Caracteristicas tecnicas: descricao da tecnologia, componentes da barragem subterranea, selecao da area, levantamento topografico, construcao da parede, alguns materiais usados na parede; manejo da barragem subterranea e custos.

Este capítulo apresenta a situação atual das pesquisas realizadas por especialistas da Embrapa Semiárido sobre a captação e uso da água de chuva no semiárido brasileiro, com a percepção de que as inovações tecnológicas disponibilizadas aumentam a oferta de água, assegurando-a para os consumos humanos e animal, e reduzem os riscos da exploração agropecuária, contribuindo, assim para a melhoria de vida das populações.

Este curso trata de introduzir o conceito de sustentabilidade ambiental nos programas de Pesquisa, Desenvolvimento e Informação (PD&I) que envolvem as tecnologias de Captação de Água de Chuva. O acervo tecnológico hoje existente de convivência com adversidade agroecológica do semi-árido brasileiro é uma realidade, especialmente no tocante a captação, armazenamento e uso das águas pluviais para o consumo doméstico, face ao êxito do Programa cisternas do Ministério de Desenvolvimento Social, em parceria com a "Articulação do Semi-Árido - ASA". Entretanto, acredita-se que os atores envolvidos no processo, necessitam oferecer um segundo passo, tendo como princípio básico quatro linhas de gestão das águas. A primeira que aborde água potável para cada família (já em execução), a segunda considere a água comunitária, a terceira se preocupe com a água utilizada na agricultura familiar e a quarta atenda estrategicamente a água emergencial, visando a segurança alimentar por meio do acesso e manejo sustentáveis da terra e das águas de usos múltiplos. Para formatar as quatro linhas de gestão das águas, este curso considera o conceito de desenvolvimento sustentável no sentido de garantir para as gerações futuras os recursos naturais escassos do semi-árido brasileiro e a sua convivência, relevante para a região. Assim, disserta-se em um primeiro momento o acervo tecnológico hoje existente, seguido da base conceitual sobre indicadores de sustentabilidade ambiental a qualquer bacia, sub-bacia e/ou micro-bacia hidrográfica de regiões áridas e semi-áridas, exemplificando-se, finalmente, as experiências práticas, já realizadas, utilizando-se a metodologia proposta para a convivência com o semi-árido brasileiro. | 1 CD-ROM

Captação de água de chuva tem sido uma técnica popular em muitas partes do mundo, especialmente em regiões áridas e semi-áridas (que são aproximadamente 30% da superfície da terra). A captação de água de chuva é especialmente usada em áreas semi-áridas, onde a precipitação ocorre somente durante em alguns meses e em diferentes locais, como o semi-árido do Estado de Pernambuco, Brasil. O governo brasileiro está construindo 1 milão de cisternas para fornecer água de beber para 1 milhão de famílias do Semi-Árido brasileiro. Em Pernambuco serão construidas 22% do total de cisternas. A variabilidade da precipitação no Estado é decisiva para determinar a área de captação ideal para o abastecimento das cisternas nas diferentes regiões do estado. Esse estudo usou dados de precipitação anual para o estado de Pernambuco. Foi estimada a ocorrência de probabilidade de chuva usando a Distribuição Normal de Probabilidade dos quantis. Os resultados mostraram que em anos normais, nas áreas mais secas do estado, a precipitação média foi 400 mm. Este valor deve ser considerado para escolha do tamanho da cisterna e da área de captação para diferentes regiões de estado. A cisterna construída pelo governo tem capacidade para armazenar 16m³, para isso, é necessária uma área de captação de 60m² para garantir a eficiência e o abastecimento de água nas regiões mais secas de Pernambuco, com garantia em 80% dos anos.

Esse estudo avaliou a sustentabilidade do Programa Cisternas, quanto à sua implementação no semiárido nordestino, nas seguintes dimensões: a) cobertura do programa, b) localização, c) percepção quanto aos efeitos do programa sobre as condições de vida dos beneficiários; e d) condições e capacidade de manutenção das cisternas construídas. As informações sobre a avaliação são resultantes de entrevistas realizadas junto a 1.866 famílias beneficiárias. A condição de propriedade do domicílio, localização, acabamento, tipo de cobertura, tipo e forma de escoamento do banheiro, trabalho e indicadores de rendimento, permitiram afirmar que a população beneficiária do Programa Cisternas detém o perfil das famílias carentes da região. Outros resultados são: 98,76 % das famílias consideraram a cisterna muito importante e que houve melhoria na qualidade de vida (92,71 %), apesar de não ter influenciado sua renda (49,95 %). No entanto, poucos domicílios (± 21%), utilizam apenas a cisterna como forma de abastecimento para uso doméstico. Os demais utilizam, também, águas provenientes de outras fontes como açudes, barragens ou lagoas (30,92 %) e cacimba/ nascente (12,81 %). Quanto ao treinamento recebido para o uso e manejo correto das cisternas, 89,82 % dos entrevistados o consideraram adequado.

O aproveitamento de água de chuva no meio urbano vem ganhando interesse por parte da sociedade devido aos benefícios que esta prática proporciona, tais como: econômico, ambiental e contra alagamentos urbanos. Este interesse pode ser percebido pelo surgimento de regulamentações governamentais e comercialização no mercado nacional de produtos específicos para a captação, tratamento e armazenamento de água. Assim, quantificar os beneficios é um ponto chave para que o aproveitamento de água de chuva torne-se popular no ambiente urbano. Dentre os benefícios mensuráveis, a redução de alagamentos urbanos é o menos abordado, e, com frequência, para casos específicos, que não permitem a transferência dos resultados ou da metodologia de quantificação. O presente trabalho teve como motivador a escassez de trabalhos que abordassem o efeito do aproveitamento de água de chuva na vazão da rede pluvial, que a princípio de sua concepção metológica careceu de um método de dimensionamento que permitisse a obtenção de índices de desempenho esperados para o sistema de aproveitamento de água de chuva. Foi proposta então, uma metodologa de dimensionamento por meio de ábacos, estes por sua vez, foram criados a partir da técnica de Monte Carlo para séries sintéticas usadas na simulação de balanço de massa no reservatório de água de chuva para a obtenção de índices de desempenho em função do volume e da demanda estimada por água não potável. Os ábacos foram produzidos para todas as capitais brasileiras mais o distrito federal como forma de verificação da sua aplicabilidade para os diversos regimes pluviométricos existentes no Brasil. A partir do método de dimensionamento foi possível estabelecer cenários e premissas de projeto de sistemas de aproveitamento de água de chuva que, juntamente com dados observados de demandas por água para padrões de habitação popular e de classe alta no município de Porto Alegre, forneceram garantias de permanência do volume de espera para reservatórios em lotes residenciais. Os volumes de espera constituíram a condição inicial para simulação hidráulica de bacias hipotéticas com 10 e 25ha, escala compatível com a de loteamentos residenciais, porém para chuvas de projeto com duração crítica para a escala das bacias urbanas de Porto Alegre (1h). Os resultados da simulação apontaram para uma ineficácia na redução do pico de vazão, sendo observada apenas uma pequena redução no volume do hidrograma, em que o caso de habitações padrão popular apresentou os maiores descontos (~6% para 75% de garantia). A ineficiência em redução do pico de vazão na rede pluvial, para as características pluviométricas, de consumo e hidrológicas das bacias urbanas de Porto Alegre pode ser explicada pelo próprio propósito do aproveitamento de água de chuva que é o de apenas atender à demanda de água, não garantindo volumes de espera suficientes para causar tal efeito no pico de vazão da rede pluvial. | There is an increasing interest from the society in rainwater harvesting and use in urban areas, due to the benefits that this practice provides, such as: economic, environmental and urban flooding control. This interest may be perceived by the emergence of government regulations and increased availability of specific products in the domestic market for the capture, processing and storage of water. Consequently, quantifying the benefits is a key element for allowing the use of rainwater to become popular in the urban environment. Among the measurable benefits, the use of rainwater as a contribution to the reduction of urban flooding is the least discussed; when available, the results are often valid only for specific cases, do not allowing their generalization and application to different scenarios and configurations. The present work was motivated by the scarcity of studies that addressed the effect of the use of rainwater in the reduction of urban runoff, and the lack of design methods that could allow the estimation of performance indicators for the rainwater harvesting and use systems. A graphical design method (using abacuses) is proposed. Abaci were created from the application of the Monte Carlo technique, applied to synthetic series used in the mass balance simulation of rainwater reservoirs, to obtain performance indices as function of the volume and the estimated demand for non-potable water. The abaci were produced for all Brazilian capitals and also the Federal District, in order to verify their applicability to different rainfall regimes existing in Brazil. The use of the graphical design method allowed creating different scenarios and assumptions for designing systems for rainwater use. The combination of these scenarios with observed data of water demand, applied to two different urbanization patterns (low income dwellings and upper class habitation), in the municipality of Porto Alegre, allowed the assessment of the probability of different retention volumes for reservoirs in residential lots. The expected volumes constituted the initial condition for hydraulic simulation of hypothetical watersheds with 10 and 25ha, scale compatible with the residential subdivisions of urban catchments in Porto Alegre, using critical rain durations (1h). The simulation results implied an ineffectiveness in reducing the peak flow, as only a small reduction in the volume of the hydrograph was obatained, with the higher reduction (~ 6% to 75% guarantee) observed for the low-income dwellings. The inefficiency in reducing the peak flow for the rainfall and consumption Porto Alegre characteristics, as well the hydrological characteristics of their urban watersheds, can be explained by the purpose of the rainwater harvesting that is the only meet the demand for water, not ensuring sufficient available volume to cause such effect on the peak flow in the conducts.

A escassez hídrica é uma realidade para diversas regiões do Brasil e do Planeta, apresentandose como um problema cada vez mais recorrente devido, dentre outros fatores, ao crescente desequilíbrio entre oferta e demanda por água, oriundo de consumos excessivos aliados ao elevado crescimento populacional das últimas décadas. O aproveitamento da água da chuva, para fins não potáveis, é uma das principais alternativas adotadas pelos usuários no combate à crise hídrica. As companhias de saneamento, por sua vez, buscam incentivar a redução do consumo de água potável por meio da aplicação de tarifas de contingência na conta de água. Sendo assim, esta pesquisa explora as duas técnicas citadas, a partir da criação de regras de uso para a água da chuva armazenada em reservatórios, visando à economia de água potável aliada a benefícios econômicos na conta de água do consumidor. Devido à recente crise hídrica oriunda dos baixos níveis do Sistema Cantareira, a aplicação metodológica foi realizada para a cidade de São Paulo, tendo como base a série histórica da estação pluviométrica Mirante Santana e o sistema de cobrança de tarifas de contingência adotado pela SABESP entre 2015 e 2016. A criação das regras de uso foi baseada em seis parâmetros julgados influentes no consumo de água ao longo do tempo: nível de água observado no reservatório, período do mês, período do ano, precipitação média mensal histórica, consumo acumulado de água da chuva ao longo do mês e previsão de chuva. Para a criação de tais regras, foram realizadas simulações por meio de séries sintéticas, nas quais diferentes conjuntos de percentuais de redução de uso da água do reservatório foram aplicados sobre o consumo diário de água da chuva, de acordo com os parâmetros analisados, tendo como critério de avaliação o custo total anual com a conta de água obtido para cada combinação. O estudo mostrou que a adoção de regras de uso pode ser vantajosa em termos econômicos para situações nas quais a residência dispunha de reservatório no período anterior à aplicação das tarifas, devido à maior dificuldade de atingir o consumo mensal de referência, reduzido nestes casos. Os melhores resultados, testados no ano crítico de 2014, apresentaram economias na faixa de 3 a 5%, influenciados, principalmente, por reduções de consumo nas seguintes situações: para níveis reduzidos de água no reservatório, no período final de cada mês, em meses historicamente menos chuvosos, para consumos acumulados situados em faixas de cobrança de multas aliados a ausência de precipitação, e para volumes moderados de previsão de chuva. | The water scarcity is a reality for several regions of Brazil and the Planet, presenting itself as an increasingly recurrent problem, among other factors, due to the growing imbalance between supply and demand for water, originated from excessive consumption combined with high population growth in the last decades. The rainwater harvesting for non-potable purposes is one of the main alternatives used against water scarcity. Water sanitation companies, in its turn, encourage the reduction of potable water consumption applying contingency fees in the water bill. In this concern, the research explores the two cited techniques (rainwater harvesting and contingency fees) to propose rules for rainwater use. This rules aim for saving potable water and consequently economic benefits in the consumer water bill. Due to the recent water crisis caused by low water volume in the Cantareira Water System, the methodology application was carried out for the São Paulo city, based on the historical series of the Mirante Santana rainfall station and the contingency fees adopted by SABESP between years 2015 and 2016. The propose for rules was based on six parameters that have influence in the water consumption over time: reservoir water level, time in the month, time in the year, historical average monthly precipitation, cumulative rain water consumption in month and rain forecast. For the rules optimization, simulations were carried out using synthetic rainwater series. The simulations adopted different sets of percentages of water use reduction (rules) for the daily rainwater consumption, according to the analyzed parameters; the target was minimize the annual sum water bill cost for each simulation. The research showed that the adoption of rules of use may be economically advantageous for situations in which the consumer had rainwater harvesting system before of the application fees period, due to the difficulty for reach the monthly reference consumption. The best results, tested in the critical year of 2014, presented savings in the range of 3% to 5%, mainly influenced by water consumption reductions indicated by the rules in the following situations: for low water levels in the reservoir, on the last days of the month, in months with few precipitation, for cases where fines was applied when potable water consumption overcame the limit and have no precipitation forecasting, and for moderate precipitation forecast volumes.