III Simpósio Brasileiro de Captação de Água de Chuva no Semi-Árido - os Sistemas de Water Harvesting e sua Aplicação em Cabo Verde

A localização geográfica do arquipélago de Cabo Verde na zona saheliana entre as isoietas de 250 mm e 500 mm aproximadamente, aliada aos condicionalismos físicos, climáticos e económicos explicam em grande parte, os escassos recursos hídricos disponíveis. Devido ao caracter torrencial das chuvas, os resultados de aplicação das diferentes técnicas e sistemas de “water harvesting”, provaram no passado de que se tratam de tecnologias que podem contribuir para uma melhor gestão dos recursos hídricos. Por esta razão, deverão continuar a fazer parte dos programas de investigação aplicada, aperfeiçoadas e divulgadas no seio das comunidades rurais e nas áreas urbanas devido ao baixo custo do preço da água captada e as vantagens de caracter ambiental. Este trabalho faz uma abordagem sobre as tecnologias de aproveitamento de águas superficiais, com destaque para os sistemas de “water harvesting”, e discute as potencialidades do seu desenvolvimento em Cabo Verde.

Improving rainwater-use in Cabo Verde drylands by reducing runoff

Dryland agriculture in Cabo Verde copes with steep slopes, inadequate practices, irregular intense rain, recurrent droughts, high runoff rates, severe soil erosion and declining fertility, leading to the inefficient use of rainwater. Maize and beans occupy N80% of the arable land in low-input, low-yielding subsistence farming. Three collaborative field trialswere conducted in different agroecological zones to evaluate the effects ofwater-conservation techniques (mulching of crop residue, a soil surfactant and pigeon-pea hedges) combinedwith organic amendments (compost and animal or green manure) on runoff and soil loss. During the 2011 and 2012 rainy seasons, three treatments and one control (traditional practice) were applied to 44- and 24-m2 field plots. A local maize variety and two types of beanswere planted. Runoff and suspended sedimentswere collected and quantified after each daily erosive rainfall. Runoff occurred for rainfalls≥50mm(slope b10%, loamy Kastanozem),≥60mm(slope≤23%, silt–clay–loam Regosol) and≥40mm(slope≤37%, sandy loam Cambisol). Runoffwas significantly reduced only with themulch treatment on the slope N10% and in the treatment of surfactant with organic amendment on the slope b10%. Soil loss reached 16.6, 5.1, 6.6 and 0.4 Mg ha−1 on the Regosol (≤23% slope) for the control, surfactant, pigeon-pea and mulch/pigeon-pea (with organic amendment) treatments, respectively; 3.2, 0.9, 1.3 and 0.1 Mg ha−1 on the Cambisol (≤37% slope) and b0. 2Mg ha−1 for all treatments and control on the Kastanozem(b10% slope). Erosion was highly positively correlated with runoff. Mulch with pigeon-pea combinedwith an organic amendment significantly reduced runoff and erosion fromagricultural fields on steep slopes, contributing to improved use of rainwater at the plot level. Sustainable land management techniques, such as mulching with pigeon-pea hedges and an organic amendment, should be advocated and promoted for the semiarid hillsides of Cabo Verde prone to erosion to increase rainwater-use and to prevent further soil degradation.

Hidrossedimentologia e disponibilidade hídrica da bacia hidrográfica da Barragem de Poilão

TEIXEIRA, José João Lopes. Departamento de Engenharia Agrícola, Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Ceará, Agosto de 2011. Hidrossedimentologia e disponibilidade hídrica da bacia hidrográfica da Barragem de Poilão, Cabo Verde. Orientador: José Carlos de Araújo. Examinadores: George Leite Mamede, Pedro Henrique Augusto Medeiros. O Arquipélago de Cabo Verde, situado na costa ocidental africana, sofre influência do deserto de Saara tornando o clima caraterizado por pluviometria muito baixa e distribuída irregularmente no espaço e no tempo. As chuvas são muito concentradas, gerando grandes escoamentos para o mar. O aumento da disponibilidade hídrica requer além da construção e manutenção de infraestrutura de captação e conservação de águas pluviais, uma gestão eficiente destes recursos. Atualmente, constitui um dos eixos estratégicos da política do estado de Cabo Verde, a captação, armazenamento e mobilização de águas superficiais através de construção de barragens. Estudos do comportamento hidrológico e sedimentológico do reservatório e da sua bacia de contribuição constituem premissas básicas para um ótimo dimensionamento, gestão e monitoramento da referida infraestrutura. É neste sentido que o presente estudo objetivou sistematizar informações hidrológicas e sedimentológicas da bacia hidrográfica da Barragem de Poilão (BP) e apresentar proposta operacional de longo prazo. A área de estudo ocupa 28 km² a montante da Bacia Hidrográfica da Ribeira Seca (BHRS) na Ilha de Santiago. A altitude da bacia varia de 99 m, situada na cota da barragem, até 1394 m. Para o estudo, foram utilizados e sistematizados, série pluviométrica de 1973 a 2010, registos de vazão instantânea do período 1984 a 2000 e registos agroclimáticos da área de estudo (1981 a 2004). Para o preenchimento das falhas tanto dos escoamentos como da descarga sólida em suspensão, foi utilizado o método de curva chave. Para estimativa de produção de sedimentos na bacia, aplicou-se a Equação Universal de Perda de Solo (USLE) e a razão de aporte de sedimentos (SDR). O índice de retenção de sedimentos no reservatório foi estimado pelo método de Brune e a distribuição de sedimento pelo método empírico de redução de área descrito por Borland e Miller e, revisado por Lara. Para gerar e simular curvas de vazão versus garantia foi utilizado código computacional VYELAS, desenvolvido por Araújo e baseado na abordagem de Campos. Também foi avaliada a redução da vazão de retirada do período 2006 a 2026, provocado pelo assoreamento do reservatório. Concluiu-se que em média a precipitação anual é de 323 mm, concentrando-se 73% nos meses de agosto e setembro; a bacia de contribuição apresenta como valor um número de curva (CN) de 76, com abstração inicial (Ia) de 26 mm, coeficiente de escoamento de 19% e uma vazão anual afluente de 1,7 hm³(cv= 0,73); a disponibilidade hídrica para uma garantia de 85% é avaliada em 0,548 hm³/ano e não 0,671 hm³/ano como indica o projeto original. Com uma descarga sólida estimada em 22.185 m³/ano conclui-se que até o ano de 2026, a capacidade do reservatório reduz a uma taxa de 1,8 % ao ano, devido ao assoreamento, provocando uma redução de 41% da disponibilidade hídrica inicial. Nessa altura, as perdas por evaporação e sangria serão da ordem de 81% da vazão afluente de entrada no reservatório. Na base desses resultados se apresentou proposta de operação da BP.

O Processo de Intrusão Salina a jusante da Bacia Hidrográfica da Ribeira Seca. A Inversão do Processo e Impactos da Barragem

Os recursos hídricos na Bacia hidrográfica da Ribeira Seca não têm sido explorados numa base auto-sustentável. Como consequência, verifica-se a deterioração da qualidade da água dos poços e dos furos como resultado da intrusão salina que chega a avançar à volta dos quatro quilómetros para o interior da bacia hidrográfica. Na tentativa de mitigar os efeitos de uma exploração desequilibrada dos recursos em água, muitos projectos de conservação do solo e água foram levados a cabo, destacando-se o Projecto de Desenvolvimento de Bacias Hidrográficas, “Watershed Development Project” – financiado no quadro da USAID na década de 80, (mais concretamente em 1984) e que contemplava todas as bacias hidrográficas da ilha de Santiago. As principais actividades levadas a cabo no âmbito do “Watershed Development Project” foram essencialmente as seguintes: 1. Infra-estruturas hidráulicas de captação, armazenamento, adução e distribuição de água para a rega e consumo doméstico; 2. Infra-estruturas de correcção do leito da ribeira, de espalhamento e recarga das águas de escoamento superficial; 3. Instalação de bombas eólicas para bombagem da água dos poços; 4. Adaptação ao regadio de terrenos de cultura e construção de terraços; 5. Arborização das encostas em dispositivos anti-erosivos (banquetas, muretes, caldeiras, etc.) 6. Sistemas de “water harvesting/runoff farming” (incluindo construção de grandes reservatórios, diques de captação de águas de escoamento superficial); 7. Plantação de feijão Congo (Cajanus cajan) em muretes e banquetas nas encostas. No quadro do projecto de Desenvolvimento de Bacias Hidrográficas, “Watershed Development Project”, dois projectos de luta contra a intrusão salina foram elaborados. Um dos projectos contemplou a Ribeira de Saltos e outro na Ribeira Seca. Só o da Ribeira de Saltos foi executado sob a orientação do coordenador técnico do projecto e os resultados, embora evidentes, estão sendo quantificados no âmbito de um trabalho por nós conduzido. O projecto de luta contra a intrusão salina na Ribeira Seca não foi implementado e bem assim, os projectos considerados no PDH-Ribeira Seca financiados no quadro da Cooperação Austríaca.Pretende-se com este trabalho de fim de curso não só analisar os efeitos da degradação ecológica dos terrenos de cultura localizados a jusante e submetidos à intrusão salina, como também, quantificar os impactos das infra-estruturas hidráulicas executadas a jusante da Ribeira Seca, mais concretamente, o efeito da construção da Barragem de Poilão na melhoria das condições hidrológicas do troço da bacia hidrográfica a jusante.

Implementação de um Sistema MPPT em Circuito Integrado CMOS

Ao longo dos últimos anos a indústria microelectrónica tem evoluído no sentido de reduzir o consumo energético dos seus dispositivos no sentido de estes serem alimentados por fontes energéticas diversas, nomeadamente fontes renováveis. A crescente demanda por componentes energeticamente eficientes e pela miniaturização dos componentes eletrónicos exigem a conceção de fontes de alimentação com potência reduzida na ordem das dezenas de μW ás centenas de mW. Atualmente, com os crescentes avanços tecnológicos é possível obter componentes energéticamente eficientes e com tamanhos reduzidos capazes de colmatar as restrições energéticas das mais variadas aplicações. A utilização de fontes energia elétrica que tirão proveito da energia existente no meio onde se inserem os diversos dispositivos eletrónicos ou simplesmente para recarregar as baterias, apresenta-se como um dos principais objetivos a alcançar. Entre todas as energias renováveis, a energia fotovoltaica surge como umas das que proporciona um maior potencial. A sua disponibilidade global e os constantes desenvolvimentos tecnológicos no âmbito do fotovoltaico permitem o desenvolvimento de sistemas de alimentação com rendimento energético cada vez mais elevado. A presente dissertação tem como objetivo o estudo, a simulação e implementação de um conversor CC-CC, step-up, com algoritmo de controlo MPPT integrado designado por método de correlação de ripple (Ripple Correlation Control – RCC), para aplicações de baixa potência na ordem das dezenas de μW às centenas de mW. Desenvolveu-se um conversor CC-CC, autónomo, para carregamento de baterias com recurso a painéis fotovoltaicos, como fonte de energia, de forma contínua mesmo em situações de baixa luminosidade. Um circuito de gestão de energia devidamente dimensionado foi implementado com recurso a um algoritmo de procura do ponto de máxima potência (Maximum Power Point Tracking – MPPT). O objetivo desta implementação é extrair a máxima potência disponível da fonte de energia elétrica, neste caso o painel fotovoltaico, independentemente das condições meteorológicas e da potência requerida pela carga, sendo o excesso de energia redirecionado para a bateria. Nesta dissertação apresentam-se os resultados das simulações, assim como os resultados experimentais de todos os circuitos desenvolvidos de forma a validar todo o sistema implementado.

Extracção de areia na Praia de Calhetona (Ilha de Santiago, Cabo Verde) : causas, processos e consequências

A extracção de areia nas praias do mar, nas bacias hidrográficas e nas encostas montanhosas, tem sido prática de muitas famílias cabo-verdianas. A Praia de Calhetona foi uma das que nos últimos anos sofreu degradação significativa, em função da apanha clandestina de areia, sem qualquer plano de extracção, destinada a construção civil. A extracção de areia, para vender ou para a autoconstrução, é efectuada em família por indivíduos, maioritariamente do sexo feminino, de baixa renda ou sem profissão remunerada. O processo de extracção de areia na Praia de Calhetona teve o seu ponto alto nos anos 80, diminuindo consideravelmente com a escassez de areia e implementação do Decreto – Lei nº 69/97, de 3 de Novembro, que visava disciplinar a exploração de inertes nas praias. Em face da pesquisa feita, baseada no estudo de caso, ficou expresso que os inquiridos implicados na actividade de extracção clandestina de areia correm riscos elevados para obterem lucros reduzidos. Quem efectivamente beneficia são os camionistas que compram esse inerte e o vendem pelo dobro do preço. Qualquer actividade de exploração de recursos naturais causa impactes sobre o espaço de actuação. No caso da Praia de Calhetona, observa-se o recuo da linha de costa, a quase ausência de areia e a desertificação de propriedades nas suas proximidades, para além dos impactes negativos sobre o turismo, a função balnear e a desova de tartaruga. Apesar de tudo, constata-se uma consciência generalizada dos impactes ambientais causados pelos inquiridos, os quais, no entanto, alegam que a extracção de areia é uma das alternativas para garantir a sobrevivência individual e das suas famílias.

Extracção de areia na Praia de Calhetona (Ilha de Santiago, Cabo Verde) : causas, processos e consequências

A extracção de areia nas praias do mar, nas bacias hidrográficas e nas encostas montanhosas, tem sido prática de muitas famílias cabo-verdianas. A Praia de Calhetona foi uma das que nos últimos anos sofreu degradação significativa, em função da apanha clandestina de areia, sem qualquer plano de extracção, destinada a construção civil. A extracção de areia, para vender ou para a autoconstrução, é efectuada em família por indivíduos, maioritariamente do sexo feminino, de baixa renda ou sem profissão remunerada. O processo de extracção de areia na Praia de Calhetona teve o seu ponto alto nos anos 80, diminuindo consideravelmente com a escassez de areia e implementação do Decreto – Lei nº 69/97, de 3 de Novembro, que visava disciplinar a exploração de inertes nas praias. Em face da pesquisa feita, baseada no estudo de caso, ficou expresso que os inquiridos implicados na actividade de extracção clandestina de areia correm riscos elevados para obterem lucros reduzidos. Quem efectivamente beneficia são os camionistas que compram esse inerte e o vendem pelo dobro do preço. Qualquer actividade de exploração de recursos naturais causa impactes sobre o espaço de actuação. No caso da Praia de Calhetona, observa-se o recuo da linha de costa, a quase ausência de areia e a desertificação de propriedades nas suas proximidades, para além dos impactes negativos sobre o turismo, a função balnear e a desova de tartaruga. Apesar de tudo, constata-se uma consciência generalizada dos impactes ambientais causados pelos inquiridos, os quais, no entanto, alegam que a extracção de areia é uma das alternativas para garantir a sobrevivência individual e das suas famílias.

Extracção de areia na Praia de Calhetona (Ilha de Santiago, Cabo Verde) : causas, processos e consequências

A extracção de areia nas praias do mar, nas bacias hidrográficas e nas encostas montanhosas, tem sido prática de muitas famílias cabo-verdianas. A Praia de Calhetona foi uma das que nos últimos anos sofreu degradação significativa, em função da apanha clandestina de areia, sem qualquer plano de extracção, destinada a construção civil. A extracção de areia, para vender ou para a autoconstrução, é efectuada em família por indivíduos, maioritariamente do sexo feminino, de baixa renda ou sem profissão remunerada. O processo de extracção de areia na Praia de Calhetona teve o seu ponto alto nos anos 80, diminuindo consideravelmente com a escassez de areia e implementação do Decreto – Lei nº 69/97, de 3 de Novembro, que visava disciplinar a exploração de inertes nas praias. Em face da pesquisa feita, baseada no estudo de caso, ficou expresso que os inquiridos implicados na actividade de extracção clandestina de areia correm riscos elevados para obterem lucros reduzidos. Quem efectivamente beneficia são os camionistas que compram esse inerte e o vendem pelo dobro do preço. Qualquer actividade de exploração de recursos naturais causa impactes sobre o espaço de actuação. No caso da Praia de Calhetona, observa-se o recuo da linha de costa, a quase ausência de areia e a desertificação de propriedades nas suas proximidades, para além dos impactes negativos sobre o turismo, a função balnear e a desova de tartaruga. Apesar de tudo, constata-se uma consciência generalizada dos impactes ambientais causados pelos inquiridos, os quais, no entanto, alegam que a extracção de areia é uma das alternativas para garantir a sobrevivência individual e das suas famílias.

Extracção de Areia na Praia de Calhetona (Ilha de Santiago, Cabo Verde) - Causas, Processos e Consequências

A extracção de areia nas praias do mar, nas bacias hidrográficas e nas encostas montanhosas, tem sido prática de muitas famílias cabo-verdianas. A Praia de Calhetona foi uma das que nos últimos anos sofreu degradação significativa, em função da apanha clandestina de areia, sem qualquer plano de extracção, destinada a construção civil. A extracção de areia, para vender ou para a autoconstrução, é efectuada em família por indivíduos, maioritariamente do sexo feminino, de baixa renda ou sem profissão remunerada. O processo de extracção de areia na Praia de Calhetona teve o seu ponto alto nos anos 80, diminuindo consideravelmente com a escassez de areia e implementação do Decreto – Lei nº 69/97, de 3 de Novembro, que visava disciplinar a exploração de inertes nas praias. Em face da pesquisa feita, baseada no estudo de caso, ficou expresso que os inquiridos implicados na actividade de extracção clandestina de areia correm riscos elevados para obterem lucros reduzidos. Quem efectivamente beneficia são os camionistas que compram esse inerte e o vendem pelo dobro do preço. Qualquer actividade de exploração de recursos naturais causa impactes sobre o espaço de actuação. No caso da Praia de Calhetona, observa-se o recuo da linha de costa, a quase ausência de areia e a desertificação de propriedades nas suas proximidades, para além dos impactes negativos sobre o turismo, a função balnear e a desova de tartaruga. Apesar de tudo, constata-se uma consciência generalizada dos impactes ambientais causados pelos inquiridos, os quais, no entanto, alegam que a extracção de areia é uma das alternativas para garantir a sobrevivência individual e das suas famílias.