Este artigo levanta questões relacionadas ao aproveitamento de águas pluviais para o uso doméstico em que a potabilidade não seja extremamente exigente, esperando consciencializar a população sobre práticas que visam o reaproveitamento de água. Desse modo, a pesquisa desenvolve mecanismos apresentando possíveis soluções para a escassez da água em simultâneo o controle das enchentes nas zonas urbanas.

Palavras chave: água pluvial, captação de águas pluviais, sustentabilidade.

1.2.Introdução

O artigo desenvolvido neste trabalho tem como finalidade propor práticas sustentáveis de aproveitamento de águas pluviais com vista a redução de escassez e controlo de enchentes em centros urbanos, e a metodologia desse artigo baseia-se em uma pesquisa bibliográfica, incidindo em consulta de publicações de autores ligados a área de estudo.

Através dessa consulta bibliográfica, foi possível colher conhecimento sobre o ponto de situação sobre a problemática de falta de água e possíveis soluções se baseando na água pluvial, através de estudos previamente publicados. Esperáramos contribuir no desenvolvimento desta área de estudo e que de alguma forma desperte o interesse na conservação e aproveitamento de água.

1.3.Problema e Justificativa

A água é um recurso essencial à vida e a sobrevivência dos seres vivos podendo ser abundante em algumas regiões do planeta, mas, em outras, chegando a ser quase inexistente.

Segundo (WHO, 2006 apud Hagemann) citado por Oliveira et al, apesar de o Planeta Terra possuir a maior parte de sua superfície coberta por água, quando se fala em água disponível para o consumo humano os dados são alarmantes. Segundo a Organização Mundial da Saúde, cerca de 97,5% da água no planeta é salgada e a água doce corresponde a 2,5%.

Aproximadamente 70% da água doce está nas calotes polares e 30% está presente nos continentes. No entanto, menos que 1% da água dos continentes está directamente acessível ao uso humano, o que corresponde a 0,007% do total de água na terra. Além disso, grande parte da água disponível em fontes superficiais encontra-se com sua qualidade deteriorada. (HAGEMANN, 2009 citado por Oliveira et al).

Vários países já enfrentam o problema da falta de água. Segundo a Organização das Nações Unidas para a Agricultura e Alimentação (FAO, 2008 apud Hagemann) citado por Oliveira et al, o consumo de água tem crescido mais que duas vezes a taxa de crescimento da população no último século. A previsão para o ano de 2025 é que cerca de 1,8 bilhões de pessoas viverão em países ou regiões com absoluta escassez de água e dois terços da população mundial enfrentará dificuldades relacionadas à disponibilidade desse recurso.

Moçambique não é um País que sofre menos pela escassez da água, desse modo medidas urgentes que visam o aproveitamento ao máximo de águas pluviais como alternativa para combater esse fenómeno são enseciais. Por essa razão, espera-se que este artigo contribua para disseminação de práticas de conservação com vista a redução de escassez de água, usando tecnologias acessíveis para o efeito.

Ho: O aproeitamento de águas fluviais traz melhorias no combate a enchentes e escassez de água em centros urbanos.

Ha: O aproeitamento de águas fluviais não traz melhorias no combate a enchentes e escassez de água em centros urbanos.

1.4.Objectivos

1.4.1.Objectivo geral

O objectivo geral desse trabalho é descrever os diferentes métodos de captação de água pluvial não potável para fins de uso doméstico, procurando um enquadramento nas condições nacionais (no clima, viabilidade económica, topográfica e ambiental), contribuindo na redução de danos pelo excesso e carência deste líquido.

1.4.2.Objectivos específicos

· Analisar o estado actual de aproveitamento de água pluvial em Moçambique;

· Identificar métodos de captação mais comuns usados no País e no mundo e o seu desempenho no processo de colecta da água

· Descrever as vantagens e desvantagens do aproveitamento de água pluvial não potável em uso doméstico

2.Águas pluviais e o seu aproveitamento

Em Moçambique, com o aumento da densidade populacional, mudanças climáticas, degradação ambiental o consumo e a procura de água potável tem sido excessiva e intensa, e tem se demonstrado como sendo um recurso cada vez mais escasso, não conseguindo cobrir a demanda em que ela é procurada.

Por outro lado a expansão urbana tem afectado a permeabilidade dos solos, criando enchentes nas cidades pela redução da taxa de infiltração da água no solo e consequentemente o aumento do escoamento superficial.

A água pluvial pode ser armazenada de várias formas, desde açudes e lagoas até caixas de água, reservatórios e cisternas com paredes impermeabilizadas e cobertas. As primeiras podem apresentar maiores perdas por infiltração e evaporação. Para além disso, não mantêm a qualidade da água uma vez que existe o risco de introdução de matéria orgânica e outras substâncias. As segundas têm a vantagem de terem menores perdas e de, eventualmente, de manter a água com maior qualidade (Perdomo et al., 2005 citado por Oliveira, 2008).

Estas soluções são, também, usadas na captação de água superficial em sistemas públicos de abastecimento, no entanto a outra escala, afastadas dos locais de consumo e incluindo processos de forma a garantir a sua qualidade para consumo humano (Oliveira, 2008).

2.1.Vantagens e desvantagens do aproveitamento das águas pluviais

A captação de água pluvial é uma técnica largamente difundida em países como a Austrália e a Alemanha que permite a obtenção de água de boa qualidade, de maneira simples e eficaz (Perdomo et al., 2005 citado por Oliveira, 2008).

Esta técnica permite (Almeida et al., 2006; Perdomo et al., 2005; Philips, 2005, citados por Oliveira, 2008):

· Contribuir para a conservação da água;

· Reduzir a dependência que existe das reservas de água subterrânea que quando sobre exploradas esgotam;

· Reduzir o consumo de água da rede pública e o custo associado;

· Reduzir os custos de exploração dos sistemas de abastecimento de água;

· Evitar a utilização de água potável em usos compatíveis com qualidade inferior, como por exemplo, na lavagem de pavimentos, rega de hortas e jardins, etc. ;

· Contribuir para controlar as inundações, armazenando parte da água responsável pelo escoamento superficial.

As tecnologias necessárias para a captação e armazenamento de água pluvial são normalmente simples de instalar e de fácil utilização. A população local pode facilmente ser treinada para implementar essas tecnologias e os materiais de construção ou soluções prontas a instalar estão disponíveis no mercado (GDRC, 2005; citado por Oliveira, 2008).

No que diz respeito a desvantagens, estas estão sobretudo associadas à variabilidade temporal da precipitação (GDRC, 2005; citado por Oliveira, 2008) e à qualidade da água que se não for devidamente tratada poderá pôr em causa a saúde humana e o funcionamento das componentes do sistema. Segundo Baptista et al. (2001) citado por (Oliveira, 2008), o aproveitamento de água pluvial deve ter um tratamento adequado (filtração e desinfecção) mais ou menos exigente consoante a qualidade da água e o uso a que se destina. Outras desvantagens podem ser nomeadamente, a aceitabilidade social devido ao contacto das pessoas com a água poder afectar a sua saúde e o sistema poder implicar um investimento significativo e alguma manutenção. De uma forma geral, os impactos negativos destas aplicações são negligenciáveis.

2.2.Áreas a aproveitar água pluvial

A captação das águas pluviais para aproveitamento em usos não potáveis pode ser realizada em

diferentes instalações, incluindo as residenciais, comerciais ou industriais.

Em geral, as águas pluviais podem ser utilizadas nos seguintes usos:

· Descarga de autoclismos;

· Lavagem de pavimentos e de veículos motorizados;

· Rega de jardins;

· Lavagem de roupas.

Em instalações de maiores dimensões, como as industriais ou comerciais, podem considerar-se

outros usos compatíveis, nomeadamente:

· Arrefecimento de telhados, equipamentos e máquinas;

· Serviços de limpeza;

· Descarga de autoclismos;

· Combate a incêndios;

· Rega de espaços verdes;

· Lavagem de veículos;

· Lavagem de roupas, por exemplo em hotéis e lavandarias;

3.Aproveitamento de água pluvial e controle de enchentes

3.1.Sistemas de drenagem urbana

Segundo (Santos e Mamede, 2013), os sistemas de drenagem urbana fazem parte do conjunto de melhoramentos públicos existentes em uma área urbana, quais sejam: redes de abastecimento de água, de colecta de esgotos sanitários, de cabos de transmissão de energia, de serviços de comunicações, além da iluminação pública, pavimentação de ruas, guias e passeios, parques, áreas de recreação e lazer. Alheia a sua importância, historicamente, as obras relacionadas à drenagem urbana, devido ao impacto que causam na sua implantação e por não serem “visíveis”, não despertam o interesse da classe política.

Basicamente, o sistema de drenagem pode ser considerado como composto por dois sistemas distintos, que devem ser planejados e projectados com critérios diferenciados. São os sistemas de micro drenagem e de macro drenagem.

O sistema de micro drenagem, ou de drenagem inicial, é aquele formado pelos pavimentos das ruas, guias e sarjetas, bocas de lobo, galerias de águas pluviais e também canais de pequenas dimensões. Esse sistema é dimensionado para o escoamento de águas pluviais cuja ocorrência tem um período de retorno de até 10 anos. Quando bem projectado, elimina praticamente os alagamentos na área urbana, evitando as interferências entre as enxurradas e o tráfego de pedestres e de veículos, e danos às propriedades.

O sistema de macro drenagem é constituído, em geral, por estruturas de maiores dimensões, projectado para cheias cujo período de retorno deve estar próximo de 100 anos. Quando este sistema não é projectado, ele existe naturalmente, pois as cheias escoam pelas depressões topográficas e pelos cursos de água naturais. Se a área urbana não se desenvolver de forma coerente com essas condições, são grandes os riscos de prejuízos materiais, e mesmo de perdas de vidas humanas.

Os sistemas de drenagem e manejo de águas pluviais proporcionam benefícios importantes quando bem projectados. A aquisição de dados e informações para o planeamento dos sistemas e o exame prévio dos problemas de operação e manutenção futura destes sistemas é fundamental para o sucesso do empreendimento. Nestas fases, o emprego da tecnologia é fundamental, desde a obtenção de dados hidrológicos confiáveis, levantamentos planialtimétricos precisos, bem como definição da tecnologia a ser utilizada no controle dos sistemas projectados, os quais poderão ter comando centralizado, utilizando telemetria e perfeitamente integrado aos demais sistemas de serviços da cidade.

No sistema de drenagem urbana convencional, as águas pluviais são escoadas pelas sarjetas das ruas, captadas pelas bocas de lobo e levadas às galerias de águas pluviais. Nem sempre é necessária a existência de galerias, porque as sarjetas também têm capacidade de esgotamento; assim, a construção da galeria só se faz necessária quando a vazão escoada pela sarjeta se torna inconvenientemente volumosa, prejudicando o tráfego de veículos e pedestres ou inundando propriedades próximas.

No sistema de drenagem urbana sustentável é promovido o retardamento e o tratamento das águas das enxurradas, incluindo uma ou mais das seguintes estruturas: pisos permeáveis, valas de infiltração/filtração, trincheiras filtrantes, bacias de detenção (piscinões), entre outras. Estas acções apresentam menor impacto ambiental e menor custo de implantação, sendo descritas com maior detalhe nos itens seguintes.

3.2.Técnicas de implantação de sistemas de drenagem

As principais técnicas de implantação de sistemas de drenagem sustentável são conhecidas pelas siglas LID, SUDS, WSUD, BMP e IMP. Basicamente, cada técnica procura restabelecer a hidrologia natural da região, através da gestão das águas pluviais nas proximidades do local de incidência, ao invés de usar apenas os métodos tradicionais de drenagem (Mamede et al, 2013).

Ainda em uma escala reduzida, algumas técnicas compensatórias poderiam ser implantadas em Moçambique, tais como:

· Tetos Verdes, que são telhados armazenadores, compostos por vegetação ou por britas e seixos, favorecendo a arquitectura paisagística e ainda contribuindo para o conforto térmico da edificação;

· Jardim de Chuva, que consiste em um canteiro abaixo do nível de calçada, com plantações de flores e árvores, permitindo o escoamento da água pluvial através da infiltração no solo, diminuindo a vazão das redes de drenagem;

· Trincheiras de Infiltração, que são estruturas formadas a partir de aberturas de valas e emprego de materiais auto drenantes, como pedras de mão, brita e areia. São recomendados em vias públicas e estacionamentos;

· Pavimento Permeável, que é uma óptima solução em estacionamentos e vias públicas de tráfego leve, possuindo diversos formatos, cores e padronagens, sendo um recurso ecologicamente correcto e ainda favorecendo a beleza do paisagismo; e

· Poço de Infiltração, que é uma abertura no solo com preenchimento de diferentes tamanhos de pedras, visando melhoras as condições para infiltração, podendo ser implantados em pequenas áreas.

Em complemento às técnicas de drenagem sustentável, a captação e acumulação da água da chuva, em grande escala, para posterior reuso em sistemas não potáveis, pode contribuir significativamente para a redução da carga nos sistemas de drenagens convencionais, durante a ocorrência de chuvas torrenciais, sendo, ainda, uma importante opção para o uso racional deste importante insumo (Mamede et al, 2013).

3.2.1.Reservatórios para controle de cheias

Os reservatórios para controle de cheias, chamados popularmente de "piscinões", são estruturas que funcionam para detenção ou retenção de águas pluviais e têm finalidade de reduzir o efeito das enchentes em áreas urbanas. Os piscinões são grandes reservatórios que retardam a ida da água das chuvas para o esgoto pluvial, que é o responsável por escoá-la para os rios. Com esse atraso, o volume de água circulando na rede diminui, evitando o transbordo. Estes reservatórios podem armazenar água tanto ao ar livre como em pátios cobertos no subsolo de áreas urbanas. O escoamento pode acontecer por gravidade, passando por telas e comportas, ou por bombeamento. O maior sistema de drenagem do mundo foi construído para o controle de inundações na cidade de Tóquio, Japão. O G-Cans Project tem cinco reservatórios subterrâneos conectados por uma tubulação de 6.400m e 10m de diâmetro, enterrada a 50m de profundidade. Na época das chuvas, quatro reservatórios recebem a água excedente dos rios da cidade de Saitama, nos arredores de Tóquio.

A água é desviada para um reservatório final, com 65m de altura e 32m de diâmetro. Este reservatório possui altura equivalente a um prédio de 22 andares. Deste reservatório, a água passa para um reservatório com capacidade para 340.000m3.

O teto deste reservatório é sustentado por 59 pilares de 50 toneladas cada e, fora da época das chuvas, está área pode ser visitada por turistas. A partir de comando centralizado em um moderno centro de operações, dez turbinas bombeiam a água para o rio Edogawa, que está localizado a uma altitude mais baixa, nos arredores da capital japonesa.(Mamede et al, 2013)

Figura 1: Sala de Controle do projeto G-Cans, em Saitama, Japão (Mamede et al, 2013)

Em Moçambique já existe aplicação na construção de "piscinoes" para reservava de água pluviais, embora não esteja sendo usada no consumo em todos casos por várias razões, ao menos contribui para redução na taxa de enchentes verificados nos bairros como mostra o exemplo na figura a seguir.

Figura 2: Reservatório de contenção de enchentes, Maputo (Google Earth)

3.2.2.Sistema de colecta da água da chuva

Para a colecta da água da chuva é necessária a instalação de condutores horizontais, condutores verticais, dispositivos para filtragem, descarte da água de limpeza do telhado e materiais grosseiros, e reservatório de armazenamento da água. Estes componentes serão abordados abaixo, como também ilustra a figura 3.

Figura 3. Esquema de coleta de água da chuva com reservatório de autolimpeza.

Fonte: Tomaz (1998).

Áreas de captação

As áreas de captação da água da chuva são geralmente telhados, lajes ou áreas Impermeáveis como estacionamentos, calçadas e pátios.

É mais comum a captação da água dos telhados, por apresentar melhor qualidade, visto que áreas sobre a superfície do solo geralmente sofrem a influência directa do tráfego de pessoas e veículos. A captação em telhados também possibilita que na maioria dos casos a água atinja o reservatório de armazenamento por gravidade, o que facilita o projecto.

O material do qual é constituído o telhado é importante para a definição do coeficiente de escoamento superficial, que determina quanto da água precipitada se transforma em escoamento (Christmann et al, 2014).

Calhas e tubulações

A condução das águas precipitadas sobre as coberturas da instalação predial pluvial usualmente é feita por meio de calhas, condutores, grelhas, dentre outros componentes, que podem ser encontrados em diversos materiais, porém os mais utilizados são em PVC e metálicos (alumínio e aço galvanizado). As secções das calhas possuem as mais variadas formas, dependendo das condições impostas pela arquitectura, bem como dos materiais empregados na confecção das mesmas.

Após a água escoar pelas calhas, os tubos de queda, ou verticais, conduzem as águas das calhas às redes colectoras que poderão estar situadas no terreno ou presas ao teto do subsolo no caso dos edifícios e/ ou pavimentos, ou despejar livremente na superfície do terreno (Christmann et al, 2014).

Tratamentos

O tipo e a necessidade de tratamento das águas pluviais dependerão da qualidade da água colectada e do seu destino final. As concentrações de poluentes, e outras impurezas nas águas pluviais são maiores nos primeiros milímetros da chuva, assim recomenda-se principalmente a filtração simples, e um procedimento que é denominado de auto limpeza da água da chuva (Christmann et al, 2014).

Cisterna: reservatório de armazenamento para a água da chuva

O reservatório de armazenamento tem a função de reter e acumular a água captada pelo telhado, que é conduzida pelo sistema através da calha para filtragem e armazenada em cisternas ou caixas d’água, ficando armazenada ao abrigo da luz e do calor e é bombeada para uma caixa d’água superior, que pode abastecer o banheiro, a lavandaria etc (Christmann et al, 2014).

Figura 6. Processo de captação da água da chuva (Christmann et al, 2014).

De acordo com May (2004) a viabilidade do sistema depende basicamente de três factores: precipitação, área de colecta e demanda. O reservatório de água da chuva, por ser o componente mais dispendioso do sistema, deve ser projectado de acordo com as necessidades do usuário e com a disponibilidade pluviométrica local para dimensioná-lo correctamente, sem inviabilizar economicamente o sistema. Baseado nos resultados das análises realizadas e na utilização do sistema de colecta e aproveitamento de água da chuva, seu uso para fins não potáveis deve ser estimulado.

A cisterna pode ser apoiada, semi-apoiada, enterrada ou elevada, e ser construída com diferentes materiais, como: concreto armado, blocos de concreto, alvenaria de tijolos, aço, plástico, poliéster, polietileno e outros (Christmann et al, 2014).

4.Considerações finais

Este trabalho mostra que com mudanças simples nas políticas de concepção de estruturas hidráulicas é possível trazer alterações significativas na vida das populações no âmbito de conservação e controle de enchentes e em simultâneo trazendo alternativas no consumo não potável de água.

Dessa forma, o aproveitando águas pluviais nas zonas urbanas do país através da reservação da mesma pode ser um caminho sustentável face a demanda excessiva desse precioso líquido, devendo se consciencializar a população sobre cultura de conservação da água que os impactos positivos que possa ter no ambiente.

5.Discussão e resultados esperados

Com base no levantamento bibliográfico empregado na construção do trabalho pode-se detectar que apesar de vários estudos relacionados ao tema, a água, que representa o bem mais importante adquirido do meio ambiente e de fundamental importância para a sobrevivência dos seres vivos, é consumida frequentemente de forma inadequada.

Diante da escassez de água potável, é necessário, a conscientização da população referente à maneira correcta de utilização da água, onde o desperdício não pode ocorrer, e encontrar novas formas de captar, armazenar e aproveitar a água. A água da chuva está disponível na grande maioria das regiões, e por isso sua captação pode resolver problemas como as enchentes nas cidades e a ameaça de conflitos sociais pela água.

6.Referências bibliográficas

Oliveira, Christmann S.; Pierezan J. APROVEITAMENTO, CAPTAÇÃO E (RE) USO DAS ÁGUAS PLUVIAIS NA ARQUITETURA, 2014.

Cohim E.;Garcia A. & Asher Kiperstok. CAPTAÇÃO E APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA:dimensionamento de reservatórios.

Mamede B., Santos L.; AUTOMAÇÃO EM DRENAGEM PLUVIAL E CONTROLE DE ENCHENTES: APROVEITAMENTO DAS ÁGUAS NOS GRANDES CENTROS URBANOS, 2013.

Tomaz, P. (2003). Aproveitamento de água de chuva para áreas urbanas e fins não potáveis. São Paulo. Navegar Editora.

HAGEMANN, Sabrina E. Avaliação da qualidade da água da chuva e da viabilidade de sua captação e uso. 2009. Disponível em < http://w3.ufsm.br/ppgec/wp-content/uploads/Sabrina_Elicker_Hagemann_Disserta%C3%A7%C3%A3o_de_Mestrado.pdf >.

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1.1.Resumo