IV-003 OFERTA E DEMANDA DE ÁGUA NA ILHA DE SÃO LUÍS

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1 IV-003 OFERTA E DEMANDA DE ÁGUA NA ILHA DE SÃO LUÍS Raimundo Nonato Medeiros da Silva (1) Engenheiro Civil, Físico, diretor da ABES, diretor da IMARH, trabalha na Companhia de Águas e Esgotos do Maranhão CAEMA Eneida Erre Rodrigues Farmacêutica e Bioquímica da Divisão de Tratamento de Água Companhia de Águas e Esgotos do Maranhão. Irandi Marques Leite Engenheiro Civil e Advogado da Água Companhia de Águas e Esgotos do Maranhão. Jorge Luís Pereira Mendes Engenheiro Civil e Sanitarista da Companhia de Águas e Esgotos do Maranhão. José de Ribamar Rodrigues Fernandes Engenheiro Civil da Companhia de Águas e Esgotos do Maranhão e Professor da Universidade Estadual do Maranhão. Endereço (1) : Rua 98 Quadra 68 Casa 06 Conjunto Vinhais - São Luís - MA - CEP: Brasil - Tel: (98) nonaton@elo.com.br RESUMO A Companhia de Águas e Esgotos do Maranhão para fornecer água tratada aos seus consumidores utiliza mananciais superficiais da própria Ilha e fora dela bem como mananciais subterrâneos. A necessidade cada vez maior de água para o consumo humano e industrial levou-nos a estudar qual o limite de exploração das águas disponíveis nos mananciais da ilha. Avaliamos a retirada de água dos poços e dos mananciais de superfície da ilha e comparamos a recarga pluviométrica dos aqüíferos. Os valores encontrados são comparados com a necessidade de água nos próximos 17 anos. A carência do produto justifica a sua transposição. Em conseqüência a necessidade de capta-lá do Rio Itapecuru, bacia do continente. PALAVRAS-CHAVE: Abastecimento de Água, Potencial Hídrico, São Luís, Maranhão. INTRODUÇÃO Para a abordagem do tema, Recursos Hídricos na Ilha do Maranhão, se faz necessário um estudo da evolução de oferta e demanda de água nos últimos trinta anos dividindo em duas partes o tema. A primeira deve avaliar a capacidade de fornecimento sustentado de água superficial e subterrânea da ilha de São Luís, examinando sua exploração atual e seus limites máximos. Uma segunda parte deve avaliar a necessidade de água para o consumo doméstico da população residente na ilha e o seu crescimento com o aumento populacional além do consumo industrial atual e a perspectiva futura para o ano ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 Figura 1 Ilha de São Luís do Maranhão A ilha do Maranhão dispõe de importantes bacias hidrográficas. Seus rios estão em acelerado processo de degradação ambiental, com poluição por esgotos e lixo doméstico, notadamente em face da rápida expansão urbana sem o planejamento necessário, além de dejetos industriais. Tabela 1 Estimativa de população da ilha ANO SÃO LUÍS S. J. RIBAMAR P. DO LUMIAR TOTAL Fonte: CAEMA Estudo contratado pela CAEMA apresenta São Luís com um déficit diário de m³ no fornecimento de água potável à sua população, deixando de abastecer cerca de habitantes da sua população dos habitantes, à época. Tanto as pessoas comuns dos bairros como as autoridades públicas e cientifica se manifestam exprimindo o sentimento de preocupação em relação à água. Um exemplo recente é a barragem do Batatã que secou ou os problemas da barragem do Bacanga, ocupa espaço na mídia constantemente. São vários os motivos de preocupação assinalados na mídia que geram a necessidade de estudo mais aprofundada sobre a situação da água na ilha de São Luís. No campo das águas subterrâneas o problema mais preocupante é a salinização das águas. Ilha sofre salinização é a manchete do caderno Cidade do jornal O Estado do Maranhão de 25/03/2003. Nela geólogos afirmam que o processo vem acontecendo há anos, devido à perfuração indiscriminada de poços. O professor e doutor em saneamento Lúcio Macedo no jornal Estado do Maranhão em 21/03/2000 discorrendo sobre a poluição dos nossos rios diz: Quem se lembra de como era há 20 anos atrás o rio Calhau, o rio Pimenta, no Olho D Água ou como está o rio Paciência em estado de agonia, sem falar nos rios Anil e Bacanga entupido de esgotos, lama e lixo. Pois é... o processo de urbanização e a falta de investimentos no setor de saneamento proporcionam esta cruel realidade. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 Figura 2 Poço no interior da Ilha Tabela 2 Consumo de água industrial por bacia BACIA QT. DE INDUSTRIA VAZÃO m³/mês Rio Anil Rio Bacanga Rio Paciência Rio Tibiri Total SEMA 1986 A lagoa da Jansen foi alvo de preocupação da classe média de São Luís por muito tempo, até a sua recente urbanização. Embora não tendo sido saneada hoje raramente se veicula matérias jornalísticas tratando da questão. Os problemas se agravam com a expansão urbano industrial, como a salinização e contaminação dos aqüíferos, assentamentos de industrias e loteamentos residenciais em áreas vulneráveis. Nas ilhas onde existem grandes áreas adensadas e as fontes de abastecimento de água doce são de pequeno potencial o tema aqui abordado passa da condição simples de preocupação técnica para segurança da vida. MATERIAIS E MÉTODOS A preocupação com o equilíbrio entre o uso de água doce e a capacidade de fornecer pelos atuais sistemas da ilha de São Luís, despertou o interesse pela realização deste trabalho que já vem sendo motivo de indagação dos técnicos e políticos. Os procedimentos metodológicos básicos para um estudo do problema são: levantamento e analise de material bibliográfico e da documentação cartográfica relacionada com o tema áreaobjeto de estudo. A investigação bibliográfica foi orientada, inicialmente para a seleção das publicações de conteúdo básico e específico relacionada com o tema da área. Paralelamente à pesquisa bibliográfica, procedeu-se ao levantamento da documentação cartográfica em que foram selecionadas cartas temáticas elaboradas pelo Gerenciamento Costeiro do Maranhão em ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 Figura 3 Rio Itapecuru na captação do ITALUIS Foi realizada uma pesquisa junto a CAEMA para obter as informações dos sistemas produtores de água. Do mesmo modo junto às prefeituras de São Luís, Paço do Lumiar, São José de Ribamar e Raposa. Para efeito de cálculo a demanda de água potável para uso doméstico, adotou-se o consumo percapta de 180 l/s, baseado nas recomendações dos programas governamentais para financiamento de projetos. O consumo industrial depende da matéria prima a ser beneficiado, o que remete a um estudo que identifique o consumo a partir do tipo de indústria a ser instalada. Considerando os critérios adotados pela CAEMA no projeto de ampliação e duplicação do projeto Italuís, os volumes de águas para consumos doméstico, industriais, públicos e perdas, foi examinado e aceito como o percapta a ser adotado na simulação. A população a ser atendida em 2010 será de habitantes, quando a vazão de água necessária será ,40 m³/h. Em 2020 a população será de habitantes, e a vazão de água necessária será ,60 m³/h. Adotando a mesma metodologia da vazão específica por área utilizada no estudo de ampliação da oferta de água da CAEMA, e considerando como 0,3 l/s.ha, a vazão necessária de água para atendimento às indústrias: Área de indústria = ha; vazão necessária= l/s ou ,60 m³/h. O Sistema de Produção de Água O sistema de abastecimento de São Luís é composto pelo sub-sistema do Itapecuru, o sub-sistema do Sacavém, Cururuca e Paciência e os poços isolados. O sistema Italuís é responsável por 60% do abastecimento e opera a vazões de 1650 a 2000 l/s em média. Tabela 3 Produção da CAEMA Jan 2003 SISTEMA PRODUTOR VOLUME MENSAL (m³) VAZÃO (m³/h) Sacavém ,89 Italuís ,59 Paciência ,00 Cururuca Maiobão ,9 Olho d Água ,57 Poços Isolados ,84 Poços interior ilha ,70 TOTAL ,49 Fonte: CAEMA ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 O Sistema de Paciência é constituído por 16 poços, com capacidade total de 850 m³/h. O Sistema de produção do Sacavém é constituído por 12 poços, com vazão total de 495 m³/h e a água de origem superficial com vazão 800 m³/h, totalizando m³/h. O sistema do Maiobão é composto de água do rio Cururuca com uma contribuição de 312 m³/h e poços com vazão de 537 m³/h perfazendo um total de 787 m³/h, já que o sistema de tratamento da água perde muito no processo. O sistema de abastecimento do bairro Olho D` Água recebe do rio Jaguarema uma vazão de 186 m³/h. O restante é suprido por poços isolados que juntos podem atingir a vazão de m³/h. Em janeiro de 2003 esta vazão foi de apenas 4.300,00 m³/h. A região ilha de São Luís de responsabilidade da CAEMA, é abastecida, hoje, por um sistema de poços profundos, com vazão de m³/mês, pelo Sistema de Sacavém, com vazão de m³/mês e pelo Sistema Italuís, com vazão de m³/mês. Outros sistemas produtores de água existem, tais como, os poços em comunidades rurais da ilha que são operados pela Prefeitura de São Luís, os poços da Prefeitura de São José de Ribamar, Raposa e poços particulares. Tabela 4 Produção total de água - Jan 2003 PRODUÇÃO DE ÁGUA VAZÃO m³/h Poços Industrias 1.545,00 Caema Superficial / Subterrânea ,49 Poços Particulares ,00 Prefeitura de São José de Ribamar 1.059,00 Prefeitura de São Luís 1.150,00 Total geral ,49 Tabela 5 Volumes correspondentes VOLUMES m³ Volume diário ,80 Volume mensal ,00 Volume anual ,00 Cálculos Estimados A parcela das águas provenientes das precipitações que percola pelas formações geológicas reabastece os aqüíferos é o que denominamos de recarga natural. A infiltração da água através da superfície do solo é armazenada nos aqüíferos até seu retorno à superfície por ação do fluxo natural. Os indicadores que melhor representam a sustentabilidade hídrica, conforme Sousa, são: Potencialidade Hídrica (Qp); Disponibilidade Hídrica (Qo); Demandas Hídricas (Qd); Índice de Ativação de Potencialidade (IAP); Índice de Ativação da Disponibilidade (IUD); Índice de Utilização da Potencialidade (IUP). Potencialidade Hídrica (Qp) É o volume de água médio anual represado, passível de ocorrer, sem ação do homem. Soma dos escoamentos de superfície e subterrâneo. Para calcular o (Qp), multiplicamos o volume de água que precipita sobre a superfície de São Luís, a partir da média 2 mm pela metade da área total da ilha. Isto resulta em m³/ano. Calculando a recarga dos aqüíferos encontramos os valores. A recarga máxima encontrada foi de m³/ano. Analisando os números e verificando que a potencialidade hídrica adotada por (Sousa 1998) nos parece a mais apropriada para considerarmos nos cálculos. Assim sendo vamos utilizar a Potencialidade Hídrica Qp = m³ /ano. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 Tabela 6 Recarga para taxas de infiltração diferentes SITUAÇÃO INFILTRAÇÃO (m³/m²) TOTAL (m³) Recarga 1 0, ,00 Recarga 2 0, ,00 Recarga 3 0, ,00 Disponibilidade Hídrica (Qo) Parcela das potencialidades hídricas ativadas pela ação do homem, através de barragens, represas, açudes, poços e outros meios de captação de água. Considera-se como Disponibilidade Hídrica máxima a que corresponde a 80% da Potencialidade Hídrica. A soma de toda produção de água utilizável na ilha através de poços, barragens e rios é o Qo. A soma total da nossa utilização dos recursos hídricos atual é ,49 m³/h o equivalente = m³/ano, sendo que a Disponibilidade Hídrica máxima corresponde a 80% da Potencialidade Hídrica, então Qo max = m³/ano. Tomando como referência os cálculos da CAEMA da necessidade de água para os próximos anos. Para 2010 a necessidade será Qo = m³/ano e para 2020 será Qo = m³/ano. Demandas Hídricas (Qd) Volume de água que devem satisfazer a determinados usuários. É o cálculo do volume necessário, incluindo todos os usos, tais como consumo humano, industrial, irrigação e dessedentação de animais. Foi dimensionada em m³/ano para 2010 e de (Qd) ,00 m³/ano para o horizonte do ano Índice de Ativação de Potencialidade (IAP) Nível de ativação da Potencialidade Hídrica da região. Varia de 0 a 1. Quanto mais próximo de 1, mais ativado está. É dado pela relação Qo/Qp IAP 2020 = 0,83 Índice de Ativação da Disponibilidade (IUD) Grau de utilização da disponibilidade de água. Valores menor que a unidade indica que a disponibilidade é suficiente para atender a demanda; IUD = Qd/Qo; IUD = 0,74 Índice de Utilização da Potencialidade (IUP) Grau de Utilização do Potencial, obtido Qd/Qp. A proximidade do valor com 0,8 indica maior aproximação com o limite máximo da utilização do seu potencial; IUP = Qd/Qp; IUP = 0,62 O cenário desejado para ser atingido no futuro pode ser representado Demanda < Disponibilidade < Potencialidade Em síntese os padrões desejáveis de sustentabilidade hídrica podem assim ser resumidos: Índice de Ativação de Potencialidade IAP está próximo de 1 indicando seu estado de ativação próximo do limite. Pode causar limitação de ordem física, ou seja, quantidade de água. Também o Índice de Utilização da Potencialidade IUP, já está próximo de 0,8 indicando a limitação do potencial. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6

7 Tabela 7 Dados para cálculo da demanda DISCRIMINAÇÃO UNIDADE População habitante Pecaptas l hab/dia Animais und Irrigação m² Tabela 8 Demanda hídrica DISCRIMINAÇÃO UNIDADE Indústrias litros Demanda populacional l hab/dia Dessedentarão de animais litros Água irrigação litros Demanda litros /dia Tabela 9 Conversão de valores da Demanda Demanda m³/dia Demanda m³/ano , , ,00 CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÃO A degradação de áreas verdes nos loteamentos residenciais e na área de industrias, podem desencadear modificações nas conexões hidráulicas entre os cursos de água e aqüíferos subjacentes. A urbanização e a ocupação desordenada crescente podem alterar a permeabilidade superficial dos solos das bacias hidrográficas, podendo intensificar os processo erosivos, que por sua vez assoreiam os cursos de água, acarretando a redução da recarga e aumentando o escoamento superficial. A água proveniente das chuvas que precipita sobre o espaço físico da ilha ao longo do ano é bem superior à exploração de água superficial e subterrânea, entretanto como apenas uma pequena parte penetra no solo para alimentar os aqüíferos. A sustentabilidade ao longo do tempo mostra que a disponibilidade hídrica da ilha para horizonte de 17 anos não atenderá demanda gerada pelos usuários. Recomendamos que se faça um estudo científico para localização das principais áreas de recarga da ilha para que estes locais sejam protegidos da urbanização que sela a camada superficial REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. SOUSA,Sérgio Barreto. Estimativa da recarga natural na ilha do Maranhão. Pesquisa em Foco, v 8 nº 12 Universidade Estadual do Maranhão. São Luís SOUSA,Sérgio Barreto. Sustentabilidade hídrica da ilha do Maranhão. Pesquisa em Foco, v 6 nº 7 Universidade Estadual do Maranhão. São Luís ESSE Engenharia. Programa de Saneamento Ambiental de São Luís EIA do Sistema de Esgotamento Sanitário, CAEMA São Luís/MA MARANHÃO. Estudo de ocupação espacial especial/uso e Cobertura da Terra dos municípios de Bacabeira e Rosário. São Luís. GERCO CPE/SEMA p. il. 5. R&A Consultoria. Projeto Básico de Ampliação do Sistema Produtor do Itapecuru, CAEMA. textos e desenhos. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7