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UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI – URCA

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – CCT

DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÃO CIVIL

TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL HABILITAÇÃO EM

EDIFÍCIOS

AVALIAÇÃO DOS SISTEMAS DE CAPTAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE ÁGUA

DE CHUVA DA COMUNIDADE PITOMBEIRA, MAURITI/CE

JOSÉ FURTADO DA CRUZ

JUAZEIRO DO NORTE - CE

2019

José Furtado da Cruz

AVALIAÇÃO DOS SISTEMAS DE CAPTAÇÃO E ARMAZENAMENTO DE ÁGUA

DE CHUVA DA COMUNIDADE PITOMBEIRA, MAURITI/CE

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a

Banca Examinadora do Curso de Tecnologia da

Construção Civil, com habilitação em Edifícios da

Universidade Regional do Cariri – URCA, como

requisito para conclusão do curso.

Orientador: Prof. Me. Antonio Nobre Rabelo

JUAZEIRO DO NORTE – CE

2019

Catalogação na fonte Cícero Antônio Gomes Silva – CRB-3 n° /1385

C955a

Cruz, José Furtado da.

Avaliação dos sistemas de captação e armazenamento de água

da chuva da comunidade pitombeira, Mauriti/CE./ José Furtado da

Cruz– Juazeiro do Norte-Ce, 2019,

43 f.: il.;30cm.

Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) Universidade Regional

do Cariri– URCA / Graduação em Tecnologia da construção civil-

Edifícios

Orientador: Prof. Mestre. Antonio Nobre Rabelo

1. Seca. 2. Captação de água 3. Cisternas I. Título

CDD:630

Avaliação dos Sistemas de Captação e Armazenamento de Água de Chuva da

Comunidade Pitombeira, Mauriti/CE

Elaborado por José Furtado da Cruz

Aluno do Curso de Tecnologia da Construção Civil – URCA

BANCA EXAMINADORA

__________________________________________________

Prof. Me. Antonio Nobre Rabelo (Orientador)

Universidade Regional do Cariri

__________________________________________________

Prof. Me. Synardo Leonardo de Oliveira Pereira - URCA

(Examinador)

__________________________________________________

Prof. Dr. Renato de Oliveira Fernandes - URCA

(Examinador)

TCC aprovado em: ______ /_______ /_________, com nota _________.

JUAZEIRO DO NORTE – CE

2019

AGRADECIMETOS

A minha mãe Josefa Furtado de Jesus e ao meu pai Manoel João da Cruz (in

memoriam);

A minha irmã Maria Furtado da Cruz;

A Universidade Regional do Cariri – Urca;

Ao meu orientador Me. Antonio Nobre Rabelo.

Aos professores do curso de Tecnologia da Construção Civil;

Aos amigos que conheci durante o curso Tecnologia da Construção Civil.

RESUMO

Este estudo objetivou avaliar a eficiência do sistema de captação de água da chuva,

tomando como estudo de caso uma comunidade rural localizada na cidade de

Mauriti/CE. O desenvolvimento do trabalho iniciou-se com a realização de uma

pesquisa bibliográfica sobre o histórico da seca no Nordeste brasileiro e a captação

e armazenamento de água de chuva em cisterna, seguida da aplicação de um

questionário aos moradores da comunidade de Pitombeira, no município de Mauriti,

com o objetivo de coletar áreas de telhados dos imóveis da comunidade e aplicação

de questionário para tomada de informações relativas ao sistema de captação e

armazenamento de água utilizado pelos seus moradores. Os estudos realizados

atestaram a ineficiência do sistema de captação e armazenamento empregado na

comunidade, dada a incompatibilidade entre a demanda do consumo e a área dos

telhados dos imóveis e capacidade das cisternas, associados à baixa e irregular

distribuição das chuvas, gerando o total desabastecimento das famílias durante boa

parte do ano, sendo este maior, à medida que aumenta a quantidade dos seus

membros.

Palavras chaves: Seca; Captação de água; Cisternas; Eficiência.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Cisterna Chultun. ............................................................................ 11

Figura 2- Tópicos a serem considerados numa estrutura de captação de água.

.................................................................................................................................. 15

Figura 3 - Cisterna de enxurrada. ................................................................... 17

Figura 4 - Cisterna de placas. ......................................................................... 17

Figura 5 - Localização da área de estudo. ...................................................... 25

Figura 6 – Quantidade de moradores por residência ...................................... 26

Figura 7 – Disponibilidade de outras fontes de água na comunidade ............ 27

Figura 8 - Frequência de manutenção das cisternas pelos moradores. ......... 28

Figura 9- 2 pessoas; área 65m² ...................................................................... 30

Figura 10- 2 pessoas; área 80m² .................................................................... 31

Figura 11- 2 pessoas; área 160m² .................................................................. 32







LISTA DE TABELA

Tabela 1 - Número de cisternas construídas entre 2003 e 2016, no semiárido

brasileiro. ................................................................................................................... 12

Tabela 2 - Coeficiente de runoff médios. ........................................................ 18

Tabela 3 – Simulação dos parâmetros de dimensionamento das cisternas ... 22

Tabela 4 - Dimensões e tipos das cisternas. .................................................. 29

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 9

1.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................. 10

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 10

2. CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA ...................................................................... 11

2.1 ASPECTOS HISTÓRICOS .................................................................................. 11

2.2 IMPACTOS DA ESCASSEZ DE ÁGUA NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO............ 13

3. CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA: TIPOS E DIMENSIONAMENTO ................. 15

3.1 DIMENSIONAMENTO DE CISTERNAS ............................................................. 18

4. METODOLOGIA ................................................................................................... 21

4.2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ................................................... 24

5. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ..................................... 26

5.1. QUANTIDADE DE PESSOAS POR RESIDÊNCIA ........................................... 26

5.2. TIPOS DE CISTERNAS EXISTENTES NA RESIDÊNCIA ................................. 27

5.3. FORMAS DE USO DA ÁGUA DA CISTERNA PARA PRODUÇÃO .................. 27

5.4. DISPONIBILIDADE DE OUTRAS FONTES DE OBTENÇÃO DE ÁGUA ......... 27

5.5. FREQUÊNCIA DE MANUTENÇÃO DAS CISTERNAS ..................................... 28

5.6. SATISFAÇÃO DA COMUNIDADE COM A QUALIDADE DA ÁGUA CAPTADA28

6. CONCLUSÃO ....................................................................................................... 39

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 41

ANEXO ..................................................................................................................... 43

QUESTIONÁRIO ....................................................................................................... 43

9

1. INTRODUÇÃO

A escassez de água no nordeste brasileiro é um problema grave que atinge

todos, em maior proporção aqueles que vivem na região do semiárido. Com a baixa

incidência pluviométrica durante poucos meses, a estiagem afeta a maioria dos

municípios, trazendo limitações, tanto ao consumo humano, como para a

dessedentação de animais.

Uma das alternativas para aumentar a oferta de água no semiárido é a

captação de água da chuva. O programa 1 milhão de cisterna, do governo federal, é

uma iniciativa que ampliou a oferta de água, beneficiando as comunidades com a

construção de cisternas de 16 mil litros para o consumo humano e 52 mil litros para

produção e fortalecimento da agricultura familiar.

O programa "ÁGUA PARA TODOS" do governo federal tenta amenizar o

problema da escassez da água no Nordeste, dando oportunidade aos moradores

das comunidades rurais de construir sua própria cisterna. O art. 1º do decreto que

regulariza o programa esclarece seus objetivos.

Art. 1º Fica instituído o Programa Nacional de Universalização do Acesso e Uso da Água - “ÁGUA PARA TODOS”, destinado a promover a universalização do acesso à água em áreas rurais para consumo humano e para a produção agrícola e alimentar, visando ao pleno desenvolvimento humano e à segurança alimentar e nutricional de famílias em situação de vulnerabilidade social. (BRASIL, 2011).

Como destaca o art. 1º do decreto federal, as finalidades do programa água

para todos são a destinação de água das cisternas para consumo humano e

produção agrícola familiar.

Um fator que dificulta a obtenção de água é a grande distância que as

famílias se deslocam até as suas fontes, sem contar que, muitas vezes, esta é de

qualidade comprometida. Dessa forma, faz-se necessária a utilização de água de

chuva, coletada através de calhas e armazenada em cisternas, sem a demanda de

deslocamentos em busca desse valioso bem.

De forma geral, a captação de água de chuva impacta positivamente na

rotina dessas famílias, assegurando-lhes o suprimento para as necessidades

básicas do dia-a-dia, através do armazenamento dessa água em cisternas, que

10

também auxiliam na produção do seu próprio alimento. No entanto, há muitas

dificuldades no manejo desse recurso hídrico, fazendo-se necessária a

compreensão da eficiência do sistema de captação e armazenamento de água de

chuva, com vistas ao auxílio na tomada de decisões em futuros investimentos em

projetos de captação de água de chuva que possam contribuir para minimizar os

efeitos da escassez de água no sertão nordestino.

1.1 Objetivo Geral

Avaliar a eficiência do sistema de captação e armazenamento de água de

chuva, tomando como estudo de caso a comunidade de Pitombeira, localizada na

área rural do município de Mauriti, sul do estado do Ceará.

1.2 Objetivos específicos

Qualificar o uso dos diversos usos da água captada pela comunidade em

estudo;

Caracterizar a existência do desperdício de água gerado pelo sistema de

captação e armazenamento empregado pela comunidade;

Simular cenários de coleta e armazenamento de água em função das

diferentes áreas dos telhados dos imóveis e quantidade de membros das

famílias para os diferentes meses do ano;

Simular cenários de desabastecimento das famílias, em função das diferentes

áreas dos telhados e da quantidade de moradores por residência para os

diferentes meses do ano;

Apontar sugestões de melhoria na utilização do sistema de captação, para

redução do desperdício de água.

11

2. CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA

2.1 Aspectos Históricos

A origem da cisterna, conforme Gnadlinger (2000), ao sul da cidade de

Oxkutzcab, ao pé do monte Puuc, atual México, data do século X, onde a agricultura

era baseada na colheita de água de chuva. As pessoas viviam nas encostas e sua

água potável era fornecida por cisternas com capacidade de 20.000 a 45.000 litros,

chamadas de Chultuns, conforme visto na Figura 1, a seguir. Essas cisternas tinham

aproximadamente 5 metros de diâmetro, eram escavadas no subsolo calcário e

revestidas com reboco impermeável e dispunham no seu topo de uma área de

captação de 100 a 200m².

Figura 1 - Cisterna Chultun.

Fonte: Gnadliner (2000)

Fonte: Gnadliner (2000)

Segundo May (2004), o aproveitamento de água da chuva para uso

doméstico, agrícola e industrial, fez-se necessário em virtude do problema da

escassez de água para consumo, gerado, principalmente, pelas crises de

abastecimento. No Brasil, a história da cisterna passou pela mente criativa do

pedreiro Manoel Apolônio, que ao ver uma piscina construída em São Paulo,

imaginou um reservatório de água no sertão, inspirando-o a construir a primeira

cisterna rural, em Jeremoabo, no sertão baiano (OESTADOCE, 2015).

12

Na visão de Montenegro e Montenegro (2012), os programas

governamentais e não governamentais, contribuíram para o crescimento dos

procedimentos de captação, armazenamento e manejo da água da chuva, a partir

da década de 90.

De acordo com o Ministério do Desenvolvimento Social (MDS, 2016), nas

regiões semiáridas do Brasil, conforme dados vistos na Tabela 1, foram construídas

mais de 836 mil cisternas para o consumo humano, de 2003 a 2016, o que

corresponde a uma média superior a 64 mil cisternas por ano, enquanto, para fins

de produção, foram construídas quase 133 mil unidades, entre 2007 e 2016, o que

corresponde à média de 14,8 mil cisternas por ano.

Tabela 1 - Número de cisternas construídas entre 2003 e 2016, no semiárido brasileiro.

ESTADOS 2003 - 2016 2007 - 2016

CONSUMO PRODUÇÃO

Alagoas 34.950 8.066

Bahia

221.796 47.747

Ceará 205.744 21.193

Minas Gerais 45.082 7.502

Paraíba 87.036 6.690

Pernambuco 119.780 26.244

Piauí 51.708 7.031

Rio Grande do Norte 56.689 6.786

Sergipe 13.401 1.667

Total 836.186 132.925

Fonte: MDS adaptado (2016)

Os dados apresentados na tabela mostram que o estado da Bahia foi o mais

beneficiado com a construção de cisternas, ao contrário do estado de Sergipe, que

foi o que menos as recebeu. Anda segundo MDS (2016), as cisternas ainda não

estão presentes em todas as casas da zona rural do semiárido nordestino, embora,

já se possa perceber uma melhor disponibilidade de água, pelo seu armazenamento

em cisternas, nos períodos de seca nessa região.

13

2.2 Impactos da escassez de água no semiárido brasileiro

O semiárido brasileiro caracteriza-se por deter uma média pluviométrica

abaixo de 1000 mm anuais e uma alta taxa de evapotranspiração, as quais se

concentram em poucos meses do ano, o que resulta na falta água para as

necessidades mais básicas do ser humano.

Pires e Ferreira (2012) caracterizam o clima no semiárido como “do tipo

tropical semiárido, uma derivação do tropical, apresentando também aridez sazonal,

deficiência hídrica e precipitações imprevistas concentradas no verão e no outono”.

Santos et al (2015) afirmam que em razão da localização geográfica do

semiárido, as precipitações são distribuídas durante três a cinco meses, numa taxa

de evapotranspiração média de 2000 mm/ano, proporcionando déficit de umidade

no solo, durante o ciclo das culturas.

Pires e Ferreira (2012) afirmam que o problema central no Nordeste não é a

restrição à água o ano todo e em toda área, mas a irregularidade de chuvas no

tempo e no espaço e a alta evaporação perante a quantidade de chuva. Esse

autores completam que essa diferença entre o índice pluviométrico e a taxa de

evaporação é responsável pelo déficit de água no solo, que contribui para a

ocorrência da estiagem.

Como bem nos assegura Silva (2006), a escassez está associada à falta de

chuvas na região semiárida para abastecer os reservatórios. Neste contexto, pode-

se afirmar que ocorre um mecanismo de desequilíbrio na região, ficando clara a

necessidade de disponibilização de água para a população sertaneja, notadamente

para irrigação de pequenos, médios e grandes produtores.

A disponibilidade hídrica no semiárido pode estar relacionada a cinco

fatores:

Sistema muito complexo da formação das chuvas; disposição orográfica, com serras e chapadas mais altas e interceptando as frentes mais úmidas; escoamento das águas, deixando as encostas mais secas e concentrando-se nos vales; variabilidade dos solos com maior ou menor capacidade de reter as águas das chuvas e os rios são em maioria de planalto e

intermitentes (ANA, 2011).

14

Segundo Ali; Talukder (2008) Apud Soares e Campos (2013), o déficit

hídrico nessa área vem crescendo e aponta três razões para o acontecimento:

i) do crescimento da população, com maior demanda de água para consumo, além de mudanças no ciclo hidrológico induzidas pelo uso e ocupação inadequados do solo; ii) das modificações no estilo de vida da população local e da urbanização; e iii) das alterações climáticas, que levam à escassez hídrica, propiciando, assim, o aumento na competição por água entre a agricultura, indústrias e cidades

A água é um bem necessário para vida e sua presença está diretamente

relacionada ao desenvolvimento local e, por consequência, aglomerando pessoas

formando uma comunidade, uma vila, uma cidade. Ao contrário disso, Pires e

Ferreira (2012) afirmam que quando as pessoas não têm acesso à água potável no

lar, ou à água, enquanto recurso produtivo, suas escolhas e liberdades são limitadas

pela doença, pobreza e vulnerabilidade.

Como bem nos assegura Rebouças (1997), pode-se dizer que os problemas

da escassez estão relacionados à falta de gerenciamento dos recursos, ficando

claro que o que agrava essa situação são o estimulo à industrialização e a

urbanização em áreas com escassez de água. O mais preocupante, contudo, é

constatar que a água está contaminada pelos esgotos industriais e domésticos

lançados, sem o tratamento adequado. Não é exagero afirmar que a captação de

água é importante para quem vive no semiárido, uma vez ser esta uma das formas

de abastecimento das famílias no período de seca. Ocorreu que esse método

precende tratamento e reuso, adotando uma política de gerenciamento da água,

tanto em grandes, como em pequenos consumos.

Com isso, a falta de água afeta o desenvolvimento regional e outros diversos

setores, contribuindo para o agravamento da crise da água, a baixa eficiência dos

serviços de saneamento básico; o crescimento rápido e desordenado das demandas

e a degradação da qualidade dos mananciais utilizados (REBOUÇAS, 1997).

15

3. CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA: TIPOS E DIMENSIONAMENTO

A captação de água de chuva é um método utilizado para o abastecimento

em períodos de seca, não sendo esta uma técnica recente, uma vez que segundo

Gnadlinger (2000), há 2.000 anos existia um sistema de manejo de água da chuva

no deserto de Nagev. Conforme esse mesmo autor, na América, esta tecnologia

data da época dos Aztecas e Mayas.

Essa captação é uma das maneiras mais econômicas para obtenção de

água de boa qualidade para o consumo, ou mesmo para a agricultura. Gnadlinger

(2006) destaca sua aplicação em larga escala por todo o semiárido brasileiro e sua

importância para o abastecimento, sobretudo nos períodos de secas.

Segundo Worm e Hattum (2006), são essenciais para captação de água de

chuva, a intensidade de chuva, tecnologia, fatores socioeconômicos, condições de

vida locais, sistema político e gestão organizacional (Figura 2).

Fonte: Worm e Hattum (2006)

Figura 2- Tópicos a serem considerados numa estrutura de captação de água.

16

Conforme Leal (2000), o sistema de aproveitamento de água da chuva

opera através da coleta da água, por áreas impermeáveis; seguida da filtração e

armazenagem em reservatório, podendo este ser elevado ou enterrado e fabricado

por diversos compostos, como blocos de concreto, aço, poliéster, concreto armado,

alvenaria de tijolos, polietileno, entre outros.

Na coleta de água da chuva, devem ser tomados cuidados a respeito da

manutenção do sistema, entre eles: a tampa de inspeção deverá estar fechada e

pelo menos uma vez no ano deverá ser feita a limpeza no reservatório, removendo a

lama que se acumula no fundo (MAY, 2004).

Conforme Heller e Pádua (2006), para construção da cisterna, deve-se

adotar algumas recomendações, entre elas:

para evitar o risco de contaminação da água, a cisterna deve ser construída a, pelo menos 15 m de distância de locais como fossas, latrinas, currais e depósitos de lixo; a cisterna deve ser colocada em ponto baixo do terreno, para receber por gravidade a água escoada de todos os lados do telhado; sempre que possível, deve-se aproximar a cisterna da cozinha, para facilitar o acesso das donas de casa; deve-se procurar um local isento e/ou afastado de árvores ou arbustos, para evitar a que as raízes da vegetação cresçam e provoquem rachaduras e vazamentos na cisterna.

Para Montenegro e Montenegro (2012), a captação da água do telhado é

preferencialmente para o uso doméstico. Esse é o motivo, pelo qual é importante

frisar esse ponto, uma vez que pode ser utilizada em outros fins. Conforme eles, a

única forma conhecida de conscientizar as pessoas é orientar sobre a finalidade a

que se destina a água da cisterna.

Para realizar a captação, existem alguns tipos de cisternas (Ver Figuras 3 e

4) usadas para o armazenamento da água, como: cisterna calçadão, barragem

subterrânea, tanque de pedra ou caldeirão, bomba d'água popular, barreiro-

trincheira, barraginha e cisterna enxurrada, sendo estas destinadas a armazenar

água para produção de alimentos e dessedentação de animais. As cisternas de

placas são destinadas a armazenar água para o consumo humano (ASA, 2017).

17

Fonte: Autor, 2018

Fonte: Autor, 2018

Na ótica de Worm e Hattum (2006), o sistema de captação de água de água

de chuva oferece diversas vantagens diversas, entre as quais: oportuniza a oferta

de água próximo à residência, se gasta pouca energia para coletar, tem baixo

impacto ambiental; o abastecimento não é afetado pela geografia ou topografia

local; a construção é simples e permite boas condições para manutenção. O sistema

é controlado pelos próprios dependentes, sem a necessidade de intervenção de

outros membros da comunidade. Já as dificuldades, estão sensivelmente

correlacionadas à incerta quantidade de precipitação pluviométrica, aos elevados

custos de investimentos; o abastecimento é sensível à seca; está limitada à área do

telhado, precipitação pluviométrica e pelo reservatório.

Figura 3 - Cisterna de enxurrada.

Figura 4 - Cisterna de placas.

18

Segundo Rebouças (2004), o grande obstáculo para tornar eficiente o

consumo de água é a concepção de aumento da oferta d'água e não procurar

alternativas de aproveitar o uso correto do recurso, por exemplo, a construção de

mais cisternas por residência.

O grande desafio para a sociedade brasileira, incluindo seu meio técnico, é modificar o atual pensamento historicamente estabelecido de que a única solução para os problemas sazonais de escassez de água ou do crescimento da sua demanda futura é a expansão da oferta por meio da construção de obras extraordinárias. Nesse quadro, deve-se considerar que a possibilidade de se atender demandas hídricas futuras através da maior eficiência dos usos atuais das águas disponíveis no território em questão - captação de chuvas, água subterrânea, água de rios e de reuso [..]. (REBOUÇAS, 2004, p. 168).

3.1 Dimensionamento de cisternas

Para o cálculo do volume captado pelo telhado, cujo tem relação com o

índice pluviométrico da região, área de captação e o coeficiente de runoff

(coeficiente de escoamento superficial), que de acordo com a Tabela 2 o seu valor

varia com o tipo de material que é composto o telhado (TOMAZ, 2003).

Tabela 2 - Coeficiente de runoff médios.

MATERIAL COEFICIENTE DE RUNOFF

Telhas cerâmicas

0,80 a 0,9

Telhas esmaltadas 0,90 a 0,95

Telhas corrugadas de metal 0,80 a 0,90

Telhas de amianto 0,80 a 0,90

Telhas de plástico 0,90 a 0,95

Fonte: TOMAZ (2003)

De acordo com Silva et al, (1984), para calcular o volume necessário (VNEC)

de cada família, toma-se como parâmetro o consumo individual (c), considerando

apenas, a água usada para beber, para cozer os alimentos e para higiene do corpo,

com exceção o banho; e um período (p) de seca estimado de 240 (duzentos e

quarenta) dias que foram representados abaixo pela equação (1).

VNEC = n x c x p (m³) 1

Em que:

19

VNEC = volume de água da família (m³);

N = número total de pessoas da família (unidade);

C = consumo médio de água por pessoas;

P = período sem chuvas.

Para França et al (2010), o volume (v) de água captado (calculado pela

equação 2) pelos telhados das residências tem relação direta com a área do telhado

(A), a média pluviométrica anual (B), e um coeficiente (C) de aproveitamento que é

de 80%.

V = A x B x C 2

Em que:

A = área do telhado (m²);

B = precipitação média anual (m);

C = eficiência de captação.

Segundo França et al (2010), o cálculo para o conhecimento da área mínima

(calculado pela equação 3) necessária para abastecer uma cisterna de 16.000 mil

litros é dado pela seguinte fórmula:

Amín = V / (B x C) 3

Em que:

V = volume da cisterna (16.000 litros);

B = precipitação anual (mm);

C = coeficiente de captação.

20

O sistema de abastecimento deve ser individual e não coletivo, sendo

assim, cada família é responsável pelo abastecimento, criando a conscientização de

que todos são responsáveis pelos usos da água.

O abastecimento de água para a família sempre deve acontecer em bases individuais. Assim como cada casa tem seu próprio telhado, deve ter também seu sistema de abastecimento de água, seja uma cisterna ou uma cacimba. Isto é importante no processo de conscientização no que diz respeito à precaução quanto à água, tanto dos pais como dos filhos, que um dia devem assumir a propriedade (GNADLINGER, 2001).

21

4. METODOLOGIA

O presente trabalho constitui de um Estudo de Caso, para o qual foram

realizadas pesquisas bibliográficas, em livros e buscas, como a média histórica dos

últimos dez (2008 – 2018) das precipitações pluviométricas na região de estudo,

obtida junto ao site da FUNCEME (Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos

Hídricos).

O trabalho de campo constou da realização de visitas aleatórias a 28, das

110 residências, existentes na comunidade rural de Pitombeira, município de

Mauriti/CE, para coleta de informações que permitisse avaliar a eficiência do

sistema de captação e armazenamento de água de chuva utilizado pelos seus

moradores. Essa comunidade foi eleita para estudo, pelo fato de todas as suas

residências disporem de sistema de captação e armazenamento de água de chuva,

no âmbito do município de Mauriti. Para coleta das supracitadas informações foi

aplicado um questionário de seis perguntas, prioritariamente dirigidas às pessoas

adultas, moradores da residência visitada.

No ato dessas visitas foram medidas, à trena, a dimensão da área dos

telhados de cada uma das residências visitadas, para determinação do seu

potencial de captação de água, e o raio e profundidade das respectivas cisternas,

para conhecimento da sua capacidade de armazenamento.

Na íntegra, o supracitado questionário constou da coleta das seguintes

informações:

Quantidade de moradores por residência;

Tipos de cisterna para coleta de água de chuva, na residência;

Formas de uso da água da cisterna para produção (irrigação,

animais, etc.);

Eventual disponibilidade de outra fonte de água;

Frequência de manutenção da(s) cisterna(s);

Satisfação geral com a qualidade da água coletada da chuva.

22

Para análise da eficiência do sistema de captação e armazenamento de

água de chuva na comunidade utilizou-se o método de Rippl, que é o mais usado

para dimensionamento de reservatório de água da chuva. Este é feito com o auxílio

de uma planilha do Excel, contendo oito colunas com as informações necessárias

para o seu preenchimento, conforme exemplo apresentado a seguir.

.

Fonte: Autor, 2019.

Com base na tabela 3, foram feitas várias simulações e construídos gráficos

que possibilitaram observar o comportamento das diversas variáveis ao longo do

período de simulação. Para tal foram adotados os seguintes parâmetros:

Tabela 3 – Simulação dos parâmetros de dimensionamento das cisternas

ano 2008-2018

mês precipitação

(mm)

área do telhado

(m²)

volume

captado (L)

consumo

mensal (L)

balanço mensal

(L)volume da cisterna (L)

jan 169,64 65 8821,09 6000 2821,09 2821,09

fev 142,63 65 7416,62 6000 1416,62 4237,71

mar 303,24 65 15768,29 6000 9768,29 14006,00

abr 144,21 65 7498,87 6000 1498,87 15504,87

mai 66,81 65 3474,07 6000 0,00 12978,95

jun 15,90 65 826,80 6000 0,00 7805,75

jul 16,24 65 844,29 6000 0,00 2650,04

ago 2,60 65 135,20 6000 0,00 0,00

set 2,54 65 131,89 6000 0,00 0,00

out 20,55 65 1068,36 6000 0,00 0,00

nov 21,35 65 1109,96 6000 0,00 0,00

dez 47,84 65 2487,49 6000 0,00 0,00

coef 0,8

nº.p 2

vol/p 100

dias 30

Descrição da planilha

coluna 1 = Meses

coluna 2 = Média pluviométrica (2008-2018)

coluna 3 = Área do telhado

coluna 4 = (Coluna 2) x (Coluna 3) x (Coeficiente de runoff)/(100)

coluna 5 = (Número de pessoas) x (Volume por pessoa) x (Dias do mês)

coluna 6 = Se(Coluna 4) - (Coluna 5) for menor que zero adotar zero.

Se (Coluna 4) - (Coluna 5) + (Coluna 7) for menor que 16000 adotar (Coluna 4) - (Coluna 5) + (Coluna 7).

coluna 7 = Se (Coluna 4) - (Coluna 5) + (Coluna 7) for maior que 16000 adotar 16000.

Valor de janeiro igual ao balanço mensal de janeiro (Coluna 6).

23

Coeficiente de runnof: 0,8, para telhas cerâmicas (TOMAZ, 2003);

Consumo diário de 100 litros/por dia, o qual é necessário para um

adulto viver com dignidade, segundo recomendação da OMS

(Organização Mundial da Saúde);

Série história de chuvas para o período de 10 anos (2008 a 2018);

Agrupamento das áreas dos telhados nas três principais dimensões

de 65 m2, 80 m2 e 160 m2, em virtude dos mais variadas tamanho

das residências;

Cisternas de mesma capacidade para 16.000 litros.

Foram observadas as seguintes variações de simulações para o balanço

mensal, o qual corresponde à diferença entre o volume de consumo e o volume das

chuvas mensais (o sinal negativo indica que a quantidade de água de chuva mensal

supera o necessário e o valor positivo indica que o consumo é superior ao captado):

a) Residência com 2 pessoas e 65 m2 de área de telhado;

b) Residência com 2 pessoas e 80 m2 de área de telhado;

c) Residência com 2 pessoas e 160 m2 de área de telhado;

d) Residência com 4 pessoas e 65 m2 de área de telhado;

e) Residência com 4 pessoas e 80 m2 de área de telhado;

f) Residência com 4 pessoas e 160 m2 de área de telhado;

g) Residência com 6 pessoas e 65 m2 de área de telhado;

h) Residência com 6 pessoas e 80 m2 de área de telhado;

i) Residência com 6 pessoas e 160m2 de área de telhado;

4.1. ESTUDO DE CASO

O município de Mauriti, com área de 1.111,56 km², está a uma distância de

499 km da capital Fortaleza. A cidade está localizada na Microrregião do Barro a

uma latitude de 7º23’21’’ sul, longitude de 39º46’28’’ oeste, e com uma altitude de

374m e possui uma população de 44.240 habitantes (IBGE, 2010 e MAURITI, 2018).

As delimitações do município são: ao norte com o município do Barro; ao

sul: Brejo Santo; a oeste: Milagres e ao leste estado da Paraíba. O local de estudo

24

está localizado no semiárido nordestino com índice médio pluviométrico menor que

1.000 mm/ano.

4.2. Caracterização da área de estudo

O semiárido brasileiro abrange todos os nove estados do e o norte do

estado de Minas Gerais, totalizando 1.262 municípios (SUDENE, 2017). Com os

seguintes critérios estabelecidos pelo artigo 2º da Resolução 107/2017 para

delimitação do semiárido: “I - precipitação pluviométrica média anual igual ou inferior

a 800 mm; II - índice de Aridez de Thorntwaite igual ou inferior a 0,50; III - percentual

diário de déficit hídrico igual ou superior a 60%, considerando todos os dias do ano”

(BRASIL, 2017).

A comunidade de Pitombeira está localizando em uma região de clima

tropical semiárido, distante 15 km da sede do município de Mauriti e a oeste do

mesmo (Ver mapa de localização na Figura 5). Conta com 400 habitantes,

aproximadamente, e foi contemplada com a implantação das cisternas rurais, tanto

para o consumo quanto para a produção e vive basicamente da agricultura,

dependendo rigorosamente da estação chuvosa, que acontece nos primeiros meses

do ano.

25

Figura 5 - Localização da área de estudo.

Fonte: Adaptado IBGE/IPECE e Google Earth

26

5. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Neste capítulo são apresentados e analisados os resultados das informações

coletadas durante as visitas de campo, que serviram para inferir a eficiência do

sistema de captação e armazenamento de água de chuva da comunidade em

estudo.

5.1. Quantidade de pessoas por residência

As informações colhidas através do questionário apontaram que 35,7% das

famílias dos pesquisados são compostas por três pessoas e 21,4% delas por quatro

moradores, cujo valor representa a média geral de pessoas por residência na

comunidade. Cabe aqui ressaltar a existência de famílias na comunidade, com até

10 pessoas. É recomendação da ASA (Articulação do Semiárido Brasileiro), que

uma cisterna abasteça por cinco meses uma família composta por cinco pessoas

(Ver Figura 6).

Fonte: Autor, 2019

Essas informações guardam uma relação direta com a demanda do consumo

de água, com a área do telhado do imóvel e o volume de sua cisterna.

Número de residências

0 2 4 6 8 10 12

1

2

3

4

5

7

12

Figura 6 – Quantidade de moradores por residência

27

5.2. Tipos de cisternas existentes na residência

As informações colhidas através do questionário apontaram que todas as

residências da comunidade dispõem de cisternas para consumo e que 39,3% destas

dispõem de cisterna para produção (irrigação, dessedentação de animais), o que

demonstra o uso racional e consciente da água pelos moradores da comunidade.

5.3. Formas de uso da água da cisterna para produção

Constatou-se que todas as famílias da comunidade usam a água das

cisternas de produção para o plantio de grãos, e que apenas 18,2% dessas famílias

a usa para a dessedentação de animais, o que demonstra a clara busca da

população por alternativas de convivência com a seca, utilizando a água dessas

cisternas para a produção agrícola familiar.

5.4. Disponibilidade de outras fontes de obtenção de água

O total de 97% das famílias dispõe de outras fontes de obtenção de água,

como cacimbas e poços profundos, sejam de uso privado ou comunitário, conforme

distribuição vista na Figura 7. Obviamente, apenas 3%, ou seja, quatro famílias, não

dispõem de outra fonte de obtenção de água, o que também demonstra que a

grande maioria da população busca formas alternativas de convivência com a seca.

Figura 7 – Disponibilidade de outras fontes de água na comunidade

Fonte: Autor, 2019

28

5.5. Frequência de manutenção das cisternas

Quando indagados sobre com que frequência os moradores fazem a

manutenção das cisternas, 71% deles responderam que a fazem pelo menos uma

vez por ano, enquanto 64% a fazem de uma a duas vezes por ano. Apenas 11% dos

moradores afirmaram nunca realizar tal manutenção. A distribuição desse indicador

é detalhadamente demonstrada na Figura 8, a seguir.

Fonte: Autor, 2018

5.6. Satisfação da comunidade com a qualidade da água captada

Quando indagadas sobre a qualidade da água captada da chuva os

moradores afirmaram, unanimemente, que estão satisfeitos com a qualidade da

mesma.

5.7. Estimativa da eficiência do uso da água

Na Tabela 4 são apresentadas as dimensões e os tipos de cisternas

verificadas em três residências da comunidade, onde foi constatado que os volumes

das cisternas construídas estão abaixo do volume de projeto.

Figura 8 - Frequência de manutenção das cisternas pelos moradores.

29

Tabela 4 - Dimensões e tipos das cisternas.

CASA PEQUENA CASA MÉDIA CASA GRANDE

ÁREA DO TELHADO 65 m2 80 m2 160 m2

USO DA CISTERNA

CONSUMO 15,07 m3 15,16 m3 15,43 m3

PRODUÇÃO 48,30 m3 49,89 m3 49,85 m3

Fonte: Autor, 2018.

Com o dado da área dos telhados colhidos, foi possível simular o volume (v)

de água captado (calculado pela equação 2) pelos telhados das residências que tem

relação direta com a área do telhado (A), a média pluviométrica anual (B), e um

coeficiente (C) de aproveitamento que de acordo com (França, 2010 et al) é de 80%.

O cálculo para conhecer a área mínima (calculado pela equação 3)

necessária para abastecer uma cisterna de 16.000 (dezesseis mil) litros, resultou em

23,40m².

Diante dos dados coletados in loco e no site da FUNCEME, foi possível

construir uma tabela simulando o consumo mensal pela família, o volume captado

ao longo de um ano e volume acumulado da cisterna, variando o número de

pessoas e a área do telhado. Na ocasião foi adotado um consumo diário de

100 litros por pessoa, conforme recomendado pela Organização Mundial da Saúde.

Com base na simulação apresentada na Tabela 3, foram construídos

gráficos em que é possível observar o comportamento das variáveis ao longo do

período de simulação.

30

A Figura 9 mostra o gráfico da simulação realizada em uma residência com

dois moradores e com uma área de telhado de 65m².

Figura 9- 2 pessoas; área 65m²

Conforme podemos observar, os maiores volumes de água são captados

durante os quatro primeiros meses do ano; e que esse volume abastece, nessas

condições, uma família composta por dois membros até o mês de junho. Mas

também precisa de abastecimento para suprir no restante do ano.

Fonte: Autor, 2019.

31


dois moradores e com uma área de telhado de 80m².

De acordo com a Figura 10, podemos observar que os maiores volumes de

água são captados durante os quatro primeiros meses do ano; e que esse volume

abastece, nessas condições, uma família composta por duas pessoas até o mês de

junho, precisando de outra forma de suprimento de água para o abastecimento da

mesma no restante do ano.

Fonte: Autor, 2019.


32

A Figura 11 mostra o gráfico da simulação realizada em uma residência

composta por duas pessoas e com uma área de telhado de 160m².

Fonte: Autor, 2019.

Foi possível observar que os maiores volumes de água são captados

durante os cinco primeiros meses do ano; e que esse volume abastece, nessas

condições, uma família composta por dois membros até o mês de julho. Mas

também precisa de abastecimento para suprir em quatro meses do ano.


33


quatro moradores e com uma área de telhado de 65m².


Fonte: Autor, 2019.

De acordo com o gráfico podemos observar que os maiores volumes de água

são captados durante os quatro primeiros meses do ano, no entanto, esse volume

não dá para suprir a demanda mensal da família; assim, nessas condições, uma

família composta por quatro membros precisa de abastecimento para suprir a

necessidade na maioria do ano.

34




Fonte: Autor, 2019.


água são captados durante os quatro primeiros meses do ano, no entanto esse

volume é insuficiente para suprir a demanda mensal da família; assim, nessas

condições, uma família composta por quatro membros precisa de abastecimento

para suprir a necessidade na maior parte do ano.

35




Fonte: Autor, 2019.

Podemos observar que os maiores volumes de água são captados durante

os quatro primeiros meses do ano; e que esse volume abastece, nessas condições,

uma família composta por quatro membros até o mês de maio. Portanto, precisa de

outra fonte de abastecimento para suprir as famílias no restante do ano.

36


seis moradores e com uma área de telhado de 65m².


Fonte: Autor, 2019.

De acordo coma Figura 15, conseguimos observar que os maiores volumes

de água são captados durante os quatro primeiros meses do ano; esse volume,

nessas condições, não abastece completamente a família em nenhum mês, devido

a demanda ser maior do que o volume captado. Então, precisa de outra fonte de

abastecimento para supri-la de água durante todos os meses do ano.

37




Fonte: Autor, 2019.

Como podemos observar os maiores volumes de água são captados

durante os quatro primeiros meses do ano; esse volume, nessas condições, não

abastece atende completamente às necessidades da família em nenhum mês, em

razão da demanda ser maior do que o volume captado. Logo, precisa de

abastecimento para suprir o abastecimento de água todos os meses do ano.

38




Fonte: Autor, 2019.


água são captados durante os quatro primeiros meses do ano; esse volume captado

não abastece completamente a família em nenhum mês, por causa da demanda ser

maior do que o volume captado. Assim, precisa de abastecimento para suprir as

necessidades da família todos os meses do ano.

39

6. CONCLUSÃO

Os estudos realizados permitem tirar várias conclusões sobre a eficiência

dos sistemas de captação e armazenamento utilizados pelos moradores da

comunidade em estudo.

Apesar da constatação da média de quatro pessoas por residência, há na

comunidade famílias que congregam até 12 pessoas, o que traz uma certa

incoerência, visto que as cisternas implantadas têm sua capacidade restrita aos

16.000 litros. Essa situação preocupa, uma vez que o regime pluviométrico é único e

não há viabilidade no aumento da área dos telhados para aumentar o volume

captado, uma vez que não se disporia de capacidade de reservação da água

excedente. Dessa forma, em primeira mão, pode-se destacar que a limitação nessa

capacidade de reservação constitui um dos principais pontos negativos dos sistemas

utilizados na comunidade, pela impossibilidade de armazenamento de água para os

períodos que não chove, o que, forçosamente, induz as famílias a terem prejuízos

no normal desenvolvimento das suas atividades ao longo de alguns meses do ano.

A constatação de que a maioria dos moradores utiliza as cisternas de

consumo e de produção e dispõe de outras fontes alternativas para obtenção de

água, como cacimbas e poços são um indicativo de que os sistemas de captação e

armazenamento não atendem dignamente à demanda dos seus usuários.

O fato da manutenção das cisternas ser feita, quase que unanimemente, por

todos os moradores, denota, de certo modo, a sua dependência do sistema e zelo

pela sua fonte de água mais próxima, evitando-lhes perda de tempo e longos

deslocamentos na busca de outras formas para obtê-la.

Com a simulação realizada variando-se a quantidade de pessoas por

residência e mantendo a capacidade das cisternas, fica evidente que os sistemas de

captação e armazenamento não são eficientes, uma vez que são altamente

vulneráveis ao desperdício de água, notadamente quando as famílias são em menor

número de pessoas e não consegue consumir todo o volume captado nos primeiros

meses do ano, quando ocorrem os maiores volumes de chuvas.

40

Teoricamente, as famílias menos afetadas pela ineficiência dos sistemas

seriam aquelas com menor número de pessoas e menor consumo, pelo fato de

poderem se beneficiar por um período de até sete meses durante o ano, porém, as

que mais sentem essa ineficiência são as que detêm o maior número de pessoas,

tendo em vista terem o suprimento de água sacrificado em todos os meses do ano.

Por fim, conclui-se que a capacidade das cisternas construídas pelo

Governo Federal atende apenas parcialmente as famílias beneficiadas, uma vez que

nos meses em que se dispõe de maiores volumes de chuvas, boa parte da água

captada é desperdiçada por falta de capacidade de acumulação. Essa situação é

atenuada pelo sacrifício imposto aos moradores das comunidades rurais, que fazem

uso consciente da água e estão constantemente na busca de alternativas de

convivência com as estiagens que frequentemente assolam o semiárido nordestino.

41

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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http://sudene.gov.br/planejamento-regional/delimitacao-do-semiarido

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ANEXO

QUESTIONÁRIO

1) Quantas pessoas residem incluindo você, moram na residência?

2) Na residência tem quais tipos de cisternas para captar água da chuva?

( ) Para consumo ( ) Para produção

3) Como vocês utilizam à água da cisterna para produção?

( ) Irrigar horta/pomar ( ) Animais ( ) Outra__________

4) Vocês dispõem de outra fonte de água? Se sim, qual?

( ) Não ( ) Poços artesianos ( ) Cacimbas ( ) Outra___

5) Com que frequência vocês fazem manutenção da(s) cisternas?

( ) 2x ao ano ( ) 3x ao ano ( ) 1 vez por ano ( ) A cada 2 anos ( ) Nunca

6) Você considera boa a qualidade da água da chuva?

( ) Sim ( ) Não

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