23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental
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: 65055-920 - Brasil - Tel: (98)
3082-2238 - e-mail: [email protected]
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 2020.
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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
TOTAL
1996
SÃO LUÍS
781.068
S. J. RIBAMAR
44.835
P. DO LUMIAR
32.927
2000
833.359
53.895
42.039
2003
868.776
56.572
45.336
970.684
2010
929.522
63.346
54.070
1.046.938
2020
977.170
81.263
69.399
1.127.832
858.830
929.293
Fonte: CAEMA
Estudo contratado pela CAEMA apresenta São Luís com um déficit diário de 103.440 m³ no fornecimento de
água potável à sua população, deixando de abastecer cerca de 340.000 habitantes da sua população dos
868.776 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”.
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Figura 2 – Poço no interior da Ilha
Tabela 2 – Consumo de água industrial por bacia
BACIA
QT. DE INDUSTRIA
VAZÃO m³/mês
Rio Anil
8
14.728
Rio Bacanga
14
28.468
Rio Paciência
5
4.782
Rio Tibiri
13
82.244
Total
SEMA 1986
40
130.222
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 1999.
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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 1.046.938 habitantes, quando a vazão de água necessária será
314.081,40 m³/h. Em 2020 a população será de 1.127.832 habitantes, e a vazão de água necessária será
338.349,60 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 = 20.000 ha; vazão necessária= 6.000 l/s ou 21.600,60 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
Sacavém
VOLUME
MENSAL (m³)
VAZÃO (m³/h)
777.000
1.438,89
3.878.059
7.181,59
Paciência
874.800
1.620,00
Cururuca Maiobão
377.946
699,9
Olho d´ Água
743.348
1.376,57
Italuís
Poços Isolados
Poços interior ilha
TOTAL
2.580.032
4.777,84
34.715
2.169,70
9.265.900
19.264,49
Fonte: CAEMA
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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 1.295 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 8.175 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 2.58.032 m³/mês, pelo Sistema de Sacavém, com vazão de 777.000 m³/mês e pelo
Sistema Italuís, com vazão de 4.742.444 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
19.264,49
Poços Particulares
13.000,00
Prefeitura de São José de Ribamar
1.059,00
Prefeitura de São Luís
1.150,00
Total geral
36.018,49
Tabela 5 – Volumes correspondentes
VOLUMES
Volume diário
Volume mensal
Volume anual
m³
720.369,80
21.611.094,00
259.333.128,00
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 7.265.500.000 m³/ano. Calculando a recarga dos
aqüíferos encontramos os valores.
A recarga máxima encontrada foi de 449.007.900 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 = 676.160.000 m³ /ano.
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Tabela 6 – Recarga para taxas de infiltração diferentes
SITUAÇÃO
Recarga – 1
Recarga – 2
Recarga – 3
INFILTRAÇÃO (m³/m²)
0,48
0,62
0,6
TOTAL (m³)
348.744.000,00
449.007.900,00
435.930.000,00
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 36.018,49 m³/h o equivalente = 259.333.128
m³/ano, sendo que a Disponibilidade Hídrica máxima corresponde a 80% da Potencialidade Hídrica, então Qo
max = 540.928.000 m³/ano. Tomando como referência os cálculos da CAEMA da necessidade de água para os
próximos anos. Para 2010 a necessidade será Qo = 544.648.182 m³/ano e para 2020 será Qo = 562.363.968
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 414.765.341 m³/ano para 2010 e de (Qd) 419.964.109,00 m³/ano para o
horizonte do ano 2020.
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.
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Tabela 7 – Dados para cálculo da demanda
DISCRIMINAÇÃO
UNIDADE
População
habitante
Pecaptas
l hab/dia
Animais
und
Irrigação
m²
2000
2010
2020
929.293
1.046.938
1.127.832
250
300
300
5.500
5.000
4.500
400.000
390.000
380.000
2000
2010
2020
Tabela 8 – Demanda hídrica - 2003
DISCRIMINAÇÃO
UNIDADE
Indústrias
litros
Demanda populacional
l hab/dia
Dessedentarão de animais
30.900.000
432.012.000
432.012.000
232.323.250
314.081.400
338.349.600
litros
275.000
250.000
225.000
Água irrigação
litros
400.000.000
390.000.000
380.000.000
Demanda
litros /dia
663.498.250
1.136.343.400
1.150.586.600
Tabela 9 – Conversão de valores da Demanda
Demanda
m³/dia
Demanda
m³/ano
663.498
1.136.343
1.150.587
242.176.861,25
414.765.341,00
419.964.109,00
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.
2.
3.
4.
5.
SOUSA,Sérgio Barreto. Estimativa da recarga natural na ilha do Maranhão. Pesquisa em Foco, v 8 nº 12
Universidade Estadual do Maranhão. São Luís 2000.
SOUSA,Sérgio Barreto. Sustentabilidade hídrica da ilha do Maranhão. Pesquisa em Foco, v 6 nº 7
Universidade Estadual do Maranhão. São Luís 1998.
ESSE Engenharia. Programa de Saneamento Ambiental de São Luís – EIA do Sistema de Esgotamento
Sanitário, CAEMA São Luís/MA. 1998.
MARANHÃO. Estudo de ocupação espacial especial/uso e Cobertura da Terra dos municípios de
Bacabeira e Rosário. São Luís. GERCO – CPE/SEMA.1998. 58p. il.
R&A Consultoria. Projeto Básico de Ampliação do Sistema Produtor do Itapecuru, 1998. CAEMA. textos e
desenhos.
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