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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL VIABILIDADE ECONÔMICA DE SISTEMAS DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA EM ITABERABA - BA: UMA ANÁLISE COMPARATIVA. VINÍCIUS MENEZES BORGES CRUZ DAS ALMAS, 2014 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL VIABILIDADE ECONÔMICA DE SISTEMAS DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA EM ITABERABA - BA: UMA ANÁLISE COMPARATIVA. Trabalho de conclusão de curso apresentado à Universidade Federal do Recôncavo da Bahia como parte dos requisitos para obtenção do título de Engenheiro Sanitarista e Ambiental Orientador: Professor Dr. Paulo Romero Guimarães Serrano de Andrade VINÍCIUS MENEZES BORGES CRUZ DAS ALMAS, 2014 Borges, Vinicius Menezes. Viabilidade econômica de sistemas de aproveitamento de água da chuva em Itaberaba - BA: uma análise comparativa. / Vinicius Menezes Borges – Cruz das Almas – BA, 2014. Monografia (Bacharelado) – Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, 2014. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL VIABILIDADE ECONÔMICA DE SISTEMAS DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA EM ITABERABA - BA: UMA ANÁLISE COMPARATIVA. Aprovada em: 27 novembro de 2014 EXAMINADORES: Prof. Dr. Paulo Romero Guimarães Serrano de Andrade _________________________________________________________________ Prof. Dra Rosa Alencar Santana de Almeida _________________________________________________________________ Prof. Dr. Jaildo Santos Pereira _________________________________________________________________ VINÍCIUS MENEZES BORGES CRUZ DAS ALMAS, 2014 DEDICATÓRIA Dedico esta monografia à todos os nordestinos que sofrem com as secas severas e o descaso social e a todos que lutam a favor dessa causa. AGRADECIMENTOS Primeiramente a Deus por ter concedido a vida e a capacidade para realizar esse trabalho. Á minha família, em especial aos meus pais por todo apoio e por terem fornecido o suporte necessário para a conclusão dos meus estudos. Ao meu orientador Prof. Dr. Paulo Romero G. Serrano de Andrade, por todo conhecimento transmitido e pela paciência durante todo processo de orientação. À todos que de alguma forma contribuíram para a conclusão deste trabalho. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RECÔNCAVO DA BAHIA Viabilidade econômica de sistemas de aproveitamento de água da chuva em Itaberaba - BA: uma análise comparativa. RESUMO Fenômeno frequente na região semiárida do Nordeste do Brasil, as secas trazem consequências graves sobre o abastecimento humano de água, levando muitos municípios a decretarem estado de emergência em função da falta de água. Em 2013, tal situação atingiu 166 municípios do Estado da Bahia, inclusive o município de Itaberaba, importante polo de desenvolvimento do semiárido baiano. Este trabalho, a partir da descrição de tecnologias alternativas usadas para abastecimento de água de populações rurais, apresenta uma análise de viabilidade econômica de sistemas de aproveitamento de água de chuva com base na estocagem de água em cisternas de placas, de polietileno e cisternas calçadão, frente aos custos com distribuição de água por carros-pipa e tarifas praticadas pela concessionária de abastecimento público, esta última considerando tarifas atualmente praticadas. Os resultados alcançados permitem considerar que a água proveniente das cisternas rurais apresentam custo muito menores em relação àquelas distribuídas por carros-pipa, entretanto, custam um pouco mais que as tarifas da concessionária, por estas últimas serem relacionadas a um sistema coletivo de abastecimento. As análises de viabilidade econômica permitem afirmar que as cisternas são projetos viáveis de serem implantados, quando comparados com outras alternativas de abastecimento na zona rural. Palavras-chave: água de chuva, aproveitamento, viabilidade econômica. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................... 15 2 OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 17 2.1 OBJETIVO GERAL ........................................................................................................................ 17 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................................. 17 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................................................... 18 3.1 DISPONIBILIDADE HÍDRICA NO MUNDO .................................................................................... 18 3.2 DISPONIBILIDADE HÍDRICA NO BRASIL ...................................................................................... 20 3.2.1 Potencialidades hídricas regionais - águas superficiais ..................................................... 21 3.2.2 Potencialidades hídricas regionais - águas subterrâneas .................................................. 23 3.3 ASPECTOS HISTÓRICOS DO APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS NO MUNDO .................. 24 3.3.1 Aproveitamento de água da chuva nos dias atuais ........................................................... 26 3.4AS SECAS E O ABASTECIMENTO DE ÁGUA NO SEMIÁRIDO ........................................................ 28 3.4.1 Definição de Seca ............................................................................................................... 29 3.4.2 Evolução da Delimitação da Região Semiárida Brasileira .................................................. 31 3.4.3 Algumas ações para mitigação dos efeitos das secas no Nordeste ................................... 32 3.5 QUALIDADE DA ÁGUA DA CHUVA ................................................................................ 40 3.5.1 Qualidade da água da chuva antes de atingir o telhado ................................................... 40 3.5.2 Qualidade da água da chuva após escorrer sobre o telhado molhado ............................. 40 3.5.3 Qualidade da água de chuva dentro do reservatório ........................................................ 41 3.5.4 Qualidade da água da chuva no ponto de uso .................................................................. 41 3.6 ÁGUA SUBTERRÂNEA: CONSIDERAÇÕES SOBRE POÇOS TUBULARES ........................................ 41 4 MATERIAIS E MÉTODOS ...................................................................................................................... 47 4.1 O ESTADO DA BAHIA EA SECA DE 2012 /2013 ........................................................................... 47 4.2 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ...................................................................................49 4.2.1 Localização e população do município .............................................................................. 49 4.2.2 Aspectos econômicos ........................................................................................................ 50 4.2.3 Aspectos fisiográficos ........................................................................................................ 50 4.2.4 Recursos hídricos superficiais ............................................................................................ 51 4.2.5 Hidrogeologia .................................................................................................................... 52 4.3 CARACTERÍSTICAS PLUVIOMÉTRICAS DO MUNICÍPIO DE ITABERABA ...................... 54 4.3.1 Estimativas da água de chuva aproveitável ...................................................................... 55 4.4 CÁLCULO DO BALANÇO HÍDRICO ............................................................................................... 57 4.5 CÁLCULO DO CUSTO POR METRO CÚBICO DE ÁGUA ................................................................ 58 4.6 VALOR PRESENTE LÍQUIDO ........................................................................................................ 58 4.7 RELAÇÃO BENEFÍCIO/CUSTO ..................................................................................................... 59 4.8 TAXA INTERNA DE RETORNO ..................................................................................................... 59 4.9 TEMPO DE RETORNO DE CAPITAL ............................................................................................. 59 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................................................... 60 5.1PLUVIOMETRIA ........................................................................................................................... 60 5.2 RELAÇÃO OFERTA X DEMANDA ................................................................................................. 61 5.3 AVALIAÇÃO ECONÔMICA ........................................................................................................... 62 5.3.1 Estimativas do custo da água ............................................................................................ 63 5.3.2 Comparativo entre os sistemas ......................................................................................... 68 5.3.3 Viabilidade econômica dos sistemas ................................................................................. 68 6 CONCLUSÃO ....................................................................................................................................... 74 7 BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................................... 76 LISTA DE FIGURAS Figura 1: Total de água da terra Figura 2: Distribuição da água doce na Terra ........................... 18 Figura 3: Precipitação anual no País - média de 1961 a 2007 ............................................................................... 21 Figura 4: Vazão específica no Brasil (l/s/km²) ...................................................................................................... 22 Figura 5: Vazões específicas médias nas bacias hidrográficas do Nordeste do Brasil .......................................... 22 Figura 6: Distribuição das rochas sedimentares e cristalinas na área do polígono das secas no Nordeste do Brasil ............................................................................................................................................................................... 23 Figura 7: Regiões Áridas e Semiáridas no mundo ................................................................................................. 24 Figura 8: Abanars .................................................................................................................................................. 25 Figura 9: Chultuns ................................................................................................................................................. 25 Figura 10: O princípio de captação de água de chuva ........................................................................................... 27 Figura 11: Cisternas de placa e sistemas de coleta de água de chuva do telhado .................................................. 28 Figura 12: Unidades climáticas do Brasil .............................................................................................................. 29 Figura 13: Nova delimitação do semiárido ............................................................................................................ 33 Figura 14: Açude do Cedro no sertão central do Estado do Ceará ........................................................................ 34 Figura 15: Cisterna de placas ................................................................................................................................. 37 Figura 16: Cisterna de placas utilizada pelo Programa Água para Todos.............................................................. 37 Figura 17: Cisterna de polietileno utilizada pelo Programa Água para Todos ...................................................... 38 Figura 18: Cisterna-calçadão ................................................................................................................................. 39 Figura 19: Cisterna-calçadão: produção de alimentos e criação de animais .......................................................... 39 Figura 20: Ocorrência de água subterrânea em rochas cristalinas e sedimentares ................................................. 43 Figura 21: Poço Tubular ........................................................................................................................................ 43 Figura 22: Poços Tubulares no sedimento e no cristalino ...................................................................................... 43 Figura 23: Poços Tubulares- níveis estático e dinâmico ........................................................................................ 44 Figura 24: Poços Tubulares- instalação com bomba submersa ............................................................................. 45 Figura 25: Poços Tubulares e ADS ........................................................................................................................ 45 Figura 26: Tipologia climática do Estado da Bahia ............................................................................................... 47 Figura 27: Municípios atingidos pela seca ............................................................................................................. 48 Figura 28: Localização do Município de Itaberaba ............................................................................................... 50 Figura 29: Pedra de Itaberaba ................................................................................................................................ 51 Figura 30: Açude Juracy Magalhães ...................................................................................................................... 52 Figura 31: Domínios hidrogeológicos no município ............................................................................................. 53 Figura 32: Situação dos poços em percentual........................................................................................................ 54 Figura 33: Pluviômetro tipo Ville de Paris ............................................................................................................ 55 Figura 34: Estação pluviométrica do INMET ........................................................................................................ 60 LISTA DE QUADROS Quadro 1: Patamares específicos de estresse hídrico............................................................................................. 20 Quadro 2: Características climáticas do Brasil ...................................................................................................... 29 Quadro 3: Intervalos de sólidos totais dissolvidos ................................................................................................ 54 Quadro 4: Precipitações médias mensais em Itaberaba ......................................................................................... 60 Quadro 5: Custo do m³ de água para cisternas calçadão para taxa de juros de 10% a.a. ....................................... 67 Quadro 6: Estimativa dos custos do m³ de água distribuído por caminhões pipas ................................................ 68 Quadro 7: Tempo de retorno de capital para cisterna de placas ............................................................................ 71 Quadro 8: Tempo de retorno de capital para cisterna de polietileno ..................................................................... 73 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Produção hídrica no planeta por região .................................................................................................. 19 Tabela 2: População brasileira por regiões segundo o senso de 2010 ................................................................... 20 Tabela 3: Volumes acumulados (demanda de 10 l/hab.dia) em metros cúbicos .................................................... 62 Tabela 4: Custo do m³ para cisterna de placas (16 m³) para uma taxa de juros de 10% a.a. .................................. 64 Tabela 5: Custo do m³ para cisterna de polietileno (16 m³) para uma taxa de juros de 10% a.a............................ 65 Tabela 6. Viabilidade econômica das cisternas de placas para diferentes taxas de juros ....................................... 70 Tabela 7: Viabilidade econômica -Cisterna de polietileno .................................................................................... 72 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1.Precipitações médias ao longo do ano. .................................................................................................. 61 Gráfico 2.Comparação dos custos da água da cisterna de placas para diferentes tempos de vida útil e áreas de captação. ................................................................................................................................................................ 64 Gráfico 3: Comparação dos custos da água da cisterna de placas para diferentes tempos de vida útil e áreas de captação ................................................................................................................................................................. 66 Gráfico 4: Comparativo entre os custos do metro cúbico de água......................................................................... 68 LISTA DE SIGLAS ANA - Agência Nacional de Águas ASA- Articulação do Semiárido IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística INEMA - Instituto do Meio Ambiente e Recursos Hídricos MI - Ministério da integração B/C - Razão Benefício/custo VPL - Valor Presente Líquido TIR - Taxa interna de retorno MI - Ministério da Integração MMA - Ministério do Meio Ambiente ADENE - Agência de Desenvolvimento do Nordeste DNOCS - Departamento de Obras Contra a Seca INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INSA - Instituto Nacional do Semiárido INMET - Instituto Nacional de Meteorologia EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária BNB - Banco do Nordeste do Brasil SEI - Superintendência de Estudos Sociais e Econômicos da Bahia INAD - Instituto Nacional de Administração para o Desenvolvimento 15 1 INTRODUÇÃO A Região Semiárida do Nordeste do Brasil, caracterizada por uma grande vulnerabilidade climática, coloca imensos desafios para a promoção do seu desenvolvimento socioeconômico. Regra geral, o regime de chuvas, definido pela escassez e irregularidade, apresenta alturas de chuvas anuais variando de um mínimo de 400 mm a um máximo de 800 mm, concentradas em um curto período de cerca de três a quatro meses, durante o qual ocorrem sob a forma de fortes aguaceiros, de curta duração. A agricultura explorada em áreas com essa característica chega a oferecer sustento mínimo para as famílias nos períodos de chuvas normais, mas está sujeita a perdas totais nos anos de seca. Esta é a face da agricultura de risco elevado que ali se pratica, considerando as condições produtivas vigentes e as tecnologias disponíveis, fortemente prejudicadas quando da ocorrência de secas (PDSA, 2005). As secas na região semiárida do Nordeste do Brasil trazem ainda consequências diretas sobre o abastecimento humano e animal, levando muitos municípios a decretarem, por vezes, estado de calamidade ou estado de emergência em função, principalmente, da falta de água para atendimento das populações, o que se torna mais grave na zona rural. No Brasil, as secas são o estigma do Semiárido nordestino (Campos, 1997). Os primeiros registros de sua ocorrência datam do século XVI e, da mesma forma que retardaram o início da colonização da região pelos portugueses, ainda hoje, na segunda década do século XXI, prejudicam o desenvolvimento socioeconômico do Nordeste brasileiro. No ano 2013, com o agravamento da seca iniciada em 2012, o Nordeste teve recorde de municípios em situação de emergência. Dados da Secretaria Nacional de Defesa Civil do Ministério da Integração Nacional davam conta que 3 de cada 4 municípios estavam em situação excepcional, recebendo apoio dos governos estaduais e federal para abastecer de água as comunidades (MI, 2013). Em 2013, ainda segundo o MI, um total de 1.332 municípios teve a situação de emergência reconhecida pelo governo federal por estiagem ou seca, representando 74,2% de todas as cidades nordestinas. Percentualmente, o Ceará foi o Estado mais afetado, com 177 (96% do total) em estado de calamidade. Na Bahia o total de municípios em estado de emergência chegou ao número de 276, representado 66,1% do total. Em que pesem soluções postas em prática no Nordeste, depois da grande seca de 1877- 1879, em especial a construção de reservatórios para garantir o abastecimento de água da 16 população, percebe-se forte continuidade da distribuição de água por carro pipa – gerador de dependência e, por vezes, de desvio de recursos públicos, trazendo importância para a necessidade de serem utilizadas novas fontes e tecnologias alternativas de abastecimento de água, principalmente na zona rural, que permitam às famílias “conviver” com o Semiárido e não lutar contra a seca. O presente trabalho foi desenvolvido com base no conceito de uma pesquisa aplicada, com objetivo de natureza exploratória, visando proporcionar maiorfamiliaridade com o problema do abastecimento de água em regiões semiáridas, analisando algumas tecnologias alternativas para estocagem e uso de água de chuva para o abastecimento humano. Para isso, foi feito levantamento bibliográfico, pautado nos temas relacionados, sendo utilizados conteúdos impressos como: livros, revistas, manuais e artigos, bem como a utilização de material digital oriundo das bibliotecas e bancos de outros trabalhos acadêmicos, consultando- se entre outras fontes: Capes (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior), Scielo (Scientific Electronic Library Online) e bibliotecas digitais das universidades e entidades de governo. O trabalho foca o atendimento de demandas domésticas na zona rural de Itaberaba, um dos municípios baianos inseridos no chamado Polígono das Secas, e apresenta uma análise de viabilidade econômica de tecnologias alternativas para estocagem e uso de água de chuva para o abastecimento humano, como as cisternas de placas e de polietileno, e as cisternas calçadão, frente a custos com distribuição de água por carros-pipa e de tarifas praticadas pela concessionária de abastecimento público (tarifas atuais), de forma a melhor subsidiar a tomada de decisão sobre a implantação desses sistemas, o que pode favorecer a convivência com o semiárido, de tal forma que, um dia, os socorros emergenciais possam ser definitivamente dispensados. 17 2 OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL Analisar o potencial econômico do aproveitamento da água de chuva para o abastecimento doméstico, avaliando diversos métodos de captação, armazenamento e seu aproveitamento como fonte alternativa para atender demandas sociais em áreas rurais do município de Itaberaba-BA. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Avaliar a relação oferta X demanda de água para diferentes áreas de captação. Analisar a viabilidade econômica de diferentes tecnologias de aproveitamento da água de chuva para o abastecimento humano, a exemplo das cisternas de placa e cisternas de polietileno, e cisternas calçadão, comparando seus custos aos da água fornecida através de carros-pipa e pela concessionária estadual de águas e saneamento. Despertar nos universitários, e na comunidade em geral, a consciência sobre a importância de tecnologias e sistemas alternativos de aproveitamento de águas pluviais voltadas à mitigação dos efeitos das secas. 18 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1 DISPONIBILIDADE HÍDRICA NO MUNDO Embora existam diferentes estimativas de disponibilidade de água no globo terrestre e no Brasil, a ordem de grandeza apresentada é a mesma e permite reflexões importantes sobre o tema. Compilando dados referidos em Setti, et Al. (2000), pode-se dizer que 97,5% do volume total de água da Terra são de água salgada, formando os oceanos, e somente 2,5% são de água doce (Figuras 1 e 2). Ressalta-se que a maior parte dessa água doce (68,7%) está armazenada nas calotas polares e geleiras. A forma de armazenamento em que os recursos hídricos estão mais acessíveis ao uso humano e de ecossistemas é a água doce contida em lagos e rios, o que corresponde a apenas 0,27% do volume de água doce da Terra e cerca de 0,007% do volume total de água. Figura 1: Total de água da terra Figura 2: Distribuição da água doce na Terra (Fonte: SETTI, 2000) (Fonte: SETTI, 2000) A tabela 1 mostra a produção hídrica no mundo, por região, em metros cúbicos por segundo, segundo Tomaz (2003). 19 Tabela 1: Produção hídrica no planeta por região Regiões do Mundo Vazão Média (m³/s) Porcentagem (%) Ásia 458.000 31,6 América do Sul 334.000 23,1 América do Norte 260.000 18 África 145.000 10 Europa 102.000 7 Antártida 73.000 5 Oceania 65.000 4,5 Austrália e Tasmânia 11.000 0,8 Total 1.448.000 100 (Fonte: TOMAZ, 2003) Tanto a má distribuição espacial dos recursos hídricos quanto a distribuição irregular da população sobre a Terra acabam gerando os mais diferentes cenários. Há situações em que a escassez hídrica decorre da baixa disponibilidade de água na região em dado momento, como é o caso da região Semiárida do Nordeste do Brasil e, em outros casos, mesmo havendo alta disponibilidade, a escassez é ocasionada devido a uma excessiva demanda de utilização desses recursos, ou razão da baixa qualidade da água. Estima-se que cerca de 1,5 bilhões de pessoas não tenham, em todo o mundo, acesso a água de boa qualidade (UN STATISTICS DIVISION 2008). Cerca de 80 países sofrem de estresse hídrico, compreendendo uma população de cerca de 40 % do total mundial. O conceito de estresse hídrico está baseado nas necessidades mínimas de água per capita para manter uma qualidade de vida adequada em regiões moderadamente desenvolvidas situadas em zonas áridas. Baseia-se no pressuposto de que 100 litros diários (36,5 m³/hab. ano) representam o requisito mínimo para suprir as necessidades domésticas e manutenção de um nível adequado de saúde (BEEKMAN, G.B, 1999, apud SETTI, et al, 2000). Segundo esse autor, a experiência tem demonstrado que países em desenvolvimento e relativamente eficientes no uso da água requerem entre 5 a 20 vezes o valor de 36,5 m³/hab.ano para satisfazer também às necessidades da agricultura, indústria, geração de energia e outros usos. Baseado nessas determinações, foram definidos patamares específicos de estresse hídrico, conforme Quadro 1. 20 Quadro 1: Patamares específicos de estresse hídrico (Fonte: Beekman, 1999) É importante considerar o parâmetro estabelecido pela ONU de 1.500 m 3 /hab/ano como a quantidade potencial de água mínima para o bem-estar e desenvolvimento de qualquer região (CIRILO, 2008). 3.2 DISPONIBILIDADE HÍDRICA NO BRASIL O Brasil detém 11,2% da água doce superficial do mundo, sendo que 70% dela está localizada na Região Norte (Amazônia), e os demais 30% se distribuem desigualmente pelo resto País (que abriga 93% da população), sendo: região Centro-Oeste com 15%, Sul com 6%, Sudeste com 6% e o Nordeste com apenas 3% da água doce superficial (TOMAZ, 2003). Comparando os recursos hídricos disponíveis com a distribuição geográfica da população, tem-se uma clara ideia da gravidade da situação em regiões com o Nordeste (cerca de 3% da água doce, com quase 28% da população) e o Sudeste (6% da água doce, com 42% da população). Na Tabela 2 é mostrada a população no Brasil por regiões segundo o senso do IBGE. Tabela 2: População brasileira por regiões segundo o senso de 2010 (Fonte: IBGE, 2010) Regiões do Brasil População Porcentagem (%) Norte 15.865.678 8,3 Nordeste 53.078.137 27,8 Sudeste 80.353.724 42,1 Sul 27.384.815 14,4 Centro-Oeste 14.050.340 7,4 Total 190.732.694 100 21 O Brasil dispõe de grande quantidade de água, em razão de que vigora na maior parte de seu território climas como o equatorial, tropical e subtropical úmido, determinando a existência de um ponderável excedente hídrico, com restrições quanto ao Nordeste brasileiro. No País, a precipitação média anual (histórico de 1961-2007) é de 1.761 mm, variando de valores na faixa de 500 mm, na região semiárida do Nordeste, a mais de 3.000 mm, na região Amazônia. A Figura 3 apresenta o mapa de precipitação média para o histórico de 1961 a 2007 (ANA, 2013). Figura 3: Precipitação anual no País - média de 1961 a 2007 (Fonte: ANA, 2013) 3.2.1 Potencialidades hídricas regionais - águas superficiais Verifica-se no Brasil que a vazão específica varia de menos de 2 l/s.km 2nas bacias da região semiárida até mais de 40 l/s.km 2 no noroeste da Região Hidrográfica Amazônica. Segundo dados da Agência Nacional de Água (ANA, 2012), a média nacional é igual a 21 l/s.km 2 , como ilustra a Figura 4. 22 Figura 4: Vazão específica no Brasil (l/s/km²) (Fonte: Relatório de Conjuntura dos Recursos Hídricos. ANA, 2012) A potencialidade hídrica superficial, representada pela vazão média de longo termo em uma seção de rio, é um indicador importante pois permite uma primeira avaliação da carência ou abundância de recursos hídricos numa dada região. A Figura 5 indica as potencialidades hídricas superficiais (litros/s.km 2 ), nas diferentes bacias da região Nordeste, como resultado dos estudos hidrológicos desenvolvidos para o trabalho da ANA/MMA - Atlas Nordeste - Abastecimento Urbano de água (ANA, 2005). Figura 5: Vazões específicas médias nas bacias hidrográficas do Nordeste do Brasil (Fonte: Atlas Nordeste - Abastecimento Urbano de água. ANA, 2005) 23 3.2.2 Potencialidades hídricas regionais - águas subterrâneas Segundo Demetrio et al., 2007, apud Cirilo, 2008, aquíferos são formações geológicas que têm a capacidade de armazenar e ceder água em quantidades que sejam economicamente viáveis de serem aproveitadas pelo homem. Ao contrário dos aqüíferos formados por sedimentos arenosos, uma formação cristalina não formaria bom aqüífero, uma vez que os minerais que constituem essa rocha estão fundidos uns aos outros, ou seja, não há poros, pelo menos para fins práticos de acumulação de água. Porém, em razão dos esforços tectônicos, de diversas naturezas, essas rochas se quebram, formando fraturas ou juntas, e nos espaços abertos dessas feições estruturais a água se acumula. No que se refere à ocorrência de águas subterrâneas, como o território nordestino é em mais de 80% constituído por rochas cristalinas, há predominância de águas com teor elevado de sais captadas em poços de baixa vazão, da ordem de 1 m 3 /h. A exceção ocorre nas formações sedimentares, em que as águas normalmente são de melhor qualidade e se podem extrair maiores vazões, da ordem de dezenas a centenas de m 3 /h, de forma contínua. A Figura 6 a seguir mostra, de forma esquemática, a ocorrência dos aquíferos no Nordeste do Brasil. Figura 6: Distribuição das rochas sedimentares e cristalinas na área do polígono das secas no Nordeste do Brasil (Fonte: DEMETRIO et al., 2007, apud CIRILO, 2008) 24 A ideia de abundância serviu durante muito tempo como suporte à cultura do desperdício da água disponível, à não realização dos investimentos necessários para seu uso e proteção mais eficientes, e à sua pequena valorização econômica. Os problemas de escassez hídrica no Brasil, regra geral, decorrem da combinação entre o crescimento exagerado das demandas localizadas e da degradação da qualidade das águas. Esse quadro é consequência dos desordenados processos de urbanização, industrialização e expansão agrícola. No caso da Região Semiárida do Nordeste do Brasil, o quadro de escassez de recursos hídricos é um reflexo dos baixos índices de precipitação e da irregularidade do regime de chuvas que ocorrem na região, como se fez referência nas Figuras 1 e 3, além das características geológicas, onde há predominância de solos rasos baseados sobre rochas cristalinas, o que explica existência de densa rede de rios temporários. 3.3 ASPECTOS HISTÓRICOS DO APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS NO MUNDO O aproveitamento de água da chuva é uma técnica já utilizada há milhares de anos, antes mesmo da era cristã, sendo verificados diversos usos para as águas pluviais ao longo da história. Segundo Gnadlinger (2000), o aproveitamento de água de chuva é uma técnica muito popular em diversas partes do mundo, principalmente em regiões áridas e semiáridas (Figura 7). Figura 7: Regiões Áridas e Semiáridas no mundo (Fonte: GNADLINGER, 2000) 25 No deserto de Nigev, em Israel, essa técnica é utilizada há mais de 4.000 anos. Escritas antigas revelam que no México, esses sistemas eram utilizados pelos Maias e pelos Aztecas. A aproximadamente 2000 a.C, no palácio de Knossos na ilha de Creta, a água da chuva era aproveitada para descarga em bacias sanitárias. A fortaleza de Masada (Israel), possui dez reservatórios escavados em rochas com capacidade de 40 mil litros. Na Mesopotâmia, há 2750 aC já se utilizava águas de chuva (TOMAZ, 2003). No Irã são encontrados os Abanars (Figura 8), que consistem de um tradicional sistema comunitário de captação de água de chuva. Na cidade de Oxkutzcab no México, ainda pode ser visto o sistema de captação de água de chuva utilizado pelos Maias para a agricultura. Essas cisternas, chamadas de Chultuns (Figura 9) possuíam capacidade para 20 até 45 m³ de água (GNADLINGER, 2000). Figura 8: Abanars (Fonte: GNADLINGER, 2000) Figura 9: Chultuns (Fonte: GNADLINGER, 2000) 26 Segundo Gnadlinger (2000), essa técnica foi caindo em desuso devido ao progresso técnico ocorrido nos séculos XIX e XX, principalmente em países desenvolvidos em que as condições climáticas dispensavam o uso de águas pluviais. Além disso, foi enfatizada a construção de grandes barragens, captação de águas subterrâneas e utilização de energia elétrica e/ou de combustíveis fósseis. No Brasil, o primeiro sistema de aproveitamento da água de chuva foi construído na Ilha Fernando de Noronha/PE, pelo exército norte-americano, em 1943 (Ghanayem, 2001 apud Peters, 2006). Este sistema era formado por uma Placa Coletora de Água Pluvial, em concreto, nas dimensões de 50m x 150 m, instalada no sopé do morro do Pico, possuindo dois reservatórios com capacidade de armazenamento de 1.500m 3 . 3.3.1 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA NOS DIAS ATUAIS Devido ao intenso crescimento populacional, surgem diversos problemas relacionados ao abastecimento de água, tanto para consumo humano, animal ou para agricultura, principalmente em regiões áridas e semiáridas, onde a escassez hídrica é mais evidente. Portanto, faz-se necessário a implantação de novos sistemas mais sustentáveis para o abastecimento de água. O aproveitamento de águas pluviais retornam então ao cenário mundial, sendo realizados diversos estudos afim de aprimorar a técnica, como uso de novos materiais, áreas de captação, tanques para armazenamento, descarte das primeiras chuvas, uso de dados hidroclimáticos para dimensionamento dos sistemas, etc. Na Califórnia (EUA), Alemanha e Japão são oferecidos financiamentos para a construção de sistemas de captação de água de chuva. Hamburgo foi o primeiro estado alemão a implantar sistemas de aproveitamento de águas pluviais, iniciando em 1988. O Estado concede cerca de US$ 1.500,00 até US$ 2.000,00 para quem aproveitar a água da chuva, o que contribui na contenção de enchentes. A água é utilizada na irrigação de jardins, descargas em bacias sanitárias, máquinas de lavar roupas dentre outros usos não-potáveis (TOMAZ, 2003). As tecnologias de captação e manejo de água de chuva não podem ser reduzidas às suas estruturas físicas e práticas, devendo-se considerar além dos aspectos técnicos, os aspectos ambientais, e até culturais e políticos, numa visão integrada. Começa-se definindo o termo captação e manejo de água de chuva: a água de chuva faz parte do ciclo hidrológico e é um bem a ser captado de telhados, do chão e do solo, armazenado e/ou infiltrado de forma segura, 27 tratado conforme requerido pelo uso final, e utilizado em seu pleno potencial, substituindo ou suplementando outras fontes atualmente usadas, antes de ser finalmentedescartado (Gnadlinger, 2011). De maneira geral, as tecnologias de captação e manejo de água de chuva são técnicas que permitam: interceptar e utilizar a água de chuva no local onde ela cai no chão; que facilite a água da chuva a se infiltrar no solo; ou que captam a água de escoamento de uma área específica (telhados, pátios, chão, ruas e estradas) para depois ser armazenada em um reservatório (cisterna ou solo) para uso futuro, seja doméstico, agrícola, dessedentação de animais ou ambiental, tanto em áreas rurais como urbanas (Figura 10). Figura 10: O princípio de captação de água de chuva (Fonte: GNADLINGER, 2011) Mais recentemente no Brasil, o aproveitamento de águas pluviais tem sido praticado em maior escala na região Nordeste, devido ao problema de escassez hídrica, agravado por freqüentes secas, uma característica climática de parte dessa região. No ano de 1993 (um ano de seca no Nordeste) agricultores familiares e suas entidades organizaram no Estado da Paraíba um movimento chamado “Articulação no Semiárido – ASA/PB”, resgatando e divulgando experiências nascidas do saber popular e transformaram as mesmas em referências para propor ao poder público um modelo diferente de política, na busca pela convivência do 28 homem com o semiárido. Dessa iniciativa surgiu em 2003 o programa definido pela sigla P1MC- Programa de Formação e Mobilização para a Convivência com o Semiárido: um Milhão de Cisternas, que foi adotado pelo Governo Federal. Diversas iniciativas do Governo Federal, dos Estados, Prefeituras e organizações não governamentais estão multiplicando o número de reservatórios para armazenamento de água de chuva, as chamadas cisternas. A Figura 11 mostra cisternas de placa que vêm sendo executadas quase que por toda parte do semiárido do Nordeste do Brasil. Figura 11: Cisternas de placa e sistemas de coleta de água de chuva do telhado (Fonte: adpatado de Cirilo, 2008) 3.4 AS SECAS E O ABASTECIMENTO DE ÁGUA NO SEMIÁRIDO As relações entre os fatores e elementos climatológicos determinam um grande número de climas. O Brasil apresenta uma grande diversidade climática como indica o Quadro 2 e a Figura 12 (CPRM, 2008). Pode-se observar que o clima semiárido predomina na maior parte do Nordeste, incluindo grande porção do Estado da Bahia, regiões frequentemente assoladas pelas secas. 29 Quadro 2: Características climáticas do Brasil (Fonte: CPRM, 2008) Figura 12: Unidades climáticas do Brasil (Fonte: adaptado de CPRM, 2008) 3.4.1 Definição de Seca O enfrentamento das questões subjacentes à escassez (relativa) de água no Nordeste tem sido pautado pela variabilidade climática e, no limite, pela ocorrência de secas na região – anuais ou plurianuais (Carvalho, O. As secas e seus impactos. In.: A questão da água no 30 Nordeste. ANA, 2012. pp45-99). Ali está referenciado que, segundo os registros de historiadores e pesquisadores de vários domínios do conhecimento, é grande o número de secas ocorridas no Norte do Brasil (como se dizia antigamente) ou no Nordeste (como se diz hoje). Desde 1559, quando o Padre Serafim Leite fez anotações sobre a primeira seca, em terras do Sertão da Bahia, até 2011, ocorreram 72 secas no Nordeste brasileiro, dando uma média de uma seca para cada 6,3 anos, ao longo de 452 anos de registros sobre esse fenômeno. Carvalho (2012) também anota algumas especificidades físicas das secas, dizendo que esse fenômeno ocorre em áreas semiáridas, mas também pode acontecer em áreas úmidas. Isto porque dito evento tem sido definido como correspondendo a um período seco (dry spell), em relação às condições normais locais, no tocante às chuvas. Destaca ainda a classificação adotada por Aiguo Daí (2010), pesquisador do National Center for Atmospheric Research, em Boulder, Colorado, nos Estados Unidos, que faz densa revisão sobre o significado das secas no contexto do aquecimento global, considerndoa haver os seguintes tipos de seca: a seca meteorológica, a seca agrícola e a seca hidrológica (Quadro 3). Quadro 3: Tipologia das secas (Fonte: DAI, A. Drought under global warming: a review. In: WIREs Clim Change 2010. DOI: 10.1002/wcc.81, adpatado de Carvalho, 2012). Segundo da Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE, 2014), o semiárido nordestino tem como principal característica a ausência, escassez e alta variabilidade espacial e temporal das chuvas, sendo comum a sucessão de anos de seca. Caracteriza-se por possuir: precipitações médias anuais iguais ou inferiores a 800mm; insolação média de 2.800h/ano; temperaturas médias anuais de 23 a 27 °C; domínio do bioma 31 Caatinga; solos areno-argilosos e pobres em matéria orgânica em sua maioria; rios temporários. Segundo o Ministério do Desenvolvimento Social e Combate a Fome (MDS, 2014) o Semiárido brasileiro, também conhecido como sertão, é uma região geográfica onde as chuvas são muito irregulares e o solo é raso. A falta de água causa a falência de lavouras e animais, além de trazer sede, fome e problemas de saúde para a vida do sertanejo. No semiárido é muito comum a pobreza causada pela escassez de água, no entanto, é possível a vida no sertão, desde que as famílias aprendam a conviver com esse ambiente adaptando-se ao meio, e não combatendo-o (MDS, 2014). Algumas das mais importantes particularidades do Semiárido brasileiro, do ponto de vista espacial e de sua pluviometria, podem ser visualizadas na Figura abaixo, da qual constam as principais áreas de incidência de seca (Carvalho, 2012). Figura: Nordeste do Brasil– áreas de incidência de secas. (Fonte: adaptado de Carvalho, 2012). 3.4.2 Evolução da Delimitação da Região Semiárida Brasileira O Chamado Polígono das Secas foi estabelecido pelo Decreto No.175, de 1936, envolvendo toda a área circunscrita nas isoietas de 800mm. A Lei Federal No.7.827, de 27/12/1989, cria e estabelece as condições de aplicação dos recursos dos Fundos Constitucionais de Financiamento do Norte (FNO), do Nordeste (FNE) e do Centro-Oeste 32 (FCO), definindo como semiárido: “A região inserida na área de atuação da Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste - SUDENE, com precipitação pluviométrica média anual igual ou inferior a 800 mm (oitocentos milímetros), ..... (inciso IV do art. 5 do Capítulo II Dos Beneficiários)”. Uma atualização dos municípios do semiárido só foi feita em 1995, por meio da Portaria No.1.181 da antiga SUDENE, engoblando grandes partes do Estados do MA, CE, RN, PB, PE, AL, SE, parte da BA e norte de MG (Vale do Jequitinhonha). Mais recentemente, pela Portaria Interministerial N° 6, de 29/03/2004, o Ministério da Integração - MI / MMA instituiu um Grupo de Trabalho Interministerial (GTI) para apresentar estudos e propostas de critérios que definissem a área compreendida pelo semi- árido brasileiro. O GTI, coordenado pelo MI, reuniu técnicos dos: MMA, MCT, ADENE, Codevasf, DNOCS, ANA, IBAMA, INPE, INSA, INMET, Embrapa e o BNB. Para a nova delimitação, o GTI tomou como base três critérios: I. Precipitação pluviométrica média anual inferior a 800mm; II. Índice de aridez de até 0,5 calculado pelo balanço hídrico que relaciona as precipitações e a evapotranspiração potencial, no período de 1961 até 1990; III. Risco de seca maior que 60%, tomando-se como base o período entre 1970 e 1990. (ASA, 2005). Pelas conclusões do estudo, passaram a fazer parte do semiárido (Figura 13) 102 novos municípios que atenderam a pelo menos um dos critérios citados acima. Foram adicionados aos 1.031 já incorporados. Com a nova delimitação, aárea referente ao semiárido brasileiro aumentou de 892.309,4 km² para 969.589,4 km², um acréscimo de 8,66%. O Estado de Minas Gerais foi o que obteve o maior número de inclusões, passando de 40 municípios para 85 incluídos no semiárido, uma variação de 112,5% (MI, 2005). 3.4.3 Algumas ações para mitigação dos efeitos das secas no Nordeste O acesso à água das populações rurais difusas do Nordeste continua a ser um problema significativo, em que pese sua redução percentual devido à imigração para centros urbanos do Nordeste. A água para beber e para produzir é ainda um fator crucial, embora diferentes políticas públicas com base em soluções diversas tenham passado pelo semiárido, como ondas: a grande e pequena açudagem, os poços, os dessalinizadores e as cisternas são algumas delas. 33 As secas no semiárido brasileiro já são conhecidas desde 1583, quando Fernão Cardim registrou a estiagem na Bahia que reduziu a produção dos engenhos de açúcar e obrigou os índios a se abrigarem no litoral. No entanto, esse fenômeno só ganhou visibilidade com a grande seca de 1877, que devastou o sertão, matando mais de 500 mil nordestinos, 200 mil somente no Ceará. Houve grande migração para a outros estados, principalmente para a Amazônia. Estima-se que 4% da população brasileira foi dizimada (SEI, 2009). Figura 13: Nova delimitação do semiárido (Fonte, MI, 2005) Segundo Pereira (2012), ao final dos anos 1850 foi criada uma comissão para estudar o semiárido nordestino. Dentre a as conclusões da comissão está: (i) imputar aos nordestinos a responsabilidade pelo malefício gerado pelas secas, uma vez que a estes faltava destreza e disposição para o trabalho; (ii) desconhecimento de técnicas agrícolas que melhor aproveitasse os recursos disponíveis; e (iii) sugerir a importação de camelos, como forma de solucionar a problemática do deslocamento e transporte de carga, valendo-se da característica peculiar do dromedário que exige pouca água para sobreviver (PEREIRA apud VILLA, 2012). 34 Em 1860, o Barão de Capanema defendeu a construção de açudes para práticas agrícolas através do seu relatório de avaliação das obras de combate a seca. Não muito após isso, os açudes começaram a ser construídos, tomando-se como base a topografia e/ou a influência política (PEREIRA, 2012). A Figura 14 mostra o açude do Cedro, cuja construção foi iniciada em 1873, sob determinação do Imperador D. Pedro II, e concluída em 1906 (Cirilo, 2008). Figura 14: Açude do Cedro no sertão central do Estado do Ceará (Fonte: adaptado de Cirilo, 2008) No Século XX, foram iniciadas algumas ações por parte do Estado, visando a mitigação dos efeitos da seca, que consistiram na institucionalização da questão da seca, através da criação de órgãos de planejamento regional. Para isso o Governo criou três comissões: a de açudes e irrigação, a de estudos e obras contra efeitos da seca e a de perfuração de poços. Dessas três, apenas uma permaneceu, a de açudes e irrigação. Como essa comissão não apresentou desempenho satisfatório, foi criada em 1909 a Inspetoria de Obras Contra as Secas (IOCS), que dez anos mais tarde foi transformada em Inspetoria Federal de Obras Contra a Seca (IFOCS). Em 1945, inspirado em modelos norte-americanos e australianos, o IFOCS deu origem ao Departamento Nacional de Obras Contra a Seca (DNOCS) (PEREIRA, 2012). Cada um desses referidos órgãos buscaram definir suas metas prioritárias. O IOCS por sua vez, concluiu que a solução mais adequada era a reservação de água para suprir a população e a agricultura em períodos de seca. O IFOCS desenvolveu estudos sobre as potencialidades do clima, solo e vegetação e deu início a construção de açudes e barragens. Já 35 o DNOCS propôs-se a combater a seca em qualquer parte do país, no entanto, suas ações restringiram-se ao semiárido nordestino (PEREIRA, 2012). De 1909 até 1959, o DNOCS era responsável por praticamente todas as obras de engenharia na região. Construiu açudes, estradas, pontes, portos, ferrovias, hospitais e campos de pouso, implantou redes de energia elétrica e telegráficas, usinas hidrelétricas. Desse tempo, vale realçar a construção de uma ampla rede de reservatórios de todos os tamanhos, de modo a melhorar a oferta de água nos períodos hidrológicos críticos. 3.4.3.1 A SUDENE Em 1956, a pedido do então presidente Juscelino Kubitschek, o economista paraibano Celso Monteiro Furtado cria o Grupo de Trabalho para o Desenvolvimento do Nordeste (GTDN), que produz em 1959 o trabalho “Uma Política de Desenvolvimento Econômico para o Nordeste”, uma base teórica para a intervenção planejada na região, que foi o fundamento para a criação da Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste (SUDENE), naquele mesmo ano. Seu principal objetivo era encontrar soluções que permitissem a progressiva diminuição das desigualdades verificadas entre as regiões geoeconômicas do Brasil. (WIKIPEDIA, 2014) Até 1985, com a existência da SUDENE, o PIB per capita do Nordeste em relação ao Brasil aumentou de forma significativa, derrubando a ideia de que o sertão nordestino é um sumidouro de recursos públicos. Entretanto, a partir da década de 80 a participação do Nordeste na economia nacional voltou a cair. Até o ano de sua extinção, a SUDENE foi alvo de graves denúncias recorrentes de desvios de recursos públicos. Em 2001, devido as irregularidades, foi necessária a criação de uma CPI, que por uma assinatura, não alcançou o número mínimo de senadores. Foi extinta nesse ano a SUDENE através da Medida Provisória nº 2.146-1de 04 de maio de 2001. (INAD, 2007). Com a mesma Medida Provisória, foram instituídas pelo então Presidente Fernando Henrique Cardoso a Agência de Desenvolvimento do Nordeste (ADENE) e da Amazônia (ADA), cujas estruturas eram vinculadas ao Ministério da Integração Nacional, com recursos financeiros inferiores aos das suas antecessoras. (INAD, 2007). Por meio da Lei Complementar nº 125/2007, de 03/01/07 (BRASIL, 2007) foi reimplantada a SUDENE, sendo extinta a ADENE. Vinculada ao Ministério da Integração Nacional, a SUDENE é um órgão de natureza autárquica especial, administrativa e 36 financeiramente autônoma, integrante do Sistema de Planejamento e de Orçamento Federal, com sede na cidade de Recife-PE, e tem como missão institucional "promover o desenvolvimento includente e sustentável de sua área de atuação e a integração competitiva da base produtiva regional na economia nacional e internacional ". A área de atuação da SUDENE abrange totalmente os Estados do Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Sergipe, Bahia e, parcialmente, os Estados de Minas Gerais e do Espírito Santo, considerando 1.989 municípios (SUDENE, 2014). 3.4.3.2 Programa Água para Todos Em que pese uma forte política de acumulação de água em grandes açudes posta em prática na região Nordeste do Brasil desde os inícios do Século XX, mantida de certa forma ainda nos dias atuais, os altos índices de evaporação potencial, da ordem de 2.500 mm ao ano, trazem sério problema à política de acumulação de água, especialmente à pequena açudagem, que não resiste aos efeitos de uma seca prolongada. Para o atendimento da população rural difusa, em locais onde o grande e médio açude não se fazem presentes, os pequenos reservatórios (os chamados barreiros), juntamente com os poços e as cisternas rurais, ainda se constituem nas obras mais comuns usadas na captação e armazenamento de água na região. Uma grande iniciativa desenvolvida por Estados, Prefeituras, União e entidades governamentais, além de ONGs, como alternativade abastecimento de água passou a ser as cisternas rurais no Nordeste Semiárido do Brasil. O programa Água para Todos foi instituído pelo Decreto 7.535, de 25 de julho de 2011 e está inserido no Plano Brasil Sem Miséria, que é uma ação do Governo Federal, coordenada pelo Ministério da Integração Nacional. Esse programa oferece a cada família contemplada uma cisterna de 16 mil litros e ainda oferece capacitação para a gestão das águas em famílias onde existe atuação do programa (LEAL, 2014). O programa tem como objetivo universalizar o acesso à água para populações carentes, que residem em comunidades rurais não atendidas pelo serviço público ou atendidas por sistemas precários. Visa garantir água seja para consumo próprio, animal ou para agricultura afim de aumentar a renda familiar dos pequenos produtores rurais (MI, 2014). Além da distribuição de cisternas, o programa visa atender 750 mil famílias com sistemas coletivos de abastecimento, kits de irrigação e pequenas barragens. Os Estados contemplados são: Alagoas, Amazonas, Bahia, Ceará, Maranhão, Minas Gerais, Paraíba, 37 Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte, Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Sergipe. O objetivo principal do programa é garantir o uso sustentável da água através do aproveitamento da água de chuva, promovendo a harmoniosa convivência com o semiárido (LEAL, 2014). As cisternas oferecidas pelo programa são de placas (Figura 15 e 16) ou de polietileno (Figura 17), capazes de armazenar 16 mil litros de água, o que é suficiente para atender uma família de 5 pessoas, por até seis meses. As cisternas são abastecidas com água da chuva captadas por meio de calhas nos telhados das casas. As cisternas representam uma oferta, em média, de 50 litros diários de água durante 140 a 300 dias, admitindo-a cheia no final da estação chuvosa e nenhuma recarga no período. Tomados os devidos cuidados com a limpeza do telhado, da cisterna, calha e tubulação, é uma solução fundamental para o atendimento das necessidades mais essenciais da população rural difusa (ASA, 2014). Figura 15: Cisterna de placas (Fonte: adaptado de Medeiros e Ingunza, 2004) Figura 16: Cisterna de placas utilizada pelo Programa Água para Todos (Fonte: Meioambiente, 2014) 38 Figura 17: Cisterna de polietileno utilizada pelo Programa Água para Todos (Fonte: Meioambiente, 2014) 3.4.3.3 Programa da Articulação da ASA: Cisterna-Calçadão Segundo a ASA (2011), a motivação dos seus programas, por exemplo o Programa Um Milhão de Cisternas (P1MC) e o Programa Uma Terra e Duas Águas (P1+2), parte das necessidades das comunidades e das famílias, numa lógica de organizar essas necessidades a partir de cada particularidade da comunidade, da microrregião e do território, invertendo a lógica dos projetos feitos de cima para baixo. A meta do projeto P1MC é audaciosa: construir um milhão de cisternas para atender 5 milhões de pessoas. A cisterna de placa de 16 mil litros armazena água para beber e cozinhar. É também uma tecnologia simples, barata, de domínio das famílias agricultoras e que consegue, de fato, atender a população difusa da região, ao contrário das grandes obras hídricas. A partir das cisternas de beber se formam redes de solidariedade nas comunidades e a água estocada é compartilhada por outras famílias até que todas tenham sua própria cisterna. Da mesma forma acontece com as tecnologias sociais implementadas pelo P1+2. Assim, guardar a água em cisternas de produção, barragens subterrâneas, tanques de pedras, bombas d’água populares e em outras infraestruturas hídricas, contribui para a soberania e segurança alimentar e nutricional das famílias e garante água para a população que vive na região. 39 As chamadas cisternas-calçadão (Figura 18), captam a água de chuva por meio de um calçadão de cimento de 200 m², construído sobre o solo. Com essa área do calçadão, 300 mm de chuva são suficientes para encher a cisterna, que tem capacidade para 52 mil litros. Por meio de tubulações, a chuva que cai no calçadão escoa para a cisterna, construída na parte mais baixa do terreno e próxima à área de produção (ASA, 2011). Segundo a ASA (2011), o tamanho do calçadão foi pensado para garantir o enchimento da cisterna mesmo em anos em que a ocorrência de chuvas seja abaixo da média. Sendo possível garantir que a cisterna chegue a sua capacidade total com apenas 300 milímetros de chuva, permitindo a irrigação de salvação. As cisternas-calçadão potencializa, por exemplo, o cultivo de alimentos diversificados para consumo através do plantio de hortas, plantas medicinais e criação de pequenos animais. Figura 18: Cisterna-calçadão (Fonte: ASA, 2011) Figura 19: Cisterna-calçadão: produção de alimentos e criação de animais (Fonte: ASA, 2011) 40 3.5 QUALIDADE DA ÁGUA DA CHUVA Como já visto, a água de chuva pode ser usada para múltiplos fins; além do uso doméstico (para beber e saneamento) e agrícola pode ser aproveitada para fins comerciais, industriais, paisagísticos e ambiental. Tomaz (2003) qualificou a água da chuva em quatro diferentes etapas: 1. Antes de atingir o solo 2. Após escorrer pelo telhado molhado 3. Dentro do reservatório 4. No ponto de uso 3.5.1 Qualidade da água da chuva antes de atingir o telhado A qualidade da água da chuva pode ser influenciada por diversos fatores tais como a localização geográfica do ponto de amostragem, condições meteorológicas, presença de vegetação e presença de poluição. Em regiões oceânicas, a água da chuva pode apresentar elementos como sódio, potássio, magnésio, cloro e cálcio, devido a presença desses elementos na água do mar. Em regiões distantes da costa, a água pode apresentar partículas de solo que contém sílica, alumínio e ferro, além de partículas de origem biológica, como nitrogênio, fósforo e enxofre, por exemplo (TOMAZ, 2003). Em áreas urbanas, principalmente em polos industriais, a água da chuva pode apresentar alterações em sua composição natural devido à presença de poluentes no ar, como o dióxido de enxofre (𝑆𝑂2). Esses elementos causam a redução do pH natural da água da chuva, podendo desencadear o fenômeno da "chuva ácida". Portanto, a água da chuva nessas regiões devem ser utilizadas apenas para fins não-potáveis (TOMAZ, 2003). 3.5.2 Qualidade da água da chuva após escorrer sobre o telhado molhado Os telhados podem conter diversos tipos de contaminantes que alteram negativamente a qualidade da água. São eles: fezes de passarinhos, pombos, ratos dentre outros animais, poeiras, folhas de árvores, tintas, etc. O contato da água com as fezes de animais pode acarretar em contaminação de ordem biológica, como bactérias e parasitas. Por isso faz-se 41 necessário o descarte das primeiras chuvas, que realizam a lavagem dos telhados, também chamado de First Flush (TOMAZ, 2003). O volume do First Flush normalmente varia de 1 a 5 mm, de acordo com a região, tipo de telhado ou frequência das precipitações. Em locais onde chove regularmente, o descarte pode ser menor, pois o telhado estará constantemente sendo lavado. Em regiões semiáridas, esse descarte deve ser minimizado, ou aproveitado para outros fins, tendo em vista a escassez de água. 3.5.3 Qualidade da água de chuva dentro do reservatório Os sedimentos levados pela chuva para o interior do reservatório se depositarão no fundo, criando uma camada de lama. Os microorganismos provenientes dos telhados e das tubulações irão de desenvolver dentro do reservatório, pondo em risco aqueles que utilizarem a água para fins potáveis (TOMAZ, 2003). SegundoTOMAZ (2003), devem haver alguns cuidados com o reservatório, como evitar a entrada de luz devido a proliferação de algas, a tampa de inspeção deverá ser hermeticamente fechada e a saída do extravasor deverá conter uma grade para evitar a entrada de pequenos animais. O reservatório deverá ser limpo pelo menos uma vez ao ano. 3.5.4 Qualidade da água da chuva no ponto de uso Para que a água seja consumida pelo usuário para fins potáveis, a água deve atender aos padrões de potabilidade estabelecidos pela portaria Nº 2.914 de 12/12/2011 do Ministério da Saúde. Para isso é necessário que a água passe por um tratamento que consiste basicamente em filtração e desinfecção. A desinfecção pode ser realizada através da cloração ou raios ultravioletas. 3.6 Água Subterrânea: considerações sobre Poços Tubulares As ações do Governo, voltadas ao aproveitamento de águas subterrâneas, teve início através do DNOCS, em 1904, com a perfuração de poços tubulares no Semi-Árido brasileiro. No Nordeste brasileiro, embora se perfurem poços desde o século passado, é sabido que só a 42 partir da década de 60, com a criação da SUDENE, a água subterrânea começou a ser tratada como ciência (Feitosa, 2011). O semiárido brasileiro apresenta, com respeito às águas subterrâneas, uma particularidade que o difere de outras regiões do país, onde os terrenos sedimentares e permeáveis são predominantes. Como o território nordestino está embasado em mais de 80% por rochas cristalinas, a perfuração de poços tubulares como solução para o suprimento das diferentes necessidades no semi-árido (no domínio fraturado/cristalino) está sujeita à limitações como: a) baixas vazões, na maioria dos casos até 2 m 3 /h; b) teor de sais, em parcela significativa dos poços, superior ao recomendado para consumo humano; c) alto índice de poços secos, dadas as peculiaridades geológicas. Segundo Feitosa (2011), nas áreas do cristalino e cársticas onde praticamente não existe porosidade primária, a água se acumula nos espaços vazios gerados por quebramentos, descontinuidades, alterações e dissoluções, formando reservatórios subterrâneos descontínuos e irregulares, que podem apresentar de baixo a alto potencial, em função de suas dimensões. Neste domínio, a qualidade da água subterrânea está intimamente associada ao clima apresentando, em geral, água com salinidade elevada nas regiões semiáridas, com excesso de cloretos no cristalino e de bicarbonatos/carbonatos nos cársticos (águas duras). No domínio das rochas sedimentares, onde as formações geológicas apresentam porosidade primária intergranular, a água preenche os poros em toda a extensão de ocorrência da rocha, formando grandes aquíferos regionais. A Figura 20 ilustra, de forma clara e esquemática, a diferença entre a ocorrência da água nos domínios das rochas cristalinas, mostrando a descontinuidade e a heterogeneidade dos reservatórios com a existência de poços secos, e das rochas sedimentares, mostrando, ao contrário, continuidade e homogeneidade. No Nordeste semi-árido, a perfuração de poços tubulares vêm sendo utilizada como uma alternativa para suprir o abastecimento de água de pequenas comunidades e dos rebanhos. O Poço Tubular (Figura 21), é aquele onde a perfuração é feita por meio máquinas perfuratrizes à percussão, rotativas e rotopneumáticas. Possui alguns centímetros de abertura (no máximo 50 cm), revestido com tubos de ferro ou de plástico. 43 Figura 20: Ocorrência de água subterrânea em rochas cristalinas e sedimentares (Fonte: adaptado de Feitosa, 2011) Figura 21: Poço Tubular (Fonte: adaptado de CPRM, 1998) A Figura 22 apresenta perfis construtivos de poços tubulares perfurados no sedimento e no cristalino. Figura 22: Poços Tubulares no sedimento e no cristalino (Fonte: adaptado de CPRM, 1998) Apesar de se ter apresentado apenas uma coluna de revestimento no poço em sedimento (Figura 20), pode-se ter poços concluídos com uma configuração similar a um telescópio, muito embora os revestimentos externos são utilizados apenas para segurança em formações 44 menos consolidadas ou para isolar águas contaminadas superiores. O revestimento mais interno diz-se de produção. Quando houver necessidade de filtros, os mesmos são descidos em conjunto com os tubos de revestimento. No Cristalino, os Poços tubulares podem ter profundidades máximas em torno de 80 metros; mais frequente 60 metros; diâmetro mais frequente de 4” a 6” (4 a 6 polegadas); são perfurados com máquinas apropriadas (percussão e ar comprimido); dispensam revestimentos, filtros e pré-filtros; captam aqüíferos fissurais e, geralmente, tem baixas vazões (média 2 a 5 m 3 /h), servindo para abastecimento de casas, vilas e pequenas comunidades rurais. (CPRM, 1998). Bombeamento: a ação da retirada da água de um poço se dá por intermédio de uma bomba (submersa, centrífuga, injetoras), acopladas a motores elétricos, ou até bombas manuais e cataventos. O ensaio de bombeamento destina-se a determinar a vazão de explotação do poço, utilizando-se o equipamento de bombeamento adequado para sua explotação, permitindo ainda a determinação dos parâmetros hidrodinâmicos do aqüífero e das perdas de carga no poço e no aqüífero. Para tanto, são feitos os registros e controle da vazão (Q), nível estático (NE) e nível dinâmico (ND), durante um teste de produção ou de aqüífero (Figura 21). A Vazão (Q) é a medida do volume de água que sai do poço por determinado período de tempo, calculada em metros cúbicos por hora (m 3 /h). Figura 23: Poços Tubulares- níveis estático e dinâmico (Fonte: adaptado de CPRM, 1998) Instalação: é a etapa final na construção de um poço, deixando-o apto à funcionar normalmente. Consiste na colocação de um equipamento de bombeamento, com tubulações 45 adutoras, um sistema de acumulação (caixa d’água) e um sistema de distribuição da água (chafarizes, encanação, etc.). As Figuras 24 e 25 apresentam alguns tipos de instalação comumente usadas, seja para atender chafarizes ou até em sistemas de abastecimento simplificados (ADS), em localidades rurais. Figura 24: Poços Tubulares- instalação com bomba submersa (Fonte: adaptado de CPRM, 1998) Figura 25: Poços Tubulares e ADS (Fonte: adaptado de CPRM, 1998) 46 3.8 Fundamentos da Avaliação Econômica de Projetos Segundo Montanhini (2008), a Análise Econômica de Projetos consiste em aplicar critérios que permitam identificar a escolha da alternativa mais interessante, assim como, definir se é ou não justificável investir recursos financeiros na implementação de determinados projetos. Tal análise tem sido definida de várias maneiras durante as ultimas décadas, sendo, em síntese, entendida como uma operação intelectual que permite medir o valor do Projeto com base na comparação dos benefícios gerados em relação ao capital investido e custos decorrentes no horizonte de planejamento ou vida útil do projeto. A avaliação do investimento pode ser classificada, basicamente, segundo a fonte de financiamento do capital aplicado, a natureza ou objetivos do projeto, ou seja: Avaliação Econômica Avaliação Socioambiental Entre essas categorias de avaliação de projetos têm campo de ação definido e utilizam técnicas e indicadores de medição similar. A avaliação socioambiental é a única que consiste no manuseio de valores monetários e/ou valores sócio ambientais. Em todos os casos, observadas as respectivas peculiaridades, e considerados à parte os aspectos políticos e subjetivos, a avaliação de investimentos pode ser feita matematicamente, uma vez que sejamdefinidos ou conhecidos os fluxos de caixa dos valores resultantes desses investimentos. A avaliação econômica, além de medir os fatores financeiros também analisa outras variáveis como, a conjuntura econômica, demanda de mercado e restrições orçamentárias, verificando se os custos do projeto são não apenas superados por seus benefícios (viabilidade econômica) mas, também, se constituem na forma mais eficiente de investimento (eficiência econômica). 47 4 MATERIAIS E MÉTODOS 4.1 O ESTADO DA BAHIA EA SECA DE 2012 /2013 O Estado da Bahia, com uma área de cerca de 567.295 km 2 , correspondente a 6,6% da área territorial do Brasil e a 36,3% da área da região Nordeste, está situado entre as latitudes 8º32’00” e 18º20’45” Sul e as longitudes 37º19’39” e 46º36’59” Oeste. Limita-se ao Norte com os Estados de Piauí e Pernambuco; à Nordeste, com os estados de Alagoas e Sergipe; à Leste, com o Oceano Atlântico; à Oeste, com os Estados de Goiás e Tocantins, e ao Sul, com os Estados de Minas Gerais e Espírito Santo (PERH,2004). Segundo o PERH (2004), seu território abriga 417 municípios, situação resultante de um processo de emancipação que foi acentuado a partir da década de 1960, com ênfase nos anos 1980. O clima Semiárido ocorre praticamente em 70% da área do Estado. É um clima característico dos vales dos rios São Francisco, Vaza-Barris, Itapicuru, Paraguaçu e Contas. Caracteriza-se, no geral, pela presença de déficit hídrico (Evpanual > Panual), altas temperaturas (médias mínimas > 25 ºC), e Precipitações ≤ 800 mm/ano. A paisagem desta região é dominada pela mata branca ou, na língua indígena, “caatinga”. O bioma da caatinga é um dos maiores, que aliás ocupa grande parte da região do Nordeste do Brasil. A Figura 26 apresenta a climatologia do Estado da Bahia (PERH, 2004). Figura 26: Tipologia climática do Estado da Bahia (Fonte: PERH, 2004) 48 É importante referir que dos 417 municípios baianos, 265 deles estão inseridos no Polígono das Secas, de acordo com a nova delimitação definida pelo MI (2005). Nos anos de 2102 e 2013, mais de 10 milhões de pessoas sofreram com as estiagens e a seca que se abateu sobre o sertão nordestino. A seca não se constituiu apenas em um problema climático, mas, principalmente ela se caracteriza em um problema social. A falta de água compromete desde a economia até mesmo as necessidades mais primárias do home do sertão, que é “matar” a própria sede. Dados de 26/11/2013 da Secretaria Nacional de Defesa Civil do Ministério da Integração Nacional (MI) davam conta de um total de 1.332 municípios que tiveram a situação de emergência reconhecida pelo governo federal por estiagem ou seca, representando 74,2% de todas as cidades nordestinas. O agravamento da seca, considerada a mais intensa nos últimos 50 anos, praticamente fez com que 3 de cada 4 municípios estivessem em situação excepcional, recebendo apoio dos governos estaduais e federal para abastecer as comunidades. Percentualmente, o Ceará foi o Estado mais afetado, com 177 (96% do total) em estado de calamidade. Na Bahia o total de municípios em estado de emergência chegou ao número de 276, representado 66,1% do total, conforme Figura 27. Figura 27: Municípios atingidos pela seca (Fonte: http://noticias.bol.uol.com.br/ultimas-noticias/brasil/2013/11/26) O município de Itaberaba-BA encontra-se inserido neste cenário e esteve em situação de emergência nas secas de 2012 e 2013. Conhecida popularmente como Terra do Abacaxi, 49 Itaberaba teve uma queda dramática na cultura de abacaxi. Segundo Valdomiro Vicente Vítor, presidente da Cooperativa dos Produtores de Abacaxi (COOPAITA), as secas de 2011, 2012 e 2013 trouxeram enormes prejuízos para os abacaxicultures, gerando desemprego e dificuldades financeiras para a cooperativa. Segundo ele, as safras de 2011/2012 registraram queda de 70%. Muitos produtores encontram-se endividados diante da perda quase total das suas plantações. O faturamento anual de R$ 120 milhões/ano foi substituído por um prejuízo de cerca de 80 milhões, além da alta taxa de desemprego (O Paraguaçu, 2013). 4.2 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO 4.2.1 Localização e população do município O Município de Itaberaba está localizado, segundo o Plano Estadual de Recursos Hídricos do Estado da Bahia (PERH-BA, 2004 – Rev. 2012), na chamada Região de Planejamento e Gestão das Águas (RPGA X) rio Paraguaçu (Figura 28 ). Dista cerca de 266 km da capital Salvador. Limita-se a leste pelo Município de Ipirá, a oeste com Boa Vista do Tupim, a Sul com Iaçu e a Norte com Ruy Barbosa (Figura 29). Possui uma área de 2.343,5 km² e uma população estimada em 2010 pelo IBGE de 61.623 habitantes, sendo 48.470 na zona urbana (78,66%) e 13.153 na zona rural (21,34%) (IBGE, 2013). Figura28: Regiões de Planejamento e Gestão das Águas do Estado da Bahia (Fonte: PERH – BA, 2004 – Ver. 2012) 50 Figura 28: Localização do Município de Itaberaba (Fonte: Adaptado de CPRM, 2005) 4.2.2 Aspectos econômicos O Município de Itaberaba é considerado de médio porte, tendo em vista as características dos demais municípios da Bahia. É considerada como a "Terra do Abacaxi", por ser o maior produtor deste fruto no estado, com aproximadamente 15 mil hectares plantados. A cultura do abacaxi é responsável por mais de 8 mil empregos diretos. Por ser um pólo regional, possui uma atividade comercial intensa, além de possuir indústrias de calçados e móveis (ITABERABA, 2014). 4.2.3 Aspectos fisiográficos O município está inserido no bioma da Caatinga, na região semiárida, com temperatura média em torno de 30º C e prolongada escassez de chuvas. A vegetação nativa é composta por caatingas arbóreas densas (com palmeiras) e áreas de florestas estacionais e deciduais. Apresenta solos variando de argissolos e planossolos eutróficos até latossolos. Itaberaba está inserida na região correspondente à unidade geológica do Complexo de Jequié, que predomina em maior parte do município, constituído essencialmente por rochas cristalinas. (CPRM, 2005). 51 Figura 29: Pedra de Itaberaba (Fonte: SOUZA, 2011) 4.2.4 Recursos hídricos superficiais Itaberaba está inserida na bacia do rio Paraguaçu. Os principais cursos d'água são: rio Paraguaçu, rio Capivara, rio Capivari, rio Piranhas e o riacho do Feijão. O rio Capivara tem um caráter intermitente até o ponto de confluência com o rio do Brejo, onde a partir daí passa a ser perene e dá origem ao açude Juracy Magalhães (Figura 30), que banha a área urbana de Itaberaba. O rio Piranhas é formado pela confluência do riacho do Feijão com o rio Capivara. Tem caráter perene e tem foz no rio Paraguaçu (CPRM, 2005). O rio Capivari faz limite com o município de Ipirá. Dentro do área municipal de Itaberaba possui caráter intermitente e possui foz no rio Paraguaçu. De acordo com dados da estação fluviométrica de Santa Quitéria, o rio Capivari possui uma vazão média de 0,462 m³/s (CPRM, 2005). O rio Paraguaçu faz limite ao sul com o município de Iaçu, que recebe dentro do município de Itaberaba contribuições do rio Piranha e Capivari. De acordo com dados de uma estação fluviométrica em Iaçu, o rio Paraguaçu apresenta uma vazão média anual de 19,88 m³/s, medidos entre o período de 1930 até 1995 (CPRM, 2005). 52 Figura 30: Açude Juracy Magalhães (Fonte: panoramio, 2014) Próximo à cidade de Itaberaba, observa-se o açude Juracy Magalhães que foi construído em 1933, tendo sua obra iniciada em 1932. Recebeu esse nome em homenagem ao político Juracy Magalhães
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