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Aproximadamente 256 milhões de pessoas nas zonas rurais da África não têm acesso à água potável.Porém, estas pessoas vivem em regiões onde podiam até ser abastecidas através de furos com bombasmanuais. Este artigo argumenta que o actual custo de furos em África pode ser reduzido à metadeabrandando as especificações a favor de furos com menor diâmetro, podendo ser abertos comequipamento mais flexível e de baixo custo.
Soluções para Reduçãodos Custos de Abertura deFuros nas Zonas Rurais de África
Novembro de 2004
Apontamentos
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SumárioNo geral, as águas subterrâneas constituem umafonte imediata de abastecimento de água emÁfrica. Porém, os esforços tendentes ao aumentodo acesso pelos seus habitantes têm sidoconstrangidos pelo alto custo de abertura defuros. No geral, os elevados custos têm a ver como uso de equipamento com especificações acimadas necessárias para a vasta maioria dos furosrequeridos para África.
A utilização de maquinaria e o seu respectivoequipamento de apoio de alto custo acarretamelevados custos de perfuração, o que resulta naabertura de poucos furos. O menor volume detrabalho por máquina pode criar ineficiência nasua utilização e elevados custos deadministração, incrementando drasticamente oscustos de perfuração. O Artigo argumenta aindaque o actual custo de furos em África pode serreduzido à metade através do abrandamento dasespecificações a favor dos furos de menordiâmetro que podem ser abertos comequipamento mais flexível e de mais baixo custo.
O custo médio para abertura de um furo pode sereduzido de USD$6,000 a USD$3,000 e comalgumas aplicações tecnológicas o custo podeser reduzido para menos de USD$1,000. Estasreduções em termos de custos possuem umpotencial para fazer com que a África atinja osObjectivos do Desenvolvimento do Milénio no quediz respeito ao abastecimento de água esaneamento1 e na melhoria das condições de vidade milhões de pessoas nas zonas rurais deÁfrica.
Sem dúvida, serão necessárias novas abordagenspara a abertura do número preconizado de furos(um milhão ou mais) que irão apoiar os esforçosAfricanos em direcção aos Objectivos do Miléniona componente Água e Saneamento. Isto pode se
1 Para reduzir à metade, ate’ 2015, a proporção de pessõas sem acessosustentável de água potárel e higiene sanitaria.
alcançar através da adopção das seguintesabordagens:
● Rever e actualizar os padrões nacionaisultrapassados que defendem modelosconservadores
● Desenvolver um pequeno sector empresarial,compostos por empreiteiros Africanos, baseadosnas zonas rurais e espalhados pelascomunidades para as quais devem servir.
● Promover novas tecnologias de perfuraçãoapropriadas.
● Assegurar uma continuidade no trabalho paraagentes/empresas locais.
Figura 1: África: Cobertura em Abastecimentode Água
Fonte: Global Water Supply and Sanitation Assessment Report,2000
26%-50%
51%-75%
76%-90%
91%-100%Falta de dados
0% - 25%
Cobertura emAbastecimentode Água
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Soluções para Redução dosCustos de Abertura de Furosnas Zonas Rurais de África
Departamentosgovernamentais
No geral, as instituiçõesgovernamentais responsáveis pelaabertura de furos adquirem o seuequipamento em forma dedoações de organizaçõesinternacionais que lhes temprestado assistência, porém nãopossuem conhecimentosadministrativos nem os recursosnecessários para garantir grandesprogramas de perfuração. Emmuitos casos, a assistênciaexterna não abrange acções deformação, operação, manutençãoe acessórios. Perante taiscircunstâncias, as máquinas comcapacidade para abrir mais de 200furos por ano acabamelanguescendo em estado de
Quem é que abre furos emÁfrica?
Para se compreender o processode abertura de furos em África, éimportante saber quem faz o quê,onde e ainda o tipo deequipamento aplicado. Osgovernos detêm, directamente ouindirectamente, a maior parte damaquinaria de perfuração emÁfrica, contudo fazem menosfuros do que os outrosoperadores. As organizações nãogovernamentais (ONGs) eempreiteiros detêm cerca demetade da restante maquinariaem funcionamento. Apesar daprevalência de distorçõesconsideráveis do mercado, osprivados têm aberto o maiornúmero de furos.
avaria, sem acessórios imediatosou mesmo sem orçamento paratal, ficando perpétuamenteparadas.
ONGs nacionais einternacionais
A abertura de furos pelas ONGsassocia-se a uma série dedesvantagens. Onde osregulamentos forem inadequados,a ONG envolvida poderá serobrigada a traçar a sua própriapolítica e critérios dedimensionamento e construçãobem como os padrões dequalidade. A coordenação com aadministração pública e entre asagências tem sido problemáticaquando as ONGs operam de formaindependente e autónoma.
Fonte: Global Water Supply and Sanitation Assessment Report, 2000
Figura 2: África: Cobertura emAbastecimento de Água
Cobertura (%)
100
80
60
40
20
0
1990
2000
Figura 3: Cobertura em água rural por região
Abastecimentode Água Urbano
Abastecimentode Água Rural
Abastecimentode Água Total
Cobertura (%)
África Ásia AL & C Oceânia Europa Américado Norte
100
80
60
40
20
0
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Um outro aspecto é que as ONGstambém podem competir de formainjusta com os empreiteirosprivados locais porque algumasconseguem importar equipamentoe materiais isentos de impostosaduaneiros e operar sem qualquerobrigação tributária. Isto lhesoferece uma larga vantagem emtermos de custos em relação aosoperadores privados que têm quepagar taxas de importação eimpostos e que já reclamam destaconcorrência como desleal.Certas ONGs conseguem darresposta a emergências de formarápida e independente,mobilizando a maquinarianecessária e oferecendo água àspopulações afectadas ounecessitadas. Frequentemente,tais programas começam comosimples intervenções de alívio,porém acabam continuando nestabase por muitos anos após aemergência.
Empreiteirosinternacionais
No geral, as empresasinternacionais são detidas egeridas por estrangeiros queexportam os lucros a partir dospaíses nos quais operam. Estasempresas são mais motivadas porcontractos grandes; capitalizadascom equipamentos de altaeficiência e grande escala;contratação de mão de obraespecializada estrangeira; e emprocura agressiva de altos índices
de produção e elevadasespecificações técnicas altamenteremunerados.
Daí, o país anfitrião recebepacotes de obras totalmenteconcluídas e apenas algunsnacionais conseguem herdaralguns conhecimentostransmissíveis. A dimensão doprofissionalismo e o nível deinvestimento envolvido têmultrapassado a capacidade dasONGs, que geralmente nãoconcorrem a este nível.
No máximo, estas empresasganham contratos na base dosseus conhecimentos empresariaise da sua inerente habilidade emconcorrer em mercadosespecíficos. No mínimo, ganhamobras por causa das ligaçõesvisíveis e invisíveis aos grandescondicionalismos dos doadorespara a obtenção de fundos.
Empreiteiros locais
Alguns empreiteiros nacionaisconseguem determinadasoportunidades e possuem osconhecimentos exigidos enecessários para ganharem einfluenciarem a atribuição decontratos. Porém, as empresastêm encarado dificuldades namobilização de equipamento,materiais e pessoal experientepara levar a cabo um programa deconstrução de longo prazo. Osriscos comerciais de abraçar esta
actividade são reflectidos no altonível de empréstimos bancáriosnecessários para financiar estetipo de empresa.
A duração dos contratos tem sidoincerta além de que oferecempouca segurança na adjudicaçãode novas obras, já que a demandade novas perfurações é muitoreduzida. Num mercado tãoimprevisível, as instituiçõesfinanceiras têm exigido garantiaem cerca de 100 porcento emforma de propriedade, terra, ouseguros externos, antes deatribuírem qualquer empréstimo.
Não obstante, o número deempreiteiros Africanos capazescontinua a crescer, emboraestejam a operar a níveis baixos. Agrande parte de iniciativas novastem fracassado como resultadodas inúmeras dificuldades e dosaltos riscos na rota para osucesso. É particularmentepreocupante a questão daatribuição de contratos com baseem ligações políticas ou mediantepagamento de subornos e não nabase das capacidades.
O que faz as perfuraçõesem África?
Um furo é uma perfuração quepenetra a superfície terrestre atéalcançar o lençol da água. A águaé bombeada para um ponto detoma na superfície. Para seassegurar uma água limpa, são
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indispensáveis o revestimento,selo, limpeza e desenvolvimentodo furo entres outras medidas.A máquina de perfuração é uminstrumento que gira uma brocaque pode penetrar e sair da terra.Consiste basicamente de umaestrutura de aço, um mecanismopara girar a broca e um sistema deelevação. Algumas máquinas deperfuração são operadas porcomplexos sistemas hidráulicos,mecânicos, pneumáticos oueléctricos.
Curiosamente, o procurement dosserviços de perfuração tem emgeral dado mais ênfase àsespecificações técnicas doequipamento a ser usado do que
na obra propriamente dita. Nahistória da indústria de abertura defuros, tem se dado atençãodesnecessária na forma como amaquinaria funciona, desviando-ado propósito no qual foi fabricada –abertura de furos (Quadro 1).
Este interesse pelasespecificações do equipamentotem minado o impacto que os furosde menor diâmetro podem ter nosesforços tendentes aos Objectivosdo Milénio na sua componenteágua e saneamento.
Quase todos os empreiteirosgovernamentais e privados emÁfrica utilizam equipamentospesados montados em camiões.
Este equipamento tem acapacidade de abrir furosprofundos, geralmente de 500metros, e largos com diâmetrosque ultrapassam 200 milímetros.Porém, tais equipamentos sãofrequentemente usados para abrirfuros de apenas 30-80 metros deprofundidade.
Além da excessiva capacidadetécnica, o tamanho do veículotorna estes equipamentosinapropriados para satisfazer asnecessidades das comunidadesrurais.
Dois avanços tecnológicosrevolucionaram a abertura de furospara o abastecimento de água nas
Equipamento de perfuração nocturna
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últimas duas décadas: Aperfuração a percussão no fundodo furo ou perfuração a martelo(down-the-hole hammer-DTH), e otubo de PVC.
A tecnologia de perfuraçãoa percussão no fundo dofuro
Os martelos a percussão no fundodo furo são instrumentos operadospneumaticamente que transferemenergia de alta potência de umcompressor de ar montado na
superfície para uma série debotões de tungsténio no fundo dofuro cuja função é esmagar asrochas duras. Inicialmente, ossistemas a percussão no fundo dofuro foram concebidos para usoem pedreiras como uma formaeconómica de perfuração de furospara colocação de explosivos.
O desenvolvimento e uso destatecnologia continua a serdeterminada pela demanda nas
indústrias de construção civil emineira onde se abrem furos de 50a 1,000 milímetros de diâmetro2.Mais ainda, milhões de furos deágua não existiriam na Índia semesta tecnologia.
Tubo de PVC
O tubo de PVC pode funcionarcomo uma alternativa ao aço paradeterminadas aplicações gerais na
Quadro 1. Exemplo Base deConcurso para a abertura defuros
‘Maquinaria montada numa viatura comtracção em todas as rodas, com mastrocuja capacidade é de 15,000kg, capazde operar com uma tubagem deperfuração de 6 metros. Umcompressor a bordo, com motor adiesel com arrefecimento através daágua, capaz de produzir 750 cfm a 20bar......´’
Em vez de descrever o equipamento,as bases para concurso poderiamescrever se da seguinte maneira:
‘Necessita-se: um conjunto deequipamento móvel capaz de abrirfuros de 4" de diâmetro em rochacristalina a uma profundidade de 80 m,e capaz de acomodar tubagem plásticae dispositivos de bombagem paraprofundidades até 25 metros. Osconcorrentes devem possuir todo oequipamento necessário, incluindotransporte e outros materiais, para aabertura de 1,000 furos em quatroanos’.
Técnica de perfuração manual de baixo custo
2 Hallo product range, 2001
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indústria de construção. Afacilidade na sua produção, arazão de resistência-peso,resistência à corrosão, baixo custopor unidade de comprimento,flexibilidade e a facilidade de unire cortar, mostra quanto vantajosossão os plásticos em relação aoaço em diversas aplicações emtubagem. Ainda, os plásticos sãode fácil manuseamento etransporte.
Pragmaticamente, os actuaismeios para revolucionar a
tecnologia para o fornecimento deágua subterrânea ainda sãoderivados pelos já estabelecidosmercados noutros sectoresindustriais.
O que define o custo deperfuração?
Quatro elementos definem o custode um furo:
1. Os custos do equipamento –a máquina de perfuração,outras ferramentas e seu
respectivo transporte. O custototal inclui o transportemarítimo do equipamentopara o país beneficiário, taxasde importação e outrosencargos financeiros. Estepreço inicial de aquisição éamortizado durante a vida útildo equipamento, no geralentre 3 e 10 anos. A soma édepois dividida pela taxaanual de abertura de furospara se determinar o custopor cada furo ou metro.
2. Os custos dos materiais ouconsumíveis – revestimentodos furos, cimento, fluídos deperfuração, areião (se fornecessário), combustível,lubrificantes e manutenção.Estes artigos são alistados ecalculados por cada furo.
3. Custo da mão-de-obra para aequipa construtora.
4. Outros custos – logística ecustos administrativos e decapital.
A soma total é divida pela taxaanual de abertura de furos paradeterminar o custo por cada furoou metro. Supondo que a maioriadas organizações abre mais de umúnico furo, será necessário umdeterminado método para calcularo rendimento total de um processode perfuração individual a partir dorendimento geral.
Figura 4: Domínios Hidrogeológicos da África Subsaariana
Rochas “basamento”Pré-Câmbricas
Rochas vulcánicas
Sedimentos não consolidados(geralmente Quaternário)
Rochas sedimentares consolidadas(Pós-Pré-Câmbrico)
Lagos
Roches sédimentaires non consolidées(période post- précambrienne)
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Onde é que se encontra aágua subterrânea emÁfrica?
As principais formaçõesgeológicas produtoras de águasubterrânea em África sãodescritas a seguir, com uma breveanálise do seu potencial.
Superfície pré-câmbrica ourochas cristalinas
A superfície pré-câmbrica ourochas cristalinas encontra-sedebaixo de uma superfíciehabitada por pelo menos 220milhões de pessoas rurais daÁfrica. A água ocorremaioritariamente nassuperfíciesde alteração ealimentam as fracturas existentesnas rochas subjacentes. Uma boalocalização dum furo, porém deveser localizada numa profundidadeadequada em solos permeáveis.
Também é imprescindível haverfacilidade de acesso à camada derocha fracturada. Em algunslugares, a alteração é profunda ea rocha encontra-se muitofracturada, tornando mais fácilfazer furos positivos. Noutros, ascamadas de alteração são finas eas fracturas das rochas difíceis delocalizar, levando a níveis desucesso extremamente fracos. Ageofísica pode ajudar comindicações precisas dos locaiscom alterações profundas epossíveis fracturas, mas devesempre se fazer em conjunto com
uma análise de sentido comum dolugar e da localização. A chaveestá em realizar perfurações queatinjam camadas profundamentealteradas com fracturassubsuperficiais: fazer perfuraçõesmuito profundas, não constituesolução nenhuma.
Rochas vulcânicas
É difícil generalizar asespecificações que regemabertura de furos em rochasvulcânicas – sobre as quais 45milhões de Africanos habitam –dado que ocorrem geralmente emregiões montanhosas. No geral,
pode se atingir a água subterrâneaentre as correntes de lava ou emlava altamente fracturada ouporosa. Às vezes, a água selocaliza a altas profundidades,embora podendo ser de fracaqualidade. Avaliações geológicasde grande calibre, possivelmentecom a ajuda da geofísica, podemajudar a determinar lugaresapropriados para a abertura defuros.
Rochas sedimentaresconsolidadas
Pelo menos 110 milhões depessoas em África ocupam áreasde rochas sedimentaresconsolidadas as quais incluempedra calcária e arenito e contêmágua numa mistura decircunstâncias. É extremamenteimportante compreender em
primeiro lugar a natureza oucaracterística geológica dumadeterminada área para saber aque profundidade a água seencontra do que seleccionar alocalização dum furosimplesmente na base dasfracturas encontradas. Nestaclasse de tipos de rochas, existemrochas e camadas de terra quenão retêm água facilmente enestes casos recomenda-se umestudo prévio com a ajuda deconhecimentos geofísicos.
Sedimentos nãoconsolidados
Cerca de 60 milhões de pessoasnas zonas rurais de África vivemem sedimentos não consolidadosonde a água se localiza emcamadas de areia ou cascalho.Quando os sedimentos nãoconsolidados cobrem uma áreavasta, torna-se mais fácil alocalização da água através deperfurações suficientementeprofundas nas camadas de areiaou cascalho.
Existem, igualmente, umaimportante variedade de lugaresbaseados em sedimentos muitolocalizados (em pequenos valeshidrográficos, por exemplo),localizados especialmente emáreas rochosas, uma vez queestas podem armazenarquantidades razoáveis de águassubterrâneas em camadasrelativamente pouco profundas.
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O que a actual tecnologiatem a oferecer para África?
Diâmetro do furo
O sistema de percussão no fundodo furo se auto promoveu naindústria pedreira e existeminúmeros benefícios destatecnologia na captação da águasubterrânea. Nas pedreiras, osoperadores aprenderam que –onde for onerosa a aquisição docombustível e equipamento,incluindo a sua manutenção –pode se diminuir os custos deoperação reduzindo o diâmetrodos furos e melhorando a potênciadas cargas dos seus explosivos(Quadro 2).
Para se estabelecer um diâmetroadequado para um furo defornecimento de água, deverão serseguidos todos os princípiosbásicos sobre a matéria. No geral,precisa-se um espaço apropriadopara a montagem da bomba decaptação e assegurar um fluxonormal que vai de encontro comsua potência máxima. A tecnologiada bomba India MKII, na suaterceira década de funcionamento,requer um diâmetro mínimo de 4"(10,2 centímetros) para suamontagem. Os novos cilindrosMKIII combinados com a bombamanual Afridev encaixam em furosde diâmetro inferior a 4", e éviável se instalar em furos de 3"(7,6 centímetros2).
Tradição
Tecnologia de percussão no fundodo furo ainda é relativamente novanuma indústria claramenteconservadora. Sem estatecnologia, existem apenas duasalternativas para perfurar umarocha. A primeira é o uso de umabroca tricone com equipamentopesado e de rotação. Mas para seimprimir um peso suficiente do açopara o interior do furo a umadistância curta, o diâmetroaconselhável deverá ser de pelomenos 6" (15,6 centímetros).Alternativamente, o trépanoauxiliado com um kit de cabos deaço pode ser utilizado. Antes daintrodução da tecnologia depercussão no fundo do furo, eramais fácil e barato abrir furos comum diâmetro de 6" ou maiores doque os furos de diâmetrosmenores.
Os regulamentos e padrões para aabertura de furos, ao nívelmundial, são baseados naaplicação dessas tecnologias oradispensadas. Com a tecnologia depercussão no fundo do furo,porém, torna-se mais fácil e baratoabrir furos de diâmetros menores.O martelo de percussão no fundodo furo produz o custo muito maisbaixo por metro em rocha dura.Um aspecto importante é que ataxa de produção dever sermantida num nível elevado parase amortizar o alto custo doequipamento.
Quadro 2. Eficiência e custos dum furo
O furo define-se pelo seu diâmetro e profundidade, calculados como um volume.Quanto maior for o volume, maior será o trabalho da construção. A área de um furo de4" de diâmetro aproxima-se a de um furo de 6" de diâmetro. Multiplicado pela suaprofundidade, resultará num furo de 4" sendo metade do volume de um furo de 6".
Os desperdícios produzidos na perfuração em rochas duras são retirados soprando oar comprimido no espaço entre as varas de perfuração e o próprio furo (espaço anular).O ar comprimido deverá subir acima de uma determinada velocidade (os especialistaschamam esta velocidade como “velocidade ao topo”) para conseguir elevarsuficientemente os desperdícios. Isto significa que existe uma relação directa entre acorrente do ar comprimido e o diâmetro do furo ( um furo de 6" de diâmetro necessitao dobro do volume do ar comprimido do um furo de 4").
A mesma relação se aplica ao custo directo de construir um furo de 4" de diâmetroque representa a metade do custo de um furo de 6" de diâmetro quando for escolhidauma planta adequada. Isto é porque o furo de 4" de diâmetro representa a metade dotrabalho num furo de 6". O diâmetro aberto tem pouco efeito no volume de águadisponível no furo. Foi estabelecido que sempre que for duplicado o diâmetro de umfuro, o fluxo da água irá aumentar apenas em 10 porcento (Discoll 1986).
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Tabela 1: Custos representativos de furos para sondas convencionais e as de diâmetro reduzido
Custo de Capitalpara um jogo de
equipmento de
construção de furos
Consumíveis deperfuração
Custos damão de obra
Overheads
Sonda Convencional para África
Sonda
Veículo de montagem
Ferramenta de perfuração
Compressor 750CFM x 15 bar
Camião de apoio
Veículo de apoio
Total
Amortizado em 30 furos por ano durante 5 anos= 150 furos
Revestimento superficial 6" 20m deprofundidade a US$20 por metro
Cimento para selagem do furo e passeio 10sacos a US$8 o saco
Areia & agregados para passeio
Combustível para compressor baseado noconsumo de 400 litros a US$0.80 por litro
Desgaste da broca e consumíveis da sonda
Bomba manual
Total
Sondador
Motoristas x 2
Assistentes Operadores da sonda x 4
Pedreiros x 2
Total
O equipamento está ligdo a um escritório com50 pessoas – 2 sondas -6 equipas deperfuração manual e 5 pessoas de manutençãode bombas. A sede tem 6 escritórios, armazéme oficina mais 5 veículos de apoio.
Total gasto em overheads
Assuma que a situação acima atrai umrendimento anual de US$1 milhão. 30 furos aUS$10,000 cada = US$300,000 de receita
30% dos overheads são para a sonda
Dividido pela produção de 30 furos
Preço decompra US$
150.000
80.000
70.000
80.000
60.000
30.000
470.000
400
80
120
320
250
600
Par an
300.000
100.000
Por Furo
3.133
1.770
600
3.333
Sonda de Diâmetro Reduzido paraÁfrica
Sonda
Ferramenta de perfuração
Compressor 250CFM x 10 barVeículo de apoio
Total
Amortizado em 30 furos por anodurante 5 anos = 150 furos
Revestimento superficial 4" 20m deprofundidade a US$10 por metro
Cimento para selagem do furo epasseio 10 sacos a US$8 o saco
Areia & agregados para passeio
Combustível para compressor baseado noconsumo de 200 litros a US$0.80 por litro
Desgaste da broca e consumíveis dasonda
Bomba manual
Total
Sondador
Motoristas x 1
Assistentes Operadores da sonda x 2
Pedreiros x 2
Total
Equipamento é operado por umcanalizador ou uma loja de ferragem –o dono vive no seu estaleiro e tem 6empregados na sua loja e armazéns
Total gasto em overheads
Assuma que a situação acima atrai umrendimento anual de US$300,000 porano.30 furos a US$3,000 cada =US$90,000 de receita
30% dos overheads são para a sonda
Dividido pela produção de 30 furos
Preço decompra
25.000
15.000
25.000
30.000
95.000
200
80
120
160
125
600
Par an
30.000
10.000
Por Furo
633
1.285
400
333
CUSTO TOTAL POR FURO US$2,652CUSTO TOTAL POR FURO US$8,837
11
Soluções para Redução dosCustos de Abertura de Furosnas Zonas Rurais de África
Capitais investidos
Obviamente, a adopção dosmodelos alternativos com autilização de equipamentosligeiros poderá levar aodesaparecimento do equipamentode alto custo e o fim doscontractos de alto valor. Oreajustamento do mercadoexistente será inevitável e oequipamento pesado e deoperação mais onerosa tornar-se-á inútil.
Enquanto for benéfico em termosde cobertura em serviços, estecenário não passará sem oposição.Um reajustamento radical a favorda abertura de furos menoresobrigaria os proprietários demaquinaria pesada e empreiteirosa adaptarem-se às mudanças ousimplesmente fecharem as portas.Os novos investidores teriamoportunidades consideráveis aganhar concursos com umafracção dos recursos actualmenteexigidos. A abertura de furos dediâmetros menores irá sem sombrade dúvida encorajar o surgimentode empreiteiros Africanosbaseados nas zonas rurais.
O diâmetro do martelo define odiâmetro da broca, capacidade docompressor, potência do motor; eo tamanho e peso, o método detransporte da maquinaria.Basicamente, o diâmetro de umfuro determina se o compressorserá rebocado por uma carrinhaou montado num camião com
tracção às quatro rodas, e se oconjunto da maquinaria custaUSD$60,000 ou UASD$150,000.Com a adopção dos novosdesenhos de furos com menordiâmetro, o equipamento pesadopassa ser economicamenteineficiente mesmo que passe ausar uma broca fina.
Uma crescente utilização deempreiteiros comerciais poderáresultar no surgimento deprogramas mais eficazes do queas acções directas levadas a cabopor muitos governos. Quandoreforçada pela actualização dospadrões que defendem a aberturade furos de menor diâmetro, esta
medida de austeridade poderátambém promover umreajustamento da industria deperfuração ao encontro das novasrealidades do mercado. Osempreiteiros comerciais poderiamgradualmente eliminar a suamaquinaria pesada e adoptar onovo tipo de equipamento ligeiro emais lucrativo.
Perfil de furos em rochadura
O uso da tecnologia de percussãono fundo do furo permitiu maioracesso a água potável nas zonasrochosas onde os custos deabertura eram proibitivos com o
Uma sonda de diâmetro reduzido
12
Figuras 5 & 6: Desenhos de Furos de baixo custo para rochas cristalinas e material não consolidado
Terravegetal
Areia
Siltos &Argila
tipicamente
Rochalevemente
alterada
Granito
“rachas” ou“fissuras”
armaze ando água
Revestimento de 4"(113 x 102 mm.) PVC
Tipicamente o lençol deágua fica acima daágua das fissures
Selo de cimento/bentonite
Cilindro de bombamanual ou bombasubmersível de 4"
Perfurado 100mm.com broca de fundoDTH Hammer
Tipicamente 20-80 metros
Lençolde água
Siltos & Argilatipicamente
Aquífero deareia partículasmuito finas
Perfurado com brocade 6 ˚ “ (165mm.) com‘Lama’ apenas
Revestimento de 4"(113 x 102 mm.) PVC
Cilindro de bombamanual ou bombasubmersível de 4"
Selo de cimento/bentonite
Adaptador de rosca de 113x 63mm.de PVC
Filtro de 2" (63 x 62mm)Ranhura de 0.5-1.0mm.
Envoltório de areiãocalibrado
Para ranhura de 0.5 use areiãocalibrado e lavado de 0.7-1.5mm
Para ranhuras de 1.0 use areiãode 1.0-2.0mm.
Adaptador de rosca de 113x 63mm.de PVC
Secção do tubo saco 4"(113 x 102mm.)
Profundidade típica 15-150 metros
Diâmetro reduzido de filtros para areias muitofinas requerendo um areião uniforme
Areia
Revestimento PVC de 3.6metros de comprimentoPonta do revestimente 113x 102mm.
Perfurado com broca de6” (150mm.) com ‘Ar’‘Espuma’ or ‘Lama’
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Soluções para Redução dosCustos de Abertura de Furosnas Zonas Rurais de África
uso doutras tecnologias. Por estarazão, os furos eram geralmenteabertos em sedimentosrelativamente menos rijos. Mesmoassim, o abastecimento de águapotável em terrenos arenososprecisa de revestimento do furopara evitar o assoreamento dofuro actuando como barreira paraevitar que as areias finas entremno furo.
Em alguns países, osregulamentos antigos encontram-se registados em convenções, eos padrões nacionais insistem nanecessidade de se revestir todosos furos na totalidade. Estesregulamentos não tomam emconsideração o poder inerente dassubjacentes formações rochosasque os martelos de percussão no
fundo do furo são capazes depenetrar. Tendo perfurado atravésda fractura e alcançado umvolume de fornecimento de 1,000litros de água cristalina por hora, oempreiteiro é subsequentementeobrigado a limitar a água que fluidentro do furo.
Primeiro os filtros devem sercolocados na zona de abstracção,e logo o areião colocado entre afractura e a tubagem. Estas duasmedidas reduzem o fluxo de águadisponível e cria uma estruturapotencialmente obstrutiva, com otempo, pela acção química oumicro-biológica. Perante estascircunstâncias, nenhuma dasmedidas terá a capacidade demelhorar a clareza da água ao seuestado natural. Os furos abertos
em rocha cristalina ou basamentonão precisam de revestimento atéo fundo do furo. Na Índia, cerca detrês milhões de furos com bombasde captação manual foram abertossobre rochas duras, todos nãorevestidos ou protegidos.
Os poucos furos queverdadeiramente requerem filtrose areião para se assegurar águalimpa podem continuar a usarmateriais telescópicosparaminimizar os custos deabertura.
Sedimentos nãoconsolidados
Um número considerável de furosé aberto em zonas sedimentaresnão consolidados utilizandobombas e tanque de lama que
Uma sonda portátil com capacidade para fazer DTH
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permite circular os fluídos deperfuração. O volume do furo ditao tamanho da bomba necessária,e a quantidade de água que deveser retirada e armazenada nolocal. É por isso que a redução dodiâmetro dos furos contribui para apoupança de recursos, mesmoquando não for necessária atecnologia de percussão no fundodo furo.
Os furos abertos em áreassedimentares geralmenterequerem filtros (e possivelmenteareião) para servirem de filtro,assegurando a produção de águalimpa e clara no furo. A convençãogeralmente define um diâmetro deconstrução uniforme desde o topoaté o fundo do furo. Porém, odimensionamento telescópico dofuro abre um leque depossibilidades de minimizar osdiâmetros dos furos.Interessantemente, desenhostelescópicos também poderãocontribuir grandemente emmelhorar a eficiência das bombasde profundidade que utilizamtubos de ascenção de PVC.
Equipamento apropriado
A pre-definição dos requisitosmínimos para uma fonte deabastecimento de águacomunitária dependente em águassubterrâneas e não em relação aotipo de equipamento a serutilizado, deixa o empreiteiro coma responsabilidade de determinarcomo o furo deverá ser construído.
Nos lugares onde a água seencontra em pequenasprofundidades e a níveisrelativamente estáveis duranteépocas secas, a abertura manualprevalece uma alternativa sã.Quando a água subterrânea é umpouco mais difícil de encontrar,existem métodos de perfuração nabase de tripé, a maior parte dosquais operados manualmente,com sistemas de abastecimentode água aceitáveis a custosmodestos e a profundidades quevão até 20 metros.
A introdução de maquinaria demaior calibre torna-se necessáriaà medida que a profundidadeaumenta e envolve penetração emrochas duras. A natureza destasmáquinas deve ser baseada notipo de furo necessário ondequanto menor for o seu diâmetro,mais ligeira poderá ser a máquinade perfuração (e o respectivoequipamento de apoio).
Por definição, os aquíferos derochas duras são frágeis emtermos do seu potencial derecarga. É muito fácil esgotá-loscomo aconteceu na Índia nasúltimas duas décadas. Furos dediâmetro maior facilitam o uso debombas eléctricas oumotobombas, a exploração degrandes volumes de água e altorebaixamento dos lençóis – muitoalém do que muitas bombasmanuais podem. Advogar pelo usode furos de menor diâmetrotambém ajuda a defender o meio
ambiente uma vez que as bombasmanuais não danificam osaquíferos.
Conclusões
Esta análise das técnicas deabertura de furos sugere que asseguintes medidas poderãoencorajar um incremento naabertura de furos, melhorando acobertura do abastecimento deágua potável nas zonas rurais daÁfrica.
Diminuir o uso dospadrões nacionais jáultrapassados quedefendem modelosconservadores
Furos de diâmetros menoresdevem ser encorajados parareduzir o custo da maquinaria etoda a infra-estrutura de apoio. Osdesenhos dos furos devem seadaptar às variações geológicas, àocorrência das águassubterrâneas, e às inovaçõestecnológicas.
Desenvolver um sectorempresarial pequenoeficaz composto porempreiteiros Africanos,baseados nas regiõesrurais e posicionados nascomunidades por servir
Esta opção alternativa tecnológicacria oportunidade para umaredução substancial dos custos deabertura de furos para o
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Soluções para Redução dosCustos de Abertura de Furosnas Zonas Rurais de África
abastecimento de água, mas asua operação necessita de períciaque se baseia em conhecimentose experiência.
Um mundo ideal deveriatestemunhar pequenosempreiteiros rurais a seenvolverem na abertura de furos
de abastecimento de águacomunitários. Tais empreiteirosenvo lver-se-iam também naperfuração de novos furos, assimcomo na reabilitação de furos e namanutenção e melhoramento dasbombas. Porém, a falta deconhecimentos técnicos eempresariais compromete a
capacidade dos empreiteiroslocais de realizar tais actividades.O sucesso de tais empresas estádependente da existência deprogramas de capacitação técnicae gestão de negócios, associadosà questão do crédito para aaquisição de equipamento.
Promover novastecnologias de perfuraçãoapropriadas
Deverão ser estabelecidosmodelos de construção aceitáveisque abranjam a aplicação demaquinaria simples mas capazesde satisfazer os padrõespreconizados. Padrões mínimospara fins de controlo de qualidadedeverão ser estabelecidos paratodos os novos desenhos de furose modificações.
Assegurar trabalhocontínuo para oempreiteiro local
Devem ser criados quadroscontratuais que permitam trabalhocontínuo para os empreiteirosemergentes. As vantagensincluiriam a maximização dautilização da maquinaria dentrodos custos fixos estabelecidos ecriar um maior nível de confiançaà indústria local por parte dasinstituições de crédito. Talconfiança seria incrementadaatravés da capacitação entreoutras iniciativas destinadas acontrolar a qualidade das obras deperfuração.
Uma sonda portátil atravessando um lençol de água
Novembro de 2004
The Rural Water Supply NetworkA Rede de Abastecimento de Água Rural(RWSN) é uma rede global de conhecimentopara promoção de práticas sonantes no
abastecimento de água rural.
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AGRADECIMENTOS:Estes apontamentos foram preparados porPeter Ball e revistos por Jon Lane (ConsultorIndependente), Rupert talbot (Consultant forUNICEF), Bob Roche (The World Bank), JulianJones e Erich Baumann (ambos do RWSN/SKAT). Joseph Narkevic (Responsável peloestudo); e Piers Cross (Chefe da equipa doWSP-Africa) contribuiram com ideias valiosas edirecção na composição do texto.
Editores: Melanie Low e Toni Sittoni.
Fotos: Peter Ball, PAT-Drill Europe and EnterpriseworksPublicação: WSP-Africa
A Rede de Abastecimento de Água Rural(RWSN) é uma rede global de conhecimentopara promoção de práticas sonantes noabastecimento de água rural.
O Programa de Água e Saneamento é umaparceria internacional para o melhoramento depolíticas, práticas e capacidades do sector deágua e saneamento ao serviço das pessoaspobres
Referência e leitura adicional
A cerca do Autor
MacDonald, A. M., and J. Davies. 2000. A Brief Review of Groundwater forRural Water Supply in Sub-Saharan Africa. Nottingham: British GeologicalSurvey (Technical report WC/00/33).
Driscoll, F. G. 1986. Groundwater and Wells. St Paul, Minnesota: JohnsonDivision.
USCS Open File Report 97-470A, 1997
UNTCD, Groundwater in North and West Africa, 1998
UNTCD, Groundwater in Eastern, Central and Southern Africa, 1988
Foster SSD, African groundwater development - the challenges forhydrogeological science, IAHS 144, 1984
Guiraud R. Lhydrogeologie de I’Afrique, Journal of African Earth Sciences,7 519-543,1988.
Peter Ball, PAT –Drill Europe Lda.Por mais de 30 anos, Peter Balltrabalhou em África como engenheiro de furos de água para ONGs eempresas nacionais e internacionais. Ele especializou-se em tecnologiasde baixo custo para abertura de furos para abastecimento de água,desenhando equipamentos e implementando programas que reduzemdrásticamente os níveis de tecnologia e preços de construção.
