A população da bacia do Forquilha é de cerca de 700 famílias (Burte, 1998), em maioria composta de pequenos agricultores familiares com pequenas propriedades (1–2 ha). 90% da população é localizada numa área de cerca de 30 km² ao longo do leito do Riacho Forquilha.
_______________________________________________________________________________ 4.- Dinâmica hidrológica e de salinidade do aqüífero aluvial Os dados pluviométricos são de três pluviômetros (estações Manituba, Quixeramobim e São Miguel) da rede da SUDENE (Superintendência de Desenvolvimento do Nordeste) aos quais foram juntados, desde 2001, dois pluviômetros, localizados na bacia, nas comunidades de São Bento e Forquilha (Figura 4-1 e Figura 4-2).
A série pluviométrica da estação Manituba registrada de 1970 a 1988, usada para as simulações, mostra uma pluviometria anual média de 670 mm.
Figura 4-1: Localização do Vale do Forquilha, Município de Quixeramobim (Ceará, Brasil).
4.2.1.4.1. Estudo hidrológico
O estudo hidrológico realizado em 165 pequenas bacias hidrográficas do Sertão Central (Molle & Cadier, 1992, Cadier, 1993) evidenciou as relações entre os eventos chuvosos e os escoamentos superficiais na região.
Os coeficientes de escoamento são da ordem de 0,1 para as precipitações fracas e atingem 0,3 para precipitações excepcionais (período de retorno maior do que 20 anos).
Pluviomètres barrage Quixeramobim barrage Fogareiro Li mites du Municipe de Quixeramobim
Etat du Ceara - Brésil
50 km
N
Bassin versant de la rivière Forquilha 3° 7° 5° 40°30’ 39° 37°30’ Manituba Fortaleza São Miguel Limites do Município de Quixeramobim Barragem Quixeramobim Açude Fogareiro
Bacia hidrográfica do Riacho Forquilha Pluviômetros
_______________________________________________________________________________ 4.- Dinâmica hidrológica e de salinidade do aqüífero aluvial A partir deste estudo e conhecendo as precipitações no Forquilha, a soma dos escoamentos não perenes no riacho Forquilha é avaliada em 50 a 80 mm.
Figura 4-2: Mapa da bacia hidrográfica do Riacho Forquilha, confeccionada a partir de imagem de Satélite LANDSAT, com resolução de 30 m (Miranda & Coutinho, 2004) e do mapa na escala 1:100 000 (IPLANCE, 1998); coordenadas UTM. Área da bacia hidrográfica até a passagem molhada da Veneza: 195 km² e até Campinas: 221 km².
4.2.1.4.2. Extensão espacial do aqüífero aluvial
A extensão espacial do aqüífero aluvial foi mapeada a partir de fotografias aéreas na escala 1:25.000 (Burte & Schrader, 1999, Burte, 2002). A área (Sall) do aqüífero aluvial é avaliada em 5,7 km2 (± 5%) para uma largura média (ℓ) de 250 m e um eixo principal (L) de 23 km de comprimento.
Um nivelamento piezométrico realizado com nível topográfico permitiu estimar o valor médio do gradiente hidráulico longitudinal iL= 2,1‰. A profundidade média dos 165 poços escavados até o embasamento em todo o vale é de 6,8 m (desvio padrão de 1,4 m) e a
0 5 10 km 9410000N 440000E 430000E Forquilha BV de Cachoeira dos Germanos BV de Riacho Verde BV de Jardim BV de Lagoa Cercada 9420000N Campinas São Bento Barrage de Veneza 100 m P 101 P 113 P 114 P 103 P 104 P 107 106 P 111 Pluviomètre Piézomètre Bassin Versant BV Barrages Parcelles de référence BH Pluviômetro Piezômetro Bacia Hidrográfica Barragens Áreas irrigadas monitoradas Barragem de BH BH BH BH BH
_______________________________________________________________________________ 4.- Dinâmica hidrológica e de salinidade do aqüífero aluvial altura saturada média das aluviões Hsat é de 4,0 m no fim da estação chuvosa (desvio padrão de 1,2 m).
O aqüífero aluvial é caracterizado por uma grande heterogeneidade litológica, alternando horizontes cascalhosos e arenosos com lentes argilosas ou siltosas. Mesmo com esta forte heterogeneidade, uma porosidade eficaz média (ρe) foi estimada em 10% a partir de análises granulométricas (curvas de referência) e de testes de bombeamento realizados em 3 poços (segundo a metodologia de Jacobs-Theis).
O volume de referência de água no aqüífero (Vsat), considerado em fim da estação chuvosa e apos o fim dos escoamentos no rio, é estimado, em primeira aproximação, em:
Vsat = Sall x Hsat x ρe= 2,29.106 m3 (1)
4.2.1.4.3. Nível de água e condutividade elétrica
O nível de água h e a condutividade elétrica CE foram medidos em 20 poços piezômetros nivelados, (Figura 4-2) de setembro 2000 a dezembro 2003, com uma freqüência mensal durante a estação seca e mensal a semanal, durante a estação chuvosa.
A escolha destes piezômetros dentro dos disponíveis foi feita, de um lado, para ter uma representatividade do aqüífero todo e, do outro lado, para caracterizar de forma mais afinada as interações rio-aqüífero e bombeamentos/aqüífero na área de São Bento.
O abastecimento de água das comunidades e dos rebanhos e a irrigação são os três principais usos da água subterrânea no Vale. O consumo das vilas, conhecido através dos medidores de consumo individuais, apresenta menos de 5% do consumo total de água. Portanto, 95% dos volumes de água bombeados no aqüífero são destinados à irrigação. A estimativa dos volumes bombeados foi realizada cada ano a partir de uma campanha de medição e de coleta de informações num mês de referência, que permite estimar a área total irrigada e o consumo real deste mês a partir das necessidades hídricas das culturas e das contas de energia dos agricultores.
Os volumes bombeados para os outros meses do ano foram estimados a partir daquela do mês de referência, corrigida pela evolução mensal das áreas irrigadas. Esta, por
_______________________________________________________________________________ 4.- Dinâmica hidrológica e de salinidade do aqüífero aluvial sua vez, é determinada pelo monitoramento mensal de 5 áreas de referência (de 1 a 3 ha) onde culturas e praticas agrícolas são representativas daquelas praticas no Vale. (Figura 4-2).
O consumo de água das culturas irrigadas foi calculado levando em conta vários fatores:
i. O tipo de cultura praticado;
ii. A necessidade hídrica, que depende do déficit pluviométrico anual (ETP – P); iii. A eficaz dos sistemas de irrigação. As perdas por evaporação são de 5% até 10% do volume distribuído no caso de irrigação localizada, e de 20 até 40% no caso de aspersão convencional (Keller & Bliesner, 1990, Marouelli et al., 2003). Apos experimentações realizadas em 4 áreas entre 1998 e 2001, os valores de bombeamento efetivo por área unitária foram estimados em 1,05 (localizada) e 1,3 (aspersão) vezes a ETP. As medições de consumo real realizadas nas áreas pilotos mostraram que o erro destas estimativas é inferior a 20%;
iv. A quantidade de água disponível no solo para as culturas, levando em conta uma reserva útil (RU) de 100 mm (correspondendo a uma porosidade de 10% e uma profundidade de enraizamento de 1 m).
A partir do conhecimento adquirido do ambiente (necessidades efetivas das culturas e práticas agrícolas), a incerteza sobre os volumes bombeados é estimada como inferior a 20%.
4.2.1.4.4. Variações temporais dos bombeamentos
As campanhas de monitoramento das culturas permitiram evidenciar um aumento da área irrigada máxima anual da ordem de 50% entre 2001 e 2003 (Figura 4-3). Num ciclo anual, observa-se uma redução das áreas irrigadas na estação seca. A partir de áreas piloto, foi estimada esta redução em 53% em 2001, ano particularmente deficitário do ponto de vista pluviométrico (Tabela 4-1).
_______________________________________________________________________________ 4.- Dinâmica hidrológica e de salinidade do aqüífero aluvial Figura 4-3: Evolução da área total irrigada no Vale entre Janeiro 2001 e Dezembro de 2003 (a partir de dados observados em 20 áreas monitoradas).
Tabela 4-1: Comparação de termos hidrológicos de três anos de medidas: duração da estação chuvosa, volume (V) e condutividade da água (CE) no aqüífero aluvial (média de 20 piezômetros monitorados).
Duração (meses): V (106 m3) CE (μS.cm-1) Ano P (mm) Estação chuvosa Estação seca Escoamentos
no rio Média Min. Média Max.
2000–2001 546 5 6 0.25 1.92 1.51 1153 1319
2001–2002 1040 8 6 7.5 2.21 1.80 948 1149
2002–2003 680 6 6 5.5 2.10 1.72 973 1098
Média (1970–1988) 670 5 7 - - - - -