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EXECUÇÃO DE DRENAGEM AGRÍCOLA COM GEOTÊXTIL BIDIM COMO ENVOLTÓRIO DOS

TUBOS-DRENOS, NOS PROJETOS DE IRRIGAÇÃO MANIÇOBA E CURAÇÁ DA

CODEVASF

Autor: Departamento Técnico - Atividade Bidim

Colaboração: Eng. Cristiano Lepikson Vitor José Rodrigues Eng. Laerte Guião Maroni

2º SEMESTRE 1991 Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.


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ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO .........................................................................................................................3

2 PERÍMETROS IRRIGADOS – MANIÇOBA E CURAÇA..........................................................4

3 DADOS TÉCNICOS .................................................................................................................5

4 SALINIDADE DO SOLO ..........................................................................................................6

5 DESSANILIZAÇÃO DO SOLO ................................................................................................7

6 GEOTÊXTIL BIDIM NA OBRA.................................................................................................7

7 APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM......................................................................................8

8 EXECUÇÃO DO DRENO .......................................................................................................11

9 DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA .....................................................................................12

ANEXO......................................................................................................................................16


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1 INTRODUÇÃO

Este trabalho relata a aplicação do geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, filamentos contínuos, 100% poliéster) como envoltório, no sistema de drenagem agrícola para eliminar a salinização do solo, causada, por problemas de déficit hídrico e excesso de água de chuvas, nos projetos Maniçoba e Curaçá da Codevasf (Companhia de Desenvolvimento do Vale do São Francisco). As áreas de irrigação estão situadas numa região semi-árida, onde os índices de evaporação da água são elevados. Em contato com os elementos minerais encontrados no solo, a água forma uma solução que ao evaporar-se causam a salinização, e conseqüentemente, uma elevada perda da produção, podendo inclusive desertificar a região.


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2 PERÍMETROS IRRIGADOS – MANIÇOBA E CURAÇA Localização Os perímetros estão situados a margem direita do rio São Francisco, no município de Juazeiro/BA, a 600 km de Salvador, ao norte do estado; estando sua coordenação sob a responsabilidade de Codesvaf.

Juazeiro

Estado da Bahia

Salvador

Planta de situação

Petrolina

Juazeiro

Itamotinga

Projeto

Maniçoba

Petrolina

Juazeiro

Projeto

Curaça70 Km

33 Km

Planta de situação

Rio São Francisco

Figura 1 – (a) Localização e, (b) planta de situação dos projetos Maniçoba e Curaçá.


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Estrutura existente O sistema de irrigação predominante é o de gravidade, através de valas de infiltração. Além deste sistema, encontram-se também conjuntos de aspersão convencional, pivô central e gotejamento. A ocupação dos perímetros, são distribuídos na seguinte forma:

- Colonos: 500, com parcelas médias de 7,5 ha. - Pequenas e médias empresas: 50, com parcelas médias de 26 ha. - Grandes empresas: 17, ocupando um total de 2.780 ha. - Área irrigável, total ocupado em ambos os perímetros: 8.753 ha.

3 DADOS TÉCNICOS

Dos projetos de Irrigação

- 50 conjuntos de eletrobombas; - 360 km de estradas vicinais e 244 km de estradas de serviço; - 392 km de drenos coletores e subcoletores; - 313 km de canais revestidos em concreto simples; - 5,5 m³/s de vazão das estações principais. Produtividade (produtividade média ton/ha) - Tomate: 35 - Melancia: 25 - Uva: 16 - Feijão: 12 - Melão: 12 - Cebola: 20 Da drenagem agrícola - Contratante: Codevasf - Área inicial drenada: 100 ha - Consumo inicial de Bidim: 3.096 kg - Geotêxtil utilizado: Bidim RT-10, cortado em faixas de aproximadamente 30 cm, para envolver o tubo


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- Tubos perfurados Ø 3” : 4.300m - Tubos perfurados Ø 4” : 3.200m

4 SALINIDADE DO SOLO

O processo de salinização do solo está ligado às condições climáticas da região e seus índices pluviométricos. A salinização ocorre, geralmente, em solos situados em regiões de baixa precipitação pluvial, com déficit hídrico elevado e que tenham deficiências naturais de drenagem interna. Déficit hídrico é a relação entre a soma das precipitações e sua evaporação potencial. Assim sendo, quanto menor for à soma das precipitações médias anuais de uma região, maior é a possibilidade de salinização de seus solos quando irrigados, tendo em vista que o déficit hídrico é maior. Outros aspecto que contribui para acelerar a salinização, é a baixa espessura da camada impermeável do solo em relação à camada orgânica (faixa de solo de onde as raízes cultivadas retiram seus nutrientes). Quando estas faixas de solo são muito pequenas, rapidamente se saturam com excedente de água, facilitando o processo de salinização. Este processo ocorre quando águas de chuva ou irrigação, ao penetrar no solo, solubilizam e arrastam consigo substâncias minerais como cálcio, magnésio, sódio, potássio e outras, transformando-se em uma solução que, ao evaporar-se, ficam retidas no solo na forma de sais, prejudicando o desenvolvimento das culturas. A salinidade afeta as culturas de duas maneiras:

1 – Pelo aumento do potencial osmótico do solo, quanto mais salino for um solo, maior será a energia gasta pela planta para absorver água e, com ela, os demais nutrientes. Em níveis extremos de salinização, os solos tornam-se estéreis. 2 – Pela toxicidade de determinados elementos, principalmente o sódio, o boro, bicarbonatos e cloretos, que em concentrações elevadas causam distúrbios orgânicos nas plantas.


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5 DESSANILIZAÇÃO DO SOLO

Projetos de irrigação em geral, são implantados em regiões climáticas com baixo índice de precipitações, alto déficit hídrico e provavelmente terá uma grande deficiência na drenagem subterrânea. Por isso, sempre será importante prever a instalação de sistemas drenantes, que propiciem a percolação de parte das águas de chuva ou excedentes de irrigação, evitando sua evaporação e conseqüentemente a salinização do solo. No caso de áreas já salinizadas, a instalação dos drenos profundos fará com que haja uma lavagem do solo pelo carreamento do sal através da percolação da água e assim, recuperar suas características. É importante salientar que, a finalidade deste sistema drenante, é possibilitar o escoamento do excesso de água não aproveitado pelos vegetais cultivados, ao contrário de outros sistemas mais complexos e dispendiosos de drenagem, onde normalmente, prevê-se o maior esgotamento de água possível. Por isso, os drenos agrícolas são dimensionados de forma simplificada e mais econômica, utilizando um tubo perfurado envolto por um geotêxtil, que evita carreamento de finos para seu interior, mantendo seu perfeito funcionamento.

6 GEOTÊXTIL BIDIM NA OBRA

Devido à perda crescente da produtividade nos perímetros irrigados, vem se criando uma conscientização quanto à importância da drenagem agrícola subterrânea. São inúmeras as vantagens destes drenos sobre os sistemas convencionais, como têm sido demonstradas nesta experiência desenvolvida pela Codevasf e descritas a seguir:

1- Valas abertas: este tipo de drenagem utiliza em média, uma faixa de terra em sua volta muito grande aumentando em 20% as perdas de solo que não poderá ser cultivado; 2- Custo de implantação das valas: maior, pois exige equipamentos de escavação mais caros e tempo de execução maior; 3- Limpeza: as valas aberta exigem, no mínimo, uma limpeza a cada seis meses. Quando esta limpeza não é feita, as valas ficam prejudicadas devido ao acúmulo de mato e outras sujeiras, que represam a água, e em conseqüência criam focos de mosquito e outros insetos, prejudicial para a lavoura e aos agricultores;


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4- Mecanização: melhora a mecanização devido ao aproveitamento das áreas, evitando que elas dêem voltas muito grandes em faixas menores de trabalho, diminuindo as perdas com esquinas e com desgastes do próprio equipamento; 5- Perda da produção: quando a área já está cultivada, a instalação dos drenos subterrâneos não prejudica a cultura, pois a faixa utilizada para sua implantação é equivalente a de um trator de pequeno porte, já previsto em qualquer cultura mecanizada; 6- Economia: como o custo de implantação da drenagem agrícola é elevado, devido às proporções dos projetos que ocupam grandes áreas, é fundamental obter-se um sistema o mais barato possível, sem prejuízo da funcionalidade. Neste aspecto, os drenos agrícolas executados com geotêxtil Bidim e tubos perfurados têm mostrado a solução mais econômica devido à baixa relação custo/benefício; 7- Custo de implantação: fica reduzido com a possibilidade de mecanização da instalação dos drenos. Além disso, devido às características dos materiais utilizados, plásticos e materiais leves, facilitam o transporte e diminuem de forma significativa as perdas por quebra, o que não ocorre, por exemplo, com as manilhas de cerâmica.

7 APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Ao longo de décadas vem se testando drenos profundos para agricultura com diversos tipos de materiais como: bambu, palha de côco, juta, telhas, tijolos, manilhas de barro, e brita, dentre outros. Entretanto, estes materiais têm demonstrado ineficiência, por serem antieconômicos, ou por não apresentam resultados satisfatórios. Com a evolução das indústrias químicas e surgimento de novos polímeros, passou-se a utilizar produtos mais modernos, com maior eficiência e menor custo de aquisição e implantação. Com o surgimento dos tubos perfurados em PVC, polietileno ou polipropileno, além da redução no custo, constatou-se que estes materiais são mais fáceis de transportar, instalar e apresentam maior resistência à deformação e ataques químicos. Pesquisando o comportamento de um dreno profundo, composto por um tubo perfurado, notou-se que as partículas menores eram carreadas para seu interior, e em pouco tempo ficavam obstruídos. Este fato ocorre, principalmente, em solos arenosos finos ou silte-argilosos.


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Este fenômeno acontece em conseqüência do elevado gradiente hidráulico, na interface solo-dreno, surgindo o efeito “piping”, que força o carreamento de partículas do solo para o interior do tubo, causando sua perda através da colmatação. O aumento do gradiente hidráulico pode ser demonstrado através da fórmula de Darcy, para um fluxo de água em solo saturado e empregando o desenho esquemático da Figura 2, onde: Q = K.i.A sendo: Q = Vazão de descarga; K = Condutividade hidráulica; i = Gradiente hidráulico; A = Área de fluxo; Através da Figura 2 a seguir, teremos:

Q1 = K1 x l1 x A1

Q2 = K2 x l2 x A2

Figura 2 – Desenho esquemático do aumento de gradiente hidráulico. Como a camada de solo nas imediações do dreno ou envelope é a mesma, tem-se: K1 = K2 = K Como a quantidade de água que passa em A1 é a mesma que passa em A2, tem-se então: Q1 = Q2 = Q Onde, concluiu-se que: i1.. A1 = i2 . A2


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Se, A1 = 2 A2 Logo: i1 . 2A2 = i2 . A2 Resultando que: i2 = 2 . i1 Onde conclui-se que: O gradiente hidráulico aumenta nas proximidades do tubo, o que reforça a necessidade de utilizar o geotêxtil Bidim como envoltório. Para eliminar este gradiente hidráulico, aplica-se o geotêxtil Bidim que em função de sua estrutura porosa, aumenta a superfície drenante, melhorando a condição de fluxo da água e, diminui as pressões nos pontos de entrada do tubo.

Figura 3 – Desenho esquemático da condição de fluxo de água e pressões de entrada da água no tudo drenante, com e sem utilização do geotêxtil Bidim.

Devido sua porosidade, o geotêxtil Bidim separa o solo em sua volta, criando um pré-filtro natural, facilitando a passagem da água, evitando a penetração de partículas dentro do tudo de drenagem.


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Como é composto por filamentos contínuos, 100% poliéster, ele é imputrescível, tem excelente resistência a ataques químicos, permanecendo estável aos agentes de decomposição ao contrário dos outros envoltórios, principalmente os orgânicos (fibra de coco, juta, etc.). Somando-se a todas estas características, a praticidade de instalação e economia de aquisição, teremos o resultado que vem se notando nesta experiência, quanto à funcionalidade dos drenos, que estão resolvendo em definitivo o problema de salinização dos perímetros irrigados, bem como de áreas baixas, que não podiam ser cultivadas devido ao seu elevado nível de encharcamento.

8 EXECUÇÃO DO DRENO

Para facilitar o manuseio, o transporte e a instalação, o geotêxtil Bidim foi fornecido cortado em tiras, com a largura adequada para envolver o perímetro dos tubos com o devido transpasse. Após o posicionamento dos drenos na área, atendendo aos espaçamentos especificados em projeto, as tiras do geotêxtil Bidim são estendidas e os tubos, colocados sobre elas. Em seguida, uma equipe costura o geotêxtil Bidim com o fio de nylon, envolvendo totalmente o tubo e tomando cuidado para manter o transpasse adequado. Uma vez estando tudo preparado, o equipamento inicia a escavação e, simultaneamente, já vai posicionando o dreno no seu interior. Um equipamento de raio laser, que produz um feixe de luz, determinado uma reta paralela perfeita, é utilizado para auxiliar na escavação, indicando a declividade e profundidade correta. Esta luz é refletida em uma placa de acrílico branco, instalando na parte superior do equipamento. Na medida em que a escavação avança, o operador mantém o posicionamento do equipamento ao longo de toda a extensão, de acordo com o reflexo do raio laser na placa, determinando a declividade e profundidade corretas. Após a escavação concluída e o dreno devidamente posicionado, a trincheira é fechada, empurrando-se de volta o solo que se encontra acumulado na lateral. Feito isto, a área estará liberada para o plantio.


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9 DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA

FOTO 1 Tira de geotêxtil Bidim devidamente posicionada para envelopar o tubo corrugado.

FOTO 2 Geotêxtil Bidim sendo preparado

para a costura, posicionando corretamente o fechamento do

transpasse.


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FOTO 3 Costura manual do geotêxtil

Bidim envelopando o tubo perfurado.

FOTO 4 O dreno com o geotêxtil Bidim já costurado, posicionando no local de instalação, aguardando o equipamento de escavação.


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FOTO 5 Detalhe do equipamento escavando a trincheira, espalhando a terra para as laterais e posicionando o tubo dreno no seu interior.

FOTO 6 Vista geral da instalação do

dreno, mostrando a praticidade de execução e o pequeno

espaço ocupado pelo equipamento na área.


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FOTO 7 Vista do equipamento

escavando a trincheira e instalando o dreno no seu

interior. Em destaque, o operador do equipamento

posicionando a profundidade de escavação, orientado pelo

raio laser refletido na placa de acrílico branco. Nesta imagem,

a lança de escavação se encontra menos profunda.

FOTO 8 Detalhe do instante em que o sistema esta sendo lançado na vala. Aqui podemos observar a importância da costura que mantém o correto posicionamento do geotêxtil Bidim, evitando a exposição do tubo.


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ANEXO Matéria sobre meio ambiente. Nesta matéria, o Jornal do Brasil retrata a preocupação dos técnicos com o processo crescente de desertificação do solo na região nordeste do Brasil. Como uma das principais causas apontadas pelo professor Valdemar Rodrigues, maior especialista sobre o assunto no Brasil, é a salinização dos solos nas áreas irrigadas, e defende o desenvolvimento de pesquisa adequada para resolver a questão.

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