Resumo de Hidrogeologia

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~ Resumo de Hidrologia – Vitória Azevedo ~
P1
· Tempo de residência em que a água permanece em uma reservatório
– Oceano 39.000 anos
– Geleira 10 – 1.000 anos
– Lagos e rios 2 semanas
· Classificação dos aquíferos
– Aquífero livre ou freático ou não confinado é uma formação geológica que permite o armazenamento e a circulação de água nos espaços vazios. O topo é demarcado pelo nível freático, onde a água subterrânea está sujeita a pressão atmosférica. 
– Aquífero confinado ou artesiano entre duas rochas impermeáveis. A pressão da água em seu topo é maior do que a pressão atmosférica. São limitados por camadas confinantes (aquiclude).
– Aquífero semi confinado tipo intermediário entre os dois anteriores. A camada confinante é semi permeável (aquitarde).
– Aquíferos suspensos acumulações de água sobre camadas descontinuas de material menos permeável (aquiclude ou aquitarde), formando um nível aquífero de extensão limitada acima do nível principal.
· Aquitarde aquífero de baixa permeabilidade.
· Aquitude aquífero sem permeabilidade.
· Classificação dos aquíferos quanto a porosidade
– Aquífero poroso ou granular sua porosidade é primária, água armazenada nos espaços entre os grãos de rocha ou solo.
– Aquífero fissural ou fraturado de porosidade secundária, água armazenada nas fraturas interconectadas da rocha.
– Aquífero cárstico de porosidade secundária, água armazenada nos condutos e canais da rocha carbonática. 
· Classificação dos aquíferos quanto a pressão
– Aquífero suspenso surgimento de nascentes onde o lençol freático intercepta a superfície de uma encosta.
– Aquífero livre pressão da água na superfície freática é igual a pressão atmosférica. Maior vulnerabilidade natura. Recarga mais rápida e maior. A água é sempre jovem. Poços mais rasos e de menor custo. Intercalação com as águas superficiais. 
– Aquífero confinado a pressão no nível de água é maior que a pressão atmosférica. Menor vulnerabilidade natural. Recarga mais lenta. Águas mais velhas. Poços mais profundos e de maior custo. Poços artesianos (jorrantes ou não).
· Propriedades dos aquíferos 
– A porosidade corresponde ao espaço vazio entre os grãos e os cristais que constituem as rochas. Esta depende da dimensão e forma dos grãos e do modo como estão empacotados. Quanto mais afastados estiverem os grãos, maior espaço entre eles sendo a rocha mais porosa.
– Além da porosidade, os aquíferos podem também ser caracterizados pela sua permeabilidade. Este diz respeito a velocidade da deslocação a água. A água desloca-se pelos poros e fraturas. Na exploração dos aquíferos a permeabilidade é importante, pois indica a facilidade em extrair a água subterrânea. 
– Como os materiais finos geralmente tem porosidades mais elevadas do que os materiais granulares supostamente apresentariam maior facilidade de suprir água dos poços. Contudo, a água fica retida nesses solos capilares em poros muito pequenos ou como camada dupla em torno dos argilominerais. 
– Coeficiente de armazenamento (S) volume de água que um aquífero é capaz de receber ou liberar por área unitária de seção transversal ao fluxo em função de uma variação unitária da carga hidráulica. É um parâmetro adimensional.
– Coeficiente de armazenamento específico (Ss ou Se) volume de água que um volume unitário de aquífero é capaz de receber ou liberar em função de uma variação unitária da carga hidráulica. Tem dimensão L-1, por exemplo, 1/m.
– Produção especifica (Sy) - rendimento específico água armazenada em um aquífero que drena sob a influência da gravidade. É o parâmetro que indica a fração do volume total do aquífero que libera água por drenagem sob a força da gravidade, isto é, sob gradiente unitário.
· Porosidade = N
Volume de vazios = Vo
Volume total da amostra = V1
· Rocha metamórfica e ígnea tem <3% de porosidade.
· Rocha sedimentar tem entre 30-40% de porosidade.
· Rochas eólicas são as que possuem maior porosidade. 
· Lei de Darcy 
– Condutividade hidráulica K é a medida da habilidade de um aquífero conduzir água através do meio poroso, é expressa em m/dia, m/s, mm/h [K= v/(dh/dx)].
– A condutividade hidráulica não é a resistência ao fluxo como por exemplo:
Na areia a velocidade do fluxo é maior, então K é maior.
Na argila a velocidade do fluxo é menor, então o K é menor.
– Aquíferos transmitem água das áreas de recarga para as áreas de descarga, pois funcionam como condutos porosos (ou dutos cheios de areia ou outro material transportador de agua). – Os fatores que controlam o movimento da subsuperfície foram primeiros expressos em forma de equação por Henry Darcy, um engenheiro francês, em 1856. A lei de Darcy é:
Q = KA onde Q, é a quantidade de água por unidade de tempo, K é a condutividade hidráulica e depende do tamanho e arranjo das aberturas transmissoras de água (poros) e das características dinâmicas do fluído (agua) tais como viscosidade cinemática, densidade e a intensidade do campo gravitacional, A é a área perpendicular a direção de fluxo e dh/dl é o gradiente hidráulico. 
– Movimento da água subterrânea - Lei de Darcy onde Q = k.A. (h1-h2)/L, onde K = condutividade hidráulica (m/s), A = área secção transversal (m2), h2 e h1 = cargas hidráulicas (m), L = distância entre pontos (m), Q = vazão (m3/s).
– A Lei de Darcy rege o escoamento da água nos solos saturados e é representada pela seguinte equação:
V = – K onde, V = velocidade da água através do meio poroso, K = condutividade hidráulica saturada, dh = variação da carga Piezométrica, dx = variação de comprimento na direção do fluxo, dh/dx = perda de carga.
 
– A velocidade de Darcy foi também chamada de velocidade aparente ou descarga específica, podendo ser definida como a vazão (O) por unidade da área (A). Entretanto, este parâmetro (q) mesmo tendo unidade de velocidade (LT), não representa a velocidade real do fluxo, já que a seção considerada (A) representa a área total, ou seja, a área correspondente aos vazios e a parte sólida. 
q = 
– Exercício do cálculo da vazão
· Homogeneidade e heterogeneidade
– Se a condutividade hidráulica K é independente da posição dentro de uma formação geológica, a formação é homogênea. Se a condutividade hidráulica K é dependente da posição dentro de uma formação geológica, então a formação é heterogênea. Montando-se um sistema de coordenadas xyz em uma formação homogênea, K (x,y,z) = C,C sendo uma constante, ao passo que em uma formação heterogênea, K (x,y,z) ≠ C.
– Há provavelmente tantos tipos de configurações heterogêneas como há ambientes geológicos, mas pode ser instrutivo prestar atenção a três grandes classes. A heterogeneidade em camadas é comum em rochas sedimentares e depósitos lacustres e marinhos não consolidados. Cada uma das camadas individuais que constituem a formação tem um valor de condutividade homogênea K1, K2, mas todo o sistema pode ser pensado como heterogêneo. A heterogeneidade de camadas pode resultar em contraste de K alcançando quase o intervalo completo de 13 ordem de grandeza, como por exemplo em depósitos com intercalações de argila e areia.
– Contrates igualmente grandes podem surgir em casos de heterogeneidades descontínuas causados pela presença de falhas ou características estratigráficas de grande escala. Talvez a característica de descontinuidade mais onipresente é o contato sedimentos-embasamento. 
– A tendência de homogeneidade são possíveis em qualquer tipo de formação geológica, mas elas são particularmente comuns como resultado de processos de sedimentação, que formam deltas, leques aluviais e planícies glaciais. Os horizontes de solo A, B e C frequentemente mostram tendencias verticais na condutividade hidráulica, assim como os tipos de rocha cuja condutividade depende principalmente de concentrações sedimentares consolidadas ou inconsolidadas podem atingir gradientes de 3 ordens de grande em alguns quilômetros. 
· Nível piezométrico é o nível a que a água de um aquífero se encontra a pressão atmosférica. Coincide com o nível freático de um aquífero livre. Em aquíferos confinados, o nívelpiezométrico está mais elevado que o teto do aquífero, podendo haver zonas onde se atua a uma cota superior à da superfície topográfica. É o ponto 1.
– Superfície piezométrica da água é o nível de água dentro de um poço piezométrico em um aquífero confinado.
É representado em mapas como uma linha entre paredes de um poço. Quando várias medições de superfície piezométrica estão disponíveis, um hidro geólogo pode determinar as taxas de recarga e descarga e mais importante, a direção e as taxas de fluxo de água subterrânea – mapas potenciométricos.
– Superfície potenciométrica ou piezométrica é a superfície delimitada pela altura dos níveis estáticos de um aquífero. No caso de um aquífero freático, a superfície piezométrica se confunde com o lençol freático. 
· Mapas potenciométricos
– A superfície potenciométrica é o lugar geométrico dos pontos que determinam a altura do nível d’água de um aquífero, determinado em reação ao Datum estabelecido, o que representam a direção do fluxo das águas subterrâneas (Diniz e Michaluate, 2001).
– O mapa potenciométrico que é feito a partir da relação entre as cotas da superfície e cotas da profundidade da água subterrânea, observadas em sondagens e poços existentes. Mostra as linhas de fluxo e as redes de fluxo principais.
· Área 
De recarga
– Níveis de água mais profundos.
– Relevo plano a suave ondulado.
– Solos espessos.
De descarga 
– Níveis de águas rasos ou aflorantes.
– Relevo mais movimentado.
– Solos menos espessos ou rocha aflorante.
· Nível 
Estático 
– Sem perturbação.
Dinâmico 
– Atuação de bomba.
– Tem cone de depressão.
– Rebaixamento.
· Evapotranspiração é a forma pela qual a água da superfície terrestre passa para a atmosfera no estado de vapor, tendo papel importantíssimo no Ciclo Hidrológico em termos globais.
· Loess massa vulcanica que se deposita de forma fina.
· Fluxo vertical e Determinação de “K”
Hidrodinâmica X Hidráulica
– Abordagem hidráulica não considera a componente vertical de fluxo.
– Validade: dimensões horizontais X e Y (medidas em quilômetros) são muito maiores que a dimensão vertical Z (medida em metros).
– O potencial é função somente das dimensões horizontais X e Y e é denominado de carga hidráulica.
– Nestas condições o fluxo é bidimensional e horizontal.
– Abordagem hidrodinâmica considera a componente vertical de fluxo.
– Ocorre em áreas de recarga e descarga e ainda nas proximidades de poços parcialmente penetrantes.
– As condições de fluxo não são estritamente horizontais e o potencial é denominado de carga total.
· Critérios para construção de redes de fluxo
– O aquífero é homogêneo.
– O aquífero é completamente saturado
– O aquífero é isotrópico.
– Não há variação do potencial com o tempo (estacionário)
– O solo e a água não são compressíveis.
– O fluxo é laminar (a Lei de Darcy é válida)
– Todas as condições de contorno são conhecidas.
· Linhas de fluxo e equipotenciais
– Potencial total da água
– Condição de fluxo horizontal
– A posição vertical do filtro não importa
– O comprimento do filtro não importa
– O diâmetro do medido de nível de água não importa
· Condições de fluxo vertical
– A posição vertical do filtro afeta o nível observado da água.
– O tamanho do filtro também afeta a observação
– O diâmetro não importa.
· Como observar?
1. Instalar de 2 ou mais piezômetros no mesmo plano vertical, mas a profundidade diferentes, para determinar se as condições de fluxo vertical estão presentes.
2. Se os níveis de água nos poços forem diferentes, então existem condições de fluxo vertical.
3. Então mapas potenciométricos individualizados
· Enganos associados a determinação do nível de água 
– Gradiente vertical
– Diferenças entre o N.A em poços e na superfície freática.
– Leitura combinada do N.A em poços profundos e rasos no mesmo aquífero.
– Leituras combinadas em poços diferentes com seções filtrantes.
– Medições realizadas em aquíferos diferentes.
– Medições em tempos diferentes.
– Nível de água em aquífero fraturados.
· Nível de água vertical em rochas fraturadas
· Condutividade hidráulica 
– É a capacidade de um aquífero de transmitir água.
– É o volume de água que será deslocado por unidade de tempo, sob gradiente hidráulico unitário, através de uma área unitária, locada perpendicularmente a direção do fluxo e certa viscosidade cinemática.
– Avalia a interconexão entre os poros, ou seja, a capacidade do aquífero de permitir o fluxo sob influência de um gradiente potenciométrico.
– Atenção, pois depende das características do meio poroso e das propriedades de fluído. 
– Meio poroso: porosidade, tamanho, distribuição, arranjo e forma das partículas. 
– Fluído viscosidade dinâmica e massa específica.
– Determinar o fluxo de água 
– Avaliar o movimento dos contaminantes
– Caracterizar áreas destinadas a disposição de rejeitos sólidos
· Classificação hidrológica dos sedimentos e rochas 
· Fórmulas
– Lei de Darcy: Q = K.A (Δh/ΔL)
– Onde, K = Q/A (dh/dl)
– Então K = taxa volumétrica por unidade de gradiente 
– K = (L3/T)/(L3/L/L)
– Permeabilidade intrínseca (ki) ou Permeabilidade especifica 
– É função unicamente dos espaços por onde o fluído circula
ki = C d²
· K como função do meio poroso e do fluído
K = ki (p g)/μ 
P = densidade do fluxo
μ = viscosidade dinâmica de fluxo 
Observações:
– Quanto maior o tamanho dos grãos maior a permeabilidade
– Amostras bem selecionadas com predominância granulométrica, melhor permeabilidade, granulométrica, melhor permeabilidade
– Maior desvio padrão dos grãos, pior permeabilidade
· Efeitos da anisotropia na direção do fluxo da água subterrânea 
Como é determinado ou estimado?
– Teste de aquífero
– Ensaios de laboratório (parâmetros)
– Slug teste
– Ensaios granulométricos (métodos de Hazem)
– Tabelas: Traçadores de Campo, Rodamina e Radioativos tecnécio 88, Rn 222)
– Piezocone cptu
· Teste de aquíferos 
· Esquema de um teste de vazão 
· Arranjo de poços para monitoramento 
· Slug teste 
– É uma técnica de ensaio, geralmente executando em poços e pequenos diâmetros, piezômetros ou trechos de sondagem isolados por obturadores.
– O ensaio é realizado pela variação instantânea do nível de água no interior de um poço.
– A variação induzida do nível de água pela inserção ou retirada de um cilindro rígido, conhecido como “tarugo”.
Vantagens 
– Simples, rápido e de baixo custo
– Apresenta resultados compatíveis com outros métodos
– Apropriado para uma ampla gama de poços de pequeno diâmetro
– Gera quantidade reduzida de efluentes
– Não é necessário inserir ou extrair água
– Não necessita de equipamentos de bombeamento
– Pode ser realizado por apenas uma pessoa, caso seja utilizado transdutor de pressão
– É possível em um mesmo poço, fazer os dois tipos de ensaios, de rebaixamento e recuperação, um sucessivo ao outro.
Desvantagens
– Realizado apenas em poços/piezômetros convenientemente instalado (com pré filtro e filtro) ou em trechos de sondagens isolados por obturadores
– O raio de influência do ensaio é de apenas um metro a partir do poço.
– Não permite a determinação do armazenamento do aquífero
– Para aquíferos muito permeáveis é necessário utilizar transdutores de pressão 
– Necessita que o poço esteja muito bem desenvolvido.
Ensaio com transdutor de pressão 
· Características construtivas de um poço de monitoramento 
· Fluxo de campo 
· Roteiro
– As medidas do rebaixamento do nível de água devem ser obtidas por meio de um sistema de aquisição de dados, cuja taxa de amostragem deve ser preliminarmente definida.
– Quando o nível de água retornar ao nível estático inicial ou tiver rebaixamento cerca de 90% em relação a variação da carga hidráulica inicial, deve retirar instantaneamente o tarugo do interior do poço.
– Na sequência, devem ser realizadas as medidas da recuperação do poço, obedecendo o mesmo procedimento relativo ao rebaixamento do poço com uso do sistema de aquisição de dados.
– Quando o nível de água retornar ao nível estático inicial ou apresentar recuperação depelo menos 90% em relação a variação da carga hidráulica inicial, o ensaio pode ser considerado encerrado.
· Interpretação 
Método de Hvorslev
	Indicações 
	Limitações 
	– Aplicado para aquíferos livres e confinados
– Meios homogêneos, isotrópicos e anisotrópicos 
– Trecho de ensaio total ou parcialmente penetrantes
– Lâmina de água recobrindo totalmente os filtros 
	– O comprimento do poço deve ser maior que oito vezes o raio interno do poço
– Normalmente, essa restrição não é problema, a não ser para poços muito rasos ou de diâmetros muito grandes
– O método ignora os efeitos de armazenamento compressivo (aquífero confinado)
Método de Bouwer e Rice
– Aquíferos homogêneos, isotrópicos, extensão praticamente infinita
– Poços totalmente ou parcialmente penetrantes em aquíferos livres
Permeâmetros 
Técnica de Hazen
– A condutividade hidráulica pode ser estimada para meios arenosos onde o diâmetros efetivo dos grãos 
(d10) (fração 10% menor da amostra) é em torno de 0,1 mm e 3,0 mm
– A seleção é estimada pelo coeficiente de uniformidade (Cu)
K = C (d10)2
– Onde, d10 é o diâmetro efetivo dos grãos e C é um coeficiente obtido pela análise da seleção dos sedimentos 
K = condutividade hidráulica em cm/s
Valores de C
Areia muito fina com má seleção 40 – 80%
Areia fina 40 – 80%
Areia média, bem selecionada 80 – 120
Areia grossa, mal selecionada 80 – 120 
Areia grossa, bem selecionada 120 – 120 
Coeficiente de uniformidade → Cu = D60/D20
· Questões propostas
– Qual das amostras possui característica arenosa?
– Qual delas apresenta a melhor seleção?
– Qual a que apresenta a melhor condutividade hidráulica?
· Hidroquímica das águas subterrâneas 
Características químicas da água subterrânea 
· Impurezas mais frequente encostas nas águas naturais
· Caracteriza química das águas subterrâneas
– É fortemente dependente da litologia (tipo de rocha e mineral) formadora de aquífero, em face a maior interação (tempo de residência) com a rocha formadora de aquífero.
– Reações de solução, precipitação, adsorção e troca iônica.
– Intemperismo das rochas onde o 1º mineral + solução de alteração = 2º mineral + solução de lixiviação.
· Elementos traço em minerais formadores de rocha
· Características físicas da água 
A percepção do ser humano as alterações da qualidade da água, através de seus sentidos, se dá pelas características físicas da água, pois espera-se que a água subterrânea seja transparente, sem cor e sem cheiro.
– Cor é definida após a remoção da turbidez. A cor verdadeira é causada pelo material dissolvido, enquanto que a cor aparente é pelo material em suspensão.
– Odor e sabor características de natureza estética que podem ser prejudicais ao consumo da água para fins de potabilidade e recreação. Podem ser resultantes de produtos de decomposição de matéria orgânica, da atividade biológica de micro organismos, da decomposição anaeróbica de resíduos industriais ou urbanos.
Observação propriedades organolépticas.
– Turbidez dificuldade da penetração da luz, causada pelas partículas em suspensão (plânctons, bactérias, argilas, siltes e demais partículas orgânicas e inorgânicas). Unidade de medida de NTU ou UNT que é a unidade nefelométricas de turbidez.
– Temperatura exerce influência nos processos bioquímicos e na solubilidade dos gases dissolvidos.
Aquíferos freáticos pouco profundos, tem influência da temperatura atmosférica.
Aquíferos profundos, influência do gradiente geotérmico (10C/30m, em média)
– Sólidos em suspensão partículas > 1,2 μm, correspondem a carga sólida em suspensão (silte, argila, matéria orgânica) que pode ser separada por filtração, secagem/pesp e expressa em mg/L.
– Sólidos totais dissolvidos (STD) representa a concentração de todas as dissolvidas na água, com exceção dos gases. Representam os sólidos dissolvidos na forma coloidal e em solução com partículas < 1,2 μm. Secagem a temperatura de 1800º C.
Conforme a quantidade dos sólidos dissolvidos, a água pode ser classificada como:
– Doces SDT < 1.000 mg/L
– Ligeiramente salobres 1.000 < STD < 3.000 mg/L
– Moderadamente salobres 3.000 < SDT < 10.000 mg/L
– Salgadas 10.000 < SDT < 100.000 (água do mar ~ 35.000 mg/L)
– Salmouras SDT > 100.000 mg/L
Importância do tamanho das partículas 
– Salinidade representa a quantidade total de sais dissolvidos em um determinado volume de água, medida por dá condutividade elétrica, densidade, velocidade sonora ou índice de refração.
– Resíduo seco (RS) é o resíduo correspondente a concentração de sais na água (filtrada, remoção prévia das partículas em suspensão), após a sua evaporação (1L) a temperatura de 103 – 105º C.
· Condutividade elétrica 
– Condutividade mede a facilidade da água conduzir corrente elétrica em função das substancias iônicas dissolvidas.
– Varia conforme a temperatura.
– A unidade é o Mho/m ou Siemens/m, mas normalmente é a medida em μ mho/cm (micro mho/cm) ou μS/cm (micro Siemens/cm).
– Importante para identificar
1. Possíveis relação água/rocha em domínios litológicos diferenciados 
2. Intrusão marinha em aquíferos litorâneos
3. Salinização de aquíferos (práticas agrícolas)
4. Identificar cargas contaminantes 
Características químicas
1.Conteúdo iônico com íons maiores e menores, metais e traços. 
2. pH Potencial Hidrogeniônico
3. Alcalinidade 
4. Acidez 
5. Dureza
6. Eh potencial redox/redução ou oxidação 
1. Conteúdo iônico
– Substancias coloidais dissolvidas e gases dissolvidos
2. pH Potencial Hidrogeniônico
– pH mede a acidez da água, em termos da atividade de íons. Hidrogênio.
– pH = - log (H+) = colog (H+) = 1/log (H+)
– O pH é função principalmente do CO2 dissolvido e da alcalinidade da água.
– O pH regula a precipitação de muitos metais e protege a vida aquática.
– A maior parte das águas naturais apresentam pH entre 6 e 9.
– Em pH < 5 os metais são mais facilmente solubilizados.
Obs: pH = 7 significa dizer que em água pura existe uma molécula dissociada (H+, OH-) para cada 10.000 moléculas de água.
3. Alcalinidade
– É a capacidade da água de neutralizar ácidos, geralmente devido a presença dos ânions HCO-3 e CO2-3 
– Uma água natural com baixa alcalinidade, é mais vulnerável as mudanças de pH devido as atividades antrópicas diversas, tais como despejos e lançamento de efluentes (industriais, urbanos, irrigação etc), podendo gerar impactos significativos na biota. 
4. Acidez é a capacidade quantitativa de reagir com uma base forte, até um determinado valor de pH. A acidez é provocada pela presença de ácidas forte (HNO3, H2SO4, HCL), ácidos fracos (ácidos carbônicos e acético).
5. Dureza termo que se refere ao efeito causado pelos íons de Ca2+,Mg2+ principalmente e secundariamente os íons Fe2+, 3+, Al3+, Sr2+, Ba2+ e Mn2+, 4.
6. Eh potencial de oxi redução/redox (mV)
– Determina a caraterística do ambiente, se redutor ou oxidante, controlando inúmeros processos químicos que ocorrem na natureza.
– A oxidação usualmente envolve a liberação de prótons ou de acidez (aumenta a concentração de H+), ocorre o ganho de valência positiva, ou seja, um elétron é perdido pela molécula.
– Agente oxidante substância que aceita ou toma elétrons.
– A redução usualmente envolve o consumo de prótons e o pH (log10 [1/H+]) reflete a diminuição da atividade de [H+], ocorre a perda de valência positiva, ou seja, é ganho um elétron pela molécula.
– Agente redutor substancia que doa elétrons.
· Diagrama de Eh e pH
– Intemperismo de rochas carbonáticas depende do pH
· Mobilidades relativas de elementos 
· Águas corrosivas
Parâmetros
– Baixo pH (< 7)
– Oxigênio dissolvido (O2): OD > mg/L
– Gás sulfídrico (H2S): caso o seu gosto e odor sejam notados em 65ºC, é porque este gás está presente em quantidade suficiente para causar uma severa corrosão.
– STD (total de sólidos dissolvidos), se for > 1.000 mg/L, a capacidade da água para conduzir a corrente elétrica é bastante grande para causar séria corrosão eletrolítica.
– Gás carbônico CO2: CO2 > 50 mg/L indica que a água é corrosiva.
– Cloretos:se Cl- > 500 mg/L, deve-se esperar a ocorrência de corrosão.
· Águas incrustantes 
– Dureza de carbonato: se a dureza total de carbonato for > 300 mg/L é provável ocorrer incrustações devido a deposição de carbonato de cálcio.
– Ferro total: Fe > 2,0 mg/L, provável incrustação devido a ppt do Ferro.
– Manganês total: Mn > 1,0 mg/L é extremamente provável que ocorra incrustação.
– pH (> 7)
· Parâmetros conservativos 
– Não reagem, não alteram a sua concentração por processos físicos, químicos e biológicos, exceto a mistura.
– Exemplo cloreto.
· Parâmetros não conservativos 
– Reagem com o ambiente alterando a concentração. 
– Exemplo: DBO, temperatura, coliformes, OD.
· Erro analítico em amostras de água 
· Interpretação dos resultados 
Diagrama de 
Piper – Hill
Diagrama de Stiff
· Água de irrigação 
Diagrama RAS: Razão de absorção de sódio 
· Conteúdo de matéria orgânica 
Oxigênio dissolvido (OD)
– É a quantidade de O2 dissolvido na água sendo função da temperatura, P (atitude) e conc. de sais.
– Importante nos processos de redox. Produz um meio oxidante e tem grande influência na solubilização de íons (metálicos) que trocam com facilidade a valência, assim como também na atividade dos organismos.
– 14,6 mg/L a 0°; 7,6 mg/L a 30º 
– Limite: mg/L
Carbonato orgânico total (COT) 
– É um teste que estima a quantidade de carbono orgânico existente numa amostra liquida, sem distinguir se é matéria biodegradável ou não. 
– Útil no monitoramento do potencial formador de metano halogenado.
Demanda química de oxigênio (DQO ou oxigênio consumido em meio ácido)
– Não mede a quantidade de oxigênio na água, mas somente a quantidade necessária para oxidar certas matérias orgânicas presentes (sem diferenciação de formas instáveis e estáveis), ou seja, quanto maior a quantidade de matéria orgânica, maior seria a quantidade requerida de oxigênio para oxidá-la. DQO em < 1 mg/L; DQO > 3,5 mg/L pode-se suspeitar de poluição.
Demanda bioquímica de oxigênio 
– Mede a tendência em que os compostos orgânicos presentes tem se decomporem e oxidar, com a presença de bactéria (e outros micro orgânicos) e oxigênios. 
· Micro organismos 
– Existem inúmeros tipos de micro organismos nas águas (bactérias, vírus, protozoários, etc).
– Alguns podem indicar presença de efluentes de origem animal.
– Água de micro organismos de origem humana é potencialmente nociva.
– Escherichia coli é uma bactéria presente nos sistemas digestivos de animais de sangue quente que é usada como indicativa.
– Coliformes fecais.
· Escherichia coli
– A presença de E. coli em água ou alimentos é indicativa de contaminação com fezes humanas (ou mais raramente de outros animais).
– A quantidade de E. coli em cada milímetro de água é uma das principais medidas usadas no controle da higiene da água potável municipal, preparos alimentares e água de piscinas.
– Escherichia coli não é normalmente nociva, mas serve como indicativo da presença de poluição com dejetos humanos. 
· A água subterrânea 
– Homero, Tales e Platão, antigos filósofos admitiam que as nascentes eram formadas por águas do mar conduzida através de canais subterrâneos para baixo da montanha, de onde ascendiam até a superfície purificada. 
– Anaxágoras reconheceu a importância da chuva como fonte de água para os rios e, mesmo, para a armazenamento de água subterrânea.
– Aristóteles reconheceu o caráter cíclico do caminho da água entre a terra e o ar, a evaporação e a condensação e a sua importância na formação da chuva e ainda o fato de que parte da chuva contribui para a formação dos rios e parte penetra na terra e reaparece nas nascentes ou fontes. 
– O arquiteto romano Vitruvius, sugeriu ser a infiltração da água da chuva o fenômeno responsável pela acumulação de água no subsolo. 
– Palissy cita que “a água da chuva que cai no inverno, desaparece no verão para voltar novamente no inverno... e quando os ventos empurram esses vapores, as águas precipitam em todas as partes do terreno de Deus quer que essas nuvens (que são massas de água) se dissolvam e o vapor se transforma em chuva e cai no terreno”.
– Pierre Perrault (há que considere que através do seu trabalho surgiu a hidrologia) foi primeiro que mediu a primeira vez a precipitação pluviométrica sobre a bacia hidrográfica e o volume da água de escoamento superficial (experimento na bacia do Rio Sena), 
concluindo que a chuva garantia o fluxo de água para os rios, de água para a planta, de água para infiltração até profundidades, além dos alcances das raízes. 
– Edmé Marriotté fez as medidas no rio Sena e confirmou o trabalho de Perrault, comprovando a teoria da infiltração através dos seus dados. 
– Edmond Halley a partir de medições sistemáticas, que a evaporação da água do mar era suficiente para responder por todas as nascentes e fluxos de cursos observados nos continentes. 
· A hidrogeologia pelo mundo 
– Hidrogeologia = estudo de água subterrânea 
– O conhecimento hidrodinâmico dos sistemas dos fluxo teve um significativo avanço durante a década de 60. Nesta época, as relações entre águas superficiais e águas subterrâneas foram encaradas no ponto de vista da análise de sistemas, estabelecendo-se as bases para a gestão subterrânea, usando principalmente modelos analógicos, que posteriormente na década de 70, tais modelos foram substituídos pelos modelos digitais. 
– A partir de 1980, houve inúmeros casos graves de contaminação de aquíferos e foi necessários novos estudos e instrumentos para travar esse problema, sendo assim, surgiram o conceito de hidrogeologia química e física. 
Hidrogeologia Física: desenvolvimento de códigos computacionais modulares tridimensionais para a solução do problema do fluxo. Os problemas dos aquíferos começaram a ser tratados através de simulações numéricas tridimensionais usando diferenças infinitas. 
Hidrogeologia Química: trata da abundância e da migração das substâncias na água subterrânea e suas reações. 
– Durante 50 anos, os resíduos industriais dos solventes clorados utilizados nas industrias foram jogados sem controle na superfície do solo, contaminando a água subterrânea. Posteriormente, a segunda grande guerra a produção de solventes foi cada vez mais ampliada (principalmente cloratos).
– 1994 – 2001 = foram surgindo ferramentas computacionais para o tratamento de problemas ligados a hidrogeologia química 
– 1993 – 2008 = foram identificados vários tipos de processos microbiológicos com potencial para uso de remediação dos compostos do petróleo. 
– Os ramos de engenharia de software e microeletrônica em muitos facilitaram as soluções dos problemas físicos e químicos de águas subterrâneas, através dos computadores (modelo conceitual).
· Hidrogeologia do Brasil 
– A hidrogeologia foi concentrada no Nordeste e foram restritas a perfurações de poços. 
– IFOCS (Inspetoria Federal de obras contras secas), posteriormente DNOCS (departamento nacional de obras contra secas), implantaram uma infraestrutura de observações pluviométricas e hidrométricas que contribuíram para o planejamento e execução das grandes obras. Com o tempo, essas analises foram se perdendo com o tempo, devido as grandes mudanças de sede, e os arquivos acabaram ficando disseminados entre RJ, Recife e Fortaleza. 
– De acordo com o que restou dos arquivos, o trabalho de Aguiar falando sobre hidrologia de superfície, em 1950 foi o mais respeitado, onde ele desenvolveu uma formula para avaliar os deflúvios em bacias hidrográficas. 
– Sudene = superintendência do desenvolvimento do Nordeste (1960) = início ao desenvolvimento a hidrogeologia brasileira, ocorrendo estudos detalhados dos poços. 
– 1960 – 1985 = inúmeras perfurações de poços concluíram em construções de milhares de unidades. 
– Nos últimos 10 anos, houve uma queda em perfurações de poços na região semi árida nordestina, por causa da crise econômica do país.
· Prova de Hidrogeologia~ Resumos do livro de Hidrogeologia ~
· Lei de Darcy, que permite expressar a descarga de água, através da areia, por unidade de superfície, em função da condutividade hidráulica do material arenoso e do gradiente hidráulico (Darcy, 1856). Essa lei, discutida em detalhe no capítulo 2.2, constitui a base de muitos métodos de avaliação quantitativa de recursos hídricos subterrâneos.
– A solução analítica da equação do fluxo transiente para um poço, numa formação produtora de água, obtida por Theis (1935),constitui uma das mais importantes contribuições ocorridas no século XX para o desenvolvimento da hidráulica de poços e das estimativas dos recursos de água subterrânea de uma formação confinada (não drenante), numa região. Análise de sistemas, estabelecendo-se as bases para a gestão da água subterrânea, usando principalmente modelos analógicos (malhas de resistências e capacitores).
– Considerados como os poluentes mais fáceis de serem eliminados pelos processos naturais (separação, filtração, diluição, oxidação e reações químicas), os orgânicos receberam pouca atenção até essa época. Nos últimos 20 anos as atenções se voltaram para a contaminação das águas subterrâneas por resíduos industriais perigosos, chorumes de depósitos de lixo urbano, derramamentos de petróleo, atividades agrícolas (usuárias de fertilizantes, pesticidas, herbicidas) e, ainda, resíduos radioativos depositados em formações geológicas profundas.
· Hidrologia brasileira marcada pela exploração de águas subterrâneas brasileiras, inicialmente sem tantas publicações cientificas. Água no oceano é cerca de 97,5% do total. A água que circula invisível pelo subsolo da Terra e deságua nos seus rios durante o período que não chove – 13.000 km3/ano - constitui a contribuição do manancial subterrâneo. Resulta, principalmente, da infiltração nos terrenos onde foram esculpidas as respectivas bacias hidrográficas de parcela das águas precipitadas da atmosfera na forma de chuva, neblina ou neve. O manancial subterrâneo constitui o maior volume de água doce que ocorre na Terra na forma líquida.
· Água subterrânea muitas vezes encontra-se bem protegida por filtros naturais no material aquífero não saturado, assim uma obra de captação mal construída representa um verdadeiro foco de contaminação da água subterrânea. Verificou-se que ao realizar o uso cada vez mais eficiente da gota d’água disponível, tanto nas cidades, quanto na agricultura, por exemplo, era mais importante do que continuar ostentando sua abundância ou escassez.
– Vale destacar que no Brasil, em geral, a degradação da qualidade da água subterrânea poderá ser engendrada por diversos fatores, tais como: (1) falta de saneamento básico, (2) falta de coleta ou disposição adequada do lixo que se produz, (3) vazamento de tanques de combustíveis próximos, (4) caóticas condições de uso e ocupação do solo nas cidades e (5) uso de métodos de irrigação pouco eficientes.
· Aquíferos freático: freático, do grego, significa raso, ou seja, o primeiro nível de acumulação de água no subsolo.
– Entretanto, o seu uso da água subterrânea sempre custa alguma coisa, é necessário considerar a produtividade que esta poderá proporcionar. Assim, com base no consumo de água para se alcançar uma determinada produtividade de uma atividade e do preço de mercado do produto gerado, torna-se possível conhecer a eficiência econômica da atividade. 
– Importante a gestão integrada da gota d’ água em qualidade e quantidade.
· Vazões de base: São aquelas que ocorrem durante o período sem chuvas nas respectivas bacias hidrográficas.
· Função Produção: corresponde à mais tradicional e consiste na perfuração de poços para extração de água subterrânea.
· Função Filtro: a captação por meio de poços induz águas de rios, lagoas e outros mananciais de superfície, como forma de reduzir os custos do seu tratamento convencional.
· Águas subterrâneas de baixa entalpia servem para funções energéticas.
· Função Estocagem-Regularização: muito usada nas regiões de clima árido, onde é possível injetar excedentes sazonais de água de enchentes dos rios, de estações de tratamento de água
· Recarga, Armazenamento e Descarga
– Segundo Meinzer (1920), esta seria igual à taxa de sua recarga natural. Atualmente, verifica-se que este conceito é obsoleto, à medida que, conforme estabelece a hidráulica de poços preconizada por Theis (1935), toda e qualquer extração de água de um poço, gera uma perturbação que se propaga no meio aquíferos de forma infinita. O bombeamento de poços pode levar a significativas alterações nas taxas de recarga e descarga na maioria dos aquíferos. No caso dos domínios aquíferos de porosidade/permeabilidade intersticial primária, têm-se dois tipos principais: sedimentos aluviais e dunas e as rochas sedimentares.
– Nos depósitos aluviais e dunas, os aquíferos são, fundamentalmente, do tipo livre, freáticos ou rasos e muito vulneráveis. As condições de uso e ocupação do meio físico afetam, fundamentalmente, a qualidade de suas águas, extraídas por meio de poços tubulares rasos (3, 5, 10 m, por exemplo), cravados ou perfurados e poços amazonas ou cacimbões.
– Nas bacias sedimentares, os depósitos constituem camadas ou corpos rochosos, relativamente extensos e mais ou menos consolidados. Os aquíferos dominantes nestas áreas são do tipo confinado, os quais são captados, atualmente, por poços tubulares profundos os quais podem ser jorrantes. As águas destes aquíferos apresentam-se relativamente protegidas contra os agentes de poluição doméstica, industrial e agrícola com uso intensivo de insumos químicos modernos, seja pela ocorrência de camadas menos permeáveis, confinantes, seja pela filtração e reações biogeoquímicas que ocorrem na camada não saturada. Como corolário, as águas subterrâneas dos aquíferos confinados são, regra geral, de boa qualidade para consumo doméstico, industrial e irrigação.
– Nas bacias sedimentares têm-se os maiores potenciais de água subterrânea do Brasil, seja em termos de reservas, seja em termos de recarga, resultando que a maior parte dos rios que drenam essas áreas são perenes. Os depósitos sedimentares formam, normalmente, uma sequência alternada de camadas arenosas e argilosas/siltosas, redundando em sistemas aquíferos, na maior parte, do tipo confinado.
· Aquíferos: Camadas de arenitos cujos coeficientes de porosidade efetiva, ηe (variando entre 1 e 15%) e de condutividade hidráulica, K (variando entre 10-2 e 10-5 m/s) são, comparativamente, os maiores na região em apreço.
· Manto de intemperismo mais bem desenvolvido = melhor permeabilidade/porosidade. 
· Províncias
– Província Cárstica corresponde aos domínios geológicos de ocorrência das rochas calcárias, cujas características de porosidade/permeabilidade intersticial ou fissural, foram, local e ocasionalmente, ampliadas por processos de dissolução da rocha pela água meteórica que infiltra.
– Província Hidrogeologia como meio de sistematização e localização das grandes unidades hidrogeologias existentes no país, representando um elemento chave para o fácil manuseio e compreensão do mapa hidro geológico. Foi considerado uma província hidrogeologia como sendo uma região caracterizada pela similitude geral do modo de ocorrência das águas subterrâneas principais. Vale ressaltar que se destacam os fatores geológicos e fisiográficos entre os elementos que contribuem mais para essa definição, embora outros fatores tenham sido considerados Geologia, Aspectos Climáticos e Fisiográficos, Geologia, morfologia, clima, hidrologia, vegetação e solos constituem fatores que, em conjunto, determinam a ocorrência de água subterrânea de uma região.
Uma Província Hidrogeologia é uma região de características gerais semelhantes com relação às principais ocorrências de águas subterrâneas. (Tolman, 1937). Na classificação regional de águas subterrâneas, utiliza-se, com frequência, o conceito de província hidrogeologia para fins comparativos e descritivos, e com o objetivo de estabelecer as prováveis características das grandes ocorrências de águasubterrânea dessas províncias. Às vezes indica-se, também, os métodos de aproveitamento das águas subterrâneas, passíveis de serem utilizados com êxito em toda a província. Considerando que entre os fatores que contribuem para a definição de uma província hidro geológica destacam-se o geológico e o fisiográfico. O fator geológico é o mais importante, visto que a litologia, a estrutura e a tectônica controlam as condições de ocorrência, movimento e qualidade das águas subterrâneas. Em seguida vem o fisiográfico, compreendendo o clima, a morfologia, a hidrografia, os solos e a vegetação, os quais podem operar mudanças radicais nas condições da água do subsolo, favorecendo ou não a produtividade hídrica de uma determinada região
· Água subterrânea em meios porosos homogêneos
– Água subterrânea: Ocorre abaixo do nível de saturação ou nível freático, nas formações geológicas aflorantes e parcialmente saturadas, e nas profundas totalmente saturadas.
Exerce notável influência em problemas geotécnicos como estabilidade de taludes e subsidência de terras, na geração de terremotos, na migração e acumulação de petróleo, etc. Originada no ciclo hidrológico.
– Equação do Balanço Hídrico: A diferença entre entradas e saídas no sistema, é igual a variação dentro do sistema, possibilitando calcular o balanço hídrico no sistema.
P: é a precipitação (entrada) por unidade tempo;
R: é o deflúvio (saída) por unidade de tempo;
dS/dt : é a variação no armazenamento dentro do sistema por unidade de tempo;
Para uma região, a equação básica do balanço hídrico pode ser escrita, considerando precipitação (P), evapotranspiração real (ETR), deflúvio (R) e infiltração (I), como:
P - ETR - R - I = 
– Descarga: Produto da velocidade média de fluxo pela área da secção transversal do leito.
– Curva de calibragem: Trata-se de uma curva que relaciona as descargas medidas com a altura do nível d’água em uma secção transversal. Conhecendo a curva de calibragem a descarga do rio pode ser medida usando escalas ou réguas milimétricas instaladas nesta seção.
– Pode afetar: defeitos de alinhamento ou de nivelamento entre lances de régua, de erros sistemáticos nas observações e de outras falhas que afetam as leituras de régua.
No caso da água subterrânea, a extensão e a magnitude das taxas de fluxo são muito dependentes do conhecimento da geologia e se esse conhecimento não for profundo, as estimativas constituirão meras inferências.
· Heterogeneidade interfere
– Precipitação: é a chegada da água meteórica em estado líquido ou sólido à superfície da terra. Fornece água para a descarga dos rios e recarga dos aquíferos. De acordo com as condições meteorológicas que as originam, as precipitações podem ser de três tipos: convectivas, frontais ou ciclônicas e orográficas ou de relevo. Em geral, as precipitações nunca são de um só dos tipos descritos, mas resultam de uma combinação de todos esses tipos.
– Pluviômetro: mede a chuva total precipitada durante um certo intervalo de tempo, anotado pelo observador.
· Distribuição Espacial da Precipitação:
– Método de Thiessen: o método consiste na construção de polígonos em duas etapas, na primeira etapa, os pontos de medida de chuva são unidos por linhas retas, formando uma rede de triângulos; ii) em seguida, os lados dos triângulos são divididos ao meio e a eles são traçadas linhas perpendiculares, que se interceptam nos vértices dos polígonos de Thiessen. As áreas desses polígonos representam frações da área total e, portanto, são usadas como pesos na estimativa da chuva média, que é feita através da soma dos produtos da chuva Pi de cada posto, pelo seu respectivo peso Wi , ou seja:
Pm =ΣWi Pi
– Métodos das Isoietas: consiste no traçado de curvas de igual altura de precipitação, chamadas isoietas, obtidas por interpolação usando os valores das chuvas medidas em cada posto. A média espacial em cada área Aí é o valor médio entre as isoietas. Por exemplo, a precipitação média para a área A1 é igual 6,5 mm. Para toda a bacia, a média espacial é dada pela combinação linear expressa pela equação.
O método das isoietas é considerado como o mais preciso para estimar a chuva média numa área.
– Evapotranspiração: Este conceito representa, portanto, um limite superior para a evapotranspiração real (ETR) ou seja, para a quantidade de água que realmente volta à atmosfera por evaporação e transpiração. A evapotranspiração real (ETR) pode ser estimada a partir da diferença entre a precipitação (P) e a evapotranspiração potencial (ETP), do seguinte modo:
se P - ETP > 0 ⇒ ETR = ETP
se P - ETP < 0 ⇒ ETR = P
– Deflúvio (R): Deflúvio, escoamento superficial é o processo pelo qual a água de chuva, precipitada na superfície da Terra, flui, por ação da gravidade, das partes mais altas para as mais baixas, nos leitos dos rios e riachos. A magnitude desse escoamento superficial direto é função da intensidade da chuva, permeabilidade da superfície do terreno, duração da chuva, tipo de vegetação, área da bacia de drenagem.
– Infiltração: Atinge um pico e diminui à medida que o solo fica saturado e as partículas argilosas incham. A água infiltrada no solo pode ser dividida em três partes. A primeira, permanece na zona não saturada ou zona de fluxo não saturado, isto é, a zona onde os vazios do solo estão parcialmente preenchidos por água e ar, acima do nível freático. A segunda parte, denominada Inter fluxo (escoamento subsuperficial), pode continuar a fluir lateralmente, na zona não saturada, a pequenas profundidades, quando existem níveis pouco permeáveis imediatamente abaixo da superfície do solo e, nessas condições, alcançar os leitos dos cursos d’água. A terceira parte pode percolar até o nível freático, constituindo a recarga ou recursos renováveis dos aquíferos.
– Distribuição Vertical da Água: Divisão em zonas de acordo com a proporção relativa do espaço poroso que é ocupado pela água.
– Zona Saturada: Situada abaixo da superfície freática e nela todos os vazios existentes no terreno estão preenchidos com água. 
– Zona de Aeração ou Zona não Saturada: Situa-se entre a superfície freática e a superfície do terreno e nela os poros estão parcialmente preenchidos por gases (par e vapor d’água) e por água. De baixo para cima, essa zona divide-se em três partes:
1. Zona Capilar: se estende da superfície freática até o limite de ascensão capilar da água. A sua espessura depende, principalmente, da distribuição de tamanho dos poros e da homogeneidade do terreno. Perto da superfície freática os poros encontram-se parcialmente saturados.
2. Zona Intermediária: compreendida entre o limite de ascensão capilar da água e o limite de alcance das raízes das plantas. A umidade existente nesta zona origina-se de água capilar isolada, fora do alcance das raízes, e água de retenção por forças não capilares.
3.Zona de Água do Solo ou Zona de evapotranspiração: fica situada entre os extremos radiculares da vegetação e a superfície do terreno a água retida por forças de atração elétrica existe sob duas formas: água higroscópica, que forma porções isoladas adsorvidas pelas superfícies dos grãos sólidos e só pode ser recuperada em forma de vapor, e água pelicular, que forma uma película ou filme sobre a superfície dos grãos sólidos e sobre a água higroscópica e que se desprende por centrifugação. Do ponto de vista hidro geológico, esses tipos de água não apresentam maior interesse, porque não se movem sob a ação da gravidade e não podem ser extraídas por bombeamento. A água retida por forças capilares explica-se pelo fato de que no contato de dois fluidos não miscíveis, como a água e o ar, existe uma diferença de pressão na interface que os separa, produzida pela tensão interfacial ou tensão superficial atuante sobre as fases em contato. Esse fato, aliado à tendência de adesão das moléculas de água aos grãos sólidos, faz com que a água seja retida pelos finos canalículos cheios de ar existentes no solo. Daí porque as forças responsáveis por essa adesão são chamadas forças capilares.
· Conceito de Franja Capilar
– Altura máximahc de ascensão capilar da água em um solo depende do diâmetro efetivo dos grãos, pois a distribuição granulométrica é um dos fatores responsáveis pela distribuição de tamanho dos poros. No silte a altura máxima será maior que no cascalho. Devido às heterogeneidades, o limite superior da zona capilar é bem irregular.
– A franja capilar é uma função degrau que aproxima a verdadeira distribuição de umidade na zona de aeração, acima da superfície freática.
– Estudos experimentais de filtração da água em colunas de areia parcialmente saturadas mostraram que, devido ao aprisionamento do ar, a saturação natural da água θs é significativamente menor do que a porosidade η.
– Utilizando hipótese de Dupuit para fluxo horizontal é possível desenhar os contornos da superfície freática a partir dos níveis d’água em poços de observação que terminam abaixo da superfície freática. Admite-se, portanto, que a franja capilar substitui a distribuição de umidade acima da superfície freática ou superfície de saturação das águas subterrâneas. Mas devido na maioria das vezes a franja capilar ser muito pequena, é desprezada.
· Zona de Saturação na hidrogeologia, a água subterrânea é apenas à água que circula na zona saturada, isto é, na zona situada abaixo da superfície freática. 
– Aquífero: é uma formação geológica que contém água e permite que quantidades significativas dessa água se movimentem no seu interior, como areias e arenitos em formações permeáveis.
– Aquiclude: é uma formação que pode conter água, mas é incapaz de transmiti-la em condições naturais, como formações impermeáveis de camadas de argila.
– Aquitardo: é uma camada ou formação semipermeável, delimitada no topo e/ou na base por camadas de permeabilidade muito maior.
– Aquífugo: aplica-se a uma formação impermeável que nem armazena nem transmite água.
· Parâmetros que Afetam o Armazenamento
– Porosidade: Volume de vazios/Volume total
η = VV/VT. 
De acordo com os diferentes tipos de rochas e texturas de solos, existem dois tipos de porosidade: uma primária, condicionada pela existência de vazios inerentes à matriz da rocha ou solo; e uma secundária, produzida por fenômenos que posteriormente afetaram a rocha, como, por exemplo, dissolução e ou fraturas controladas por estruturas regionais.
– Porosidade Efetiva – ηe: é a razão entre o volume de água liberado dos vazios pelas forças gravitacionais. Vg: e o volume total da rocha VT, como mostrado na equação a seguir:
– Retenção Específica: Parte da água de saturação dos vazios que fica retida na superfície dos grãos por forças de atração molecular mais fortes do que a gravidade. Portanto, a porosidade total é a soma da porosidade efetiva e da retenção específica (Sr), ou seja:
η = he + Sr
· As funções dos Aquiferos na Gestão Integrada
– Conforme os dados do comitês Nacionais do programa Hidrogologico Internacional ,coordenado pela a Unesco/PHI (2003),existem no mundo 261 bacias hidrográficas compartilhadas por 145 nações.
– As mudanças climaticas serão responsaveis por quase 20% do aumento na irregularidade de ocorrência de chuvas no mundo que podem ser intensas ou escassas e que podem ocassionar secas nas regiões do mundo mais propensas e até mesmo em algumas regiões tropicais e subtropicais. A crise da água deverá piorar no mundo porque depende dos grupos de interesses no setor que vai do politico até o econominco.Aproximadamento dois bilhões de toneladas de lixo erão jogadaas nos rios , lagos, riachos todos os dias. Estima-se que haja 12.000km³ de água poluída nos rios do mundo , mais do que a descarga total de água das suas dez maiores bacias hidrográficas. Os reursos subterrâneos (aquiferos) tem sido amplamente ignorados, apesar de possuirem grandes volumes de águas estocadas e quem em sua grande maioria serve para o consumo humano. Vários dirigentes ou pariticipantes das discussões sobre os aquiferos subterraneos fazem dissucssões entre si mais poucos sabem que divdidem esses rescursos com outros paises mas uma experiência internacional está motrando aos paises desenvolvidos, uma abordagem da gestão da água em relação aos aquifros de uma que podem desempenhar diversas funções que são:
Função Produção: É a mais tradicional e consite na perfuração de poço para a extração de água subterrânea. Seguido pela a Unesco/PHI de 600 a 700 km³ /ano de água são extraidos a cada ano dos aquíferos do mundo.Que corresponde a 50% das demandas de consumo,40% industrias e 20% agricultura irrigada. São cerca de 300 milhões de poços em operação abastecendo cerca de 1/3 dos 270 milhões de hectares irrigados no mundo. Na comunidade Europeia (CEE) cerca de 75% e de consumo humano, em outros países como por exemplo Áustria, Alemanha e Suécia consomem mais de 90% do consumo humano são de poços.No Estados Unidos são cerca de 40-50% que são extraídos das 11 bacias hidrogeológicas lacalizadas no Centro Oeste do país e esse registro foi feito pelo o Serviçõ Geológico Americano (USGS) em 1970-1980. No Brasil o estudo foi realizado pelo o IBGE (2000) declarou que 62% da população declarou que usa m o manancial subterrâneo de forma não controlada, sendo que 70% referentes são poços profundos,19% a nascentes ou fontes e 10% a poços escavados. Só na região metropolitana de São Paulo (RMSP) estima-se que são cerca de 7.500 poços que não são controlados e que podem abastecer hoteis de luxo , hospitais , condominios privados e cerca de 95% são de Industrias. Mas é algo que pode acontecer em qualquer região do Brasil de forma não regulamentada.
Função Transporte: Consiste em utilizar os aquiferos para transportar água de zonas de recarga para compensar os efeitos da super extração em outras áreas, onde o uso da água subterrânea é intensivo. Exemplo: Centro Oeste Americano ,Australia, Norte da África , dentre outros casos pelo o mundo.
Função Estratégica: Trata-se de não guardar águas subterrâneas e sim usa-las já que todos os rios do mundo já tiveram as suas águas totalmente degradas pelo o lançamento de efluentes industriais e esgotos domesticos não tratados. E torna-se fundamental importancia usar sempre a água ubterrânea destas áreas , pois só assim irá saber usar de forma eficiente.
Método Aquifer Strorage Recovery - ASR: Por este método , o aquifero proporciona água para abastecimento de cidades, recarga artifiical para controle da interface marinha,regularização das descargas de base de rios , manutenção de santuários ecológicos importantes ,recarga artificial com excedentes sazonais de estações de tratamento de água , controle de enchentes de rios , uso e conservação das águas nas cidades , industrias e atividades agrículas.
Função Filtro: E a captação por meio de poço induz águass de rios , lagoas e outros manaciais de superficie, como forma de reduzir os custos do seu tratamento convencional.
Função Energética: A água quente do aquifero é ultilizada como fonte de energia geotermal de alta entalpia , produzindo-se energia elétrica . Mas pode se usar a energia para consumo eletrico convencional que é a energia termal de baixa entalpia.
Função Estocagem – Regularização: E usada em regiões de clima árido , onde é possivel injetar excedentes sazonais de água de enchentes dos rios , de estações de tratamento de água - ETAs de reúso não potável de água nas cidades, industrias e agricula. Exemplos: Centro Oeste dos Estados Unidos, Israel,Espanha e Austrália.
· Recarga, Armazenamento e Descarga 
– Theis (1935): Toda e qualquer extração de água de um poço, gera uma pertubação que se propaga no meio aquifero de forma infinita, tal como se propagam as onda de um lago, quando se joga uma pedra, por exemplo. Significa que independente de quanto seja feito a retirada e depois a reposição de uma certa quantidade de água no aquifero a causa de perda e a marca que é deixado no aquifero não é muito relevante se for comparado ao todo.
· Planejamento e Gestão 
– 1988, Constituição federal que as águas subterrâneas são de domínio público estadual, exceto aquelas decorrentes de obrasda União.
– A crise hidrológica no Nordeste semi-árido não é que chove pouco – entre 400 e 800 mm/ano ma que evapora muito – entre 1.000 e 3.000 mm/ano. Devido não ter condições de recarga artificial de aquiferos na área, seja para proteger a águas da evaporação intensa que ocorre na região, seja da poluição que é engrendrada pelo lançamento dos esgotos domésticos não tratados nos rios secos, principalmente. Vale ressaltar que 90% dos rios presentes no território nascional são perenes , ou seja nunca secam mas devido a esse tipo de informaão deu uma ideia de abundância de água no Brasil que é o que da suporte a baixa eficiência no seu fornecimento nas cidade, onde os indices de perda totais são de: vazamentos físico de água nas redes de distribuição e perdas de faturamento devido aos roubos de água e tráfico de influência que variam entre cerca de 40 e mais de 70%. Na agricultura os desperdicios são muito grandes que chega a cerca de 93% dos perto de três milhões de hectares irrigados com métodos pouco eficientes no mundo, tais como espalhamento superficial (56%),a aspersão convencional (19%) e o pivô central (18%). Entretanto, há casos positivos devido a promulgação da Carta Magna de 1988 que vem destacando no cenário internacional pelo o seu pionerismo em reformar o arcabouço legal tradicional que foi definido em (1934).
– Lei Federal N° 9.433/97 estabeleceu a Política Nacional de Recursos Hídricos e institui o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos.
– Lei Federal N° 984/00 criandoo a Agência Nacional de Águas – ANA a quem cabe a implementação da Política Nacional de Recursos Hidrícos, cuja formualção ficará na alçada da Secretária de Recursos Hídricos, esta última integrante do Núcleo Estratégico do Ministério do Meio Ambiente – MMA.
· Potenciais de Águas Subterrâneas no Brasil 
– Dentro do quadro geológico do Brasill (climático,litológico,tectônico e estrutural), pode-se indentificar diferentes domínios onde as condições de estocagem (porosidade), fluxo (permeabilidade) e de recarga natural (infiltração das chuvas) são relativamente similares. No caso dos domínios aquiferos de porosidade/permeabilidade interstical primária, têm-se dois tipos principais: sedimentos aluviais e dunas e as rochas sedimentares. Nos depositos aluviais e dunas os aquiferos são fundamentalmente, do tipo livre, freáticos ou rasos e muito vulneráveis. As condições de uso e ocupação do meio físico afetam fundamentalmente, a qualidade de suas águas, extraídas por meio de poços tubulares rasos (3,5,10 m por exemplo) cravados ou perfurados e poço amazonas ou cacimbões. Nas bacias sedimentares, os depósitos constituem camdas ou corpos rochosos, relativamente extensos e mais ou menos consolidados. Os tipos de aquiferos dominados nessa área são do tipo confinado, os quais são captados, atualmente, por poços tubulares profundos (100, 200, 500, chegando até 3.000 m), os quais podem ser jorranes. Águas deste tipo de aquiferos são protegidas contra os agentes de poluição doméstica , industrial e agricula com uso intensivo de insumos químicos modernos, seja pela a ocorrência de camadas menos permeáveis, confinantes, seja pela a filtração e reações bio-geo-químicas que ocorrem na camada não saturada. Nas bacias sedimentares têm-se os maiores potenciais de água subterrânea do Brasil seja em reservas, seja em termos de recarga resultando que a maior parte dos rios que drenam essas áreas são parentes. Os depósitos sedimentares formam,normalmente,uma sequência alternada de camadas arenosas e argilosas/siltosas, redundando em sistemas aquiferos, na maior parte do tipo confinado. Em geral nas bacias sedimentares exitem:
1. Aquiferos ( do latim , aqua = água + feros=levar) camadas de arenitos cujos coeficientes de porosidade efetiva ⴄₒ (variando entre 1 e 15%) e de condutividade hidráulica, K (variando entre 10⁻² e 10⁻⁵ m/s) são, comparativamente,os maiores na região em apreço. Como resultado, os volumes de água subterrânea estocados e que circulam nestes aquiferos são, comparativamente, os maiores do Brasil (Rebouças,1988).
2. Aquitardos (do latim, aqua= água + tardare=retardar) corpos rochosos formados por sequências alternadas de siltes/siltitos ou por misturas em proporções variadas de argilas, siltes/siltitos e arenitos finos. Desta forma, os intertícios entre os grãos são parcialemnte ocupados por partículas minerais menores, resultando numa sensível redução do coeficiente de porosidade efetiva, ⴄₒ (variando entre 0,5 e 5%) e de cada condutividade hidráulica K (variando entre 10⁻⁶ e 10⁻⁸ m/s). Assim, os volumes de água subterrânea estocada nestas camadas são, comparativamente,menores e os seus fluxos mais lentos ou tardios. Entretanto, local e ocasionalmente as camadas arenosas intercaladas se comportam como aquiferos relativamnte promissores, proporcionando vazões suficientes para abastecimento doméstico e industrial (Rebouças, op.cit).
3. Aquicludes (aqua = água + claudere = aprisionar) rochas sedimentares submetidas a intensos processos de compatação/cimentação ou processos diagenéticos, cuja porosidade total (ⴄ) poderá ser muito elevada nas argilas (variando entre 34 e 60%), mas com porosidade efetiva muito baixa (ⴄₒ variando entre 1 e 0,5%) e condutividaded hidráulica, tambem, muito baixa (K variando entre 10⁻⁷ e 10⁻¹¹ m/s), de tal forma que o volume de água que fui sob a ação do gradiente hidráulico natural é praticamente nulo (Rebouças, op.cit).
– No extenso domínio de rochas do embasamento geológico, de idade pré-cambriana, tem-se dois contextos hidrogeológicos bem diferentes:
1. Nos 600.00 km² de terrenos critalino ou similares de idade pré-cambriana, as caracteríticas de porosidade/permeabilidade dominantes são do tipo fissural. As possibilidade mais promissoras de acumulação de água subterrânea ficam restritas ás zonas de rochas fraturadas e ás manchas aluviais que se formam ao longo dos princiapis rios que drenam as áreas de ocorrência dessas rochas.
2. Uma outra situação se estabelece sob condições de clima tropical úmido, com média pluviométrica entre mais de 800 mm/ano a mais de 3.000 mm/ano.Nestas circustâncias, os processos químicos de alteração daws rochas são predominantes e intensos.Assim tem-se um manto de rochas alteradas com espessuras de até 150 metros (média de 50 m) que cobre perto de quatro milhões de Km² do território brasileiro. Neste quadro, os valores de porosidade e permeabilidade do tipo interstical do manto de rochas alteradas aumentam, gradativamente , com a profundidade, apresentando valores de ⴄₒ entre 5 e 15% e de K entre 10⁻⁴ e 10⁻⁵ m/sno contato com a rocha sã (Rebouças, op.cit). As taxas de recarga anual das águas subterrânea acumuladas no manto de alteração, são suficientemente importantes para alimentar o escoamento básico dos seus rios durante o períodos sem chuvas.
3. Tem-se a província cárstica, a qual corresponde aos domínios geológicos de corrência das rochas calcárias, cujas caractéristicas de porosidade/permeabilidade interstical ou fisural, foram, local e ocasionalmente, ampliadas por processos de dissolução da rocha pela água meteórica que infiltra.