BARRAGEM SUBTERRNEA: A EXPERINCIA DO ESTADO DO CEAR

Junho/2004

INTRODUOOs recursos hdricos disponveisRios, riachos e lagos, na subsuperfcie Armazenados nos poros dos sedimentos arenosos ou fraturas de rochas cristalinas

A captao dos mananciaisBarramentos superficiais Poos para captao da gua subterrnea

No semi-ridoCursos dgua so em sua maioria intermitentes A perda de gua por evaporao significativa Deficincias existentes no atendimento das demandas dos diversos usos

Questes fundamentais para o planejamento e utilizao dos recursos hdricos disponveisIrregularidade do regime pluviomtrico Condies fsicas do semi-rido nordestino em especial as geolgicas - elevados coeficientes de escoamento superficial Reduzida acumulao subterrnea Mxima reteno de gua no interior das bacias hidrogrficas

As Barragens Subterrneas Interceptam o fl fluxo d de gua na subsuperfcie b f Armazenamento de volumes e condies favorveis de captao e controle Seu uso no aproveitamento dos recursos hdricos do semi-rido ainda uma questo bastante polemica. Eficincia da implantao dessas obras Quantidade e qualidade da gua disponvel.

OBJETIVO objetivo deste trabalho sintetizar os dados e informaes sobre a experincia de p barragens subterrneas no estado do Cear e contribuir na disseminao da tcnica, como poltica pblica, para o desenvolvimento sustentvel do semi-rido Nordestino.

HISTRICOO primeiro estudo visando abastecimento hdrico e que indicou a alternativa de uma barragem subterrneaUNESCO, para o 1. Batalho de Engenharia do Exrcito, em 1959 - Carnaba dos Dantas, Estado do Rio Grande do Norte. O Eng. Pierre Taltasse elaborou um estudo hidrogeolgico especfico e projetou o que seria a primeira barragem subterrnea do Brasil, que no chegou a ser construda

A primeira Barragem Subterrnea no BrasilConstruda pelo DNOCS, em 1965 Cidade de Tau, estado do Cear no depsito aluvial do Rio Trici Abastecimento dgua

SANTOS e FRANGIPANI (1978)A implantao de barragens submersas nos depsitos p g p aluvionares como uma alternativa para o Nordeste Brasileiro Criao de C i d melhores condies d aproveitamento lh di de it t Barragens subterrneas podem ser tratadas como: reguladoras das reservas de gua subterrnea renovao mais rpida atravs do bombeamento contnuo evitando ou minimizando os efeitos da salinizao.

No incio da dcada 80o IPT-Instituto de Pesquisas Tecnolgicas de So Paulo elaborou estudos e construiu barragens subterrneas Cear - Rio Palhano (Bacia do Rio Jaguaribe) Rio Grande do Norte Rios das Cobras e d Q i t (B i d Ri Ri G d d N t - Ri d C b dos Quintos (Bacia do Rio Serid)

A montante de cada uma dessas barragens construiu um poo para monitorar a qualidade da gua Falta de explotao contnuo aumento da salinidade

1986Minrios de Pernambuco S/A 03 (trs) pequenas barragens subterrneas no alto serto de Pernambuco Localizadas nas cabeceiras de pequenos riachos Possuam reduzidas reas de captao Jamais chegaram a armazenar gua O septo dessas barragens foi construdo em alvenaria, com extenses da ordem de 10 a 15m. Na mesma dcada, a EMBRAPA/CPTASA em Petrolina-PE Efetuou experincias com barramentos subterrneos, porm no se tem notcia dos resultados obtidos.

UMA VISO PANORMICA DO ESTADO DO CEARUma das nove unidades da federao da regio Nordeste do Brasil. rea d 146 817 k de 146.817 km Corresponde 9 4 % da rea do Nordeste 9,4 Tem 93% do seu territrio inserido na zona semi-rida do Nordeste. 2/3 da rea do Estado assenta-se em rocha cristalina 1/3 restante se enquadram as reas sedimentares

RelevoPlancies litorneas Zonas intermedirias do serto Serras

VegetaoPredominantemente constituda d plantas xerfilas P d i t t tit d de l t fil A caatinga o principal complexo vegetacional do Estado

SolosPodzlicos Eutrficos; Brunos no-clcicos; Litlicos eutrficos e Planossolos Frteis em termos de suas caractersticas qumicas Limitaes Escassez de recursos hdricos Profundidade Pedregosidade Relevo Em reas especficas, as condies so muito favorveis e se racionalmente aproveitados podem assegurar exploraes econmicas bastante promissoras.

Principais rios Jaguaribe, Acara, Curu, Poti, Corea, Pirangi, Chor e Pacoti 11 regies hidrogrficas g g Corea, Acara, Aracatiau, Curu, Metropolitana, Poti, Banabui, Baixo Jaguaribe, Mdio Jaguaribe, Alto Jaguaribe e Salgado O Estado no apresenta grandes mananciais hdricos subterrneos.

Regime pluviomtrico do tipo tropical semi-rido semi rido irregularidade das chuvas no tempo e no espao Os totais anuais de precipitao esto compreendidos p pelas isoietas de 500 a 1800 mm Estao chuvosa relativamente curta (trs a cinco ( meses) Perodo seco prolongado, o que predominncia do clima semi-rido acarreta a

Elevadas taxas de evaporao Evaporao acumulada anual de 2467 mm (Tanque Classe A) equivalente a uma altura de 1850 mm sobre o q espelho de gua Evapotranspirao potencial (ETP) de 1934 mm A comparao entre a ETP e a pluviometria anual mostra a situao de permanente dficit hdrico.

BARRAGEM SUBTERRNEAO que ? uma obra simples que faz o barramento da gua acumulada no subsolo de um aluvio. aluvioAluvio

Barramento B t

BARRAGEM SUBTERRNEA

gua

Cristalino

Onde construir?Nos vales dos rios ou riachos, onde exista um aluvio com espessura mnima de 2 0 metros 2,0 Deve-se observar a espessura e constituio do depsito aluvial p p Largura do depsito aluvial e trechos de estreitamentos Extenso a montante do local do barramento Relevo

Onde construir?

Estudos preliminaresLevantamento topogrfico detalhado Mapas planimtricos e fotos areas Sondagens Granulometria do material Dimensionamento d l Di i t da largura d t i h i da trincheira ngulo de inclinao do talude Detectar a existncia da zona saturada Profundidade da rocha

Fonte: Barragem subterrnea tipo COSTA & MELO (CIRILO et al, 1998).

O poo amazonas a montante da barragem possui as p g p seguintes funesPermite a captao da gua armazenada e sua utilizao para os diversos fins Instrumento de monitoramento quantitativo e qualitativo acompanhar o rebaixamento de nvel da gua com o tempo, na medida que se vai explotando o manancial verificao do aumento da salinidade da gua medida que o reservatrio vai diminuindo de volume Permite um efetivo controle da qualidade da gua, prximo do perodo de chuvas, poder ser efetuado um bombeamento intensivo no poo para exaurir o aqfero e permitir a renovao da gua.

As chuvas nas regies semi-ridas semi ridasRegime torrencial Curta durao Escoamento muito rpido Difcil processo de infiltrao na recarga dos aluvies

Funo do enrocamento de pedrasAumentar o tempo de reteno do escoamento superficial e conseqentemente obter uma maior recarga do aluvio.

Enrocamento de pedra colocado a jusante da barragem

Poo amazonas

Septo ou BarramentoDisponibilidade do material a ser utilizado critrio b i economia i i bsico i Problema de estanqueidade desprezvel q p aconselhvel que a base do septo no seja totalmente impermevel Os materiais de construo do septo utilizados Argila ou mistura de argila-silte Lona plstica Muro de pedra-argamassa Estacas justapostas em madeira ferro ou cimento pr madeira, prmoldado.

Construo manual

Escavao mecanizada

Utilizao d l Utili de lona plstica como barramento l ti b t

Condies RestritivasExistir um depsito aluvial arenoso, com espessura de pelo p , p p menos 2m Predominncia de P d i i d material sltico-argiloso i li t i l lti il implica em elevada l d reteno de gua e baixa condutividade hidrulica reduzida vazo nos poos p riscos de salinizao com o tempo gua existente no depsito aluvial no deve possuir um elevado teor salino

Um exemplo:Riacho com um aluvio de 2,0 metros de espessura 50 metros de largura x 300 metros de comprimento Volume = 30.000 m3 Porosidade de 12 % P id d d Metade desse volume no permita acumulao Capacidade de acumulao = 1.800 m3 de gua Consumo de 250 litros/dia 1.800 m3 de gua = 20 famlias, durante 1 ano 1.800 1 800 m3 de gua = irrigao por gotejamento de hectare de fruteiras, durante 6 meses.

Condies RestritivasExistir uma considervel extenso de depsito aluvial a p montante da seo No devem existir soleiras d embasamento cristalino cortando N d i ti l i do b t i t li t d transversalmente os cursos dgua A calha menor ou leito ativo do curso dgua deve guardar relaes de largura e desnvel para com a calha maior ou terrao aluvial que viabilize a construo

A EXPERINCIA DO ESTADO DO CEARConcentra em seu territrio 276 barragens subterrneas Construdas em planos emergenciais durante os perodos de grandes secas Dados - Coordenadoria Estadual de Defesa Civil CEDECFazem parte do Programa Emergencial de Frentes Produtivas

Localizao e distribuio das Barragens Subterrneas existentes no CearEntre 10 e 20 Aiuaba (17) Assar (14) Maranguape (10) Monsenhor Tabosa (15) Entre 20 e 30 Itapina ( ) (21) Salitre (25) Acima de 30 Boa Viagem (35) Lavras da Mangabeira(31) Tamboril (33)

Levantamento de utilizaoUso da gua (% )50 45 40 35 3 30 25 20 15 10 5 0Consumo humano Dessedentao Uso domstico de animais Pequena irrigao sem bombeamento Pequena irrigao com bombeamento Outros usos 6 3 14 7 26 44

Barragens Subterrnea x Barragens Superficiais No h perdas de reas superficiais por inundao Utilizao da calha umidificada para plantio (sub-irrigao) p p ( g ) Maior proteo da gua contra a poluio bacteriana superficial Apresenta menor perda por evaporao

As perdas por infiltrao em fraturas do embasamento cristalino so muito reduzidas Dispensa onerosos esquemas de: Tratamento Manuteno Operao Consumo de energia eltrica outros gastos comuns nos barramentos superficiais Como fator principal - baixo custo

Dados de qualidadeNo foram encontrados dados de monitoramento Falta de avaliao quanto ao risco de salinizao e utilizao da gua para i i irrigao Recomendaes Anlise fsico-qumica peridica caracterizar hidroquimicamente a gua do depsito aluvial quanto a potabilidade e uso para irrigao.

importante salientar que:No se tem nenhuma informao se esses barramentos subterrneos esto sendo controlados quanto qualidade da gua armazenada No se tem dados dos poos No se sabe se os poos esto em funcionamento Provavelmente os solos das reas adjacentes as barragens subterrneas encontram-se com um alto nvel de salinizao

MONTEIRO, L.C.C (1988)Implantao de uma barragem subterrnea experimental

GOMES, C.C (1990)Anlise do comportamento quantitativo do aqfero aluvial do Rio Palhano e a b Ri P lh barragem d superfcie Chil atravs d de f i Chile t de modelagem matemtica

PUERARI, E.M (1999)Caracterizao fsica, qumica e microbiolgica da gua do reservatrio superficial Chile e da Barragem Subterrnea experimental do Rio Palhano

CONCLUSESAs barragens subterrneas se constituem como uma g alternativa vivel para o semi-rido nordestino, principalmente no que diz respeito ao abastecimento de gua para a populao populao. A falta de monitoramento quanto a qualidade da gua e gua, a falta de uso dos poos acarretam um grande risco de salinizao dos solos da rea. A construo de uma barragem subterrnea, apesar de sua simplicidade deve ser precedida de um estudo das simplicidade, condies do depsito aluvial e outros aspectos circundantes, sob pena de se obter um insucesso da mesma.

Embora os nmeros e a distribuio das barragens subterrneas no estado do Cear sejam representativos, observa-se a pouca importncia que o governo do estado, responsvel direto pelo monitoramento destas barragens, tem dado as obras que foram realizadas. Em virtude deste descaso impossvel quantificar e qualificar as barragens subterrneas construdas no Cear, tanto quanto ao volume acumulado como a qualidade da gua e riscos de salinizao.

OUTRAS EXPERINCIATrs situaes merecem ser aqui mencionadas como experincias q p desenvolvidas nesse campo, todas bem sucedidas:A Barragem subterrnea da Faz enda Pernambuco (PE) construda em (PE), 1987. Na regio denominada Mutuca Agreste de Pernambuco onde Mutuca, Pernambuco, barragens subterrneas de porte mais significativo foram construdas. Durante os anos de 2000/2001 ocorreram casos de plantio praticamente ininterrupto de produtos como cenoura e beterraba beterraba. As barragens subterrneas construdas pela ONG Caatinga em pequenas propriedades rurais (PE) i d d i (PE).