UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS - UNISINOS · São Leopoldo, 28 de outubro de 2010....
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UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS – UNISINOS UNIDADE ACADÊMICA DE EDUCAÇÃO CONTINUADA MBA EM GESTÃO DO AGRONEGÓCIO MARIO LUIZ LANDERDAHL MODELO DE DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS DE AÇUDES (MDPA) – PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA DE DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS DE AÇUDES DO TIPO CONSTRUÇÃO DE TERRA São Leopoldo 2010
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UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS – UNISINOS
UNIDADE ACADÊMICA DE EDUCAÇÃO CONTINUADA
MBA EM GESTÃO DO AGRONEGÓCIO
MARIO LUIZ LANDERDAHL
MODELO DE DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS DE AÇUDES (MDPA) –
PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA DE
DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS DE AÇUDES DO TIPO CONSTRUÇÃO DE
TERRA
São Leopoldo
2010
Mario Luiz Landerdahl
MODELO DE DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS DE AÇUDES (MDPA) –
PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA DE
DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS DE AÇUDES DO TIPO CONSTRUÇÃO DE
TERRA
Trabalho de Conclusão de Curso de
Especialização apresentado como requisito
parcial para a obtenção do título de Especialista
em Gestão do Agronegócio, pelo MBA em Gestão
do Agronegócio da Universidade do Vale do Rio
dos Sinos.
Orientador: Prof. Reimar Carlesso
São Leopoldo
2010
São Leopoldo, 28 de outubro de 2010.
Considerando que o Trabalho de Conclusão de Curso do aluno Mario Luiz Landerdahl
encontra-se em condições de ser avaliado, recomendo sua apresentação oral e escrita para
avaliação da Banca Examinadora, a ser constituída pela coordenação do MBA em Gestão do
Agronegócio.
________________________________________
Reimar Carlesso
Professor Orientador
Dedico este trabalho a todos os meus colegas da EMATER/RS – ASCAR, pelas
contribuições técnicas recebidas durante o processo de construção do Modelo de
Dimensionamento de Projetos de Açudes do tipo construção de terra.
AGRADECIMENTOS
À EMATER/RS – ASCAR por oportunizar este crescimento intelectual.
À Universidade do Vale do Rio dos Sinos e seus professores pelo empenho e
dedicação.
Ao professor orientador Reimar Carlesso por sua disponibilidade.
À minha esposa Jussara por seu incentivo.
Aos meus filhos, Cristina, Márcia e Mario Junior pelo apoio, em especial, à Márcia
pelas correções das redações e trabalhos.
Aos colegas Todeschini, Lenzi e Dairton, por suas importantes contribuições.
A todos aqueles que de uma forma ou de outra contribuíram para a realização deste
trabalho.
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A variabilidade climática é uma característica
marcante no Rio Grande do Sul, onde os fenômenos
meteorológicos causam, com frequência, danos
irreparáveis às atividades agrícolas e que nos
últimos 20 anos, ocorreram 10 estiagens no estado
que causaram a redução de 38 milhões de toneladas
de grãos nas culturas de milho e soja, as mais
prejudicadas. (Matzenauer)
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RESUMO
O objetivo do presente trabalho foi avaliar e aprimorar o Modelo de Desenvolvimento de
Projetos de Açudes (MDPA) utilizado como ferramenta eletrônica de dimensionamento de
projetos de micro-açudes do tipo construção de terra, pela EMATER/RS, no âmbito do
Programa Estadual de Irrigação – PRO IRRIGAÇÃO. Este programa, instituído pelo Governo
do Estado do Rio Grande do Sul, através da Lei nº 13.063, de 12 de novembro de 2008,
estabeleceu entre os objetivos, o aumento da produção e produtividade do agronegócio, com
redução dos efeitos das estiagens e dos impactos provocados pela atividade agropecuária de
sequeiro, e determinou como um dos instrumentos do programa, a acumulação de água para
usos múltiplos, em cisternas, micro-açudes e barragens. Este dispositivo legal atribuiu à
EMATER/RS, responsável pelo serviço de extensão rural oficial no estado, o compromisso de
capacitar os produtores beneficiários do programa, bem como elaborar os projetos para
construção de micro-açudes para posterior utilização da água em irrigação. A metodologia
empregada foi baseada em um estudo de caso descritivo com o objetivo de demonstrar o
processo de construção do modelo. A apresentação e análise de dados são realizadas através
de cinco módulos: módulo de coleta de dados, módulo de cadastro, módulo de entrada de
dados, módulo de processamento e análise de dados e módulo de geração de relatórios. A
validação do modelo foi realizada usando projetos elaborados no âmbito do PRO
IRRIGAÇÃO, no Estado do Rio Grande do Sul e da calibração do modelo para diferentes
volumes de terra movimentada, envolvendo 1980 projetos de açudes nas dez regiões
administrativas da EMATER/RS, no período compreendido entre janeiro de 2009 a agosto de
2010. O desenvolvimento atingido até o presente momento do modelo descrito possibilita o
uso dessa ferramenta para o dimensionamento de barragens de terra em todo o Estado do Rio
Grande do Sul. A precisão é adequada para barramentos até cinco metros de altura e até cinco
hectares de lâmina de água. Complementações futuras podem ser incorporadas ao atual
modelo sem a necessidade de alteração da estrutura base do modelo apresentado.
Palavras-Chave: Açude. Micro-açude. PRO IRRIGAÇÃO. Construção de terra.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 – Precipitação Pluvial – médias mensais no Rio Grande do Sul
(1931-1960)................................................................................... 20
FIGURA 2 – Variação da Precipitação Pluvial no RS – Novembro e Dezembro
(1931-1960)................................................................................ 21
FIGURA 3 – Precipitação Pluvial – médias mensais (1961-1990)........................23
FIGURA 4 – Precipitação Pluvial (mm) no Rio Grande do Sul (1931-1960 e
1961-1990).................................................................................24
FIGURA 5 - Perfil transversal na maior cota......................................................29
FIGURA 6 – Número de Projetos Elaborados por Região Administrativa da
EMATER/RS................................................................................60
FIGURA 7 – Terra Movimentada, Água Armazenada e Área Alagada.................61
FIGURA 8 – Número de Projetos por Volume de Terra Movimentada (m³).........62
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – Precipitação Pluvial – médias mensais no Rio Grande do Sul
(1931-1960)................................................................................19
TABELA 2 – Precipitação pluvial (mm) no Estado do Rio Grande do Sul
(1961-1990)................................................................................22
TABELA 3 – Projetos de açudes elaborados pela EMATER/RS –
Janeiro 2009 a Agosto 2010.........................................................60
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LISTA DE QUADROS
QUADRO 1 – Informações Obtidas a Campo – recorte 1 da planilha de campo....36
QUADRO 2 – Levantamento Topográfico – recorte 2 da planilha de campo.........38
QUADRO 3 – Perfil do Terreno – recorte 3 da planilha de campo........................39
QUADRO 4 – Informações Obtidas com GPS – recorte 4 da planilha de campo...39
QUADRO 5 – Informações Locais ou Regionais e Hidrológicos – recorte 5 da
planilha de campo........................................................................40
QUADRO 6 – Informações do Módulo de Cadastro – recorte 1 da planilha
dados iniciais...............................................................................41
QUADRO 7 – Dimensionamento do Maciço - recorte 2 da planilha dados
iniciais........................................................................................42
QUADRO 8 – Cálculo do Volume de Terra Campactada – recorte 3 da planilha
dados iniciais...............................................................................43
QUADRO 9 – Cálculo da Revanche...................................................................44
QUADRO 10 – Cálculo da Largura do Coroamento ou Crista..............................45
QUADRO 11 – Cálculo do Volume de Terra Compactada...................................47
QUADRO 12 – Cálculo do Volume de Material do Enrocamento.........................48
QUADRO 13 – Vazão da Tomada de Água e Diâmetro da Tubulação..................49
QUADRO 14 – Dados Hidrológicos e Dimensionamento do Vertedouro..............51
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................. 11 1.1 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA ........................................................................ 14
1.2 OBJETIVOS ...................................................................................................... 14
1.2.1 Objetivo Geral ................................................................................................ 14
1.2.2 Objetivos Específicos ..................................................................................... 15
1.3 JUSTIFICATIVA .............................................................................................. 15
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ..................................................................... 17 2.1 O PROGRAMA ESTADUAL DE IRRIGAÇÃO ............................................. 17
2.2 A IMPORTÂNCIA DO AGRONEGÓCIO ...................................................... 18
2.3 PRECIPITAÇÃO PLUVIAL NORMAL CLIMATOLÓGICA ........................ 18
2.4 BALANÇO HÍDRICO DO SOLO .................................................................... 24
2.5 A VARIABILIDADE CLIMÁTICA NO RIO GRANDE DO SUL ................. 25
2.6 ACUMULAÇÃO DE ÁGUAS EM AÇUDES ................................................. 25
2.7 A ESCOLHA DO LOCAL PARA A CONSTRUÇÃO DE AÇUDES ............. 26
2.8 REFERENCIAL TEÓRICO PARA DIMENSIONAMENTO DE AÇUDES .. 27
2.8.1 Maciço ou Taipa ............................................................................................. 27
2.8.2 Coroamento ou Crista ..................................................................................... 28
2.8.3 Cava ou Trincheira ......................................................................................... 28
2.8.4 Estimativa do Volume de Água Acumulada .................................................. 29
2.8.5 Área da Bacia Hidrográfica ............................................................................ 30
2.8.6 Vazão da Bacia Hidrográfica .......................................................................... 30
2.8.7 Vertedouro ...................................................................................................... 31
2.8.8 Revanche ........................................................................................................ 31
3 MÉTODOS E PROCEDIMENTOS ................................................................. 33
3.1 SISTEMÁTICA DE ENTRADA DE DADOS NA PLANILHA ..................... 33
3.2 SISTEMÁTICA DE SAÍDA DE DADOS DA PLANILHA ............................ 34
4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS DADOS .............................................. 35
4.1 MÓDULO DE COLETA DE DADOS A CAMPO .......................................... 35
4.1.1 Informações Obtidas a Campo ....................................................................... 36
4.1.2 Informações Locais ou Regionais e Dados Hidrológicos ............................... 40
4.2 MÓDULO DE CADASTRO ............................................................................. 41
4.3 MÓDULO DE ENTRADA DE DADOS .......................................................... 41
4.4 MÓDULO DE PROCESSAMENTO E ENÁLISE DE DADOS ...................... 44
4.4.1 Cálculo da Revanche ...................................................................................... 44
4.4.2 Coroamento ou Crista ..................................................................................... 45
4.4.3 Cálculo do Volume de Terra Compactada e Dimensões da
Decapagem e da Trincheira ............................................................................ 46
4.4.4 Cálculo do Volume do Material do Enrocamento .......................................... 48
4.4.5 Cálculo da Vazão da Tomada d’água e do Diâmetro da Tubulação .............. 48
4.4.6 Cálculo do Dimensionamento do Vertedouro ................................................ 49
4.5 MÓDULO DE GERAÇÃO DE RELATÓRIOS ............................................... 51
4.5.1 Memorial Descritivo ....................................................................................... 52
4.5.2 Requerimento de Reserva de Disponibilidade e Autorização para
Construção de Barragem ................................................................................ 52
10
4.5.3 Planta Baixa do Maciço .................................................................................. 53
4.5.4 Planta Longitudinal – Perfil Geológico .......................................................... 53
4.5.5 Perfil Transversal na Maior Cota ................................................................... 53
4.6 O MÓDULO DE DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS DE AÇUDES ..... 53
4.6.1 A Estruturação da Ferramenta de Dimensionamento de Projetos
de Açudes ....................................................................................................... 54
4.6.2 As Funções das Planilhas Auxiliareas no Dimensionamento de
Projetos de Açudes ......................................................................................... 55
4.6.2.1 Planilha de Campo ....................................................................................... 55
4.6.2.2 Planilha de Dados Iniciais ........................................................................... 56
4.6.2.3 Memorial Descritivo .................................................................................... 57
4.6.2.4 Requerimento de Reserva de Disponibilidade e Autorização para
Construção de Barragem ................................................................................ 57
4.6.2.5 Planilhas Gráficas ........................................................................................ 57
4.6.2.6 Planilha de Valores de C ............................................................................. 58
4.6.2.7 Planilha de Dados ........................................................................................ 58
5 VALIDAÇÃO DO MODELO ........................................................................... 59
5.1 PROJETOS ELABORADOS ............................................................................ 59
4.2 A EFICIÊNCIA DO MODELO ........................................................................ 61
6 CONCLUSÃO ..................................................................................................... 63
REFERÊNCIAS .................................................................................................... 65
APÊNDICE A - MODELO DE DIMENSIONAMENTO DE
PROJETOS DE AÇUDES - MDPA.............................................................66
APÊNDICE B - INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS A CAMPO
PARA UM PROJETO DE AÇUDAGEM....................................................77
ANEXO A - PRECIPITAÇÃO PLUVIAL NO RS – PERÍODO 1931-1960..........79
11
1 INTRODUÇÃO
A agropecuária gaúcha tem se mostrado fragilizada, nos últimos anos, devido aos
frequentes episódios climáticos relacionados à distribuição das chuvas ao longo do ano, em
que grande parte das safras vem sendo prejudicada pela deficiência de umidade nos períodos
críticos das culturas.
Embora não existindo muita diferença na distribuição das chuvas durante o ano, os
meses mais quentes são também os que demandam maior necessidade de reposição de água
no solo em virtude das elevadas perdas por evaporação e transpiração, e são ainda os meses
em que a precipitação tem se mantido próxima ou abaixo da média mensal.
Acreditando-se que uma das formas de minimizar estes efeitos seja a utilização de
sistemas de irrigação nas culturas agrícolas, foi instituído o Programa Estadual de Irrigação,
pelo Governo do Estado do Rio Grande do Sul, através da Secretaria Extraordinária de
Irrigação e Usos Múltiplos da Água (SIUMA), apresentando como meta a construção de
açudes e delegando à EMATER/RS a responsabilidade pela elaboração dos projetos de
construção desses açudes.
A EMATER/RS - Associação Riograndense de Empreendimentos e Assistência
Técnica e Extensão Rural - é uma sociedade civil, com personalidade jurídica de direito
privado, fundada em 14 de março de 1977, responsável pelo serviço de extensão rural oficial
no estado do Rio Grande do Sul.
Possui unidades operativas em 485 municípios de um total de 496 existentes no
Estado. Essas unidades são coordenadas por dez escritórios regionais e um Escritório Central,
localizado na capital do Estado.
A entidade possui um quadro funcional de 1.450 servidores com formação profissional
multidisciplinar (engenheiros agrônomos, engenheiros de alimentos, engenheiros agrícolas,
médicos veterinários, zootecnistas, engenheiros florestais, técnicos agrícolas, enfermeiros,
nutricionistas, assistentes sociais, farmacêuticos, pedagogas, economistas domésticas e
professores, entre outras).
A EMATER/RS desenvolve suas ações mediante processos educativos, visando o
desenvolvimento sustentável, a melhoria da qualidade de vida, a segurança e soberania
12
alimentar, a geração de emprego e renda, a inclusão social de públicos especiais e a
preservação ambiental.
Para o alcance de seus objetivos, celebra convênios com os governos municipais,
estadual e federal, além de firmar parcerias com entidades públicas e privadas de pesquisa e
ensino, sindicatos, cooperativas e instituições bancárias, além de outras vinculadas ao meio
rural.
A instituição atende a mais de 260.000 famílias rurais, priorizando em suas ações os
agricultores e pecuaristas familiares, assentados de reforma agrária, pescadores artesanais,
remanescentes de quilombos e indígenas.
Por ser a principal executora dos serviços de assistência técnica e extensão rural no
Estado do Rio Grande do Sul cabem à EMATER/RS as tarefas de capacitação de técnicos e
agricultores envolvidos no programa estadual de irrigação, em sistemas de acumulação de
água, bem como na sua utilização em sistemas de irrigação, além da elaboração dos projetos
de construção de cisternas e micro-açudes.
Levando-se em conta que a meta de construção de micro-açudes, prevista pela
SIUMA, ultrapassava as três mil unidades, e ainda, que as diferentes regiões geográficas do
estado manifestavam interesses diversos, percebeu-se uma maior necessidade de elaboração
de projetos em determinadas regiões em detrimento de outras. No início, acreditava-se que as
regiões noroeste e sul seriam aquelas com maior necessidade de construção de formas de
armazenamento de água para utilização em irrigação, em razão das diferenças climáticas e de
solos, no entanto o interesse por tais obras se distribuiu com maior ou menor interesse em
todo o território estadual.
Para enfrentar a possível demanda de elaboração de projetos de construção de açudes
em todo o território gaúcho, pela EMATER/RS, buscou-se, através dos técnicos do escritório
central, sediado em Porto Alegre, a organização de um conjunto de capacitações em
elaboração dos projetos de construção de açudes, inicialmente envolvendo seus técnicos no
nível regional, para num segundo momento ser estendido a todo o corpo técnico da instituição
por meio de outras capacitações micro-regionalizadas.
Neste sentido identificaram-se, no corpo técnico da EMATER/RS, profissionais de
nível superior em ciências agrárias, com experiência na elaboração de projetos deste tipo, para
servir como orientadores nas capacitações no nível regional. Durante esta capacitação
abordaram-se conteúdos pertinentes ao assunto, partindo do levantamento de informações no
13
terreno para posterior tratamento dos dados em escritório finalizando com o projeto completo,
constituído de memorial descritivo e diversas plantas, entre outros requerimentos e ofícios. Na
oportunidade constatou-se a dificuldade que a EMATER/RS teria no cumprimento da meta
estimada pela SIUMA, caso a elaboração dos projetos fossem realizadas sem o uso de
ferramentas informatizadas.
A partir desta discussão pensou-se em criar uma ferramenta que pudesse auxiliar o
corpo técnico na elaboração dos projetos demandados, reduzindo o seu tempo de elaboração,
qualificando o trabalho.
Para viabilizar a demanda de elaboração de projetos de açudes no território gaúcho,
procurou-se desenvolver um Modelo de Dimensionamento de Projetos de Açudes para
facilitar a elaboração de projetos de açudes do tipo construção de terra, pela EMATER/RS, no
âmbito do Programa Estadual de Irrigação.
Neste sentido, procura-se apontar o conjunto de dados e informações necessárias para
a criação do Modelo de Desenvolvimento de Projetos de Açudes (MDPA) como ferramenta
de dimensionamento de projetos de micro-açudes do tipo construção de terra, estabelecendo-
se uma sistemática de levantamento de dados topográficos e de informações georreferenciadas
para instruir a elaboração de projetos.
Para tanto, torna-se necessário descrever as etapas de construção do Modelo de
Desenvolvimento de Projetos de Açudes (MDPA) utilizadas para o dimensionamento de
projetos de açudes do tipo construção de terra, bem como descrever os subprodutos da
ferramenta Modelo de Desenvolvimento de Projetos de Açudes (MDPA), tais como o
memorial descritivo, plantas gráficas e demais documentos gerados a partir de sua aplicação.
Apresenta-se o trabalho em seis capítulos, a introdução, a fundamentação teórica, os
métodos e procedimentos, a apresentação e análise dos dados, a validação do modelo e a
conclusão.
14
1.1 DEFINIÇÃO DO PROBLEMA
Visando garantir a manutenção sustentável dos processos agropecuários produtivos,
identifica-se a acumulação de águas pluviais, superficiais e subsuperficiais como prioritária
para uma futura utilização na irrigação das culturas como forma de complementação das
necessidades hídricas das plantas.
Para a construção destes sistemas de acumulação de água faz-se necessário a
elaboração de projetos técnicos com viabilidade econômica, social e ambiental. Para isto
torna-se indispensável um adequado levantamento topográfico para a posterior elaboração dos
cálculos necessários com uso de critérios técnicos, emissão de memorial descritivo da obra e
confecção das plantas gráficas relativas ao projeto, podendo ser utilizados recursos laborais
manuais com ou sem o uso de ferramentas informatizadas.
Então questiona-se: Por que e de que maneira foi desenvolvido o Modelo de
Dimensionamento de Projetos de Açudes (MDPA) utilizado atualmente para o
dimensionamento de projetos de açudes do tipo construção de terra, pela EMATER/RS, no
âmbito do Programa Estadual de Irrigação, no estado do Rio Grande do Sul?
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
Avaliar e aprimorar o Modelo de Desenvolvimento de Projetos de Açudes (MDPA)
utilizado como ferramenta eletrônica de dimensionamento de projetos de micro-açudes do
tipo construção de terra, pela EMATER/RS, no âmbito do Programa Estadual de Irrigação, no
estado do Rio Grande do Sul.
15
1.2.2 Objetivos Específicos
Apontar o conjunto de dados e informações necessárias para a criação do Modelo de
Desenvolvimento de Projetos de Açudes (MDPA) como ferramenta de dimensionamento de
projetos de micro-açudes do tipo construção de terra;
Estabelecer uma sistemática de levantamento de dados topográficos e de informações
georreferenciadas para instruir a elaboração de projetos de micro-açude do tipo construção de
terra;
Descrever as etapas de construção do Modelo de Desenvolvimento de Projetos de
Açudes (MDPA) utilizadas para o dimensionamento de projetos de açudes do tipo construção
de terra;
Descrever os subprodutos da ferramenta Modelo de Desenvolvimento de Projetos de
Açudes (MDPA), tais como o memorial descritivo, plantas gráficas e demais documentos
gerados a partir de sua aplicação.
1.3 JUSTIFICATIVA
O agronegócio gaúcho contribui, em média, com cerca de 30% do Valor
Adicionado Bruto (VAB) do estado, com oscilações ao longo dos anos em razão das variações
climáticas. Estas variações determinam principalmente na agropecuária, acréscimos ou
reduções no volume da produção do setor. Condições climáticas desfavoráveis como as
estiagens ocorridas nos anos de 2004 e 2005, determinaram a queda no Valor Adicionado
Bruto e em conseqüência, a redução do Produto Interno Bruto (PIB) gaúcho.
A construção de estruturas de armazenamento de água, como os açudes, faz-se
necessária, para acumular grandes volumes de água em períodos mais chuvosos, para o uso
como insumo de produção em sistemas de irrigação, em períodos menos favorecidos,
projetando-se a manutenção da produção e da produtividade agrícola, contornando
adversidades climáticas como as estiagens.
16
A elaboração de um Modelo de Desenvolvimento de Projetos de Açudes (MDPA)
utilizado como ferramenta de dimensionamento de projetos de micro-açudes do tipo
construção de terra, no âmbito do Programa Estadual de Irrigação, tornou-se indispensável,
não só pela extensão territorial de abrangência da EMATER/RS, como pela garantia de
padronização de projetos, agilidade, presteza e segurança na elaboração dos projetos focando-
se na viabilidade técnica e financeira.
A relevância deste trabalho constitui-se em apresentar aos técnicos da EMATER/RS
uma ferramenta simples e operacional, que permita a elaboração de bons projetos de
construção de açudes, desmistificando a prática, proporcionando segurança aos seus
executores, e ao contratante dos projetos.
17
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Neste capítulo pretende-se mostrar, inicialmente, como foi instituído o Programa
Estadual de Irrigação e as atribuições da EMATER/RS no programa; a importância do
agronegócio para o Rio Grande do Sul; o comportamento do clima com base na distribuição
da precipitação pluvial no estado, através das normais climatológicas, dos períodos 1931-1960
e 1961-1990; e também o balanço hídrico do solo e a variabilidade climática no Rio Grande
do Sul. A seguir, busca-se mostrar a importância da acumulação de águas pluviais em
períodos de abundância para posterior utilização em épocas de maior consumo pelos sistemas
produtivos, bem como a escolha do local para a construção de açudes. Por fim, apresenta-se o
referencial teórico como embasamento técnico para a elaboração de um projeto de açude do
tipo construção de terra, com a abordagem simples dos seus elementos fundamentais.
2.1 O PROGRAMA ESTADUAL DE IRRIGAÇÃO
O Programa Estadual de Irrigação – PRÓ-IRRIGAÇÃO foi instituído pelo Governo do
Estado do Rio Grande do Sul, através da Lei nº 13.063, de 12 de novembro se 2008, publicada
no DOE RS de 14 de novembro de 2008, cabendo à Secretaria Extraordinária de Irrigação e
Usos Múltiplos da Água (SIUMA), a responsabilidade da sua execução.
Esta lei também estabelece que um dos objetivos do programa se proponha a aumentar
a produção e a produtividade do agronegócio, com redução dos efeitos das estiagens e dos
impactos provocados pela atividade agropecuária de sequeiro. Determina, ainda, como um
dos instrumentos do Programa Estadual de Irrigação, entre outros, a acumulação de água para
usos múltiplos em cisternas, micro-açudes e barragens em consonância com a Lei nº 2.434, de
23 de setembro de 1954.
As atribuições suplementares da EMATER/RS no Programa Estadual de Irrigação,
segundo Mezomo (2009, p. 16), consistem em:
Participar na seleção dos beneficiários juntamente com a Prefeitura Municipal e o
Conselho Municipal de Desenvolvimento Rural.
Definir na propriedade o local da construção do micro-açude.
18
Elaborar o projeto técnico de acordo com a capacidade de acumular água e/ou a
necessidade para uso em irrigação e de acordo com a legislação ambiental vigente.
Orientar e acompanhar a construção dos micro-açudes conforme projeto.
Efetuar a fiscalização da execução do micro-açude.
2.2 A IMPORTÂNCIA DO AGRONEGÓCIO
Entende-se por agronegócio a soma de todas as atividades dos agentes envolvidos no
fornecimento de insumos, na produção rural vegetal e animal, nas agroindústrias, na
distribuição e comercialização destes produtos agropecuários.
Considera-se que 45% do Produto Interno Bruto (PIB) do estado do Rio Grande do Sul
e 30% do PIB nacional, venham do agronegócio e o desafio para o seu crescimento deve
passar pela agregação de valor ao bem produzido, aumentando a competitividade no mercado
regional e internacional, a partir da adoção de novas tecnologias produtivas em consonância
com o respeito ao meio ambiente.
Nos últimos anos, o agronegócio brasileiro, demonstrou papel fundamental para a
geração de divisas e renda, tendo o Brasil ocupado papel de destaque nas exportações de
vários produtos, dentre eles, soja e derivados, carnes (bovina, suína e aves), suco de laranja e
produtos do extrativismo florestal.
A produção vegetal torna-se dependente das condições climáticas durante o ciclo das
culturas, e dentre elas, a disponibilidade hídrica através da precipitação pluviométrica é a mais
crítica, nos meses de verão, no estado, colocando em risco a produção e produtividade da
agropecuária.
2.3 PRECIPITAÇÃO PLUVIAL NORMAL CLIMATOLÓGICA
A normal climatológica de precipitação pluvial anual da série histórica (1931-1960),
para diversos municípios do Estado do Rio Grande do Sul, em milímetros, situa-se entre 1.162
19
mm na cidade de Rio Grande e 2.164 mm na cidade de São Francisco de Paula, com um valor
médio para o estado de 1.547 mm (RONALDO MATZENAUER et all – in Boletim Fepagro
nº 10 – Agosto 2002), constante no anexo A.
Na Tabela 1, apresenta-se a precipitação pluvial, em milímetros, de 25 municípios do
Estado do Rio Grande do Sul, para o período 1931-1960, com a distribuição média mensal e
média anual, bem como a precipitação média estadual.
Tabela 1 – Precipitação pluvial (milímetros) no Estado do Rio Grande do Sul – 1931-1960.
Localidade Meses Total
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual
Alegrete 148 110 122 153 146 129 108 102 127 187 121 122 1575
Bagé 106 96 99 103 118 121 104 109 126 130 75 75 1262
Bom Jesus 150 152 118 131 104 109 121 119 166 169 75 132 1546
Caxias do Sul 145 137 126 133 142 155 139 130 167 152 106 131 1663
Cruz Alta 148 128 123 154 153 168 124 126 160 187 120 140 1731
Encruzilhada do Sul 120 122 95 137 146 149 136 132 148 152 76 92 1505
Farroupilha** 139 133 118 109 112 168 163 141 166 150 131 138 1668
Ijuí 135 157 113 134 135 143 134 169 164 153 152 148 1737
Júlio de Castilhos 117 117 92 146 170 147 125 130 134 146 116 136 1576
Maquiné** 170 178 183 97 84 111 100 139 156 131 120 147 1616
Passo Fundo 157 146 125 135 136 147 120 123 153 167 115 140 1664
Pelotas 131 149 116 108 110 128 113 138 141 128 68 77 1407
Porto Alegre 119 104 88 102 114 137 127 112 124 119 75 89 1310
Rio Grande 88 99 101 97 101 110 98 120 122 98 68 60 1162
Santa Maria 143 141 110 144 163 162 142 123 151 174 133 123 1709
Santana do Livramento 123 107 124 141 124 135 99 93 114 156 88 84 1388
Santa Rosa 146 102 122 191 155 183 113 114 138 169 128 104 1665
Santa Vitória do Palmar 93 89 127 124 106 117 97 109 124 99 72 79 1236
São Borja 124 115 150 146 142 125 91 92 135 162 126 116 1524
São Gabriel 116 103 86 120 133 145 111 107 128 143 77 86 1355
São Luiz Gonzaga 132 122 127 177 149 157 112 112 139 193 110 133 1663
Torres 130 137 139 127 105 95 103 119 145 118 97 95 1410
Uruguaiana 113 114 122 164 117 105 70 67 102 165 105 101 1345
Vacaria 132 119 98 102 104 144 123 129 148 132 76 104 1411
Veranópolis 139 129 121 109 103 135 131 171 168 145 133 150 1634
Média Mensal 131 125 118 132 127 137 117 122 142 149 103 113 1511
Fonte: Instituto de Pesquisas Agronômicas, 1989, citado por Ronaldo Matzenauer et all (2002).
* Média de 25 anos (FEPAGRO); ** Média de 30 anos (FEPAGRO); *** Normal 1961-1990 (FEPAGRO).
Adaptado pelo autor.
20
Observa-se na tabela 1 que as médias mensais, em milímetros, de precipitação pluvial,
em 25 municípios do estado, notando-se a diferença numérica da quantidade de chuva entre os
mesmos e entre os meses do ano em cada município, destacando-se, na média, os períodos de
novembro e dezembro, como os meses mais secos, com médias estaduais entre 103 e 113 mm.
Também se observa, no período, uma variação de 46 mm entre o mês de maior precipitação
(setembro) e o mês de menor precipitação (novembro).
Na Figura 1, apresenta-se a precipitação pluvial média mensal do estado, nos
diferentes meses do ano, a partir das informações da Tabela 1.
Figura 1 – Precipitação Pluvial – médias mensais no Rio Grande do Sul (1931-1960)
A partir da figura 1 pode-se inferir que as médias mensais apresentam uma grande
variabilidade climática, destacando-se os meses de novembro e dezembro com os menores
valores de médias mensais, justamente nos meses em que as culturas de verão demandam as
maiores quantidades de água para seu desenvolvimento e frutificação, ao mesmo tempo em
que as perdas por evaporação e transpiração são elevadas em razão das condições climáticas
da época ocasionadas pelas temperaturas mais elevadas do período.
Considerando-se apenas os dois meses de menor precipitação média da série,
observam-se grandes diferenças na precipitação média pluvial por município. O mês de
novembro, da série, com valores entre 68 e 133 mm, mostra uma variação percentual próxima
de 96% entre o município de menor e o de maior precipitação. No mês de dezembro, a mesma
série mostra uma variação ainda maior entre os municípios, com valores entre 60 e 150 mm,
correspondendo a uma variação percentual de 250% entre o município de menor e o de maior
precipitação pluvial.
21
A Figura 2 apresenta a variação da precipitação pluvial no Rio Grande do Sul, nos
meses de novembro e dezembro da série histórica 1931-1960, a partir das informações da
Tabela 1.
Figura 2 – Variação da Precipitação Pluvial no RS – Novembro e Dezembro (1931-1960)
Na Tabela 2, são apresentados os valores de precipitação pluvial, em milímetros, de 25
municípios do Estado do Rio Grande do Sul, monitorados pela FEPAGRO, no período 1961-
1990, com a distribuição média mensal e média anual, bem como a precipitação média
estadual.
22
Tabela 2 – Precipitação pluvial (mm) no Estado do Rio Grande do Sul – normal 1961-1990
Localidade Meses Total
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual
Alegrete 122 142 153 134 142 109 117 101 142 157 130 125 1575
Bagé 115 132 125 102 101 107 141 123 149 130 112 102 1439
Bom Jesus 166 161 145 115 123 122 136 167 175 148 121 138 1546
Caxias do Sul 143 151 141 127 110 151 154 178 193 166 144 163 1821
Cruz Alta 142 130 131 144 130 137 148 167 194 161 149 146 1779
Encruzilhada do Sul 114 125 128 93 112 147 152 144 149 129 119 105 1517
Farroupilha** 138 162 126 107 127 141 136 183 195 165 157 169 1806
Ijuí 144 112 134 109 125 145 131 145 164 149 126 115 1599
Júlio de Castilhos 122 152 126 126 113 119 128 186 199 168 137 145 1721
Maquiné** 114 143 139 128 114 143 148 171 197 157 146 145 1745
Passo Fundo 143 139 128 141 78 95 141 117 136 96 96 96 1406
Pelotas 117 109 104 108 95 133 122 140 140 114 104 101 1387
Porto Alegre 100 121 110 127 88 92 137 110 138 78 89 61 1251
Rio Grande 107 128 147 148 127 142 145 131 157 146 131 132 1641
Santa Maria 144 127 123 125 165 145 134 144 176 170 149 136 1738
Santana do Livramento 129 105 126 138 127 156 117 119 147 151 136 118 1569
Santa Rosa 142 119 97 101 96 107 117 114 109 88 92 85 1267
Santa Vitória do Palmar 108 138 114 126 105 90 112 110 133 143 122 115 1416
São Borja 144 113 174 177 126 127 99 107 143 154 148 121 1633
São Gabriel 120 135 149 154 143 169 141 155 175 157 157 151 1806
São Luiz Gonzaga 156 107 140 138 88 109 110 123 134 96 98 88 1387
Torres 124 170 177 177 123 76 94 86 131 146 134 123 1561
Uruguaiana 136 122 125 111 102 121 134 159 166 147 115 140 1578
Vacaria 125 126 119 119 106 132 131 184 187 149 145 145 1668
Veranópolis 146 126 119 119 106 132 131 184 187 149 145 145 1689
Média Mensal 130 132 132 128 115 126 130 142 161 141 128 124 1589
Fonte: elaborado pelo autor com base em Fepagro (2010).
Na tabela 2, observa-se a distribuição das médias mensais de precipitação pluvial, em
milímetros nos municípios que compõem a rede climatológica da FEPAGRO, notando-se a
diferença numérica da quantidade de chuva entre os municípios considerados e entre os meses
do ano em cada município, destacando-se, na média, o mês de maio, com 115 mm, como o
mês mais seco em comparação aos demais com distribuição regular. Também se percebe que
nos meses de novembro e dezembro, da série, as médias mensais foram, respectivamente,
128 e 124 mm.
23
Na Figura 3, apresenta-se a precipitação pluvial média mensal dos municípios do
estado que compõem a rede climatológica da FEPAGRO, nos diferentes meses do ano, a
partir das informações da Tabela 2.
Figura 3 – Precipitação Pluvial – médias mensais (1961-1990)
Na figura 3, observa-se a distribuição das médias mensais de precipitação pluvial, em
milímetros nos municípios que compõem a rede climatológica da FEPAGRO, notando-se nos
trinta anos da série histórica, a diferença numérica da quantidade de chuva entre os
municípios considerados e entre os meses do ano em cada município, destacando-se, na
média, os meses de maio (115 mm), novembro (128 mm) e dezembro (124 mm). Também se
percebe, no período, a mesma variação de 46 mm entre o mês de maior precipitação
(setembro) e o mês de menor precipitação (maio).
Apresenta-se na Figura 4, um estudo comparativo da precipitação pluvial média
mensal dos municípios do estado nos períodos compreendidos entre 1931-1960 e 1961-1990,
a partir dos dados das Tabelas 1 e 2.
24
Figura 4 – Precipitação pluvial (mm) no Rio Grande do Sul (1931-1960 e 1961-1990)
No estudo comparativo das normais climatológicas (1931-1960 e 1961-1990), da
Figura 4, observa-se, através das curvas, a distribuição da precipitação pluvial nos diferentes
meses dos períodos considerados. Nota-se que não existe uma única tendência nas curvas
representadas graficamente, embora as precipitações médias anuais dos dois períodos fiquem
muito próximos, isto é 1.547 mm (1931-1960) e 1.589 (1961-1990). Ainda observa-se que na
comparação entre as médias mensais das séries, os meses de janeiro, fevereiro e abril
apresentaram as menores diferenças numéricas de precipitação (entre 4 e 6 mm), enquanto
que o mês de novembro apresentou a maior diferença numérica (27 mm).
2.4 BALANÇO HÍDRICO NO SOLO
A disponibilidade hídrica no solo constitui-se num fator fundamental para o desejado
desenvolvimento vegetal com altas produtividades. A maior ou menor disponibilidade da
água no solo está relacionada com diversos fatores, entre eles a precipitação pluvial e a
evapotranspiração, não deixando de levar em conta as características do solo, como a
capacidade de armazenamento de água associada à textura do solo, a profundidade e a
composição granulométrica.
25
Em geral, a precipitação pluvial média do estado do Rio Grande do Sul apresenta
níveis suficientes de chuva para o desenvolvimento das principais culturas, no entanto, a
evapotranspiração nos períodos mais quentes do ano, tem levado em anos menos chuvosos, a
um déficit de umidade disponível para as culturas, ocasionando quebras de safras com
redução da produtividade.
2.5 A VARIABILIDADE CLIMÁTICA NO RIO GRANDE DO SUL
De acordo com Matzenauer (2010), a variabilidade climática é uma característica
marcante no Rio Grande do Sul, onde os fenômenos meteorológicos causam, com freqüência,
danos irreparáveis às atividades agrícolas e que nos últimos 20 anos, ocorreram 10 estiagens
no estado que causaram a redução de 38 milhões de toneladas de grãos nas culturas de milho e
soja, as mais prejudicadas.
Como forma de evitar os efeitos que as frequentes estiagens provocam nos sistemas de
produção agropecuárias do estado, Matzenauer (2010), cita a necessidade de ações concretas,
entre outras, um programa abrangente de irrigação envolvendo o aumento da capacidade de
armazenamento de água seja por meio da construção de barragens e açudes, seja pelo aumento
da capacidade de retenção de água no solo; a abertura de linhas de financiamento para a
aquisição de equipamentos de irrigação; e investimentos na formação de recursos humanos
especializados nas áreas de meteorologia e agrometeorologia.
2.6 A ACUMULAÇÃO DE ÁGUAS EM AÇUDES
O termo açude corresponde, segundo Michaelis (2010) a, 1: Construção destinada a
represar a água dos rios ou das levadas, para ser utilizada na indústria, agricultura ou
abastecimento das povoações. 2: Extensão de água represada artificialmente, em geral para
irrigação de culturas em regiões sujeitas a secas. 3: Água acumulada em uma baixada.
26
Conforme Tibau (1977), a acumulação de água torna-se necessária quando os
mananciais naturais são ou se tornam insuficientes para atender à demanda da irrigação ou
haja conveniência em elevar o nível da água. O mesmo autor, afirma que a água a acumular
pode ser proveniente de córregos cuja vazão permanente é pequena ou ainda das chuvas.
A açudagem constitui-se no sistema de armazenamento das águas provenientes do
escoamento superficial de uma ravina, ou microbacia, administrando-a oportunamente nos
períodos mais críticos de uma cultura (KIELING, 1991).
Define-se como barragem de terra todo e qualquer obra construída com a utilização de
terra com o objetivo de interromper o fluxo de água proveniente de córregos ou mesmo do
escorrimento de águas pluviais.
Qualquer tipo de solo pode ser utilizado para a construção da barragem, desde que
seguindo critérios técnicos adequados. Dá-se preferência aos argilo-silicosos por aceitarem
melhor compactação, manuseio, extração e transporte, enquanto os argilosos, embora bons,
tem dificultada a extração e manuseio, além de gretarem profundamente na eventualidade de
secas prolongadas (TIBAU, 1977).
2.7 A ESCOLHA DO LOCAL PARA A CONSTRUÇÃO DE AÇUDES
O provável local de construção de um açude passa pela avaliação do proprietário da
futura represa acompanhado do técnico que irá efetuar o levantamento. O trabalho conjunto
permite determinar alternativas para qualificar o projeto, como posicionamento da taipa, área
a ser atingida pelo alague, localização do vertedouro, entre outros (KIELING, 1991).
A primeira etapa, no campo, inicia-se pela coleta de dados e informações topográficas
e georreferenciadas no local escolhido para a construção da obra, além da observação e
análise das condições do solo onde será assentado o maciço do micro-açude e o local de
posicionamento do vertedouro. Ainda obtêm-se informações da bacia hidrográfica ou de
contribuição e sua influência no armazenamento da água no micro-açude, além da
disponibilidade de jazida de material que será usado na construção do maciço (KIELING,
1991).
27
2.8 REFERENCIAL TEÓRICO PARA DIMENSIONAMENTO DE AÇUDES
De posse dos dados e informações do local, inicia-se no escritório, a segunda etapa,
procedendo-se todos os cálculos e dimensionamentos necessários ao projeto, incluindo
maciço, taludes, vertedouro, volume de terra movimentado, volume de água armazenada,
entre outros (KIELING, 1991).
A seguir procura-se fundamentar os cálculos de dimensionamento dos elementos desta
etapa.
2.8.1 Maciço ou taipa
São assim conhecidas as construções físicas executadas a partir da deposição e
compactação do solo que objetiva a retenção e acumulação da água de córregos ou de
escorrimento superficial, na bacia hidrográfica também chamada de contribuição.
A construção do maciço requer o dimensionamento dos taludes de montante e de
jusante, essenciais para a estabilidade do mesmo, em acordo com o tipo de material que será
utilizado na compactação.
O talude de montante situa-se na parte do maciço que mantém contato com a água
represada enquanto que o talude de jusante situa-se em oposição a este.
Conforme afirma Tibau (1977), o empuxo da água acumulada no sentido de romper a
barragem se anula pelo próprio peso da água uniformemente distribuído sobre a superfície
molhada do talude de montante, pressionando-o para baixo e promovendo a auto-fixação da
barragem.
Ainda, Tibau (1977) afirma que o talude de montante, mais extenso e, por
conseqüência, mais inclinado, oferece maior superfície à pressão da água no reservatório, cujo
efeito é aumentar a estabilidade da barragem, anulando a tendência ao deslizamento e
proporcionando simultaneamente maior resistência à infiltração. O talude de jusante, além da
função de também aumentar a estabilidade, concorre para que a projeção da linha de
28
infiltração se mantenha dentro do corpo da barragem, pois do contrário, provocaria a sua
queda.
2.8.2 Coroamento ou crista
A largura do coroamento (L) ou crista corresponde à medida transversal do maciço
tomada no seu ponto de altura máxima (H).
Segundo Kieling (1991), podem-se utilizar as fórmulas de Knappen ou de Preece:
Fórmula de Knappen: L = 1,65.(H)1/2
Fórmula de Preece: L = 1,1.(H)1/2
+ 1
2.8.3 Cava ou trincheira
Identificada como cava, trincheira ou vala de trincheira, trata-se de escavação
procedida no local de assentamento do maciço, na área da projeção vertical da crista ou
coroamento, com largura e profundidade variáveis, dependente do tipo de solo. Tem por
função a substituição da camada permeável do local, por outra de melhor potencial de
compactação visando à impermeabilização do maciço.
Na Figura 5, apresenta-se um corte transversal do maciço no ponto de maior altura.
Neste perfil transversal do maciço na sua maior cota identificam-se os taludes de montante e
de jusante, a projeção da escavação da vala de trincheira e o nível da água na bacia de
acumulação.
29
Figura 5 – Perfil transversal na maior cota.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Na figura 5 observa-se a seção transversal do maciço no ponto de maior altura com os
posicionamentos e inclinações dos taludes de montante e de jusante, bem como o
posicionamento da escavação da trincheira. Observam-se, ainda, as alturas da crista, do nível
da água e da profundidade da trincheira. Também se visualiza a largura da crista e a maior
largura da base do maciço, este último no local de maior altura.
2.8.4 Estimativa do volume de água acumulada
Para a determinação da estimativa do potencial de armazenamento de água no açude
projetado, pode-se utilizar a expressão que relaciona a superfície total da área alagada e a
altura máxima da água no maciço.
A expressão prática pode ser descrita por:
V = 4/9.S.H
V – volume de água acumulada, em m³;
30
S – superfície da bacia hidráulica, ou bacia de acumulação, em m²;
H – altura máxima da água medida no maciço, em m.
Kieling (1991), normalmente, em função da prática que o técnico possui a margem de
erro nesta estimativa oscila em torno de 10% da necessidade, e convenhamos, é muito
próximo da realidade.
2.8.5 Área da bacia hidrográfica
Considera-se como bacia hidrográfica a superfície total do terreno que oferece
contribuição na coleta da água pluvial para o abastecimento do reservatório.
Em dimensionamento de projetos de açudes com maiores proporções, para a
determinação da bacia hidrográfica, pode-se utilizar cartas topográficas na escala 1:50.000,
traçando-se o polígono irregular limitado pelos divisores de água da bacia e determinando-se
sua área (KIELING, 1991).
Nos micro-açudes que, em geral, situam-se em pequenas bacias hidrográficas, pode-se
determinar sua área com uso do GPS (Sistema de Posicionamento Global), percorrendo os
limites desta bacia.
2.8.6 Vazão da bacia hidrográfica
Obtém-se a vazão (Q) máxima da bacia hidrográfica em função do coeficiente de
enxurrada (C), a intensidade (I) máxima de chuvas e a área (A) da bacia hidrográfica, pela
expressão (TIBAU, 1977):
Q = (C.I.A)/360
Q – vazão máxima da bacia hidrográfica, em m3.s
-1;
C – coeficiente de enxurrada, em %;
31
I – intensidade máxima das chuvas, em mm.h-1
;
A – área da bacia hidrográfica, em hectares.
2.8.7 Vertedouro
Obtém-se a medida do vertedouro em função da vazão (Q) da bacia hidrográfica e da
altura (H) da lâmina de água sobre a soleira do vertedouro, pela expressão (TIBAU, 1977):
L = Q/(1,84.H3/2
)
L – soleira do vertedouro, em m;
Q – vazão da bacia hidrográfica, em m3.s
-1;
H – altura da lâmina de água sobre a soleira, em m.
2.8.8 Revanche
A revanche ou borda livre constitui-se na medida vertical entre o nível máximo da
lâmina da água no maciço e o nível horizontal da taipa.
Determina-se a borda livre de um açude, levando em conta a altura e a velocidade
máxima das ondas e a aceleração da gravidade local.
A seguir apresentam-se as expressões que permitem determinar a altura das ondas, a
velocidade máxima das ondas e a borda livre ou revanche.
A altura das ondas (h) em relação à linha máxima sobre o espelho das, pode ser
determinada pelas fórmulas de Stevenson (DNOCS, 1981), nos casos abaixo:
Para L > 18 km h = 0,75 + 0,34.(L)1/2
– 0,26.(L)4
Para L ≤ 18 km h = 0,34.(L)1/2
32
L – comprimento da bacia hidráulica em km.
Utiliza-se a fórmula de GAILLARD para a determinação da velocidade (v) das ondas,
levando em conta a altura (h) das mesmas (KIELING, 1991).
V = 1,50 + 2.h
v – velocidade em m.s-1
;
h – em metros.
Finalmente, conhecendo-se a altura das ondas (h), sua velocidade (v) e a aceleração da
gravidade local (g), utiliza-se a expressão (KIELING, 1991) para o cálculo da revanche (R):
R = 0,75.h + v2
. (2.g)-1
33
3 MÉTODOS E PROCEDIMENTOS
Entende-se por metodologia o emprego dos métodos adequados no encaminhamento
ou execução de um trabalho de pesquisa de caráter científico, buscando o esclarecimento de
um determinado processo ou fenômeno. Procura-se detalhar a forma e o desenvolvimento do
trabalho.
A metodologia sugerida constitui-se em um estudo de caso descritivo. O estudo de
caso caracteriza-se pelo estudo detalhado de um ou mais objetos, para permitir o
conhecimento aprofundado do mesmo enquanto que as pesquisas descritivas apresentam
como principal objetivo a descrição das características de certa população ou fenômeno ou a
relação entre variáveis que o determinam (GIL, 1994).
O modelo de dimensionamento de projetos de açudes do tipo construção de terra foi
desenvolvido em Microsoft Excel, composto de planilhas eletrônicas utilizadas para o
processamento de cálculos e geração de gráficos e relatórios.
Neste capítulo, apresentam-se inicialmente a sistemática de entrada de dados e,
posteriormente, a sistemática de saída destes dados, todos em planilhas eletrônicas.
3.1 SISTEMÁTICA DE ENTRADA DE DADOS NA PLANILHA
A sistemática de entrada de dados do modelo acontece a partir de uma única planilha
eletrônica, a planilha de dados iniciais. Esta planilha, identificada por “Dad_Iniciais!”,
constitui-se na principal planilha do modelo, pois através dela são inseridos todos os dados
cadastrais e as informações necessárias ao projeto de dimensionamento de açude do tipo
construção de terra.
Através das ferramentas da planilha eletrônica organizam-se rotinas de cálculos e
processamentos matemáticos decisivos para a elaboração do projeto, permitindo, a qualquer
momento a intervenção do técnico, interagindo com o modelo, na busca do aperfeiçoamento
do projeto, qualificando-o técnica e economicamente.
34
3.2 SISTEMÁTICA DE SAÍDA DE DADOS DA PLANILHA
Após o preenchimento da planilha de dados, citada no item anterior, e a
correspondente avaliação das informações efetuadas, tornam-se possíveis a obtenção dos
relatórios do modelo.
Os relatórios disponibilizados no modelo constituem cinco planilhas da pasta do
Excel, duas das quais, textuais e outras três, gráficas.
As planilhas textuais permitem a emissão do Memorial Descritivo da obra e do
Requerimento de Reserva de Disponibilidade e Autorização para Construção de Barragem. O
primeiro documento reúne as características técnicas do projeto, com todo o seu
dimensionamento e o segundo, um requerimento de outorga de uso da água.
As demais planilhas, com características gráficas permitem a emissão da Planta Baixa,
da Planta Longitudinal e da Planta Transversal.
A planta baixa mostra as medidas de comprimento e largura do maciço ao nível do
solo onde se assenta o maciço, determinando a área de decapagem.
A seguir, a planta longitudinal mostra o perfil do solo no local de assentamento do
maciço, salientando as medidas de comprimento e altura do mesmo.
Finalmente, a planta transversal do maciço mostra a seção transversal no ponto de
maior profundidade do mesmo. Nesta planta são definidas as medidas da crista e largura
máxima do maciço, as inclinações dos taludes de montante e de jusante e a projeção da cava
de trincheira.
A seguir, descreve-se o capítulo Apresentação e Análise dos Dados.
35
4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS DADOS
A apresentação e análise dos dados são realizadas através da explanação de cinco
módulos: o módulo de coleta de dados a campo, o módulo de cadastro, o módulo de entrada
de dados, o módulo de processamento e análise de dados, e o módulo de geração de relatórios.
Ainda será apresentado o Modelo de Dimensionamento de Projetos de Açudes (MDPA),
através da estruturação da ferramenta e das funções das planilhas auxiliares.
Optou-se, neste capítulo, pela apresentação genérica de cada módulo, por meio da
descrição das informações e processamentos necessários, bem como a inclusão de recortes das
planilhas envolvidas. Além disso, o Apêndice A, traz um exemplo de aplicação Modelo de
Dimensionamento de Projetos de Açudes (MDPA), com as informações devidamente
preenchidas, com o objetivo de tornar mais claro o entendimento do modelo proposto.
4.1 MÓDULO DE COLETA DE DADOS A CAMPO
As informações necessárias para a elaboração de projeto de açude do tipo construção
de terra são obtidas por meio de um formulário específico, levado a campo pelo técnico
responsável pelo projeto, identificada como Planilha de Campo. Neste formulário (Apêndice
B) são sintetizadas todas as informações, operações e levantamentos necessários para a
elaboração do projeto, em duas partes assim caracterizadas:
- Informações obtidas a campo;
- Informações locais ou regionais.
Na busca por um melhor entendimento do módulo de coleta de dados a campo e sua
aplicação, apresenta-se a seguir a planilha de campo por meio de cinco recortes, sendo quatro
deles relacionados às informações obtidas a campo e o último relativo às informações locais
ou regionais.
36
4.1.1 Informações Obtidas a Campo
Para o dimensionamento de açude do tipo construção de terra, faz-se necessário o
levantamento adequado das informações a campo, incluindo o levantamento dos dados da
propriedade e do local de construção do açude, o levantamento topográfico na linha de
construção do maciço, o desenho do perfil do terreno objeto do levantamento topográfico e as
informações obtidas com uso do GPS (Global Positioning System ou Sistema de
Posicionamento Global).
Inicialmente, conforme demonstrado no recorte da planilha de campo apresentado
como o Quadro 1, são relacionadas as informações do produtor necessárias ao preenchimento
do módulo de cadastro e as referências principais do local de assentamento do maciço,
necessários ao módulo de entrada de dados.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
Quadro 1 – Informações obtidas a campo – recorte 1 da planilha de campo.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
A partir da coleta destas primeiras informações, passa-se ao levantamento das medidas
das distâncias e das alturas obtidas no local do traçado do maciço do açude com o auxílio de
nível ótico, mira, trena e estacas de madeira.
Em razão da sistemática utilizada no levantamento de dados e informações técnicas,
fica estabelecido como ponto inicial o local no terreno com a menor altitude em relação ao
1. Informações obtidas a campo
1.1 Propriedade:
Nome do produtor: CPF/CNPJ:
Endereço: Localidade:
Município: Finalidade do projeto:
Latitude: Longitude:
1.2 Local da construção do açude:
Textura do solo:
Profundidade da decapagem (m):
Profundidade da camada impermeável obtida com auxílio do trado (m):
Dimensões da vala de trincheira: comprimento (m): Largura (m):
Altura máxima do maciço (m):
37
nível do mar, correspondendo ao ponto de maior altura do maciço, atribuindo-se a este ponto
o valor 0 (zero) para o alinhamento e também para a distância.
Outros pontos devem ser demarcados à esquerda, identificados por 1E, 2E, 3E, 4E, ...,
10E, e à direita, identificados por 1D, 2D, 3D, 4D, ..., 10D. A denominação (esquerda e
direita) atribuída aos pontos corresponde ao posicionamento relativo dos mesmos em relação
ao sentido natural do fluxo da água na bacia de acumulação.
Os pontos à esquerda e à direita são determinados a partir do ponto inicial, de valor
zero, iniciando pelo levantamento topográfico altimétrico, na linha de posicionamento do
maciço identificando-se e demarcando-se novos pontos, para os dois lados, esquerdo (E) e
direito (D), com igual leitura na mira. Estes pares de pontos (1E-1D), precisam estar nivelados
e com leitura na mira menor do que a do ponto inicial (0). Atribui-se uma diferença de nível
entre o ponto inicial (0) e o primeiro 1E do par 1E-1D, de acordo com o perfil do terreno,
podendo situar-se entre os valores 0,20m a 1,00m.
Utilizando-se o mesmo desnível atribuído anteriormente, demarca-se o novo par (2E-
2D) a partir do par anterior e assim sucessivamente até atingir a altura máxima do maciço.
Após a demarcação de todos os pontos, com suas respectivas leituras verticais, encontram-se
as medidas horizontais entre os pontos demarcados. Estas medidas devem ser tomadas, com
trena, entre dois pontos consecutivos, no lado esquerdo e no direito do ponto inicial.
O Quadro 2 demonstra como são apresentadas as informações indispensáveis do
levantamento topográfico, obtidas na linha de construção do maciço, além das instruções
existentes na própria planilha, com o objetivo de auxiliar seu preenchimento.
38
Quadro 2 – Levantamento topográfico – recorte 2 da planilha de campo.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
Ainda, no levantamento de dados a campo, sugere-se a elaboração de um desenho que
caracterize o perfil do terreno, no local da obtenção das medidas verticais e horizontais do
futuro maciço. Acredita-se que assim procedendo seja possível conferir, ainda no local do
levantamento dos dados técnicos, as informações numéricas obtidas, e também, esclarecer
alguma dúvida, posteriormente, no escritório.
O Quadro 3, mostra uma sugestão de modelo de perfil do terreno, visando a
elaboração adequada do perfil do local de posicionamento do maciço.
1.3 Levantamento topográfico na linha de construção do maciço: No alinhamento "0" deverá ser usada a distância "0" e a altura máxima do maciço em metros.
Nos demais alinhamentos, acima e abaixo do zero, usar pares de valores com intervalos iguais.
Alinhamento Distâncias (m) Alturas (m) Observações
9E - 10E
8E - 9E
7E - 8E
6E - 7E
5E - 6E
4E - 5E
3E - 4E
2E - 3E
1E - 2E
0 - 1E
0 0
0 -1D
1D - 2D
2D - 3D
3D - 4D
4D - 5D
5D - 6D
6D - 7D
7D - 8D
8D - 9D
9D - 10D
39
Quadro 3 – Perfil do terreno – recorte 3 da planilha de campo.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
Com a utilização de GPS são demarcadas as áreas da bacia hidráulica e hidrográfica,
os comprimentos dessas bacias e o desnível entre o ponto mais alto e mais baixo da bacia
hidrográfica.
O Quadro 4, a seguir mostra as informações obtidas com uso do GPS, destacando-se a
área e comprimento das bacias de acumulação e de contribuição, as coordenadas geográficas
do local do projeto e o desnível da bacia hidrográfica.
Quadro 4 – Informações obtidas com GPS – recorte 4 da planilha de campo
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
Estas informações são importantes para o dimensionamento adequado e seguro do
vertedouro do açude, além de permitir o seu georreferenciamento, necessário para o
licenciamento ambiental do açude e para a autorização de uso da água.
1.4 Perfil do terreno objeto do levantamento topográfico:
Rascunhar o perfil do terreno no local da construção do maciço.
5m
4m
3m
2m
1m
0m
0
0-1D
1D-2D
2D-3D
3D-4D
4D-5D
0-1E
1E-2E
2E-3E
3E-4E
4E-5E
Nível da crista
1
2
3
4
5
1.5 Informações obtidas com uso do GPS
Área da bacia de acumulação obtida na cota de altura máxima do nível da água em m²:
Comprimento máximo da bacia de acumulação (perpendicular ao maciço) em m:
Coordenadas geográficas: Latitude: Longitude:
Área da bacia hidrográfica (de contribuição) em hectares:
Comprimento máximo da bacia de contribuição (hidrográfica) em km:
Desnível entre ponto mais alto e mais baixo da bacia hidrográfica em m:
40
4.1.2 Informações Locais ou Regionais e Dados Hidrológicos
Ainda no formulário, são descritas as informações locais ou regionais e os dados
hidrológicos indispensáveis à construção do açude. Inclui-se a disponibilidade e a distância da
jazida de material para a construção do maciço e do respectivo enrocamento, e a maior
precipitação pluviométrica ocorrida na região.
O Quadro 5, mostra o rol de informações adicionais referente às jazidas de material
para a construção do maciço e a maior precipitação pluvial ocorrida na região necessária ao
dimensionamento do vertedouro.
Quadro 5 – Informações locais ou regionais e hidrológicos – recorte 5 da planilha de campo.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
As informações locais ou regionais são importantes, pois permitem estimar os custos
de transporte do material para a formação do maciço e do enrocamento, bem como determinar
os equipamentos necessários para a execução da obra. Os dados hidrológicos são
fundamentais para o dimensionamento do vertedouro.
4.2 MÓDULO DE CADASTRO
Depois da coleta de dados a campo, passa-se ao módulo de cadastro. Neste módulo são
cadastradas as informações do escritório municipal da EMATER/RS e do técnico responsável
pela elaboração do projeto, além de informações do proprietário da obra, da localização do
imóvel e da finalidade do projeto.
2. Informações locais ou regionais:
Material disponível para a construção do maciço:
Distância média da jazida de material para o maciço:
Material disponível para o enrocamento:
Distância média do material para enrocamento:
3. Dados hidrológicos:
Maior precipitação ocorrida na região, mesmo em ano atípico:
41
No Quadro 6, pode ser visualizado um recorte da planilha dados iniciais, mostrando as
informações utilizadas no módulo de cadastro. As informações do módulo de cadastro devem
ser inseridas nas células grifadas na cor amarela.
Quadro 6 – Informações do módulo de cadastro – recorte 1 da planilha dados iniciais.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
Entre as informações necessárias para o módulo de cadastro, destacam-se inicialmente
os dados referentes ao profissional responsável pelo projeto que permanecerão vinculados a
todos os documentos emitidos pelo modelo. As informações do proprietário e da propriedade
são necessárias para a aprovação do mesmo como beneficiário do Programa Estadual de
Irrigação, emissão do licenciamento ambiental e outorga de uso da água.
4.3 MÓDULO DE ENTRADA DE DADOS
No módulo de entrada dos dados possibilita-se a inserção de indicativos técnicos e de
medidas e dimensões determinadas a campo para a elaboração do projeto de açude do tipo
construção de terra.
No Quadro 7, apresenta-se, inicialmente, um rol das informações necessárias para a
alimentação do módulo de entrada de dados, para caracterizar o maciço do açude no projeto.
Estas informações estabelecem as inclinações dos taludes, as características da trincheira e a
altura máxima do maciço.
Escritório Municipal da Emater:
Endereço do Escritório Municipal:
Data da elaboração do projeto:
Profissional responsável pelo projeto:
Número de registro no CREA: Formação acadêmica:
1. Localização e Propriedade
Nome do proprietário: CPF/CNPJ
Localidade do imóvel: Latitude:
Município sede do móvel: Longitude:
Finalidade do projeto: Telefone:
42
As células grifadas em amarelo permitem a entrada dos dados obtidos a campo,
enquanto que as células em laranja possibilitam a interação do técnico na tomada de decisão
do projeto. As células em azul mostram resultados de cálculos a partir dos dados de entrada.
Quadro 7 – Dimensionamento do maciço – recorte 2 da planilha dados iniciais.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
É possível identificar pelo quadro que as informações das células em amarelo são
obtidas a partir da observação e verificação do técnico no local do levantamento topográfico,
enquanto que as em laranja, são o resultado de decisão por critério técnico e para tanto de
responsabilidade do projetista. Estes critérios estão relacionados a outros fatores, como altura
do maciço, trânsito de máquinas e implementos agrícolas sobre o maciço, volume de água
armazenada, entre outros. As células em azul representam o resultado do processamento das
informações e decisões técnicas estabelecendo parâmetros balizadores do projeto do maciço.
No Quadro 8, são apresentadas as informações necessárias para o dimensionamento
do volume de terra compactada do maciço do açude do tipo construção de terra.
Assim como no recorte anterior, apresentado pelo último quadro, as células em
amarelo permitem a entrada dos dados obtidos a campo, e as células em azul mostram
resultados de cálculos a partir dos dados de entrada.
2. Dimensionamento do Maciço
2.1 Assentamento 2.4 Sondagem:
Textura do solo: Profundidade camada impermeável (m):
Profundidade da decapagem:
2.2 Talude de Montante 2.5 Trincheira
Inclinação 1: Dimensões da vala de trincheira:
2.3 Talude de Jusante Largura média (m):
Inclinação 1: Profundidade (m): -
2.6 Compactação
A compactação será efetuada em camadas a cada 0,20 m.
2.7 Cálculo da Revanche
Comprimento máximo bacia de acumulação (km) Aceleração da gravidade (m/s²):
Altura das ondas (m) Valor calculado para Revanche (m):
Velocidade das ondas (m/s) Valor adotado para Revanche (m):
2.8 Cálculo da largura do coroamento ou crista
Altura máxima do maciço (m)
Largura da crista (m) Largura adotada para a crista (m):
43
Quadro 8 – Cálculo do volume de terra compactada – recorte 3 da planilha dados iniciais.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
A partir das informações é possível obter as principais características do maciço, tais
como: comprimento, medida transversal e altura do maciço em cada par de pontos do seu
alinhamento, volume de terra a ser compactada, área e volume de terra retirada na decapagem,
e, volume de terra retirada da trincheira.
2.9 Cálculo do volume de terra compactada
Alinhamento Distância (m) Altura (m)
14E-15E
13E-14E
12E-13E
11E-12E
10E-11E
9E-10E
8E-9E
7E-8E
6E-7E
5E-6E
4E-5E
3E-4E
2E-3E
1E-2E
0-1E
0 0,00 0,00
0-1D
1D-2D
2D-3D
3D-4D
4D-5D
5D-6D
6D-7D
7D-8D
8D-9D
9D-10D
10D-11D
11D-12D
12D-13D
13D-14D
14D-15D
Soma
44
4.4 MÓDULO DE PROCESSAMENTO E ANÁLISE DE DADOS
Apresentadas as etapas de coleta de dados a campo, cadastro e entrada de dados,
propõe-se mostrar neste módulo o processamento das informações numéricas inseridas no
item 4.3, bem como a interação do modelo com o técnico do projeto de dimensionamento do
açude do tipo construção de terra.
4.4.1 Cálculo da Revanche
A determinação da revanche de um açude pode ser feita a partir do cálculo da altura
das ondas através das fórmulas de Stevenson (DNOCS, 1981), do cálculo da velocidade
máxima das ondas, pela fórmula de Gaillard (KIELING, 1991) e ainda, da aceleração da
gravidade local.
Finalmente, conhecendo-se a altura das ondas (h), sua velocidade (v) e a aceleração da
gravidade local (g), utiliza-se a expressão (KIELING, 1991) para o cálculo da revanche (R):
R = 0,75.h + v2.(2.g)
-1
O Quadro 9 mostra nas células em azul, os resultados processados da altura das ondas,
da velocidade das ondas e da revanche, permitindo ao técnico interagir no modelo inserindo
um outro valor adotado para a mesma, através da célula em laranja.
Quadro 9 – Cálculo da Revanche.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
2.7 Cálculo da Revanche
Comprimento máximo bacia de acumulação (km) Aceleração da gravidade (m/s²):
Altura das ondas (m) Valor calculado para Revanche (m):
Velocidade das ondas (m/s) Valor adotado para Revanche (m):
45
O cálculo da revanche é importante, pois estabelece eficiente margem de segurança
para a durabilidade da obra, delimitando o nível máximo da água no maciço, em acordo com
as características da bacia de acumulação.
4.4.2 Coroamento ou crista
Já a determinação da largura do coroamento (L) ou crista do maciço do açude, no seu
ponto de altura máxima (H) pode ser feita através da fórmula de Preece (KIELING, 1991).
Fórmula de Preece: L = 1,1.(H)1/2
+ 1
O Quadro 10 apresenta na célula em azul o resultado processado da largura do
coroamento ou crista a partir da altura máxima do maciço, permitindo ao técnico a interação
com o modelo, alterando na célula laranja, esta medida de acordo com a necessidade do
projeto.
Quadro 10 – Cálculo da largura do Coroamento ou Crista.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
Este cálculo é importante para o modelo, pois estabelece a largura mínima da crista do
maciço, objetivando a maior segurança da obra, permitindo ao técnico a ampliação deste
valor, de acordo com a textura do solo e a necessidade de trânsito de máquinas e
equipamentos agrícolas sobre a crista.
2.8 Cálculo da largura do coroamento ou crista
Altura máxima do maciço (m)
Largura da crista (m) Largura adotada para a crista (m):
46
4.4.3 Cálculo do volume de terra compactada e dimensões da decapagem e da trincheira
Concluídas as etapas anteriores, passa-se ao resultado dos cálculos das medidas do
maciço, a partir das informações do módulo de entrada de dados, como inclinação dos taludes
de montante e jusante, altura máxima do maciço (quadro 7) e medidas de distâncias e alturas
tomadas no alinhamento do maciço (quadro 8).
Os resultados dos valores processados são apresentados nas células em azul,
embasados em conhecimentos matemáticos de álgebra e geometrias plana e espacial.
No Quadro 11, apresentam-se os resultados processados das medidas lineares, à
montante e à jusante da crista, do comprimento do maciço e da trincheira. As medidas
superficiais das áreas de decapagem e também as medidas cúbicas do volume de terra
compactado em cada segmento do alinhamento do maciço.
47
ÓULO DE ELABORAÇÃO DE GRÁFICOS
Quadro 11 – Cálculo do volume de terra compactada.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
Estes cálculos, inicialmente, determinam as medidas lineares à montante e a jusante
em cada ponto do maciço de acordo com as inclinações dos taludes, que somadas à medida da
crista determinam a largura do maciço em diferentes pontos.
Posteriormente, se determinam o comprimento total do maciço a partir do somatório
das medidas lineares entre pontos consecutivos a esquerda e a direita do ponto de origem, a
área de decapagem e o comprimento da trincheira.
Todos estes processamentos subsidiam o cálculo do volume de terra compactada no
maciço.
Áreas decapagem Trincheira
Montante Crista Jusante Soma D acum. Volume Montante Crista Jusante Total Linear (m)
0,00 -
-
-
- -
0,00 Total - m³
-
-
48
4.4.4 Cálculo do volume do material do enrocamento
Em seguida, é apresentado o resultado do cálculo do volume do material do
enrocamento do maciço, a partir das informações do módulo de entrada de dados, como
inclinação dos taludes de montante e altura máxima do maciço (quadro 7) e, medidas de
distâncias e alturas tomadas no alinhamento do maciço (quadro 8).
Os resultados são demonstrados nas células em azul, dos valores processados
embasados em conhecimentos matemáticos de álgebra e geometrias plana e espacial.
No Quadro 12, apresenta-se o resultado processado da medida superficial à montante
do maciço até o nível máximo da água.
Quadro 12 – Cálculo do volume de material do enrocamento.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
Este cálculo permite determinar o volume de material necessário ao enrocamento bem
como o seu custo, a partir da espessura desejada e do valor por unidade de volume.
4.4.5 Cálculo da vazão da tomada d’água e do diâmetro da tubulação
O resultado do processamento do cálculo da vazão da tomada d’água e o diâmetro da
tubulação são apresentados no Quadro 13.
2.10 Enrocamento - material e custo
Cálculo do volume de material do enrocamento: Custo do material do enrocamento:
Área figura geométrica talude montante (m²) Custo do m³ do material do enrocamento:
Espessura do enrocamento (m) Custo total do enrocamento (R$):
Volume material do enrocamento (m³)
49
Quadro 13 – Vazão da tomada de água e diâmetro da tubulação.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
Estes dados, acerca da vazão e do diâmetro da tubulação da tomada da água, são
utilizados quando se tratar de obra em que se pressupõe o uso da água sem bombeamento ou
recalque, isto é, para utilização por gravidade em nível inferior ao da base do maciço.
A obra de pequeno porte, em que se prevê a utilização da água por bombeamento,
dispensa-se o seu processamento.
4.4.6 Cálculo do dimensionamento do vertedouro
Depois de estabelecidos todos os cálculos que orientam a construção do maciço, o
próximo passo deve ser o dimensionamento do vertedouro. Sendo este um importante item de
segurança em um projeto de dimensionamento de açude do tipo construção de terra,
necessitando ser bem dimensionado, pois deverá dar vazão ao volume excedente de água de
escoamento da bacia hidrográfica.
Para a sua determinação, inicialmente devemos estimar o volume de água da bacia
hidrográfica a partir do conhecimento da área desta bacia e da altura máxima do maciço. Com
estes dados e outras informações locais, determina-se a vazão da bacia hidrográfica, para
finalmente dimensionar o vertedouro.
Nos micro-açudes que, em geral, situam-se em pequenas bacias hidrográficas, pode-se
determinar sua área com uso do GPS (Sistema de Posicionamento Global), percorrendo os
limites desta bacia.
3 Tomada da água:
Área do espelho da água (m²)
Profundidade máxima da água (m) -
Volume útil de água (m³) -
Para irrigação por inundação - usar os dados a seguir:
Período de irrigação (dias) Velocidade da água na tubulação (m/s):
Vazão da tomada de água (m³/s) Área da tubulação (m²):
Diâmetro da tubulação (m):
50
A seguir, para a determinação da estimativa do volume de água da bacia hidráulica,
pode-se utilizar a expressão que relaciona a superfície total da área alagada e a altura máxima
da água no maciço.
A expressão prática pode ser descrita por:
V = 4/9.S.H
V – volume de água acumulada, em m³;
S – superfície da bacia hidráulica, ou bacia de acumulação, em m²;
H – altura máxima da água medida no maciço, em m.
Posteriormente, obtém-se a vazão máxima da bacia hidrográfica em função do
coeficiente de enxurrada, a intensidade máxima de chuvas e a área da bacia hidrográfica, pela
expressão (TIBAU, 1977):
Q = (C.I.A)/360
Q – vazão máxima da bacia hidrográfica, em m3.s
-1;
C – coeficiente de enxurrada, em %;
I – intensidade máxima das chuvas, em mm.h-1
;
A – área da bacia hidrográfica, em hectares.
Dimensiona-se o vertedouro a partir do conhecimento da vazão da bacia hidrográfica e
da altura da lâmina de água desejada sobre a soleira do vertedouro, conhecida por
sobrelevação. Este cálculo pode ser obtido pela expressão (TIBAU, 1977):
L = Q/(1,84.H3/2
)
L – soleira do vertedouro, em m;
Q – vazão da bacia hidrográfica, em m3.s
-1;
H – altura da lâmina de água sobre a soleira, em m.
51
O Quadro 14 apresenta o processamento dos cálculos para o dimensionamento do
vertedouro.
Quadro 14 – Dados hidrológicos e dimensionamento do vertedouro.
Fonte: Dados da pesquisa, set/2010.
No quadro 14, podemos observar inicialmente, que através dos dados hidrológicos
associados ao resultado do processamento do cálculo da vazão da bacia hidrográfica e a outras
informações, finalizam com o dimensionamento do vertedouro.
4.5 MÓDULO DE GERAÇÃO DE RELATÓRIOS
Os relatórios gerados pelo Modelo de Dimensionamento de Projetos de Açude do tipo
construção de terra e que farão parte do projeto de dimensionamento do açude do tipo
construção de terra são apresentados neste módulo.
Os relatórios emitidos pelo modelo utilizam recursos da planilha eletrônica do Excel,
da Microsoft Office, de tal forma que as informações inseridas nos módulos, de cadastro, de
entrada de dados e de processamento e análise dos dados, são transportadas eletronicamente
para os relatórios ou gráficos, através de vinculações pré-determinadas pelo autor.
Dados Hidrológicos:
Área bacia contribuição - hidrográfica (ha) Área bacia acumulação - hidráulica (m²):
Nível máximo do reservatório - cota (m) Volume útil do reservatório (m³):
Nível mínimo reservatório - cota água (m): Relação água armazenada / terra compactada:
Cálculo da vazão da bacia hidrográfica (m³/s)
Distância máxima percorrida pela água na bacia hidrográfica (m)
Desnível entre o ponto mais alto e o mais
baixo da bacia hidrográfica (m):
Tempo de concentração (minutos) Coeficiente C - % de água que escorre:
Precipitação máxima diária (mm) Vazão da bacia hidrográfica (m³/s):
Intensidade de chuva (mm/h)
Dimensionamento do vertedouro:
Vazão da bacia hidrográfica (m³/s) Comprimento do vertedouro (m):
H - sobrelevação (m)
52
Permite-se, através do modelo, emitir os relatórios textuais e os relatórios gráficos que
instruem o projeto de dimensionamento do açude, os quais são descritos a seguir.
4.5.1 Memorial Descritivo
O relatório denominado memorial descritivo do Modelo de Dimensionamento de
Projetos de Açudes do tipo construção de terra é parte integrante do projeto de açude.
Inicialmente, neste relatório apresenta-se o conjunto de informações vinculadas ao técnico
responsável pelo projeto.
A seguir, no documento, são apresentadas as principais características do projeto de
construção do açude, incluindo as informações da localização da propriedade, do
dimensionamento do maciço, da tomada d’água, dos dados hidrológicos, do dimensionamento
do vertedouro e da responsabilidade técnica.
No item dimensionamento do maciço, são apresentadas as características e
informações técnicas do projeto, incluindo a espessura da decapagem, as inclinações dos
taludes de montante e de jusante, as dimensões da trincheira, a espessura de compactação do
aterro, a medida da revanche, a largura da crista e a sondagem do solo onde se assentará o
maciço.
Também, são apresentados os dados que indicam o volume de terra a ser compactado
e o custo da movimentação de terra para a formação do maciço e do enrocamento. Por fim, no
relatório, são apresentados os dados hidrológicos, a vazão da bacia hidrográfica, o
dimensionamento do vertedouro, e a responsabilidade técnica do projeto.
4.5.2 Requerimento de Reserva de Disponibilidade e Autorização para Construção de
Barragem
O requerimento de reserva de disponibilidade e autorização para construção de
barragem será gerado pelo modelo, e então deverá ser dirigido ao Departamento de Recursos
Hídricos – DRH da Secretaria Estadual do Meio Ambiente – SEMA, assinado pelo
53
beneficiário da obra, requerendo autorização para construção da barragem e também para o
uso de água armazenada para fim de irrigação.
4.5.3 Planta Baixa do Maciço
A planta baixa do maciço é desenvolvida também com o auxílio de recursos do Excel,
representada pelo gráfico que a caracteriza, destacando-se suas dimensões tanto longitudinal
como transversais.
4.5.4 Planta Longitudinal – Perfil Geológico
O gráfico que caracteriza a planta longitudinal do maciço também é desenvolvido com
o auxílio de recursos do Excel, emitindo a planta que a caracteriza. Neste ponto, destaca-se o
perfil do terreno na linha de assentamento do mesmo, com suas dimensões, a altura máxima
do maciço, a linha da crista do maciço e também a projeção da trincheira.
4.5.5 Perfil Transversal na maior Cota
Da mesma forma que os itens anteriores, com o auxílio de recursos do Excel,
apresenta-se o gráfico que caracteriza o perfil transversal na maior cota do maciço,
destacando-se as inclinações dos taludes de montante e de jusante, as linhas do maciço, no
nível da água e a projeção da trincheira, com suas respectivas medidas de altura e largura.
4.6 O MODELO DE DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS DE AÇUDES (MDPA)
Acreditando-se haver uma grande procura pelas obras com subsídio estadual, entende-
se que o corpo técnico da EMATER/RS sediado nos escritórios municipais, teria significativa
dificuldade em atender a todos os interessados. As premissas básicas como a instituição é
54
vista pela comunidade, tais como, agilidade, presteza e segurança na elaboração dos projetos
com viabilidade técnica e financeira, ficariam prejudicadas sem o uso de uma ferramenta
informatizada.
Soma-se a isso, o fato de os técnicos da instituição encarregada da elaboração destes
projetos possuírem nos escritórios municipais distribuídos na quase totalidade dos municípios
do estado, equipamentos de informática com programas básicos como o Microsoft Office e
também conhecimento necessário para o seu uso.
Procurando oferecer aos técnicos da instituição condições favoráveis à elaboração de
projetos seguros, com custos adequados e cumprimento das metas estabelecidas pelo
programa, é que foi construído o Modelo de Dimensionamento de Projetos de Açudes
(MDPA), utilizado atualmente como ferramenta de dimensionamento de projetos de micro-
açudes do tipo construção de terra, pela EMATER/RS, no âmbito do Programa Estadual de
Irrigação, no estado do Rio Grande do Sul.
A seguir será descrita a sistemática de funcionamento e utilização do Modelo de
Desenvolvimento de Projetos de Açudes (MDPA).
4.6.1 A Estruturação da Ferramenta de Dimensionamento de Projetos de Açudes
A estrutura da ferramenta parte da premissa básica de que todos os técnicos
agropecuários, tanto de nível médio como superior, da EMATER/RS, possuem habilitação
profissional para elaborar projetos de açudes do tipo construção de terra e que dispõem em
suas unidades operativas, nos município em que prestam a assistência técnica e extensão rural,
equipamentos e conhecimentos suficientes para a elaboração de projetos em planilhas Excel.
Entende-se por equipamentos os instrumentos de campo (nível ótico, balizas, mira, trena e
aparelhos de GPS) e os instrumentos de escritório (computador, impressora e hardware), além
de conhecimentos em informática incluindo softwares básicos.
A partir disso, procurou-se a operacionalização desta ferramenta, com a utilização de
vários recursos do software, desde o uso de diferentes cores para as células, bloqueios de
função, a ferramenta de elaboração de gráficos, além de diversas funções da planilha.
55
Algumas delas podem ser citadas, tais como: função matemática e estatística, função
condicional, função procura e referência, entre outras.
Utilizando-se de uma pasta do Excel, foram criadas várias planilhas auxiliares, que
fazem parte do modelo, com diferentes funções, compostas por uma planilha de coleta de
dados a campo, uma planilha de inserção de dados onde se incluem dados de cadastro e
informações do projeto, e planilhas de geração de relatórios, além de planilhas de banco de
dados.
Apenas duas planilhas permitem a interação do técnico com o modelo, a planilha de
coleta de dados a campo e a planilha de inserção de dados. A primeira serve como formulário
para preenchimento no local do levantamento topográfico do projeto e a outra para a
elaboração do projeto propriamente dito, no escritório onde são tomadas as decisões técnicas.
As demais planilhas servem para armazenar dados ou emitir os relatórios finais do projeto.
4.6.2 As Funções das Planilhas Auxiliares no Dimensionamento de Projetos de Açudes
As funções de cada uma das planilhas auxiliares constantes do modelo de
dimensionamento de projetos de açudes do tipo construção de terra são apresentadas neste
ponto, descrevendo uma a uma, com suas vinculações com o modelo de dimensionamento de
projetos.
4.6.2.1 Planilha de Campo
Esta planilha tem por função principal definir todos os itens necessários à elaboração
de um projeto de açude do tipo construção de terra, coletados no futuro local de construção do
açude, ao mesmo tempo em que estabelece uma rotina de obtenção destes dados.
Esta planilha foi concebida para ser impressa e acompanhar o técnico por ocasião do
levantamento de dados para a elaboração do projeto de açude. O seu preenchimento manual, e
de forma correta, possibilitam ao técnico uma maior eficiência na elaboração dos projetos de
56
construção de açudes, com enorme ganho de tempo, sendo suficiente uma única visita à
propriedade.
4.6.2.2 Planilha de Dados Iniciais
A partir das informações da planilha de campo, pode-se dar início a elaboração do
projeto, no escritório, utilizando-se a planilha de dados iniciais.
Esta planilha, identificada por “Dad_Iniciais!”, constitui-se na principal planilha do
modelo, pois através dela são inseridos todos os dados cadastrais e as informações necessárias
ao projeto de dimensionamento de açude do tipo construção de terra.
Critérios de cores das células foram estabelecidos nesta planilha, procurando oferecer
uma maior visibilidade na interação entre técnico e modelo na elaboração do projeto. Foram
escolhidas as possibilidades de preenchimento das células com quatro modalidades: sem cor,
cor azul, cor amarela e cor laranja, cada qual com função distinta.
Grande parte da área da planilha apresenta células sem coloração. Estas se encontram
bloqueadas, não permitindo modificações, pois nelas foram lançados os textos norteadores do
modelo, tais como títulos, subtítulos e itens, além de informações adicionais.
As células coloridas em azul foram distribuídas em várias partes da planilha de
inserção de dados, encontrando-se também bloqueadas por conter funções importantes de
cálculos, não sendo possível a sua modificação, durante a elaboração do projeto.
Finalmente, as células coloridas em amarelo e em laranja, permitem a interação do
técnico no momento da elaboração do projeto, isto é, constituem-se nas únicas células que
podem ser alteradas, pois não se encontram bloqueadas. Nas amarelas são lançadas as
informações básicas obtidas diretamente no levantamento topográfico e entrevista com o
beneficiário do projeto, como dados de identificação do técnico e do produtor, coordenadas
geográficas e medidas do levantamento topográfico, enquanto que nas células em laranja
permite-se alterar o dimensionamento do projeto, modificando-se basicamente parâmetros
técnicos, como profundidade de decapagem, inclinação de taludes, largura da crista e
determinação da altura de revanche, entre outros.
57
Finalizada a operação de preenchimento e análise da planilha de dados iniciais, as
demais planilhas, eletronicamente vinculadas à primeira, estarão disponíveis para visualização
e análise do memorial descritivo, requerimento de outorga de uso da água e plantas gráficas
do projeto.
4.6.2.3 Memorial Descritivo
Esta planilha, identificada no modelo por “Mem_Descr!”, constitui-se no documento
de maior importância para a construção do açude, pois apresenta todas as informações
necessárias à execução da obra.
As informações do módulo de cadastro, do módulo de entrada dos dados e do módulo
de processamento e análise de dados inseridos inicialmente na planilha de dados iniciais, terão
seus parâmetros principais criteriosamente transferidos de forma eletrônica, para esta planilha,
oferecendo os dados indispensáveis com vistas à próxima etapa, a execução da obra.
4.6.2.4 Requerimento de Reserva de Disponibilidade e Autorização para Construção de
Barragem
Da mesma forma que o memorial descritivo, esta planilha identificada por
“Outorga_DRH!”, vinculada à planilha de dados iniciais, obtém desta as informações
necessárias para a emissão do requerimento de reserva de disponibilidade e autorização para
construção de barragem.
4.6.2.5 Planilhas Gráficas
As planilhas a seguir, identificadas no modelo por “Pl_Baixa!”, “Pl_Long!” e
“Pl_Transv!”, compõem-se das três plantas necessárias ao projeto de dimensionamento de
açude do tipo construção de terra.
58
Estas planilhas também mantêm vinculação eletrônica com a planilha de dados
iniciais, que enviam suas informações para um banco de dados que determina a formatação
dos gráficos, aqui definidas como plantas.
As plantas emitidas pelo modelo se referem ao maciço do açude, representadas pela
Planta Baixa, Planta Longitudinal e Planta Transversal, todas integrantes do projeto de
dimensionamento de açude.
4.6.2.6 Planilha de Valores de C
Esta planilha apresenta uma tabela que compara diferentes valores de escorrimento
superficial da água das chuvas considerando três fatores distintos: textura do solo (arenoso,
franco argiloso e argiloso), tipo de cobertura do solo (florestas, pastagens, cultivadas) e
declividade (até 5%, 5 a 10% e 10 a 20%).
A opção por um valor da tabela é transferida para a planilha de dados iniciais para o
dimensionamento do vertedouro.
4.6.2.7 Planilha de Dados
Esta última planilha tem por finalidade receber os dados e informações da planilha de
dados iniciais e formatar os diferentes gráficos que serão emitidos pelo modelo.
59
5 VALIDAÇÃO DO MODELO
Neste capítulo pretende-se mostrar a eficiência do modelo nas dez regiões fisiográficas
de atuação da EMATER/RS no estado do Rio Grande do Sul, no âmbito do Programa
Estadual de Irrigação no período de janeiro de 2009 a 18 de agosto de 2010. Inicialmente
apresentam-se os projetos elaborados, no período, nas regiões administrativas da
EMATER/RS, relacionando os projetos, com o volume de terra movimentada, com o volume
de água armazenada e a área alagada. Por fim, para validar o modelo, apresentam-se os
projetos elaborados no período, agora estratificados em relação ao volume de terra
movimentada.
5.1 PROJETOS ELABORADOS
Os números relativos aos projetos de açudes do tipo construção de terra elaborados a
partir do Modelo de Dimensionamento de Projetos de Açudes (MDPA), no Programa
Estadual de Irrigação, no estado do Rio Grande do Sul são demonstrados a seguir.
No período de janeiro de 2009 a 18 de agosto de 2010, foram elaborados, nas dez
regiões administrativas da EMATER/RS, com a utilização do modelo de dimensionamento
proposto pelo autor, 1980 projetos de açudes do tipo construção de terra, no âmbito do
Programa Estadual de Irrigação. Estes projetos totalizam um volume de terra movimentada de
mais de 5 milhões de metros cúbicos, armazenando um volume útil de água próximo de 26
milhões de metros cúbicos correspondendo a um aumento da área alagada de mais de 1600
hectares.
Na Tabela 3 mostra-se o número de projetos, o volume de terra movimentada, o
volume útil de água armazenada, e a área alagada, dos projetos elaborados e enviados para a
SIUMA no período de janeiro de 2009 a 18 de agosto de 2010, nas dez regiões
administrativas da EMATER/RS.
60
Tabela 3 – Projetos de açudes elaborados pela EMATER/RS – Janeiro 2009 a Agosto 2010
Região
EMATER/RS
N° projetos
elaborados
Volume de terra
movimentada (m³)
Volume útil de água
armazenada (m³)
Área alagada
m² hectare
Bagé 205 773.122,31 5.320.887,05 2.922.117,85 292,21
Caxias do Sul 18 29.053,37 170.782,61 118.566,00 11,86
Erechim 78 103.698,65 412.099,78 254.059,66 25,41
Estrela 67 79.312,22 323.098,41 351.618,94 35,16
Ijuí 69 155.864,44 615.775,73 311.470,70 31,15
Passo Fundo 156 319.810,71 2.140.029,92 635.934,75 63,59
Pelotas 463 768.307,61 2.751.322,48 2.072.977,04 207,30
Porto Alegre 66 114.378,25 664.544,22 671.417,30 67,14
Santa Maria 481 1.537.523,92 8.764.405,60 5.566.002,45 556,60
Santa Rosa 377 1.169.990,14 4.802.424,37 3.487.695,47 348,77
1980 5.051.061,62 25.965.370,17 16.391.860,16 1.639,19
Fonte: EMATER/RS (2010) – modificada pelo autor.
A tabela permite observar que as dez regiões administrativas da EMATER/RS
efetuaram no período 1980 projetos de açudes do tipo construção de terra, destacando-se as
regiões de Santa Maria, Pelotas e Santa Rosa, que somam 1.321projetos, representando 66%
do total de projetos. Os projetos de açudes destas três regiões totalizam 1.112,67 hectares de
área alagada, correspondendo a 68% da área total.
A Figura 6 permite a visualização da distribuição dos projetos de açudes elaborados
por região administrativa da EMATER/RS no período de janeiro de 2009 a agosto de 2010.
Figura 6 – Número de projetos elaborados por região administrativa da EMATER/RS.
Elaborado pelo autor.
61
Baseado nos números da Tabela 3 apresenta-se na Figura 7 um comparativo dos
volumes de terra movimentada, água armazenada e área alagada, dos projetos de açudes
elaborados nas dez regiões administrativas da EMATER/RS.
Figura 7 – Terra movimentada, água armazenada e área alagada.
Elaborado pelo autor.
Observa-se a partir da figura 7 que a região de Bagé apresenta a maior relação entre o
volume de água armazenada e o volume de terra movimentada, chegando a 6,88 m³ de água
armazenada por m³ de terra movimentada, enquanto que Pelotas apresenta a menor relação, de
3,58.
5.2 A EFICIÊNCIA DO MODELO
A utilização do Modelo de Dimensionamento de Projetos de Açudes do tipo
construção de terra, no Programa Estadual de Irrigação, no estado do Rio Grande do Sul, é
demonstrada neste momento para diferentes volumes de terra movimentada.
Para a abordagem da eficiência do modelo, neste trabalho, escolheu-se a variável
volume de terra movimentada na unidade metros cúbicos. A escolha se deu em razão de ser
esta a variável levada em conta no processo de tomada de preço para a execução dos projetos
62
pelo Governo do Estado do Rio Grande do Sul, através da Secretaria Extraordinária de
Irrigação e Usos Múltiplos da Água (SIUMA).
Observa-se que o modelo proposto pelo autor permitiu a elaboração de projetos de
açudes com volume de terra movimentada inferior a 100 m³, até projetos com volumes
superiores a 22.500 m³ de terra movimentada.
Em razão da grande diferença no volume de terra movimentada nos vários projetos
elaborados, procurou-se agrupá-los em faixas, com intervalos de 2.500 m³. Desta forma,
determinaram-se dez faixas, sendo a primeira até 2.500 m³ e a última, de 22.501 a 25.000 m³.
O maior número dos projetos elaborados concentra-se nas três primeiras faixas, até
7.500 m³ de terra movimentada, destacando-se a primeira faixa com 1.295 projetos.
Na Figura 8, apresenta-se a distribuição do número de projetos elaborados no modelo,
classificados nas dez faixas.
Figura 8 – Número de projetos por volume de terra movimentada (m³).
Elaborado pelo autor.
Na figura 8, observa-se que o modelo proposto pelo autor permite o dimensionamento
de projetos de açude do tipo construção de terra para diferentes volumes de terra
movimentada, variando desde projetos com volumes inferiores a 100 m³ à projetos com
volumes superiores a 22.500 m³.
63
6 CONCLUSÃO
O estudo possibilitou avaliar e aprimorar o Modelo de Desenvolvimento de Projetos
de Açudes (MDPA), utilizado como ferramenta eletrônica de dimensionamento de projetos de
micro-açudes do tipo construção de terra, pela EMATER/RS, no âmbito do Programa
Estadual de Irrigação, no estado do Rio Grande do Sul.
Trata-se de uma importante ferramenta utilizada na extensão rural do Estado, que
permitiu à EMATER/RS, cumprir as metas e os prazos estabelecidos pelo Programa Estadual
de Irrigação.
Foi apresentado o conjunto de dados e as informações utilizadas para a criação do
Modelo de Desenvolvimento de Projetos de Açudes (MDPA), como uma ferramenta de
dimensionamento de projetos de micro-açudes do tipo construção de terra, bem como
estabelecida uma sistemática de levantamento de dados topográficos e de informações
georreferenciadas para instruir a elaboração destes projetos.
Discutiram-se todas as etapas de construção do Modelo de Desenvolvimento de
Projetos de Açudes (MDPA) utilizadas para o dimensionamento de projetos de açudes do tipo
construção de terra e descritos os subprodutos da ferramenta Modelo de Desenvolvimento de
Projetos de Açudes (MDPA), tais como o memorial descritivo, plantas gráficas e demais
documentos gerados a partir de sua aplicação.
Vale lembrar que toda a grade de cálculo utilizada no modelo e adaptada à planilha de
cálculo pelo autor, segue na sua grande maioria, os métodos propostos pelos autores
pesquisados e, em menor proporção, a conhecimentos de álgebra e geometria plana e espacial
de domínio comum.
Acredita-se que o desenvolvimento atingido até o presente momento do modelo,
possibilita o uso dessa ferramenta para o dimensionamento de barragens de terra em todo o
Estado do Rio Grande do Sul.
A precisão é adequada para barramentos até cinco metros de altura e área máxima
alagável de 5 hectares, sendo que o modelo descrito, se bem utilizado, contribui para a
manutenção sustentável dos processos agropecuários produtivos, através da construção de
açudes e a conseqüente utilização da água para irrigação.
64
Portanto, o Modelo de Desenvolvimento de Projetos de Açudes (MDPA) do tipo
construção de terra não deve ser considerado acabado ou finalizado e, que complementações
futuras podem ser incorporadas ao atual modelo sem a necessidade de alteração da estrutura
base apresentada.
65
REFERÊNCIAS
DNOCS. Instruções gerais a serem observadas na construção de barragens de terra. 2.
ed. Edição revista e ampliada. Fortaleza, 1981. 251 p.
EMATER/RS. Projetos de irrigação elaborados e enviados à SIUMA até 19-08-10.
Referência via base de dados: EMATER, 2010.
FEPAGRO. Normais 61-90. Referência obtida via e-mail: Centro de Meteorologia Aplicada,
2010.
GIL, Antônio Carlos. Métodos e técnicas de pesquisa social. 4.ed. São Paulo. Atlas, 1994.
207 p.
GOVERNO DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL. Manual prático para construção
de pequenas barragens para irrigação. Porto Alegre. [ ]. 158p. Apostila.
KIELING, João Carlos. Açudagem. IRGA, 1991.44 p. Separata de: Lavoura Azzozeira,
Porto Alegre, v. 44, n. 399, Nov./dez. 1991.
MATZENAUER, Ronaldo. A irrigação como investimento. Disponível em:
<http://www.fepagro.rs.gov.br/index.php?acao=not&cod_noticia=154&pag=1>. Acesso em:
02 set. 2010, 10:40:00.
MEZOMO, Águeda Marcei (Org.). Irrigação é a solução: manual operativo. Porto Alegre :
EMATER/RS-ASCAR, 2009. 57 p.
MICHAELIS. Disponível em:
<http://michaelis.uol.com.br/moderno/portugues/index.php?lingua=portugues-
portugues&palavra=açude>. Acesso em: 21 abr. 2010, 16:45:00.
TIBAU, Arthur Oberlaender. Técnicas modernas de irrigação: aspersão, gotejamento,
derramamento [por]. Arthur Oberlaender Tibau. 2. ed. São Paulo, SP, Nobel, 1977.
66
APÊNDICE A – MODELO DE DIMENSIONAMENTO DE PROJETOS DE
AÇUDES – MDPA
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
APÊNDICE B – INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS A CAMPO PARA UM
PROJETO DE AÇUDAGEM
INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS A CAMPO PARA UM PROJETO DE AÇUDAGEM
1. Informações obtidas a campo
1.1 Propriedade:
Nome do produtor: CPF/CNPJ:
Endereço: Localidade:
Município: Finalidade do projeto:
Latitude: Longitude:
1.2 Local da construção do açude:
Classificação do solo:
Profundidade da decapagem (m):
Profundidade da camada impermeável obtida com auxílio do trado (m):
Dimensões da vala de trincheira: comprimento (m): Largura (m):
Altura máxima do maciço (m):
1.3 Levantamento topográfico na linha de construção do maciço:
No alinhamento "0" deverá ser usada a distância "0" e a altura máxima do maciço em metros.
Nos demais alinhamentos, acima e abaixo do zero, usar pares de valores com intervalos iguais.
Exemplo:
alinhamento: 0 distância: 0 altura: 5
alinhamento: 0 - 1E distância: 4 altura: 4,5
alinhamento: 0 - 1D distância: 6 altura: 4,5
Alinhamento Distâncias (m) Alturas (m) Observações
9E - 10E
8E - 9E
7E - 8E
6E - 7E
5E - 6E
4E - 5E
3E - 4E
2E - 3E
1E - 2E
0 - 1E
0 0
0 -1D
1D - 2D
2D - 3D
3D - 4D
4D - 5D
5D - 6D
6D - 7D
7D - 8D
8D - 9D
9D - 10D
78
1.4 Perfil do terreno objeto do levantamento topográfico:
Rascunhar o perfil do terreno no local da construção do maciço.
1.5 Informações obtidas com uso do GPS
Área da bacia de acumulação obtida na cota de altura máxima do nível da água em m²:
Comprimento máximo da bacia de acumulação (perpendicular ao maciço) em m:
Coordenadas geográficas: Latitude Longitude
Área da bacia hidrográfica (de contribuição) em hectares:
Comprimento máximo da bacia de contribuição (hidrográfica) em km:
Desnivel entre ponto mais alto e mais baixo da bacia hidrográfica em m:
2. Informações locais ou regionais:
Material disponível para a construção do maciço:
Distância média da jazida de material para o maciço:
Material disponível para o enrocamento:
Distância média do material para enrocamento:
3. Dados hidrológicos:
Maior precipitação ocorrida na região, mesmo em ano atípico:
5m
4m
3m
2m
1m
0m
0
0-1D
1D-2D
2D-3D
3D-4D
4D-5D
0-1E
1E-2E
2E-3E
3E-4E
4E-5E
Nível da crista
1
2
3
4
5
79
ANEXO A – PRECIPITAÇÃO PLUVIAL NO RS – PERÍODO 1931-1960
Precipitação pluvial (mm) no Estado do Rio Grande do Sul – normal 1931-1960.
Localidade Meses Total
Anual J F M A M J J A S O N D
Alegrete 148 110 122 153 146 129 108 102 127 187 121 122 1575
Bagé 106 96 99 103 118 121 104 109 126 130 75 75 1262
Bento Gonçalves 136 136 119 134 137 153 138 129 156 151 89 119 1597
Bom Jesus 150 152 118 131 104 109 121 119 166 169 75 132 1546
Caçapava do Sul 155 103 116 131 137 171 121 141 162 154 95 104 1590
Cachoeira do Sul 113 109 88 120 137 155 128 123 149 138 78 100 1438
Cachoeirinha* 114 121 86 113 96 148 143 117 124 124 117 107 1411
Caxias do Sul 145 137 126 133 142 155 139 130 167 152 106 131 1663
Cruz Alta 148 128 123 154 153 168 124 126 160 187 120 140 1731
Dom Pedrito 123 109 104 122 129 134 106 104 121 139 81 87 1359
Encruzilhada do Sul 120 122 95 137 146 149 136 132 148 152 76 92 1505
Farroupilha** 139 133 118 109 112 168 163 141 166 150 131 138 1668
Guaporé 153 149 131 125 128 166 125 134 165 173 102 137 1688
Ijuí 135 157 113 134 135 143 134 169 164 153 152 148 1737
Irai 157 159 158 143 156 173 138 104 162 175 129 133 1787
Itaqui 127 106 125 154 127 144 97 88 114 161 105 106 1454
Jaguarão 123 104 135 117 105 137 107 120 130 123 76 60 1337
Júlio de Castilhos 117 117 92 146 170 147 125 130 134 146 116 136 1576
Lagoa Vermelha 157 149 120 135 126 150 140 143 177 177 120 142 1736
Maquiné** 170 178 183 97 84 111 100 139 156 131 120 147 1616
Marcelino Ramos 160 133 115 137 131 141 129 130 161 180 111 126 1654 Palmeira das Missões 166 148 148 148 165 195 152 141 203 191 117 145 1919
Passo Fundo 157 146 125 135 136 147 120 123 153 167 115 140 1664
Pelotas 131 149 116 108 110 128 113 138 141 128 68 77 1407
Piratini 137 104 119 110 128 141 113 130 139 139 84 80 1424
Porto Alegre 119 104 88 102 114 137 127 112 124 119 75 89 1310
Quarai** 163 165 136 162 130 96 96 75 104 137 127 122 1513
Rio Grande 88 99 101 97 101 110 98 120 122 98 68 60 1162
Santa Cruz do Sul 141 128 118 116 142 148 126 127 143 146 95 115 1545
Santa Maria 143 141 110 144 163 162 142 123 151 174 133 123 1709 Santana do Livramento 123 107 124 141 124 135 99 93 114 156 88 84 1388
Santa Rosa 146 102 122 191 155 183 113 114 138 169 128 104 1665 Santa Vitória do Palmar 93 89 127 124 106 117 97 109 124 99 72 79 1236
Santiago 129 119 118 151 156 143 114 101 144 150 98 110 1533
Santo Ângelo 134 130 120 162 155 160 135 135 156 189 108 129 1713
São Borja 124 115 150 146 142 125 91 92 135 162 126 116 1524 São Francisco de Paula 221 213 175 186 155 200 151 128 242 210 119 164 2164
São Gabriel 116 103 86 120 133 145 111 107 128 143 77 86 1355
Soledade 185 151 130 165 142 202 166 165 200 207 117 156 1986
São Luiz Gonzaga 132 122 127 177 149 157 112 112 139 193 110 133 1663
Tapes 108 91 88 98 112 115 109 113 123 119 67 69 1212
Taquara 136 141 118 116 121 137 125 116 132 118 91 108 1459
Taquari 121 119 98 108 126 156 132 123 136 135 76 93 1423
Torres 130 137 139 127 105 95 103 119 145 118 97 95 1410
Uruguaiana 113 114 122 164 117 105 70 67 102 165 105 101 1345
Vacaria 132 119 98 102 104 144 123 129 148 132 76 104 1411
Veranópolis 139 129 121 109 103 135 131 171 168 145 133 150 1634
Média Mensal 137 128 119 133 130 144 121 122 147 152 101 113 1547
Fonte: Instituto de Pesquisas Agronômicas, 1989, citado por Ronaldo Matzenauer et all (2002).
* Média de 25 anos (FEPAGRO); ** Média de 30 anos (FEPAGRO); *** Normal 1961-1990 (FEPAGRO)
