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UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI - URCA CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT
DEPARTAMENTO DA CONSTRUÇÃO CIVIL TECNOLOGIA DE CONSTRUÇÃO CIVIL: TOPOGRAFIA E ESTRADAS
PROJETO DE TRABALHO DE CONCLUSÃO DO CURSO
CARACTERIZÇÃO AMBIENTAL DO SEMIÁRIDO BRASILEIRO PARA
CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEAS
ARTHUR FERREIRA SAMPAIO
JUAZEIRO DO NORTE, CE 2017
CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DO SEMIÁRIDO BRASILEIRO PARA
CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEAS
ARTHUR FERREIRA SAMPAIO
Projeto apresentado na disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso, como requisito básico para a Conclusão do Curso de Tecnologia de Construção Civil com habilitação em topografia e estradas, na Universidade Regional do Cariri.
Orientador: Dr. Renato de Oliveira Fernandes
JUAZEIRO DO NORTE, CE
2017
Sampaio, Arthur Ferreira. CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DO SEMIÁRIDO BRASILEIRO PARA CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEAS/ Arthur Ferreira Sampaio – Juazeiro do Norte: URCA/ Centro de Ciências e Tecnologia, 2017. 66 p. Orientador: Dr. Renato de Oliveira Fernandes Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Tecnologia da Construção Civil - habilitação em Topografia e Estradas) – Universidade Regional do Cariri/ Centro de Ciências e Tecnologia.
ARTHUR FERREIRA SAMPAIO
Acadêmico do curso de Tecnologia da Construção Civil
CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DO SEMIÁRIDO BRASILEIRO PARA CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEAS
BANCA EXAMINADORA
______________________________________________ PROF. Dr. RENATO DE OLIVEIRA FERNANDES,
URCA AVALIADOR
______________________________________________ PROF. ANTÔNIO COSTA SAMPAIO NETO,
URCA AVALIADOR
______________________________________________ PROF. JANEIDE FERREIRA ALENCAR DE OLIVEIRA,
URCA AVALIADOR
Aprovação em ______ /_______ /_________, Com nota _________
Dedico a meus pais Carlos Antônio Sampaio e Maria
Luciene Ferreira Sampaio, aos meus avós Expedito Pacifer
Sampaio, Maria Bernadete Miranda Sampaio e Francisca
Gomes de Alencar; minhas irmãs Deborah Ferreira Sampaio
e Bianca Ferreira Sampaio; minha namorada Zilda Macêdo
e a todos meus familiares.
AGRADECIMENTOS
A Deus por todas as conquistas alcançadas e sempre permitindo que tudo
acontecesse da melhor forma possível;
A meus pais Carlos Antônio Sampaio e Maria Luciene Ferreira Sampaio pelo
o apoio e a ajuda para a realização de um sonho e pela motivação de sempre buscar
horizontes maiores;
Aos meus avós Expedito Pacifer Sampaio, Maria Bernadete Miranda Sampaio
e Francisca Gomes de Alencar por todo o apoio nos momentos difíceis;
A minhas irmãs Deborah Ferreira Sampaio e Bianca Ferreira Sampaio por me
apoiarem e me motivarem.
A minha namorada Zilda Macêdo por todo o apoio e pela motivação de sempre
buscar o melhor a meu cunhado Hudson Gonçalves pelo apoio e a Wagner Telles por
ter me proporcionado um estágio no qual apurou meus conhecimentos na área.
Ao meu orientador Dr. Renato de Oliveira Fernandes pela disponibilidade
paciência e dedicação durante toda realização do trabalho; A todos os meus
professores em especial Paulo Ricardo, Nobre Rabelo, Ishimaro, Eliakin e Vangivaldo
e Nobre, por compartilharem sua sabedoria de forma tão espontânea e objetiva.
Aos meus colegas por compartilharem todos os momentos que estive presente na
faculdade.
“ É impossível avaliar a força que possuímos
sem medir o tamanho do obstáculo que
podemos vencer, nem o valor de uma ação sem
sabermos o sacrifício que ela comporta. ”
(H.W. Beecher)
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Precipitação anual no semiárido...............................................................18
Figura 2: Localização dos reservatórios no semiárido e seus respectivos volumes.21
Figura 3: Colocação da lona......................................................................................23
Figura 4: Poço aluvião...............................................................................................24
Figura 5: Sangradouro da barragem subterrânea ....................................................25
Figura 6: Barragem superficial de terra.....................................................................29
Figura 7: Barragem superficial de concreto................................................................30
Figura 8: Barragem superficial de enrocamento.......................................................30
Figura 9: Mapa de delimitação do semiárido brasileiro.............................................42 Figura 10: Mapa de solos do semiárido...................................................................44
Figura 11: Mapa Hidroquímico dos Mananciais Subterrâneos da Região Nordeste do Brasil...........................................................................................................................47
Figura 12: Mapa Hidroquímico dos Mananciais Superficiais da Região Nordeste do Brasil.................................................................................................................. .........47
Figura 13: Mapa topográfico do semiárido................................................................48
Figura 14: Mapa dos solos do semiárido com regiões de estudo.............................50
Figura 15: Mapa hidroquímico das regiões onde o solo é propicio para a construção
de uma barragem subterrânea ..................................................................................51
Figura 16: Topografia das regiões de estudo das barragens subterrâneas.............52
Figura 17: Barragem superficial construída com o solo Neossolo Litólico (RL) ........54
Figura 18: Mapa de solos com as regiões de estudo para barragens superficiais.55
Figura 19: Mapa hidroquímico das regiões onde o solo é propicio para a construção
de uma barragem superficial.....................................................................................56
Figura 20: Topografia das regiões de estudo das barragens superficiais...............57 ...
Figura 21: Seleção de um local no semiárido mostrando as características de solo, hidroquimico e topografia para fins de construção de uma barragem subterrânea...59
Figura 22: Seleção de um local no semiárido mostrando as características de solo, hidroquimico e topografia para fins de construção de uma barragem superficial......60
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Barragens subterrâneas de maior porte construída..................................20
Tabela 2: Volume de água armazenado na barragem subterrânea em várias situações
de largura da barragem.............................................................................................27
Tabela 3: Dimensionamento dos serviços e materiais a empregar...........................28
Tabela 4: Custo para cada tipo de situação..............................................................28
Tabela 5: Custo relativo de alguns tipos de barragens superficiais, levando em conta só os materiais e seus volumes ................................................................................32
Tabela 6: Vantagens e desvantagens das barragens subterrâneas ........................38
Tabela 7: Vantagens e desvantagens das barragens superficiais............................39
RESUMO
Este trabalho apresenta as principais características ambientais do semiárido
brasileiro para a construção de barragens superficiais e subterrâneas no semiárido
brasileiro, no qual sofre com constantes secas, e compara os benefícios gerados no
uso de cada obra de infraestrutura. O estudo apresenta os investimentos necessários,
a qualidade hidroquímica no local onde está construída, a topografia do terreno, as
perdas por evaporação, disponibilidade hídrica e outras características ambientais e
hidrológica. Além disso, é feito um resumo sobre o método de construção de ambos
reservatórios, e a comparação dos seus pontos positivos e negativos. Ao final da
análise é mostrado vantagens de cada tipo de barramento. Os resultados mostraram
a partir da comparação dos mapas de solo, qualidade hidroquímica da água e a
topografia da região semiárida que o melhor local para a construção de uma barragem
superficial ou subterrânea dependem de vários fatores que precisam ser analisados
com muita cautela para evitar baixa eficiência hídrica dessas obras de infraestrutura.
Palavra-chave: Barragens; Subterrânea; Superficial.
Sumário
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 14
2. OBJETIVO ........................................................................................................... 16
3. REFERENCIAL TEORICO .................................................................................. 17
3.1. O PROBLEMA DA ÁGUA NO SEMIÁRIDO ................................................... 17
3.2. OS PRINCIPAIS RESERVATÓRIOS SUBTERRÂNEOS DO SEMIÁRIDO .... 19
3.3. OS PRINCIPAIS RESERVATÓRIOS SUPERFICIAIS DO SEMIÁRIDO ......... 21
3.4. PROCESSO CONSTRUTIVOS DAS BARRAGENS SUBTERRÂNEAS ......... 22
3.5. SOLO ADEQUADO PARA AS BARRAGENS SUBTERRÂNEAS .................. 25
3.6. CUSTO FINANCEIRO DA BARRAGEM SUBTERRÂNEA ............................ 26
3.7. PROCESSO CONSTRUTIVOS DAS BARRAGENS SUPERFICIAIS ............. 29
3.8. SOLO ADEQUADO PARA AS BARRAGENS SUPERFICIAIS ....................... 31 3.9. CUSTO FINANCEIRO DA BARRAGEM SUPERFICIAL ............................... 32
3.10. EFICIÊNCIA HÍDRICA ................................................................................. 33
3.11. CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DE RESERVATORIOS NO SEMIÁRIDO 33
3.11.1. Sensoriamento remoto ......................................................................... 34
3.11.2. Georreferenciamento ......................................................................... 36
3.12. VANTAGEM E DESVANTAGENS DAS BARRAGENS SUBTERRÂNEAS .. 38
3.13. VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS BARRAGENS SUPERFICIAIS..... 39
4. MATERIAIS E METODOS ................................................................................... 41
4.1. ÁREA DA PESQUISA .................................................................................... 41
4.1. CARACTERIZAÇÃO DO SEMIARIDO ........................................................... 41
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 49
5.1. BARRAGENS SUBTERRÂNEAS................................................................... 49
5.2. BARRAGENS SUPERFICIAIS ....................................................................... 53
7. CONCLUSÃO ...................................................................................................... 61
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 62
14
1. INTRODUÇÃO
O semiárido brasileiro é caracterizado como umas das regiões de baixa
precipitação pluviométrica com cerca de 800 mm por ano e com distribuição bastante
irregular. Essa região corresponde a, aproximadamente, 60% da região Nordeste e
ocupa uma área de 969.589,4 km², inserido em quase todos os estados da região
(exceção do Maranhão) e parte do Norte de Minas Gerais (BRASIL, 2005).
A população da região mais seca do pais sofrem constantemente com a falta
de água por causa de chuvas irregulares durante o ano e necessita de barragens para
garantir água em períodos sem chuva. Um dos registros mais antigos sobre uma
barragem de 12 m de altura é a construída no Egito, há mais de 6,8 mil anos. Surgiram
com a função de utilização dos recursos hídricos para consumo humano e combate
as secas, no entanto, hoje têm as mais diversas finalidades e tipologias (MELLO.F,
2011).
As barragens, sejam superficiais ou subterrâneas têm grande importância
para o abastecimento de água em regiões com grande variabilidade das chuvas. Cada
tipo de barragem apresenta características diferentes e apresentam importâncias para
a região, como para a agricultura familiar e para a criação de animais que dependem
desses reservatórios para manutenção da vida.
A hipóteses do estudo é que o uso dos dois tipos de barragens está associado
a diversos fatores, como o tipo de solo, quantidades de chuva, topografia do terreno
e a finalidade, necessitando dessa forma de investigação para o correto
dimensionamento e indicação do local.
As barragens superficiais são aquelas em que devem conter a bacia da
represa, os terrenos de fundações, as estruturas anexas e auxiliares (vertedouro). Na
qual são representadas por vários tipos de barragens que são: as barragens de terra,
barragens de concreto, e barragens de enrocamento.
As barragens subterrâneas, por exemplo, são por definição, estruturas que
objetiva impedir o fluxo subterrâneo de um aquífero pré-existente ou criado
concomitantemente à construção da barreira impermeável (SANTOS & FRANGIPANI,
1978). Onde a água fica retida no subsolo de onde pode ser melhor aproveitada.
O trabalho aqui apresentado propõe mostrar as vantagens e desvantagens
das barragens superficiais e subterrâneas no semiárido brasileiro, destacar a
15
importância dessas obras de infraestrutura para a região e definir qual a melhor
alternativa hídrica de acordo com as características do solo, da análise da água e o
local de implementação.
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2. OBJETIVOS
O objetivo é analisar as vantagens e desvantagens das barragens superficiais
e barragens subterrâneas para regiões com clima e solo como o semiárido brasileiro
e identificação de locais apropriados para a construção desses reservatórios usando
métodos de comparações de mapas de solos, qualidade hidroquímica da água e
técnicas adequadas de geoprocessamento para a obtenção da topografia.
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3. REFERENCIAL TEÓRICO
As barragens são estruturas construídas transversalmente a um rio ou
talvegue com a finalidade de se obter a elevação do seu nível d’água, gerando assim
um reservatório. No caso da barragem superficial, pode ser destinada: a geração de
energia, a irrigação, a navegação, ao abastecimento urbano e industrial, a piscicultura,
a recreação, ao controle de cheias, a regularização de vazão, dentre outros objetivos
(Souza, 2013).
As barragens desde o início da história da humanidade, foram fundamentais
ao desenvolvimento. A sua construção devia-se, sobretudo, à escassez de água no
período seco e à consequente necessidade de armazenamento de água, mas com o
passar dos anos as barragens obtiveram finalidades múltiplas como a produção de
energia e a irrigação (MELLO, 2011). No Brasil, as primeiras barragens foram
construídas na região Nordeste, no início do século XX, com a função de combater a
seca através da regularização das vazões dos rios.
A barragem subterrânea tem escoamento sub-superficial que ocorre no
depósito aluvial quando o rio deixa de “escoar” na superfície, faz com que esse
depósito também conhecido como aquífero aluvial vá perdendo gradativamente as
suas reservas hídricas acumuladas, podendo vir mesmo a secar totalmente no final
do período de estiagem (COSTA, APROPRIADA, MATIAS, AFONSO,2001).
3.1. O problema da água no semiárido
Um dos maiores problemas encontrados no semiárido Brasileiro é a falta de
água, principalmente na área conhecida como Polígono das Secas. Esta área envolve
parte de oito estados do Nordeste, (Alagoas, Bahia, Ceará, Minas Gerais,
Paraíba, Pernambuco, Piauí, Rio Grande do Norte e Sergipe) e parte do norte de
Minas Gerais.
A região está localizada numa área em que as chuvas ocorrem poucas vezes
durante o ano. Esta área recebe pouca influência de massas de ar úmidas e frias
vindas do sul. Logo, permanece durante muito tempo, no sertão nordestino, uma
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massa de ar quente e seca, não gerando precipitações pluviométricas (chuvas)
demostrado na (figura 1).
Figura 1: Precipitação anual no semiárido.
Fonte: Base cartográfica: CPRM 2011 e IBGE 2013.
A baixa pluviosidade e irregularidade das chuvas da região semiárida e sua
estrutura geológica (escudo cristalino) não permite acumulações satisfatórias de água
no subsolo. Estima-se um volume de apenas 80 Km³ de água no cristalino nordestino
interferindo, inclusive, no caráter de temporariedade dos rios.
No que diz respeito aos rios, dadas as suas características de temporariedade
no Semiárido, o uso de suas águas fica restrito às escavações de cacimbas em seus
leitos, nos períodos de seca, com limitações tanto nos aspectos da concentração de
sais e exaustão do lençol freático, como da contaminação por microrganismos. No
tocante à perenizarão dos rios, através da construção de represas sucessivas em
seus leitos como as barragens subterrâneas, um aspecto a ser considerado diz
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respeito ao tipo de solo existente na bacia da represa, que poderá vir a ser um
elemento carreador de sais para o interior da mesma e, a partir daí, a água utilizada
refletir aquela que foi represada.
Nos casos específicos dos barreiros e pequenos açudes, existem algumas
preocupações no sentido de se resolver o problema da turbidez das águas que é muito
comum nesses tipos de fontes hídricas. A turbidez é uma característica resultante da
suspensão de partículas microscópicas de argila nas águas. Normalmente, utiliza-se
a filtragem para minimizar esse problema, sem que se consiga, no entanto, a eficiência
desejada.
O uso das águas dos grandes açudes é utilizado para fins de
abastecimento das populações, normalmente um grande açude, por apresentar
grande inércia (parâmetro que condiciona a sua resposta aos fatores de variação de
salinidade de origem climática, ou seja, o efeito de diluição das chuvas e o efeito de
concentração da evaporação), possui águas adequadas para fins de abastecimento.
As 28 maiores represas do Nordeste têm capacidade para acumular 12 bilhões e 750
milhões de m³ de água, mas apenas 30% desse volume são utilizados em sistemas
de abastecimento ou em irrigação.
3.2. Os principais reservatórios subterrâneos do semiárido
O monitoramento das barragens subterrâneas no semiárido é muito escasso,
porém, segundo estimativas da Articulação Semiárido Brasileiro (ASA) existem mais
de 1.500 barragens subterrâneas no Semiárido. O estado do Pernambuco foi a
primeira unidade federativa brasileira localizada no semiárido nordestino a adotar a
barragem subterrânea como um programa de governo para minimizar o angustiante
problema das secas e fixar o homem na terra.
Com a decretação do “estado de emergência” em 120 municípios do interior
do estado no ano de 2002, por falta absoluta de condições de suprimento de água, o
governo intensificou a construção das barragens subterrâneas. A propósito, Cirilo et
al. (2003) registram os resultados de uma pesquisa sobre a utilização de 151
barragens subterrâneas localizadas em Pernambuco (PE), identificando “94
barragens ativas: aquelas que já foram utilizadas pela comunidade ao menos uma vez
20
após a sua construção; e 57 barragens inativas: nunca foram utilizadas pela
comunidade”.
Tabela 1 - Barragens Subterrâneas de Maior Porte Construídas.
Fonte:
Barragens subterrâneas: experiência em Pernambuco (CIRILO.J, COSTA.W, 1999)
Muitas das barragens subterrâneas, ao serem construídas, já apresentaram
um bom rendimento mesmo durante o período de estiagem, pois as reduzidas lâminas
d’água do fundo do depósito aluvial ao terem seu fluxo barrado, passaram a se
acumular a montante das barragens, fazendo elevar-se o nível d’água dentro dos
poços amazonas.
As melhores áreas encontradas para construção de barramentos, localizam-
se nos municípios de Belo Jardim e Jataúba, onde algumas dessas barragens
subterrâneas no leito de riachos alcançaram profundidades de até 10m. Na tabela 1,
Município Local Nome da Dimensões (m) Número
barragem Profundidade Comprimento Extensão
(alcance a
montante)
Famílias
do eixo beneficiadas
Belo Jardim Fundão Fundão I 5,4 50 1.000 21
e Jatauba Fundão II 4,4 50 600 15
Cafundó Cafundó I 4,3 36 1.000 24
Cafundó III 5,5 42 1.000 18
Cafundó IV 6 65 1.000 18
Cafundó V 6 64 1.000 14
Mimoso Mimoso I 8 63 1.000
Mimoso II 10 55 1.000
Mimoso III 8,5 76 1.000
Mimoso IV 8,5 76 1.000
Mimoso V 7,5 52 1.000 13
Travessão Travessão I 6 110 1.000 18
Travessão II 4 30 1.500 12
Belo Jardim Mimoso Rch.Salgado 10 56 1.600
Imbé Imbé 6,5 53 1.500
Conceição Quandus 4 30 800
Minador Minador 6 42 1.500
Jataúba J.Vermelho J.Vermelho 6 47 2.000
Jundiá Jundiá 3,8 53 1.500
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pode-se ver, como exemplo as principais características de barragens construídas nos
municípios de Belo Jardim e Jataúba.
3.3. Os principais reservatórios superficiais do semiárido
Os principais reservatórios do semiárido são compostos por barragens
superficiais, pois suas bacias hidrográficas tendem a acumular mais água do que as
barragens subterrâneas. A figura 2 MOSTRA os principais reservatórios monitorados
do semiárido.
Figura 2: localização dos reservatórios no semiárido e seus respectivos volumes.
Fonte: ANA- AGENCIA NACIONAL DE ÁGUAS (2014).
A seguir serão apresentados as características dos principais reservatórios do
semiárido:
Açude do Castanhão, localizado na cidade de Jaguaribara – Ceará, tem uma
capacidade de 6.700,00 hm³, sua finalidade é a irrigação e o abastecimento.
22
Armando Ribeiro Gonçalves, localizado na cidade de Açu - Rio Grande do
Norte, tem uma capacidade de 2.400,00 hm³, sua finalidade é irrigação e
abastecimento.
Orós, localizada na cidade de Orós – Ceará, tem uma capacidade de 1.940,00
hm³, sua finalidade irrigação e abastecimento.
Banabuiú, localizado na cidade de Banabuiú – Ceará, tem capacidade de
1.601,00 hm³, tem como finalidade o abastecimento e a irrigação.
PHC Açude araras (Paulo Sarasate), localizado na cidade de Varjota – Ceará,
tem capacidade de 891,00 hm³, tem como finalidade a irrigação e o
abastecimento.
Açude Coremas, localizado na cidade de Coremas – Paraíba, tem uma
capacidade de 591,65 hm³, tem como finalidade a irrigação e o
abastecimento.
Açude Santa Cruz do Apodi, localizado na cidade de Apodi – Rio Grande do
Norte, tem capacidade de 599,61 hm³, tem como finalidade a irrigação e o
abastecimento.
Açude Engenheiro Francisco Saboya (ex poço da cruz), localizado na cidade
de Ibimirim – Pernambuco, tem capacidade de 504,00 hm³, tem como
finalidade a irrigação e o abastecimento.
3.4. Processo construtivo da barragem subterrânea
O processo inicial é procurar um local onde tenha uma área relativamente
plana que possa acumular água para a construção da barragem, procede-se a
escavação de uma vala ou trincheira, disposta segundo a direção perpendicular em
relação ao curso do rio (COSTA.W, CIRILI.J, et al 1999).
Essa vala pode ser escavada manualmente ou mecanizada, através de um
trator de esteira ou uma retroescavadeira. Sua largura deve ser de no mínimo um
metro. A profundidade deve ser no mínimo 1,5 m, para permitir uma acumulação de
água suficiente para o atendimento de pelo menos a unidade familiar. A profundidade
máxima tem por limite o leito rochoso sobre o qual se depositou a aluvião
23
Uma vez concluída a escavação da vala, procede-se a colocação do septo
impermeável que pode ser de várias origens: lona plástica, argila compactada,
argamassa de tijolo e cimento, argamassa de pedra, concreto ou ainda de pranchas
de madeira justapostas. O procedimento mais comum, levando em conta os custos
financeiros, a rapidez de construção e a facilidade de disposição do material, é o septo
de lona plástica.
A colocação da lona é procedida da seguinte maneira: desdobra-se o rolo
sobre a superfície do terreno na borda da vala contrária ao fluxo das águas superficiais
e a faz descer sobre a parede até que a mesma fique totalmente revestida com a lona,
passando ainda cerca de 0,5m para o fundo da vala. Na parte superior, prende-se
com algumas pedras, ou montículos de areia, a borda superior da lona na superfície
do terreno figura 3 (COSTA.W, CIRILI.J, et al 1999).
Figura 3: colocação da lona.
Fonte: google image (08/09/2017).
Antes de proceder ao enchimento da vala, deve-se construir o poço
amazonas, na parte mais profunda da escavação. Esse poço terá várias funções,
como será visto adiante.
A construção desse poço amazonas também pode ser feita de várias
maneiras, porém a mais empregada por sua rapidez de construção é de anéis de
concreto semiporosos, justapostos. Esse anel tem um diâmetro em torno de 1,0m e a
altura de 0,5m para facilitar o transporte e a colocação dentro da vala. Antes de colocar
o primeiro anel, deve-se construir uma base de brita solta, com cerca de 0,2m de altura
e diâmetro em torno de 1,5m para proporcionar maior permeabilidade na entrada da
água pelo fundo do poço. Após nivelar devidamente o primeiro anel, os outros irão lhe
24
suceder até atingir cerca de 0,8m acima do nível superficial. Para aumentar o fluxo da
água para o poço, pode-se também construir drenos ou galerias convergindo para o
mesmo figura 4.
Figura 4: poço aluvião.
Fonte: google image (08/09/2017)
Concluído o poço, pode-se completar o enchimento da vala, com o mesmo
material dela retirado, até nivelar com a superfície do terreno. Antes de chegar à
superfície, dobrasse para o interior da vala o excedente da lona na superfície (em
torno de 0,3m) e depois recobre-se de maneira a não aparecer a lona na superfície
do terreno (COSTA.W, CIRILI.J, et al 1999).
Nos riachos tributários dos rios de maior porte, em que o escoamento
superficial não se verifique com muita velocidade e poder erosivo, a barragem
subterrânea poderá ainda ser complementada com um enrocamento de pedras
arrumadas, sem cimentação de qualquer espécie, com altura em torno de 0,5m, que
irá reter a água superficial por alguns dias, favorecendo a infiltração para alimentar a
barragem subterrânea, ou a construção de um sangradouros de concreto, é uma
construção simples, mais que requer cuidados em seu dimensionamento como
podemos observar na figura 5. Outra observação importante é que após a construção
do sangradouro, deve-se construir também à sua jusante um dissipador de energia o
que evita possíveis erosões.
Concluída a barragem subterrânea, convêm construir um ou mais
piezômetros, que são poços de pequeno diâmetro, revestidos em canos de plástico
(de 2”) e que terão a finalidade de acompanhar a extensão da superfície de saturação
25
do depósito aluvial a montante da barragem, permitindo um bom monitoramento dos
rebaixamentos de níveis d’água com o tempo.
Figura 5: sangradouro da barragem subterrânea.
.
Fonte: google image (11/09/2017)
3.5. Solo adequado para barragem subterrânea
O solo mais adequado para uma barragem subterrânea é o solo arenoso, com
espessura de pelo menos 2m. A predominância de material síltico-argiloso implica em
elevada retenção de água e baixa condutividade hidráulica, com reduzida vazão nos
poços que irão captar a água e riscos de salinização com o tempo (COSTA.C,
PEURARI.E, et al, 2004).
De acordo com Nascimento, et al. (2008), o solo deve ter áreas aluviais dos
riachos com condições em que propicie a exploração agrícola, com profundidade da
camada impermeável de no mínimo 1,5 m e no máximo 4 m, textura média a grossa
e declividade de até 4%, de modo a proporcionar maior extensão no armazenamento
da água.
Precisa existir uma considerável extensão de depósito aluvial a montante da
seção a ser barrada, pois um barramento efetuado nas cabeceiras de um riacho, por
26
exemplo, não terá como ser alimentado por deficiência de drenagem superficial.
Guardar relações de largura e desnível para com a calha maior ou terraço aluvial que
viabilize a construção. Uma calha ativa profunda e estreita é desaconselhável, pois os
volumes a serem armazenados serão muito reduzidos.
3.6. Custo financeiro de construção da barragem subterrânea
Segundo Costa e Costa Filho, (2015) O volume que pode ser acumulado e
disponibilizado numa barragem subterrânea vai variar com as dimensões do depósito
aluvial, sobretudo a largura do vale e a espessura dos sedimentos, assim como a
extensão para montante, a declividade do leito e a relação entre a calha viva e os
terraços aluviais, conforme foi analisado nos itens. Para calcular o volume de água de
uma barragem subterrânea usamos a formula:
Considerando o volume de água disponível (V) será dado por: V = L x C x E x ©
a) Onde V é o volume total de água disponível;
b) L é o comprimento da parede da barragem;
c) Comprimento da área de barramento da barragem;
d) E espessura saturada media do deposito do aluvial;
e) © é o coeficiente de porosidade eficaz médio do sedimento aluvial.
Considerando um consumo médio de água na base de 60 l/hab/dia na zona
rural, esse volume daria para abastecer 100 famílias durante um ano, e ainda, irrigar
2 há durante 8 meses (considerando 4 meses chuvosos). De um modo geral, se forem
consideradas as mesmas condições de baixa declividade, uma extensão de influência
da barragem de 1 km e uma porosidade eficaz de 15%, pode-se estabelecer algumas
situações para avaliação do volume de água armazenado, como será visto na tabela
1. Na simulação de distintas situações foram consideradas cinco dimensões para a
largura do vale: 20, 50, 80, 120 e 150 metros e, para cada uma dessas dimensões
foram levadas em conta três situações de espessura média do depósito aluvial.
27
Tabela 2: volume de água armazenado na barragem subterrânea em várias situações de largura da
barragem.
Situação diversa
Largura do vale (m)
Espessura média do
aluvião (m)
Volume total de água armazenados
(m³)
1
20,00
2,00 6.000,00
2 3,00 9.000,00
3 5,00 15.000,00
4
50,00
2,00 15.000,00
5 3,00 22.500,00
6 5,00 37.500,00
7
80,00
2,00 24.000,00
8 3,00 36.000,00
9 5,00 60.000,00
10
120,00
3,00 54.000,00
11 5,00 90.000,00
12 7,00 126.000,00
13
150,00
3,00 67.500,00
14 5,00 112.500,00
15 7,00 157.500,00
Fonte: Costa e Costa Filho (2015).
As situações mais comuns de ocorrência são a 4 e a 8, com variação entre
15.000m³ e 36.000m³. Deve-se levar em consideração ainda que, na medida em que
a água vai sendo extraída de uma barragem subterrânea o aquífero aluvial vai sendo
recarregado pela água que escoa além do limite previsto de 1km. Há ainda a
considerar a possibilidade que oferecem alguns rios secos com grande extensão de
cobertura de aluviões, de serem construídas “barragens sucessivas” desde que se
preserve uma distância mínima de 1 km entre uma e outra. Quando do período
chuvoso a água que escoa na superfície vai se infiltrar em todas as barragens
sucessivas, deixando-as saturadas para uso durante o período de estiagem.
O custo para um barramento é variável em função da largura do vale no local
barrável e da espessura do depósito, além do tipo de septo a empregar. Considerando
a elaboração de uma barragem nas condições seguintes: construção mecanizada,
28
septo de lona, poço amazonas e de recarga em tubos de concreto, serão levantadas
9 (nove) situações distintas em função da extensão do vale no local barrável, a
profundidade do embasamento (espessura do depósito aluvial) e largura da vala a ser
escavada que será mostrada na tabela 2 e tabela 3.
Tabela 3: Dimensionamento dos serviços e materiais a empregar.
Situações distintas
Extensão média
(m)
Profundidade média (m)
Largura média
(m)
Volume total (m³)
Horas de trator
(escavação)
Horas de trator
(reposição)
Lona plástica
(m)
Poço amazonas
(anéis)
Poço de recarga (anéis)
1
50
2 2 200 10 5 25 5 4
2 3 2 300 20 6 40 7 6
3 4 2 400 35 8 60 9 8
4
80
3 2 480 48 9 40 7 6
5 4 2,5 800 90 12 80 9 8
6 6 2,5 1200 120 15 100 13 12
7
120
3 2,5 750 72 12 120 7 6
8 5 3 1800 150 18 160 11 10
9 8 3 2680 180 24 200 17 16
Fonte: Costa e Costa Filho (2015)
Tabela 4: Custo para cada tipo de situação.
Situações distintas
Extenção média
(m)
Profundidade média (m)
Largura média
(m)
Volume total (m³)
Custo de trator(x) R$ 120,00 p/h
Valor da lona(x) R$ 10,00 p/m
Valor das peças R$ 150,00p/(anél)
1
50
2 2 200 1800 250 1350
2 3 2 300 3120 400 1950
3 4 2 400 5160 600 2550
4
80
3 2 480 6840 400 1950
5 4 2,5 800 12240 800 2550
6 6 2,5 1200 16200 1000 3750
7
120
3 2,5 750 10080 1200 1950
8 5 3 1800 20160 1600 3150
9 8 3 2680 24480 2000 4950
Fonte: Costa e Costa Filho (2015)
Verifica-se na (tabela 3) que o custo de uma barragem subterrânea com
valores atualizados para dezembro de 2014, irá variar entre o mínimo de R$ 3.900,00,
ao máximo de R$ 32.330,00, considerando que uma profundidade média superior a
8m dificilmente será encontrada nos aluviões da região semiárida nordestina.
29
3.7. Processo construtivo da barragem superficial
As barragens superficias são compostas por diferentes metodos construtivos,
pois podem ser de terra (figura 6), de concreto (figura 7) e de enrocamento (figura 8).
A forma mais apropriada para escolher qual do tipo de barragem que sera construida
é pela topografia do terreno. Durante a construção de uma obra desse tipo, e dado
que a componente geotécnica é bastante importante, o acompanhamento laboratorial
de alguns trabalhos é efetuado de forma continua. O núcleo é a estrutura do corpo da
barragem mais importante devendo, por esse motivo, o solo deve ser melhor
compactado para que o maciço fique melhor estabilizado (MASSADE.F, 2010).
Os teores de humidade de aplicação dos materiais no aterro devem ser
controlados de forma a garantir melhorias nas condições de flexibilidade do material
o que reduz, siginificamente, os riscos de fendilhação do material do núcleo. As
manchas de emprestimos devem ser minuciosamente caracterizadas e
acompanhadas ao longo da execução dos aterros de forma a que os materiais
aplicados sejam sempre os mais indicados.
Figura 6: barragem superficial de terra.
Fonte: google image (08/09/2017).
30
Figura 7: barragem superficial de concreto.
Fonte: google image (08/09/2017).
Figura 8: barragem superficial de enrocamento.
Fonte: google image (08/09/2017).
O processo de caracterização do solo e o posterior controle na execução dos
aterros, é um dos pontos chaves que permite garantir o sucessodo funcionamento da
estrutura. O projeto de barragem superficial integram obrigatoriamente um plano de
observação, elaborado com base nas normas tecnicas que permite o
acompanhamento das principais grandezas consideradass relevantes durante as
diferentes fases da obra como a construção, primeiro enchimento e exploração.
Os assentamentos do corpo da barragem devem ser acompanhados nessa
fase, de forma a detectar a evolução dos mesmos. Para esse efeito recorre-se a
marcas topograficas estrategicamente colocadas. A ensecadeira de montante, dado
ser o primeiro elemento do corpo da barragem a ser construido, serve como o primeiro
31
ensaio a escala real do comportamento dos aterros da barragem, permitindo otimizar
as condições de colocação dos materiais a aferir os modelos de comportamento
assumidos no projeto.
A medição dos deslocamentos verticais internos do corpo da barragem
durante a construção é efetuada recorrendo a células de medidas dos assentamentos,
o que permite aferiri os valores das deformações resultantes da construção do aterro
estimado na fase do projeto, assim como sua evolução ao longo do perfil de aterro.
Estas medições são efetuadas na fundação do corpo da barragem.
A evolução das pressões neutras durante a fase de construção do aterro é
controlada através da célula de pressão neutra e permite estabelecer correlaçã ocom
o teor em água de colação dos materiais. Logo após é construido o vertedouro em
solo natural dentro de suas expecificações.
3.8. Solo adequado para as barragens superficiais
Sabe-se que as barragens de terra, usualmente utilizadas desde as
civilizações antigas, eram inicialmente homogêneas, por conta da simplicidade de
transporte e compactação do material de empréstimo, sendo que essas ações eram
feitas por animais ou homens. Foi em meados do século XIX que novos métodos
construtivos foram desenvolvidos, através da utilização de enrocamento nas
barragens, ou seja, núcleos constituídos por um segundo tipo de material,
normalmente argila, a fim de se obter maior estanqueidade na estrutura (MASSAD,
2010, p. 173).
Segundo Massad, (2010) as barragens, sejam elas de terra ou de concreto,
são construções artificiais; no caso da barragem de concreto, se o terreno de fundação
for o maciço rochoso de baixa capacidade de suporte, ou seja, de baixa resistência.
Nesse caso devemos por procurar outro local com rochas mais resistentes. Outro
exemplo refere-se a construção de barragens de terra em locais onde ocorrem solos
porosos, lateriticos, e este é o caso em grandes áreas do território natural; ou argilas
moles, frequentes nas várzeas dos rios. Neste caso, pode-se escavar o solo
compressível, total ou parcial, e construir a barragem a partir de uma cota mais
profunda.
As fundações dos solos impermeáveis normalmente possuem
características granulométricas que dispensam tratamento para percolação ou erosão
32
regressiva. Os principais problemas das fundações em solos sitosos ou argilosos se
relacionam com a estabilidade. A capacidade de suporte da fundação deve ser
determinada através de ensaios de resistências a penetração. Dado o fato importante
que, quando o solo não está saturado, sua reação face a esforços é inteiramente
diferente daquela que ocorre quando o mesmo está saturado.
3.9. Custo financeiro de construção da barragem superficiais
Antes de tecer considerações quanto a escolha de uma barragem mais
adequada para aquele local, convém destacar a importância dos aspectos geológico-
geotécnico no projeto, na construção e na segurança das barragens. Para se ter noção
quanto o custo relativo das barragens de vários tipos, apenas do ponto de vista dos
materiais e seus volumes. Atente-se para o fato de que a estrutura de preços e sempre
dinâmica, variável no tempo e no espaço, dependendo de fatores como custos de
combustíveis, da energia, dos insumos básicos, etc. como citado na tabela 4.
Tabela 5: Custo relativo de alguns tipos de barragens, levando em conta só os materiais e seus
volumes.
TIPO DE BARRAGEM BASE VOLUME
(M³/M) CUSTO
RELATIVO
Terra homogênea 5,5H 2,75H² 1
Enrocamento 3,7H 1,8H² 1,5
Concreto massa 0,8H 0,4H² 5
Fonte: (MASSAD, FAIÇAL.2010).
Esse dado, a despeito de sua precariedade de termos absolutos, confirma que
as barragens de terra são as de menor custo, apesar do maior volume.
Os custos operacionais das barragens de terra estão ligados a vários fatores,
desde o tamanho do comprimento de maciço de terra a variação de acumulo de agua,
em que esse reservatório é capaz de suportar. O custo de projeto, construção e
drenagem variam de uma para outra barragem, assim o custo das barragens
superficiais não tem um parâmetro bem defino, no qual pode ser calculado com o
projeto para melhor especificação do valor dessa barragem.
33
3.10. Eficiência hídrica das barragens subterrâneas e superficiais
Percebe-se que a barragem subterrânea armazena água para o ano todo
havendo chuva ou não, ressaltando que no período sem precipitação pluviométrica a
quantidade de água presente na mesma é pouca em relação aos meses que
apresentam precipitações.
Já a barragem superficial para ter água é preciso que ocorra precipitações,
se não a mesma não terá água armazenada para todo o ano, exceto se houver uma
serie de dias chuvosos que possibilitem encher todo o reservatório.
A construção de uma barragem subterrânea provoca impactos ambientais
como, por exemplo o aumento de argila e a diminuição de areia presente no solo, os
quais são quase nada. Existindo outro fator que é a morte de animais como a
minhoca, o que não é tão bom, pois esse tipo de anelídeo tem a capacidade de tornar
a terra fértil para o plantio, um problema que pode ser facilmente solucionado com a
adubação do solo (SOBRAL.P, SILVA.W et all, 2009).
Os impactos ambientais causados pela construção de uma barragem
superficial são dentre eles a imigração de animais que utilizavam a área como habitat
podendo alguns não se adaptar, e morrerem, salinização do solo, diminuição da área
do plantio e uma tendência do aumento de doenças provocadas pela água parada, o
que pode ser facilmente solucionado com a criação de peixes no reservatório, porem
a barragem tem que permanecer o ano todo com água para que os peixes não
morram.
3.11. Caracterização de reservatórios no semiárido
O manejo adequado da caracterização de reservatórios requer um conjunto
de informações em um contexto dinâmico sobre o funcionamento destes sistemas nas
bacias hidrográficas do semiárido. Assim, é imprescindível um manejo integrado dos
reservatórios. O manejo adequado dos recursos hídricos requer um conjunto de
34
informações em um contexto dinâmico sobre o funcionamento destes sistemas no
interior da bacia hidrográfica.
Assim, é imprescindível um manejo integrado dos reservatórios para o
monitoramento da qualidade da água, pois, o mesmo permite identificar, além das
variações espaço-temporais, a relação entre os diversos mecanismos dos sistemas
hídricos e a totalidade de sua bacia de drenagem (Jong et al., 1995; Silva et al., 2009).
O monitoramento da qualidade da água nos dias atuais é essencial, e os dados de
sensoriamento remoto podem torná-lo mais bem-sucedido.
O uso de dados de sensoriamento remoto apresenta grande potencialidade
para a identificação da qualidade da água, permitindo o monitoramento em diferentes
escalas espacial e temporal. Com o sensoriamento remoto é possível avaliar as
respostas decorrentes de perturbações introduzidas pela atividade humana, de modo
a prever o impacto dessas ações sobre suas condições de sustentabilidade em médio
e longo prazo (Novo, 2005). Essas técnicas podem ser usadas de modo eficiente para
prevenir, constatar e monitorar mudanças ocorridas no sistema aquático (Dekker et
al., 1992; Novo, 2005).
A utilização de técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento em
análises ambientais têm se tornado uma prática cada vez mais frequente. Há na
literatura um vasto número de trabalhos que utilizam à aplicação de dados orbitais na
caracterização do uso da técnica de geoprocessamento e sensoriamento remoto.
3.11.1. Sensoriamento remoto
O desenvolvimento inicial do sensoriamento remoto é cientificamente ligado
ao desenvolvimento da fotografia e à pesquisa espacial. As fotografias aéreas foram
o primeiro produto de sensoriamento remoto a ser utilizado, tanto é assim, que a
fotogrametria e a fotointerpretação são termos muito anteriores ao termo
sensoriamento remoto.
O Brasil iniciou os investimentos na capacitação de profissionais e no
desenvolvimento de infraestrutura que viabilizasse a aplicação das técnicas de
sensoriamento remoto ao final da década de 1960, com a implantação do Projeto
Sensoriamento Remoto no Instituto de Pesquisas Espaciais. No início dos anos 70,
35
todas as atividades concentraram-se na recepção e na utilização de imagens orbitais
dos satélites da série Landsat. Contudo, o conhecimento disponível naquela época
restringia-se à viabilização da identificação de feições específicas existentes na
superfície terrestre que, por sua vez, possibilitou a elaboração de mapas temáticos
variados (OLIVEIRA. E, 2001).
O termo sensoriamento remoto apareceu pela primeira vez na literatura
científica em 1960 e significava simplesmente a aquisição de informações sem contato
físico com os objetos. Desde então, esse termo tem abrigado tecnologia e
conhecimentos extremamente complexos derivados de diferentes campos que vão
desde a física, botânica passando pela engenharia eletrônica até a cartografia
(OLIVEIRA. E, 2001).
O campo de sensoriamento remoto representa a convergência de
conhecimento derivado de duas grandes linhas de pesquisa. De um lado, como já foi
dito, o sensoriamento remoto é tributário da aerofotogrametria e da fotointerpretação,
de outro lado, seu progresso se deve muito à pesquisa espacial e aos avanços
tecnológicos por ela induzidos, resultando em sensores mais sensíveis, regiões
espectrais ampliadas, métodos radiométricos, etc.
O termo sensoriamento remoto refere-se ao conjunto de atividades
relacionadas com a aquisição, o processamento e a análise de dados coletados por
sensores acoplados em plataformas como aeronaves (aviões) e espaçonaves
(satélites), com o objetivo de estudar o ambiente terrestre, considerando o fluxo de
energia radiante emitido e/ou refletido pelos alvos que compõem a sua superfície
(OLIVEIRA. E, 2001). Em outras palavras, o termo sensoriamento remoto está ligado
ao método que utiliza a REM modificada ou produzida pelas propriedades físicas e
químicas de alvos relacionados com recursos naturais e ambientais da Terra, como
meio para obter informações destes alvos remotamente, isto é, sem a necessidade de
entrar em contato físico com os mesmos. Dentre os produtos gerados por sensores
remotos destacam-se as fotografias aéreas e as imagens de satélite, os quais podem
ser obtidos em várias escalas e faixas de radiação.
Considerando a paisagem como uma formação antropo-natural, os alvos mais
marcantes correspondem à vegetação e ao solo, os quais alternam-se em graus de
importância no ambiente. A cobertura vegetal dentro desse contexto é representada
pelas formações antrópicas, as quais envolvem os alvos cultura agrícola, pastagem e
vegetação secundária e pelas formações naturais que compreendem vários tipos fito
36
fisionômicos distintos (OLIVEIRA. E, 2001).. Os solos, particularmente importantes
nas suas feições superficiais, são considerados em relação à influência de seus
atributos intrínsecos e no nível do ambiente, na medida em que é um dos fatores
condicionantes da vegetação. Outros alvos importantes observados em nível de
paisagem correspondem a corpos d'água e rochas.
O comportamento espectral do solo é afetado por diversos fatores dentre os
quais se destacam: a cor do solo, o tipo do solo (latossolo, litossolo, podzólico), o teor
de matéria orgânica nele presente, o teor de ferro, a composição mineralógica do solo
(presença ou ausência de minerais escuros), o teor de umidade, e a sua textura
(distribuição de tamanho das partículas presentes no solo, ou proporção de argila,
silte e areia). O aspecto mais complexo no estudo e compreensão do comportamento
espectral do solo, é que em laboratório nós podemos isolar esses componentes, e
estudar seu efeito sobre a resposta espectral do solo. Mas na natureza, esses
componentes encontram-se inexoravelmente relacionados, às vezes, reforçando o
efeito sobre o outro, outras vezes, anulando (OLIVEIRA. E, 2001).
Em linhas gerais um sistema sensor é constituído pelo coletor móvel, sistema
de dispersão, sistema de detecção (detetores) e processador de sinal (unidade
eletrônica). A energia, na forma de REM emitida ou refletida por um alvo, é
inicialmente recebida pelo coletor, passa para o detetor após ser filtrada pelo sistema
de dispersão e finalmente é encaminhada para a unidade eletrônica, que a transforma
num sinal eletrônico de modo que possa ser lido e registrado através de um medidor.
Os dados multiespectrais coletados por sensores remotos imageadores
apresentam características que os diferenciam de outras imagens digitais, tais como
a resolução ou capacidade dos sistemas sensores em detalhar informações. A
resolução relaciona-se aos parâmetros espectrais, espaciais, radiométricos e
temporais do sistema sensor.
3.11.2. Geoprocessamento
Geoprocessamento representa um conjunto de tecnologias capazes de
coletar e tratar informações georreferenciadas, que permitam o desenvolvimento
constante de novas aplicações. Neste sentido, as tecnologias que são englobadas
37
nesta concepção, e que a cada momento fazem cada vez mais parte do nosso dia-a-
dia, são o Sensoriamento Remoto (SR), o Sistema de Informação Geográfica (SIG) e
o Sistema de Posicionamento Global (GPS) (CANDIDO. ANA KELLY, 2012).
O geoprocessamento se iniciou com os EUA e a Inglaterra na década de 50
com o intuito de otimizar a produção e manutenção de mapas. Entretanto, devido ao
)fato da informática estar ainda pouco desenvolvida, a atividade era muito cara e
restrita e ainda nem existia o conceito de GIS (Geographic Information System,
ou Sistemas de Informações Geográficas, em português) que só viria a ser
empregado na década de 70. Contudo, a partir da década de 80, concomitantemente
ao desenvolvimento da tecnologia dos computadores e softwares, o
geoprocessamento deu um salto, principalmente após a fundação da NCGIA (National
Centre for Geographical Information and Analysis), em 1989, quando o
geoprocessamento passou a ser reconhecido oficialmente como uma disciplina
científica (GOMES.M, 2015).
Nos últimos anos temos presenciado a massificação do geoprocessamento.
Com o lançamento de ferramentas como o Google Earth, qualquer pessoa mesmo
que não entenda nada de geoprocessamento pode ter acesso a mapas de qualquer
região do mundo que aliam imagens de satélite, GPS e modelos em 3D. Atualmente,
o geoprocessamento consiste nas seguintes etapas: coleta, armazenamento,
tratamento e análise de dados e uso integrado das informações.
O geoprocessamento é um procedimento integrante dos SIGs (Sistema de
Informações Geográficas) e baseia-se em selecionar e trabalhar em torno de imagens
de satélite e fotografias aéreas para a produção de mapas e representações
cartográficas em geral. É fruto das inovações tecnológicas, que permitiram a
manipulação de informações, podendo identificar determinadas características da
superfície terrestre e ordená-las em cores, formas e legendas variadas (GOMES.M,
2015).
Através do geoprocessamento, a produção de mapas deixou de ser realizada
necessariamente a partir de medições técnicas e observações superficiais, o que
colaborou para o aumento da precisão das representações gráficas e na melhoria das
qualidades das informações obtidas.
O uso e estudo de imagens de satélites, permite também acompanhar e
analisar eventos passados sobre a superfície ou a evolução de determinados
fenômenos geográficos. Isso porque os satélites armazenam todas as imagens
38
obtidas ao longo do tempo em que esteve em órbita. É possível, por exemplo, observar
o grau de crescimento horizontal de uma cidade ou as transformações no relevo
durante um determinado período de tempo.
3.12. Vantagens e desvantagens da barragem subterrânea
A tabela 6 mostra as vantagens e desvantagens das barragens subterrâneas:
Tabela 6: vantagens e desvantagens das barragens subterrâneas.
Vantagens das barragens subterrâneas
Desvantagens das barragens subterrâneas
Não há perdas de áreas agricultáveis para o armazenamento de água como ocorre nas barragens de superfície, já que a área de captação de água também se constitui área de plantio;
Não adequada para todo o ambiente;
Menor índice de poluição bacteriana superficial, pois a água fica armazenada dentro do solo;
Falta de conhecimento básico pela maioria dos agricultores sobre a barragem subterrânea;
Diminuição da evaporação da água, pois não há formação de espelho d’água, já que a água é armazenada dentro do solo;
Locação fora dos padrões técnicos estabelecidos para construção da barragem subterrânea tem ocasionado salinização das áreas de plantio;
Baixo custo de construção quando comparada às estruturas hidráulicas convencionais de barramento superficial, e facilidade de construção;
Construção de barragem próxima à cabeceira do riacho e ausência do enrocamento de pedras, diminui o tempo de permanência da água para infiltração;
Geração de emprego, pois pode ser construída inteiramente com mão-de-obra da comunidade local, numa espécie de mutirão;
Construção de poço amazonas com tubos de concreto pré-moldado com baixa porosidade, permite praticamente apenas a entrada de água pelo fundo do poço (Costa et al. 2005);
Utilização do poço para irrigação: é opção do produtor instalar sistema de bombeamento para irrigação e/ ou subirrigação. A instalação do poço facilita a retirada de água para subirrigação e/ou cultivo de hortaliças.
Riscos de salinização do solo da região da bacia hidráulica da barragem, pelos efeitos da super exploração do aquífero barrado e da ação da elevada evapotranspiração, associada a períodos de seca prolongada;
Permite maior infiltração no solo, reduzindo, ao mesmo tempo, o escoamento superficial e, consequentemente, a erosão.
Devido à presença de coliformes fecais, decorrentes da concentração de animais na área a montante do barramento e na área da bacia hidrográfica, bem como falta de saneamento básico adequado, a utilização da água para consumo humano é imprópria;
Fonte: Elaboração própria.
39
3.13. Vantagem e desvantagens das barragens superficiais
A tabela 7 mostra as vantagens e desvantagens das barragens superficiais:
sobre os aspectos favoráveis as barragens superficiais, Molle (1994) e Barros (2010).
Tabela 7: vantagens e desvantagens das barragens subterrâneas.
Vantagens das barragens superficiais
Desvantagens das barragens superficiais
O cultivo de vazante, realizado pelo sertanejo nas margens de açudes e rios, à medida que o nível d’água vai baixando, onde se aproveita não só a umidade profunda, mas o limo fertilizante depositado; se constitui um meio de produção no contra estação, planta-se cultivos de ciclo curto e de bom crescimento radicular (feijão, batata-doce, maxixe, jerimum, etc.). É de grande valor também o capim de vazante, para suporte forrageiro.
Sangradouros, que constituem o ponto mais delicado da edificação do açude; A solução ideal consiste em ter um sangradouro natural, pelo qual a água excedentária é levada para outra bacia. Muitas vezes é preciso fazer serviços nos sangradouros para elevar seu nível, devido a consequências da sedimentação e do assoreamento. O trabalho mais cômodo a fazer é uma parede de alvenaria a altura desejada;
A irrigação visa diminuir os problemas decorrentes da incerteza das chuvas e extensão do cultivo no período seco. Assim os açudes permitem o cultivo perene, possibilitando um cultivo suplementar (geralmente de renda), além do cultivo de sequeiro (geralmente de subsistência). Há uma limitação dessa atividade em pequenos açudes, decorrente do rápido consumo da água.
Qualidade da água e salinização, o fato de, não raro, servirem os açudes tanto para o abastecimento animal quanto para uso doméstico, implica em problemas sanitários óbvios. Com relação ao processo de salinização deve ser considerado as características dos solos das bacias hidrográficas, além do dimensionamento do açude, que determina a capacidade concentradora da represa. Quando o volume diminui os sais concentram-se, por outro lado, a sangria “lava” o açude;
Geração de eletricidade. A destruição de ecossistema; Recreação náutica. A degradação das áreas a montante,
devido à inundação da área do reservatório;
A piscicultura consiste no peixamento de açudes bem como a instalação de estações de piscicultura e produção de alevinos de maneira sistematizada, ou
Perdas por evaporação e infiltração: a evaporação é bastante variável, e acarreta a perda anual de uma lâmina de 2,10 e 2,70 metros, em função,
40
seja, uma piscicultura semi-intensiva, que consiste na engorda de peixes.
principalmente das condições climáticas locais (insolação, vento, etc.); da natureza da área circunvizinha (solo exposto, vegetação etc.) e do tamanho da superfície líquida da represa. A essa evaporação acrescentam-se perdas por infiltração, que embora desprezíveis para os grandes açudes, mas que para os pequenos açudes pode ser igualmente prejudicial aos efeitos da evaporação segundo, Molle (1994);
Fornecimento de água potável. A degradação das áreas a montante, devido à inundação da área do reservatório;
Algum controle de inundação. A destruição de florestas e habitats selvagens que levam ao desaparecimento de espécies.
Fonte: Elaboração própria.
41
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. Área da pesquisa
O semiárido brasileiro possui uma extensão total de 982.563,3 km². Dessa
área, a Região Nordeste concentra em torno de 89,5%, abrangendo a maioria dos
estados nordestinos, com a exceção do Maranhão, e o Estado de Minas Gerais,
situado na Região Sudeste, possui os 10,5% restantes (103.589,96 km²) como
mostrado na (figura 9). A Região Semiárida foi delimitada com base na isoieta de 800
mm, no Índice de Aridez de Thorntwaite de 1941 (municípios com índice de até 0,50)
e no Risco de Seca (superior a 60%) conforme senso do IBGE (2014).
O Semiárido brasileiro é a região semiárida mais populosa do mundo, com
uma população de mais de 22 milhões de pessoas, correspondendo a 11,8% da
população brasileira (IBGE, 2007). O clima é uma das características mais
preponderantes do semiárido, principalmente devido à ocorrência de secas
estacionais e periódicas (Mendes, 1997). Pelas características climáticas e
econômicas, como a pecuária e o turismo, se faz necessário o desenvolvimento de
metodologias específicas de utilização e conservação dos recursos hídricos no
semiárido brasileiro (Cirilo et al., 2010). A baixa precipitação e a elevada evaporação
intensificam a eutrofização de ecossistemas aquáticos no semiárido, devido à
remobilização de nutrientes do sedimento e aumento de concentrações na água,
resultando em perda de qualidade ecológica e reduzindo seus múltiplos usos (Freitas
et al., 2011).
Como reflexo das condições climáticas dominantes de semiaridez, a
hidrografia é pobre, em seus amplos aspectos. As condições hídricas são insuficientes
para sustentar rios caudalosos que se mantenham perenes nos longos períodos de
ausência de precipitações. Constitui-se exceção o rio São Francisco. Devido às
características hidrológicas que possui, as quais permitem a sua sustentação durante
o ano todo, o rio São Francisco adquire uma significação especial para as populações
ribeirinhas e da zona do Sertão.
42
Figura 9: Mapa de delimitação do semiárido brasileiro.
Fonte: IBGE(2005).
4.2. Caracterização do semiárido
A representatividade das barragens superficiais e subterrâneas no semiárido,
analisa o comportamento do mapa topográfico, mapa de solos, mapa hidroquímico
dos mananciais superficiais e o mapa hidroquímico dos mananciais subterrâneos
localizados no semiárido brasileiro.
43
A metodologia propõe a classificação das barragens no semiárido brasileiro a
partir de uma ponderação de critérios que levaram em conta os mapas de solos do
semiárido os mapas hidroquímicos superficiais e subterrâneos e o mapa topográfico
do semiárido a seguir buscando um lugar apropriado no semiárido para a construção
de uma barragem superficial e subterrânea que estejam dentro dos padrões
estabelecidos anteriormente sobre a questão do solo da topografia e qualidade da
água.
O solo do sertão é, em geral, de origem arqueana. A decomposição do granito
e do gnaisse resultou a argila vermelha ou amarela com sílica, piçarra e seixos
rolados. Não é profundo. Apresenta sinais de erosão, pH acima de 7, pobre de humos
mesmo nos aluviões; o azoto é o primeiro fertilizante que se esgota com as lavouras;
conserva pouca umidade devido ao calor e ao verão seco; tem a topografia acidentada
ou ondulada com pequenas manchas planas nas margens dos rios; a altitude não
ultrapassa os 300 m. Limita-se com a caatinga ou com o Seridó, não tendo contato
com a mata ou com o agreste (ROBERTO.P, FRANCISCO.M, 2012).
O Mapa de água Hidroquímica dos Mananciais Subterrâneos da Região
Nordeste do Brasil IBGE(2013) reúne um acervo de 10.478 análises físico-químicas -
todas procedentes de poços tubulares - e delimita domínios quimicamente
homogêneos com relação à potabilidade, aos fácies químicos e à adequabilidade das
águas para uso na irrigação. Os laudos químicos foram incorporados a um banco de
dados (elaborado em Access), onde - utilizando aplicativos - foram classificados,
segundo os critérios acima citados. Essas determinações foram migradas e
georreferenciadas no GeoMedia, onde foi desenvolvido um minucioso trabalho de
individualização de zonas quimicamente homogêneas, utilizando critérios geológicos,
fisiográficos e hidrogeológicos, que permitiram a demarcação de unidades que
guardam características mais ou menos similares no âmbito de seus limites. A
conjugação dos temas numa única carta só foi possível com a utilização de cores
(tipos químicos), hachuras (classes de potabilidade) e símbolos (classes de irrigação)
- artifícios visuais que permitem ao usuário uma visão global das características
químicas das águas subterrâneas desta região.
A figura 10 mostra o mapa de solos que ilustra esquematicamente os tipos de
solo do semiárido brasileiro. Assim ajudando na metodologia para a classificação de
barragens no semiárido brasileiro, para fins de priorização de um solo que seja mais
adequado para a construção de uma barragem.
44
Figura 10: mapa de solos do semiárido.
Fonte: IBGE (2011).
45
O solo cambissolo háplico (CX) São solos fortemente, até imperfeitamente,
drenados, rasos a profundos, de cor bruna ou bruno-amarelada, e de alta a baixa
saturação por bases e atividade química da fração coloidal. O horizonte B incipiente
(Bi) tem textura franco-arenosa ou mais argilosa, e o solo, geralmente, apresenta
teores uniformes de argila (EMBRAPA, 2017).
Os Cambissolos que apresentam espessura no mínimo mediana (50-100 cm
de profundidade) e sem restrição de drenagem, em relevo pouco movimentado,
eutróficos ou distróficos, apresentam bom potencial agrícola. Quando situados em
planícies aluviais estão sujeitos a inundações, que se frequentes e de média a longa
duração são fatores limitantes ao pleno uso agrícola desses solos (EMBRAPA,
2017).
O solo latossolo amarelo distrófico (LA) são Solos desenvolvidos de materiais
argilosos ou areno-argilosos sedimentares da formação Barreiras na região litorânea
do Brasil ou nos baixos platôs da região amazônica relacionados à Formação Alter-
do-Chão, podendo também ocorrer fora destes ambientes quando atenderem aos
requisitos de cor definidos pelo SiBCS (EMBRAPA, 2017).
Os latossolos vermelho-amarelos (LVA) são identificados em extensas áreas
dispersas em todo o território nacional associados aos relevos, plano, suave ondulado
ou ondulado. Ocorrem em ambientes bem drenados, sendo muito profundos e
uniformes em características de cor, textura e estrutura em profundidade (EMBRAPA,
2017).
O podzólico vermelho (LV) são solos minerais, não-hidromórficos, com
horizonte A ou E (horizonte de perda de argila, ferro ou matéria orgânica, de coloração
clara) seguido de horizonte B textural, com nítida diferença entre os horizontes.
Apresentam horizonte B de cor avermelhada até amarelada e teores de óxidos de
ferro inferiores a 15%. Podem ser eutróficos, distróficos ou álicos. Têm profundidade
variadas e ampla variabilidade de classes texturais (EMBRAPA, 2017).
O neossolo litólico (RL) apresentam poucas alternativas de uso por se tratar
de solos rasos ou muito rasos e usualmente rochosos e pedregosos. Situa-se em
áreas acidentadas de serras e encostas íngremes, normalmente com problemas de
erosão laminar e em sulcos severa ou muito severa (EMBRAPA, 2017).
A pequena espessura do solo, com frequente ocorrência de cascalhos e
fragmentos de rocha no seu perfil, grande susceptibilidade à erosão, mormente nas
áreas de relevo acidentado, onde estes solos ocorrem com maior frequência, são as
46
limitações mais comuns para este tipo de solo. Nos solos distrófícos e álicos, há o
problema da baixa fertilidade natural.
Distribui-se por toda a zona semiárida, usualmente em áreas mais
acidentadas, em maiores extensões contendo afloramentos de rocha. As áreas onde
predominam estes solos perfazem um total de 143.374 Km2e constituem 19,2% da
região semiárida.
O solo neossolo quartzarênico (RQ) esta classe de solo ocorre em relevo
plano ou suave ondulado, apresenta textura arenosa ao longo do perfil e cor
amarelada uniforme abaixo do horizonte A, que é ligeiramente escuro. Considerando-
se o relevo de ocorrência, o processo erosivo não é alto, porém, deve-se precaver
com a erosão devido à textura ser essencialmente arenosa (EMBRAPA, 2017).
Por serem profundos, não existe limitação física para o desenvolvimento
radicular em profundidade, mas a presença de caráter álico ou do caráter distrófico
limita o desenvolvimento radicular em profundidade, agravado devido a reduzida
quantidade de água disponível (textura essencialmente arenosa).
O solo planossolo nátrico ótico típico (SX) são solos minerais que apresentam
desargilização (perda de argila) vigorosa da parte superficial e acumulação ou
concentração intensa de argila no horizonte subsuperficial, conferindo como
características distintivas marcantes, uma mudança textural normalmente abrupta ou
transição abrupta conjugada com acentuada diferença de textura do A para o
horizonte B. Essa desargilização é responsável pela textura arenosa dos horizontes
superficiais (A ou E) (EMBRAPA, 2017).
O solo luvissolo crômico órtico abrúptico (TC) são Solos de cores bastante
fortes, vermelhas ou amarelas. Apresenta o caráter eutrófico (alta saturação por bases
nos horizontes subsuperficiais que favorece o enraizamento em profundidade. Outro
aspecto refere-se à presença de minerais primários facilmente intemperáveis (reserva
nutricional) (EMBRAPA, 2017).
Ocorrem em regiões de elevada restrição hídrica, restringindo-se ao Nordeste
do Brasil, onde se distribuem principalmente na zona semiárida, geralmente em áreas
de relevo suave ondulado. São solos rasos, ou seja, raramente ultrapassam 1 m de
profundidade e apresentam usualmente mudança textural abrupta.
Na figura 11 ilustra esquematicamente a classificação do tipo de água e a
classificação de potabilidade das águas subterrâneas do semiárido brasileiro. O
mapa hidroquímico dos mananciais subterrâneos mostra detalhadamente.
47
Figura 11: Mapa Hidroquímico dos Mananciais Subterrâneos da Região Nordeste do Brasil.
Fonte: IBGE (2013).
Na figura 12 ilustra esquematicamente a classificação do tipo de água e a
classificação de potabilidade das águas superficiais do semiárido brasileiro.
Figura 12: Mapa Hidroquímico dos Mananciais Superficiais da Região Nordeste do Brasil.
48
Fonte: IBGE (2013).
A potabilidade das águas subterrâneas foi avaliada em termos de suas
características físico-químicas e balizada a partirda utilização dos parâmetros
estabelecidos por Schoeller (Cálcio, Sódio, Magnésio, Cloreto, Sulfatos e Resíduo
Seco), os quaisdefinem seis classes de potabilidade: boa, passável, medíocre, má,
momentânea e não-potável.
Na figura 13 temos o mapa topográfico do semiárido Brasileiro onde mostra o
relevo topográfico da região.
Figura 13: Mapa topográfico do semiárido.
49
Fonte: Topographic-map, google map.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1. Barragens subterrâneas
Considerando os mapas apesentados na classificação do semiárido
brasileiro, no qual foram analisados os tipos de solo, onde foi analisado o melhor solo
para as barragens subterrâneas são os Neossolo Quartzarênico (RQ) onde ocupam
50
cerca 74.936,54 km² do semiárido, são solos originados de depósitos arenosos,
apresentando textura areia ou areia franca ao longo de pelo menos 2 m de
profundidade. Esses solos são constituídos essencialmente de grãos de quartzo,
sendo, por conseguinte, praticamente destituídos de minerais primários pouco
resistentes ao intemperismo.
Essa classe de solos abrange as Areias Quartzosas não-hidromórficas
descoloridas, apresentando também coloração amarela ou vermelha. A granulometria
da fração areia é variável e, em algumas situações, predominam diâmetros maiores
e, em outras, menores. O teor máximo de argila chega a 15%, quando o silte está
ausente. Na figura 14 é apresentado os locais do semiárido que apresentam o solo
arenoso propicio a construção das barragens subterrâneas.
A figura 14 mostra que os solos Neossolo Quartzarênico (RQ) estão
distribuídos em cantos distintos do semiárido, ele se localiza na região central do
estado do Piauí, no Ceará está localizado a nordeste, no Rio Grande do Norte está
localizado a noroeste do estado, no Pernambuco está localizado na região central do
estado, e na Bahia pode se encontrar ao norte e a noroeste. A pesquisa analisara as
regiões que foram sublinhadas no mapa para um estudo mais profundo e mostrar se
essas regiões estão propicias para a construção de uma barragem subterrânea.
Figura 14: mapa dos solos do semiárido com regiões de estudo.
51
Fonte: O autor (2017), adaptado do IBGE.
O mapa hidriquímico dos mananciais subterrâneos analisará a qualidade da
água subterrânea nos locais que o solo for apropriado para a construção das
barragens subterrâneas com mostrado na figura 15. ,
Figura 15: mapa hidroquímico das regiões onde o solo é propicio para a construção de uma
barragem subterrânea.
52
Fonte: Elaboração própria.
A figura 15 mostra o mapa hidroquímico das regiões onde o solo é apropriado
para a construção da barragem subterrânea, onde a imagem 1 que está localizada na
divisa do Ceará com o Rio Grande do Norte. A água está classificada como cloretada-
mista, com sua potabilidade medíocre.
Na imagem 2 temos duas regiões com solos apropriados para a construção
da barragem, onde estão localizadas na divisa do estado do Pernambuco e a Bahia.
As regiões que estão marcadas na imagem mostram que classificação da água são
53
bicabornatada-mista e a cloretada-mista, a potabilidade da água nessas regiões
variam bastante, onde estão classificadas como boa, medíocre, má e momentânea.
A imagem 3 está localizada na divisa da Bahia com o Piauí. A água está
classificada como bicabornata-sódica e cloretada-mista, porém a cloretada-mista
abrange quase toda área da região selecionada. A potabilidade da água varia entre
boa e passável.
O mapa topográfico da figura 16 mostrará as condições topográficas para uma
possível construção de uma barragem subterrânea, onde os locais escolhidos foram
determinados através do mapa tipo de solo e do mapa hidroquímico dos mananciais
subterrâneos.
Figura 16: Topografia das regiões de estudo das barragens subterrâneas.
Fonte: Elaboração própria.
54
Para efetuar a análise da topografia das regiões de estudo, foi necessário
entender o comportamento das imagens que foram estabelecidas pelo sensoriamento
remoto, na qual o relevo topográfico é denominado por cores mostrando a altitude de
cada área selecionada.
Na figura 16 mostra as três regiões de estudos. Na imagem 1 onde fica
localiza na divisa do Ceará com o Rio Grande do Norte o relevo topográfico mostra
uma superfície relativamente plana e com áreas alagadas por rios que vão de encontro
com o mar, levando a esse local ser inapropriado para a construção de uma barragem
subterrânea.
Na imagem 2 que está localizada na divisa entre os estados de Pernambuco
e Bahia é representada por um relevo topográfico bastante irregular. Onde é cortada
pelo Rio São Francisco, a cima do rio onde o solo é apropriado para a construção da
barragem subterrânea as condições topográficas são propicias para a construção da
barragem. Abaixo do rio na área em que o solo é apropriado para a construção da
barragem subterrânea é constituída por uma chapada e áreas de vales, onde se
localiza a estação ecológica raso da Catarina. Nas regiões de vales onde o relevo
topográfico for relativamente plano com extensões até 1 km são apropriados para a
construção dessas barragens.
Na imagem 3 que está localiza na divisa dos estados da Bahia com o Piauí
mostra um relevo topográfico levemente irregular. Onde a áreas em que possa
acumular água, o local é apropriado para a construção de uma barragem subterrânea
como no leito de rios e riachos onde esse acumulo de água pode ser maior.
5.2. Barragens superficiais
Considerando os mapas apesentados na classificação do semiárido
brasileiro, no qual foram analisados os tipos de solo, onde foi analisado o melhor solo
para as barragens superficial é o Neossolo Litólico (RL) no qual são pouco
desenvolvidos, rasos, não hidromórficos (sem a presença de água), apresentando
horizonte A diretamente sobre a rocha ou horizonte C de pequena espessura.
São normalmente pedregosos e/ou rochosos, moderadamente a
excessivamente drenados com horizonte A pouco espesso, cascalhento, de textura
55
predominantemente média, podendo também ocorrer solos de textura arenosa, siltosa
ou argilosa. Podem ser distróficos ou eutróficos, ocorrendo geralmente em áreas de
relevo suave ondulado a montanhoso na figura 17 podemos observar uma barragem
superficial construída com o solo Neossolo Litólico (RL).
Figura 17: Barragem superficial construída com o solo Neossolo Litólico (RL).
Fonte: O autor (2017).
As fundações dos solos impermeáveis normalmente possuem características
granulométricas que dispensam tratamento para percolação ou erosão regressiva. Os
principais problemas das fundações em solos sitosos ou argilosos se relacionam com
a estabilidade.
As condições das fundações dependem da espessura e características
físicas, químicas e mineralógicas da rocha, que suportará o peso da barragem.
Aquelas características incluem a permeabilidade, a presença ou não de
determinadas estruturas, como acamamento, xistosidade, dobras, fraturas, etc.
As condições estão diretamente ligadas com a altura da barragem, isto é, as
considerações diferem para uma barragem baixa e uma alta. Normalmente, são
encontradas as seguintes condições de fundações: Rocha Sã e Sólida - normalmente
aceita qualquer tipo de barragem. Inclui, via de regra, a escavação da camada
superficial quando alterada (mesmo sendo rocha) e tratamento eventual por injeção,
para consolidação. Sedimentos (Aluviões) - incluem os cascalhos, areias, siltes e
argilas.
Os cascalhos estão sujeitos à intensa percolação, os siltes e as areias
ocasionam recalques e percolação, e as argilas sofrem recalques, principalmente
56
quando saturadas de água. Dependendo do tipo de barragem, da sua altura e com
aplicação de tratamentos adequados, qualquer desses materiais poderá ser utilizado.
Na figura 18 foram escolhidas três regiões distintas do semiárido brasileiro do
mapa de solos para a comparação dessas regiões e mencionar se essas regiões são
apropriadas para a construção de uma barragem superficial.
Distribui-se por toda a zona semiárida, usualmente em áreas mais
acidentadas, em maiores extensões contendo afloramentos de rocha. As áreas onde
predominam estes solos perfazem um total de 143.374 Km2 e constituem 19,2% da
região semiárida.
Figura 18: mapa de solos com as regiões de estudo para barragens superficiais.
Fonte: O autor (2017) adaptada do IBGE.
57
A figura 18 mostra as regiões de estudo. O solo Neossolo Litólico (RL) estão
distribuídos em todas as partes do semiárido, as regiões de estudo se localizam no
sudoeste do Ceará com a divisa do Piauí, na divisa do Rio Grande do Norte com a
Paraíba e na divisa da Paraíba com o Pernambuco. A pesquisa analisara as regiões
que foram sublinhadas no mapa para um estudo mais profundo e mostrar se essas
regiões estão propicias para a construção de uma barragem subterrânea.
O mapa hidriquímico dos mananciais superficiais analisará a qualidade das
águas superficiais na região de estudo em que o solo for apropriado para a construção
das barragens superficiais com mostrado na figura 19.
Figura 19: mapa hidroquímico das regiões onde o solo é propicio para a construção de uma
barragem superficial.
.
Fonte: Elaboração própria
58
A figura 19 mostra o mapa hidroquímico das regiões onde o solo é apropriado
para a construção de barragens superficiais, onde a imagem 1 está localizada no
sudoeste do Ceará. A água está classificada como bicabornata-mista, com sua
classificação de potabilidade boa.
A imagem 2 está localizada no sul do Rio Grande do Norte. A água dessa
região é classificada como cloretada-cálcica-magnesiana e cloretada-mista, com sua
classificação de potabilidade passável e medíocre. A imagem 3 está localizada entre
os estados da Paraíba e Pernambuco, a água é classificada como cloretada-cálcica-
magnesiana, bicabornata-mista e bicabornata-cálcica-magnesiana. A classificação de
potabilidade da água nessa região varia bastante, onde estão classificadas como
passável, medíocre e má.
O mapa topográfico da figura 20 mostrará as condições topográficas para uma
possível construção de uma barragem superficial, onde os locais escolhidos foram
determinados através do mapa tipo de solo e do mapa hidroquímico dos mananciais
subterrâneos.
Figura 20: Topografia das regiões de estudo das barragens superficiais.
Fonte: Elaboração própria.
59
Para efetuar a análise da topografia das regiões de estudo, foi necessário
entender o comportamento das imagens que foram estabelecidas pelo sensoriamento
remoto, na qual o relevo topográfico é denominado por cores mostrando a altitude de
cada área selecionada.
Na figura 20 é apresentada as três regiões de estudos. Na imagem 1 onde se
localiza no sudoeste do Ceará, o relevo topográfico mostra uma superfície ondulada
com chapadas, vales e uma área relativamente plana. A região é composta por áreas
de vales que são propicias para a construção de uma barragem superficial.
Na imagem 2 que está localizada no sul do Rio Grande do Norte é
representada por um relevo topográfico irregular. Onde é encontrado uma grande área
de chapada, planícies e vales. Onde são apropriados para a construção de barragens
superficiais. Na imagem 3 que está localiza entre os estados da Paraíba com o
Pernambuco mostra um relevo topográfico irregular. Onde é constituído por áreas de
chapada, planícies e vales. O local é apropriado para a construção de barragens
superficiais nos vales onde sua bacia pode acumular mais água.
A região semiárida, caracterizada por amplitudes sazonais menores quando
comparada aquelas normalmente registradas em regiões de clima tropical e
subtropical, apresenta forte dependência da ocorrência de uma estação chuvosa
representativa para o acumulo de água para os diversos tipos de reservatórios.
Para a construção da barragem subterrânea, devemos identificar um local no
terreno por onde, no período de chuva, corre um riacho, um córrego ou onde existe
uma passagem de água, com características geológicas e potencialidades de solos
que influenciam na escolha do local apropriado para a sua construção. O que é
importante observar para escolher o melhor local: Terreno de pouca queda, não muito
inclinado; se existem árvores verdes, mesmo na estiagem, é sinal de que é um local
bom; não histórico ou tendência à salinização do solo; encontrar as ombreiras na parte
mais alta do terreno também indica que é um local bom para a construção.
Procurar ao longo do percurso da água o local onde a rocha ou solo
impermeável seja mais estreito (a garganta). Além disso, é importante ter uma área,
na parte de dentro da barragem, com solo bom para produção, ou seja, composto por
areia e barro.
Aplicando as técnicas de comparação de mapas de solos, hidroquímicos
subterrâneos e topográficos. Os resultados mostram na figura 21 o melhor local para
60
a construção de uma barragem subterrânea no semiárido onde se localizada na divisa
do Pernambuco com a Bahia. No qual estão dentro de todos os parâmetros
apresentados para a construção de uma barragem subterrânea.
Figura 21: Seleção de um local no semiárido mostrando as características de solo, hidroquimico e
topografia para fins de construção de uma barragem subterrânea.
Fonte: Elaboração própria.
A escolha do tipo mais adequado para a construção de uma barragem
superficial, para um determinado local de um curso d’água, depende dos seguintes
aspectos: Segurança da Obra, ligada às características inerentes do próprio local:
condições geológicas, configuração do vale e dimensões da obra. Custo da obra, em
função do preço e disponibilidade do material.
A ausência, por exemplo, de rocha resistente do tipo granito, gnaisse, basalto
ou diabásio, para ser usada como agregado para concreto, ou enrocamento, ou de
cascalho, para os mesmos fins, pode causar alterações profundas no custo da obra.
61
Além desses critérios, deve ser considerada uma série de fatores físicos que
governam a seleção do tipo de barragem.
À primeira vista, a topografia determina as primeiras alternativas para o tipo
de barragem. É claro que, se o local estudado estiver localizado num vale estreito com
paredes rochosas, a sugestão será de uma barragem de concreto. Porém, em áreas
de topografia aplainada e vales bastante abertos, indica-se normalmente a barragem
de terra. Existem, é claro, os casos intermediários.
Aplicando as técnicas de comparação de mapas de solos, hidroquímicos
subterrâneos e topográficos. Os resultados mostram na figura 22 o melhor local para
a construção de uma barragem superficial no semiárido onde se localizada no
sudoeste do estado do Ceará. No qual estão dentro de todos os parâmetros
apresentados para a construção de uma barragem superficial.
Figura 22: seleção de um local no semiárido mostrando as características de solo, hidroquimico e
topografia a fins de construção de uma barragem superficial.
Fonte: Elaboração própria.
62
6. CONCLUSÃO
Os fatos e considerações abordados no presente trabalho refletem a
necessidade de integrar o conhecimento sobre as barragens superficiais e
subterrâneas no semiárido brasileiro, buscando extrair dados de solos, da qualidade
de água e do relevo para a determinação de locais apropriados para a construção das
respectivas barragens.
Cabe ressaltar que os reservatórios superficiais e subterrâneos são de suma
importância para o abastecimento hídrico da região semiárida, dessa forma sua
construção e operação devem priorizar as condições que minimizem os efeitos da
evaporação, já que este é um custo inevitável de tal aproveitamento hidráulico
indispensável para a sobrevivência no semiárido.
Diante do cenário presente no semiárido e da quantidade de técnicas e
informações disponíveis para embasar as ações de busca para a construção de
barragens subterrâneas e superficiais os dados analisados e comparados mostraram
que o semiárido tem locais apropriados para a sua construção, no entanto é
necessário considerar aspectos ambientais como mapas de solo, aspectos
hidroquímico da água e o relevo da região.
Recomenda-se, no entanto, para uma avaliação mais criteriosa do local
apropriado para a construção de um reservatório superficial e/ou subterrâneo, uma
visita ao local com levantamento da área, avaliação do solo e sua topografia e as
demandas de água associado a qualidade da água exigido para o seu uso. Destaca-
se que dados médios e de regiões próximas podem ser ineficientes para o adequado
dimensionamento e funcionamento do sistema de reservatórios de abastecimento de
água.
Sabe-se ainda que uma barragem deve ser sempre monitorada, desde a sua
construção e também durante a sua vida útil. Portanto, propõe-se que os locais aqui
analisados sejam visitados e analisados com o objetivo de comparar o tipo de solo, a
qualidade da água e a topografia se são compatíveis com o apresentado no presente
trabalho. Além disso, apesar da barragem subterrânea apresentar vantagens quanto
e redução das perdas por evaporação os mapas de solos mostraram que o semiárido
apresenta muitas áreas de solo inadequado para a construção desse tipo de obra uma
vez que a capacidade de armazenamento de água é reduzida e os solos podem ser
salinizados caso o barramento for dimensionado errado.
63
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