Princípios de Hidrogeologia

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20/05/2015
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PRINCÍPIOS DE PRINCÍPIOS DE 
HIDROGEOLOGIAHIDROGEOLOGIA
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Estimativa do ciclo global da água e seus Estimativa do ciclo global da água e seus 
reservatórios reservatórios 
AA proporçãoproporção entreentre osos volumesvolumes dasdas trêstrês esferasesferas
representadasrepresentadas nana figurafigura correspondecorresponde àà dosdos volumesvolumes dede águaágua
contidoscontidos nosnos continentes,continentes, nosnos oceanosoceanos ee nana atmosferaatmosfera.. AsAs
setassetas indicamindicam aa trocatroca dede águaágua entreentre eleseles..
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Produtos de origem animal Litro Kg-1 Cultura Litro Kg-1
Couro bovino
Carne de boi
Carne de carneiro
Queijo
Porco
Leite em pó
Carne de cabra
Galinha
Ovos
Leite
16.600
15.500
6.100
5.000
4.800
4.600
4.000
3.900
3.300
1.000
Arroz
Amendoim (com casca)
Trigo
Milho
Maçã ou Pera
Laranja
Batata
Repolho
Tomate
Alface
3.400
3.100
1.300
900
700
460
250
200
180
130
Fonte: Carlos E. G. Giampá (Revista Água e Meio Ambiente Subterrâneo, maio/abril 2014)
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Evolução e projeção do consumo 
total mundial anual de água (km3)
Ano Consumo
1900 579
1950 1.382
2000 3.973
2025 (projeção) 5.235
Fonte: O Atlas da Água (2005)
Médias globais de Pegadas Hídricas
1 taça de vinho
1 xícara de café
1 Kg de açúcar refinado
100g de chocolate
1 hambúrguer
1 camiseta de algodão
1 Kg de carne bovina
120 litros de água
140 litros de água
1.500 litros de água
2.400 litros de água
2.400 litros de água
2.700 litros de água
15.500 litros de água
Fonte: Carlos E. G. Giampá (Revista Água e Meio Ambiente Subterrâneo, maio/abril 2014)
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Alguns aspectos relacionados à utilização de Alguns aspectos relacionados à utilização de 
água subterrâneaágua subterrânea
�� Qualidade superior, muitas vezes dispensando tratamento;Qualidade superior, muitas vezes dispensando tratamento;
�� Menor risco de contaminação acidental;Menor risco de contaminação acidental;
�� Maior facilidade e menor custo de captação;Maior facilidade e menor custo de captação;
�� Uma vez contaminada, implica em altos custos para Uma vez contaminada, implica em altos custos para 
remediação;remediação;
�� Mananciais superficiais e subterrâneos estão naturalmente Mananciais superficiais e subterrâneos estão naturalmente 
integrados através do Ciclo Hidrológico;integrados através do Ciclo Hidrológico;
�� RecomendaRecomenda--se um gerenciamento integrado dos recursos se um gerenciamento integrado dos recursos 
superficiais e subterrâneos.superficiais e subterrâneos.
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ComportamentoComportamento dada águaágua nosnos porosporos
emem cadacada zonazona dodo perfilperfil dede solosolo
franja capilar
zona intermediária
zona de umidade
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Classificação das unidades geológicas quanto à ocorrência de água Classificação das unidades geológicas quanto à ocorrência de água 
subterrâneasubterrânea
�� Aquífero: unidade saturada, permeável, com capacidade de Aquífero: unidade saturada, permeável, com capacidade de 
transmitir quantidades de água economicamente viáveis para transmitir quantidades de água economicamente viáveis para 
exploração por poços ou em fontes na superfície;exploração por poços ou em fontes na superfície;
�� Aquitardo: unidade que pode armazenar água e transmitir Aquitardo: unidade que pode armazenar água e transmitir 
lentamente de um para outro aqüífero, mas não é capaz de lentamente de um para outro aqüífero, mas não é capaz de 
transmitir quantidades economicamente viáveis para fontes e transmitir quantidades economicamente viáveis para fontes e 
poços de exploração poços de exploração 
�� Aquicludo:unidade que pode armazenar mas é incapaz de Aquicludo:unidade que pode armazenar mas é incapaz de 
transmitir água; forma limites superior e/ou inferior de um transmitir água; forma limites superior e/ou inferior de um 
sistema de fluxo de água subterrânea;sistema de fluxo de água subterrânea;
�� Aquifugo: unidade impermeável, incapaz de armazenar ou de Aquifugo: unidade impermeável, incapaz de armazenar ou de 
transmitir água.transmitir água.
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Aquífero livre ou Aquífero livre ou 
freáticofreático
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Aquífero confinado ou artesianoAquífero confinado ou artesiano
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Foto: Poço Violeto –
Sudoeste do Piauí
Feitosa, F. A. C. – 1989
Propriedades Propriedades hidrogeológicashidrogeológicas
Porosidade: espaços vazios ou poros no interior do material, 
interconectados ou isolados.
Permeabilidade: facilidade com que a água flui através de um meio 
poroso.
Armazenamento ou Coeficiente de Armazenamento: 
relação entre as variações no volume de água armazenada no aquífero e as 
variações correspondentes do nível freático ou piezométrico.
Transmissividade ou Coeficiente de Transmissividade: 
capacidade de transmissão de água pelo meio, através de toda sua espessura 
saturada.
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Caracterização do aquífero Caracterização do aquífero pelo pelo tipo de porosidadetipo de porosidade
Obs.: no jargão hidrogeológico, um aquífero poroso corresponde
a um aquífero com porosidade intergranular, chamado
simplesmente granular. A rigor todos os aquíferos são porosos,
seja esta porosidade primária ou secundária
Intergranular Fraturado
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Relação entre a litologia e a permeabilidade das rochasRelação entre a litologia e a permeabilidade das rochas
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Movimento da Água SubterrâneaMovimento da Água Subterrânea
Q
H H
L
A∝
−
1 2
Q = vazão de água através da amostra (cm3/s);
H1 = altura da coluna d’água ligada ao topo da 
amostra (cm);
H2 = altura da coluna d’água ligada à base da 
amostra (cm);
L = comprimento da amostra (cm);
A = área transversal da amostra (cm2).
Henri 
Darcy,1856
Lei de DarcyLei de Darcy
�� Gradiente hidráulicoGradiente hidráulico
�� Constante de proporcionalidadeConstante de proporcionalidade K, K, coeficiente de permeabilidade ou coeficiente de permeabilidade ou 
condutividade hidráulica,condutividade hidráulica, tem a dimensão da velocidade (L/T)tem a dimensão da velocidade (L/T)
�� Lei de Darcy:Lei de Darcy:
QQ= = K iK i A A onde onde Q= LQ= L33/T; vazão através de uma seção transversal /T; vazão através de uma seção transversal 
ao fluxoao fluxo
L
HH
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−
= i
Q
A
v k i= = .
Lei de Darcy em termos de velocidade de fluxo
onde v = velocidade do fluxo (L/T)
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IMPORTÂNCIAIMPORTÂNCIA
Os processosdinâmicos relacionados à ação mecânica da água em Os processos dinâmicos relacionados à ação mecânica da água em 
maciços naturais podem interferir na estabilidade e durabilidade das maciços naturais podem interferir na estabilidade e durabilidade das 
obras de Engenharia, associandoobras de Engenharia, associando--se a diversos problemas, tais como:se a diversos problemas, tais como:
InstabilizaçãoInstabilização de paredes de escavação, de paredes de escavação, 
RupturasRupturas
Inundação de escavaçõesInundação de escavações
Erosão tubular regressiva (Erosão tubular regressiva (pipingpiping))
Deflagração de movimentos de massa em taludes e encosta.Deflagração de movimentos de massa em taludes e encosta.
A água subterrânea também funciona como meio de transporte e dispersão A água subterrânea também funciona como meio de transporte e dispersão 
de poluentesde poluentes
InstabilizaçãoInstabilização de taludesde taludes
A A instabilizaçãoinstabilização decorre de diminuição da coesão aparente devido à maior decorre de diminuição da coesão aparente devido à maior 
saturação em crescentes profundidades ocasionando ruptura de taludes, por saturação em crescentes profundidades ocasionando ruptura de taludes, por 
exemplo: escorregamentos na Serra do Mar.exemplo: escorregamentos na Serra do Mar.
A variação do nível d’água aumenta a poroA variação do nível d’água aumenta a poro--pressão, provocando a redução das pressão, provocando a redução das 
tensões normais efetivas e a diminuição da resistência ao cisalhamento, tensões normais efetivas e a diminuição da resistência ao cisalhamento, 
instabilizando encostas e taludes.instabilizando encostas e taludes.
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Dispersão de poluentesDispersão de poluentes
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CHEGA!CHEGA!