UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E AMBIENTAL
EDUARDO FELÍCIO BARBOSA
AS ESTRATÉGIAS DE RESPOSTA À SECA DE 2012 A 2016 NA SEDE MUNICIPAL DE QUIXERAMOBIM CEARÁ
FORTALEZA
EDUARDO FELÍCIO BARBOSA
AS ESTRATÉGIAS DE RESPOSTA À SECA DE 2012 A 2016 NA SEDE MUNICIPAL DE QUIXERAMOBIM CEARÁ
Monografia apresentada ao Centro de Tecnologia como parte dos requisitos para a obtenção do Título de Engenheiro Civil pela Universidade Federal do Ceará.
Área de concentração: Recursos Hídricos. Orientador: Prof. Dr. Francisco de Assis de Souza Filho.
FORTALEZA, CE 2018
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação Universidade Federal do Ceará
Biblioteca Universitária
Gerada automaticamente pelo módulo Catalog, mediante os dados fornecidos pelo(a) autor(a)
B196e Barbosa, Eduardo Felício Barbosa.
As estratégias de resposta à seca de 2012 a 2016 na sede municipal de Quixeramobim Ceará / Eduardo Felício Barbosa Barbosa. – 2018.
61 f. : il. color.
Trabalho de Conclusão de Curso (graduação) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Civil, Fortaleza, 2018.
Orientação: Prof. Dr. Francisco de Assis de Souza Filho.
1. Estratégias de resposta a seca. 2. Medidas emergenciais. 3. Gestão Hídrica. I. Título.
EDUARDO FELÍCIO BARBOSA
AS ESTRATÉGIAS DE RESPOSTA À SECA DE 2012 A 2016 NA SEDE MUNICIPAL DE QUIXERAMOBIM CEARÁ
Monografia apresentada ao Centro de Tecnologia como parte dos requisitos para a obtenção do Título de Engenheiro Civil pela Universidade Federal do Ceará.
Área de concentração: Recursos Hídricos.
Aprovada em ____/____/________.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Francisco de Assis de Souza Filho (Orientador) Universidade Federal do Ceará (UFC)
Gabriela de Azevedo Reis
Mestra em Engenharia Civil – Recursos Hídricos Renan Vieira Rocha
AGRADECIMENTOS
A Deus, pelo seu cuidado e a sua forças que sempre tem me amparado.
Aos meus pais José Edvane e Antônia Felício, que sempre me apoiaram e incentivaram na realização deste projeto de vida. Obrigado por tudo.
Aos meus demais familiares que direta ou indiretamente me ajudaram em especial as minhas tias Claudia Felício e Lucivania Barbosa que me receberam e suas casas nesse período da faculdade.
Ao Prof. Dr. Francisco de Assis, orientador e amigo, pela ajuda na elaboração do trabalho. Foi uma satisfação e orgulho ser seu orientando. Muito Obrigado!
A COGERH e SAAE de Quixeramobim pelos dados disponibilizados para elaboração deste trabalho.
A todos aqueles que me ajudaram e colaboraram com este trabalho em especial aos gestores que participaram das entrevistas e repartiram as suas experiências de vivência com a seca no município: Antônio Marcos Machado, Eudásio de Sousa, José Ronilson, Luís César, Paulo Ferreira, Themis Oliveira.
RESUMO
A seca na região Nordeste de 2012 à 2016 representa a menor média pluviométrica nos últimos cem anos e durante esse período várias estratégias de resposta foram adotadas pelos municípios. Contudo devido ao caráter emergencial e a necessidade de respostas rápidas muitas dessas estratégias de mitigação não foram registradas e parte das informações estão presentes somente na memória dos gestores. Isso se torna um problema pois a mudança de paradigma de medidas emergências para medidas proativas com o intuito de uma gestão dos Recursos Hídricos mais eficiente necessita de registros de convivência com a seca com o intuito de organizar, orientar e estabelecer uma sequência de decisões a serem adotadas. Para o diagnóstico e análise das estratégias de mitigação no município de Quixeramobim foram registradas as experiências dos gestores através de entrevistas para que agentes envolvidos narrem suas experiências e assim consiga-se sistematizar os relatos em forma escrita, também foram coletados registros fotográficos e dados que ilustram e ajudam a compreender como foi a convivência da sociedade com a seca nesse período. Através desses registros muitos impactos foram observados como elevação do custo da água, redução da qualidade de água, aumento das despesas e redução de receitas. Além disso foram realizadas simulações que demonstram e comprovam o risco de falhas do sistema a secas severas utilizando as demandas atuais do município com o objetivo de mitigar secas futuras e tornar a gestão ainda mais eficiente através das experiências passadas.
ABSTRACT
The drought in the Northeast region from 2012 to 2016 represents the lowest rainfall in the last hundred years and during that period several response strategies were adopted by the municipalities. However due to the emergency nature and the need for rapid responses many of these mitigation strategies were not recorded and part of the information is only present in the memory of the managers. This becomes a problem because the paradigm shift from emergency measures to proactive measures in order to more efficient water resources management needs records of drought coexistence in order to organize, guide and establish a sequence of decisions to be made adopted. For the diagnosis and analysis of mitigation strategies in the municipality of Quixeramobim, the managers' experiences were recorded through interviews so that agents involved narrate their experiences and thus systematize the reports in written form, also collected photographic records and data that illustrate and help to understand how society was living with drought during this period. Through these records many impacts were observed such as the increase of water cost, reduction of water quality, increase of expenses and reduction of revenues. In addition, simulations were carried out that demonstrate and prove the risk of system failure to severe droughts using the current demands of the municipality in order to mitigate future droughts and make management even more efficient through past experiences.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Chuvas no Ceará de 1910 a 1916. ... 14
Figura 2 - Áreas de Incidência de Secas. ... 21
Figura 3 - Os três pilares de preparação para a seca. ... 23
Figura 4 - Estratégias de Resposta. ... 29
Figura 5 -Topologia usada no Acquanet. ... 31
Figura 6 - Trecho Adutora. ... 36
Figura 7: Sistema de Ponteiras realizados no Açude Quixeramobim. ... 54
Figura 8 - Sistema de Ponteiras realizados no Açude Quixeramobim. ... 54
Figura 9 - Poço instalado no cristalino com sistema de pressurização. ... 55
Figura 10 - Poço instalado no cristalino com sistema de pressurização. ... 55
Figura 11 - AMR do Açude Pedras Brancas. ... 56
Figura 12 - AMR do Açude Pedras Brancas. ... 56
Figura 13 - Água com elevado teor de eutrofização. ... 57
Figura 14 - Água com elevado teor de eutrofização. ... 57
Gráfico 1 - Média histórica de vazão... 33
Gráfico 2 - Consumo médio per capita de água. ... 39
Gráfico 3 - Análise de turbidez fora do padrão. ... 41
Gráfico 4 – Valor da tarifa para economias residenciais. ... 42
Gráfico 5 - Faturamento/Arrecadação SAAE. ... 43
Gráfico 6 - Despesas fixas do SAAE... 43
Gráfico 7 - Acumulação Fogareiro. ... 44
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Volume máximo e mínimo dos reservatórios. ... 32
Tabela 2 - Valores de Demanda. ... 33
Tabela 3 - Características da adutora. ... 36
Tabela 4 - Demanda de Água para AMR de Quixeramobim-Pedras Brancas. ... 37
Tabela 5 - CAV Açude Fogareiro... 59
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AMR Adutora de Montagem Rápida
COGERH Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos
FUNCEME Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
INESP Instituto de Estudos e Pesquisas sobre o Desenvolvimento do Estado do Ceará IPECE Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará
SAAE Serviço Autônomo de Água e Esgoto
SNIS Sistema Nacional de Informação Sobre o Saneamento SOHIDRA Superintendência de Obras Hidráulicas
SRH Secretaria de Recursos Hídricos
UNESCO Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura ZCIT Zona de Convergência Intertropical
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 13 1.1 Problemática ... 15 1.2 Justificativa ... 15 2 OBJETIVOS ... 16 2.1 Objetivo Geral ... 16 2.2 Objetivos Específicos ... 16 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 17 3.1 Ciclo Hidrológico ... 17
3.2 Gestão de Recursos Hídricos ... 18
3.3 A Seca ... 20
3.4 Plano de Secas ... 22
4 ÁREA DE ESTUDO ... 25
4.1 Semiárido Nordestino ... 25
4.2 Bacia Hidrográfica do Banabuiú ... 26
4.3 Hidrossistema Fogareiro – Açude Quixeramobim ... 27
5 METODOLOGIA ... 28
5.1 Estratégias de Resposta ... 28
5.2 Modelo de simulação do sistema de abastecimento ... 31
5.2.1 Topologia utilizada ... 31
5.2.2 Dados de entrada do modelo Acquanet... 32
6 RESULTADOS ... 34
6.1 Respostas na Oferta ... 34
6.1.1 Ponteiras de Rebaixamento no Reservatório ... 34
6.1.2 Operação carro pipa ... 34
6.1.3 Adutora de Montagem Rápida ... 36
6.2 Resposta na Demanda ... 39
6.2.1 Rodizio e campanhas de informação ... 39
6.2.2 Qualidade de água ... 40
6.2.3 Custos de água ... 42
6.3 Risco de falhas dos reservatórios ... 44
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 46
REFERÊNCIAS ... 47
APÊNDICE A – QUESTIONÁRIOS DAS ENTREVISTAS ... 50
ANEXO A – REGISTROS FOTOGRÁFICOS ... 54
ANEXO B – FICHA TÉCNICA DOS AÇUDES ... 58
1 INTRODUÇÃO
A água é um recurso natural finito e essencial à vida, ela também é um fator de produção no desenvolvimento econômico da sociedade, sendo limitante para o crescimento urbano, agrícola e industrial. Contudo a disponibilidade e qualidade desse recurso vem se reduzindo em decorrência de ações antrópicas ou causas naturais que altera o clima e, consequentemente, a disponibilidade de água. O aumento da demanda é um dos fatores dessa redução que segundo o Relatório Mundial das Nações Unidas sobre Desenvolvimento dos Recursos Hídricos 2018 a demanda mundial por água tem aumentado a uma taxa de aproximadamente 1% ao ano devido ao crescimento populacional, ao desenvolvimento econômico e às mudanças nos padrões de consumo (Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura,2018).
A crescente poluição dos mananciais e o aumento crescente de eventos extremos como a intensificação da intensidade de secas no mundo é um fato existente e também é um assunto de grande destaque mostrado no relatório da UNESCO. Esses fatores preocupam em demasia a sociedade pois mudanças nos padrões climáticos aumenta a ocorrência de secas e inundações e a previsibilidade de uma gestão hídrica eficiente torna-se mais complexa e de constates atualizações.
Segundo Magalhães (2016) a seca é uma evento sustentado e de extensão regional em que a disponibilidade de água fica abaixo da média devido à variabilidade climática, resultante da irregularidade de períodos de chuva e/ou taxas de evaporação altas, a ideia de seca também abrange a deficiência de umidade no solo agrícola e a diminuição da produção agropecuária. A região Nordeste, principalmente o semiárido, sofre em demasia com essa escassez de recursos hídricos que aliado ao crescente consumo e a poluição dos corpos hídricos afeta a vida da sociedade de forma preocupante.
A seca na região Nordeste de 2012 à 2016 representa a menor média pluviométrica nos últimos cem anos como indica as pesquisas evidenciadas na figura 1 (FUNDAÇÃO CEARENSE DE METEROLOGIA E RECURSOS HIDRICOS,2016). Nesses cinco anos de seca o volume de chuvas não foi suficiente para um aporte significativo de água nos corpos hídricos. As últimas secas de precipitações inferiores à média com uma duração de cinco anos nos quais os açudes praticamente secaram ocorreu no período de 1951 a 1955 e no período de 1979 a 1983. Os dados comprovam que o período atual de estiagem é o pior já registrado, pois a média anual desta seca é de apenas 516mm, enquanto que a média anual de 1951 a 1955 foi de 608mm e a média de 1979 a 1983 foi de 566mm.
Figura 1 - Chuvas no Ceará de 1910 a 1916.
Fonte: FUNCEME (2016)
Após essa seca da década de 1980, e de várias outras secas em períodos passados, diversas medidas de expansão e melhoria da infraestrutura hídrica foram adotadas e que de muito ajudaram a acumular água para secas futuras. Contudo somente a expansão da infraestrutura hídrica não é suficiente a infraestrutura de estocagem de água construída no Semiárido está sujeita a falhas de abastecimento. Isso é evidenciado pelo fato de que mais de duas décadas depois da seca de 1983 uma seca de caráter extremo atinge a região nordestina e estratégias emergenciais de resposta à seca precisam ser tomadas como formas de garantir o abastecimento são apresentadas: Escavação de Poços Artesianos, Adutora de Montagem Rápida (AMR), escavações dos conhecidos Poços de Jacó, Ponteiras de rebaixamento do Lençol Freático e abastecimento por carros pipas são alguns exemplos de soluções proporcionadas por vários municípios.
O município cearense de Quixeramobim localizado no sertão central e pertencente à bacia hidrográfica do Banabuiú apresentou algumas dessas estratégias de resposta à seca e que contribuíram em muito para abastecer a população do município e dar continuidade as suas atividades econômicas na sede municipal. Contudo essas estratégias realizada no município, assim como é feita em outros municípios cearenses e nordestinos, são medidas reativas de
caráter assistencialista e que não resolvem por completo o problema, mas que serve de base para o aperfeiçoamento e implementação de estratégias de caráter duradouro.
Nesse contexto o presente trabalho estudará as medidas adotadas pelo município de Quixeramobim para o abastecimento de água nesse período, avaliando as medidas e quais foram os impactos e as dificuldades de gestão que a seca trouxe aos recursos hídricos da cidade. Também será feito uma análise do risco de falhas dos reservatórios através da ferramenta Acquanet.
1.1 Problemática
Definir estratégias de combate à seca é um problema complexo que envolve diversos setores da sociedade. Adotar planos emergenciais e estratégicos como por exemplo a definição de racionamentos e a restrição dos horários de abastecimento, priorizar o abastecimento humano e a dessedentação de animais como prevê na Lei 9433/1997 em casos de escassez hídrica e escolher as formas de abastecimento alternativas é uma tarefa árdua que necessita de escolhas pontuais e bem planejadas da gestão municipal. Essas escolhas pontuais devem estar contidas em um plano de seca bem elaborado com base em medidas que garantam o bem estar social e proporcione o uso múltiplo das águas.
1.2 Justificativa
A escassez hídrica é um fato presente na realidade do estado do Ceará, principalmente nos municípios localizados no sertão central como Quixeramobim que são severamente castigados pela irregularidade de chuvas. Assim uma abordagem detalhada das estratégias utilizadas para o abastecimento de água nesses municípios como uma fonte de registros para estratégias de resposta à seca torna-se essencial. Esses registros são uma importante fonte de dados, que deveriam ser criadas por todos os municípios do estado, para criar planos de convivência com a seca e gerir os recursos hídricos de forma a ampliar a infraestrutura de maneira racional e bem planejada cada vez mais para mitigar secas futuras minimizando os impactos e tornar a gestão ainda mais eficiente através das experiências passadas.
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Diagnóstico e análise das estratégias de mitigação à seca de 2012 a 2016 na sede do município cearense de Quixeramobim com o intuito de elaborar um plano de gestão mais eficiente dos recursos hídricos na cidade.
2.2 Objetivos Específicos
Avaliar os impactos ocasionados devido à seca de 2012 a 2016 na sede municipal de Quixeramobim;
Registrar as medidas de resposta adotadas no município;
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Ciclo Hidrológico
“O ciclo hidrológico é o fenômeno global de circulação fechada da água entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado fundamentalmente pela energia solar associada à gravidade e à rotação terrestre.” (SILVEIRA, 2001), o autor também resume que os 4 fenômenos gerais do ciclo hidrológico são: precipitação, infiltração, escoamento e evapotranspiração. O entendimento desse movimento de circulação é necessário para uma gestão eficiente dos recursos hídricos, principalmente em âmbito local caracterizado pela bacia hidrográfica, pois quando se conhece as características locais dos fenômenos pertinentes ao ciclo é possível uma melhor avaliação da multiplicidade de usos e finalidades da água.
No ciclo hidrológico a precipitação pode ser considerada como a fonte de recarga dos cursos d’água e reservatórios. Esse processo ocorre quando complexos fenômenos de coalescência e crescimento das microgotícolas, em nuvens com presença significativa de umidade (vapor de água) e núcleos de condensação (poeira ou gelo), formam gotas maiores até atingir peso suficiente para que a força da gravidade vença a turbulência normal ou movimentos ascendentes do meio atmosférico e precipite em forma de chuva, neblina, neve, saraiva, granizo, orvalho ou geada. (SILVEIRA, 2001).
Porém, grande parte dessa água precipitada é consumida no processo de evapotranspiração. “A evapotranspiração é considerada como a perda de água por evaporação do solo e transpiração da planta” (TUCCI e BELTRAME, 2001). A parcela relativamente pequena que resta da diferença entre precipitação e evapotranspiração irá compor o escoamento superficial direto, a infiltração e, em seguida, o escoamento subterrâneo. Quando a quantidade de água precipitada é menor do que aquela evapotranspirada o balanço hídrico é negativo e a região sofre um período de seca. Esse entendimento de balanço hídrico no ciclo hidrológico é essencial, pois o Nordeste na sua maior parte do ano possui um déficit hídrico.
Deve-se destacar nesses fenômenos a infiltração, e como esse processo está relacionada às características locais do solo de uma determinada região. “Infiltração é a passagem de água da superfície para o interior do solo”. (SILVEIRA, LOUZADA e BELTRAME, 2001). No Nordeste, por exemplo, que mesmo no período de quadra chuvosa o domínio cristalino do semiárido impede que o excedente hídrico positivo da diferença entre precipitação e evapotranspiração favoreça a formação de reservas subterrâneas extensas e
escoamento subterrâneo isso devido à baixa infiltração presente na região. Essa baixa infiltração favorece o escoamento superficial no Nordeste através de rios temporários.
“O escoamento superficial é o segmento do ciclo hidrológico que estuda o deslocamento das águas na superfície da Terra.” (MARTINS, 1976). O entendimento desse processo pode se relacionar a infraestruturas de abastecimento. O Nordeste por exemplo, os rios não tem condições de atender uma determinada demanda em todos os períodos do ano, com isso a solução de engenharia é construir reservatórios para acumular água que escoa em excesso nesse rio e que possa proporcionam a disponibilização de volumes anuais constantes, a um determinado nível de garantia nos períodos que o rio não teria vazão suficientes para o atendimento.
Além de compreender os fenômenos associados ao ciclo hidrológico é imprescindível entender que as ações antrópicas e mudanças climáticas contribuem para alterar o ritmo do ciclo hidrológico. O processo de urbanização e uso inapropriado da água estão entre as ações de maior influência, assim as parcelas de água infiltrada, de escoamento superficial, de precipitação e de evaporação são rebalanceadas e estão intimamente relacionadas a eventos extremos de secas e cheias.
3.2 Gestão de Recursos Hídricos
A política da água está baseada em uma legislação especifica definida pela lei brasileira nº. 9.433/97, essa lei discuti a gestão de recursos hídricos em fundamentos essenciais a sociedade como os que estão inclusos no seu art. 1º:
a) A água é um recurso de domínio público;
b) A água é um recurso natural finito, dotado de valor econômico;
c) Em situações de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos é o consumo humano e a dessedentação de animais;
d) A gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso múltiplo das águas;
e) A bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos;
f) A gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades.
O entendimentos desse fundamentos é essencial para analisar como ocorre o processo de gestão de recursos hídricos. A água sendo de domínio público, sua divisão é caracterizada em domínios estaduais ou federais. As águas superficiais ou subterrâneas que pertençam a único estado são estaduais, no caso contrário a água é dita de domínio federal, para esse último caso, como exemplo, pode ser citado as águas do Rio São Francisco.
Como em quase toda a totalidade os rios cearenses são somente rios estaduais, criar órgãos e leis para o gerenciamento dos recursos hídricos no estado é essencial. Para gerenciar águas de domínio estadual e aplicar o fundamento que a água é um recurso natural finito, dotado de valor econômico, o estado do Ceará criou em 1987 a Secretaria de Recursos Hídricos (SRH) através da lei nº. 11.306/1987 na qual compete promover o uso racional e integrado dos recursos hídricos do Estado. No mesmo ano com o papel de órgão executor de obras hídricas voltada para construções de infraestruturas como poços profundos, reservatórios de médio porte e adutoras que possui a finalidade de atender a demanda da sociedade foi criada a Superintendência de Obras Hidráulicas (SOHIDRA), através da Lei nº 11.380/1987.
Após a criação desses órgãos foi priorizado a elaboração de um Plano Estadual de Recursos Hídricos (PLANERH), concluído em 1991, que resultou na promulgação da Política Estadual dos Recursos Hídricos, através da Lei n. 11.996, de 24 de julho de 1992 que foi pioneira em relação a lei federal, mostrando avanços na gestão dos recursos hídricos no estado. Essa lei instituiu o Sistema Integrado de Gestão de Recursos Hídricos (SIGERH) e define que o gerenciamento dos Recursos Hídricos no Ceará deve ser descentralizado, participativo e integrado.
Em 1993 a Companhia de Gestão de Recursos Hídricos (COGERH) é criada pela lei nº. 12.217/1993 com a finalidade de implantar o gerenciamento da oferta de água superficial e subterrânea do estado além de priorizar o uso racional da água. Coube a COGERH e a SRH implementar uma melhoria ao modelo de gestão praticado no estado, para isso foi criado os comitês de bacias hidrográficas para a gestão ser feita de forma descentralizada e distante de interesses políticos, com membros, que representam a sociedade civil, usuários e poder público e de forma a priorizar a gestão no âmbito da bacia hidrográfica.
A Lei n. 11.996, de 24 de julho de 1992 foi revogada e atualizada pela lei nº. 14.844, de 30 de dezembro de 2010, um importante instrumento de gestão foi implantado que é Fundo estadual de Recursos Hídricos (FUNERH), vinculado à Secretária de Recursos Hídricos e tem a finalidade de dar suporte financeiro à Política Estadual de Recursos Hídricos com o objetivo de tornar disponíveis os recursos financeiros arrecadados e aplica-los nas bacias hidrográficas com intuito de investir em gerenciamento e disponibilidade da oferta hídrica tanto nos aspectos
quantitativos como qualitativos que possam assegurar a qualidade de vida da população e as políticas sustentáveis.
Com base nesses fundamentos é válido avaliar que a política de recursos hídricos em muito avançou nos seus aspectos legais de gerenciamento de água, contudo deixa-se a desejar em aspectos relacionados a situação de extremos como secas e cheias, não havendo uma legislação especifica para essa finalidade. Assim um plano de secas, por exemplo, pode ser implementado na política como ferramenta de gestão. Esse plano deve sempre abordar usos mais sustentáveis e que deem prioridade as áreas de maior vulnerabilidade e que estão condizentes com o fundamento que se trata do abastecimento humano e a dessedentação de animais, em períodos de escassez.
3.3 A Seca
A seca como destaca Souza Filho (2012) está ligada ao problema geral dos recursos hídricos (água tanta, tão pouca, tão suja e tão cara), principalmente para as comunidades rurais difusas. As crises econômicas e sociais que a seca ocasiona na região Nordeste não é um fenômeno recente, ela influencia historicamente a vida do povo nordestino e se demonstra sobre diversas perspectivas ao longo da história.
Essas perspectivas históricas podem se relacionar pela falta de uma estrutura hídrica como era em tempos passados ou sobre a perspectiva de uma crescente demanda. Cabe ao sertanejo, portanto, buscar novas formas de resistência sempre analisando a redução dos impactos existente na região às secas periódicas.
Esses impactos são descritos por Cunha (2008) nos seguintes pontos: Impactos sociais; Impactos econômicos e Impactos ambientais. Cada impacto descrito está intimamente relacionado a deficiência de disponibilidade de água e as várias consequências para a sociedade que isso resulta.
Os impactos econômicos podem estar relacionados a perda de produção agrícola, industrial, aumento de custos na tarifa para a população e percas financeiras paras as companhias de água e esgoto. Dentre os impactos ambientais estão a redução de biodiversidade, redução de água no subsolo bem como níveis mais baixos nos lagos e em reservatórios. Relacionado aos impactos sociais pode-se citar os problemas relacionados a saúde pública geralmente resultante de água potável de qualidade inferior com o aumento na concentração de cianobactérias e elevada eutrofização quando os níveis de um reservatório estão muito baixos, contaminação na rede como resultado de pressões mais baixas e entre outros fatores.
Carvalho (2012) ressalta em seus estudos que devido aos impactos que as secas podem ocasionar na região Nordeste um grupo de pesquisadores em 2004/2005 integrados por profissionais do Ministério da Integração Nacional (MI), do Ministério do Meio Ambiente (MMA), do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), assim como por instituições estaduais como a Fundação Cearense de Metereologia e Recursos Hídricos (Funceme), redefiniram a região semiárida baseado em critérios de precipitação, índice de aridez e déficit hídrico com base na porcentagem de probabilidade de incidências de secas conforme a figura a seguir:
Figura 2 - Áreas de Incidência de Secas.
Fonte: Carvalho (2012, p.60)
A seca depende de uma série de fatores que estão intimamente relacionados a insuficiência ou irregularidade de precipitações, mas que existe uma sequência de definições de seca que abrange também diversos outros setores como agrícola ou deficiência hídrica dos reservatórios. Campos (1994) afirma que existe três tipos de seca: a seca climatológica, edáfica
e hidrológica definida da seguinte forma: A seca é climatológica quando se refere a deficiência na precipitação, é edáfica quando diz respeito a de umidade no solo e é hidrológica quando se refere a deficiência na oferta para a recarga de reservatórios e mananciais.
A seca referente de 2012 a 2016 por exemplo retrata bem essas definições de Campos, em 2012 houve seca climatológica extrema de baixas precipitações, contudo os reservatórios estavam todos a nível máximo devido as cheias de 2011 e assim não houve seca hidrológica. É válido ressaltar que embora havendo precipitações mínimas em 2012 não houve um alerta para a sociedade sobre o risco de seca evidenciando a expressão de “ciclo hidro-ilógico” (WILHITE et al, 2005) onde o problema da seca só entra em destaque em situações de proximidade de um colapso dos recursos hídricos.
As causas da seca como ressalta Magalhães (2016) é resultante essencialmente de fatores climáticos. Em geral, as secas no Nordeste estão associadas ao fenômeno El Niño que resulta em precipitações abaixo da média histórica. Além de fatores climáticos de precipitações menores de chuvas a seca está associada a alta evapotranspiração e solos cristalinos que dificultam o armazenamento subterrâneo.
3.4 Plano de Secas
Conviver com a seca do Nordeste é um processo que já está enraizada na mente dos gestores e da população, a busca mais sustentável de convivência está mudando ao longo do tempo através de experiências adquiridas tanto locais como internacionais. As experiências em planos de secas de outros países como destaca Hayes et al.(2016) vieram principalmente de nações como Espanha, México e Estados Unidos que compartilham características comuns relacionadas à aridez, escassez hídrica e alta variabilidade hidrológica. Na Espanha, por exemplo, a implementação de planos de secas teve início na década de 1980; em 2007, todas as bacias hidrográficas na Espanha dispunham de planos de gestão de secas demonstrando que melhorar a gestão de riscos da seca requer um compromisso de longo prazo.
As secas e as experiências ao longo dos anos em diversos países fez mudar muito os paradigmas de gestão tradicional de ações subsequentes a um determinado evento climático, a mudança passa de uma gestão reativa para uma gestão proativa. Essa gestão proativa tem por base medidas que antecedam um desastre, para conseguir tal objetivo três pilares de contribuição de preparação para a seca são propostos de acordo com Nys, Engle e Quitana (2016): monitoramento, analise de vulnerabilidade e ações de mitigação e resposta conforme a figura 3.
Figura 3 - Os três pilares de preparação para a seca.
Fonte: Nys, Engle e Quitana (2016, p.56)
Previamente os conceitos associados as escalas espaciais de planos de seca, são tão importantes quanto os pilares de referência. Souza Filho, Abicalil, Oliveira e Braga (2016) destacam três escalas de espaço para planos de seca que são: para toda a bacia hidrográfica, para hidrossistemas específicos e para concessionárias de abastecimento urbano. Os hidrossistemas segundo esses autores possui a seguinte definição:
Os hidrossistemas são sistemas compostos pela oferta superficial (rios, lagos e reservatórios) e/ou subterrânea (aquíferos freáticos e artesianos) e múltiplas finalidades (consumo humano, irrigação, controle de inundações, etc.). O hidrossistema específico pode estar localizado em uma ou mais bacias hidrográficas (em caso de transposições). Os limites do hidrossistema são definidos de modo conveniente para a análise pretendida, de forma a contemplar todas as ofertas e demandas relevantes para o balanço hídrico na escala de tempo em foco.
O monitoramento, como primeiro pilar, necessita-se de índices para classificar o estado da seca. Contudo estabelecer esses índices que funcione como um padrão para todos os setores como agricultura e recursos hídricos não é recomendado, surgindo assim indicadores que podem ser classificados como meteorológicos, hidrológicos, agrícolas e entre outros dependendo da variável utilizada. “Os índices de seca são indicadores utilizados para caracterizar a magnitude, a duração, a severidade e a extensão espacial da seca.” (ALBURQUERQUE, 2010).
O monitoramento deve ser proposto sempre com o objetivo de mudar o paradigma de medidas emergenciais, onde o estado de seca se encontra em situação severa, para medidas proativas em que se avalia cada estado de seca e assim possa desencadear ações de acordo com a severidade do problema. Esse sistema utiliza as informações obtidas através dos índices de seca, escolhidos para avaliar a região estudada, para classificar os níveis de alerta.
Para cada nível de alerta são definidas ações associadas correspondentes que devem primeiramente ser identificado a vulnerabilidade das áreas que necessitam de maior apoio como por exemplo comunidades distantes da sede do abastecimento e que não possuem reservatórios de água independentes, esse apoio varia a medida que a vulnerabilidade muda de acordo com o tempo e em cada região.
A vulnerabilidade de um sistema pode estar associado a vários fatores, um deles pode-se avaliar o risco de falhas de abastecimento dos reservatórios locais. Esses riscos de falhas são geralmente calculados por modelos, estes modelos embora sofra interferência de processos, como a fonte de dados, a severidade das mudanças climáticas cada vez mais intensas e entre outros ainda são medidas eficientes de se medir o que está em risco pois avalia variáveis como a demanda e a oferta.
A elaboração de um plano de secas é um processo complexo e que exige um planejamentos adequado durante os períodos sem seca, visto que a pressão causada por uma grave seca aumenta o foco na resposta imediata à crise, esse planejamento de forma antecipada com base em experiências torna-se mais eficaz minimizando os impactos associados.
Assim as medidas de mitigação e resposta por sua vez deve estar associada ao monitoramento e a vulnerabilidade de cada área para uma maior integração e melhoria do plano. As estratégias de ação devem serem sempre registradas para a avaliação e eficácia dessas ações para posterior aperfeiçoamento ou substituição.
4 ÁREA DE ESTUDO
4.1 Semiárido Nordestino
O município de Quixeramobim, Ceará está inserido no semiárido nordestino e assim uma análise preliminar das características físicas e do entendimento de como ocorre o regime de chuvas da região semiárida é essencial.
A região nordeste ocupa 18,2% do território brasileiro, totalizando 1,56 milhões de km², nela está contida grande parte do Semiárido brasileiro. O semiárido é delimitado, segundo BRASIL et al (2015, p. 5), pelas seguintes características:
a) Precipitação pluviométrica média anual inferior a 800 milímetros;
b) Índice de aridez de até 0,5 calculado pelo balanço hídrico que relaciona as precipitações e a evapotranspiração potencial, no período entre 1961 e 1990;
c) Risco de seca maior que 60%, tomando-se por base o período entre 1970 e 1990. Outras características marcantes da região semiárida de acordo com Vieira (1999) são:
a) Cobertura vegetal rasteira: a caatinga;
b) Terreno com embasamento cristalino predominante; c) Solos agrícolas geralmente rasos;
d) Evapotranspiração potencial acima de 2000 mm;
e) Totalidade de rios intermitentes, em sua grande maioria; f) Eventos hidrológicos extremos frequentes: secas e cheias; g) Escoamento especifico reduzido: 1260 m3/há/ano.
Os sistemas que organizam as precipitações pluviométricas sobre a região Nordeste são bem complexos e variam de muito de acordo com cada região. Os mecanismos de precipitações sobre a porção sul do Nordeste são diferente dos mecanismos de precipitação da porção Norte que por sua vez são diferentes dos mecanismos da porção leste. Para o presenete estudo do será discutido os mecanismos que regem somente a porção Norte, que compreende o semiárido nordestino, pelo fato de o município de estudo pertencer a esta região.
“A porção norte do Nordeste, compreendida pelos estados do Maranhão, Piauí, Ceará e Rio Grande do Norte, o oeste da Paraíba, Pernambuco e Alagoas, e o norte-nordeste da Bahia, tem regime pluviométrico anual centrado no período de janeiro a abril” Nobre (2012).
A caracterização climática dessa região sofre a influência, em termos de larga escala, de dois sistemas importantes: o Dipolo do Atlântico, juntamente com a ZCIT (Zona de Convergência Intertropical) e o sistema de Oscilação do Pacífico, com os fenômenos El Niño e La Niña. O aquecimento de forma diferenciada no começo do ano das águas do Oceano Atlântico Sul em relação as águas do Oceano Atlântico Norte fazem com que a ZCIT se desloque para a porção mais ao sul da linha do equador causando a ocorrência das precipitações no Nordeste brasileiro. A ZCIT é conhecida pela confluência dos ventos alísios de sudeste com os ventos alísios de nordeste. A variabilidade nas temperaturas do Dipolo do Atlântico, ocasionado uma variabilidade no posicionamento da ZCIT que afeta diretamente a qualidade dos períodos de chuva na região Nordeste.
Além da variabilidade pluviométrica o embasamento cristalino provoca uma diminuição na oferta hídrica. Esse tipo de formação está presente em 70% da região semiárida e se caracteriza como um solo raso, aproximadamente 0,60 m de profundidade, com uma baixa capacidade de infiltração, drenagem natural reduzida e consequentemente e um alto escoamento superficial (SUASSUNA, 2002). Devido a essas características, o armazenamento natural de água se torna reduzida e com problemas de salinização.
4.2 Bacia Hidrográfica do Banabuiú
“A bacia do Banabuiú estende sobre os sertões centrais do Ceará uma das áreas fortemente submetidos a semiaridez. A bacia do Banabuiú limita-se com quase todas as Bacias do Estado, excetuando-se as bacias do Coreaú, do Litoral e a sub-bacia do Salgado” (Instituto de Estudos e Pesquisas sobre o Desenvolvimento do Estado do Ceará, 2009).
O rio Banabuiú, que recebe as águas do rio Quixeramobim, drena uma área de 19.810 km², desenvolve-se no sentido oeste-leste, percorrendo um curso total de 314 km. Sua área equivale a 13% do território cearense. Este rio tem como principais afluentes pela margem esquerda os rios Patu, Quixeramobim e Sitiá e pela margem direita o riacho do Livramento (Instituto de Estudos e Pesquisas sobre o Desenvolvimento do Estado do Ceará, 2009).
Segundo (Instituto de Estudos e Pesquisas sobre o Desenvolvimento do Estado do Ceará, 2009) o rio Quixeramobim, o maior afluente esquerdo do rio Banabuiú, drena uma área de aproximadamente 8.300 km², nasce na Serra das Matas em Monsenhor Tabosa, em seu leito estão construídos os açudes, Monsenhor Tabosa, no município de mesmo nome. Também sob o leito do rio estão construídos o açude Quixeramobim, com e o Fogareiro ambos no município de Quixeramobim.
“A bacia do Banabuiú possui déficit hídrico consideráveis para todos os municípios nela inseridos, isso se deve às elevadas temperaturas e altas taxas de evaporação, aliadas às fracas pluviosidades, desta forma, o escoamento na rede de drenagem natural fica praticamente restrito aos períodos chuvosos” (Instituto de Estudos e Pesquisas sobre o Desenvolvimento do Estado do Ceará, 2009).
4.3 Hidrossistema Fogareiro – Açude Quixeramobim
Quixeramobim está situado na porção central do Estado do Ceará, 191,7m acima do nível do mar e distante 183 km em linha reta a capital Fortaleza. Limita-se, ao norte, com os municípios de Quixadá, Choro, Madalena, ao sul, com os municípios de Senador Pompeu e Milhã ao leste, com os municípios de Milhã, Solonópole, Banabuiú e Quixadá e ao oeste, com os municípios de Madalena, Boa Viagem, Pedra Branca e Senador Pompeu. A densidade demográfica do município é de 21,59 habitantes por km², tendo um total de 71.887 habitantes, dentre esses cerca de 43.424 residentes em área urbana e 28.463 em área rural. Possui uma área de 3.275,6Km² e suas Coordenadas Geográficas são: Latitude sul - 5º 11' 57" e Longitude oeste - 39º 17' 34" (Instituto de Pesquisas e Estratégias Econômicas do Ceará 2017).
O município de Quixeramobim tem como principal fonte de suprimento hídrico o Sistema Fogareiro - Quixeramobim, formado pelos açudes Fogareiro com capacidade total de armazenamento 118.820.000 m³ e o açude Quixeramobim com capacidade de 7.880.000 m³ (COMPANHIA DE GESTÃO DOS RECURSOS HIDRICOS 2018).
A principal característica operacional do sistema é a transferência hídrica do açude Fogareiro para o açude Quixeramobim distante 14,8 km pelo leito do rio Quixeramobim. Essa transferência é justificada por motivos de a captação realizada para o abastecimento da sede do município localizar-se no açude Quixeramobim a partir da tomada d'água situada próximo a ombreira esquerda do referido reservatório.
O sistema de abastecimento de água do município de Quixeramobim é operado pelo Serviço Autônomo de Água e Esgoto, além de outras formas de abastecimento de responsabilidade da Defesa Civil do Município, do Instituto Antônio Conselheiro de Apoio (IAC) e da Associação de Cooperação Agrícola do Estado do Ceará (Acace).
Além dos dois açudes a sede municipal é abastecida por uma Estação de Tratamento de Água de Ciclo Convencional, ou seja, composta das seguintes etapas de tratamento: captação, floculação, decantação, filtração, desinfecção, fluoração, armazenamento e distribuição com capacidade de tratar 400 litros por segundo.
5 METODOLOGIA
5.1 Estratégias de Resposta
Durante a seca de 2012 a 2016 todas as estratégias de resposta foram de caráter emergencial tendo em vista que não esperava-se um colapso de falta de água do hidrossistema Fogareiro – Açude Quixeramobim. Assim todas as experiências vividas e medidas adotadas não encontram-se registradas oficialmente em livros e documentos.
A metodologia utilizada para colher as experiências tem como ponto de partida o testemunho oral, principalmente dos gestores e tomadores de decisão que estavam diretamente ligados as respostas que foram adotadas. A base para revelar as memorias individuais de cada responsável envolvido consistiu de entrevistas, realizadas com um roteiro semiestruturado de perguntas com o objetivo de que os agentes envolvidos narrem suas experiências e assim consiga-se sistematizar os relatos em forma escrita. Além das entrevistas foram coletadas registros fotográficos e dados que ilustram e ajudam a compreender as decisões adotadas.
Os questionários das entrevistas estão no anexo A, e foram divididos em 4 grupos de questionários, as respostas de cada pergunta estão descritas nos resultados da presente monografia, estruturada de acordo com os objetivos das indagações realizadas. Para a resposta dos questionários o diálogo entre o entrevistador e entrevistado eram devidamente registrados por um aparelho de gravador de voz com o objetivo de comprovar a veracidade das respostas dos entrevistados, aqueles que não sentiram-se à vontade para serem gravados as respostas foram transcritas em papel e devidamente assinadas.
Para estruturar as perguntas dividiu-se os objetivo da coleta de dados em dois eixos de ação: o primeiro estão relacionadas a oferta, com o objetivo de coletar as respostas efetivamente adotadas pelo poder público do município que consiste de ponteiras de rebaixamento no reservatório Quixeramobim, poços no cristalino, poços no aluvião, operação carro pipa e adutora de montagem rápida. O outro eixo de ação está relacionado a demanda, com o objetivo de coletar informações relacionadas aos impactos da seca que atingiram os usuários, esse grupo consiste em campanhas de informação, racionamento, qualidade de água e custo de água.
Na figura abaixo encontra-se um infográfico resumo de como foi estruturado os objetivos de coleta de dados na metodologia como também a forma que estará estruturada as respostas nos resultados.
Figura 4 - Estratégias de Resposta.
Fonte: elaborada pelo autor.
O questionário 1 foi aplicado ao Coordenador Municipal de Proteção e Defesa Civil no dia 16 de Julho de 2018 com o objetivo de coletar informações das ações realizadas pela Defesa Civil que estavam responsável juntamente com o exército pelo abastecimento por carros pipas tanto urbano como rural no município durante a seca.
O questionário 2 foi aplicado uma parte ao diretor geral da companhia de serviço autônomo de água e esgoto do município (SAAE) que respondeu às perguntas e outra parte ao gerente de controle de qualidade de água também funcionário da referida companhia. O
Estratégias de Resposta Resposta na Oferta Ponteiras de Rebaixamento no Reservatório Poço Cristalino e Aluvião Carro pipa Adutora de montagem rápida Resposta na Demanda Campanhas de informação Racionamento evolução temporal Qualidade da água Custo da água Análise dos Reservatórios
questionário 2 é bem amplo e tinha o objetivo de coletar informações sobre as ações realizadas pelo SAAE para o sistema de abastecimento da cidade durante a seca. Este questionário foi aplicado tanto com o propósito de entender as respostas na oferta de água disponibilizada pela companhia quanto as respostas que afetaram a percepção dos usuários na demanda de água. As respostas das perguntas 2,7,11 e parte da 12 foram registradas no dia 23 de julho de 2018 pelo gerente de controle de qualidade e as demais indagações foram registradas no dia 01 de agosto de 2018 pelo diretor geral do SAAE que estava à frente da companhia no período de 2012 a 2016.
O questionário 3 e 4 foram respondidos pelo diretor geral do SAAE que estava à frente da companhia durante o período da seca no dia 01 de agosto de 2018. O questionário 3 tinha como objetivo coletar informações sobre a rede de poços que foram escavados tanto no cristalino dentro da cidade como aqueles que foram escavados no aluvião dentro do leito da barragem para abastecer o município. O questionário 4 tinha o objetivo de o objetivo de coletar informações sobre o sistema de ponteiras com rebaixamento do lençol freático realizado no açude Quixeramobim.
Não foi aplicado questionário para coletar informações sobre a AMR pois embora tenha também sido uma ação emergencial existe dados registrados na COGERH detalhando o plano de trabalho para a execução da adutora e todas as explicações referentes estão descritas na qual foram abordadas também no presente trabalho.
Para o entendimento de como procedeu-se as ações adotadas pelo poder público é essencial o entendimento de como é a rede de abastecimento urbano de Quixeramobim, as características principais estão detalhadas nas primeiras páginas dos resultados encontrados, no anexo D encontra-se uma representação esquemática da rede de abastecimento nos bairros do município, essas informações foram coletadas no SAAE.
Além das entrevistas realizadas no SAAE e defesa civil foram coletadas informações do município no SAAE que servem de base para o SNIS (Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento) sobre o diagnóstico dos serviços de água e esgoto referente as tabelas completas de informações e indicadores dos prestadores de serviços de saneamento de abrangência Local – Direito Público (LPu). Os prestadores locais LPu atendem a um município e possuem como natureza jurídica administração pública direta ou autarquia, os dados foram referentes aos anos de 2012 a 2016 que compreende o período de estudo do presente trabalho.
5.2 Modelo de simulação do sistema de abastecimento
O modelo de simulação de risco de falhas do sistema foi construído utilizando o programa Acquanet. O Acquanet é um modelo de rede para simulação dos hidrossistemas (reservatórios e demandas) que visa auxiliar em tomadas de decisões no gerenciamentos dos recursos hídricos. Esse modelo foi desenvolvido no Laboratório de Sistemas de Suporte a Decisões da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LabSid/ USP).
O Acquanet pode efetuar os cálculos de maneira sequencial no tempo (simulação contínua) ou estatisticamente (planejamento tático). A simulação contínua foi escolhida para a realização deste trabalho. Nela o algoritmo utiliza um ano inicial e um número total de anos da simulação (chamado de NT). O usuário deve fornecer séries de vazões afluentes mensais com duração igual a NT. O modelo irá efetuar os cálculos continuamente, para todos os anos existentes. Ao final do cálculo, os resultados serão fornecidos mensalmente para todos os anos. Os hidrossistemas são avaliados e como resultados obtêm-se tabelas e gráficos informando as acumulações dos reservatórios, demandas atendidas e entre outros resultados.
5.2.1 Topologia utilizada
Utilizou-se o programa para a modelagem da rede de abastecimento de água do hidrossistema Fogareiro-Quixeramobim, mostrada na figura 5. Nesta, os triângulos com contorno azul representam os reservatórios que compõe o sistema e os quadrados de contorno rosa simbolizam as demandas hídricas dos reservatórios.
Figura 5 -Topologia usada no Acquanet.
5.2.2 Dados de entrada do modelo Acquanet
Os dados de entrada do modelo para simulação dividem-se em três grupos: (1) dados dos reservatórios, (2) dados das demandas e (3) dados de prioridades de atendimento. As simulações foram realizadas no período de 1928 a 2012 totalizando um período de 85 anos.
(1) Para os dados dos reservatórios foram inseridos os seguintes dados: a) Volumes Característicos
Tabela 1- Volume máximo e mínimo dos reservatórios.
Reservatórios Volume máximo (hm³) Volume mínimo (hm³) Volume inicial (hm³)
Quixeramobim 7,88 0,533 3,94
Fogareiro 118 1,952111 59
Fonte: elaborada pelo autor.
O volume máximo considerado foi quando os reservatórios estavam em suas cotas de sangria (cheios). No volume mínimo as cotas da tomada d`água foram consideradas para não esvaziar totalmente os reservatórios. O volume inicial foi arbitrado em 50% do volume máximo, esse valor não é significante devido ao horizonte de tempo simulado ser bastante longo.
b) Tabela cota x área x volume e taxa de evaporação
A tabela cota x área x volume (CAV) e a taxa de evaporação foram fornecidas pela COGERH e estão no anexo C do presente trabalho. Para o Açude Quixeramobim a CAV utilizada não foram as de projeto e sim as fornecidas pela batimetria realizada em 2008 pela COGERH.
c) Vazão Natural
As séries de vazões afluentes utilizadas no desenvolvimento deste trabalho foram adquiridas através do relatório de estudos de regionalização de vazões para as bacias dos reservatórios do Estado do Ceará, publicado por UFC/COGERH, 2013. Neste relatório, as séries de vazões foram obtidas utilizando-se o modelo SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure) com discretização mensal. As vazões existentes para os dois reservatórios constituem uma série mensal para o período entre janeiro de 1928 e dezembro de 2012. O gráfico 1 abaixo encontra-se um resumo da média histórica de vazão dos dois reservatórios:
Gráfico 1 - Média histórica de vazão.
Fonte: elaborada pelo autor.
d) Volume meta
O volume meta corresponde ao volume almejado para todos os meses da simulação. Como o objetivo da simulação é verificar o comportamento do reservatório em situações de estiagem, o volume será fixado, ao mínimo, com a cota da tomada d’água de cada reservatório.
(2) Dados de demanda
Os dados de demanda foram os dados fornecidos pela Cogerh, sendo uma demanda média definido através das reuniões dos comitês de bacia. Essas demandas foram representadas na topologia utilizada pelo Acquanet, sendo que ABH (Abastecimento Humano) e IR (Irrigação). Os valores de demanda na tabela 2 a seguir encontra-se em m³/s.
Tabela 2 - Valores de Demanda.
ABH-1 ABH-2 IR-1 IR-2 IR-3 IR-4 IR-5 SAAE 0,01 0,01 0,12 0,07 0,07 0,3 0,5 0,12
Fonte: elaborada pelo autor.
(3) Dados de prioridades de atendimento
A prioridade de atendimento no Acquanet corresponde à ordem de atendimento das demandas e dos volumes de cada reservatório. Uma demanda com prioridade 1 será atendida primeiro que uma demanda com prioridade 2, e assim sucessivamente.
Com o objetivo de cumprir a PNRH, a demanda de abastecimento humano tem prioridade máxima. O segundo lugar é ocupado pela irrigação. O terceiro lugar na escala de prioridades é o volume meta do reservatório.
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 Vaz ão M éd ia m ³/s Meses
Média histórica de vazão
Quixeramobim Fogareiro
6 RESULTADOS
6.1 Respostas na Oferta
6.1.1 Ponteiras de Rebaixamento no Reservatório
Para ajudar no abastecimento municipal dentro do reservatório de Quixeramobim foi executada ponteiras de rebaixamento do lençol freático, o método consiste na instalação de tubos coletores de pequeno diâmetro perfurados até uma altura de aproximadamente seis metros que captam a água por meio de um sistema composto de bomba de vácuo, cilindro receptor e bomba de sucção. Em seguida, armazena-se essa água para tratamento a fim de servir a rede de abastecimento.
O sistema de ponteiras foi concebido com o objetivo de retirar água por sucção do subsolo, a implementação necessitou de uma ampla logística de acessos e instalação de 7 sistemas de ponteiras com diâmetro de 32mm. A vazão atendida do sistema de ponteiras e poços no leito da barragem atendia uma demanda de 10L/s. O rendimento das ponteiras durou em torno de um período de 2 meses até o esgotamento da água.
A água ao ser captada eram feitos testes de qualidade de água onde foi identificado um alto teor de ferro, utilizando para resolver esse problema os métodos de cloração e aeração. O custo global da instalação do sistema foi de 110 mil reais abrangendo todos os custos de transporte e concepção dos equipamentos.
6.1.2 Operação carro pipa
A Operação Carro Pipa, regida pela Portaria Interministerial N° 1, de 25 de julho de 2012, dispõe sobre a mútua cooperação técnica e financeira entre os Ministérios da Integração Nacional e da Defesa Civil para a realização de ações complementares de apoio às atividades de distribuição de água potável às populações atingidas por estiagem e seca na região do semiárido nordestino, denominada Operação Carro-Pipa.
Nesse sentido, faz parte do estratégias de abastecimento do município de Quixeramobim a Operação Carro Pipa, a qual tem como premissa as Normas Internacionais da Organização Mundial de Saúde - OMS e do Fundo das Nações Unidas para a Infância – Unicef, que determina a quantidade mínima de 20 litros de água por dia por pessoa, a fim de garantir a preservação do bem-estar físico e dignidade, referente à higiene pessoal, da população.
A Defesa Civil possuia uma demanda atendida de 645 pontos de atendimento por carros pipas, distribuídos nos 12 distritos do município, abastecimentos por meio de 168 carros pipas e um total de 42253 habitantes beneficiados. Além disso, devido aos elevados custos de transporte, foi feita a perfuração de 33 poços na Zona Rural pela 10ª Região Militar (Exército), onde o principal critério de escolha dos locais dos poços foi em função das localidades que oneram custos mais elevados para a Operação Pipa.
A operação carro pipa em Quixeramobim foi realizada através de uma parceria entre o 23º batalhão de caçadores e a defesa civil municipal foi em sua totalidade rural, a operação carro pipa urbano durou somente sete meses na sede municipal pois em substituição a esta logística de distribuição foi instalada uma AMR, contudo na zona rural a logística foi continua. Cada comunidade recebia uma quantidade de m³ mensal distribuídas em uma estratégia semanal de abastecimento que era produto da quantidade de usuários na localidade pelo volume de 20 litros de água por dia e pela quantidade de dias no mês.
A logística de operação acontecia da seguinte forma: Os motoristas dos carros buscavam água tratada no Manancial do Canal da Integração localizado no município de Morada Nova distante 133km até a sede municipal de Quixeramobim e dirigiam-se as comunidades que iriam ser abastecidas. Na fonte de abastecimento existia o controle de saída dos carros pelo exército e nas comunidades de destino existia um apontador que era um usuário da comunidade que prestava serviço comunitário e recebia a água, em ambos os pontos de chegada e saída e o motorista confirmava o recebimento e a entrega através de confirmação com cartão eletrônica, além disso os carros eram monitorados por GPS, esse controle era feito para evitar fraudes conhecidas como by-pass.
O tratamento da água era feita antes de o carro pipa sair para abastecer a comunidade através do processo de cloração para realizar a desinfecção, além disso para a escolha prévia do manancial foram feitos testes de qualidade de água com menores índices de poluentes principalmente em relação a índices de coliformes fecais, coliformes totais, salinidade e bacteriológico.
O custo anual desta operação no município foi em média 20 milhões de reais, esse curso leva em conta a distância do percurso, e outros fatores como a pavimentação ou não da maior parte do trecho e se o percurso é em sua maior parte íngreme ou não, além de custos com tratamento de água, outorgas e pagamentos em geral.
6.1.3 Adutora de Montagem Rápida
Diante da problemática de esvaziamento dos mananciais que abastece o município, além da perfuração de poços, o Governo do Estado do Ceará juntamente com a Prefeitura Municipal de Quixeramobim inaugurou em 18 de fevereiro de 2016 uma adutora de engate rápido no açude Pedras Brancas com extensão de 60,2km por meio da qual Quixeramobim e demais localidades situadas ao longo do percurso da adutora foram abastecida. Na tabela 3 encontra-se as características dos trechos da AMR, bem como na figura 6 uma descrição do percurso até a sede municipal de Quixeramobim.
Tabela 3 - Características da adutora. Trecho Descrição Extensão
(m) DN (mm) Q (L/s) Obs Trecho 1 EB1 Captação Pedras Brancas - EB2 Juatama 24376,3 400 126,44
Trecho iniciando com DE419mm x esp=4,75mm - ext=500,88m e o restante, 23.875,42m DE419mm x esp=3,0mm Trecho 2 EB2 Juatama - ETA Quixeramobim 35845,39 400 126,44
Trecho iniciando com DE419mm x esp=4,75mm - ext=2.353,66m e o restante, 33.491,73m DE419mm x
esp=3,0mm
Fonte: COGERH 2014
Figura 6 - Trecho Adutora.
A população beneficiada é de 60.693 habitantes como descrito na tabela 4 e a vazão média continua de demanda é de 105,37 L/s, considerando um consumo per capita de c = 150 L hab/dia. 𝑄𝑚𝑒𝑑= 𝑃𝑥𝐶 86.400 Onde: Qméd: Vazão média em L/s;
P = População atendida (habitantes); c = Consumo per capita (L/hab/dia).
Tabela 4 - Demanda de Água para AMR de Quixeramobim-Pedras Brancas.
Localidade População Atendida Demanda Qmed (L/s) Quixeramobim (Sede) 56963 98,89
Uruquê (Sede Distrito) 1670 2,90
Parelhas 300 0,52 Pedreiras 320 0,56 Casinhas 120 0,21 Alegre 240 0,42 Santo Amaro 320 0,56 Camará 240 0,42
Francisco Holanda / Ibiapaba 120 0,21
Sítios Novos / Ouro Preto 80 0,14
Rampa 120 0,21
Jurema Nova 200 0,35
Total 60693 105,37
Fonte: Cogerh 2014.
Contudo a vazão de projeto foi calculada considerando um suprimento de água aduzido durante 20 horas por dia para eliminar o bombeamento do sistema adutor durante o horário de pico de energia. Assim, a vazão de bombeamento da AMR de Quixeramobim - Pedras Brancas é calculada pela seguinte equação:
𝑄𝑏𝑜𝑚𝑏=
𝐾 𝑥𝑃𝑥𝐶 𝑇𝑥3600
Onde:
P = População atendida (habitantes);
K1 = Coeficiente para o dia de maior consumo = 1,0 c = Consumo per capita (L/hab/dia).
T = Tempo de bombeamento = 20 horas.
A vazão foi calculado sem majoração para o dia de maior consumo (K1=1,00) em virtude das condições atuais da seca e depleção do nível dos reservatórios imporem restrições que obrigam ao relaxamento das Normas Técnicas de abastecimento pela condição de excepcionalidade do momento. Assim, a vazão de bombeamento é 126,44 L/s ou 455,18 m³/h para 20 horas de bombeamento diário. (COMPANHIA DE GESTÃO DOS RECURSOS HIDRICOS 2014).
6.1.4 Poços Cristalino e Aluvião
Os poços no cristalino foram escavados de uma conjuntura entre o SAAE e SOHIDRA, foram instalados 50 poços profundos que atendia em média uma demanda de 15% do total requerido pelo município. Todos os poços eram escavados a uma profundidade de 60 a 80 metros de profundidade com diâmetro de 150mm e o sistema de bombeamento variava de acordo com a vazão encontrada, o método de perfuração era o método rotativo. O custo para implementar os poços na rede de abastecimento foram da ordem de 350 mil reais, realizada escavações de no mínimo dois poços em cada bairro. Em relação as poços feitos no aluvião foram escavados dois cacimbões o primeiro com 1,5m de diametro com 4,5m de profundidade e o segundo com diametro de 3,0m e 9,0m de profundidade, esses dois cacimbões eram conectados ao sistema de ponteiras no leito do açude Quixeramobim.
Os principais problemas encontrados eram referentes a instalação de energia no poço que geralmente era distante do local de instalação, e em determinados poços a vazão não era suficiente para o custo benefício. Para resolver esses problemas, principalmente o de vazão, dos 50 instalados, 14 poços foram pressurizados para melhorar a oferta e alcançar pontos mais distantes da rede.
Em relação a qualidade da água eram feitos testes físico-químico para analisar os teores de cloretos e os testes bacteriológicos para analisar os coliformes fecais e totais, caso o resultado desse positivo para o teste bacteriológico o poço era descartado, em caos negativo a água captada do cristalino era injetada diretamente na rede de abastecimento.
6.2 Resposta na Demanda
6.2.1 Rodizio e campanhas de informação
Antes do esgotamento de água no município não havia campanhas de conscientização de consumo para a população e o pensamento de que a água iria faltar não estava em pauta no município, isso é percebido pelo auto consumo que existia na cidade, como revela os dados abaixo obtidos pelo SAAE e que também estão indicados pelo SNIS como dados enviados pela companhia ao sistema de nacional de informações sobre saneamento. Para o cálculo foi analisado o indicador IN022 (Consumo médio per Capita de água) que considera:
IN022 = AG010 AG001∗ (
1000000 365 ) Onde:
AG001: População total atendida com abastecimento de água – (Habitantes) AG010: Volume de água consumido – (1.000 m³/ano)
Gráfico 2 - Consumo médio per capita de água.
Fonte: SAAE Quixeramobim
Em 2015 houve o esvaziamento dos reservatórios e o alerta de seca extrema estava instalado no município, assim o racionamento e as campanhas de conscientização tornaram-se prioridades. Implantar o rodizio no município não foi uma tarefa fácil, primeiro porque a logística de como efetiva-lo não estava enraizada e desenvolvida na mente dos gestores e
72,65 87,69 106,45 114,23 136,98 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00 2012 2013 2014 2015 2016 Con su m o e m l/h ab .d ia Ano
segundo que a própria população não estava adaptada a praticar a economia de água, e implantar uma pratica quando ela é extremamente necessária torna-se mais complicada do que quando ela não é extrema. Assim, no referido ano de 2015, diversas campanhas de informação foram feitas como caminhadas de conscientização, palestras em escolas e nas fabricas locais bem como reunião com diversos segmentos, a eficácia poderia ter sido maior se as campanhas tivessem ocorrido em 2012, no primeiro ano de seca.
O abastecimento e operação da rede no período de racionamento eram feitos de acordo com as necessidades dos usuários, os bairros foram setorizados para distribuir a água de forma mais organizada e para otimizar a oferta. Algumas dificuldades para estabelecer o rodizio de forma eficiente era os problemas de pressão na rede, abastecimento esse que é constituído de tubos de diâmetros variados e com isso a demora para que em alguns pontos da rede demorassem mais para a pressão estabiliza-se nesses pontos e a população poder ter acesso a água. A garantia que a água teria chegado nos pontos mais altos e com maiores problemas de pressão eram feitos através da comunicação entre o SAAE e os usuários que residiam nesses pontos mais desfavoráveis, para assim poder fazer o desligamento de um setor e ligar outro setor.
6.2.2 Qualidade de água
No período da seca além da falta de água, existiu muitas alterações na qualidade da água captada através do SAAE de Quixeramobim, sendo as principais: concentração de sais como Ferro, Manganês, Cloretos, além de problemas como cor, odor, turbidez e eutrofização. O gráfico abaixo 3 juntamente com o registro fotográficos da figura 13 e 14 do anexo A demonstra a preocupante alteração no parâmetro turbidez que ocorreu em 2015, ano de esgotamento do açude Quixeramobim, onde a água captada nesse açude tinha alta eutrofização e elevada concentração de matéria em suspensão. No ano de 2016 esse problema foi resolvido pois a água vinha do açude Pedras Brancas pela AMR e através do sistema de poços e assim foi reduzido a alta turbidez. Para o cálculo foi analisado o indicador IN076 (Incidência das análises de turbidez fora do padrão) que considera:
IN076 =QD009
QD008∗ 100
Onde:
QD008: Quantidade de amostras para turbidez (analisadas) QD009: Quantidade de amostras para turbidez fora do padrão
Gráfico 3 - Análise de turbidez fora do padrão.
Fonte: SAAE Quixeramobim.
Essas alterações fizeram com que os operadores tivessem uma atenção especial referente ao tratamento, pois a todo momento era necessário realizar limpeza nos filtros, descargas nos decantadores como também corrigir as dosagens dos produtos químicos utilizados no tratamento. Durante o período foi necessário disponibilizar dois operadores de ETA por plantão para que fosse possível tratar água de forma adequada, pois havia a produção elevada de matéria orgânica (lodo) nos decantadores e filtros e assim necessitando de uma quantidade maior de água para limpa-los.
Em função da baixa qualidade da água do açude Quixeramobim, houve um aumento significativo referente ao consumo de energia e produtos químicos, onde os produtos químicos foram quadriplicados por conta da qualidade inferior da água captada. A principal demanda de matérias para o tratamento foi relacionada ao consumo de cloro gasoso, pois era utilizado na oxidação do ferro, manganês e matéria orgânica, seguido do sulfato de alumínio que é o responsável pela junção, aglutinação da impurezas solidas e dissolvidas.
Mesmo com toda intensidade dos produtos químicos aplicados no tratamento da água, ainda existia problemas em atender a legislação através da portaria 2914 do Ministério da Saúde, pois a água ainda continuava com os valores de cor, turbidez e odor elevados, causando assim indignação e insatisfação dos usuários do SAAE, fato esse que diariamente havia pessoas realizando reclamações pelo o SAC e escritórios do SAAE, além das redes sociais e rádios locais. Além dos parâmetros citados, existia também a presença intensa de cloretos, sais que quando presente na água, só é possível a remoção através de tratamento especifico, ou seja,
3,03% 85,49% 13,89% 10,00% 18,86% 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 2012 2013 2014 2015 2016 Po rce n tag em Ano
