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HIDROLOGIA E DRENAGEM URBANA W B A 03 89 _v 1. 0 2 Marcelo Balbino da Silva Londrina Editora e Distribuidora Educacional S.A. 2020 HIDROLOGIA E DRENAGEM URBANA 1ª edição 3 2020 Editora e Distribuidora Educacional S.A. Avenida Paris, 675 – Parque Residencial João Piza CEP: 86041-100 — Londrina — PR e-mail: editora.educacional@kroton.com.br Homepage: http://www.kroton.com.br/ Presidente Rodrigo Galindo Vice-Presidente de Pós-Graduação e Educação Continuada Paulo de Tarso Pires de Moraes Conselho Acadêmico Carlos Roberto Pagani Junior Camila Braga de Oliveira Higa Carolina Yaly Giani Vendramel de Oliveira Juliana Caramigo Gennarini Nirse Ruscheinsky Breternitz Priscila Pereira Silva Tayra Carolina Nascimento Aleixo Coordenador Nirse Ruscheinscky Breternitz Revisor Marcelo Coelho Editorial Alessandra Cristina Fahl Beatriz Meloni Montefusco Gilvânia Honório dos Santos Hâmila Samai Franco dos Santos Mariana de Campos Barroso Paola Andressa Machado Leal Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) __________________________________________________________________________________________ Silva, Marcelo Balbino da S586h Hidrologia e drenagem urbana/ Marcelo Balbino da Silva, – Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2020. 44 p. ISBN 978-65-86461-00-8 1. Água. 2. Bacias hidrográficas. 3. Drenagem urbana I. Título. CDD 551.48 ____________________________________________________________________________________________ Jorge Eduardo de Almeida CRB 8/8753 © 2020 por Editora e Distribuidora Educacional S.A. Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida ou transmitida de qualquer modo ou por qualquer outro meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia, gravação ou qualquer outro tipo de sistema de armazenamento e transmissão de informação, sem prévia autorização, por escrito, da Editora e Distribuidora Educacional S.A. 4 SUMÁRIO Água ________________________________________________________________ 05 Águas Subterrâneas _________________________________________________ 19 Hidrologia, Drenagem e Bacias hidrográficas. Autor: Marcelo Balbino da Silva ____________________________________________ 33 Métodos de medição e coleta de dados. Hidrogramas. Vazão e cálculos. Balanço hídrico. Gestão hídrica. Enchentes. Crise hídrica. __________ 48 HIDROLOGIA E DRENAGEM URBANA 5 Água Autoria: Marcelo Balbino da Silva Leitura crítica: Marcelo Coelho Objetivos • Apresentar a distribuição da água doce no planeta e no Brasil. • Apresentar a classificação da água e o enquadramento dos corpos hídricos superficiais. • Discutir a gestão de recursos hídricos, especialmente da água superficial e seu uso. 6 1. Água Podemos dizer que a água é um mineral que se encontra sob diversas formas na natureza, podendo se apresentar nos estados: sólido, líquido e gasoso. Na forma líquida, temos, como exemplo, rios, córregos, canais naturais e artificiais e os oceanos; na forma sólida, temos o exemplo das geleiras presentes nos extremos do planeta; e na forma gasosa, o vapor de água formado devido ao aquecimento natural das águas superficiais sob determinadas condições de temperatura e pressão. A água é fundamental para a sobrevivência de homens e animais e, segundo a Agência Nacional de Águas (ANA, 2019), aproximadamente dois terços da Terra estão cobertos pelas águas dos oceanos e aproximadamente 97% de toda água do planeta é salgada, sendo imprópria para o consumo humano. Isso significa que, resta pouco menos de 3% água doce. Entretanto, o maior problema é que, desse total de água doce existente no planeta, aproximadamente 69,8% estão concentradas nas calotas polares e também nas geleiras permanentes e são impróprias para consumo; 29% estão em águas subterrâneas; e apenas 0,3% está disponível em rios e lagos. Um outro grande problema é que a distribuição de água doce no planeta é irregular, existindo lugares onde a água doce é um recurso escasso, enquanto que, em outros, pode ser relativamente abundante. O Brasil possui cerca de 12% de toda água doce disponível no mundo, distribuída também de forma irregular em toda sua extensão territorial. Segundo Suassuna (2004), a água doce está distribuída desigualmente no Brasil, sendo que 70% dessas águas estão localizadas na região norte, onde vivem menos de 7% da população nacional; 3% estão no Nordeste; 15% no Centro-Oeste; e 6% nas regiões Sul e Sudeste. Além do consumo humano, a água é utilizada na dessedentação de animais, para produção de energia elétrica (por meio das hidrelétricas), 7 em processos industriais, irrigação, navegação e recreação, entre outros usos. 2. Ciclo hidrológico A constante movimentação da água na troposfera, que é a primeira camada da atmosfera e que possui uma espessura de aproximadamente 16 km e contém 90% da umidade atmosférica, configura o que se convencionou chamar de ciclo hidrológico ou fenômeno global de circulação fechada da água, entre a superfície terrestre e a atmosfera. A Figura 01 ilustra as camadas que compõe a atmosfera. Figura 01 – Camadas da atmosfera terrestre Fonte: adaptada de Oliveira e Silveira (2017). O ciclo hidrológico compreende todos os processos físicos que afetam o movimento da água em suas várias formas, desde sua ocorrência, como precipitação, até a descarga nos oceanos pelo escoamento superficial. 8 Impulsionada pela radiação solar, a água sob diversos estados, como gasoso e líquido, faz com que o ciclo hidrológico ocorra em dois sentidos: • Da superfície terrestre para a atmosfera: basicamente na forma de vapor, em função da evaporação das águas superficiais e da transpiração de plantas e animais. • Da atmosfera para a superfície terrestre: sendo as formas mais comuns: chuva, granizo e neve. O ciclo hidrológico não tem começo, nem fim. A água evapora dos oceanos, rios, lagos e superfícies da terra e vai para a atmosfera. O vapor de água é elevado e transportado na atmosfera, até se condensar e precipitar sobre a superfície terrestre, como mostra o esquema das fases do ciclo hidrológico na Figura 02. Figura 02 – Ciclo hidrológico Fonte: elaborada pelo autor. 9 Parte da água que precipita pode ser interceptada pela vegetação e outros obstáculos, ficando armazenada, sem atingir a superfície da terra. Enquanto isso, parte da água que atinge a superfície terrestre pode se transformar em escoamento superficial ou infiltrar. A água que foi interceptada e parte da água que escoa superficialmente, retorna à atmosfera por evaporação. Uma parcela da água que infiltrou no solo fica retida junto aos grãos do solo, podendo ser aproveitada pelas plantas e retornar à atmosfera por transpiração. Uma outra parte da água infiltrada pode percolar (movimento da água no interior do solo), recarregando os lençóis de água subterrâneos. Por meio do escoamento subterrâneo, a água poderá retornar à superfície como fontes ou nascentes ou poderá realimentar os cursos de água. A água evapora dos oceanos, rios, lagos e superfícies da terra e volta para a atmosfera, e todo o ciclo se repete continuamente. 3. Classificação da água e enquadramento dos corpos hídricos superficiais O enquadramento dos corpos de água representa o estabelecimento da meta de qualidade da água a ser alcançada, ou mantida, em um segmento de corpo de água, de acordo com os usos pretendidos, segundo a Resolução n. 357/2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA, 2005). A classificação dos corpos hídricos é a qualificação das águas doces, salobras e salinas, em função dos usos preponderantes (obedecendo ao sistema de classes) atuais e futuros. A classe de qualidade da água nada mais é do que um conjunto de condições e padrões de qualidade necessários ao atendimento dos usos atuais e futuros. O CONAMA10 descreve as classes de qualidade das águas doces superficiais da seguinte forma (CONAMA, 2005): • CLASSE ESPECIAL, águas destinadas a (o): • Abastecimento para consumo humano, com desinfecção. • Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas. • Preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral. • CLASSE 1, águas que podem ser destinadas a (o): • Abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado. • Proteção das comunidades aquáticas. • Recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho), conforme CONAMA 274/00. • Irrigação de hortaliças consumidas cruas e de frutas (rente ao solo) que sejam ingeridas cruas, sem remoção de película. • Proteção das comunidades aquáticas em terras indígenas. • CLASSE 2, águas que podem ser destinadas a (o): • Abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional. • Proteção das comunidades aquáticas. • À recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho), conforme CONAMA 274/00. • Irrigação de hortaliças e plantas frutíferas, parque e jardins e outros com os quais o público possa vir a ter contato direto. • Aquicultura e à atividade de pesca. • CLASSE 3, águas que podem ser destinadas a (o): • Abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado. 11 • Irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras. • Pesca amadora. • Recreação de contato secundário. • Dessedentação de animais. • CLASSE 4, águas que podem ser destinadas à: • Navegação. • Harmonia paisagística. É de suma importância o conhecimento da classificação das águas, pois, tendo essas informações como base, tem-se a possibilidade de realizar controle e monitoramento constante da utilização desse recurso, a fim de evitar abusos e usos indevidos. Quanto menor o número da classe na qual um determinado corpo d’água se encontra, mais rígida será a fiscalização e, consequentemente, a penalidade aplicada pelo descumprimento das leis vigentes. Não levar em consideração a classificação dos rios nos processos de tratamento de efluentes que serão lançados nos corpos hídricos pode gerar multas pesadas para os agentes e empresas envolvidos, além de causar sérios danos ao meio ambiente. 4. Usos múltiplos da água e hierarquização de interesses sociais Segundo Sosinski (2010), para assegurar os usos múltiplos da água doce, tais como transporte, manutenção da biota, irrigação, consumo humano e animal como prioritários, é imprescindível a proteção dos recursos hídricos. Entre os marcos legais que abordam tais usos, está a Lei Federal 12 n. 9.433, de 8 de janeiro de 1997 (BRASIL, 1997), que é conhecida como a Lei das Águas, e tem por objetivo assegurar, à atual e às futuras gerações, a necessária disponibilidade de água, com padrões de qualidade adequados aos respectivos usos, permitindo a utilização racional e integrada dos recursos hídricos, tendo em vista o desenvolvimento sustentável. A Tabela 01 mostra as principais categorias de demandas de água organizadas em três classes. Tabela 01–Principais categorias de demandas de água Categoria Demandas Natureza Infra-estrutura social • Dessedentação. • Navegação. • Usos domésticos. • Recreação e lazer. • Usos públicos. • Amenidades. • Consuntivo. • Não-consuntivo. • Consuntivo. • Não-consuntivo. • Ambos. • Não consuntivo. Agricultura e aquicultura • Agricultura. • Irrigação. • Piscicultura. • Pecuária. • Uso de estuários e banhados. • Consuntivo. • Não-consuntivo. • Consuntivo. • Não-consuntivo e local. • Local. 13 Industrial • Arrefecimento. • Mineração. • Hidroeletricidade. • Termoeletricidade. • Processamento industrial-transporte hidráulico. • Consuntivo. • Não-consuntivo. • Não-consuntivo. • Consuntivo. • Consuntivo. • Consuntivo. Em todas as categorias • Transporte, diluição e depuração de efluentes. • Não-consuntivo. Proteção, preservação, conservação e recuperação • Consideração de valores de opção de uso, de existência ou intrínseco. • Não-consuntivo e local. Fonte: adaptada de Lanna (2001). Conforme a Tabela 01, há diversas categorias de demandas que representam os consumidores e as naturezas de uso, descritas a seguir: Infraestrutura social: engloba as demandas mais comuns e gerais de consumo final de água pela sociedade. Agricultura e aquicultura: são as demandas intermediárias de água, que tem como objetivo proporcionar o cultivo de plantas e vegetais, além da criação de animais para uso e consumo humano. 14 Industrial: agrupa as demandas intermediárias de água nos processos industriais e energéticos. Com relação à natureza da utilização, existem três possibilidades: Consuntivo: são os usos que captam a água natural de suas fontes, tendo como implicação a diminuição de sua disponibilidade quantitativamente, temporalmente e espacialmente. Não-consuntivo: são os usos que podem causar alguma modificação no padrão temporal de disponibilidade quantitativa, mas que retornam à fonte quase que toda a água captada. Local: referem-se aos usos que retornam à fonte de suprimento, praticamente a totalidade da água utilizada, podendo haver alguma modificação no seu padrão temporal de disponibilidade quantitativa. A Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), instituída pela Lei Federal n. 9.433 de 1997 (BRASIL, 1997), orienta que seja adotada regionalmente a bacia hidrográfica para fins de planejamento e gerenciamento das águas, assim, os recursos hídricos são gerenciados de maneira descentralizada, integrando e promovendo a participação da sociedade por meio das Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHIs). Podemos definir bacia hidrográfica ou bacia de drenagem como sendo a área delimitada topograficamente, que, por meio de sua rede de drenagem formada por um ou mais cursos d’água, descarregam em um único curso toda a água recebida, de maneira que haja apenas uma única saída para essas águas. Os órgãos consultivos e deliberativos de gerenciamento das UGRHIs são denominados Comitês de Bacias Hidrográficas e compreendem a importância da participação de órgãos governamentais e da sociedade civil no sistema de gerenciamento dos recursos hídricos, considerando, 15 principalmente, a qualidade e a quantidade das águas a partir de ações que promovam os usos múltiplos dos recursos hídricos. A Agencia Nacional de Águas, diz que as principais decisões tomadas pelos comitês são: • Aprovar e acompanhar a elaboração do Plano de Recursos Hídricos da Bacia, que reúne informações estratégicas para a gestão das águas em cada bacia. • Arbitrar conflitos pelo uso da água (em primeira instância administrativa). • Estabelecer mecanismos e sugerir os valores da cobrança pelo uso da água. Outro fundamento da PNRH é que a água é um bem de domínio público. É importante ressaltar que, apesar da água ser considerada bem público, seu direito de uso, apropriação privada, é definido pelo Estado, por meio da outorga. Isso influencia diretamente nos conflitos pelos usos das águas, a partir do direito de uso das águas, assim como existem usos que contribuem para a poluição da água e pela sua degradação. 5. Água superficial As águas superficiais são formadas pelas águas que se acumulam na superfície terrestre e também escoam, dando origem aos rios, córregos, canais e lagos. Podemos dizer que representam uma das principais fontes de abastecimento de água potável do planeta. Em hidrologia, é muito conhecida a equação denominada balanço hídrico. Essa contabilidade representa a quantidade de chuva de 16 determinada região, que, após descontar as águas que sofrem infiltração nos solos e evapotranspiração, representa a disponibilidade de águas de uma bacia hidrográfica por meio das reservas hídricas formadas e, por consequência, do escoamento superficial, que forma os rios e lagos. A legislação brasileira em relação à água potável estabelece como prioridade o consumohumano, levando-se em conta que a água potável é um bem finito e, como são diversos os usos possíveis desse recurso, é necessário ordená-los utilizando, inclusive, a cobrança pelo seu uso, tendo como base o valor econômico que, por sua vez, incorpora-se ao preço do produto água tratada e ao do serviço de esgotamento sanitário. É importante entender, no tocante da gestão de recursos hídricos, principalmente, das águas superficiais, que sua utilização tem crescido e, na maioria das vezes, de forma pouco ordenada e sem o devido controle. Todo empreendimento com potencialidade poluidora, ou que em decorrência de suas atividades venha a poluir ou degradar o meio ambiente, deve se submeter, obrigatoriamente, a uma licença ambiental junto ao órgão local responsável, para que possa exercer sua atividade legalmente. A outorga de direito de uso de recursos hídricos é um ato administrativo autorizativo, mediante o qual o Poder Público faculta ao outorgado fazer uso da água por determinado tempo, nas condições expressas no respectivo ato. Tem como parâmetro básico, a vazão outorgável que é a vazão disponível a ser outorgada e a vazão de referência, que é a vazão de permanência no corpo hídrico e pode ser igualada ou superada em 17 95% do tempo. Para se calcular a vazão Q95%, é preciso construir uma curva de permanência a partir da série histórica de vazões. Segundo o Departamento de Águas e Energia Elétrica do Estado de São Paulo (DAEE, 2019), se uma pessoa quiser fazer uso das águas de um rio, lago ou mesmo de águas subterrâneas, terá que solicitar uma autorização, concessão ou licença (outorga) ao poder público. O uso mencionado se refere, por exemplo, à captação de água para processo industrial ou irrigação, ao lançamento de efluentes industriais ou urbanos, ou ainda à construção de obras hidráulicas, como barragens, canalizações de rios, execução de poços profundos etc. Constitui-se num instrumento da Política Estadual de Recursos Hídricos, essencial à compatibilização harmônica entre os anseios da sociedade e as responsabilidades e deveres que devem ser exercidos pelo poder concedente. Todo usuário que fizer uso ou interferência nos recursos hídricos, deve pedir outorga das seguintes formas: • Na implantação de qualquer empreendimento que demande a utilização de recursos hídricos (superficiais ou subterrâneos). • Na execução de obras ou serviços que possam alterar o regime (barramentos, canalizações, travessias, proteção de leito, entre outros). • Na execução de obras de extração de águas subterrâneas (poços profundos). Podemos dizer que o uso consciente da água, obedecendo às leis vigentes e seguindo as orientações das agências reguladoras, garantirá que as futuras gerações também possam usufruir desse recurso natural por muitos anos. 18 Referências Bibliográficas AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS (ANA). Brasil tem cerca de 12% das reservas mundiais de água doce do planeta. Disponível em: https://www. ana.gov.br/noticias-antigas/brasil-tem-cerca-de-12-das-reservas-mundiais- de-a.2019-03-15.1088913117. Acesso em: 16 mar. 2020. BRASIL. Departamento de Águas e Energia Elétrica (DAEE). Outorgas. Disponível em: http://www.daee.sp.gov.br/index.php?option=com_content&id=68:outorga. Acesso em: 16 mar. 2020. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução n. 357, de 17 de março de 2005. Disponível em: http:// www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459. Acesso em: 16 mar. 2020. BRASIL. Ministério Público Federal. Lei n. 9.433, de 08 de janeiro de 1997. Disponível em: http://www.mpf.mp.br/atuacao-tematica/ccr4/dados-da-atuacao/ projetos/qualidade-da-agua/legislacao/leis-federais/lei-no-9-433-de-8-de-janeiro- de-1997/view. Acesso em: 16 mar. 2020. LANNA, A. E. L. Introdução à gestão das águas no Brasil. Notas de aulas adotadas em diversos cursos sobre Gestão de Recursos Hídricos. AlfaSigma Consultoria. Porto Alegre, 2001. OLIVEIRA, D. M.; SILVEIRA, M. V. D. Reação da termosfera a tempestades geomagnéticas. Revista Brasileira de Ensino de Física, v.39, n. 3, p. 4. São Paulo, SP, 2017. SOSINSKI, L. W. A gestão dos usos múltiplos da água. Disponível em: https://www. infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/747404/1/gestaousosagua2010. pdf. Acesso em: 16 mar. 2020. SUASSUNA, J. A má distribuição da água no Brasil. Disponível em: https:// reporterbrasil.org.br/2004/04/b-artigo-b-a-ma-distribuicao-da-agua-no-brasil/. Repórter Brasil, 2004. Acesso em: 16 mar. 2020. https://www.ana.gov.br/noticias-antigas/brasil-tem-cerca-de-12-das-reservas-mundiais-de-a.2019-03-15.1088913117 https://www.ana.gov.br/noticias-antigas/brasil-tem-cerca-de-12-das-reservas-mundiais-de-a.2019-03-15.1088913117 https://www.ana.gov.br/noticias-antigas/brasil-tem-cerca-de-12-das-reservas-mundiais-de-a.2019-03-15.1088913117 http://www.daee.sp.gov.br/index.php?option=com_content&id=68:outorga. http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=459 http://www.mpf.mp.br/atuacao-tematica/ccr4/dados-da-atuacao/projetos/qualidade-da-agua/legislacao/leis-federais/lei-no-9-433-de-8-de-janeiro-de-1997/view http://www.mpf.mp.br/atuacao-tematica/ccr4/dados-da-atuacao/projetos/qualidade-da-agua/legislacao/leis-federais/lei-no-9-433-de-8-de-janeiro-de-1997/view http://www.mpf.mp.br/atuacao-tematica/ccr4/dados-da-atuacao/projetos/qualidade-da-agua/legislacao/leis-federais/lei-no-9-433-de-8-de-janeiro-de-1997/view https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/747404/1/gestaousosagua2010.pdf https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/747404/1/gestaousosagua2010.pdf https://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/747404/1/gestaousosagua2010.pdf https://reporterbrasil.org.br/2004/04/b-artigo-b-a-ma-distribuicao-da-agua-no-brasil/ https://reporterbrasil.org.br/2004/04/b-artigo-b-a-ma-distribuicao-da-agua-no-brasil/ 19 Águas Subterrâneas Autoria: Marcelo Balbino da Silva Leitura crítica: Marcelo Coelho Objetivos • Definir lençol freático e apresentar o enquadramento dos recursos hídricos subterrâneos. • Definir o que é área permeável e apresentar sua importância. • Discutir a importância dos aquíferos e apresentar sua classificação em relação à porosidade, como: poroso, fraturado e cárstico. 20 1. Lençol freático O lençol freático pode ser considerado como um reservatório de água doce subterrâneo, formado pelas águas que foram precipitadas na superfície terrestre e que passaram pelo processo da infiltração. Também é conhecido como lençol de água ou lençol superficial. Existem dois tipos de lençóis subterrâneos: • Lençol freático: quando a superfície livre do lençol está sujeita à pressão atmosférica. • Lençol cativo: quando a água do lençol se encontra entre duas camadas impermeáveis, sendo a pressão na superfície superior diferente da atmosférica, também conhecido como artesiano ou confinado. A formação do lençol freático se dá por meio do processo de infiltração, que é a penetração da água da superfície do solo para o interior do solo, a água se move através dos vazios, sob a ação da gravidade, sendo que uma parte é retida pelo solo e o restante continua descendo até atingir uma camada impermeável que a retém. A lenta movimentação da água que se encontra dentro do solo é chamada de percolação, e é devida a capilaridade, a pressão e a força da gravidade. A capilaridade é uma propriedade física dos fluídos, que permite que os líquidos, como as águas subterrâneas, fluam em meios porosos devido à sua tensão superficial. Na infiltração, podem ser destacadas três fases: • Fase de intercâmbio: a água se encontra próxima da superfície do terreno, podendo retornar à atmosfera por aspiração capilar, pela ação da evaporação ou absorvida pelas raízes das plantas e, posteriormente, transpirada. 21 • Fase de descida: ocorre o deslocamento vertical da água em função de seu peso próprio, vencendo a adesãoe a capilaridade do solo, movimentando-se até atingir a camada-suporte de solo impermeável. • Fase de circulação: ocorre o acúmulo de água no subsolo, formam-se os lençóis subterrâneos, que se movimentam em função da ação da gravidade. Por meio do movimento da água no subsolo, cria-se uma região onde os espaços vazios ficam parcialmente preenchidos por água, contendo também ar, chamada de zona de aeração, zona não saturada ou zona vadosa. Abaixo dela, todos os poros ficam repletos de água, estabelecendo, assim, a zona saturada ou freática. A região entre essas duas zonas é denominada superfície freática ou superfície livre, estando sob ação da pressão atmosférica. Na Figura 01, podemos observar a zona de aeração, onde ocorrem as fases de intercâmbio e de descida da água pela infiltração e pela franja capilar, representadas pela: • Faixa de água do solo, que fica próxima à superfície. • Faixa intermediária, um pouco abaixo da faixa de água, onde os poros dessa camada de solo estão parcialmente ocupados pela água. • Faixa capilar ou de ascensão capilar, que também contém água. A zona de aeração é a camada limite com a superfície livre, estando sob ação da pressão atmosférica, indicada como água retida ou suspensa. Ainda na Figura 1, observa-se a zona de saturação, onde se dá o movimento da água do lençol subterrâneo pela ação da gravidade, 22 estando abaixo da superfície livre e sob pressão hidrostática, que compreende a fase de circulação. Figura 1 – Perfil de solo as e as fases da infiltração Fonte: elaborada pelo autor. Aquíferos são definidos como grupos de formações geológicas, que contém água e que permitem seu movimento por ele, essa água pode ser extraída ou descarregada superficialmente. Os aquíferos são divididos em duas grandes categorias: aquíferos não confinados e aquíferos confinados. Aquíferos não confinados, também conhecidos como livres ou freáticos, tem como seu limite superior o lençol freático e são mais rasos ou superficiais. Estão conectados às nascentes, promovem a manutenção do fluxo de água dos rios e lagos e também podem contribuir com a recarga de aquíferos profundos. Aquíferos confinados e semiconfinados ficam isolados por uma camada impermeável ou semipermeável, em que a água fica submetida a 23 uma pressão maior do que a pressão atmosférica. Estão localizados a grandes profundidades abaixo do lençol freático e podem ser recarregados pelos aquíferos livres ou através de áreas na superfície terrestre onde a camada confinante esteja localizada. 2. Classificação e enquadramento dos recursos hídricos subterrâneos A Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente n. 396/2008 (CONAMA, 2008), trata da classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas, sendo as seguintes classes de qualidade das águas subterrâneas: I. Classe Especial: águas dos aquíferos, conjunto de aquíferos ou porção desses, destinadas à preservação de ecossistemas em unidades de conservação de proteção integral e as que contribuam diretamente para os trechos de corpos de água superficial enquadrados como classe especial. II. Classe 1: águas dos aquíferos, conjunto de aquíferos ou porção desses, sem alteração de sua qualidade por atividades antrópicas, e que não exigem tratamento para quaisquer usos preponderantes devido às suas características hidrogeoquímicas naturais. III. Classe 2: águas dos aquíferos, conjunto de aquíferos ou porção desses, sem alteração de sua qualidade por atividades antrópicas, e que podem exigir tratamento adequado, dependendo do uso preponderante, devido às suas características hidrogeoquímicas naturais. IV. Classe 3: águas dos aquíferos, conjunto de aquíferos ou porção desses, com alteração de sua qualidade por atividades antrópicas, para as quais não é necessário o tratamento em função dessas alterações, mas que podem exigir tratamento adequado, 24 dependendo do uso preponderante, devido às suas características hidrogeoquímicas naturais. V. Classe 4: águas dos aquíferos, conjunto de aquíferos ou porção desses, com alteração de sua qualidade por atividades antrópicas, e que somente possam ser utilizadas, sem tratamento, para o uso preponderante menos restritivo. VI. Classe 5: águas dos aquíferos, conjunto de aquíferos ou porção desses, que possam estar com alteração de sua qualidade por atividades antrópicas, destinadas a atividades que não têm requisitos de qualidade para uso. 2.1 Enquadramento dos corpos de água subterrâneos O enquadramento dos corpos de águas superficiais e subterrâneos é um dos instrumentos definidos na Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), em conjunto com os Planos de Recursos Hídricos, Enquadramento pela resolução (CONAMA, 2008), outorga dos direitos de uso de recursos hídricos, cobrança pelo uso dos recursos hídricos e do sistema de informações sobre recursos hídricos. A classificação dos corpos hídricos é função dos usos preponderantes da água, tendo como objetivo, assegurar qualidade compatível da água com os usos mais exigentes a que forem destinadas. Observando as diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas, a Resolução n. 396/2008 (CONAMA, 2008) indica que o enquadramento das águas subterrâneas será realizado por aquífero, conjunto de aquíferos ou porções desses, na profundidade onde estão ocorrendo as captações para os usos preponderantes. Segundo Casarini (2009), nos aquíferos onde a condição atual de qualidade da água subterrânea não esteja de acordo com os padrões exigidos para a classe de seu enquadramento, deverão ser realizadas ações de controle ambiental para a readequação da qualidade da água, 25 à exceção de substâncias que excedam aos limites estabelecidos devido à sua condição natural. A adequação progressiva da condição da qualidade da água aos padrões exigidos para a classe deverá ser definida levando-se em consideração: • As tecnologias de remediação disponíveis. • A viabilidade econômica. • O uso atual e futuro do solo e das águas subterrâneas. • Ser aprovada pelo órgão ambiental competente. 3. Área permeável É a área superficial em suas condições naturais, destinada a receber a água da chuva, promovendo, assim, a infiltração natural dessas águas, a fim de que possam realizar a recarga dos aquíferos subterrâneos. A área que promove o abastecimento de água do aquífero é conhecida como zona de recarga e pode ser direta, quando as precipitações atingem a superfície do solo e suas estruturas rochosas diretamente, e passam pelo processo de infiltração de água no interior dessas estruturas; ou indireta, quando o aquífero recebe água de recarga de outras estruturas rochosas. As legislações estaduais e municipais estabelecem os critérios para o uso e ocupação do solo, visando preservar e manter, nos empreendimentos urbanos e industriais, as áreas permeáveis mínimas e máximas, de forma que a recarga dos aquíferos não seja prejudicada. Por exemplo, a prefeitura de uma determinada cidade estabeleceu que uma das medidas para a aprovação da implantação de novos condomínios residenciais nas áreas urbanas, é a preservação de áreas permeáveis, de 26 forma que a ocupação e o parcelamento do solo devam garantir áreas mínimas permeáveis que atendam aos seguintes critérios: a. Para uso ou ocupação do solo em lotes: 10%. b. No parcelamento de solo: 10%. c. Para ocupação do solo em glebas: 20%. Pode-se realizar a implantação de 55% das áreas permeáveis mínimas, com material permeável em locais definidos como área de lazer e também nas áreas de trafego de veículos. A permeabilidade dos solos é uma propriedade que está relacionada com a capacidade de infiltração da água no solo, que é a quantidade máxima de água que um solo, sob dada condição, pode absorver em um determinado tempo em relação a uma determinada área horizontal, definindo, assim, a permeabilidade dos solos e a velocidade média de infiltração de água no solo. Existem condições e fatoresque afetam a capacidade de infiltração, tais como a porosidade do solo, grau de umidade inicial, cobertura vegetal, compactação do solo por ações do homem no caso de tráfego constante ou por animais em áreas de pastagens, e também nas ocupações das áreas superficiais pelo homem que venham a causar a impermeabilização do solo. 4. Importância dos aquíferos No ciclo hidrológico, as águas subterrâneas são fundamentais, pois devido à sua velocidade lenta ao fluir por suas camadas até sua zona de descarga, tem a importante função de realimentar as águas superficiais dos rios, córregos e lagos, chegando até o mar. Todo esse processo garante que os corpos hídricos superficiais, mesmo nos períodos de seca, continuem vertendo, mantendo sua perenidade, assim diversos 27 microrganismos, plantas e animais ficam dependentes dessas fontes de água para garantir sua existência. Algumas espécies de árvores e plantas de grande porte, por meio de seu sistema radicular que pode alcançar grandes profundidades, tem nas águas subterrâneas dos lençóis freáticos sua única fonte de água, principalmente, nos períodos de seca. De acordo com Hirata et al. (2018), a água subterrânea é o recurso natural mais utilizado do subsolo brasileiro. Com um total de água bombeada de mais de 17.580 milhões m3/ano (557 m3/s), por mais de 2,5 milhões de poços tubulares, perfazendo um volume suficiente para abastecer a cada ano a população atual brasileira ou dez regiões metropolitanas do porte de São Paulo, o equivalente a 217 milhões de pessoas. No Brasil, o uso das águas subterrâneas é basicamente realizado por meio de poço tubular, conhecido popularmente como poço semiartesiano e poço artesiano. Outra forma são os poços escavados, conhecidos como poço caipira, poço raso, cacimba, entre outros, varia de uma região para outra, e há também o aproveitamento direto das nascentes. Os poços tubulares são executados com o auxílio de máquinas que realizam a perfuração do solo até atingir o nível freático, depois são revestidos com tubos de PVC ou de aço. Seu diâmetro pode variar de quatro, seis, oito e dezoito polegadas, dependo do tipo de solo e rochas que o compõe. Poço artesiano é aquele em que a água jorra, sem a necessidade de bombas, pois seu nível superficial está abaixo do nível potenciométrico, podendo achegar até dois mil metros de profundidade. Os poços semiartesianos, que também são tubulares, não são jorrantes e necessitam de bombas para captarem suas águas, geralmente, têm profundidade que varia de cinquenta a sessenta metros. 28 Já os poços escavados, são perfurados manualmente e depois revestidos com tijolos, blocos cerâmicos ou anéis de concreto, com profundidade que pode chegar a vinte e cinco metros e diâmetro em torno de um a dois metros. Segundo a Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM, 2019), o uso das águas subterrâneas, no Brasil, está distribuído da seguinte forma: abastecimento doméstico (30%); agricultura e pecuária (24%); abastecimento público urbano (18%); abastecimento múltiplo (14%), com uso diversificado para a prestação de serviços urbanos; abastecimento industrial (10%); e outros usos como lazer (4%), conforme mostrado na Figura 2. Figura 2–Usuários de água subterrânea no Brasil Fonte: Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM, 2019). Para Hirata et al. (2018), os estados de São Paulo, Piauí, Ceará, Rio Grande do Sul, Bahia e Paraná são os mais dependentes do uso de águas subterrâneas para fins diversos, enquanto que para o uso rural, 29 Minas Gerais é o principal estado, seguido de São Paulo, Bahia, Tocantins e Rio Grande do Sul. Algumas das principais características da utilização das águas subterrâneas são: geralmente, não é necessário tratar essas águas, pois não apresentam grandes problemas de contaminação biológica ou física; não necessitam de sistemas de adução como nos sistemas convencionais, apresentam um menor risco sanitário. Em comparação com os abastecimentos tradicionais de águas superficiais, os sistemas que usam águas subterrâneas têm um custo menor. A importância do uso das águas subterrâneas, no Brasil, está diretamente relacionada aos processos de recarga dos aquíferos. Diversos estudos e pesquisas nas áreas de hidrogeologia procuram indicar parâmetros que possam auxiliar os projetos de urbanização, tendo como referência o ciclo hidrológico, de forma que sejam mantidas e preservadas as áreas que contribuem para a infiltração natural das águas das chuvas. Devemos promover o uso consciente das águas subterrâneas, de forma que sejam preservados os aquíferos e suas áreas de recarga, além de se evitar sua contaminação. 5. Domínio poroso e fraturado A constituição geológica (litologia) dos aquíferos influencia a velocidade e a qualidade da água em seu meio. Com relação à sua origem geológica, podem ser constituídos por rochas sedimentares, rochas vulcânicas ou fraturadas e metamórficas, formadas por rochas calcárias. Temos que a porosidade é uma propriedade física, determinada pela relação do volume de poros e o volume total de um certo material. 30 Segundo Teixeira et al. (2000), há dois tipos fundamentais de porosidade presentes nos materiais terrestres: primária e secundária. A porosidade primária é formada em conjunto com a rocha ou sedimento, caracterizada pelos espaços entre os grãos que a compõe ou em relação aos planos de estratificação. A porosidade secundária surge após a formação das rochas ígneas, metamórficas ou sedimentares, através de fraturamento ocorrido durante sua deformação. Tem-se um tipo especial de porosidade secundária que se desenvolve em rochas solúveis, tais como mármores e calcários, gerando vazios por dissolução, que chamamos de porosidade cárstica. Assim, pode-se classificar os aquíferos em relação a sua porosidade, como sendo: Aquíferos porosos: formações geológicas, onde a porosidade presente nelas permite que a água ocupe os poros entre os minerais que o formam, sendo, geralmente, localizado mais próximo à superfície. Aquíferos fraturados ou fissurados: formações geológicas rochosas, onde os espaços ocupados pela água são caracterizados por planos de fraturas, falhas, regiões de cisalhamento e microfraturas. Geralmente, encontrado em profundas camadas do subsolo. Aquíferos cársticos: são formados em rochas carbonáticas sedimentares ou metamórficas, que, em função da dissolução do carbonato pela água, formam um tipo particular de aquífero fissurado, que pode conter grandes aberturas formando rios subterrâneos. As estruturas que formam os aquíferos porosos, fraturados e cársticos, são mostrados na Figura 3. 31 Figura 3–Classificação dos aquíferos quanto a porosidade Fonte: elaborado pelo autor. Os aquíferos, devido a sua constituição geológica, têm capacidade para degradar e diluir grande parte dos contaminantes que infiltram no solo, de forma que suas águas, geralmente, não necessitam de tratamento como no caso dos rios e mananciais, como exemplo temos as fontes de águas minerais de consumo direto. Entretanto, existe a contaminação das águas subterrâneas que é devida, principalmente, à ação do homem, por meio da poluição das áreas urbanas, pela falta de saneamento das cidades, dos compostos químicos usados na agricultura e pela poluição industrial. De forma que a preservação e constante monitoração da água subterrânea é imprescindível para garantir que continuem sendo fonte de água com qualidade para a humanidade. Referências Bibliográficas BRASIL. Ministério Público Federal. Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução 396 de 03 de abril de 2008. Disponível em: http://www. mpf.mp.br/atuacao-tematica/ccr4/dados-da-atuacao/projetos/qualidade-da-agua/ legislacao/resolucoes/resolucao-conama-no-396-de-3-de-abril-de-2008/view. Acesso em: 18 mar. 2020. CASARINI, D.C.P. Classificação e Enquadramento das Águas Subterrâneas. Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB). Disponível em: http://www.sigrh.sp.gov.br/public/uploads/documents/7194/classificacao-enquadramento-as_10set2009.pdf. Acesso em: 17 mar. 2020. POROSO FRATURADO CÁRSTICO http://www.mpf.mp.br/atuacao-tematica/ccr4/dados-da-atuacao/projetos/qualidade-da-agua/legislacao/resolucoes/resolucao-conama-no-396-de-3-de-abril-de-2008/view http://www.mpf.mp.br/atuacao-tematica/ccr4/dados-da-atuacao/projetos/qualidade-da-agua/legislacao/resolucoes/resolucao-conama-no-396-de-3-de-abril-de-2008/view http://www.mpf.mp.br/atuacao-tematica/ccr4/dados-da-atuacao/projetos/qualidade-da-agua/legislacao/resolucoes/resolucao-conama-no-396-de-3-de-abril-de-2008/view http://www.sigrh.sp.gov.br/public/uploads/documents/7194/classificacao-enquadramento-as_10set2009.pd http://www.sigrh.sp.gov.br/public/uploads/documents/7194/classificacao-enquadramento-as_10set2009.pd 32 COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS (CPRM). Sistema de Informações de Águas Subterrâneas–SIAGAS. Disponível em: http://siagasweb. cprm.gov.br/layout/. Acesso em: HIRATA, R.; SUHOGUSOFF, A. V.; MARCELLINI, S. S. et al. Estudo de Águas Subterrâneas. Instituto Trata Brasil e Centro de Pesquisas de Águas Subterrâneas (CEPAS|USP), p. 6-7, 2018. TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M.; FAIRCHILD, T. R. et al. Decifrando a Terra. Instituto de Geociências IGc–USP – Editora Oficina de textos, 2000. http://siagasweb.cprm.gov.br/layout/ http://siagasweb.cprm.gov.br/layout/ 33 Hidrologia, Drenagem e Bacias hidrográficas. Autoria: Marcelo Balbino da Silva Leitura crítica: Marcelo Coelho Objetivos • Aprofundar o conhecimento em hidrologia e em seus principais processos como a evaporação, a precipitação e a infiltração. • Fundamentar como ocorre o escoamento superficial, sua relação com os cursos de água e sistemas de drenagem. • Caracterizar as bacias hidrográficas, sua delimitação e principais fatores que a influenciam. 34 1. Hidrologia Ciência que trata do estudo da água no meio ambiente, na forma de chuva, nos rios, em processos de evaporação e transpiração, nos aquíferos e lençóis subterrâneos, levando em consideração suas qualidades químicas e físicas, sua circulação e sua disponibilidade e como interage com as várias formas de vida que dependem dela para sobreviver, segundo Villela e Mattos (1975). A hidrologia estuda o movimento da substância água sobre e sob as terras superficiais do planeta, suas interações com os materiais terrestres naturais e artificiais, os processos que a conduzem ou afetam seu movimento. É uma ciência multidisciplinar, ou seja, que se relaciona com outras ciências, tais com: • Meteorologia e climatologia precipitação e evaporação. • Geologia escoamento subterrâneo. • Geomorfologia escoamento superficial. • Mecânica dos fluidos escoamento em canais. • Química e física qualidade da água. Os principais processos envolvidos na hidrologia são: evaporação e transpiração; precipitação; infiltração; escoamento superficial; escoamento subterrâneo. 1.1 Evaporação e transpiração A evaporação e a transpiração são processos pelos quais a água presente na superfície terrestre é transportada das massas líquidas e dos seres vivos para a atmosfera, podendo ocorrer simultaneamente. 35 Segundo Villela e Mattos (1975), no processo da evaporação, a água que se encontra no estado líquido, em função da radiação solar ou outros fatores, passa para o estado gasoso e, no decorrer desse processo, pode acontecer de algumas pequenas partículas de água voltarem à forma líquida, retornando para a superfície. A evaporação realmente ocorre quando a quantidade de partículas que evaporam, seguindo até a atmosfera, é maior do que a quantidade de partículas que voltam à forma líquida permanecendo na superfície. No processo da transpiração, a água é transferida para a atmosfera na forma de vapor em função da transpiração das plantas e animais. Portanto, o processo de evaporação exige um fornecimento de energia que, na natureza, é provido pela radiação solar. Assim, para ocorrer a evaporação, são necessárias duas condições: que a água líquida esteja recebendo energia para prover o calor latente de evaporação; que o ar acima da superfície líquida não esteja saturado de vapor de água. Existem alguns fatores que afetam a evaporação, tais como: pressão atmosférica local; umidade relativa do ar; temperatura do ar; radiação solar e velocidade do vento. Quanto maior for a temperatura, maior será a capacidade do ar de receber vapor, de acordo com Villela e Mattos (1975). A umidade relativa do ar é a medida da quantidade de vapor de água do ar em relação à quantidade de vapor que o ar teria se estivesse saturado. Quando o ar está saturado por vapor de água, sua umidade relativa é de 100%, e quando o ar não contém nenhum vapor de água, sua umidade relativa é de 0%. Pode-se obter as taxas de evaporação com o auxílio de alguns equipamentos medidores, tais como o tanque Classe A e o evaporímetro de Piché. 36 Tanque Classe A: é um tanque circular feito em chapa de aço inoxidável ou de ferro galvanizado, instalado em um suporte de madeira a 15 cm do solo, com as seguintes dimensões: diâmetro de 1,21 m e profundidade de 0,25 m. Deve se atentar para que o nível da água no tanque não sofra grandes variações, de forma que seja mantido no máximo a 5 cm de sua borda superior. A diferença nas leituras realizadas em intervalos pré-determinados, indica a taxa de evaporação local no período, conforme mostra a Figura 1, de acordo com Villela e Mattos (1975). Figura 1 – Tanque Classe A Fonte: elaborado pelo autor. Evaporímetro de Piché: é basicamente um tubo de vidro graduado com 30 cm de altura e 1 cm de diâmetro, cheio de água destilada e, quando instalado, se assemelha a um tudo de ensaio invertido, ou seja, com a parte inferior aberta voltada para baixo, que é fechada com um papel filtro, de aproximadamente 3 cm, de diâmetro por meio de uma presilha metálica, ficando posicionado no interior de um abrigo meteorológico. A diferença nas leituras realizadas em intervalos de tempo pré- determinados, indica a taxa de evaporação local, conforme a Figura 2. 37 Figura 2 – Evaporímetro de Piché Fonte: elaborado pelo autor. 1.2 Precipitação Precipitação é a água que evaporou da superfície terrestre, atingindo a atmosfera e passando por diversos processos, retorna para a superfície terrestre em forma de chuva, sereno, neblina, saraiva, granizo, geada ou neve. Segundo Nascimento (2009), a umidade atmosférica é imprescindível no processo de formação das precipitações e em conjunto com as massas de ar ascendentes, provoca o resfriamento do ar, fazendo atingir seu ponto de saturação e, posteriormente, a condensação do vapor de água, formando minúsculas gotas que ficam mantidas em suspensão, pois não possuem massa suficiente para vencer a resistência do ar. Em seguida, formam-se os núcleos de condensação, constituídos por pequenas gotas que ficam no entorno de núcleos que retém água. Para ocorrer uma precipitação, é necessário que essas gotas cresçam a partir desses núcleos, tais como poeira ou outras partículas, até atingirem peso suficiente para precipitarem, conforme mostra a Figura 3. 38 Figura 3 – Processo de formação das precipitações Fonte: elaborado pelo autor. As precipitações são medidas por meio de equipamentos específicos. O pluviômetro, que consiste em um recipiente aberto e padronizado, capaz de armazenar os volumes precipitados, geralmente, em intervalos de vinte e quatro horas, conforme a Figura 4. O pluviógrafo, também conhecido como sensor de chuva, é um recipiente aberto e padronizado, que registra ao longo do tempo a quantidade de chuva precipitada por meio de um sistema digital (datalogger), conforme a Figura 4. Os pluviógrafos até pouco tempo atrás eram mecânicos e faziam o registro em uma fita padronizada, conhecida como pluviograma, sendo substituídos pelos sensores de chuva digitais atuais, conforme a Figura 4. 39 Figura 04 – Aparelhos utilizadospara medir as precipitações Fonte: elaborado pelo autor. Por meio de estudos de precipitações intensas e máximas, pode-se estimar a vazão de enchente de uma determinada bacia hidrográfica. Essas precipitações são calculadas com o auxílio das curvas Intensidade- Duração-Frequência (IDF), que relacionam a intensidade, a duração e a frequência de ocorrência de uma determinada chuva e um dado período de retorno. 1.3 Infiltração É o processo pelo qual a água, que chega à superfície, passa para atingir as camadas mais profundas do solo, tem relação direta com o tipo de solo, da quantidade de água disponível durante o processo, da umidade presente no solo e do ar contido em seu meio. Conforme vai se processando a infiltração, a água promove a umidificação das camadas de solo mais superficiais e, posteriormente, as camadas adjacentes. Caso a precipitação continue há uma tendência favorável à saturação das camadas de solo, inicialmente, saturando as camadas superficiais e depois as camadas logo abaixo dela. 40 A infiltração possui duas grandezas características, sendo: a capacidade de infiltração, ou taxa de infiltração e a velocidade de infiltração: Capacidade de infiltração: é a máxima razão ou quantidade de água com que um tipo de solo, em uma dada condição consegue absorver, usualmente, é dada em mm/h e só ocorrerá caso haja um excesso de chuva. Velocidade de infiltração: é a velocidade média pela qual a água entra no solo, ou seja, a vazão do fluxo dividida pela área da seção no sentido do escoamento, tendo sua unidade em m/s, m/dia. Tanto a capacidade de infiltração, como a velocidade de infiltração, pode ser estimada por meio dos seguintes métodos: simuladores de chuva e infiltrômetro de duplo anel. Infiltrômetro de duplo anel: são utilizados dois anéis, sendo um anel com as seguintes dimensões: 0,25 m de diâmetro e 0,30 m de altura; e o outro anel com as dimensões de: 0,50 m de diâmetro e 0,30 m de altura. Os anéis devem ter as bordas bizeladas, de forma que facilite sua cravação no solo, sendo que o anel menor é cravado na parte interna do anel maior. A cravação deve permitir que sobrem 0,15 m de borda em cada anel, a medição é feita com a adição de água nos dois anéis, simultaneamente, e por meio de uma régua graduada é feita a leitura do nível da lâmina da água em determinados intervalos de tempo. Ao final, plota-se os dados de tempo e de nível em uma tabela, a fim de se calcular a taxa de infiltração. Simuladores de chuva: como o próprio nome diz, é um aparato que, por meio de aspersores alimentados por uma bomba conectada a um reservatório de água, simula uma chuva artificial de forma que sua intensidade seja maior do que a capacidade de infiltração da água 41 no solo e que permite a coleta da água que escoou superficialmente. Calcula-se a taxa de infiltração com relação a intensidade da chuva simulada e o escoamento superficial gerado. O experimento é feito em uma área do solo delimitada por chapas metálicas, com um uma única abertura por onde verte a água que escoa superficialmente, sendo protegido em suas laterais por uma lona. Para o hidrólogo, ter o conhecimento dos processos de transpiração e evaporação, da precipitação e da infiltração, são fundamentais, pois, formam a base dos projetos e obras hidráulicas de qualquer porte, desde a construção de uma pequena ponte até a execução de uma grande represa. 2. Escoamento superficial Origina-se das precipitações, sendo que parte da água que chega na superfície, acaba ficando retida sob a superfície nas partes depressivas e irregulares, uma parcela da água infiltra-se no solo e a parcela que não ficou retida e nem infiltrou, escoa pela superfície assim que a capacidade de infiltração seja superada pela intensidade da chuva. De acordo com Sartori (2004), o escoamento superficial é tido como uma das fases do ciclo hidrológico e seu estudo é extremamente importante para o dimensionamento de obras de engenharia e manejo agrícola. Sua quantificação é uma tarefa complexa que depende de vários fatores, agregados a parâmetros ou variáveis em modelos de chuva-vazão. As trajetórias descritas pela água no seu movimento são determinadas, principalmente, pelas linhas de maior declividade do terreno e são influenciadas pelos obstáculos superficiais existentes. À 42 medida que as águas vão atingindo os pontos mais baixos do terreno, passam a escoar em pequenos canais que formam a micro rede de drenagem. Sob a ação da erosão, ocorre o aumento da dimensão desses canais e o escoamento superficial vai ocorrendo, seguindo os caminhos preferenciais do terreno, dando origem aos córregos e canais que juntos constituem o sistema de drenagem. 2.1 Grandezas que caracterizam o escoamento superficial Vazão: é a relação do volume de água que passa por uma dada seção transversal de um córrego, rio, canal ou tubulação por unidade de tempo. Em se tratando dos cursos de água, podemos dizer que as vazões normais são as vazões que, normalmente, escoam por eles, que as vazões de inundação são as vazões que excedem a capacidade dos cursos de água. Geralmente, são expressas em m3/s ou L/s. Coeficiente de escoamento superficial: coeficiente de run-off ou coeficiente de deflúvio, é tido como a razão entre o volume de água que escoou superficialmente e o volume de água que precipitou sobre a bacia, podendo ser relativo a uma precipitação isolada ou a um intervalo de tempo abrangendo todas as precipitações que ocorreram Tempo de concentração: é o tempo em que a gota de água proveniente de uma chuva, que cai no ponto mais distante do exutório da bacia, leva para chegar a esta seção. No momento em que a chuva esteja caindo por toda a bacia, o tempo de concentração corresponde ao tempo para que toda a bacia por meio do escoamento superficial, esteja contribuindo na vazão do exutório. 43 Existem diversas equações desenvolvidas para se determinar o tempo de concentração. Em geral, são funções, principalmente, do comprimento e da declividade do talvegue, da rugosidade da superfície, da área da bacia e da sua declividade. O escoamento superficial é influenciado por fatores que podem ser de natureza climática, que estão relacionados à precipitação, ou de natureza fisiográfica, ligados às características físicas da bacia. 3. Bacia hidrográfica As bacias hidrográficas são áreas definidas geograficamente em relação a topografia dos locais que a compreendem, de forma que toda água precipitada nela seja drenada para os locais de menor altitude, chegando até o canal principal e, consequentemente, no exutório da bacia, sendo o ponto de menor altitude para onde todo escoamento superficial converge. As perdas intermediárias englobam as quantidades de água, evaporada e transpirada, e às aguas que infiltraram para as camadas mais profundas. Existem diferentes tipos de bacias hidrográficas, geralmente, descritas por adjetivos. Exemplos: Bacia florestada – em relação à cobertura. Bacia semiárida – em relação à área ou local. Pequena bacia – em relação ao tamanho. Bacia urbana – em relação à ocupação. As características de uma bacia fornecem informações importantes para a avaliação de seu comportamento hidrológico, como a 44 tendência de enchentes e direcionamento do escoamento. As características naturais da rede de drenagem, como morfologia, topografia, propriedades do solo, têm impacto direto sobre a escolha e execução de medidas locais para conservação do solo e da água, tornando-se essenciais para o desenvolvimento destas medidas (AHER et al., 2014 apud ATAÍDE; RODRIGUES; PESSOA, 2017). As características morfológicas de uma bacia hidrográfica são: Área: compreende a área projetada horizontalmente de uma bacia hidrográfica delimitada topograficamente. É a base de cálculo de outros parâmetros físicos. Pode ser determinada por meio de cartas topográficas, com o uso da planimetria ou por meio de softwares que se utilizam de mapas digitalizados. Formada bacia: é a relação entre o comprimento total do talvegue e a largura média da bacia hidrográfica. Fator de compacidade: é a relação entre o comprimento de um círculo de área igual à da bacia e perímetro da bacia. Densidade de drenagem: é a relação entre a área de uma bacia hidrográfica e o comprimento total de todos os canais e cursos de água da bacia. Ordem dos cursos d’água: é a classificação indicativa para os graus de ramificação e bifurcação dos cursos de água de uma bacia. Em relação ao relevo das bacias, temos o perfil longitudinal do rio principal, a curva hipsométrica e a declividade da bacia. Declividade da bacia: está diretamente relacionada com o tempo do escoamento superficial, pois, para maiores declividades, haverá maior variação das vazões instantâneas, consequentemente, o tempo de escoamento superficial será menor, aumentando o risco de erosões. 45 Para se determinar a declividade da bacia, comumente se utiliza do método das quadrículas em relação a um vetor, que é realizado traçando-se quadrículas sobre o mapa da bacia, marcando os pontos de intersecção. Em cada ponto é feita uma associação junto a um vetor perpendicular à curva de nível mais próxima, seguindo o sentido do escoamento, para se obter em cada vértice as respectivas declividades. Traça-se no mapa, entre curvas de níveis consecutivas, as menores distâncias encontradas, a declividade é dada pelo resultado entre a diferença da distância encontrada no mapa entre as curvas de nível e a cota. Curva hipsométrica: representa o relevo médio de uma bacia por meio de um gráfico, que apresenta a variação de elevação do terreno da bacia em relação ao nível médio do mar. A área de drenagem existente, acima e abaixo da superfície, é indicada em porcentagem. Perfil longitudinal do curso d’água: é o perfil representativo da declividade do rio principal em relação a topografia da bacia hidrográfica. Os principais fatores físicos usados na caracterização de uma bacia hidrográfica são: Uso do solo: o uso e a ocupação do solo, afeta substancialmente o escoamento superficial, por exemplo: uma bacia que antes era formada por áreas florestadas e, atualmente, foi quase que completamente urbanizada. A urbanização provoca a impermeabilização da superfície, seja por meio das edificações ou pela pavimentação, de forma que prejudica a infiltração natural das águas das chuvas e favorece o escoamento superficial. Tipo de solo: os diferentes tipos de solo têm influência direta na infiltração da água no solo e no escoamento superficial, algumas regiões com predominância de solos arenosos favorecerão a infiltração, 46 enquanto que solos argilosos compactados favorecerão o escoamento superficial. As bacias hidrográficas são delimitadas por divisores de água topográficos ou superficiais e divisores de águas subterrâneas ou freáticas. O divisor topográfico está relacionado com a topografia do terreno, formando uma linha divisória nos pontos de maior altitude no entorno da bacia e que divide as águas das chuvas em bacias próximas, direcionando-as por meio do escoamento superficial para o rio principal da bacia. Já o divisor freático, é caracterizado em função da formação geológica da bacia, podendo também ter relação com a topografia, indicando os limites da área de contribuição do escoamento subterrâneo para as águas superficiais, conforme ilustrado na Figura 5. Figura 5 – Divisor topográfico e divisor freático Fonte: elaborado pelo autor. A delimitação de uma bacia hidrográfica pode ser realizada por meio de mapas digitais e softwares específicos, tais como ArcGIS, que é um software comercial de um Sistema de Informação Geográfica (SIG), desenvolvido pela Environmental Systems Research Institute (ESRI) e que possui um banco de dados em nuvem com mapas digitais do mundo inteiro, muito utilizado para obter a área de bacias hidrográficas e muitos outros parâmetros. Como opção de software livre, podemos citar 47 o Geographic Resources Analysis Support System (GRASS) e o Quantum GIS, ou simplesmente QGIS, que são ótimas ferramentas para obtenção das áreas e informações das bacias hidrográficas. Outro software comercial utilizado é o AutoCAD, nesse caso, é necessário ter os mapas digitais topográficos das localidades em que se deseja delimitar as bacias. O conhecimento dos processos envolvidos no ciclo hidrológico como a precipitação, infiltração e evaporação, das características das bacias hidrográficas, do comportamento das águas superficiais e subterrâneas na bacia, são fundamentais para a realização de qualquer projeto que envolva o uso, a proteção e preservação dos cursos de águas e fontes subterrâneas. Referências Bibliográficas ATAIDE, L. C. P.; RODRIGUES, R. S. S.; PESSOA, F. C. L. Caracterização morfométrica da bacia hidrográfica do rio Tauá, nordeste paraense. Revista Brasileira de Gestão Ambiental Pombal-PB, v. 11, n.1, p.130-138, 2017. NASCIMENTO, I. N. Calibrando a microfísica de nuvens do modelo Rams a partir dos dados coletados pelo Alpa. Dissertação de Mestrado em Ciências Físicas Aplicadas, da Universidade Estadual do Ceará. Fortaleza Ceará, 2009. SARTORI, A. Avaliação da classificação hidrológica do solo para a determinação do excesso de chuva do método do Serviço de Conservação do Solo dos Estados Unidos. Dissertação de Mestrado–Faculdade de Engenharia Civil, da Universidade Estadual de Campinas, 2004. VILLELA, S. M.; MATTOS, A. Hidrologia aplicada. Editora McGRAW – HILL do Brasil, p. 1-53, 1975. 48 Métodos de medição e coleta de dados. Hidrogramas. Vazão e cálculos. Balanço hídrico. Gestão hídrica. Enchentes. Crise hídrica. Autoria: Marcelo Balbino da Silva Leitura crítica: Marcelo Coelho Objetivos • Apresentar os métodos de medição de vazão e coleta de dados. • Definir hidrograma, cálculos de vazão e enchentes. • Apresentar os conceitos de balanço hídrico, crise hídrica e gestão hídrica. 49 1. Métodos de medição e coleta de dados A sistemática coleta e, posteriormente, o arquivamento dos dados obtidos em estações hidrometeorológicas, é fundamental para a realização dos cálculos e projetos a serem desenvolvidos em estruturas hidráulicas. Os dados provenientes das medições de vazões comporão a série histórica de vazões observadas, que é extremamente importante para a determinação do hidrograma de enchente e da vazão de pico. Quanto maior for a série de dados coletados com qualidade, com o mínimo de falhas, maior será a precisão no cálculo das variáveis envolvidas. As medições de vazões são realizadas em seções estratégicas e pré- determinadas nos cursos de água que se deseja monitorar, com o auxílio de equipamentos próprios e metodologia adequada. Após um período sistemático de medições em uma determinada seção, incluindo os períodos de seca e de cheia, pode-se estimar a curva chave, ou curva cota vazão dessa seção, e em função da variação de nível do canal, é estimada a vazão. Para isso, é instalada, na seção, uma régua limnimétrica e, quando possível, um sensor de nível que fará o registro da variação do nível no canal em função do tempo, configurando o que chamamos de estação hidrométrica ou posto hidrométrico. Quanto maior for a série de dados observados, maior será a precisão dos cálculos realizados. Segundo Lobo (2002), para determinar a vazão de um curso de água, pode-se utilizar de métodos diretos e indiretos. Como exemplo de métodos indiretos há o método área-declividade e o método de estruturas especiais existentes no curso de água. Método Área – Declividade: admite que o escoamento do canal ocorra em regime uniforme, ou seja, quando a velocidade média da água ao longo do canal se mantém constante, que a velocidade média do 50 escoamento é obtida indiretamente através da medida da declividade da linha d’água e da rugosidade do canal. Como exemplo, podemos citar a equação de Manning, conforme Baptista e Lara (2002): 2/3 1/21 . .v R J n = Onde: v = velocidade média; n = coeficientede rugosidade de Manning; R = raio hidráulico; J = declividade. Estruturas existentes: utiliza-se de coeficientes estimados pela aplicação de conceitos hidráulicos ao escoamento em bueiros, canais e estruturas similares. Para ser usado, é necessário ter conhecimento e experiência para a determinação dos coeficientes que serão adotados em cada caso. Quanto aos métodos diretos, podem ser classificados nos três tipos de processos mostrados na Tabela 1. Tabela 1–Métodos diretos de medição de vazão Tipo de processo Método Área velocidade Molinetes Flutuadores Eletromagnético Ultrassônico Estruturas hidráulicas Vertedores Calhas Diluição Químico Radioativo Fonte: adaptada de Lobo (2002). 51 Os métodos diretos de medição de vazão são descritos a seguir. Molinete hidrométrico: por este método obtém-se a velocidade pontual do escoamento. Tradicionalmente, um dos mais utilizados em todo o mundo e que pode ser realizado com o auxílio de um barco em rios com margem e profundidades variadas, lançando o equipamento de uma ponte e a vau (diretamente no curso de água) através de uma haste hidrométrica, em profundidades de 1,0 m, aproximadamente. A Figura 1 ilustra um modelo de molinete fluviométrico. Figura 1–Molinete fluviométrico. Fonte: elaborada pelo autor. Flutuadores: baseiam-se na velocidade de deslocamento superficial de um objeto flutuante, lançado entre dois pontos no percurso de um curso de água. É um método usado como estimativa, devido a imprecisão dos coeficientes de correlação entre a velocidade do flutuador em relação à velocidade média da água na posição do flutuador. Método eletromagnético: usam-se dois sensores conjuntamente, sendo: um sensor de pressão, que registra o nível d’água; e um sensor eletromagnético, que registra a velocidade do meio fluido no local onde foi instalado. Faz-se uma calibração para diferentes níveis de água e de velocidades registradas em relação à velocidade média do canal, indicado para tubulações ou pequenos canais. 52 Método ultrassônico: equipamentos que, por meio do efeito doppler, determinam a velocidade média do escoamento na direção da emissão de um ou mais feixes cônicos de sinal ultrassônico e por meio de software específico, são determinadas: a velocidade média em toda a seção no sentido transversal do escoamento e a área molhada da seção, de forma que se possa obter a vazão. Vertedores e calhas: são estruturas calibradas que fazem uso da relação de nível e da vazão para o canal onde são instalados. Métodos químicos e radioativos: são fundamentados no balanço de massa, que faz uma relação do fluxo de massa que entra e do fluxo de massa que sai de um processo, sendo realizado o lançamento ao curso de água de uma substância química, que é retirada por meio de amostras na seção em estudo, para a determinação da concentração da substância em função da diluição causada pelo escoamento. Por meio do balanço de massa, calcula-se a vazão. 2. Hidrograma, fluviograma ou hidrógrafa É a representação em forma de gráfico da variação da vazão em relação ao tempo em uma estação hidrométrica. No hidrograma, ou fluviograma, ou hidrógrafa é feita a divisão dos escoamentos em superficial e básico, porque cada tipo de escoamento possui características únicas, como a velocidade, que no escoamento superficial se processa muito mais rápida do que no escoamento subterrâneo, portando, sendo fundamental para a análise dos fenômenos hidrológicos na bacia hidrográfica e para estimativa de enchentes. Os tipos mais comuns de hidrograma são: o hidrograma anual, que mostra por meio de um gráfico a sequência da variação de vazão em relação ao tempo num período de um ano; e o hidrograma de cheia, 53 que mostra graficamente um determinado evento isolado que gerou uma onda de cheia, composto pelo escoamento superficial, básico e subsuperficial, além da precipitação direta no curso de água. Dependendo de fatores como a cobertura, o relevo, a distribuição da precipitação sobre a bacia, da duração e das condições do solo e do rio, o hidrograma pode assumir formas distintas. Num mesmo hidrograma, podem ser encontrados mais de um pico, devido a um evento seguido por um período sem chuva e na sequência ocorrer outro evento. De acordo com Sartori (2004), esquematicamente no hidrograma de cheia o tramo ascendente representa o caminhamento da cheia e o tramo descendente a retirada da água que foi armazenada no leito do curso de água no período da cheia, conforme mostra a Figura 2. Figura 2 – Caracterização de um hidrograma de cheia Fonte: adaptada de Sartori (2004). 54 Ainda na Figura 2, temos que o ponto A representa o início da cheia, portanto, o início da subida das vazões decorrentes da contribuição do escoamento superficial, que, por sua vez, continua crescendo, tendo seu pico no ponto E, que é a vazão de pico. Desse ponto em diante, ocorre a queda do escoamento superficial até o encontro com o ponto C, a partir do qual a vazão será mantida pelo lençol de água subterrâneo. O tempo de retardamento tl, é o intervalo de tempo entre o centro de gravidade CG, centro de gravidade da chuva excedente e o centro de gravidade do hidrograma, ou pico do hidrograma. Tempo de pico tp, é o tempo entre o instante em que a vazão começa a subir indicada no ponto A até o pico do hidrograma, ponto E. Tempo de recessão tr, é o tempo necessário para encerrar o escoamento superficial após o pico. Tempo de base tb, é o tempo decorrido entre o momento que a vazão inicia sua subida no ponto A e o fim do período de escoamento superficial, quando a vazão diminui até o ponto C, o trecho BC representa a vazão no corpo hídrico somente pelo escoamento subterrâneo e D mostra a duração da precipitação excedente. Chuva excedente, ou precipitação efetiva, é a chuva que descontados os volumes infiltrados gera o escoamento superficial e sua duração é igual ao intervalo de tempo do seu início e seu término. A Figura 3 mostra a determinação da precipitação efetiva, sendo que a infiltração ocorre de forma constante desde o início da chuva excedente até o término da enchente e que o intervalo de tempo D é o tempo entre o início e o fim da precipitação efetiva. 55 Figura 3 – Determinação da precipitação efetiva Fonte: elaborada pelo autor. 2.1 Hidrograma unitário O hidrograma unitário é obtido de uma chuva excedente unitária, uniformemente distribuída em uma bacia hidrográfica, por exemplo: 1 mm, 1 cm, tendo intensidade constante para um dado período de tempo. Assim, o hidrograma unitário possui um volume unitário, conforme mostrado na Figura 4. Figura 4 – Hidrograma unitário Fonte: adaptada de Sartori (2004). 56 Pode-se determinar o hidrograma unitário a partir de precipitações isoladas, sendo necessário ter os registros das precipitações e das vazões correspondentes ao mesmo período de tempo, medidos na bacia em estudo. Sartori (2004),faz uma descrição detalhada a respeito do hidrograma unitário, sua obtenção para precipitações isoladas e a partir de vários hidrogramas de precipitações simples e de mesma duração. O autor ainda diz que há três princípios básicos sobre a teoria do hidrograma unitário, sendo: • Constância do tempo de base: em uma determinada bacia hidrográfica, a duração do escoamento superficial é constante para chuvas de mesma duração. • Proporcionalidade das vazões: havendo duas precipitações de igual duração, numa mesma bacia, gerando volumes diferentes de escoamento superficial, formam hidrogramas nos quais os volumes escoados são proporcionais às ordenadas em tempos correspondentes. • Princípio da aditividade: a distribuição, no tempo do escoamento superficial de uma determinada chuva, independe do escoamento provocado por chuvas anteriores. O hidrograma unitário é considerado como uma constante que reflete as características da bacia hidrográfica na seção em estudo. O hidrograma produzido por uma chuva excedente de duração infinita e intensidade constante échamado de Curva-S. 2.2 Vazões de enchente As obras que envolvem estruturas hidráulicas na fase de projeto, levam em consideração os cálculos para a obtenção da vazão máxima no curso 57 de água a ser utilizado. Como exemplo, podemos citar as estruturas de drenagem urbana, como galerias e canais, bueiros, vertedores de barragens, alturas de pontes etc. Se houver disponibilidade de dados que venham a formar uma série de vazões com qualidade e uma quantidade de anos suficiente, deve se aplicar os métodos estatísticos de previsão de enchentes, tais como Gumbel, Log-Normal e Log de Pearson tipo III, que fornecem a vazão máxima ou vazão de pico, segundo Genovez (1991). Se não houver disponibilidade de dados de vazão ou existir apenas uma pequena série de dados que impossibilite o uso dos métodos estatísticos, e caso haja dados de precipitação disponíveis na bacia, pode-se utilizar os métodos baseados em precipitação para obtenção da vazão de pico e o hidrograma de enchente. São métodos que em função do cálculo da precipitação de projeto, transformam essa chuva em vazão, segundo Pinto et al. 1976. Esses métodos são fundamentados na chuva média sobre uma dada bacia, da obtenção da intensidade de chuva em relação a um determinado período de retorno, da distribuição temporal da chuva e da chuva efetiva. Com essas informações é determinada a vazão. Segundo Genovez (1991), alguns exemplos de métodos são: Racional; I-Pai-Wu Modificado; Hidrograma Unitário (HU) de Snyder; HU Triangular do Soil Conservation Service; Ven Te Chow. 2.3 Método racional Por este método, a vazão máxima de enchente devido a precipitações intensas, pode ser determinada para pequenas bacias hidrográficas. Segundo Genovez (1991), o método racional baseia-se nas seguintes hipóteses: • Precipitação uniforme sobre toda a bacia. 58 • Precipitação uniforme na duração da chuva. • A intensidade da chuva é constante. • O coeficiente de escoamento superficial é constante. • A vazão máxima ocorre quando toda a bacia está contribuindo. • Aplicável em bacias pequenas até 5 km2. A vazão máxima é calculada pela equação: . . 3,6 C i AQ = Onde: Q = vazão de pico (m³/s); C = coeficiente de escoamento superficial ou definitivo (adimensional); i = intensidade média da precipitação (mm/h); A = área total da bacia de drenagem (Km²). O coeficiente de escoamento superficial é função da relação entre o volume escoado superficialmente e o volume total precipitado, sendo tabelado em livros e manuais de hidrologia. Valores de C, para algumas situações de urbanização, são mostrados no livro de Almeida, Masini e Malta (2017, p. 31). Em bacias hidrográficas onde a superfície é composta de diferentes ocupações, calcula-se um valor médio de C, por meio da média ponderada dos valores de C que compõem a bacia, em relação às suas áreas de influência. 1 1 2 2. . . n nC A C A C ACmédio Áreatotal + +…+ = Onde: C1, C2, ..., Cn = coeficiente de escoamento superficial em cada parcela. 59 3. Balanço hídrico, gestão hídrica e crise hídrica 3.1. Balanço hídrico O balanço hídrico, basicamente, representa a quantidade de água que entra e sai de qualquer sistema em um dado intervalo de tempo. Analisando em uma escala mais abrangente, podemos citar o ciclo hidrológico como exemplo, onde por meio dos processos envolvidos, ocorrem as entradas e saídas de água em suas diferentes fases e compartimentos. Já em uma escala um pouco menor, numa bacia hidrográfica, por exemplo, o balanço hídrico é resultante da diferença entre a vazão que escoa por esta bacia e a precipitação, descontando também as perdas por evaporação. Em uma escala mais local, podemos citar, por exemplo, a agricultura e o cultivo de uma determinada cultura, onde o balanço hídrico, nesse caso, estabelece a disponibilidade de água do solo em função das diferenças entre volume escoado superficialmente, infiltrado e evaporado. Por meio do conhecimento do balanço hídrico, pode-se determinar as disponibilidades hídricas de um determinado sistema, e verificar o atendimento às demandas na bacia etc. Com base nessas informações, podem ser realizados estudos e projetos de gerenciamento de recursos hídricos, tais como: projetos agrícolas, escalas de plantio em função da melhor época, previsão de enchentes, planejamento e projeto de obras hidráulicas, entre outros. 3.2. Gestão hídrica Por meio da Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), instituída na Lei Federal n. 9.433 de 8 de janeiro de 1997 (BRASIL, 1997), também conhecida como Lei das águas, tem-se as orientações básicas para a gestão dos recursos hídricos de maneira participativa e democrática. 60 Por ela, foi constituído o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (SINGREH), que compreende a Agência Nacional de Águas (ANA), os Conselhos Estaduais de Recursos Hídricos (CERH), os Conselhos Estaduais de Recursos Hídricos (CERH), o Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH), a Secretaria de Recursos Hídricos e Qualidade Ambiental (SRQA). Também compõem o (SINGREH) os Comitês de Bacia Hidrográfica e os órgãos de gestão dos recursos hídricos estaduais. A PNRH tem como fundamento, que a água é um recurso natural e um bem público de valor agregado, e que se deve priorizar o consumo humano e também de animais em situações de escassez. Que a bacia hidrográfica, compreende o território de atuação do PNHR, juntamente com o SINGREH, de forma a garantir que o poder público, os usuários e a comunidade participem da gestão dos diversos usos da água. De forma que possa ser assegurada a necessária disponibilidade de água, atendendo aos padrões de qualidade para os usos aos quais foram destinadas, de maneira sustentável. 3.3. Crise hídrica Um fato que ainda está em nossas memórias a respeito da disponibilidade de água, foi a crise hídrica enfrentada pela região sudeste em 2014 de acordo com Machado (2017), que gerou muitas discussões a respeito do tema, não só no estado de São Paulo, mas em todo o Brasil, pois foi o indicativo de que seria necessário repensarmos a forma como estávamos gerindo, protegendo e usando esse recurso natural fundamental para nossa sobrevivência. De forma mais ampla, temos que uma crise hídrica depende de vários fatores que, em conjunto e também em função do tempo, culminem em 61 uma situação grave de escassez de água, independente da região e da origem dessa água. Um fato interessante foi a discussão a respeito das perdas nos sistemas de abastecimento. Segundo Machado (2017), após a publicação dos dados do Serviço Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), indicando na época da crise hídrica que os índices de perdas nos sistemas de abastecimento eram em torno de 40% em diversas grandes cidades brasileiras, os órgãos e empresas responsáveis foram duramente questionados, principalmente, em relação às ações desenvolvidas na gestão de perdas. São situações como essa que nos motivam a melhorar cada vez mais e, muitas vezes, a mudar nossas atitudes enquanto consumidores no uso consciente da água em nossas casas, bem como enquanto profissionais de diversos setores, engenheiros, químicos, profissionais da saúde, gestores etc. A trabalhar de forma que possamos garantir que a água continue sendo um bem comum a todos, seja na preservação das nascentes, dos rios, córregos e mananciais e também na proteção das águas subterrâneas. Referências Bibliográficas ALMEIDA, G. H. T. D.; MASINI, L. S.; MALTA, L. R. S. Hidrologia e drenagem. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., p. 31, 2017. BRASIL. Ministério Público Federal. Lei Federal n. 9.433, de 08 de janeiro de 1997. Disponível em: http://www.mpf.mp.br/atuacao-tematica/ccr4/dados-da-atuacao/ projetos/qualidade-da-agua/legislacao/leis-federais/lei-no-9-433-de-8-de-janeiro- de-1997/view. Acesso em: 18 mar. 2020. BATISTA, M.; LARA, M. Fundamentos de engenharia hidráulica. Editora UFMG, p. 238, 2002. GENOVEZ, A. M. Avaliação dos métodos de estimativa
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