Vantagens de dois poços profundos

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Vantagens da utilização de dois poços profundos no lugar de um 
INTRODUÇÃO 
Diversas comunidades do centro-oeste do Estado 
de São Paulo têm seu sistema público de 
abastecimento de água baseado, parcial ou 
exclusivamente, em água subterrânea. Algumas 
cidades importantes, tais como Ribeirão Preto, 
Araraquara, São Carlos e Bauru e diversas de 
menor porte, tais como, Brotas, Itirapina, Boa 
Esperança do Sul, Dourado e outras estão 
localizadas em áreas de afloramento das 
formações Botucatu e Pirambóia (Aqüífero 
Guarani). 
Nessa região, a construção de poços para 
abastecimento público apresentou grande 
desenvolvimento a partir da década de 1970 e 
sempre teve como diretriz de caráter “técnico-
econômico” a extração da “máxima vazão” 
possível em cada poço. Esse entendimento de 
“otimização” da vazão extraída continua presente 
nas empresas perfuradoras e entre os técnicos do 
setor de saneamento, mesmo tendo sido 
responsável por inúmeras situações bastante 
desfavoráveis para a extração de água 
subterrânea. Nessa região, foram adotados 
padrões de produção individual “otimizada” para o 
Aqüífero Guarani de 100 a 400 m3/h de produção 
individual por poço, com distâncias ótimas 
recomendadas entre poços de mais de até 1.000 
m, sem base em estudos consistentes para 
determinar as condições para a explotação 
sustentável. 
OBJETIVOS 
A proposta aqui apresentada para adoção de um 
novo critério de projeto para poços profundos em 
sistemas públicos de abastecimento tem como 
objetivo: 
1. Melhorar as condições de sustentabilidade da 
explotação da água subterrânea; e 
2. Otimizar os custos de extração da água 
subterrânea, mediante a aplicação do conceito 
de custo da vida útil, no qual são considerados 
os custos operacionais além do investimento 
inicial. 
ANÁLISE CRÍTICA DA SITUAÇÃO ATUAL 
Algumas conseqüências negativas da adoção do 
critério da “máxima vazão” podem ser observadas 
na grande maioria dos poços existentes, 
projetados para extrair a “vazão máxima”, dentre 
as quais pode-se destacar: 
1. A extração de altas vazões exige que o 
diâmetro útil dos poços na parte superior 
(câmara de bombeamento) seja grande, 
podendo chegar a 16 polegadas (400 mm). 
Desta forma, o custo da construção desses 
poços é muito elevado, principalmente quando 
está presente a cobertura de rocha basáltica; 
2. A extração de altas vazões provoca grandes 
rebaixamentos no nível da água nos poços que 
exige equipamentos de bombeamento de 
grande potencia, com altos custos de aquisição 
e operação; 
3. A maioria dos poços de alta vazão foi 
inicialmente equipada com bombas turbina de 
eixo prolongado, com custos de aquisição tão 
elevados que chegavam a superar o do próprio 
poço e custos operacionais inimagináveis 
devido ao fator de potência e rendimento eletro-
mecânico muito baixos. A montagem e 
desmontagem desses equipa-mentos é 
complexa, cara e resulta em elevados custos e 
paralisações do abaste-cimento por diversos 
dias ou mesmo semanas; 
4. As dificuldades técnicas e os elevados custos, 
para retirar e reinstalar as bombas de eixo 
prolongado, impossibilitaram que os operadores 
do sistema adotassem programas adequados 
de manutenção preventiva dos poços, os quais 
permaneceram em operação contínua por mais 
de 10 anos e na maioria dos casos sem nem 
mesmo monitorar o nível da água (PERRONI, 
2003); 
5. Os problemas só foram constatados quando já 
tinham se tornados irreversíveis em muitos 
poços, os quais acabaram sendo prematu-
ramente abandonados por terem sofrido danos 
estruturais causados pela tubulação flangeada 
da bomba turbina de eixo prolongado 
(PERRONI E RODRIGUES, 2004); 
6. Devido à condição de explotação não 
sustentável, os poços apresentam decréscimo 
de produção em associação com o continuo 
rebaixamento do nível da água; e 
7. A alteração das condições operacionais (vazão 
e nível dinâmico) implica no deslocamento do 
ponto ótimo de trabalho da bomba e, portanto, 
constituem mais um fator de desperdício de 
energia elétrica e acréscimo desnecessário do 
custo operacional (PERRONI, 2005). 
ESTUDO DE CASO 
O novo conceito de projeto aqui descrito foi 
aplicado recentemente na cidade de Araraquara, 
na porção sudeste do perímetro urbano, onde a 
cobertura do Aqüífero Guarani por rochas 
basálticas é pequena ou inexistente. Nos estudos 
de viabilidade técnica-econômica realizados 
(GEOWATER, 2004) foram comparadas as duas 
alternativas a seguir (Figura 1): 
Alternativa A: Um poço com profundidade de 
250m e diâmetro de 14pol. a ser operado com 
um conjunto motor-bomba submersível com 
capacidade de bombear 200m3/h a 100 mca; e 
Alternativa B: Dois poços com profundidade de 
200m e diâmetro de 10pol,. a serem operados 
com dois conjuntos motor-bomba submersível 
com capacidade de bombear 100m3/h a 76 
mca. 
 
Figura 1: Comparação entre as características construtivas dos poços nas alternativas A e B 
Análise econômica 
Os orçamentos elaborados indicaram que o valor 
do investimento inicial da alternativa B é cerca de 
22% maior que o da alternativa A. No entanto, 
calculando-se a amortização dos investimentos 
ao longo de 20 anos e a somatória dos custos 
operacionais com energia elétrica e manutenção, 
nesse período, a situação se inverte e o custo 
unitário da água na alternativa B resulta 54% 
mais baixo que o da alternativa A. 
Distância entre poços 
O efeito da interferência entre poços e o 
dimensionamento do rebaixamento adicional 
provocado pela operação simultânea dos dois 
poços foram determinados de forma analítica, 
com base na equação aproximada de Jacob 
(KRUSEMAN E RIDDER, 1994), sem considerar 
os efeitos de drenagem diferida, da seguinte 
forma: 
Sr
KDt
KD
Q
s
2
25,2
log183,0 
onde: 
s: rebaixamento do nível da água (m); 
Q: vazão bombeada (em cada poço e nos dois poços) 
(m3/dia); 
K: condutividade hidráulica (m/dia); 
D: espessura saturada (m) 
t: tempo de bombeamento (dias); 
S: porosidade eficaz ou coeficiente de armazena-
mento; 
r: distância entre poços. 
Para a área em questão foram adotados os seguintes 
valores dos parâmetros hidrodinâmicos: 
K = 1,85 m/dia 
S = 0,05 
A Figura 1 apresenta o gráfico da redução do 
rebaixamento no sistema de dois poços, 
bombeando simultaneamente 100 m3/h, em 
função da distância entre eles, comparado ao 
rebaixamento em um único poço bombeando 200 
m3/h. 
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
distância entre os dois poços (m)
re
d
u
çã
o
 d
o
 r
eb
ai
xa
m
en
to
 (
m
)
 
Figura 2: Gráfico da redução do rebaixamento no sistema de dois poços, bombeando simultaneamente 
100m3/h cada, comparado a um único poço bombeando 200m3/h, em função da distância entre 
os dois poços. 
 
CONCLUSÃO 
O princípio proposto do “desmembramento” de 
um poço em dois, com metade da vazão, 
apresenta as seguintes vantagens operacionais: 
1. Ampliação da área de contribuição e do cone de 
rebaixamento, e, conseqüentemente, menor 
profundidade do nível dinâmico, resultando em 
redução da potência, do valor do investimento 
inicial e do custo operacional do equipamento 
de bombeamento; 
2. Possibilidade de operar apenas um poço, em 
períodos de menor consumo e os dois, em 
conjunto, nos períodos de pico de demanda, 
reduzindo as despesas de energia elétrica e 
aumentando a vida útil dos equipamentos; 
3. Redução do custo do equipamento de 
bombeamento e possibilidade de padronização 
com produtos de produção nacional com alto 
rendimento eletromecânico; 
4. Melhoria da confiabilidade do sistema pois uma 
pane em uma das bombas irá comprometer 
apenas 50% da produção, sendo possível 
continuar a operação de um poço durante a 
manutenção do outro; e 
5. Mesmo tendo um custo de implantação 
ligeiramente mais elevado, o sistema baseado 
em dois poços é mais vantajoso 
economicamente pois o custo da água 
produzida pode ser significativamente inferior. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
GEOWATER. (2004). Análise de viabilidade técnico-
econômicae projeto de poço tubular para o Bairro do Ouro 
em Araraquara – SP. 
KRUSEMAN, G.P. & RIDDER, N.A. (1994). Analisys and 
evaluation of pumping test data. International Institute for 
Land Reclamation and Improvement. Wageningen. (377 
pg). Netherlands. 1994. 
PERRONI, J.C.A. (2003). Otimização dos sistemas de 
bombeamento dos poços tubulares profundos. Geowater. 
Araraquara. 2003 
PERRONI, J.C.A. e RODRIGUES, J.M. (2004) Otimização de 
custos de bombeamento em poços profundos de 
Araraquara – SP. In: X Congresso Brasileiro de Águas 
Subterrâneas, 2004. ABAS – Associação Brasileira de 
Águas Subterrâneas. Cuibá – MT. 2004. 
PERRONI, J.C.A. (2005). Avaliação do consumo de energia 
elétrica para produção de água – O caso do abastecimento 
público da cidade de São Carlos – SP. 145p. Dissertação 
(Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, 
Universidade de São Paulo.