentes dos Sistemas de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais.
Apresentar aspectos normativos, construtivos e de exploração relativos a Sistemas de Abastecimento de Água e de Drenagem de Águas Residuais.

Resultados de aprendizagem e competências

COMPETÊNCIAS E RESULTADOS DE APRENDIZAGEM:
Conhecimento e Compreensão dos conceitos fundamentais inerentes ao “Ciclo Urbano da Água”: critérios técnicos, económicos e normativos para a concepção, análise e avaliação dos diversos componentes dos Sistemas de Saneamento Básico; e os aspectos normativos, construtivos e de exploração relativos a Sistemas de Saneamento Básico.

Aplicação a exemplos de estudo dos conhecimentos acima mencionados.
Projecto e Prática em Engenharia: desenvolvimento de soluções (concepção e dimensionamento) ao nível de Estudo Prévio para os exemplos de estudo; utilização de informação (catálogos de tubagens, acessórios, bombas, etc.) disponibilizada por empresas especializadas.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Disciplinas básicas de hidráulica.

Programa

O Saneamento Básico. O Saneamento Básico em Portugal. Água para consumo humano. Legislação e regulamentação. Necessidades de água. Consumos e caudais de projecto. Uso eficiente da água, balanço hídrico e perdas de água. Origens de água e captações. Princípios básicos do tratamento de água. Adução. Condutas, órgãos acessórios de manobra e segurança; tubos e materiais. Estações elevatórias de abastecimento de água. Choque hidráulico em condutas; dispositivos de protecção. Reservatórios: regularização e armazenamento. Redes de distribuição: dimensionamento e simulação numérica (EPANET). Drenagem de águas residuais. Rede de colectores: dimensionamento e materiais. Estações elevatórias de águas residuais. Princípios básicos do tratamento de águas residuais domésticas.

Conteúdo Científico: 70%
Conteúdo Tecnológico: 30%

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS COM OS OBJETIVOS DA UNIDADE CURRICULAR:
O “Ciclo Urbano da Água”, compreende: (i) a captação, o tratamento, o transporte, o armazenamento, e a distribuição para consumo humano; (ii) a recolha da água utilizada, o tratamento e a deposição final num meio hídrico receptor. O programa da unidade curricular de Hidráulica Urbana e Ambiental tem como finalidade a transmissão dos conceitos fundamentais inerentes ao “Ciclo Urbano da Água” e a preparação dos futuros Mestres em Engenharia Civil para a concepção, a análise, a avaliação e o acompanhamento de obras de Sistemas de Saneamento Básico, bem como para a gestão da respectiva exploração.

Bibliografia Obrigatória

Apontamentos para o corrente Ano Lectivo disponibilizados nos “conteúdos” da página da Unidade Curricular.
Regulamentação e Legislação em vigor.

Bibliografia Complementar

Outros elementos relativos a temas específicos, a indicar nas sessões teóricas e práticas.
José Alfeu Almeida de Sá Marques, Joaquim José de Oliveira Sousa; Hidráulica urbana. ISBN: 978-989-26-0124-3
Manual de Saneamento Básico - Volumes 1 e 2 (Ministério do Ambiente e dos Recursos Naturais).
Larry W. Mays, editor in chief; Water distribution systems handbook. ISBN: 0-07-134213-3

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Exposição da matéria em aulas teóricas, com recurso a documentação visual. Resolução de problemas práticos de projecto das principais componentes de Sistemas de Saneamento Básico nas sessões teórico-práticas. Uma visita de estudo. As sessões teórico-práticas da Unidade Curricular são enquadradas em 9 Fichas de Trabalho, FT1 a FT9:

FT1 — Obtenção das Bases de Cálculo: elaboração das projecções demográficas, estimativa de capitações, consumos diários e caudais de ponta, determinação de caudais de projecto para o dimensionamento de condutas adutoras e redes de distribuição.

FT2 — Adução Gravítica: dimensionamento das condutas (escolha de tubagens hidráulica e estruturalmente mais adequadas), posicionamento de órgãos acessórios de manobra e segurança, dimensionamento de maciços de ancoragem e amarração.

FT3 — Adução por Elevação: dimensionamento económico das instalações elevatórias (condutas e grupos elevatórios).

FT4 — Choque Hidráulico em condutas gravíticas.

FT5 — Choque Hidráulico em condutas elevatórias; dimensionamento de dispositivos de protecção (reservatórios de ar comprimido e volantes de inércia).

FT6 — Redes de Distribuição: cálculo hidráulico de uma rede (EPANET) e dimensionamento das condutas, fixação da cota de soleira do reservatório, localização e regulação de elementos acessórios da rede, esquema de nós, etc.

FT7 — Armazenamento: estimativa da capacidade de armazenamento de reservatórios, quantificação dos volumes de regularização e de reserva de emergência.

FT8 — Rede de Drenagem de Águas Residuais: bases de cálculo, traçado da rede e dimensionamento hidráulico dos colectores.

FT9 — Estações Elevatórias de Águas Residuais: dimensionamento da câmara de aspiração, grupos elevatórios e conduta elevatória.

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DAS METODOLOGIAS DE ENSINO COM OS OBJECTIVOS DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE CURRICULAR:
Os estudantes são incentivados a aplicar os conhecimentos adquiridos a exemplos de estudo a sistemas de saneamento básico, desenvolvimento de soluções (concepção e dimensionamento) ao nível de Estudo Prévio para os exemplos de estudo; utilização de informação (catálogos de tubagens, acessórios, bombas, etc.), disponibilizada por empresas do sector, na concepção e dimensionamento de soluções para os exemplos de estudo.

Software

EPANET
SWMM

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia civil > Engenharia hidraúlica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	75,00
Teste	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	5,00
Frequência das aulas	5,00
Total:	10,00

Obtenção de frequência

A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à unidade curricular, conforme estabelecido nas regras de avaliação do MIEC. Considera‐se que um estudante cumpre a assiduidade a uma unidade curricular se, tendo estado regularmente inscrito, não exceder o número limite de faltas correspondente a 25% de cada um dos tipos de aulas previstos.

Fórmula de cálculo da classificação final

A avaliação da Unidade Curricular de HIDRÁULICA URBANA E AMBIENTAL é realizada com base num Exame Final (EF) e em duas provas de Avaliação Distribuída (CAD1 e CAD2) de carácter opcional.

EF: prova (escrita) a realizar nas Épocas Normal e/ou de Recurso, com parte teórica, sem consulta, e parte prática, com consulta a formulários fornecidos com o enunciado do exame, com a duração total máxima de 3 horas (classificação de 0 a 20 valores, arredondada às décimas).

Componentes de Avaliação Distribuída (opcionais):

CAD1: prova de Avaliação Distribuída 1, a realizar durante uma aula teórica, em data a anunciar, em ambiente Moodle, com a duração máxima de 45 minutos (classificação de 0 a 20 valores, arredondada às décimas);
CAD2: prova de Avaliação Distribuída 2, a realizar durante uma aula teórica, em data a anunciar, em ambiente Moodle, com a duração máxima de 45 minutos (classificação de 0 a 20 valores, arredondada às décimas).

Nos termos das Regras de Avaliação do MIEC, é dada aos Estudantes a possibilidade de optarem por ver substituída parte ou a totalidade das componentes de Avaliação Distribuída pelo Exame Final. Como consequência, a CLASSIFICAÇÃO FINAL (CF) é o maior valor, arredondado à unidade, dos obtidos pelo cálculo das seguintes expressões:

CF1 = 0.750 EF + 0.125 CAD1 + 0.125 CAD2
CF2 = 0.875 EF + 0.125 CAD1
CF3 = 0.875 EF + 0.125 CAD2
CF4 = 1.000 EF

isto é,

CF = máximo {CF1, CF2, CF3, CF4} (CF arredondada à unidade)

Nota 1: O Exame Final (EF) incide sobre toda a matéria.

Nota 2: As provas de Avaliação Distribuída (CAD1 e CAD2) incidem, essencialmente, sobre questões relacionadas com o trabalho desenvolvido nas aulas teórico-práticas. Oportunamente serão indicadas as matérias sobre as quais incidirá cada uma das provas de Avaliação Distribuída.

Nota 3: TODOS os Estudantes inscritos na Unidade Curricular são classificados de acordo com este método, i.e., são também abrangidos por este método de cálculo da classificação final os Estudantes com Estatutos Especiais.

Nota 4: Para o cálculo da Classificação Final (CF) são consideradas SOMENTE as provas (EF, CAD1 e CAD2) realizadas no CORRENTE ano lectivo (i.e., NÃO SÃO consideradas as classificações obtidas em provas de Avaliação Distribuída realizadas em anos lectivos anteriores).

Nota 5: Estão excluídos deste método de cálculo da classificação final aqueles Estudantes que se submetem a Exame Final (EF) para efeito de Melhoria de Classificação (ver regra específica). Também estão excluídos deste método de cálculo da classificação final os Estudantes com Estatutos Especiais que se submetam a exame em Época Especial (ver regra específica).

Nota 6: Sendo opcional, NÃO É permitida a melhoria de classificação das provas de Avaliação Distribuída (ver regra específica). Pelo mesmo motivo, NÃO HÁ provas de recurso de Avaliação Distribuída para os estudantes impossibilitados de realizar estas provas nas datas previstas.

Provas e trabalhos especiais

Não existem, para além dos referidos em "Cálculo da Classificação Final".

Trabalho de estágio/projeto

Não  aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os Estudantes com Estatutos Especiais são classificados de acordo com o método estabelecido em “Cálculo da Classificação Final”, EXCEPTO quando se submetem a exame em Época Especial.

Os Estudantes com Estatutos Especiais que se submetam a exame em Época Especial são avaliados em momento único, o qual consistirá de uma prova com as características do Exame Final (EF).

Melhoria de classificação

Os Estudantes que já tenham obtido aprovação podem efectuar MELHORIA DE CLASSIFICAÇÃO, uma única vez, exclusivamente por Exame Final (EF) a realizar nas duas Épocas (Normal ou de Recurso) imediatamente subsequentes àquela em que obtiveram aprovação.

Sendo a melhoria de classificação realizada exclusivamente por Exame Final (EF) (classificação de 0 a 20 valores, arredondada à unidade), não há lugar a melhoria de classificação das provas de Avaliação Distribuída.

A Classificação Final na Unidade Curricular é a mais elevada, entre aquela que havia sido obtida inicialmente e a que resultar da melhoria de classificação efectuada.