UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE – UFRN CENTRO DE ENSINO SUPERIOR DO SERIDÓ – CERES
DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA CURSO DE GEOGRAFIA BACHARELADO
CAMPUS DE CAICÓ
ALEX OLIVEIRA DOS SANTOS
POTENCIALIDADE DO APROVEITAMENTO DAS ÁGUAS PLUVIAIS NO CAMPUS DA UFRN-CERES-CAICÓ/RN
CAICÓ/RN 2017
ALEX OLIVEIRA DOS SANTOS
POTENCIALIDADE DO APROVEITAMENTO DAS ÁGUAS PLUVIAIS NO CAMPUS DA UFRN-CERES-CAICÓ
Monografia apresentada ao Departamento de Geografia do Centro de Ensino Superior do Seridó da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, para obtenção do título de Bacharel em Geografia.
Orientadora: Prof.ª Dra. Sandra Kelly de Araújo.
Caicó/RN 2017
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Profª. Maria Lúcia da Costa Bezerra - - CERES--Caicó
Santos, Alex Oliveira dos.
Potencialidade do aproveitamento das águas pluviais no campus da UFRN-CERES-Caicó/RN / Alex Oliveira Dos Santos. - Caicó: UFRN, 2017.
60f.: il.
Monografia (Bacharel em Geografia) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Ensino Superior do Seridó - Campus Caicó. Departamento de Geografia. Curso de Geografia. Orientador: Profª Drª. Sandra Kelly de Araújo.
1. Escassez de água. 2. Aproveitamento das águas pluviais. 3. Cisternas. 4. Semiárido brasileiro. 5. UFRN-CERES-Caicó. I. Araújo, Sandra Kelly de. II. Título.
ALEX OLIVEIRA DOS SANTOS
POTENCIALIDADE DO APROVEITAMENTO DAS ÁGUAS PLUVIAIS NO CAMPUS DA UFRN-CERES-CAICÓ
A monografia Potencialidade do Aproveitamento das Águas Pluviais no Campus da UFRN-CERES-Caicó apresentada por Alex Oliveira dos Santos foi ___________________ como requisito para obtenção de Grau de Bacharel em Geografia.
Aprovada em ___/___/___
BANCA EXAMINADORA
Prof.ª Dra. Sandra Kelly de Araújo Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Prof.ª Ma Isabel Cristina dos Santos Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Prof.ª Dra. Rebecca Luna Lucena Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Dedico este trabalho aos meus pais, Francisco Assis Pereira dos Santos e Cosma de Oliveira Santos, minha irmã Aline Oliveira dos Santos, e a Daniele Patrícia dos Santos, os quais foram fundamentais nessa jornada.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus que me guia diante a vida, e me ajuda a realizar as escolhas para seguir o caminho certo.
Aos meus pais, Francisco Assis Pereira dos Santos e Cosma de Oliveira Santos, que me apoiam durante minha trajetória acadêmica e que se esforçam na intenção de me preparar para o mundo.
A minha irmã, Aline Oliveira dos Santos, a quem tanto admiro por sua força e coragem de lidar com os obstáculos da vida. A qual quero ter sempre a meu lado para que juntos possamos ser mais fortes.
A minha irmã de criação, Valdete Maria Delmiro de Araújo, que cuidou de mim com tanto carinho e dedicação, sem medir esforços para manter nosso lar sempre unido.
A Daniele Patrícia dos Santos, companheira de todos os momentos, que esteve presente e se fez fundamental para o bom desenvolvimento desse trabalho.
Aos colegas de curso, em especial a José Carlos dos Santos e Manoel Renísio de Souza, esses ficarão eternamente guardados em minhas lembranças pelos bons e difíceis momentos vividos juntos.
E por fim quero agradecer ao Engenheiro Civil Elísio Pereira de Araújo Júnior e a professora Dra. Sandra Kelly de Araújo pelo empenho em me ajudar na construção desse trabalho, assim como deixo minha gratidão a todos os professores que eu tive a honra de ser aluno.
RESUMO
Este trabalho traz a discussão sobre a potencialidade do aproveitamento das águas, sua distribuição, disponibilidade e valor para as regiões semiáridas, tendo como área de estudo a Universidade Federal do Rio Grande do Norte – Centro de Ensino Superior do Seridó – Campus de Caicó (UFRN-CERES-Caicó). Assim, propõe-se a implantação de um sistema de utilização das águas pluviais na referida área de estudo com base nas dificuldades de abastecimento vivenciadas ao longo da história dos períodos de seca. A pesquisa se justifica nos problemas de seca disseminados no semiárido. A metodologia utilizada baseou-se em uma pesquisa acadêmica, que utilizou fontes primárias e secundárias, através de análise de documentos institucionais, entrevista, pesquisa de campo e elaboração de análise quantitativa. De acordo com o estudo realizado, diante da crise hídrica disseminada na região em questão, foi possível constatar a potencialidade existente no CERES campus de Caicó de realizar o aproveitamento das águas pluviais através da implantação de calhas, condutores e cisternas na atual estrutura do referido campus, o que proporcionará inúmeros benefícios, dentre eles a solução para problemas de alagamentos existentes na área de estudo e a capacidade de se tornar autossuficiente com relação à questão hídrica, através da união dos sistemas já existentes que disponibilizam água a UFRN-CERES-Caicó, que são o poço e as águas captadas dos ares-condicionados, com o sistema proposto de aproveitamento das águas pluviais.
Palavras Chaves: Escassez de água. Aproveitamento das águas pluviais. Cisternas. Semiárido
brasileiro. UFRN-CERES-Caicó.
ABSTRACT
This work presents a discussion about the potential of water use, its distribution, availability and value for the semi - arid regions, having as study area the Federal University of Rio Grande do Norte - Seridó Higher Education Center - Campus de Caicó (UFRN -CERES-Caicó). Thus, it is proposed the implementation of a rainwater utilization system in this area of study based on the difficulties of supply experienced during the history of the dry periods. The research is justified in the drought problems disseminated in the semiarid. The methodology used was based on an academic research, which used primary and secondary sources, through analysis of institutional documents, interview, field research and elaboration of quantitative analysis. According to the study carried out, in view of the widespread water crisis in the region in question, it was possible to verify the potential in the CERES campus of Caicó to realize the use of rainwater through the implementation of gutters, conductors and cisterns in the current campus structure , which will provide numerous benefits, such as the solution to problems of flooding in the study area and the ability to become self-sufficient in relation to the water issue, by joining the existing systems that provide water to UFRN-CERES-Caicó, which are the well and the waters captured from the air conditioners, with the proposed system of exploitation of rainwater.
Key Words: Water shortage. Rainwater harvesting. Cisterns. Brazilian semi-arid.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 01 - Mapa da precipitação anual do País - média de 1961 a 2007...22
Figura 02 - Sistema hidrográfico do Estado do Rio Grande do Norte, divisão de bacias hidrográficas ...24
Figura 03 - Mapa da Bacia Hidrográfica Piranhas/Açu...25
Figura 04 - Sistema de captação de águas pluviais...29
Figura 05 - Captação modelo calçadão...30
Figura 06 - Modelo de desvio automático das águas das primeiras chuvas...32
Figura 07 - Etapas da construção de cisternas de placas pré-moldadas...34
Figura 08 - Mapa de Localização de Caicó...36
Figura 09 - Mapa de localização do CERES-Caicó/RN...38
Figura 10 - Bloco de salas de aula ‘A’...39
Figura 11 - Bloco de salas de aula ‘C’...40
Figura 12 - Mapa de expansão do CERES-Caicó-RN...41
Figura 13 - Poço com vazão de 200 l/h...47
Figura 14 - Cobertura do poço com vazão de 500 l/h...48
Figura 15 - Poço com vazão de 500 l/h...48
Figura 16 - Aparelhos de ar-condicionado e sistema de captação de água...49
Figura 17 - Aparelho de ar-condicionado e sistema de captação de água...49
Figura 18 - Mapa de topografia do CERES campus de Caicó...50
Figura 19 - Hidrômetro instalado...51
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 01 - Disposição das águas no planeta Terra...19 Gráfico 02: Distribuição da água doce no mundo...20 Gráfico 03 – Distribuição das chuvas entre os anos de 1998 a 2017...44
LISTA DE TABELAS
Tabela 01 - Total da pluviosidade entre os anos de 1998 a 2017...43 Tabela 02 - Aplicação do índice de aridez de Thornthwaite para Caicó para o período dos ultimos 10 anos (2007 a 2016)...45 Tabela 03 - Áreas de captação de águas pluviais na UFRN-CERES-Caicó...46 Tabela 04 - Consumo de água dos últimos 12 meses...52
LISTA DE SIGLAS
ANA Agência Nacional das Águas
ASA Articulação do Semiárido
CAERN Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte CERES Centro de Ensino Superior do Seridó
CNA Conselho Nacional da Água
CONSAD Conselho de Administração
CONSEPE Conselho de Ensino, Pesquisa e Extensão
CONSUNI Conselho Universitário
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IGARN Instituto de Gestão das Águas do Estado do Rio Grande do Norte
ONU Organização das Nações Unidas
P1MC Projeto Um Milhão de Cisternas
PVC Policloreto de Vinila
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO...12
2. REFERENCIAL TEÓRICO...14
2.1 ÁGUA E SUA IMPORTÂNCIA...14
2.1.1 Tipos de uso de água...15
2.1.2 Escassez de água doce...16
2.2 DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA...18
2.2.1 Água no mundo...18
2.2.2 Água no Brasil...20
2.2.3 Água no Rio Grande do Norte...23
2.3 ÁGUA PLUVIAL COMO ALTERNATIVA MITIGADORA A ESCASSEZ DA ÁGUA...26
2.3.1 Ações públicas no combate a escassez da água...27
2.3.2 Sistema de captação de águas pluviais...28
3. METODOLOGIA...36
3.1 ÁREA DE ESTUDO...36
3.1.1 Caicó e seus aspectos geográficos e históricos...36
3.1.2 UFRN-CERES-CAICÓ...38
3.2 ETAPAS PARA ELABORAÇÃO DO TRABALHO...42
4. RESULTADOS...43
4.1 PLUVIOSIDADE NO CAMPUS DA UFRN-CERES-CAICÓ...43
4.2 BALANÇO HÍDRICO – CAICÓ...44
4.3 ENTRADAS DE ÁGUAS NA UFRN-CERES-CAICÓ...45
4.3.1 Potencial para captação de águas de chuva a partir dos telhados...45
4.3.2 Poços tubulares...47
4.3.3 Águas provenientes dos ares-condicionados...48
4.3.4 Águas de chuva por escoamento superficial no solo...50
4.3.5 Águas provenientes da Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte...51
4.4 DEMANDA DE ÁGUA NA UFRN-CERES-CAICÓ NO PERÍODO LETIVO...52
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS...54
1. INTRODUÇÃO
A água é um bem natural e de suma importância para a sobrevivência e desenvolvimento dos seres vivos, porém, conforme Branco (2010), encontra-se distribuída de forma desigual no Planeta Terra, a mesma é considerada escassa em algumas regiões e por isso motivou o desenvolvimento desse trabalho.
O tema em estudo é o aproveitamento das águas pluviais com foco na Universidade Federal do Rio Grande do Norte – Centro de Ensino Superior do Seridó – Campus de Caicó (UFRN-CERES-Caicó), aborda-se nesse trabalho a escassez de água como problemática e a prática de captação das águas da chuva e o manejo sustentável das mesmas como proposta de solução, de forma a buscar uma melhor convivência com esse problema.
Esse trabalho tem como objetivo analisar a importância, a potencialidade e a viabilidade da implantação da técnica de captação das águas pluviais para utilização na UFRN-CERES-Caicó. Além disso há uma busca de:
Apontar a relevância da utilização das águas pluviais na UFRN-CERES-Caicó como alternativa mitigadora a escassez de água.
Compreender e quantificar o fluxo das entradas e saídas de água no sistema UFRN-CERES-Caicó;
Descrever a técnica para captação e utilização das águas pluviais;
Analisar a estrutura da UFRN-CERES-Caicó e propor a implantação do aproveitamento das águas pluviais para que se torne possível uma melhor convivência com os problemas de escassez de água do semiárido.
A relevância desse trabalho encontra-se na necessidade de conviver de forma harmônica com a Região Semiárida, já que a referida instituição está localizada no Seridó Potiguar, lugar que enfrenta grandes problemas devido à seca. Diante do quadro dos últimos seis anos verifica-se baixos índices pluviométricos na área de estudo, a qual apresenta grandes problemas na questão do abastecimento hídrico, esse fato intensifica ainda mais a necessidade de realizar estudos sobre as possíveis formas inteligentes de utilizar as águas que são ofertadas a essa região.
Para o desenvolvimento deste trabalho recorreu-se a uma pesquisa acadêmica no intuito de entender e propor soluções com aspectos relacionados a problemática delineada, que permite aprofundar o conhecimento sobre a realidade sócio espacial investigada. A metodologia utilizada tem por objetivo aprimorar o suporte prático e teórico da pesquisa, corresponde a
utilização de fontes primárias e secundárias, através de registros fotográficos, pesquisa de campo por meio de observação in loco, e da pesquisa bibliográfica com base em diversos autores, inclusive regionais, para conhecer a área de estudo, visa também perceber e registrar aspectos da UFRN-CERES-Caicó, na perspectiva de obter informações que possibilitem avaliar a atual estrutura do referido campus. Quanto à forma de abordagem, as informações coletadas foram tratadas em uma perspectiva quantitativa, o que se justifica em razão da natureza do problema e dos objetivos que foram delineados.
O trabalho monográfico está estruturado em seis etapas lógicas, a primeira demonstra a importância da água, seus tipos de uso e os problemas de escassez; a segunda mostra a distribuição das águas no Mundo, no Brasil e no Estado do Rio Grande do Norte; a terceira indica as águas pluviais como alternativa mitigadora a escassez; a quarta apresenta a área de estudo, que aborda os aspectos históricos e geográficos da cidade de Caicó e da UFRN-CERES-Caicó; a quinta realiza a análise da pluviosidade e da estrutura da área de estudo, a qual considera as entradas e a demanda de água atuais do referido campus; propondo assim na sexta parte a implantação de um sistema com o intuito de sanar os problemas hídricos do CERES campus de Caicó.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 ÁGUA E SUA IMPORTÂNCIA
A água é um bem natural presente no planeta Terra, de suma relevância para a sobrevivência e desenvolvimento dos seres vivos, porém a mesma inúmeras vezes apresenta-se mal gerenciada e distribuída, e sofre através de ações antrópicas poluição e outras inúmeras agressões. Por esses motivos aborda-se neste trabalho a importância da prática de uma boa gestão das águas pluviais, com intuito de combater o problema de escassez desse líquido tão precioso.
Conforme Gomes (2011, p. 01),
A água é, provavelmente, o único recurso natural que tem a ver com todos os aspectos da civilização humana, desde o desenvolvimento agrícola e industrial aos valores culturais e religiosos arraigados na sociedade. É um recurso natural essencial, seja como componente bioquímico de seres vivos, como meio de vida de várias espécies vegetais e animais, como elemento representativo de valores sociais e culturais e até como fator de produção de vários bens de consumo final e intermediário.
Portanto a água exerce influência não somente na questão de hidratação dos seres vivos, ela interfere diretamente em inúmeros fatores da vida, e sem ela o mundo em que vivemos seria completamente diferente, como exemplo a extinção do ser humano.
Branco (2010, p. 9) ressalta que,
A água constitui fator de grande importância na constituição do mundo em que vivemos. No clima, permite a manutenção de temperaturas amenas e variações não muito acentuadas. É responsável pela formação da maior parte das rochas sedimentares. Além disso, constitui componente indispensável à existência da vida em todas as suas formas.
Esse líquido é tão valioso que o dia 22 de março é nacionalmente conhecido como o dia mundial da água, com intuito de demonstrar a importância desse bem natural e com apelo a economia do mesmo, já que existe em vários pontos do planeta problemas de escassez, poluição e desperdício.
De acordo com Confalonieri, Heller e Azevedo (2010, p. 28),
É bem conhecida a importância da água para os processos vitais e para a saúde humana. A água é essencial para o funcionamento biológico em todos os níveis, desde o metabolismo dos organismos vivos até o equilíbrio dos ecossistemas. Isto se aplica também à biologia humana, já que é essencial para sua fisiologia, conforto e higiene.
É compreensível que sem a água a vida não seria viável, isso devido a natural dependência que os seres vivos tem com a mesma, pode-se então dizer que a vida depende da água. Baseado nessa afirmação Branco (2010, p. 11/12) diz,
Por tudo o que se sabe sobre Biologia, é difícil imaginar a vida sem água no estado líquido. A maior parte da composição das células é constituída de água; as substâncias químicas absorvidas do meio, especialmente os sais minerais, devem estar na forma de soluções aquosas para atravessar as membranas celulares; a excreção de produtos tóxicos exige água; o transporte interno dos alimentos, pela seiva ou pelo sangue, é feito por via hídrica; a regulação da temperatura interna, nos animais superiores, é realizada pela transpiração, ou seja, pela eliminação de água. Por todas essas razões, a vida na Terra surgiu primeiramente na água e só muito tempo depois conseguiu transferir-se para a terra firme, o que exigiu adaptações complicadas.
A água é um bem natural disponível as mais diversas populações existentes na Terra, porém esse recurso encontra-se escasso em partes do planeta, tais como regiões desérticas e semiáridas, por esse motivo torna-se importante a prática da conservação desse líquido tão precioso para a sobrevivência de tantas espécies, assim como o ser humano.
Branco (2010) afirma que embora a presença de água já tenha sido identificada em todo o universo, somente na Terra foi comprovada, até agora, sua existência em estado líquido.
Assim, temos que o recurso da água é um bem tão necessário que a existência da vida está diretamente ligada a ela. A água representa o grande diferencial entre o Planeta Terra e os demais que compõem o sistema solar, desta forma torna nosso planeta especial e propício à vida. Um bem tão importante quanto esse deve ser preservado e livre de ações antrópicas que possam gerar a degradação do mesmo.
2.1.1 Tipos de uso de água
As águas são utilizadas para os mais diversos fins, agrícolas, industriais, pecuários, lazer, abastecimento das cidades onde se encaixa o consumo humano, higiene, cozinha, e tarefas domésticas, dentre outros. Cada tipo de uso com sua referida distinção na qualidade da água necessária para seu objetivo, por exemplo, a exigência da qualidade da água para irrigação é bem menor que a cobrada para lazer, que por sua vez é menor que a exigência para consumo humano.
Segundo Folegatti et al (2010, p. 16) os principais usos dos recursos hídricos são: “a irrigação agrícola, o abastecimento de água potável (urbano e rural) e o saneamento, assim como o transporte e diluição de esgotos pela água”.
Diante da visão de Branco (2010), pode-se considerar os recursos hídricos sob três aspectos distintos, em função da sua utilidade, tais como elemento ou componente físico da natureza, ambiente para a vida aquática e fator indispensável à manutenção da vida terrestre.
Como elemento ou componente físico da natureza a água mantém a umidade atmosférica e a estabilidade do clima na Terra, e pode ser utilizada como força motriz para movimentação de turbinas e outros equipamentos, além de ser meio da navegação.
Se pensada como ambiente da vida aquática, a água precisa ser analisada de forma rígida com relação a sua qualidade, inclusive tem como critério o índice de acidez ou alcalinidade da água, mais conhecido como pH.
Já como fator indispensável a vida terrestre tem-se como principais utilizações a irrigação do solo, a dessedentação de animais e o abastecimento das cidades.
Segundo Folegatti et al (2010, p. 13),
Ao longo do tempo, a demanda gerada pela água tem diminuído a disponibilidade per capita e sua qualidade vem deteriorando criando, assim, conflitos pelo uso da água, uma vez que a água de qualidade inferior não pode ser utilizada livremente para o consumo, a produção ou para o lazer.
Ou seja, existem diversos fins para a água, porém nem sempre há água suficiente para suprir a demanda. Os tipos de uso que apresentam maior conflito são a irrigação e o abasatecimento público.
2.1.2 Escassez de água doce
O problema falta de água potável atinge vários pontos do planeta Terra, apesar do mesmo ser conhecido como planeta água. Além dos fatores naturais, como clima, relevo, entre outros, que fortalecem a carência desse recurso natural, diversos outros problemas como a má gestão dos recursos hídricos, a política das secas e a poluição dos mananciais afetam diretamente no problema de escassez da água. Diante desta perspectiva um estudo voltado para esse tema deve ter uma visão holística, que busque compreender todos esses fatores e mitigar seus resultados.
Segundo Sousa (2003), no semiárido do nordeste do Brasil, por exemplo, as chuvas são insuficientes e concentradas em determinados meses do ano. Esse é um dos problemas que geram a escassez de água potável.
Outro fator importante a ser observado é o crescimento populacional, ao passo em que o mesmo aumenta o consumo de água e os problemas causados por ações antrópicas tendem a crescer também. De acordo com relatórios da Organização das Nações Unidas (ONU), a atual população mundial é estimada em aproximadamente 7,2 bilhões de pessoas, com tendência a alcançar a marca de 9,6 bilhões em 2050 (ONU, 2013), isto pode sobrecarregar ainda mais os sistemas de abastecimento de água.
Portanto temos populações cada vez maiores e que aumentam gradativamente as ações danosas ao meio ambiente. Essa logística torna-se altamente prejudicial aos corpos hídricos, e consequentemente prejudica a disponibilidade de água potável para a sociedade.
Santos e Mancuso (2003) afirmam que em muitas regiões do globo, a população ultrapassa o ponto em que podia ser abastecida pelos recursos hídricos disponíveis. Hoje existem 26 países que abrigam 262 milhões de pessoas e que se enquadram na categoria de áreas com escassez de água.
Apesar do real volume de água no mundo se manter através do processo do ciclo da água, quando os mananciais voltam a ser abastecidos pelas chuvas sofrem com influências antrópicas negativas e maiores demandas no consumo, o que encaminha os sistemas de abastecimento de água para um colapso.
De acordo com Santos e Mancuso (2003, p. 2/3),
Uma pequena fração da água do planeta está sempre se transformando em água doce através de um contínuo processo de evaporação e precipitação. Aproximadamente 40.000.000 m³ de água são transferidos dos oceanos para a terra, a cada ano, renovando o suprimento de água doce mundial, quantidade muitas vezes superior à necessária para a população atual do planeta. O problema surge da distribuição desigual da precipitação e do mau uso que se faz da água captada.
Um dos principais problemas causados pelo homem que amplia a escassez de água é a poluição dos rios e outros mananciais. A falta de tratamento adequado dos resíduos sólidos e dos esgotos tem agravado a situação, e se não forem tomadas providências para sanar essas degradações ambientais o futuro será catastrófico.
2.2 DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA
2.2.1 Água no mundo
Relata-se a existência da água desde os primórdios, logo após a formação do planeta Terra várias hipóteses de formas como a água se fez presente na Terra foram consideradas, porém a revista Galileu, o autor Branco (2010), dentre diversos outros autores afirmam que a maior parte da água deste planeta veio de carona em asteroides e cometas, isso porque a Terra é um planeta rochoso do Sistema Solar e teve em sua origem altas temperaturas, as quais não possibilitaram a existência da água em nenhum de seus estados físicos. Com o passar do tempo houve a redução da temperatura do planeta Terra e inserção dos corpos espaciais repletos de água em sua forma sólida e líquida, que proporciona assim os volumes de água atuais do planeta.
Ao passo que a água ocupava os espaços da Terra, a mesma teve grande influência no resfriamento do planeta, atuou na dissolução da maior parte do gás carbônico atmosférico e transformou-o em carbonatos, que se precipitaram nos oceanos, na forma de rocha calcária. Para compreender esse processo é preciso saber que o dióxido de carbono é o principal gás responsável pelo efeito estufa, pois tem as propriedades de absorver as radiações que vem do Sol e aprisionar as radiações vermelhas, que são as mais quentes, com tendencia a manter as temperaturas elevadas na superfície do planeta.
Com isso temos que a água é uma das principais responsáveis pelas temperaturas atuais do planeta, possibilita assim a vida através da sua influência no clima e não somente como fonte de abastecimento como naturalmente se imagina. Portanto, pode-se afirmar que a água em estado líquido é vital para a sobrevivência dos seres vivos.
Um ponto crucial que possibilita a existência da água no planeta Terra é a relação entre a massa do planeta e a distância do Sol que permitiu ao planeta conservar toda a água que dispõe. A relação da massa interfere diretamente na força gravitacional, isto faz com que a água permaneça ligada ao planeta, já o fator distância do Sol proporciona a existência da água em estado líquido, que evita a evaporação ou solidificação total da água.
Segundo o Conselho Nacional da Água (CNA) o planeta Terra está 70% recoberto por água, possui um volume de 1.386 milhões de quilômetros cúbicos. Apenas 2,5% dessa água é doce, com 1,8% em forma de geleiras, portanto indisponível para consumo, e somente 0,7% disponíveis de formas distintas, as quais totalizam cerca de 10,7 milhões de quilômetros
cúbicos, representados por aquíferos subterrâneos, lagos naturais, pântanos, solos, seres vivos, rios e atmosfera.
O Gráfico 01 abaixo representa a situação da disponibilidade de água salgada, geleiras e água doce na Terra.
Gráfico 01: Disposição das águas no planeta Terra
Fonte: Conselho Nacional da Água (2017).
A visão exposta no gráfico é amplamente divulgada e aceita entre todos os estudiosos da área, porém conforme Branco (2010, P. 17),
Geólogos modernos descobriram, entretanto, que a ideia antiga de que a maior parte da água da Terra se encontra na superfície constituindo os oceanos, não é verdade. Eles calculam que cerca de 1% a 2% do manto da Terra, isto é, da espessa camada de minerais em estado pastoso que existe abaixo da litosfera ou crosta sólida da Terra, é constituída de água, o que representa dez vezes, aproximadamente, o volume de água de toda a superfície. Alguns até mesmo supõem que os oceanos sejam alimentados pelo manto!
Com estas informações relatadas pelo autor acima pode-se dizer que o volume de água no planeta Terra é bem superior aos dados apresentados pelo CNA e demonstrados no gráfico acima, com base na consideração da existência de água na composição do Manto da Terra, porém, o volume de água doce disponível em forma líquida continua o mesmo, ainda insuficiente em determinadas regiões do planeta e abundante em outras.
Conforme dados do autor Pena (2017), se falarmos da distribuição da água doce, própria para consumo entre as diferentes partes da superfície terrestre, podemos notar como essa distribuição é naturalmente desproporcional. As Américas, juntas, reúnem 41% de todos
97,5% 1,8% 0,7%
os recursos hídricos disponíveis, seguidas pela Ásia com 32%, pela África com 10%, a Europa com 7%, a Oceania com 5% e a Antártica com 5%, ilustrado no Gráfico 02 abaixo.
Gráfico 02: Distribuição da água doce no mundo
Fonte: PENA (2017).
Portanto podemos dizer que a distribuição da água no mundo está representada pela maior presença no manto terrestre e nos oceanos, representada também pela desproporcional distribuição da água doce nas diferentes partes do planeta. É importante lembrar que a distribuição desigual da água doce não se evidencia somente em âmbito mundial, mas também no interior dos continentes, onde algumas áreas apresentam problemas de escassez hídrica, tais como o norte da África, o Oriente Médio, o Sul da Ásia, partes do Nordeste da América do Sul, entre outros.
2.2.2 Água no Brasil
O Brasil, quando comparado ao mundo, apresenta-se com volume de água doce satisfatório, porém inúmeros estudos apontam que a distribuição espacial desse recurso não se encontra proporcional às necessidades sociais. Assim informa a Conjuntura dos Recursos Hídricos no Brasil, elaborado pela Agência Nacional das Águas (ANA) no ano de 2013:
O Brasil apresenta uma situação confortável, em termos globais, quanto aos recursos hídricos. A disponibilidade hídrica per capita, determinada a partir de valores totalizados para o país, indica uma situação satisfatória, quando comparada aos valores dos demais países informados pela Organização das Nações Unidas (ONU). Entretanto, apesar desse aparente conforto, existe uma distribuição espacial desigual
41%
32% 10%
7% 5% 5%
dos recursos hídricos no território brasileiro. Cerca de 80% de sua disponibilidade hídrica estão concentrados na região Amazônica, onde se encontra o menor contingente populacional e valores reduzidos de demandas consuntivas. (BRASIL, 2013, p. 37)
Temos então problemas com o balanço hídrico, pois existem regiões no Brasil que apresentam grande densidade demográfica, fortes processos de evaporação e evapotranspiração, índice de pluviosidade baixo, e solos rasos com predominância rochosa o que reduz bastante a existência de águas subterrâneas. Ocasiona assim um balanço hídrico negativo, devido à demanda por água ser superior a oferta da mesma.
As informações apresentadas pela ANA são confirmadas por Santos e Mancuso (2003, p. 04) que afirmam “pelo menos 8% da reserva mundial de água doce está no Brasil, sendo que 80% destes encontram-se na Região Amazônica e os restantes 20% concentram-se nas regiões onde vivem 95% da população brasileira.”
Portanto torna-se visível que o maior problema não se encontra na ausência da água, mas sim na má distribuição da mesma. Quando se pensa no Brasil, este dilema escassez de água doce está fortemente ligado ao Nordeste, com foco no interior.
Para um melhor entendimento das dinâmicas naturais das águas e a facilitação das políticas públicas formou-se o conceito de bacia hidrográfica, o que proporciona uma melhor compreensão da distribuição das águas pluviais, assim como diversos outros fatores naturais e antrópicos, se faz necessário então entender o que é uma bacia hidrográfica.
Bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos no Brasil, conforme a Lei 9.422/97. O Conselho Nacional de Recursos Hídricos, a partir da definição de bacia hidrográfica, realizou a Divisão Hidrográfica Nacional em doze regiões, as quais estão destacadas na Figura 01, com suas respectivas médias pluviométricas entre os anos de 1961 a 2007, elaborada pela ANA.
Figura 01: Mapa da precipitação anual do País – média de 1961 a 2007
Fonte: Conjuntura dos Recursos Hídricos no Brasil (ANA, 2013)
Através da interpretação do mapa fica nítido a existência de uma má distribuição das chuvas no Brasil, onde a região hidrográfica Amazônica tem a soberania pluviométrica e o Nordeste brasileiro composto pelas regiões hidrográficas Atlântico Nordeste Ocidental, Parnaíba, Atlântico Nordeste Oriental, São Francisco, e Atlântico Leste, apresentam médias de chuva muito baixas, o que leva a um dos principais problemas da escassez de água nessa região.
Diante dos dilemas abordados sobre o Nordeste a ANA diz que:
Os baixos índices de precipitação e a irregularidade do seu regime na região Nordeste, notadamente no semiárido brasileiro, aliados ao contexto hidrogeológico, contribuem para os reduzidos valores de disponibilidade hídrica. Além dos baixos índices pluviométricos (inferiores a 900 mm), a região semiárida caracteriza-se por apresentar temperaturas elevadas durante todo ano, baixas amplitudes térmicas (entre 2°C e 3°C), forte insolação e altas taxas de evapotranspiração. Os elevados índices de evapotranspiração normalmente superam os totais pluviométricos, configurando taxas negativas no balanço hídrico. (BRASIL, 2013, p. 50)
Diante disso torna-se notável a importância de não disperdiçar a água e armazená-la para que seja possível sua utilização nos mais diversos fins, em momentos de necessidade.
2.2.3 Água no Rio Grande do Norte
Com relação ao Estado do Rio Grande do Norte a distribuição da água encontra-se satisfatória em termos quantitativos, porém, de forma controversa a essa informação existe a presença de colapsos nos abastecimentos da maior parte das cidades que formam as regiões Central e Seridó do referido Estado.
Baseado nesse dilema, Junior (2016) diz:
O Rio Grande do Norte é o estado em melhor situação de reservas de água, comparando aos demais estados do Nordeste, e não deveria estar com o sistema de abastecimento humano em colapso na maioria dos municípios do semiárido se os investimentos necessários tivessem sido feitos.
Conforme Junior, o Estado do Rio Grande do Norte possui dois dos maiores reservatórios de água do Nordeste, são elas a Barragem Armando Ribeiro Gonçalves, com capacidade de 2.400.000.000,00 m³, que é a maior do Nordeste, e a Barragem Santa Cruz do Apodi, com capacidade de 599.712.000,00 m³ considerada a quarta maior Barragem do Nordeste.
Diante da crise hídrica atual, proveniente dos últimos seis anos de índices pluviométricos baixos, a situação volumétrica desses reservatórios citados acima está crítica, a Armando Ribeiro Gonçalves apresenta apenas 15,37% de sua capacidade disponível e a Barragem Santa Cruz do Apodi disponibiliza apenas de 17,63%, segundo dados do Governo do Estado do Rio Grande do Norte publicados em 22 de setembro de 2017.
Então, apesar dos baixos índices pluviométricos atuais, diante de um senso comum, compreende-se que ainda existe bastante água para combater a atual crise hídrica, porém não há investimentos suficientes, da parte dos órgãos estatais e federais, para combater a atual situação.
O Estado do Rio Grande do Norte tem como predominantes os rios temporários, os quais são responsáveis pela composição das seguintes bacias: Apodi/Mossoró, Piranhas/Açu, Boqueirão, Punaú, Maxaramguape, Ceará-Mirim, Doce, Potengi, Pirangi, Trairi, Jacu, Curimataú, Graju, Faixa Litorânea do Norte de Escoamento Difuso (LNED), e Faixa Litorânea do Leste de Esgotamento Difuso (LLED). As quais estão distribuídas conforme a Figura 02.
Figura 02: Sistema hidrográfico do Estado do Rio Grande do Norte, divisão de bacias hidrográficas
Fonte: IGARN (2009).
Para sanar a deficiência hídrica devido a predominância de rios temporários, ao longo do Estado, é comum encontrar diversas obras como barragens, açudes, poços e canais. Porém, como já visto anteriormente, apesar de existir um volume de água suficiente para suprir a necessidade de abastecimento que as populações do Estado do Rio Grande do Norte tem ainda existe uma falha na gestão desses recursos que acarretam uma crise hídrica em grande parte do Estado.
A bacia hidrográfica Piranhas/Açu é onde está inserida a cidade de Caicó/RN, a qual é sede da Universidade Federal do Rio Grande do Norte – Centro de Ensino Superior do Seridó – Campus Caicó, que por sua vez é a área de estudo deste trabalho.
A referida bacia hidrográfica, conforme o Instituto de Gestão das Águas do Estado do Rio Grande do Norte (IGARN), ocupa uma superfície de 17.498,5 km², que corresponde a cerca de 32,8% do território estadual, possui em sua extensão 1.112 açudes cadastrados, e totaliza um volume de acumulação de 3.503.853.300 m³ de água, o que corresponde a 49,3% dos açudes e 79,6% dos volumes acumulados do Estado, conforme apresenta o Figura 03.
Figura 03: Mapa da Bacia Hidrográfica Piranhas/Açu
Fonte: IGARN (2009).
Diante dos problemas citados acima fica visível que são necessários investimentos em alternativas que sejam capazes de amenizar esse cenário de seca que se espalha pelo nordeste brasileiro e outras regiões, existe assim o aproveitamento das águas pluviais e seu armazenamento como uma possível solução ao dilema em questão.
2.3 ÁGUA PLUVIAL COMO ALTERNATIVA MITIGADORA A ESCASSEZ DA ÁGUA
Conforme já foi abordado anteriormente existe um volume de água doce suficiente para suprir a necessidade das populações, porém a má distribuição desses recursos hídricos, gerada de forma natural, assim como a má gestão dos mesmos provocam grandes problemas de carência de água.
Existem diferentes formas de convivência com a seca, que buscam viabilizar a vivência nos lugares afetados por tal problema, Santos (2003, p.10), afirma que,
é preciso buscar alternativas para a convivência com a seca, investindo na construção de barragem subterrânea, barreiros profundos, captação de água de chuva e de água subterrânea, bem como da utilização de esgotos domésticos tratados.
Diante das informações acima fica nítido como é importante realizar o armazenamento das águas pluviais, de forma a atingir o benefício no âmbito social. Saúde e bem estar estão fortemente ligados ao acesso a água, portanto o aproveitamento das águas pluviais, principalmente em regiões semiáridas e com problemas de escassez, deve ser implantado e criar raízes na cultura social.
O semiárido do nordeste brasileiro apresenta um cenário crítico no que se refere à questão hídrica, ele necessita de subsídios para implantação de uma gestão que vise à racionalização do uso de suas águas com base nessa realidade.
Essa região semiárida sofre com a escassez de água devido efeitos de altas taxas de evaporação e baixos índices pluviométricos, porém ações como o aproveitamento das águas pluviais e estoque em cisternas são capazes de amenizar drasticamente esse problema, de forma a proporcionar um melhor convívio das populações nesse cenário de seca.
Diante disso, Fontes, Oliveira e Medeiros (2003, p. 02) dizem:
Embora a disponibilidade de água no Brasil seja abundante, está distribuída de forma irregular, como mostram os dados do balanço hídrico da bacia amazônica, com escoamentos superficiais na ordem de 34,2 l/s/km² e da região semi-árida com 2,81 l/s/km² (MMA, 2000). Percebe-se, assim, a grande diversidade hidrológica do território brasileiro, sendo que, a região semi-árida configura o cenário mais crítico no que se refere à escassez hídrica, necessitando de subsídios para implantação de uma gestão que vise a racionalização do uso de suas águas com base na sua realidade hídrica.
Apesar da região semiárida sofrer com a escassez de água a utilização de recursos pluviais ainda não se encontra consolidada na cultura local, por isso este estudo busca mostrar a viabilização das técnicas de aproveitamento das águas pluviais para que as mesmas possam ser implantadas e mudar de forma positiva a vivência que o seridoense tem com a seca.
A realização de um estudo sobre o aproveitamento das águas pluviais torna-se relevante em termos teóricos e práticos, por possibilitar a construção de um conhecimento diretamente associado a uma dada realidade socioespacial.
2.3.1 Ações públicas no combate a escassez da água
A partir da administração do ex-presidente Luiz Inácio Lula da Silva o Governo Federal começou a colocar em prática projetos hídricos com objetivo de amenizar esses problemas de escassez de água no semiárido. Projetos como a Transposição do Rio São Francisco e Água para Todos foram iniciados no governo Lula e tiveram continuidade nos governos seguintes.
Conforme publicado no Jornal eletrônico NEXO, pela autora Lilian Venturini, a Transposição do Rio São Francisco tem sido estudada desde o período do Império com intuito de amenizar os efeitos da seca no Nordeste, porém apenas no governo do ex-presidente Lula esse projeto saiu do papel e está em desenvolvimento até os dias atuais. A mesma obra foi dividida em dois eixos, norte e leste, onde o eixo leste já encontra-se concluído e o eixo norte, que beneficiará o Estado do Rio Grande do Norte, está com mais de 94% da sua obra concluída.
Segundo estimativas do Governo Federal a Transposição do Rio São Francisco irá beneficiar cerca de 12 milhões de pessoas, 390 municípios, os quais abrangem os estados do Ceará, Pernambuco, Paraíba e Rio Grande do Norte.
Já o projeto Água Para Todos, conforme o Ministério da Integração Nacional, foi destinado a promover a universalização do acesso à água em territórios rurais, tanto para consumo humano quanto para a produção agrícola e alimentar, de forma a priorizar as famílias de baixa renda. Isso através da produção de Barreiros, poços e cisternas.
Além dessas duas iniciativas do governo temos o Projeto Um Milhão de Cisternas (P1MC), o mesmo parte da Articulação do Semiárido (ASA) a qual diz:
O P1MC possibilita inúmeros avanços não só para as famílias, mas para as comunidades rurais como um todo, como o aumento da frequência escolar, a diminuição da incidência de doenças em virtude do consumo de água contaminada e a diminuição da sobrecarga de trabalho das mulheres.
Segundo Maira Baracho o programa Um Milhão de Cisternas foi proposto no ano de 2003 pela ASA e tem mudado a vida de muitas famílias, em sua primeira década de atuação tem levado água para beber e cozinhar para mais de 1,5 milhões de pessoas, com a construção de 442 mil cisternas. Este programa passou por momentos difíceis devido grandes períodos de estiagens, porém teve o apoio do programa Água para Todos e conseguiu se reerguer.
Neste cenário, o projeto da Transposição do Rio São Francisco ainda não beneficia o Estado do Rio Grande do Norte, sem contar que o mesmo não conseguirá abranger todos os lugares que sofrem com estiagem de chuvas, e o projeto Água para Todos, assim como o projeto Um Milhão de Cisternas, apresentam as comunidades rurais como foco, de forma a deixar de beneficiar as cidades.
Desse modo se fortalece a ideia de implantar o aproveitamento de águas pluviais nas cidades, para que em conjunto com esses programas a população do semiárido brasileiro possa conviver melhor com os dilemas dessa região.
2.3.2 Sistema de captação de águas pluviais
Apesar do semiárido brasileiro apresentar baixos índices de pluviosidade, o pouco volume precipitado ajudaria muito a amenizar a escassez de água, mas para isso se faz necessário a implantação de sistemas de captação das águas das chuvas, volumes esses que no exemplo da UFRN-CERES-Caicó atualmente são desperdiçados, em vista que a referida instituição até o presente momento não possui investimentos para captação das águas pluviais. Como já visto, a água é um recurso indispensável para sobrevivência e desenvolvimento do ser humano, por isso torna-se importante realizar um manejo sustentável da mesma. Um exemplo de manejo para a região semiárida seria a captação das águas pluviais através dos telhados e o armazenamento desse líquido em cisternas.
De acordo com Cirilo, Montenegro e Campos (2000, apud GNADLINGER, 2010, p. 87) “a construção de cisternas para guardar água de chuva é natural e intuitiva e tem, por isso, sido praticada há milênios. Há registros de cisternas de mais de dois mil anos em regiões como a China e o deserto de Negev, hoje território de Israel e Jordânia.”.
As cisternas além de armazenar água nos períodos de chuva, podem liberar parte do volume armazenado nos períodos de estiagem, contribuem, deste modo, para a garantia da oferta de água para abastecimento humano, entre outros fins.
Desta forma é necessário compreender que para realizar captação de água de chuva devem ocorrer estudos da viabilização do mesmo, a análise do destino final da água e os tipos de tratamentos necessários para torna-la adequada a seu propósito.
Segundo Andrade Neto (2014) um sistema de captação de águas pluviais é composto por área de captação, calhas, condutores, reservatório de descarte do volume inicial, reservatório/cisterna, extravasor e ventilação, com a possível existência de algum tipo de filtro, porém o mesmo deve ser instalado após o reservatório de descarte para que as primeiras águas não contaminem o filtro e consequentemente as águas com destino a cisterna. Conforme mostra a Figura 04 abaixo.
Figura 04: Sistema de captação de águas pluviais
Fonte: Andrade Neto (2014).
A área de captação corresponde aos telhados e coberturas capazes de conduzir a água a determinados coletores, desta forma é comum a utilização da própria estrutura dos imóveis para reduzir custos na implantação do sistema, porém existem áreas de captação produzidas apenas com tal propósito, conhecidas como Calçadão, como sugere a Figura 05.
Figura 05: Captação modelo calçadão
Fonte: JALFIM (2003).
Esse tipo de área de captação é escolhido quando o tamanho dos telhados não é suficiente para suprir as necessidades das famílias, e tem como exigência sanitária a utilização de cercas para proteger a qualidade da água captada.
Com relação às calhas e condutores é fato que são eles os responsáveis pelo transporte das águas do ponto de captação até o local de armazenamento do sistema, os mesmos usam a gravidade como princípio base do transporte, eles tornam, desta forma, necessária a realização de um estudo da maior vazão que o ponto de captação pode oferecer, para que seja possível instalar as calhas e os condutores com dimensionamentos capazes de suportar a demanda máxima. Em geral os materiais utilizados para as calhas são metálicos, devido sua facilidade em moldar diante das diferentes situações apresentadas pela área de captação, e para os condutores é muito utilizado o Policloreto de Vinila (PVC) ou plásticos.
Dentro do processo de aproveitamento das águas pluviais é muito importante tomar cuidados com a qualidade da água captada, tanto no aspecto físico e químico quanto no microbiológico. Para evitar problemas desse tipo, segundo estudos de Andrade Neto (2013), é primordial que se realize o descarte do volume inicial das chuvas.
Com relação aos aspectos físicos e químicos o principal problema está na poluição atmosférica que acaba por contaminar a água em seu processo de precipitação, porém esse problema está presente de forma relevante apenas em grandes centros que comportam inúmeras fábricas e altos níveis de tráfego de fontes poluidoras como automóveis.
A contaminação microbiológica está diretamente ligada a impurezas presentes nas áreas de captação, tais como dejetos de pássaros, folhas, poeira, e também nos reservatórios finais como as cisternas, através do contato do homem com a água de forma imprópria ou
comumente a mistura de águas das chuvas com águas de caminhões pipas, os quais muitas vezes não tem uma boa procedência.
Em busca da solução destes problemas Andrade Neto (2013, p. 84) afirma que:
Os primeiros milímetros de cada chuva têm, realmente, grande influência sobre a qualidade da água captada em cisternas. O primeiro milímetro é, de maneira geral, suficiente para lavar a atmosfera e a superfície de captação e, se esta água for descartada, o restante da água da chuva tem boa qualidade para diversos usos.
Assim, para manter as águas captadas livres de contaminação, é necessário criar técnicas de manejo e proteção, como o desvio das primeiras águas da chuva e a utilização de bombas para ter acesso a água, de forma a evitar o contato desnecessário das populações com a água em estoque.
Conforme Xavier (2009, p. 82):
Pesquisas da Universidade Federal de Campina Grande e da Universidade Estadual da Paraíba, em sistemas piloto, nos quais foram construídos desvios automáticos para as primeiras águas da chuva, constituídos por caixas de alvenaria com volume apropriado para reter 1 milímetro da água de chuva captada pelo telhado, analisaram indicadores físicos e químicos de qualidade da água da chuva captada diretamente, retirada do tanque de desvio e após o tanque de desvio. Concluíram, entre outros aspectos, que: 1) todos os valores dos parâmetros físicos e químicos das amostras de água da chuva (coletada diretamente nas bacias) foram bem inferiores aos VMP exigido nos padrões de potabilidade do Brasil, com pH levemente ácido (pH= 6,22), turbidez de 0,9 UT e SDT de 46 mg L-1, revelando água de excelente qualidade; 2) ambos os sistemas de desvio automático mostraram-se eficazes como barreiras sanitárias, reduzindo, significativamente, todos os parâmetros físicos e químicos analisados (turbidez, SDT, alcalinidade, pH, dureza total, Na+, K+ e condutividade elétrica), com destaque para a turbidez, que em um dos experimentos mudou de 11,0 UT na água do tanque de desvio para 2,7 UT após o desvio do primeiro milímetro, e redução média da turbidez de 53% para um dos tipos de desvio.
Diante do exposto os autores ANDRADE NETO e XAVIER defendem a implantação de desvios automáticos conforme a Figura 06.
Figura 06: Modelo de desvio automático das águas das primeiras chuvas
Fonte: XAVIER (2010).
Andrade Neto (2013, p. 83) afirma que o tanque de desvio é pequeno, cerca de um litro por m² de área de captação, com isso perde-se pouco da água e esse volume ainda pode ser aproveitado em usos menos exigentes, e com isso se ganha muito em qualidade da água armazenada. O mesmo autor ainda diz que:
Embora outras medidas de proteção sanitária de cisternas sejam também importantes, sem dúvida, os dispositivos automáticos que desviam as primeiras águas de cada chuva para descartar as águas que lavam a atmosfera e a superfície de captação constituem a barreira física mais eficiente. Mas o descarte do primeiro milímetro (um e meio, dois ou três, dependendo do risco) de cada chuva não deve ser confundido com a prática de descartar as águas da primeira chuva do período chuvoso, que também é aconselhável, porque carreiam sujeira acumulada por muito tempo e, para excluí-la, o desvio de apenas um milímetro de chuva não é suficiente.
Com isso temos que se faz necessário descartar todo o volume da primeira chuva de um período chuvoso para garantir a limpeza da área de captação, das calhas e dos condutores, após isso o desvio do primeiro milímetro de cada chuva já será suficiente para ter uma água de melhor qualidade, porém em ambientes em que exista uma poluição atmosférica e presença de impurezas na área de captação com maior intensidade pode ser necessário realizar o desvio dos três primeiros milímetros da chuva.
Um dos pontos finais do sistema de captação de água pluviais são os reservatórios/cisternas, os quais podem ser enterrados, semienterrados, apoiados ou elevados. Suas construções podem ser baseadas em diversos materiais, como concreto, polietileno, fibra
de vidro e aço inoxidável, este último é menos comum na Região Seridó do Estado do Rio Grande do Norte.
Em seu estudo Andrade Neto (2013, p. 83) diz:
A cisterna deve ser provida de extravasor e ventilação para garantir a reoxigenação da água, mas sem propiciar a entrada de insetos e pequenos animais ou luz abundante. Para isso, deve haver uma tela (malha) de plástico, náilon ou metal em todas as saídas, mas não na calha e na tubulação de entrada da água na cisterna, para que não retenha a sujeira na linha de fluxo. Não se deve colocar tela antes da derivação para o dispositivo de desvio das primeiras águas, porque assim as sujeiras não seriam removidas e ficariam retidas no fluxo durante o enchimento da cisterna.
É de extrema importância para manter uma boa qualidade da água tomar certos cuidados com a cisterna, isso porque durante o longo período em que fica armazenada, se não tiver a devida proteção sanitária, a água pode ser contaminada de várias formas, através do contato com as pessoas e os objetos utilizados pra manusear a água como baldes, latas, cordas e outros possíveis meios contaminantes.
Animais não devem ter acesso a água de forma direta na cisterna, assim como a mesma deve estar livre de poeiras e qualquer fonte que possa contamina-la, como é o caso de infiltrações de águas já servidas ou de abastecimentos por meio de caminhões pipas, os quais podem distribuir água de baixa qualidade. Outro ponto negativo para a qualidade da água desses reservatórios é a incidência de luz, pois a mesma pode ocasionar a proliferação de algas que tornam a água imprópria para consumo.
Outro ponto importante de uma cisterna é o dimensionamento de sua estrutura, no qual deve ser levado em consideração o tamanho da área de captação, o regime pluviométrico local, as perdas na captação, e o número de pessoas, com a intenção de calcular a demanda por pessoa.
A Figura 07 apresenta as etapas da construção de um modelo de cisternas de placas pré-moldadas, o qual é amplamente utilizado no semiárido brasileiro, e foi escolhido pelo Programa Um Milhão de Cisternas (P1MC).
Figura 07: Etapas da construção de cisternas de placas pré-moldadas
Fonte: XAVIER (2010).
Através de estudos de Xavier (2010) foram identificadas as principais vantagens e desvantagens das cisternas de placas pré-moldadas, as quais estão apontadas abaixo:
Principais vantagens:
Ferramentas e materiais necessários de fácil aquisição, que estão disponíveis em todas as comunidades rurais;
Eficiente para projetos pequenos de construção de cisternas, que preveem a construção de um número limitado de cisternas em um curto tempo;
Baixo custo de construção;
Facilidade no treinamento das pessoas que irão construir as cisternas;
A água armazenada fica com característica “fresca”, já que a cisterna fica semienterrada.
Principais desvantagens:
A aderência entre as placas de concreto é insuficiente. Tensões podem provocar fissuras e, consequentemente, vazamento;
A parte subterrânea não pode ser examinada para detectar possíveis vazamentos;
Um conserto de vazamentos é impossível na maioria das vezes;
Deve-se ter cuidado especial durante as duas semanas seguintes a construção, pois as paredes da cisterna não podem ressecar.
Diante do exposto temos que este tipo de cisterna é viável, porém apresenta fragilidades que podem comprometer todo o sistema.
O autor Andrade Neto (2013, p. 84) apresenta a seguinte visão sobre cisternas:
É necessário promover uma ampla mudança cultural. Apesar de ser uma tecnologia milenar, a captação e armazenamento de água em cisternas continuam sendo processos modernos, quando são incorporados novos conceitos, materiais, técnicas construtivas, segurança sanitária e melhor aproveitamento. Ademais, é uma tecnologia ecologicamente sustentável.
Portanto pode-se dizer que diante dos problemas de escassez de água que a região semiárida brasileira tem sofrido os sistemas de aproveitamento das águas pluviais são fundamentais e devem ser implantados para que essa problemática seja amenizada e que se possa ter uma melhor convivência nessas regiões marcadas por uma má gestão hídrica.
3. METODOLOGIA
3.1 ÁREA DE ESTUDO
3.1.1 Caicó e seus aspectos geográficos e históricos
O município de Caicó encontra-se inserido no Polígono das secas, região essa marcada pela irregularidade das chuvas e longos períodos de escassez de água. Está localizado na Microrregião do Seridó Ocidental e na Mesorregião Central Potiguar, no Estado do Rio Grande do Norte.
Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE, a população estimada do município de Caicó, no ano de 2016, é de 67.747 habitantes, que povoam uma área de unidade territorial, calculada com base no ano de 2015, de 1.228,583 Km², cuja densidade demográfica, mensurada no ano 2010, de 51,04 hab/Km².
O referido município limita-se ao norte com Jucurutu e Florânia; a leste com Ouro Branco, Jardim do Seridó, São José do Seridó e Cruzeta; ao sul com São João do Sabugi, Serra Negra do Norte e Várzea/PB; e a oeste com Timbaúba dos Batistas e São Fernando, conforme demonstra a Figura 08 de localização do município de Caicó.
Figura 08 – Mapa de Localização de Caicó
Caicó representa o quinto município do Estado do Rio Grande do Norte, com relação a maior área, possui uma altitude média de 151 metros e tem como coordenadas geográficas 06°27’28,8” de latitude sul e 37°05’52,8” de longitude oeste. Sua população residente urbana é representada por 57.461 pessoas, ao passo que a residente rural apresenta-se com 5.258, segundo dados do IBGE, coletados para o censo demográfico de 2010.
Com relação aos aspectos geográficos, o município de Caicó apresenta clima quente e semiárido, com período de chuvas entre o mês de fevereiro e maio, possui uma média pluviométrica anual de 716,6 mm, e uma temperatura média de 27,5 °C.
No que se refere à formação vegetal, o referido município está inserido no bioma Caatinga, classificada como Subdesértica, considerada a mais seca do Estado, com arbustos e árvores baixas, ralas e de xerofitismo mais acentuados. As espécies de vegetação mais presentes são Pereiro, Faveleiro, Macambira, Mandacaru, Xique-xique e Jurema Preta.
De acordo com o Ministério de Minas e Energia, o solo predominante do município em questão é o Bruno Não Cálcico Vértico, o qual possui fertilidade natural alta, textura arenosa ou argilosa. Em relação ao relevo, está inserido na Depressão Sertaneja, constituída por terrenos baixos situados entre as partes altas do Planalto da Borborema e da Chapada do Apodi, ele apresenta altitudes que variam de 100 a 200 metros.
Sob o âmbito geológico, Caicó está localizado na Província Borborema. Já com relação aos corpos hídricos, com base no Ministério de Minas e Energia, está inserido nos domínios da bacia hidrográfica Piranhas-Açu, banhado pela sub-bacia do Rio Seridó e sub-bacia do Rio Sabugi. Possui como principais espelhos d’água o Itans, Mundo Novo, Palma, Recreio, dentre outros.
Após analisar os aspectos geográficos do município em questão, embasado em Morais (1999) tem-se que existem diversas versões sobre a origem de Caicó/RN. Uma delas diz que a cidade nasceu junto com a paróquia, em 1748, quando foi criada a Freguesia da Gloriosa Sant’Ana e lançada as bases da construção da capela em uma área próxima ao poço de mesmo nome, no leito do Rio Seridó. Outra versão relata que a origem da cidade está ligada à antiga Casa Forte do Cuó, edificada em 1683 com os objetivos de abrigar as tropas que iriam combater os indígenas revoltados.
Conforme o IBGE, a primeira formação administrativa do atual município de Caicó se deu a partir da criação do distrito Vila Nova do Príncipe, por Alvará de 1748. Após isso, no ano de 1788, por ordem do governo o então distrito torna-se vila e permanece com mesmo nome. Recebe então a denominação de cidade no ano de 1868, através da Lei Provincial de n° 612, contudo, mantem-se ainda com mesmo nome. No ano 1890 a cidade muda de nome e passe a
ser Seridó, isso através do Decreto Estadual de n° 12. Finalmente, pelo Decreto Estadual n° 33, de 07-07-1890, o município de Seridó passou a denominar-se Caicó, e assim permanece até o presente momento.
Após compreender melhor a geografia e história da cidade de Caicó, sede da UFRN-CERES-Caicó que é a real área de estudo desse trabalho, torna-se necessário o entendimento histórico e físico da instituição em questão.
3.1.2 UFRN-CERES-CAICÓ
A Universidade Federal do Rio Grande do Norte - Centro de Ensino Superior do Seridó - Campus Caicó (UFRN-CERES-Caicó) encontra-se inserida na cidade de Caicó-RN, dentro de seu perímetro urbano, conforme a Figura 09.
Figura 09: Mapa de localização do CERES-Caicó/RN
Fonte: BORGES (2016).
Portanto apresenta as mesmas características físicas e sociais já mencionadas acima sobre a cidade sede, compartilha os problemas de escassez de água devido longos períodos de estiagem entre outros fatores já relatados.
Com base na história relatada pelo Plano Diretor do CERES, foi no ano de 1977 que ocorreu a primeira tentativa de criar a referida instituição, através da Resolução 59/77-CONSUNI, de 21 de dezembro de 1977, porém, apenas no ano de 1979 o CERES conseguiu sede própria. Tempos depois, em 28 de abril de 1995 a instituição em estudo recebe o nome de Centro de Ensino Superior do Seridó (CERES), através da Resolução n° 004/95-CONSUNI.
Apesar do CERES-Caicó sofrer com os períodos de estiagem de chuva, e encarar problemas como escassez de água, o mesmo também sofre nos períodos chuvosos, enfrenta alagamentos conforme as Figuras 10 e 11.
Figura 10: Bloco de salas de aula ‘A’
Fonte: Acervo do autor (2014) Figura 11: Bloco de salas de aula ‘C’
Esses problemas de alagamento foram sanados a partir da implantação de projetos de drenagem realizados no ano de 2015, que consiste basicamente em canalizar as águas pluviais com destino ao riacho que está enserido na estrutura do campus, porém tal ação não realiza o aproveitamento dessas águas, de forma a gerar o desperdício desse líquido, que poderia servir para diversos fins dentro da instituição.
Por esses motivos o aproveitamento das águas pluviais é de grande relevância para a região em que a UFRN-CERES-Caicó está enserida, isso por estar localizada em uma unidade semiárida que sofre bastante com problemas de estiagem de chuvas.
Conforme o Plano Diretor do CERES, como instituição pública, a Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) tem como missão: “educar, produzir e disseminar o saber universal, preservar e difundir as artes e a cultura, e contribuir para o desenvolvimento humano, comprometendo-se com a justiça social, a sustentabilidade socioambiental, a democracia e a cidadania”. Portanto a UFRN-CERES-Caicó torna-se o local ideal para dar o exemplo de manejo sustentável de água.
A UFRN-CERES-Caicó está representada nesse trabalho como campo de estudo e possível referência às populações vinculadas a mesma. A estrutura do Campus Caico é utilizada para propor soluções viáveis ao problema em questão.
Figura 12: Mapa de expansão do CERES-Caicó-RN
3.2 ETAPAS PARA ELABORAÇÃO DO TRABALHO
O trabalho se desenvolveu com base em uma metodologia que utilizou pesquisa bibliográfica, pesquisa de campo, pesquisa documental e entrevistas informais.
Na pesquisa bibliográfica foi realizada utilizando o acervo da Biblioteca Setorial Professora Maria Lúcia da Costa Bezerra – CERES – Caicó, assim como materiais virtuais como artigos, revistas e sites.
A pesquisa de campo se estendeu por toda a estrutura da UFRN-CERES-Caicó, onde foi possível realizar análises estruturais e espaciais do referido campus, ocorreu durante todo o desenvolvimento do trabalho e foi crucial para o levantamento de dados e para propor soluções ao dilema estudado.
Já com relação à pesquisa documental, essa teve como principais fontes a Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte (CAERN), a qual disponibilizou o consumo de água do CERES Campus Caicó e seus custos; a Estação Climatológica inserida na UFRN-CERES-Caicó que por sua vez forneceu dados como precipitação e índices de evaporação; e a referida instituição em estudo que disponibilizou dados acadêmicos e estruturais.
A parte de entrevista se deu com representantes da UFRN-CERES-Caicó e da CAERN, de maneira informal, servindo para elucidar questionamentos que surgiam ao longo do desenvolvimento do trabalho.
Através da união desses procedimentos metodológicos foi possível desenvolver esse trabalho de forma concreta, demonstrando os principais problemas e a melhoria que esse projeto propõe.
4. RESULTADOS
4.1 PLUVIOSIDADE NO CAMPUS DA UFRN-CERES-CAICÓ
A Universidade Federal do Rio Grande do Norte – Centro de Ensino Superior do Seridó – Campus de Caicó possui em sua estrutura a Estação Climatológica do Seridó, a qual registra continuamente os parâmetros meteorológicos como pressão atmosférica, temperatura e umidade relativa do ar, precipitação, radiação solar, direção e velocidade do vento, temperatura de solo, tipos de nuvens, entre outros.
Conforme dados obtidos através da referida Estação Climatológica foi possível identificar a pluviosidade dos últimos vinte anos no local de estudo, volumes de água que poderiam ter servido para abastecer o CERES-Caicó e ter amenizado os problemas gerados pela escassez de água.
A Tabela 01 abaixo demonstra as distribuições pluviométricas anuais decorrentes dos últimos vinte anos.
Tabela 01: Total da pluviosidade entre os anos de 1998 à 2017
ANO PRECIPITAÇÃO (MM) 1998 191,5 1999 347,7 2000 738,4 2001 401,9 2002 869,2 2003 357,1 2004 828,2 2005 407,2 2006 817,5 2007 605,8 2008 887,8 2009 1028,0 2010 709,5 2011 949,8 2012 230,9 2013 587,4 2014 552,1 2015 399,9 2016 746,9 2017 603,2
Através desses dados foi possível construir o Gráfico 03, para melhor visualizar a distribuição das chuvas nos últimos vinte anos.
Gráfico 03 – Distribuição das chuvas entre os anos de 1998 a 2017
Fonte: Estação Climatológica do Seridó (2017).
Com isso temos que apesar de alguns anos terem apresentado baixa pluviosidade existe um volume de águas de chuva considerável, que por vezes ultrapassa mil milímetros anuais e mesmo nos anos mais críticos, quando a pluviosidade é inferior aos duzentos milímetros anuais, esse volume pode ser aproveitado ao invés de ser simplesmente desperdiçado.
4.2 BALANÇO HÍDRICO – CAICÓ
Os dados de precipitação de Caicó, assim como de grande parte do semiárido brasileiro, não são tão baixos, não fossem as altas taxas de temperatura, evaporação e evapotranspiração presentes nessa região do Brasil. Dessa forma, faz-se necessária a análise do balanço hídrico que é o cálculo das entradas e saídas de água de um sistema. Para esse cálculo, geralmente são utilizadas variáveis como a precipitação, temperatura, radiação solar, evaporação e evapotranspiração (evaporação + transpiração vegetal).
Em 1992, o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), instituiu um Índice de Aridez (ÍA), baseando-se no índice de Thornthwaite, aceito internacionalmente, que se expressa pela divisão entre precipitação média anual e a evapotranspiração potencial anual: 191,5 347,7 738,4 401,9 869,2 357,1 828,2 407,2 817,5 605,8 887,8 1028 709,5 949,8 230,9 587,4552,1 399,9 746,9 603,2 0 200 400 600 800 1000 1200
