XIII SIMPÓSIO DE RECURSOS HIDRÍCOS DO NORDESTE
IMPLICAÇÕES DA TRANSPOSIÇÃO DE ÁGUA DO SÃO FRANCISCO PARA A SUSTENTABILIDADE HÍDRICA DA CIDADE DE SANTA CRUZ DO
CAPIBARIBE –PERNAMBUCO/BRASIL
Tácio R. S.Barbosa 1 ; Allyson F. dos Santos 2; Nyadja M. Rodrigues3; Eduardo de Queiroz Lopes4
RESUMO – A região do semiárido pernambucano, sempre conviveu com problemas de abastecimento de água, sendo alvo de projetos que visam uma melhoria no atual cenário. Diante dessa problemática, o presente estudo tem como objetivo analisar quais as implicações da transposição de água via adutora do agreste para minimizar o déficit hídrico da cidade de Santa Cruz do Capibaribe, localizada no agreste pernambucano. A cidade convive com um grave quadro de déficit hídrico, onde cerca de 40 % do abastecimento foi suspenso em virtude do sistema não ter condições de atender população local, sendo os outros 60 % abastecidos por um sistema de rodízios de 2 dias com água e 28 sem, dessa forma a adutora do agreste se apresenta com uma boa alternativa para a supressão deste déficit, justificando-se o presente estudo. Foi realizada uma revisão bibliográfica sobre os principais assuntos relacionados a temática em estudo como os sistemas de abastecimento, estudo da população e os cálculos de oferta e demanda. Após a análise dos resultados, foi verificado que a adutora do agreste não vai atender a cidade de forma satisfatória por muito tempo, assim ocorre a necessidade de se manter as contribuições já existentes para o atendimento da cidade.
ABSTRACT– The region of Pernambuco semi-arid always lived with the water supply problems, being targeted of projects that aim an improvement in the current scenario. Against this problem, this study aims to analyze which the implications of water transposition via adductor of the rough to minimize the water deficit of the city of Santa Cruz do Capibaribe, located inland of the Pernambuco.
The city lives with a severe water deficit frame, where about 40% of the supplied was suspend because the system not has able to serve the local population, and the others 60% stocked by a system casters 2 days with water and 28 without, this way the adductor of the rough is presented with a good alternative to the suppression of this deficit, justifying up this present study. Was held a bibliography revision on the main matters related to thematic in study as supply system, study of the population and supply and demand calculations. After analyzing the results, it was found that the adductor of the rough will not meet the city satisfactorily for a long time, so there is the need to maintain the existing contributions to the care of the city.
Palavras-Chave – Abastecimento de Água. Adutora do Agreste. Sustentabilidade hídrica.
1) Engenheiro Civil pelo Centro Universitário do Vale do Ipojuca – UNIFAVIP | DeVry Brasil, Pós-graduando em Engenharia de Segurança do Trabalho pela Faculdade Integrada de Patos. Santa Cruz do Capibaribe -PE, (81) 9 9998 1323, taciorafael@live.com.
2) Engenheiro Civil pelo Centro Universitário do Vale do Ipojuca – UNIFAVIP | DeVry Brasil, Pós-graduando com MBA em Gerenciamento de Projetos pelo Centro Universitário do Vale do Ipojuca – UNIFAVIP | DeVry Brasil. Caruaru-PE, (81) 9 9843 1555, allyson.ec@gmail.com.
3) Engenheira civil, Mestre em Gestão Pública pela Universidade Federal de Pernambuco - UFPE, Doutoranda em Recursos Hídricos pela
1 – INTRODUÇÃO
A região do semiárido nordestino sempre conviveu com problemas de estiagem e déficit hídrico gerando muitas dificuldades para as populações que vivem nessas regiões. A maior parte dos rios que abastecem o semiárido nordestino é de caráter intermitente, dificultando a implantação de obras que promovem uma garantia hídrica, necessitando que se busquem alternativas para minimizar os desafios existentes para a população dessa região.
A transposição do rio São Francisco no estado de Pernambucano, Brasil, vem se apresentando com uma alternativa viável para o suprimento de água. Entretanto, há muitas dúvidas em relação aos benefícios gerados pela obra de transposição, fazendo com que esse mesmo questionamento recaia sobre a adutora do Agreste que dependerá em maior parte de contribuições advindas desse sistema.
A cidade de Santa Cruz do Capibaribe, localizada no agreste semiárido do estado de Pernambuco, apresenta uma gama de dificuldades quanto ao abastecimento de água, no qual a população sofre com os efeitos da estiagem e da falta de alternativas para suprimento de água. Nesse contexto o estudo mostra sua relevância, pois, visa analisar as implicações do abastecimento de água na cidade que será abastecida a partir da obra da adutora do Agreste que trará a água via transposição do rio São Francisco.
2– OBJETIVOS
2.1 – Objetivo Geral
Analisar as possibilidades advindas da transposição de água, através da adutora do agreste, como alternativa para redução do déficit hídrico da cidade de Santa Cruz do Capibaribe.
2.2 – Objetivos Específicos
Realizar um diagnóstico da atual situação do abastecimento de água da cidade de Santa Cruz do Capibaribe;
Verificar quais as contribuições que a Adutora do agreste irá proporcionar na melhoria do abastecimento de água de Santa Cruz do Capibaribe;
Analisar se após a conclusão das obras de transposição será atendida a demanda total da cidade através da realização de cálculos de oferta e demanda.
3 – REFERENCIAL TEÓRICO
3.1 – Sistemas de Abastecimento de Água
“Entende-se por sistemas de abastecimento de água o conjunto de equipamentos, obras e serviços voltados para o suprimento de água a comunidades, para fins de consumo doméstico e industrial público” (GOMES, 2009, p. 03).
É evidente que os sistemas de abastecimento também promovem a melhoria dos hábitos higiênicos da população, dos serviços de limpeza urbana e a prática de atividades recreativas, contribuindo para a diminuição de doenças causadas por veiculação hídrica como as doenças infecciosas e as parasitárias. Além dos benefícios econômicos relacionados à saúde esses sistemas propiciam um desenvolvimento onde ele foi inserido, servindo de atrativo para indústrias que utilizam a água no processo de fabricação dos seus produtos.
“Para o planejamento e gerenciamento de sistema de abastecimento de água, a previsão do consumo de água é um dos fatores de fundamental importância. A operação dos sistemas e as suas ampliações e/ou melhorias estão diretamente associadas à demanda de água”. (TSUTIYA, 2006, p.
35). Portanto para que possa ser feito um dimensionamento corretos de das unidades do sistema, é o conhecimento de alguns parâmetros, sendo eles: o consumo per capita, horizonte de projeto; variações de consumo, estudo da população, entre outros.
4 - METODOLOGIA
Para elaboração deste trabalho primeiramente realizou-se um relatório da atual situação hídrica da cidade em estudo, através da análise de relatórios internos da concessionária de água (COMPESA–
Companhia Pernambucana de Saneamento), dos bancos de dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e da Agência Pernambucana de Águas e Clima (APAC).
Em seguida foi realizada uma descrição, a partir de dados do Tribunal de Contas da União (TCU) e do Ministério da Integração, dos projetos da Adutora do Agreste e da integração do Rio São Francisco.
Todos os dados obtidos deram subsídios para a elaboração, por fim, de cenários de abastecimento, onde foram analisadas as diversas situações que o abastecimento da cidade pode adquirir no intuito de se verificar as implicações da adutora do agreste no abastecimento da cidade de Santa Cruz do Capibaribe ao decorrer do horizonte de projeto.
5 - RESULTADOS E ANÁLISES
5. 1 - Contextualização da cidade de Santa Cruz do Capibaribe
Com uma área total de 335,309 Km², a cidade representa 0,39 % do estado de Pernambuco, localiza-se a cerca de 190 km da capital, onde seus principais acessos são a BR-232/104 e PE-160.
As cidades limítrofes são Caraúbas, a noroeste; Barra de São Miguel, a norte e a nordeste;
Taquaritinga do Norte, a leste e a sudeste; Brejo da Madre de Deus, a sul; e Jataúba, a sudeste e a oeste. A figura 1 apresenta a localização Geográfica da cidade de Santa Cruz do Capibaribe:
Figura 1 - Santa Cruz do Capibaribe - Localização Geográfica
5.2 - Infraestrutura hídrica da cidade de Santa Cruz do Capibaribe
A cidade de Santa Cruz do Capibaribe possui duas estações de tratamento de água (ETA), denominadas ETA Poço Fundo e ETA Machados, com vazões máximas de 170 l/s e 60 l/s, respectivamente.
As redes de distribuição da cidade são constituídas de tubulações antigas, construídas na maioria das vezes sem nenhum tipo de planejamento, acarretando em constantes vazamentos, segundo análises de Silva (2013) a taxa de perdas é na ordem de 34 %, fato que se mostra preocupante no atual cenário de abastecimento da cidade.
Para o atendimento da cidade de Santa Cruz do Capibaribe, inicialmente, existia três sistemas que foram implantados denominados Barragem de Poço Fundo, Tabocas e Machado. Pelos dados coletados verificou-se que as barragens existentes na região objeto de estudo encontram-se em colapso total, não contribuindo para a demanda atual.
Atualmente, a população vem sendo atendida num regime de abastecimento de 2 dias com água e 28 dias sem, dessa forma comprova-se a baixa segurança hídricas do manancial. A companhia de abastecimento local divide a cidade em 16 setores de abastecimento, onde 6 deles estão em total situação de colapso, sendo abastecidos exclusivamente com carros-pipa.
Com o colapso dos mananciais já citados buscou-se outra alternativa para possibilitar o atendimento a cidade de Santa Cruz do Capibaribe, evitando que a população ficasse sendo totalmente abastecidas por carros-pipa. Dessa forma, foi realizada uma interligação do sistema Jucazinho com o antigo sistema de Tabocas, sendo hoje a única contribuição existente na cidade (100 l/s).
5.3 - Análise da sustentabilidade hídrica dos mananciais já existentes
Além da atual situação dos mananciais que abastecem a cidade de Santa Cruz do Capibaribe, buscou-se analisar outros dois aspectos que influenciam de forma direta na sustentabilidade hídrica desses mananciais, sendo eles: os índices pluviométricos e a evaporação local.
A partir de dados disponibilizados pela Agência Pernambucana de Águas e Clima (APAC), procurou-se analisar os dados pluviométricos da cidade de Santa Cruz do Capibaribe, em um período compreendido entre os anos de 2005 a 2015. O gráfico a seguir mostra a série histórica de chuvas (mm/ano) no período citado:
Gráfico 1 - Série histórica das chuvas em Santa Cruz do Capibaribe - PE
Gráfico 2 – Série histórica das chuvas em Caruaru - PE
Ao analisarmos o gráfico anterior percebermos a irregularidade das chuvas na cidade bem como o seu baixo índice pluviométrico, onde no ano de 2011 choveu cerca de 723,5 mm, porém, no ano de 2006 choveu apenas 200,3 mm. Ao compararmos o município de Santa Cruz do Capibaribe com outros municípios do agreste pernambucano percebemos a gravidade enfrentada pela cidade.
O gráfico 2 apresenta o histórico de chuvas da cidade de Caruaru - localizada a cerca de 60 km de Santa Cruz do Capibaribe - entre os anos de 2005 e 2015. No período analisado foi possível observar que em todos os anos os índices pluviométricos da cidade de Caruaru se mostraram superiores aos da cidade de Santa Cruz do Capibaribe, onde o aumento percentual variou de 20,16%
a 173,14%, o que demostra que o baixo índice pluviométrico assume um papel preponderante no
0 200 400 600 800
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 376,4
200,3
428,3 552,5 573,2 489,5
723,5
235,7
412,9 395 228
0,00 500,00 1000,00 1500,00
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 750,00
547,10 706,70 663,90 759,30 817,20 1016,70
350,40643,50 530,90 346,90
Outro fator que contribui para o déficit hídrico na região e alta evaporação, segundo estimativas de Braga (2013) a taxa de evaporação da cidade de Santa Cruz do Capibaribe é na ordem de 2.500 mm por ano, um índice maior do que outros municípios do agreste pernambucano como Caruaru e Arcoverde, com 2.111 mm e 2.400 mm, respectivamente. Assim, a taxa de evaporação é em média seis vezes maior do que a média dos índices pluviométricos, agravando a oferta hídrica da cidade.
5.4 - Projeto de integração do rio São Francisco
A concepção básica do projeto é a interligação entre o rio e bacias do semiárido nordestino. As bacias que serão beneficiadas possuem oferta hídrica per capita bem inferior à considerada como ideal pela Organização das Nações Unidas (ONU), que é de 1.500 m3/hab./ano. As bacias beneficiadas serão: Brígida, Terra Nova, Pajeú, Moxotó e bacias do Agreste, em Pernambuco; Jaguaribe e Metropolitanas, no Ceará; Apodi e Piranhas-Açu, no Rio Grande do Norte; Paraíba e Piranhas, na Paraíba. (MI, 2015).
A obra e composta de dois sistemas independentes, denominados Eixo Norte e Eixo Leste, esses sistemas captarão água no rio São Francisco entre as barragens de Sobradinho e Itaparica, no Estado de Pernambuco. O Eixo Leste terá cerca de 220 km extensão, com uma vazão média 18 m³/s, seu objetivo é levar água para o açude Poço da Cruz (PE) e para o rio Paraíba. Já o Eixo Norte terá cerca de 402 Km, levando água aos rios Brígida (PE), Salgado (CE), do Peixe e Piranhas-Açu (PB e RN) e Apodi (RN), garantindo o fornecimento de água para os açudes Chapéu (PE), Entremontes (PE), Castanhão (CE), Engenheiros Ávidos (PB), Pau dos Ferros (RN), Santa Cruz (RN) e Armando Ribeiro Gonçalves (RN), com uma vazão média de 45,2 m³/s. Devido a sua extensão o Eixo Norte foi dividido em cinco trechos, denominados: Trechos I, II, III, IV e VI. (MI, 2004).
5.5 - Adutora do Agreste
A Adutora do Agreste tem como objetivo, suprir o déficit hídrico do agreste pernambucano, esse sistema é constituído por uma série de tubulações que irá captar água da barragem de Ipojuca, projeto de extensão do Eixo Leste do Projeto de Integração do rio São Francisco com Bacias do Nordeste Setentrional (PISF), para a região do Agreste de Pernambuco. (CPRH, 2008). A figura a seguir mostra o trajeto percorrido pela adutora do agreste, bem como as suas ligações com adutoras já existentes.
Figura 2 - Projeto da Adutora do Agreste
Esse projeto irá beneficiar 68 municípios em 80 localidades urbanas e rurais, localizadas acerca de 2,5 km da adutora. Constituída de tubulações de aço e de ferro fundido, com diâmetros variando de 200 mm a 1.500 mm, a adutora terá uma vazão média correspondente a 3,3 m³/s se estendendo por cerca de 1.030 km. (TCU, 2012). O sub trecho 6B do projeto vai ligar a cidade de Toritama-PE a Santa Cruz do Capibaribe com uma extensão de 22,80 km, sendo projetado em uma linha em ferro fundido de 500 mm, desenvolvido ao longo das rodovias BR 104 e PE 160, pelo lado esquerdo, sentido Toritama - Santa Cruz do Capibaribe. Esse sub trecho recebe uma vazão de 277,80 l/s, onde são destinados 79,58 l/s para a cidade de Toritama, 6,74 l/s para o distrito de pão de açúcar, chegando em Santa Cruz do Capibaribe como uma vazão de 191,48 l/s (TCU,2012).
5.6 – Análise da oferta x demanda
Segundo estimativas do IBGE, a população de Santa Cruz do Capibaribe é de aproximadamente 101.485 habitantes, sendo considerada a terceira maior cidade do agreste pernambucano e a décima terceira do estado, em número de habitantes. A tabela a seguir apresenta as últimas contagens populacionais feitas na cidade:
Tabela 1 – Contagem populacional da cidade de Santa Cruz do Capibaribe
A obra da Adutora do Agreste tem previsão de término em 2019, o período de projeto para esse tipo de obra é de 20 anos. Dessa forma é preciso estimar a população da cidade até o horizonte de projeto, ou seja, 2039. Para essa projeção foram utilizados o método geométrico e o método da curva logística. A tabela 2 mostra a projeção do crescimento populacional da cidade de Santa Cruz do Capibaribe ao longo do tempo:
Ano População total (hab.) Taxa de crescimento (%)
Santa Cruz do Capibaribe Pernambuco Santa Cruz do Capibaribe Pernambuco
1991 38.332 7.127.855 5,57% 1,31%
1996 46.969 7.399.071 4,15% 0,75%
2000 59.048 7.911.397 5,89% 1,69%
2007 73.688 8.485.386 3,21% 1,01%
2010 87.582 8.796.448 5,93% 1,21%
Tabela 2 – Projeção Populacional
Para o método geométrico utilizou-se a população obtida pelo censo de 2010 e a população estimada para o ano de 2015. Na curva logística foi utilizada a população estimada pelo IBGE em 2015 e a população dos anos de 1995 e 2005, calculadas através do método geométrico.
Para que se possa analisar a vazão necessária para o abastecimento da cidade de Santa Cruz do Capibaribe, foram utilizados dados obtidos através do histórico médio de consumo da cidade, obtidos através do Sistema de Informações da COMPESA sendo eles: Consumo per capita de 113,01 l/hab.dia; K1 de 1,2; K2 de 1,5.
Para o cálculo das vazões é necessário considerar a pior hipótese, ou seja, a cidade terá um crescimento em ritmo geométrico tendo uma população estimada de 205.732 habitantes no ano de 2039. Na tabela 03, tem-se as vazões estimadas para atendimento da cidade de forma contínua:
Tabela 3 – Cálculo das vazões necessárias
Ano População (hab.)
Vazão (l/s)
Média/mês Máx./dia Máx./hora
2015 101.485 132,74 159,29 238,93
2020 117.582 153,80 184,55 276,83
2025 136.231 178,19 213,83 320,74
2028 148.812 194,64 233,57 350,36
2030 157.839 206,45 247,74 371,61
2035 182.874 239,20 287,04 430,55
2039 205.732 269,09 322,91 484,37
Através dos dados levantados foi possível a aferição das contribuições que atendem ou poderão atender a cidade de Santa Cruz do Capibaribe. Sendo apresentadas conforme a tabela 4:
Tabela 4 – Contribuições disponíveis
Contribuição Vazão (l/s) Situação Atual
Tabocas 70,00 Barragem em colapso
Poço Fundo 125,00 Barragem em colapso
Machados 35,00 Barragem em colapso
Jucazinho 100,00 Barragem em pré-colapso Adutora do Agreste 191,48 Obra em andamento
Deve ser levado em consideração que as estações de tratamento da cidade têm uma capacidade máxima de tratamento de 230 l/s, sendo 170 l/s referentes à ETA Poço Fundo e 60 l/s da ETA Machado. A partir dos dados coletados foi possível à criação de três cenários de abastecimento, considerando que os mananciais estão em três situações distintas, onde se pode analisar se a oferta
Ano
População (hab.)
Método Geométrico Método da Curva Logística
2020 117.582 120.424
2025 136.231 140.704
2030 157.839 161.743
2035 182.874 182.862
2039 205.732 199.351
cenários consideram as contribuições advindas da adutora do agreste, assumindo outras características distintas.
O primeiro cenário considera que todos os mananciais estão em situação de colapso, ou seja, a adutora do agreste será a única contribuição disponível, ofertando em média 191,48 l/s. Analisando a tabela 5 verifica-se que a adutora do agreste por si só não atenderá a demanda da cidade por muito tempo, ou seja, se a cidade crescer no mesmo ritmo da projeção populacional escolhida no presente estudo, no ano de 2028 a cidade começará a ser afetada pelo déficit hídrico.
Tabela 5 – 1° cenário: Apenas contribuições da Adutora do Agreste
Ano População
prevista Demanda Oferta
Variação entre a oferta e a demanda
(l/s)
Déficit (D) ou Superávit (S)
% Déficit ou Superávit
2020 117582 153,80 191,48 37,68 S 24,50%
2025 136231 178,19 191,48 13,29 S 7,46%
2027 144.495 189,00 191,48 2,48 S 1,31%
2028 148.812 194,64 191,48 -3,16 D 1,62%
2030 157839 206,45 191,48 -14,97 D 7,25%
2035 182874 239,20 191,48 -47,72 D 19,95%
2039 205732 269,09 191,48 -77,61 D 28,84%
O segundo cenário considera que a cidade será abastecida através de duas contribuições, sendo elas a adutora do agreste e a barragem de Jucazinho com 191,48 l/s e 100 l/s, respectivamente. A tabela a seguir, apresenta o segundo cenário:
Tabela 6 – 2º cenário: Contribuições de Jucazinho e da Adutora do Agreste.
Ano de referência
População
prevista Demanda Oferta
Diferença entre a oferta e a demanda
(l/s)
Déficit (D) ou Superávit (S)
% Déficit ou Superávit
2020 117582 153,80 291,48 137,68 S 89,52%
2025 136231 178,19 291,48 113,29 S 63,58%
2030 157839 206,45 291,48 85,03 S 41,19%
2035 182874 239,20 291,48 52,28 S 21,86%
2039 205732 269,09 291,48 22,39 S 8,32%
Como observado na tabela anterior a cidade terá sua demanda atendida ao longo do período de projeto da adutora do agreste, caso a oferta aconteça de acordo como o segundo cenário. A partir do final do período de projeto ocorre a necessidade de se buscar soluções para o abastecimento, pois a oferta necessária estar tendendo a se equacionar com a demanda futura.
O terceiro cenário considerou que a cidade estar em uma situação ótima no tocante do abastecimento, ou seja, a adutora do agreste e todos os mananciais disponíveis fornecem água para a cidade de Santa Cruz do Capibaribe, sendo que o abastecimento da cidade se limitaria apenas a capacidade das estações de tratamento de água (230 l/s). A tabela a seguir apresenta o 3° cenário:
Tabela 7 – 3º cenário: Todas as contribuições
Ano de referência
População
prevista Demanda Oferta
Diferença entre a oferta e a demanda
(l/s)
Déficit (D) ou Superávit (S)
% Déficit ou Superávit
2020 117582 153,80 421,48 267,68 S 174,04%
2025 136231 178,19 421,48 243,29 S 136,53%
2030 157839 206,45 421,48 215,03 S 104,16%
2035 182874 239,20 421,48 182,28 S 76,20%
2039 205732 269,09 421,48 152,39 S 56,63%
No terceiro cenário ocorre uma boa oferta de água tendo uma alta porcentagem de superávit mesmo no final do período projeto.
6 - CONSIDERAÇÕES FINAIS
Por fim verificou-se a importância do incremento da oferta de água para a melhoria do abastecimento da cidade de Santa Cruz do Capibaribe, todavia por outro lado verifica-se que diante do crescimento populacional gradativo da cidade e do elevado potencial econômico face as atividades comerciais existentes neste município os mananciais que tem potencial de atender a cidade não poderão ser descartados, como foi visto no primeiro cenário onde essa hipótese era considerada.
Ressalta-se ainda a importância da melhoria da infraestrutura hídrica do sistema de abastecimento de água existente na cidade para que possibilite a otimização do abastecimento de água local além de uma efetiva implantação de uma gestão hídrica integrada.
7 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AGÊNCIA ESTADUAL DE MEIO AMBIENTE – CPRH (2008). Relatório de Impacto Ambiental, Sistema Adutor do Agreste de Pernambuco.
BRAGA, R. (2013). Água e areia do leito seco do Capibaribe devem ser usadas com moderação. Pernambuco: UFPE, 2013.
GOMES, Heber Pimentel. Sistemas de Abastecimento de Água: Dimensionamento Econômico e Operação de Redes e Elevatória. 3º ed. João Pessoa: UFPB,2009.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Cidades – Santa Cruz do Capibaribe
MINISTÉRIO DA INTEGRAÇÃO NACIONAL -MI. Relatório de Impacto Ambiental, Projeto de Integração do Rio São Francisco, 2004.
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TSUTIYA, Milton Tomoyuki. (2006) Abastecimento de Água. 4. ed. São Paulo: DEHS.
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