1. INTRODUÇÃO
Um dos grandes problemas do semi-árido nordestino é a escassez de água para finalidades como consumo humano, abastecimento domiciliar, consumo de animais no meio rural e uso na irrigação. Grande parte do solo do sertão é cristalino, principalmente no Ceará, apresentando baixa profundidade, limitado acúmulo de água no subsolo e frequentemente água salobra. Por outro lado o solo cristalino é propício para a construção de açudes, porque a água da chuva escorre com facilidade já que a rocha cristalina está próxima da superfície. Dentro dessa realidade sempre se deu preferência a política de construção de açudes pequenos, médios e grandes em detrimento da perfuração de poços profundos.
O maior problema que os açudes apresentam na sua missão de solução hídrica é a evaporação no semi-árido em torno de 3000mm anuais contra uma precipitação anual de 800mm anuais de média. Os açudes pequenos acabam secando todos os anos e os açudes médios secando sempre que existe uma estação de chuvas irregular. Os açudes pequenos e médios não constituem segurança hídrica para o meio rural nem para o meio urbano. Os grandes açudes(mais de 100 milhões de m³) são a única fonte de água perene mesmo nas secas. O Governo do Estado do Ceará nas últimas 2 décadas tem usado uma solução coerente, preferindo a perenização de rios e a distribuição de água dos grandes açudes através de adutoras ao invés de construir pequenos e médios açudes. O problema é que os grandes açudes estão assoreados e a evaporação afeta sensivelmente a capacidade hídrica dos mesmos. A rede de distribuição de adutoras é cara, se apresentando como solução definitiva apenas no abastecimento urbano pois no meio rural se necessita de muita capilaridade para atender todas propriedades rurais. Além disso, especialistas apontam que no médio e longo prazo o Estado do Ceará não tem capacidade hídrica para prover o abastecimento urbano e rural e grandes projetos de irrigação ao mesmo tempo. Dentro desse contexto, o Governo do Estado está tentando viabilizar a Transposição do São Francisco que traria parte dos 26m³/s de água do projeto para o Ceará, que seriam armazenadas no Açude Castanhão. A obra custaria alguns bilhões de dólares e existe a resistência política dos estados doadores da água.
Um dos grandes problemas do semi-árido nordestino é a escassez de água para finalidades como consumo humano, abastecimento domiciliar, consumo de animais no meio rural e uso na irrigação. Grande parte do solo do sertão é cristalino, principalmente no Ceará, apresentando baixa profundidade, limitado acúmulo de água no subsolo e frequentemente água salobra. Por outro lado o solo cristalino é propício para a construção de açudes, porque a água da chuva escorre com facilidade já que a rocha cristalina está próxima da superfície. Dentro dessa realidade sempre se deu preferência a política de construção de açudes pequenos, médios e grandes em detrimento da perfuração de poços profundos.
O maior problema que os açudes apresentam na sua missão de solução hídrica é a evaporação no semi-árido em torno de 3000mm anuais contra uma precipitação anual de 800mm anuais de média. Os açudes pequenos acabam secando todos os anos e os açudes médios secando sempre que existe uma estação de chuvas irregular. Os açudes pequenos e médios não constituem segurança hídrica para o meio rural nem para o meio urbano. Os grandes açudes(mais de 100 milhões de m³) são a única fonte de água perene mesmo nas secas. O Governo do Estado do Ceará nas últimas 2 décadas tem usado uma solução coerente, preferindo a perenização de rios e a distribuição de água dos grandes açudes através de adutoras ao invés de construir pequenos e médios açudes. O problema é que os grandes açudes estão assoreados e a evaporação afeta sensivelmente a capacidade hídrica dos mesmos. A rede de distribuição de adutoras é cara, se apresentando como solução definitiva apenas no abastecimento urbano pois no meio rural se necessita de muita capilaridade para atender todas propriedades rurais. Além disso, especialistas apontam que no médio e longo prazo o Estado do Ceará não tem capacidade hídrica para prover o abastecimento urbano e rural e grandes projetos de irrigação ao mesmo tempo. Dentro desse contexto, o Governo do Estado está tentando viabilizar a Transposição do São Francisco que traria parte dos 26m³/s de água do projeto para o Ceará, que seriam armazenadas no Açude Castanhão. A obra custaria alguns bilhões de dólares e existe a resistência política dos estados doadores da água.
2. A BARRAGEM CIRCULAR
Num estado que chove normalmente mais de 100 bilhões de m³ de água por ano, 2 bilhões de m³ por ano daria com sobra para abastecer o meio rural e urbano e garantir a viabilidade de grandes projetos de irrigação. Daí vem a pergunta: Por que falta água? Se sabe que o semi-árido nordestina apresenta secas periódicas mas o grande vilão é o citado acima: a evaporação. Se olharmos a figura 1 a seguir veremos que a água nos açudes apresentam um formato de uma pirâmide invertida, o açude barra um vale de um rio que está em descida, tanto da nascente em direção a parede do açude como das terras altas em direção ao leito do rio que depois de submerso fica no meio do açude. Esse formato de pirâmide invertida é péssimo para a manutenção da água porque o espelho d´agua em contato direto com o sol e os ventos é muito grande, aumentando sensivelmente a evaporação e diminuindo a capacidade hídrica dos grandes açudes. Quando o açude está com a metade da profundidade, ele apresenta apenas 15, 20% da sua capacidade. Por outro lado se construirmos uma barragem em formato circular(formato próximo de uma lagoa de estabilização) num terreno plano quando a barragem atingir metade da profundidade, elá ainda terá próximo de 50% da capacidade hídrica(Figura 2), existirá mais água protegida da evaporação.
Agora vou responder algumas dúvidas que podem aparecer:
a)Onde ficaria a barragem circular? Numa terra alta e plana próximo a um leito de um rio represado ou não.
b) Como elevar a água até a barragem circular? Através de bombas movidas a energia elétrica ou através de carneiro hidráulico.
c) O custo com energia elétrica seria alto? Calculando por cima um custo de R$ 0,01 por m³ seria perfeitamente viável.
d) A construção sairia cara, já que a barragem circular teria uma extensão maior? Sairia mais cara, mais armazenaria mais água útil porque as perdas com evaporação seriam mínimas, o custo por água útil seria menor, além de tornar uma bacia hidrográfica uma bacia com uma capacidade de armazenamento de água útil infinitamente maior e ser uma fonte perene de água.
e) Há necessidade de sangradouro? Essa é uma das vantagens da barragem circular, o sangradouro poderia ser pequeno e com pouca altura, quase toda altura da parede poderia acumular água já que não há rios colocando água diretamente na barragem, que fica num local elevado.Com a barragem cheia, a água da chuva que cair pode escorrer pelo pequeno sangrador evitando salinização no longo prazo.
f) Há risco de assoreamento? Se a água bombeada passar por filtros antes de entrar na barragem não há.
g) Existem outra vantagens? Não se inunda áreas férteis próximas aos rios.
Agora vou falar sobre 2 modelos hipotéticos de uso da barragem circular: um para uso de um pequena comunidade de até 5 famílias no meio rural e outra para abastecimento de 1 família usando 3 micro barragens interligadas.
2.1 Aproveitamento da Barragem Circular em uma pequena comunidade de até 5 famílias
A barragem teria 200 metros de circunferência , com 4,3 metros de altura, sangradouro com 30 cm de altura, raio de 33 metros na altura 4 metros, no fundo da barragem o raio seria de 27 metros e a área seria de 70% da altura 4 metros, capacidade de armazenamento de 10,8 mil m³, capacidade de armazenamento útil de 4,9 mil m³(considerando 2 metros de altura consumidas pela evaporação). Com duas secas um açude médio com 7 metros de altura, 1,50 de sangradouro e capacidade de armazenamento de 200 mil m³ acaba secando, enquanto que se usado uma parte de sua água ou de sua bacia na barragem circular citada acima ela não seca. Isso acontece porque a água no açude apresenta o formato de uma pirâmide invertida e enquanto 10 mil metros cúbicos de água ficam com uma altura de 4 metros na barragem circular, esses mesmos 10 mil metros cúbicos representam menos de 1 metro de altura no açude. Então se a bacia hidrográfica do açude produzir por exemplo 200 mil metros cúbicos de água acumulável num ano normal e passar a produzir 30 mil m3 num ano de seca, a barragem circular está preparada para essa deficiência hídrica e o açude não. Isso permite uma formação de uma fonte perene de água doce em pleno semi-árido para abastecimento domiciliar, humano, animal e de pequenas irrigações de uma pequena comunidade. É ideal para comunidades que estão longe de adutoras.
2.2 Aproveitamento de três pequenas barragens para abastecimento de 1 família(Figura 3)
Cada barragem teria um formato de um quadrado com 100 metros de comprimento total e 25 metros de lado, ficando as três coladas entre si, com 2,15 metros de altura cada uma, com 15 centímetros de sangrador, com 19 metros de lado no fundo, com 60% da área da altura 2 metros no fundo, com uma capacidade de armazenamento de 1040 m³. Ao final da estação chuvosa as três barragens estariam cheias e no decorrer da estação seca(7 meses), uma barragem abasteceria as outras duas compensando as perdas com evaporação das mesmas. Quando a barragem abastecedora secar, restarão duas barragens cheias no meio da estação seca. Então uma das barragens restantes abastecerá a outra das sua perdas por evaporação. Quando chegar o final da estação seca teremos 2 barragens secas e 1 cheia com água com 2 metros de profundidade, garantindo a sustentabilidade hídrica de uma família no semi-árido. Uma família com 250 m³ de água durante a estação seca consegue abastecimento residencial(8m³ mês) e abastecimento de água para os animais, então os 1040 m³ garantem água com sobra. Se consideramos o custo do sistema de 3 micro barragens com um custo aproximado de uma cisterna de placa( 1400 reais), teremos 16 vezes mais água com o mesmo custo(considerando uma cisterna de 16 m³). Na realidade tanto as micro barragens como as cisternas podem funcionar ao mesmo tempo, cada uma com a sua finalidade. Quanto a água para encher as três pequenas barragens qualquer micro bacia hidrográfica no semi-árido mesmo na pior quadra invernosa pode oferecer 3120 m³ de água( 3 x 1040 m³). Considerando o custo da energia de 0,01 real por m³ de água elevada, o enchimento das 3 pequenas barragens teria um custo anual de 30 reais(2,50 por mês).
Portanto a Barragem Circular pequena poderá garantir segurança hídrica em pequenas comunidades e as 3 micro barragens interligadas podem garantir o consumo de água residencial e animal para uma família, através de represamentos que usam água elevada via energia elétrica de rios sem açudes ou mesmo de açudes já construidos, com taxa de evaporação muito baixa, contribuindo para o desenvolvimento do Nordeste.
A primeira foto mostra o açude Lagoa Funda, no município de Cariré-CE, seco em novembro de 2006 e posteriormente cheio em abril de 2007. A cada ano, se uma pequena parte da água do açude fosse desviada para encher uma Barragem Circular, essa barragem circular não secaria mesmo na pior estiagem.
