TÉCNICAS CONSTRUTIVAS PARA BARRAGENS
SUB-TERRÂNEAS, BAPUCOSA E POÇOS AMAZONAS
Marluce A. de Azevedo1; José W. B. do Nascimento1 & Dermeval A. Furtado1
1 Professora , Unidade Acadêmica de Eng. Agrícola, UFCG, marluce@deag.ufcg.edu.br,
wallace@deag.ufcg.edu.br, dermeval@deag.ufcg.edu.br.
RESUMO
Este trabalho objetiva apresentar os processos construtivos das barragens subterrâneas, barramento com pneus usados para contenção de solo e água e poços amazonas que constituem obras essenciais à sustentabilidade das atividades agropecuárias do Semiárido brasileiro e a preservação do meio ambiente.
PALAVRAS-CHAVE: Barramento, solo, poço, água
CONSTRUCTIVE PROCEEDINGS TO UNDERGROUND EMBANKMENT, BARRAGE WITH TYRES AND AMAZONAS WELLS
ABSTRACT
The objective of this work is to present constructive proceedings of underground embankment, barrage with tyres used for soil and water containment and amazons wells, essential components for the sustainability of agriculture and husbandry activities Semiarid of Brazil and environment preservation.
KEYWORDS: Barrage, Soil, Well, Water
INTRODUÇÃO
As barragens subterrâneas são constituídas pelo barramento do fluxo d´água subterrâneo no leito de um riacho, porém elas podem ser construídas barrando o fluxo em uma determi-nada área que apresente inclinação suficiente, gerando uma área de acumulação onde poderá ser instalado um sistema de produção.
A primeira situação constitui o esquema básico de barragem subterrânea, cujo barramento subterrâneo do leito do riacho visa elevar o lençol freático do aluvião e manter uma reserva de água protegida da evaporação, que pode ser captada no período de estiagem para abastecimento humano e animal e servir, even-tualmente, a uma pequena irrigação. A outra si-tuação é aquela em que a barragem será abastecida unicamente por água de precipitação, aproveitando as linhas de drenagem natural da área.
A técnica de barragem subterrânea é ade-quada para locais com as seguintes característi-cas de relevo e clima:
• Regiões com elevadas taxas de evapora-ção dos açudes (em torno de 2,0 m/ano).
• Rios e riachos temporários que apresen-tem um baixo ou ausente lençol freático no perí-odo seco.
• Áreas aluvionais dos riachos com condi-ções que propicie exploração agrícola, com pro-fundidade da camada impermeável de, no míni-mo, 1,5 metros e no máximo 4 metros, textura média a grossa e declividade de até 4% (de modo a proporcionar maior extensão no armazenamento da água).
• Profundidade média de solo sedimentar de 2 m e calha viva do riacho pequena com re-lação à espessura e largura do aluvião, confor-me indica a Figura 1.
• Riachos com qualidade de água adequa-da de modo a evitar concentração de sais ele-vada após o barramento.
• Declividade menor do riacho para pro-duzir maior acúmulo de umidade.
• Distante das nascentes.
• Indicadas principalmente para pequenas propriedades, onde a construção de açudes pro-mova ocupação expressiva da área existente.
• Período muito pequeno de chuvas e/ou com irregularidades na distribuição ao longo do ano.
As principais vantagens das barragens sub-terrâneas são: pequena perda de água por eva-poração; não alagamento das terras que pas-sam a ter o cultivo beneficiado pela elevação do lençol freático, aproveitando o processo natural de sub-irrigação em grande parte do ano; pe-queno custo de construção e manutenção, quan-do comparaquan-do com outros sistemas de acumu-lação de água; não existem riscos de rompimen-to; eventuais problemas de perda d´água que possam vir a surgir durante o funcionamento do sistema, serão facilmente reparados; provoca menor impacto ambiental que as barragens su-perficiais, considerando-se que o sistema rapi-damente se integra ao meio ambiente.
Alguns autores apontam o risco de salinização da área de acumulação de água como principal desvantagem do sistema de barragens subterrâneas. Isto ocorre devido à deposição de sais no solo, seja pela evaporação da água acu-mulada na superfície do terreno ou pelos sais deixados através da irrigação. Entretanto, há controvérsias e os que consideram o risco de salinização maior nos reservatórios de superfí-cie (Costa, 1984). Mas um estudo da qualidade da água da bacia hidrográfica que será utilizada, o emprego de um sistema de drenagem e a cons-trução de poços amazonas viabilizam o uso ade-quado das barragens subterrâneas para as regi-ões semiáridas.
O barramento com pneus usados para con-tenção de solo e água (BAPUCOSA) produz obstrução parcial do fluxo hídrico superficial e dos solos carreados em riachos temporários, produzindo um maior armazenamento de águas
Figura 1. Esquema para
em barragens subterrâneas e mantendo a umi-dade adequada em períodos de chuvas irregu-lares e/ou de pouca precipitação ao longo do ano, segundo Costa (1997). A umidade contida no solo garantirá produção agrícola para as cul-turas anuais e manutenção das perenes, além de aumentar o ciclo de matéria orgânica no ambi-ente, a montante, através da sedimentação gradativa das partículas de solo que ficam em suspensão nas enxurradas. Essa técnica tem re-sultados satisfatórios em aluviões com maior teor de argila, onde a infiltração da água durante as chuvas não é suficiente para promover o acúmulo de água no interior das barragens subterrâneas. A construção de poços amazonas é o com-plemento da obra de captação, que permitirá obter água livre no período mais chuvoso, a ob-servação do nível do lençol freático devido ao barramento e a investigação dos níveis de sais existentes na barragem subterrânea.
Constituiu objetivo deste trabalho a apre-sentação de técnicas construtivas para barragens subterrâneas, barramento com pneus usados e poços amazonas que constituem obras impor-tantes para o desenvolvimento sustentável das atividades agropecuárias do Semiárido brasilei-ro e preservação do meio ambiente.
BARRAGEM SUBTERRÂNEA
A barragem subterrânea consiste dos se-guintes componentes:
Área de captação – é representada pela
bacia hidráulica delimitada por divisor de água topográfico e freático;
Área de plantio – é a própria bacia
hi-dráulica. Entretanto, dependendo da disponibi-lidade de água, da profundidade e das caracte-rísticas do solo, dentro dessa bacia, pode-se construir reservatório, poço amazonas, como por exemplo, para armazenar o excedente de água da área de captação/plantio;
Parede da barragem ou septo imperme-ável - o barramento ou parede da barragem,
também conhecida como septo impermeável, tem a função de interceptar o fluxo de água su-perficial e subterrâneo, dando origem à forma-ção e/ou elevaforma-ção do lençol freático. Esta pare-de popare-de ser construída por material compactado
(solo argiloso, solo-cimento ou solo-bentonita, com coeficiente de permeabilidade de pelo
me-nos 10-5 cm/s), alvenaria de pedra, diafragma
com lona plástica ou concreto;
Sangradouro – possui a função de
elimi-nar o excedente de água da área de captação/ plantio.
Septo de material compactado
Antes da compactação da primeira cama-da do septo, deve-se promover uma limpeza completa na superfície do embasamento e anali-sar se a camada aluvial à jusante é constituída de material grosso, a fim de evitar o fenômeno “piping” (Ferreira et al, 2007). Neste caso, se estabelece uma camada de transição entre o septo e o aluvião, formada pelo próprio material do aluvião (peneirado), de modo a atingir uma granulometria segundo os critérios adotados na construção de filtros e com espessura igual ou superior a 30 centímetros.
Quando o embasamento é rocha, a lim-peza consiste na remoção do material solto, eli-minação das poças de água existentes e pro-moção de rugosidades na superfície rochosa com auxílio de ferramentas, de modo a asse-gurar uma boa ligação com o septo. Os bura-cos e outras irregularidades da superfície ro-chosa devem ser preenchidos cuidadosamente com terra compactada através de sapos ou outro processo equivalente, até formar uma superfície sensivelmente horizontal. Para tanto, deve-se compactar a primeira camada com espessura reduzida, da ordem de 10 centíme-tros.
O material para continuação da constru-ção do septo será espalhado em camadas, ume-decido e compactado por meio mecânico ou manual. A espessura de cada camada antes da compactação será determinada em função do tipo de compactação que será utilizada, mas mesmo quando se usa rolo compactador, não deve exceder 30 centímetros.
Parede em alvenaria de pedra
A restrição que se faz à utilização deste material na execução do septo é quando o embasamento impermeável se constitui de ma-terial compressível (argila), pois poderão surgir
fissuras na parede provocadas por assentamen-tos não uniformes.
A vantagem deste tipo de construção com relação ao anterior diz respeito ao volume esca-vado necessário à execução da parede, haja vis-ta a cava ter menor espessura.
O rejuntamento das pedras deve ser feito de modo a impedir totalmente o fluxo d´água.
Septo de lona plástica
Promover a limpeza do fundo da vala e a retirada de pontas de raízes e de pedras na face onde será colocada a lona plástica. Deve-se evitar a entrada de pessoas no interior da vala, pois existe o risco de desmoronamento das bar-reiras em solos mais arenosos, para tanto, reco-menda-se que a retroescavadeira deixe o ambi-ente da vala o mais limpo possível evitando a entrada de pessoas para realizar tal acabamen-to.
Colocar lona plástica de 200 micras com a largura adequada à profundidade da vala, adici-onando 0,5 metros para repousar no fundo da vala e mais 1m para repousar sobre o leito do riacho, utilizando-se pedras para sustentação da lona (Figura 2).
Em solos arenosos, deve-se utilizar fita ade-siva larga e resistente para criar uma alça com-prida que fixará a lona com segurança e ajudará a segurá-la no momento do entupimento da vala, sem riscos de desmoronamento da borda pela proximidade de pessoas (neste caso, deve ficar pelo menos a 1,5 metros da borda).
Diafragma de concreto
Este processo construtivo quando utilizado na construção da parede exige a participação de empresa especializada na execução de obras deste tipo, sendo utilizado em aluviões de gran-de espessura e que exijam grangran-des rebaixamen-tos do lençol freático. Por apresentar custo ele-vado, este sistema deve merecer uma análise econômica e comparado com outras possibili-dades de acumulação de água.
Sangradouro
É necessário que se garanta um sangradouro que permita o controle do nível d´água na bacia de acumulação, a fim de asse-gurar aeração adequada às plantas no período de maior fluxo subterrâneo, e um sistema de cap-tação que possibilite a utilização dos recursos hídricos armazenados e, em conseqüência, sua completa renovação no período das chuvas, evitando-se assim a acumulação de sais. BAPUCOSA - Barramento com pneus usados
para contenção de solo e água
O primeiro passo na construção do BAPUCOSA é a escolha dos pneus, sendo re-comendados os pneus de caminhão, como mo-delos do tipo: 10x20, 9x20, 11x22, 275, 290 e similares. O processo construtivo também pode ser feito com pneus de menor diâmetro, neces-sitando apenas maior quantidade de pneus para a amarração. Uma variação pode ser a compo-sição do BAPUCOSA com pneus de vários
manhos. Mas na última camada devem ser usa-dos pneus de mesmo diâmetro.
A distribuição dos pneus deve ocorrer da seguinte forma: a primeira camada de pneus for-ma a base acifor-ma do leito do riacho, e servirá como guia para as camadas superiores. A esca-vação deve permitir que os pneus depositados em semicírculos fiquem nivelados totalmente com o leito do riacho, como mostra a Figura 3. A segunda camada deve ser colocada acima desta e assim sucessivamente, até a última camada desejada. A colocação das camadas de pneus assemelha-se à parede de tijolos em que o cen-tro de um pneu da camada inferior coincide com as bordas dos pneus da camada superior. Vale ressaltar que a muralha de pneus pode ser construída com até quatro camadas (máximo recomendável). Acima desse número de cama-das a estrutura exige mais segurança de amarra-ção.
Recomenda-se colocar alguns pneus nas extremidades da última camada com o fim es-pecial de proteger as barreiras das margens do riacho da erosão quando o barramento for feito apenas na metade do riacho. Em algumas situa-ções em que o barramento é feito apenas em uma parte do riacho, a água passará ao lado, necessitando-se reforço no ultimo pneu que re-ceberá um grande esforço da correnteza, exi-gindo-se a ancoragem com duas a três varas de ferro, de forma a possibilitar maior fixação do pneu final.
As hastes de ferro recomendadas são vergalhões usados na construção civil, com bi-tolas de ½ polegada e comprimentos variando de 2,4 a 3,0m, dependendo da profundidade do fundo impermeável do riacho.
Ao finalizar a última camada, recomenda-se depositar as pedras médias e pequenas no interior dos pneus, e as maiores deverão ficar na sua parte central, para proteger toda a estrutura do impacto da enxurrada.
A conclusão se dará colocando-se pneus cheios de pedras na face de jusante, também fixados com hastes de ferro para servir de “amortecedor” do impacto das águas que trans-puserem o BAPUCOSA, podendo ser em for-ma de escadaria ou apenas ufor-ma cafor-mada.
POÇOS AMAZONAS
Os poços amazonas têm sido feitos com anéis pré-moldados que variam de acordo com os fabricantes, porém é comum encontrá-los com 1,5 metros de diâmetro e 0,5 metros de altura.
O processo construtivo dos poços tubulares consiste na colocação dos anéis pré-moldados de forma mecanizada (Figura 4) ou manual. Caso seja feita a opção de descer os anéis com auxílio da retroescavadeira, o serviço necessitará apenas de duas pessoas que pro-moverão a amarração da corrente ou corda de forma que a máquina alce o anel e o desloque até a escavação. Neste processo se faz neces-sário se dispor de uma alavanca que ajudará a aproximação de um anel sobre o outro.
Figura 3. Disposição correta dos
pneus no BAPUCOSA
Figura 4. Colocação mecanizada
As cordas de amarração devem ser de boa qualidade, para suportar o peso dos anéis. Ao lidar com os anéis suspensos, o trabalhador e o tratorista devem ficar atentos aos movimentos bruscos para não ocasionar acidentes. O ope-rador de máquina deve ter o cuidado para não danificar a estrutura do poço com a movimenta-ção dos anéis em suspensão.
Quando a colocação dos anéis pré-mol-dados for realizada de forma manual, são ne-cessários, no mínimo, seis homens. Para a des-cida dos anéis, recomenda-se utilizar correntes ou cordas longas e resistentes para promover as amarrações, sendo necessário utilizar suas pon-tas para servir de suporte para a condução ao fundo do poço, aproximadamente 2 metros.
Os espaços laterais devem ser preenchi-dos com solo preferencialmente arenoso, ou do próprio material escavado, à medida que os anéis forem sendo colocados.
O último anel deverá ficar parcialmente ex-posto à superfície, sendo recomendado rejuntar com cimento o encontro deste anel e finalizar com a colocação de tampa de proteção.
Esta ação servirá para melhor controle da qualidade da água, além de evitar contamina-ções ou entupimentos.
SISTEMAS DE BARRAGENS SUCESSIVAS
A fim de melhor aproveitar a potencialidade de uma área, pode-se construir uma série de barragens sucessivas em que os aqüíferos das barragens podem ser recarregados pela água de precipitação das chuvas ou por um descarregador de fundo de barragem superficial de cabeceira (Uehara et al, 1981). Neste caso, o sistema é utilizado também para o aproveita-mento de áreas localizadas à jusante de barra-gens superficiais que apresentam grande perda d´água pela fundação.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A tecnologia de barragens subterrâneas pode ser utilizada com sucesso quando se faz estudos preliminares da qualidade da água dos recursos hídricos disponíveis na bacia hidrográfica, tipo, dimensão e espessura do ma-terial aluvial, que definirão a capacidade de armazenamento da barragem e permitirão a pro-gramação adequada de seu aproveitamento.
Esta tecnologia também pode ser aplicada para o barramento de linha de drenagem natural do terreno, beneficiando a subirrigação que au-mentará a produtividade.
Outro ponto que merece destaque é a utili-zação deste tipo de barragens para abastecimen-to de pequenas comunidades conforme se cons-tata em diversos municípios de Pernambuco, Paraíba e Rio Grande do Norte.
REFERÊNCIAS
COSTA, W.D. Manual de barragens subterrâne-as: conceitos básicos, aspectos locacionais e construtivos. Secretaria de Ciência, Tecnologia e Meio Ambiente de Pernambuco-PE, 1997. COSTA, W.D. Aquíferos aluviais como suporte
agropecuário no Nordeste. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ÁGUAS SUBTERRÂNE-AS, 3, Fortaleza, CE. Anais... Fortaleza, 1984. v.1. p.431-440.
FERREIRA, A.M.; MACHADO FILHO, A.F.; MACEDO, J.A.G. Pequenas barragens de terra: projeto, dimensionamento, execução e controle tecnológico. Campina Grande: Im-pressos Adilson, 2007. 112p.
UEHARA, K. ; TEIXEIR A, F.A.P.;
BRANDÃO, J.L. B.; MIRANDA, J. A.; TEIXEIRA FILHO, J. Estudos de sistemas alternativos para armazenamento e captação.
In: SIMP ÓS IO BRASILEIR O DE
HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS. Fortaleza, CE. ANAIS... Fortaleza, 1981. v.3. p.202-209.
