ANÁLISE DO BALANÇO HÍDRICO E SUA CONTRBUIÇÃO NO PROCESSO DE ABASTECIMENTO D’ÁGUA NA CIDADE DE NATAL/RN
Adalfran Herbert de Melo Silveira1, Ana Mônica de Britto Costa2, Clodoaldo de Souza Rêgo3, Fernando Moreira da Silva4, Nivaldo Patrício da Costa Junior5
1,5Graduando em geografia – Iniciação Científica - UFRN – Rio Grande do Norte - Brasil adalfran_vl@hotmail.com
2Professora do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Rio Grande do Norte
3Geógrafo da Estação Climatológica da UFRN
4Professor da Universidade Federal do Rio Grande do Norte
RESUMO: O objetivo da pesquisa é investigar a dinâmica do Balanço Hídrico Climatológico e sua contribuição no planejamento urbano da cidade de Natal/RN. Os dados climatológicos foram obtidos junto a Estação Climatológica da UFRN, constituindo de uma série de 26 anos (1984 a 2010). O balanço hídrico climatológico foi realizado pelo método de Thornthwaite &
Mather (1955). Os resultados da análise do Balanço Hídrico de Natal mostraram que nos meses de abril a agosto, o balanço é positivo diminuindo a preocupação com a recarga do aquífero, bem como a concentração de poluentes no aquífero. Contudo os meses de setembro a fevereiro ocorrem a diminuição das precipitações e consequentemente a redução na recarga do aquífero, que devem preocupar os órgãos públicos responsáveis pela qualidade das águas para o abastecimento público.
PALAVRAS-CHAVE: Abastecimento urbano, planejamento urbano, Thornthwaite, Mather
ABSTRACT: The goal of the research is to investigate the dynamics of climatic water balance and its contribution to urban planning in Natal/RN. The climatological data were obtained from the Climatological Station UFRN, constituting a series of 26 years (1984 to 2010). The climatic water balance was performed by the method of Thornthwaite & Mather (1955). The results of the analysis of water balance of Natal showed that in the months April to August, the balance is positive decreasing concern for aquifer recharge, as well as the concentration of pollutants in the aquifer. Yet the months from September to February there is a decrease in rainfall and consequently the reduction in recharge of the aquifer, which should worry the government agencies responsible for the quality of water for public supply.
ABSTRACT: Urban water supply, urban planning, Thornthwaite, Mather.
1. INTRODUÇÃO
A maior parte da população natalense é atendida com água subterrânea proveniente de poços, segundo Alves (2008) as principais vantagens da obtenção das águas subterrâneas são: a menor
vulnerabilidade a contaminações externas, a excelente qualidade em suas condições naturais e a facilidade de captação, podem ser exploradas com poços rasos e de baixo custo.
Os solos arenosos associadas à maior quantidade de precipitação contribuem para aumentar a infiltração das águas pluviais no solo. Entretanto, o processo de urbanização acelerado dos últimos anos coloca em risco o abastecimento da população local e pode comprometer as reservas futuras. A urbanização cresce de forma descontrolada pressionada pelo aumento populacional e a especulação imobiliária, isso tem favorecido para que a cidade a cada dia fique mais impermeável. O que poderá comprometer o abastecimento d’água da população local.
O intenso processo de urbanização no século XXI, em Natal, contribuiu para que houvesse mudanças no uso e ocupação do solo, tornando-o menos permeável e estimulando o aumento da drenagem urbana, escoamento superficial e a erosão. Isso poderá está dificultando o processo de infiltração de água no solo e conseqüentemente reduzindo a recarga dos aqüíferos, acarretando alterações no balanço hídrico local.
O ganho de massa hídrica (precipitação), bem como sua perda (evapotranspiração), são elementos meteorológicos de extrema necessidade para o entendimento do potencial hídrico do solo. Seus parâmetros, quando contabilizados no balanço hídrico climático, fornecem dados acerca de deficiências e de excedentes hídricos (THORNTHWAITE & MATHER, 1955;
NIMER & BRANDÃO, 1989), essa determinação é de fundamental importância para avaliação dos recursos hídricos disponíveis no solo.
2. OBJETIVO
O objetivo da pesquisa é investigar a dinâmica do Balanço Hídrico Climatológico e sua contribuição no planejamento urbano da cidade de Natal/RN.
3. MATERIAL E MÉTODO
Os dados climatológicos (série histórica) analisados na pesquisa foram obtidos junto a Estação Climatológica da UFRN, constituindo de uma série de 26 anos (1984 a 2010). O balanço hídrico climatológico foi realizado pelo método de Thornthwaite & Mather (1955). Esse é um dos métodos, mais utilizado, de se monitorar a variação do armazenamento de água no solo ao longo do ano. Através da contabilização do suprimento natural de água ao solo, pela chuva (P), e da demanda atmosférica, pela evapotranspiração potencial (ETP), e com um nível máximo de armazenamento ou capacidade de água disponível (CAD) apropriada ao estudo em questão, o balanço hídrico fornece estimativas da evapotranspiração de referência (ETO), da deficiência hídrica (DEF), do excedente hídrico (EXC) e do armazenamento de água no solo (ARM). A evapotranspiração potencial (ETP) foi calculada através do método de Turc (1960, apud CASTONY, 1975).
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Conforme a classificação de Köppen o clima de Natal/RN é AS’, caracterizado como tropical chuvoso, com chuvas no verão-outono, e seca no inverno-primavera, a média anual pluviométrica registrada em 26 anos de observação foi de 1.733,6mm, o que é considerado uma média significativa, mas, no entanto, existem muitos empecilhos no processo de infiltração:
como a camada asfáltica e construções e todo aparato presente nos centros urbanos.
O comportamento hidrológico no município do Natal é ilustrado na figura 1, onde se verifica que a estação chuvosa começa em meados de fevereiro, quando as precipitações alcançando o valor médio de 97,6mm, contudo o déficit de 32,8mm de água no solo ao final da estação seca.
No mês de março caracteriza-se pela reposição de água no solo. (figura 1)
Em abril, com a continuidade da estação chuvosa e consequente aumento no índice de precipitação (263,0mm), a evapotranspiração de referência (ETo) fica em 110,1mm, período que inicia-se o período de excesso de água no solo, que se estenderá até o mês de agosto. O ganho de água entre março e agosto atinge a capacidade máxima do armazenamento (200,0mm) de água no solo ocasionando excedente superficial anual de 569,4mm. A partir de agosto as precipitações (137,3mm) decrescem e o balanço hídrico torna-se negativo. Inicia-se novamente a retirada de água do solo, totalizando um déficit hídrico anual de 473,3mm.
Portanto, verifica-se que o máximo de precipitação ocorre no outono, com picos frequentes no mês de abril, estendendo-se nos meses de inverno. A estiagem mais rigorosa ocorre nos meses de outubro a dezembro, no qual o mês de novembro apresenta-se frequentemente como o mais seco.
No período de abril a agosto ocorrem, normalmente, excedentes hídricos, ou seja, percolação e abastecimento do lençol freático do município; de março a setembro, normalmente não há excedentes nem deficiências, embora não falte umidade no solo para uso da vegetação nem haja percolação das águas; de outubro a fevereiro, ocorre normalmente deficiências hídricas, que pode prejudicar a qualidade das águas no lençol freático.
Notadamente, as águas das chuvas que se precipitam sobre a superfície do solo, seguem o padrão normal do ciclo hidrológico, ou seja, uma parte se escoa, outra é evapotranspirada, e outra parte é infiltrada. Em Natal, a parte infiltrada corresponde ao excesso de água no solo, avaliada em 569,4mm, considerando a precipitação média anual de 1733,6mm, se obtêm uma taxa de infiltração de 32,9%. Contudo, esta informação é apenas indicativa da ordem de grandeza, visto que a evapotranspiração potencial é obtida por uma fórmula empírica (método de Turc) e a capacidade de armazenamento de água no solo considerada foi de 200,0mm.
Apesar da importância dessas águas para população da cidade de Natal, alguns estudos relatam a problemática da contaminação das águas subterrâneas por nitrato. Preocupação expressa por Melo (1995) quando relata que, embora esse suprimento seja de fundamental importância, estão ameaçados à degradação, devido ao desenvolvimento urbano, principalmente pela ausência de
rede de esgotos e pelo processo de impermeabilização do terreno com camada asfáltica e obras de engenharia. Lembra também que em razão da contaminação, alguns poços estão sendo fechados por estarem comprometidos com a contaminação por nitrato, o compromete a população local e redução da oferta de água.
Segundo Lima (2006), a busca por locais menos contaminados tem levado a CAERN a procurar fontes de abastecimentos de águas (poços) em áreas cada vez mais afastadas das áreas urbanas e locais de consumo, isso acarreta maior custo e muitas vezes áreas que não muito favoráveis a perfuração de poços quanto os poros fechados.
Nesse sentido, o melhor conhecimento do processo de infiltração da água no solo fornece subsídios não apenas para o dimensionamento de estruturas de controle de erosão e inundação, mas também para definição de práticas de uso e manejo do solo que sejam capazes de reduzir a erosão do solo a níveis considerados como toleráveis (BRANDÃO et tal, 2006).
Desta forma, demonstra-se a relevância de realização desse balanço hídrico para o planejamento urbano, tendo em vista que o solo da capital potiguar apresenta períodos de perda de águas no solo e outro com excedente hídrico. Esse tipo de informação é de fundamental importância para os órgãos responsáveis pelo abastecimento de água em Natal, tendo em vista, que o baixo volume de água subterrâneo pode contribuir para o aumento da concentração o de poluentes no aquífero. Para tal, os meses de outubro a fevereiro apresentam déficit hídrico (473,3mm), exigindo a necessidade de uma maior atenção dos órgãos responsáveis pelo abastecimento público de Natal.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os resultados da análise do Balanço Hídrico de Natal mostraram que nos meses de abril a agosto, o balanço é positivo diminuindo a preocupação com a recarga do aquífero, bem como a concentração de poluentes no aquífero. Contundo, são nos meses de setembro a fevereiro, onde ocorre a diminuição das precipitações e consequentemente a redução na recarga do aquífero, que os órgãos públicos responsáveis pelo monitoramento da qualidade das águas e abastecimento público devam dar mais atenção.
Considerando que a capital Potiguar tem solo tipo arenoso com fácil absorção, sugerimos que as áreas públicas de estacionamento, ou áreas de pouco movimento de veículos não sejam impermeabilizadas, mas façam uso de bloco de cimento vazado e de superfícies gramada para reduzir o escoamento superficial e contribuir no processo de infiltração, consequentemente colaborando no processo de reposição de água nos aquíferos.
6. AGRADECIMENTOS
Ao CNPq/REUNI pelo financiamento da pesquisa e bolsa de Iniciação Cientifica.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Alves, Luiz Maria. Parque das dunas. Artigo. Diário de Natal, Natal,01 julho 2008, p.03.
Brandão, Viviane dos Santos at al.Infiltração da água no solo.3ª.ed.Atual e amp.- Viçosa:Ed.UFV,2006,p.14.
Castany, G., Prospeccnión y explotación de las águas subterráneas. Bacelona: Omega, 1975, p.738.
Lima, Flávio Augusto Gomes. Espacialização do Nitrato das Águas Subterrânea do Município de Natal\RN. Monografia de Graduação. Natal: UFRN, 2006.
Melo, José Geraldo de. Impactos do desenvolvimento urbano nas àguas subterrâneas de Natal/RN. Tese (Doutorado) – USP, Geociências, São Paulo, 1995.
Nimer, E. & Brandão, A. M. P. 1989. Balanço hídrico e clima da região dos cerrados. Rio de Janeiro: IBGE. p.162.
T Thornthwaite, C.W. & Mather,, J.R. The water balance. Centerton, Drexel Institute of Technology-Laboratory of Climatology, 1955. 104p. (Publications in Climatology, v.8,
Figura 1- Balanço Hídrico do município de Natal/RN.
