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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA VINÍCIUS RODRIGUES DA SILVA AQUÍFERO BARREIRAS E SEUS ASPECTOS HIDROGEOLÓGICOS E HIDROQUÍMICOS PRELIMINARES NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO GUAJÚ RN/PB NATAL/RN 2022 VINÍCIUS RODRIGUES DA SILVA AQUÍFERO BARREIRAS E SEUS ASPECTOS HIDROGEOLÓGICOS E HIDROQUÍMICOS PRELIMINARES NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO GUAJÚ RN/PB Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Coordenação do Curso de Graduação em Geologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito parcial para a obtenção do título de Bacharel em Geologia. Orientador: Prof. Dr. José Braz Diniz Filho NATAL/RN 2022 VINÍCIUS RODRIGUES DA SILVA AQUÍFERO BARREIRAS E SEUS ASPECTOS HIDROGEOLÓGICOS E HIDROQUÍMICOS PRELIMINARES NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO GUAJÚ RN/PB Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Coordenação do Curso de Graduação em Geologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito parcial para a obtenção do título de Bacharel em Geologia. Aprovado em: de de_ 2022. BANCA EXAMINADORA ________________________________________________ Prof. Dr. José Braz Diniz Filho Orientador Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) ________________________________________________ Prof. Dr. José Geraldo de Melo Membro da banca examinadora ________________________________________________ Drª. Natalina Maria Tinoco Cabral Membro da banca examinadora Dedico este trabalho aos meus pais, fontes de inspiração diária. AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente aos meus pais, por garantir todas as oportunidades e forças para alcançar meus objetivos. A minha namorada Rafaela, por todo apoio e compreensão durante o período árduo do curso e da elaboração deste relatório de graduação. Aos meus grandes amigos e geólogos Christian Campos Batista Rocha e Hemerson Lucas da Costa Silva. O primeiro pela grande força que me deu nos momentos mais tensos da pandemia do Covid-19 e por ser ótimo parceiro de trabalho. O segundo por toda amizade desde de nossa formação no ensino técnico até ser a grande referência para mim na graduação. Também agradeço ao meu orientador, Prof. Dr. José Braz Diniz Filho, por aceitar a responsabilidade em me conduzir com o trabalho de pesquisa e por todo o suporte que foi dado durante essa etapa. Aos professores e amigos de turma do curso de Geologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, que possibilitaram apreender novos conceitos e, assim, ampliar a percepção dos fatos ao meu redor e crescer profissionalmente. A todos os servidores do Departamento de Geologia que tive a oportunidade de conhecer e me relacionar. RESUMO O presente trabalho mostra o resultado de uma pesquisa originada pelo projeto “Estudos e Projeto Básico para o Sistema Adutor do Agreste Potiguar no Rio Grande do Norte”, que começou no IFRN (Instituto Federal do Rio Grande do Norte), tendo a colaboração do Departamento de Geologia da UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte) e teve o intuito de investigar a ocorrência do Aquífero Barreiras e seu comportamento hidrogeológico e hidroquímico preliminar na BHRG (Bacia Hidrográfica do Rio Guajú). A investigação foi feita a partir de dados disponíveis na bibliografia e por meio de campanha em campo, coletando dados de poços (vazão, nível estático, nível dinâmico, vazão específica, condutividade elétrica e perfis litológicos-construtivos). Além disso, foram usadas técnicas de geoprocessamento em ambiente SIG e de desenho geológico (seções hidrogeológicas), tendo por finalidade o cruzamento dos dados obtidos. Os poços dentro da BHRG são poucos e estão mal distribuídos geograficamente, observa-se uma profundidade que variou de 43 metros a 80 metros, tendo uma profundidade média de 66 metros e vazões entre 3 a 39,6 m³/h. Diante de todos os dados com informações disponíveis foram gerados vários produtos como mapas, seções geológicas e um modelo hidrogeológico conceitual esquemático que permitiu ter uma noção do Aquífero Barreiras na BHRG, seus parâmetros hidrodinâmicos, o fluxo subterrâneo, estimativas de recargas e possíveis locais para melhor perfuração e qualidade das águas. Palavras-chave: Aquífero Barreiras, hidrogeologia, Bacia Hidrográfica do Rio Guajú ABSTRACT The present work shows the result of a research originated by the project “Studies and Basic Project for the Agreste Potiguar Adductor System in Rio Grande do Norte”, which started at IFRN (Federal Institute of Rio Grande do Norte), with the collaboration of the Department of Geology at UFRN (Federal University of Rio Grande do Norte) and aimed to investigate the occurrence of the Barreiras Aquifer and its preliminary hydrogeological and hydrochemical behavior in the BHRG (Guajú River Hydrographic Basin). The investigation was carried out based on data available in the bibliography and through a field campaign, collecting data from wells (flow, static level, dynamic level, precise control, electrical conductivity and lithological- constructive profiles). In addition, geoprocessing techniques in a GIS environment and geological design (hydrogeological sections) were used, with the aim of crossing the data obtained. The wells within the BHRG are few and are geographically poorly distributed, observing a depth that varies from 43 meters to 80 meters, with an average depth of 66 meters and flows between 3 and 39.6 m³/h. In view of all the data with available information, several products were generated, such as maps, geological sections and a schematic conceptual hydrogeological model that allowed to have a notion of the Barreiras Aquifer at BHRG, its hydrodynamic parameters, the underground flow, recharge projections and possible places to improve drilling and water quality. Keywords: Barreiras Aquifer, hydrogeology, Guajú River Basin LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ANA Agência Nacional de Águas BHRG Bacia Hidrográfica do Rio Guajú BPB Bacia Pernambuco-Paraíba ETR Evapotranspiração real I Infiltração IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais LOE Luminescência Opticamente Estimulada Ma Milhões de anos MHC Modelo Hidrogológico Conceitual MTP Manual Técnico de Pedologia NE Nível estático ND Nível dinâmico P Precipitação PDI Processamento digital de imagens PB Província Borborema Q Vazão R Deflúvio SGB/CPRM Serviço Geológico do Brasil SIG Sistema de Informação Geográfica SIAGAS Sistema de Informações de Águas Subterrâneas TL Termoluminescência ZCPE Zona de Cisalhamento Pernambuco LISTA DE FIGURAS Figura 1.1: mapa de localização da área de estudo ......................................... 18 Figura 2.1: Representação esquemática do ciclo hidrológico .......................... 20 Figura 2.2: Seção típica de aquífero costeiro em zona de transição água doce - água salgada. ................................................................................................... 25 Figura 2.3: Evolução do cone de depressão e rebaixamentos devido ao bombeamento de um poço em aquífero livre ................................................... 28 Figura 2.4: Poço captando um aquífero confinado não drenante .....................29 Figura 3.1: Mapa de contorno estrutural .......................................................... 32 Figura 3.2: Localização das bacias de Pernambuco, da Paraíba e da Plataforma de Natal ................................................................................................................. 33 Figura 3.3: relação cronoestratigráfica simplificada das coberturas Meso- cenozoicas presentes na área de estudo ......................................................... 35 Figura 3.4: mapa geológico da área de estudo ................................................ 38 Figura 3.5: mapa da área mostrando o modelo digital de elevação topográfico com perfil topográfico A-B ........................................................................................ 41 Figura 3.6: balanço hidroclimático da região de Natal ...................................... 44 Figura 4.1: gráfico de pizza dos poços com perfis ........................................... 51 Figura 4.2: mapa de poços cadastrados .......................................................... 53 Figura 4.3: seção hidrogeológica SW-NE mostrando a variação topográfica, geológica e da superfície potenciométrica ....................................................... 55 Figura 4.4: mapa potenciométrico do Aquífero Barreiras na BHRG ................. 60 Figura 5.1: modelo hidrogeológico conceitual da BHRG .................................. 65 Figura 6.1: mapa de condutividade elétrica do Aquífero Barreiras na BHRG .. 68 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 11 1.1 Justificativa 11 1.2 Objetivos 12 1.3 Metodologia 12 1.3.1 Confecção de mapas 13 1.3.2 Confecção de Tabelas 17 1.4 Localização da área 17 2 CONCEITOS EM HIDROGEOLOGIA 19 2.1 Ciclo Hidrológico 19 2.1.1 Balanço Hídrico 21 2.2 Aquíferos 22 2.3 Variáveis básicas sobre poços 23 2.4 Bacia Hidrográfica 24 2.5 Conceitos Físicos dos Aquíferos 25 2.6 Análise de fluxo para poços em meios homogêneos 27 3 ASPECTOS FISIOGRÁFICOS 30 3.1 Geologia da área 30 3.2 Contexto Tectônico-Estrutural 30 3.3. Contexto Regional 32 3.4 Geologia Local 34 3.4.1 Unidades geológicas da área 35 3.5 Geomorfologia 39 3.5.1 Tabuleiros costeiros 39 3.5.2 Planície fluvial 39 3.5.3 Planície deltaica 39 3.5.4 Dunas 40 3.6 Clima 41 3.7 Solo 44 3.7.1 Argissolo 45 3.7.2 Neossolo 45 3.8 Vegetação 45 3.8.1 Vegetação tipo Tabuleiro Costeiro 45 3.8.2 Vegetação de Mangue 46 3.8.3 Vegetação tipo Várzea 46 4 HIDROGEOLOGIA DA ÁREA 47 4.1 Aquíferos da área de estudos 47 4.2 Aquífero Barreiras 48 4.2.1 Parâmetros hidrodinâmicos regionais do Aquífero Barreiras 49 4.3 Cadastramento de poços e resultados na bacia do rio guajú 50 4.3.1 Características Hidrogeológicas do Aquífero Barreiras 51 4.3.2 Aspectos litológicos e de pressão no topo do Aquífero Barreiras 54 4.3.3 Análise de fluxo subterrâneo no aquífero Barreiras na BHRG 56 4.3.4 Vazão de escoamento natural 61 4.3.5 Estimativa da recarga e recursos explotáveis do sistema aquífero barreiras 62 5 MODELO HIDROGEOLÓGICO CONCEITUAL DO AQUÍFERO BARREIRAS NA BHRG 63 6 ASPECTOS HIDROQUÍMICOS REGIONAIS DO AQUÍFERO BARREIRAS 66 6.1 Parâmetros Físico-químicos das Águas subterrâneas do aquífero Barreiras na área de estudos 66 6.2 Cations e Ânions Principais 68 6.3 Avaliação global do Sistema Aquífero Barreiras (SAB) 71 7 CONSIDERAÇÕES FINAIS 72 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 75 ANEXO 1: PLANILHA COM TODOS OS DADOS DE POÇOS COLETADOS 79 ANEXO 2: FICHAS DE POÇOS 88 11 1 INTRODUÇÃO O presente trabalho de conclusão de curso, corresponde ao relatório final que visa abordar de forma geral, conhecimentos de hidrogeologia e hidroquímica do Aquífero Barreiras na Bacia Hidrográfica do Rio Guajú (BHRG), a qual está situada entre os Estados do Rio Grande do Norte e da Paraíba, na região Nordeste do Brasil. O trabalho visa colaborar com o projeto “Estudos e Projeto Básico para o Sistema Adutor do Agreste Potiguar no Rio Grande do Norte”, o qual vai beneficiar 13 cidades do estado, sendo 10 na região do Agreste (Boa Saúde, Lagoa D’Anta, Monte das Gameleiras, Nova Cruz, Passa e Fica, Santa Cruz, Santo Antônio, São José do Campestre, Serra de São Bento e Serrinha) e três no Litoral Sul (Canguaretama, Montanhas e Pedro Velho). Além disso, outros 25 municípios também serão beneficiados com maior oferta hídrica por conta da redistribuição da água dos Sistemas Adutores Monsenhor Expedito e Espírito Santo. O relatório apresenta conceitos de hidrogeologia, hidroquímica, geologia, geomorfologia, aspectos climáticos como um todo da BHRG. As informações reunidas sobre estes tópicos foram adquiridas por pesquisa bibliográfica dos mais variados segmentos (artigos, dissertações, teses, livros, arquivos digitais, dentre outros) afim de compilar informações mais locais sobre a BHRG e do Aquífero Barreiras. Além disso, houve informações adquiridas de forma externa àquelas da pesquisa bibliográfica, o que é designado como fase Campo nesse relatório. Foi feita uma campanha na área de estudos para coletar dados de poços. Diante de todas as informações obtidas, o relatório gerou resultados a partir da intersecção dos dados coletados em campo e daqueles advindos da pesquisa bibliográfica. 1.1 JUSTIFICATIVA A justificativa para este relatório se dá pelo fato de que existem poucos trabalhos que abordam sobre hidrogeologia do Aquífero Barreiras na BHRG. Como ela está inserida entre dois Estados Brasileiros, as informações como um todo deixam a desejar, além do que os trabalhos que a abordam geralmente são de níveis regionais e não apresentam muitos detalhes. 12 Outro motivo para a justificativa é conhecer de fato o quão benéfico é o Aquífero Barreiras para o abastecimento de águas na região, visto que é um importante manancial que atende tanto a região metropolitana de Natal (RMN), como outros municípios costeiros. Temos ainda o fato do Rio Guajú, cujas águas são bastante usadas para irrigação de cana de açúcar na região de estudo, se classifica como um dos vales úmidos do litoral oriental do RN, e essa pesquisa visa investigar a influência do Aquífero Barreiras no Rio Guajú, mediante caracterização hidrogeológica e do fluxo das águas subterrâneas do aquífero. 1.2 OBJETIVOS O objetivo deste trabalho tem o intuito de dar uma contribuição aos conhecimentos da hidrogeologia do RN, abordando de forma geral sobre a noções preliminares de hidrogeologia e hidroquímica do Aquífero Barreiras na BHRG. Para isso, metas foram traçadas e estão elencadas abaixo a) realizar pesquisa bibliográfica compatíveis com o tema e entender melhor sobre os aspectos geológicos e fisiográficos na BHRG; b) utilizar dados de poços na área e nos arredores para investigar alguns parâmetros hidrodinâmicos e hidroquímicos do aquífero; c) determinar o fluxo subterrâneo das águas do aquífero; d) determinar os melhores locais onde as águas subterrâneas tem melhor qualidade. e) construir modelo hidrogeológico conceitual esquemático da BHRG 1.3 METODOLOGIA O presente trabalho foi inicialmente desenvolvido a partir da busca por referências bibliográficas, visando contextualizar trabalhos antigos, bem como os mais novos, servindo de embasamento científico, trazendo informações preciosas no que tange à geologia, geomorfologia, aspectos fisiográficos, hidrogeológicos da área estudada. A partir disso, foi formado um banco de dados que foi utilizado para fabricação dos produtos como mapas e tabelas que auxiliaram nas interpretações dos resultados. O segundo passo foi a construção de mapas que permitissem a visualização da informação adquirida na etapa anterior, bem como na etapa que 13 se sucedeu, com a aquisição de dados de campos. Todos eles foram feitos utilizando softwares em ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG), como a famíliaArcGIS 10.8. Nessa etapa foram utilizados dados vetoriais (Shapefile) e matriciais (Raster), os quais foram adquiridos através das plataformas digitais, as quais são portadoras de dados públicos, como o Serviço Geológico do Brasil (SGB/CPRM), Sistema de Informações de Águas Subterrâneas (SIAGAS), Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), Google Earth e de imagens do satélite ALOS PALSAR, além dos dados de campo disponibilizados através do projeto “Estudos e Projeto Básico para o Sistema Adutor do Agreste Potiguar no Rio Grande do Norte”, coordenado pela FUNCERN (fundação de apoio ao IFRN - Instituto Federal do Rio Grande do Norte), e com a participação do Departamento de Geologia da UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte). Mediante o uso de softwares Excel e Google Sheet (planilhas Google), foram elaboradas tabelas e planilhas de dados de poços, como vazão (Q), nível estático (NE), nível dinâmico (ND), dentre outros, relevantes para construção da planilha de cadastro de poços e se chegar nas conclusões e discussões aqui presente em capítulos posteriores. 1.3.1 Confecção de mapas A partir desses levantamentos e aquisição dos dados foram utilizadas técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto para construção dos mapas de localização, geológico, topográfico, drenagem, potenciométrico entre outros. De acordo com Moreira (2001, p. 204): o geoprocessamento pode ser entendido como a utilização de técnicas computacionais e matemáticas para o tratamento de informação de dados em ambiente SIG, ou seja, esses dados estão geograficamente identificados. Contudo para se ter geoprocessamento é necessário ter informação disponível de dados normalmente coletados em campo ou remotamente, usando o sensoriamento remoto (SR). O sensoriamento remoto pode ser entendido como a aquisição de dados de uma superfície na qual o ser humano não precise ou não possa ir presencialmente nela. Utilizam-se sensores instalados em satélites, aeronaves 14 tripuladas ou não tripuladas para tal aquisição. A maioria dos sensores tem inteira relação com os fenômenos físicos ligados à radiação solar e o espectro eletromagnético. É possível usar as informações adquiridas para variadas aplicações. 1.3.1.1 Mapa Geológico Para a fabricação do mapa geológico foram utilizados os mapas das folhas geológicas da SGB/CPRM com escala de 1:100.000: SB.25-Y-A-II-São José de Mipibu, SB.25-Y-A-III-Rio Guajú, SB.25-Y-A-V-Guarabira e SB.25-Y-A- VI-Cabedelo. A área comporta as quatro (04) cartas geológicas supracitadas e as unidades geológicas tinham siglas não padronizadas, bem como shapes com paleta de cores diferentes. Para resolver a situação, levou-se em consideração a classificação das siglas das unidades geológicas proposta por Lima e Dantas (2016), bem como a paleta de cores também. Houve então um merge, que é uma ferramenta do ArcGis, que tem como função unir feições distintas em uma única feição. Então as unidades geológicas iguais, porém com siglas e cores diferentes, foram unidas e padronizadas de acordo com aquele padrão proposto por Lima e Dantas (2016) e formou-se o mapa geológico da área (figura 4.3). 1.3.1.2 Mapa de Drenagem Para confecção do mapa de drenagens, foi necessário a aquisição de uma imagem de satélite da área, adquirida do Google Earth. Após aquisição, em ambiente ArcGis, foi utilizado a ferramenta de Georreferenciamento, que consiste em georreferenciar geograficamente uma informação da terra, e depois criou-se um shape para desenhar os contornos das drenagens, as quais aparecem nas figuras 2.1, 5.3 e 6.1. 1.3.1.3 Mapa de Localização 15 Para confeccionar o mapa de localização foi utilizado a demarcação da Bacia Hidrográfica do Rio Guajú (BHRG) feita pelo IBGE. No portal de mapas da plataforma foi feito o download do shape da BHRG e esse dado serviu como input para iniciar o mapa. Outros dados adquiridos do SGB/CPRM e do IBGE como estradas pavimentadas, BR e cidades serviram para compor o mapa final e utilizar como padrão as convenções cartográficas propostas por esses dois entes públicos. 1.3.1.4 Mapa Topográfico Para gerar o mapa topográfico, precisou-se de uma imagem de RADAR (radio detection and ranging ou deteção e localização por rádio) do satélite ALOS PALSAR. A imagem tem uma resolução espacial de 12,5 metros e mostra um modelo digital de elevação (MDE) da área. Como não foi possível obter as coordenadas Z da localidade dos poços, o autor fez um processamento da imagem através das ferramentas disponíveis no ArcMap para aumentar a resolução da imagem e diminuir o erro. Utilizando as ferramentas de conversão e de interpolação Spline foi possível obter o novo MDE com a resolução espacial de 5 metros. Foi gerado curvas de níveis mais precisas e a partir delas foi obtida as cotas topográficas de cada poço. 1.3.1.5 Mapa de poços Para a elaboração do mapa de poços foi feito um levantamento prévio, antes da etapa campo, dos poços que estavam disponíveis na plataforma SIAGAS e de empresas privadas que tinham informação de poços, como fichas e perfis litológico-construtivos, e de propriedades privadas (etapa pós-campo). Através desse levantamento, houve a coleta das coordenadas de cada poço os valores de nível estático e nível dinâmico, vazão, profundidade, entre outros, organizados no anexo 1. A partir dos dados levantados, os poços foram plotados no ambiente SIG do ArcMap, utilizando as coordenadas obtidas no processo pré-campo e pós- campo. 1.3.1.6 Mapa Potenciométrico 16 Para a elaboração do mapa potenciométrico foi utilizado as informações das cotas topográficas e dos respectivos níveis estáticos de cada poço. Diante dessas duas informações calcula-se o nível potenciométrico (NP) que é a diferença entre a cota menos o nível estático. As cotas altimétricas de cada poço foram obtidas por meio do modelo digital de elevação. Os níveis estáticos foram coletados por meio de medições da fase campo e de trabalhos anteriores. Então, por meio o software ArcMap foi utilizado os dados de NP com a variação espacial de cada poço para realizar uma interpolação dessas informações. De acordo com Macedo et al (2015), “o uso de interpoladores se faz necessário em virtude da deficiência e escassez de pontos de monitoramento e coleta”. Ao realizar trabalhos usando vários interpoladores, Macedo et al (2015) chegou na conclusão que o melhor resultado para gerar curvas potenciométricas, foi usando o interpolador Spline with Barriers, descrito logo abaixo: o método do Spline é um método de interpolação que sugere valores ao empregar uma função matemática que minimiza a curvatura da superfície, resultando em uma superfície suave que passa exatamente pelos pontos amostrados (MARCUZZO, ANDRADE E MELO, 2011, Apud MACEDO, 2015). Portanto, ao aplicar esse interpolador o mapa potenciométrico (figura 6.3) foi desenvolvido. 1.3.1.7 Mapa de Condutividade Elétrica O mapa de Condutividade Elétrica foi elaborado a partir dos valores de condutividade elétrica (µS/cm) dos poços P28, P29, P33, P34, P35, P36, P37, P39, P44, P45, P50, P51, P52, P55 e P58. Foi utilizado um medidor multiparâmetro de bolso de pH, Condutividade Elétrica e Temperatura para medições feitas em campo. Usando o interpolador Kringing, ferramenta de interpolação do ArcGis, que é um método geoestatístico que se baseia na Teoria das Variáveis Regionalizadas. A Kringing: 17 supõe que a variação espacial de determinado fenômeno é estatisticamente homogênea em uma área. Nesse caso a variação espacial é quantificada por um semivariograma da dispersão da semivariância versus a distância dos pontos amostrados. Assim, o semivariograma serve para analisar a dependência espacial entre as amostras, calculado a partir dos pontos amostrados (MACEDO,2015). Os dados de condutividade elétrica e a localização dos poços foram interpolados e o resultado foi a figura 8.1. 1.3.2 Confecção de Tabelas Esta etapa serviu para organização do banco de dados advindo do levantamento bibliográfico e de campo. Todas as tabelas apresentadas no trabalho foram produzidas nos softwares Excel e Google Sheets. Funções estatísticas como média, máximo, mínimo, dentre outros foram utilizadas nessa etapa para obter informações que ajudassem na apresentação de resultados e para interpretações futuras. 1.4 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA A área de estudo (figura 1.1) é a Bacia Hidrográfica do Rio Guajú (BHRG), localizada na porção leste dos Estados do Rio Grande do Norte e Paraíba, da região Nordeste do Brasil. Sua área engloba os municípios de Baía Formosa/RN, Canguaretama/RN, Pedro Velho/RN, Mataraca/PB e Mamanguape/PB. Além disso, possui uma área superficial de 284,61 Km2 e pode ser acessada pela rodovia federal BR-101 e pelas rodovias estaduais RN-314, PB-065, PB-061 e PB-008. É possível encontrar a BHRG no banco de dados o IBGE e também nas folhas São José do Mipibu (SB.25-YA-II) e Guarabira (SB.25-Y-A-V), na escala 1:100.000, confeccionadas pela SUDENE. 18 Figura 1.1: mapa de localização da área de estudo. 19 2 CONCEITOS EM HIDROGEOLOGIA A crescente taxa de natalidade humana durantes décadas anteriores, diga-se de passagem em progressão geométrica, e os escassos recursos hídricos (água doce), baseados no ciclo hidrológico que não conseguem acompanhar a mesma velocidade do crescimento populacional, colocam em xeque a grande necessidade de aprofundar conhecimento sobre a hidrogeologia, principalmente no que tange às condições hidrogeológicas dos aquíferos, bem como sua gestão após garantir explotação das águas. É nesse sentido que os grandes centros urbanos, super populosos, conseguem garantir um recurso tão importante para a vida, através do entendimento da ocorrência dos sistemas aquíferos, dos fluxos de água subterrânea e superficial, da qualidade das águas, etc., e assim salvaguardar um recurso essencial. Diante disso, este capítulo terá uma abordagem sobre os conceitos básicos de hidrogeologia, os quais são importantes para o embasamento teórico, o desenvolvimento do trabalho e posteriormente interpretações sobre a hidrogeologia do aquífero em estudo. Para tal atividade o autor levará em consideração os conceitos e aplicações de hidrogeologia organizado por Feitosa et al. (2008) e desenvolvido pelo Serviço Geológico Brasileiro (SGB/CPRM). 2.1 CICLO HIDROLÓGICO Abordando o conceito de ciclo hidrológico (figura 2.1), Manoel Filho (2008) ressalta que “se trata de um sistema pelo qual a natureza faz a água circular do oceano para a atmosfera e daí para os continentes, de onde retorna, superficial e subterraneamente, ao oceano”. Aqui devem ser consideradas muitas variáveis físicas, químicas e biológicas que giram o ciclo, alguns exemplos dessas variáveis que o movem podem ser considerada como a insolação ou fotoperíodo, o tipo de vegetação, a litologia da subsuperfície (porosa ou não) e fatores climáticos (temperatura, umidade, precipitação, etc.). Através do entendimento do ciclo que outros conceitos importantes serão descritos como balanço hídrico que por sua vez será destrinchado levando em conta quase todas suas variáveis: evaporação, precipitação, evapotranspiração potencial e real, infiltração e deflúvio ou escoamento superficial. 20 Figura 2.1: Representação esquemática do ciclo hidrológico: E = evaporação; ET =evapotranspiração; I=infiltração; R = escoamento superficial (deflúvio). Fonte: Manoel Filho (2008) 21 2.1.1 Balanço Hídrico O balanço hídrico visa quantificar, de maneira simplificada, a quantidade de água que entra e sai de determinada região, ou seja, o ciclo hidrológico de uma região. Então: o balanço hídrico obedece ao princípio da conservação da massa ou princípio da continuidade, segundo o qual, em um sistema qualquer, a diferença entre as entradas e as saídas é igual à variação do armazenamento dentro do sistema (MANOEL FILHO, 2008). Em geral, Manoel Filho (2008) mostra a equação básica (simplificada) do balanço hídrico, a qual pode ser escrita, considerando precipitação (P), evapotranspiração real (ETR), deflúvio (R) e infiltração (I), como: P - ETR - R - I = ΔS A precipitação é o aparecimento da água meteórica em estado líquido ou até mesmo sólido (granizo ou neve) na superfície terrestre. Esse fenômeno ocorre de forma descontínua e varia no tempo e no espaço, diferentemente de outras variáveis metereológicas. Normalmente sua medição, no Brasil, é feita por pluviômetros do tipo Ville de Paris e tem como medida padrão o acúmulo de chuva em mm. A evapotranspiração real deve ser entendida como a evaporação da água no meio mais a transpiração das plantas. A evaporação em si acontece quando a água em seu estado líquido adquire energia suficiente, decorrente da radiação solar, e transforma-se em vapor. Já a transpiração nada mais é do que o processo em que as plantas perdem água para a atmosfera. Na prática, as quantidades de água evaporadas, a partir do teor de umidade do solo, e transpiradas, no processo de desenvolvimento das plantas, são muito difíceis de medir separadamente, e por isso um valor máximo para essas perdas foi introduzido por Thornthwaite (1948), com o nome de evapotranspiração potencial (ETP). 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 (MANOEL FILHO, 2008): se P - ETP > 0 ⇒ ETR = ETP se P - ETP < 0 ⇒ ETR = P 22 O deflúvio pode também ser chamado de escoamento superficial ou Run-off, é o processo pelo qual a água escoa por ação gravitacional de um lugar mais alto para o mais baixo, normalmente em rios e riachos. A precipitação é o fator determinante para aumentar ou diminuir o escoamento superficial. A infiltração, simplificadamente, é a taxa de absorção de água de um determinado solo. Então, a depender das condições físicas, geológicas e biogeoquímicas do solo, há diferenças nas taxas de infiltração entre determinados tipos de solo. Manoel Filho (2008) ainda distingue ao menos três partes, nas quais a infiltração pode ser dividida. A primeira, permanece na zona não saturada (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 interfluxo (escoamento sub-superficial), 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 e última parte pode percolar até o nível freático, constituindo a recarga ou recursos renováveis dos aquíferos. 2.2 AQUÍFEROS A definição de aquífero é baseada na condição que determinada formação geológica consiga armazenar água subterrânea e dentro dela essa água flui obedecendo à lei natural da gravidade. Então considerando os mais variados tipos de rochas e de formações geológicas, faz-se necessário a classificação dos aquíferos. Cabral e Demétrio (2008) relataram que “aquíferos podem ser classificados de acordo com as características da camada geológica onde a água está armazenada, podendo ser um aquífero poroso intergranular, fissural ou cárstico”. No caso da área em estudo, o aquífero tem características de porosidade intergranular, devido sua condição geológica, por tratar-se de rochas e materiais sedimentares tércio- quaternários do GrupoBarreiras e de outras Formações. Todavia, a classificação elaborada por Cabral e Demétrio (2008) é baseada apenas no meio físico de caráter regional, pois em uma Bacia Sedimentar um aquífero ou demais aquíferos terão características porosas, assim como rochas do embasamento cristalino (ígneas e metamórficas) terão características de um aquífero fissural. Dessa forma, para o desenvolvimento do estudo faz-se necessário levar em 23 consideração as interações entre os tipos de rochas e capacidade de transmissão da água entre elas. É a partir desses fatos que há outro tipo de classificação que leva em consideração, além dos aspectos do meio físico regional, as características de transmissividade da água e as pressões aplicadas nos limites (base e topo) das camadas geológicas nos aquíferos porosos. Então, dá-se o nome de aquífero confinado aquele onde a pressão da água em seu topo é maior do que a pressão atmosférica. Pode ser sub-classificado devido às condições limítrofes de sua formação geológica em confinados drenantes e confinados não drenantes. O drenante é aquele cuja uma das camadas limítrofes é semipermeável, permitindo a entrada ou saída de fluxos pelo topo e/ou pela base, através de drenança ascendente ou descendente, ao passo que o não drenante, como destaca Manoel Filho (2008), “é aquele cujas camadas limítrofes, superior e inferior, são impermeáveis, não permitindo a drenança de forma natural”. Há também o aquífero do tipo Livre, cuja característica de pressão atmosférica é a mesma no limítrofe superior do aquífero, além do que se confunde com o limite da saturação freática. 2.3 VARIÁVEIS BÁSICAS SOBRE POÇOS Ao ser construído, independentemente do tipo de rocha ou aquífero no qual foi instalado, o poço apresenta algumas características de relevante importância. Se não for seco, ele apresentará, ao menos, uma Vazão (Q), Nível Estático (NE) e um Nível Dinâmico (ND). A vazão é uma medida base para se saber o quanto um fluido (nesse caso a água) percorre um conduto ou área específica em determinado tempo. Para obtê-la é necessário saber a velocidade (v) na qual o fluido passa pelo conduto ou área e o tempo (t) pelo qual o fluido passou. Sabendo dessas variáveis é possível determinar a vazão de um poço que é medida em volume por tempo. Normalmente os trabalhos têm como medida padrão o m³/h para as vazões dos poços e também para determinar a velocidade do fluxo em águas superficiais. O nível estático de um poço nada mais é do que a medida da profundidade do nível da água dentro do poço, a partir da superfície do terreno, onde a água presente nesse poço permanece estacionária ou em repouso. 24 O nível dinâmico é a medida da profundidade do nível da água dentro do poço, a partir da superfície do terreno, a partir do solo, quando a água do poço é bombeada, explotando a água presente no aquífero, causando um rebaixamento do nível que antes estava em repouso (nível estático). Então, o conhecimento sobre essas variáveis é importante para entender a dinâmica do aquífero na qual o poço foi construído, não só isso, vai além, é a partir dela que é possível medir a vazão específica, a capacidade de produção e determinar a melhor bomba hidráulica para bombear a água. 2.4 BACIA HIDROGRÁFICA Neste tópico há uma importância em especial, pois o estudo hidrogeológico proposto no trabalho é realizado na Bacia Hidrográfica do Rio Guajú (BHRG). É tão importante o seu estudo que Gunn (1981): considera que a bacia hidrográfica é a unidade básica para investigações geomórficas e hidrogeológicas do relevo, sendo assim é possível caracterizar o escoamento superficial de terrenos e os mecanismos de recarga dos aquíferos associados, são fundamentais para a demarcação e caracterização morfológica das bacias. Além disso, a lei nacional das águas no Brasil (9433/97) define que a bacia hidrográfica é unidade básica de gestão das águas. Entende-se o conceito de bacia hidrográfica, proposto por Manoel Filho (2008), como uma área topograficamente definida que é drenada por uma rede de rios e/ou riachos, de tal modo que todo o deflúvio é escoado através de uma única saída ou exutório. Normalmente essa rede de rios deságua no oceano, um fato não diferente para a BHRG. Nesse contato da bacia hidrográfica com o oceano podem surgir relações pertinentes ao fluxo subterrâneo (aquífero costeiro) das águas que advém do continente (água doce) e da água proveniente do mar (água salgada). Manoel Filho (2008) explica que “geralmente existe um gradiente hidráulico condicionando um fluxo de água doce do continente para o oceano”. A água doce é menos densa do que a água salgada, mesmo assim são fluidos miscíveis, havendo entre eles uma zona de transição (figura 2.2) ou zona de mistura ou até mesmo interface para simplificação, condicionada pela dispersão hidrodinâmica. Nessa zona: 25 a densidade da mistura é variável. Na ausência de bombeamentos, os aquíferos costeiros permanecem em estado de equilíbrio com uma interface estacionária e um fluxo natural de água doce, acima da mesma, para o mar. Em cada ponto da interface, a elevação (posição) e a declividade são determinadas pelo potencial de água doce e pelo gradiente hidráulico (MANOEL FILHO, 2008). É importante esse tipo de conhecimento, visto que as zonas costeiras possuem mais adensamentos populacionais do que no interior do continente, por razões históricas e econômicas, então bombear água de um aquífero com essas condições têm de ser feita de forma cautelar para não haver uma intrusão salina e contaminar uma boa água doce para consumo. Figura 2.2: Seção típica de aquífero costeiro em zona de transição água doce - água salgada. Fonte: Manoel Filho (2008). 2.5 CONCEITOS FÍSICOS DOS AQUÍFEROS Tratando-se de aquífero poroso intersticial em meio homogêneo há algumas considerações em relação às suas propriedades físicas. Em primeiro lugar, antes de qualquer conceito sobre a propriedade física, é necessário falar sobre a Lei de Darcy, a qual trata do movimento da água subterrânea em meio poroso. Cabral (2008) detalha a equação empírica de Darcy e é justamente a partir dela que é possível falar sobre as propriedades físicas de um aquífero poroso. Q = K.A (h1-h2)/L Q = Vazão de escoamento 26 A = Área da seção na qual passa a água; ΔH = h1-h2 = diferença de carga hidráulica entre poços diferentes; L = distância entre os poços; K = coeficiente de proporcionalidade, chamado de condutividade hidráulica. Com a evolução do entendimento desta Lei, os conceitos como a condutividade hidráulica, transmissividade, porosidade, permeabilidade intrínseca e o coeficiente de armazenamento foram levadas em consideração como macro variáveis que determinam as condições físicas do aquífero. A condutividade hidráulica pode ser entendida como a taxa de perda de carga por unidade de trajeto do fluido. Leva-se em conta as características do meio, incluindo porosidade, tamanho, distribuição, forma e arranjo das partículas, e as características do fluido que está escoando (CABRAL, 2008). Normalmente é expressa em cm/s ou m/s. Já a Transmissividade é a quantidade de água que passa horizontalmente em uma área saturada do aquífero. Para aquíferos confinados a Transmissividade é dada pela expressão e medida em m²/s: T= k.b T = transmissividade K = condutividade hidráulica b = espessura saturada do aquífero A porosidade de uma rocha é determinada de acordo com o volume dos interstícios ou vazios pelo volume total da rocha. Importante característica para a porosidade está na capacidade de armazenamento de água. Todavia, é necessário saber se esses vazios se interconectam promovendo o fluxo do fluido em determinada área. Esse é o conceito típico e simplificado para permeabilidade intrínseca. Ela é em função do tipo do material poroso, sua granulometria esua disposição estrutural e normalmente é expressa em cm². Por fim, “o coeficiente de armazenamento é o volume de água liberado ou absorvido por um aquífero, quando a carga é diminuída ou aumentada, pode ser quantificado pelo coeficiente de armazenamento de um aquífero confinado” (MONTEIRO, 2015). Em aquífero livre o coeficiente de armazenamento é equivalente à porosidade específica, definida como o volume de água drenado por gravidade (que expressa o volume de vazios interconectados), em relação ao volume do aquífero drenado (representado pelo volume de vazios + volume de sólidos). 27 2.6 ANÁLISE DE FLUXO PARA POÇOS EM MEIOS HOMOGÊNEOS Este tópico visa apresentar de forma simplificada alguns entendimentos sobre a hidráulica de poços no que tange à aquífero em meio homogêneo (poroso). Mesmo sendo um meio homogêneo, será discutido a situação das condições hidráulicas em aquíferos livres e confinados, visto que na área de estudo podem ocorrer os dois tipos. Algumas variáveis básicas como o nível estático, nível dinâmico e a vazão já foram discutidas em tópicos anteriores. A partir delas se entende a dinâmica de um poço, contudo dão apenas uma base para o início do entendimento da hidráulica de determinado aquífero. Todavia, faz-se necessário saber o que é um cone de depressão, o que é o rebaixamento total, a vazão específica e a superfície potenciométrica do aquífero. São estas variáveis que nos permite saber a capacidade produtiva do aquífero/poço e o regime de fluxo da água. O cone de depressão se forma a partir do início do bombeamento no poço. Ele se caracteriza a partir do rebaixamento progressivo do nível da água ou do nível das pressões no aquífero e em volta do poço se apresenta (figuras 2.3 e 2.4). Na medida em que o tempo passa, mais se bombeia água e maior tende ser o cone, ou seja, a cada tempo (T) de bombeamento há um aumento do raio (R) do cone e consequentemente uma variação espacial (S) ocasionada pelo rebaixamento. 28 Figura 2.3: Evolução do cone de depressão e rebaixamentos devido ao bombeamento de um poço em aquífero livre. Na medida em que o bombeamento continua a uma vazão Q, proporcionalmente o rebaixamento (S) e o raio (R) do cone aumentam. As setas azuis indicam o sentido do fluxo da água subterrânea em direção à seção do filtro, representado pelos traços retos paralelos. Fonte: Feitosa et al (2008). O rebaixamento é uma medida calculada entre a situação estática da água no poço (nível estático) ou do aquífero em sua superfície potenciométrica e o nível dinâmico quando há bombeamento. Obviamente ele varia durante o tempo de bombeamento e consequentemente há uma redução da carga hidráulica no poço/aquífero. A vazão específica tem grande relação entre a vazão e o rebaixamento submetido ao ser extraída a água de um poço. Essa informação ajuda a perceber a capacidade produtiva de um poço/aquífero. Sua medida é feita em m³/h/m, mas a depender da escala de trabalho poderá ser feita em m³/h/km². 29 A superfície potenciométrica pode ser entendida como uma linha horizontal idealizada que marca a situação estática de determinado aquífero. Se este for livre, a superfície se confundirá com a medida encontrada da zona freática, caso seja confinado a superfície será a medida entre o nível do solo até a cota em que se encontra a água no poço. Figura 2.4: Poço captando um aquífero confinado não drenante, mostrando todos os parâmetros pertinentes envolvidos.1 Fonte: Feitosa et al (2008). 1 A camada confinante tem uma condutividade hidráulica (K’) próxima de zero ou igual a zero, não proporcionando o efeito de drenança vertical ou o contato entre o aquífero confinado e o livre, o qual está acima da camada confinante. O aquífero confinado possui pressões de carga maiores do que o do aquífero livre, é por esse motivo que a superfície potenciométrica daquele aquífero é maior do que a superfície freática que está sob pressão atmosférica. Ao bombear uma vazão (Q) do poço, forma-se um cone de depressão que desloca as linhas das duas superfícies potenciométricas dos aquíferos distintos, causando um rebaixamento (Sp) no poço. Por fim, as setas azuis indicam o sentido do fluxo da água subterrânea do aquífero confinado. 30 3 ASPECTOS FISIOGRÁFICOS Este tópico servirá para descrever as características físicas resultantes das ações de variáveis geológicas, geográficas e climáticas da BHRG. 3.1 GEOLOGIA DA ÁREA A geologia da área será descrita de forma regional, de acordo com o contexto estrutural a qual está inserida, e de forma local, no intuito de entender melhor o contexto no qual a BHRG está inserida, bem como sua evolução. 3.2 CONTEXTO TECTÔNICO-ESTRUTURAL A compartimentação estrutural da BHRG é fortemente condicionada com à evolução das bacias de margem passiva da costa leste do litoral do brasil. O evento do rifteamento das placas Sul-americana e Panafricana, no Aptiano, ocasionou estruturas rúpteis no embasamento cristalino que afetaram diretamente sequências sedimentares cretáceas a quaternárias. A estruturas associadas a BHRG estão relacionada mais regionalmente com a evolução da bacia costeira PE/PB/RN (Plataforma Natal). Foram identificados três eventos deformacionais distintos que contribuíram para o arcabouço ou estão presentes no registro estratigráfico dessa bacia, desde a fase rifte até o estágio drifte (CÓRDOBA et al. 2007). O primeiro evento, ocorrido no estágio rifte, compreende uma deformação distensional, com eixo de máxima distensão na direção NW-SE, a qual teria “gerado falhas normais em arranjo lístrico ou dominó na direção NE, aproveitando-se de zonas de fraqueza pretéritas do embasamento, combinadas a falhas de transferência NW” (CÓRDOBA et al. 2007). Um segundo evento, pós-rifte, também representado por estruturas distensionais, pode ser reconhecido pela ocorrência de falhas normais em unidades mais jovens, com eixo principal de distensão NE/ENE na sub-bacia Paraíba. Entre Recife e Natal, ocorrem estruturas de grabens com distensão NE/ENE, cujas falhas afetam tanto as unidades do Cretáceo Superior, como o próprio embasamento cristalino. Reativações deste regime chegam a afetar inclusive a formação Barreiras, no Terciário (CÓRDOBA et al. 2007). 31 O terceiro evento envolve distensão longitudinal às bacias, na direção N-S a NNE, resultando em falhas normais E-W a ENE, e falhas de rejeito direcional, ou oblíquas, com direções NE a NW. “Esta cinemática pode ser relacionada ao campo de tensões de escala continental, que afeta a Placa Sul-Americana desde o Cretáceo Superior” (CÓRDOBA et al. 2007). A combinação desses eventos resultou em uma compartimentação tectônica controlada principalmente por falhas com direções NW-SE e NE-SW, com rejeitos centimétricos até algumas dezenas de metros, com ocorrência de soerguimento e abatimento de blocos falhados, exercendo controle fundamental na deposição dos sedimentos, através da geração de espaço para sua acomodação (BEZERRA et al. 2001; NOGUEIRA et al. 2006). Todavia, não foi possível verificar a existência de tais estruturas na área de estudos. Em superfície, utilizando sensores remotos e imagens de satélite não foi possível “enxergar” essas estruturas, tampouco em campo não se viu um afloramento que permitisse ver ou tirar parâmetros de escarpas de falha, a vegetação e as coberturas sedimentares dificultaram este aspecto. Contudo, o trabalho de Barbosa e Filho (2006) permite saber que em subsuperfície, “através de métodos geofísicos, há existência de falhas normais com trends NE/SW e NW/SE que geraram grabens e horst na costa que controlaram os aspectos dimensionais das unidades sedimentares” (figura 3.1). 32 Figura 3.1: Mapa de Contorno estrutural do embasamento na faixa costeira Recife-Natal. A) Modelo 3D da superfície com isolinhasde profundidade; B) mapa 2D com interpretação de estruturas (A seta preta indica a linha zero do embasamento). Fonte: Barbosa & Lima Filho, 2006; Barbosa, 2007. 3.3. CONTEXTO REGIONAL A BHRG está inserida em um contexto geológico-regional de Bacias sedimentares marginais que foram originadas a partir do evento tectônico de rifteamento, durante o Aptiano, como comentado anteriormente. Nesse contexto a BHRG está inserida no âmbito das Bacias Pernambuco-Paraíba (BPB) e na Plataforma Natal, e mais localmente na sub-bacia de Canguaretama. A BPB e Plataforma Natal são limitadas a norte pelo Alto de Touros e a sul pela Zona de Cisalhamento Pernambuco (ZCPE), a oeste pela Província Borborema (PB) e a leste pelo Oceano Atlântico, conforme figura 3.2. 33 Figura 3.2: Localização das bacias de Pernambuco, da Paraíba e da Plataforma de Natal. Fonte: adaptado de Barbosa et al (2007). Em escala local a BHRG encontra-se inserida na sub-bacia Canguaretama, sendo esta delimitada pela Falha de Mamanguape ao sul e a norte pela Falha de Cacerengo. Essa sub-bacia tem relação íntima com o desenvolvimento da Bacia Potiguar cretácea junto com o desenvolvimento da Plataforma Natal, pois os estudos de estratigrafia e estrutural propostos por Barbosa & Lima Filho (2006) indicam ao relacionar dados estratigráficos e de poços, que no início da sequência sedimentar da plataforma há rochas da Formação Jandaíra, caracterizadas por calcários não aflorantes. De acordo com estudos propostos por Mabesoone et al (1991) “as coberturas sedimentares que preencheram a Bacia Potiguar na zona de costa, seguem uma sequência de pacotes rochosos que começaram a ser depositados durante o cretáceo”. Essa sequência é representada, em sua base, por rochas carbonáticas e 34 siliciclásticas não aflorantes, no tércio-quaternário por sedimentos da Formação Barreiras e por fim sedimentos quaternários recentes como dunas, depósitos de mangues, colúvios, aluviões, etc. Segundo Queiroz (1984, Apud MONTEIRO, 2015): a sequência cretácea é representada por arenitos quartzosos e arenitos calcíferos, onde nestes últimos, grãos de pólens foram encontrados preservados junto com siltitos e calcilutitos intercalados, fornecendo-lhes idades entre o Turoniano e Santoniano (93,9 a 83,6 Ma). “A sequência em cima é representada por calcários dolomíticos com idade do Maastrichtiano, entre 72,1 a 66,0 Ma” (MABESOONE ET AL, 1991). A sequência que aflora na área e de extrema relevância é a Formação Barreiras, a qual foi descrita por Mabesoone et al (1994) “como estratos sedimentares formados por estratificação sedimentar e de diferentes tipos de depósitos sedimentares, atribuindo a sua formação ao processo de acumulação e deposição de sedimentos no litoral”. Já Accioly (1995) descreve que a Formação Barreiras: é constituída de relevo acidentado, do período Terciário Superior onde se encontram as camadas estratigráficas heterogêneas, compostas por sedimentos com características e tons avermelhados ou amarelados, associados a materiais argilosos na representação ferruginosa decorrente do óxido de ferro. Os sedimentos quaternários aflorantes são materiais como dunas, coberturas arenosas, além de aluviões recentes ao longo das drenagens, e sedimentos de mangues. “Também na faixa litorânea estão as planícies praiais e os beach rocks” (ACCIOLY, 1995). Esses são os materiais que repousam sobre a Formação Barreiras ou estão presentes lateralmente a ela. 3.4 GEOLOGIA LOCAL Como comentado anteriormente a BHRG é composta por sedimentos tércio- quaternários aflorantes. São oriundos da sedimentação ocasionada por fluxos trativos e gravitacionais que geraram a deposição dos sedimentos em ambientes fluviais, lacustres, mangue e eólicos, provenientes da evolução sedimentar que começou no rifteamento. Diante disso, foi elaborado um mapa geológico (figura 3.4) na escala de 1:150.000, mostrando as principais unidades geológicas aflorantes da área. As fontes de dados para fabricação do mapa foram das cartas geológicas elaboradas pelo 35 SGB/CPRM, com escala de 1:100.000: SB.25-Y-A-II-São José de Mipibu, SB.25-Y-A- III-Rio Guajú, SB.25-Y-A-V-Guarabira e SB.25-Y-A-VI-Cabedelo. 3.4.1 Unidades geológicas da área Para descrição das Unidades estratigráficas que afloram na área, foi tomado como base os trabalhos da SGB/CPRM que por sua vez usaram a classificação de Lima e Dantas (2016), tendo como exceção a Formação Beberibe. Além disso, o esquema cronoestratigráfico (figura 3.3) adaptado do trabalho de Lima e Dantas (2016), permite ver relação das unidades presentes na área. Figura 3.3: relação cronoestratigráfica simplificada das coberturas Meso-cenozoicas presentes na área de estudo. Adaptado de Lima e Dantas (2016). 3.4.1.1 Formação Beberibe (K2be) Para Córdoba et al. (2007) essa Formação é composta: por clastos grossos neocretáceos, correlacionável à formação Açu na Bacia Potiguar e representa a porção basal da bacia. Caracterizada por um espesso pacote de arenitos friáveis, mal selecionados, de coloração cinza a creme, argilosos, e com espessuras médias de 230 a 280 m. De acordo com a carta estratigráfica elaborada por Feijó (1994), essa formação tem idades entre o Turoniano e o Campaiano, ou seja, o início da deposição começou por volta de 90 Ma e finalizou em 80 Ma. 36 3.4.1.2 Grupo Barreiras (ENb) Lima e Dantas (2016) descreve o Grupo composto por “rochas areníticas e conglomeráticas, de cores variadas, com matriz argilosa, ocorrendo fortemente lateritizados ao longo de toda costa”. Ressaltam a grande extensão de ocorrência dessas rochas que podem ser encontradas desde dos Estados do Amapá até o Rio de Janeiro. Há alguns trabalhos que sugerem o tipo de ambiente no qual o Grupo Barreiras foi depositado, como os trabalhos de Araí (2006) e Rossetti (2006), os quais sugeriram que as rochas do Barreiras foram depositadas em um sistema fluvial entrelaçado, associado a leques aluviais, com influência de marés na porção mais distal do sistema. Com relação a sua geocronologia, “a partir de datação de óxidos de manganês (40Ar/39Ar) e óxidos/hidróxidos de ferro supergênicos ((UTh)/He) atribui idade de deposição no intervalo entre 22 e 17 Ma” (LIMA 2008, apud LIMA E DANTAS 2016). Além disso, o Grupo Barreiras na área de estudo é recoberto pelos Depósitos Marinhos e Continentais (Q1mc), bem como pelos Depósitos Eólicos Litorâneos Vegetados (Q2elv), nos quais Lima e Dantas (2016) relata que “ocorrem na forma de falésias, cortes de estradas, jazidas para retirada de cascalho laterítico, pisos de estradas, entre outras formas”. 3.4.1.3 Depósitos Marinhos e Continentais antigos (Q1mc) A unidade de Depósitos Marinhos e Continentais Antigos, trata-se de um arenito fino a grosso, com grânulos dispersos, matriz areno-argilosa e de coloração creme a amarelada. A composição mineralógica é constituída por grãos de quartzo, opacos, turmalina, plagioclásio, estaurolita, zircão e titanita. Em alguns locais ocorrem níveis mais conglomeráticos apresentando seixos de quartzos e fragmentos de crostas lateríticas (LIMA E DANTAS, 2016). As idades para esta unidade são divididas em dois grupos distintos, pois Rossetti et al. (2011a) encontraram uma idade de deposição com intervalo de 74.8 ± 9.3Ka a 30.8 ± 6.9Ka e de 28.0 ± 4.0 a 15.1 ±1.8 Ka, obtidas pelo método de Luminescência Opticamente Estimulada (LOE). Idades similares foram obtidas, pelo mesmo método, por Gandini et al. (2014) e Lima e Dantas (2016, p. 67). 37 3.4.1.4 Depósitos de Mangue (Q2m) “Os sedimentos encontrados nestes depósitos são de coloração negra, grãos variando de silte a argila, ricos em matéria orgânica” (LIMA E DANTAS 2016, p.70). 3.4.1.5 Depósitos Arenosos e Areno-Argilosos (Q2da) São caracterizados por sedimentos arenosos e areno-argilosos inconsolidadose apresentam cores que variam de cinza a esbranquiçada, podendo ocorrer também na tonalidade amarronzada. “Predominantemente são constituídos por grãos de quartzo e em menor quantidade grãos de feldspatos” (LIMA E DANTAS 2016, p.72). Com relação às idades, o trabalho realizado por Barreto et al. (2004), “sugere idades que variaram entre 390.000 a 5.700 anos, através do método Termoluminescência (TL)”. 3.4.1.6 Depósitos Eólicos Litorâneos Vegetados (Q2elv) De acordo com exposto no trabalho de Lima e Dantas (2016) esses depósitos “são constituídos por areias quartzosas, bem selecionadas, típicas de ambiente eólico, apresentando coloração amarelada a avermelhada, em virtude de alterações provocadas pelos processos de intemperismo e oxidação”. Em alguns afloramentos, na base desta unidade, é possível observar níveis formados por fragmentos dos arenitos, associados aos Depósitos Marinhos e Continentais Antigos, denotando uma relação temporal mais recente para estes depósitos de dunas vegetadas. 38 Figura 3.4: mapa geológico da área de estudo. 39 3.5 GEOMORFOLOGIA A descrição do relevo segue uma metodologia taxonômica baseada na altimetria e formas físicas semelhantes para assim classificar uma feição e tomá-la como parâmetro para demais paisagens. Contudo, a descrição do relevo de determinada área não pode ser levada em consideração apenas altimetria, mas as condições geológicas, que controlam os marcadores estruturais e litológicos, e também as condições paleoclimáticas. Além disso o autor deste trabalho elaborou um mapa digital de elevação (figura 3.5) para mostrar que não há muita variabilidade altimétrica, ou seja, o relevo é pouco acidentado. Diante disso, a classificação das feições geomorfológicas da área são baseadas nos trabalhos feitos pelo PROJETO RADAMBRASIL, elaborado pelo Ministério de Minas e Energia em 1983, na escala de 1:1.000.000 e no Manual Técnico de Geomorfologia 2ª edição. A partir desses, foram identificadas as seguintes feições: tabuleiros costeiros, planícies fluviais, planície deltaica e campo de dunas. 3.5.1 Tabuleiros costeiros É a feição com maior expressão dentro da área. Suas feições apresentam formas de relevo de topo plano, desenvolvida em rochas sedimentares, em geral limitadas por escarpas e apresentam altitudes relativamente baixas. Notadamente, o Grupo Barreiras e os Depósitos arenosos e areno-argilosos são as principais unidades que representam o relevo com tais características dos tabuleiros. 3.5.2 Planície fluvial Normalmente planícies são conjuntos de formas de relevo planas ou suavemente onduladas, em geral posicionadas a baixa altitude, e em que processos de sedimentação superam os de erosão, pode ou não ter influência de fluxos ondulatórios ou de marés e inundações periódicas. Essa unidade geomorfológica acompanha o entalhe do Rio Guajú. 3.5.3 Planície deltaica 40 Esta unidade geomorfológica se encontra mais a leste da área de estudo, sendo caracterizada por agrupamentos de formas de origem marinha, fluviomarinha, lacustre e eólica, depositadas sob a influência das condições ambientais variáveis durante o Quaternário. Essa feição pode ser melhor observada nos Depósitos de mangue. 3.5.4 Dunas A unidade geomorfológica de Dunas é descrita como Depósito Eólico cuja forma varia em função do estoque de sedimentos fornecidos por um sistema fluvial e costeiro e do regime de ventos. As formas mais comuns são as barcanas, parabólicas, transversais, longitudinais e reversas. Além disso, normalmente apresentam granulação média à fina, bem selecionada e com alta maturidade mineralógica e textural. Ocorre no extremo leste da área, entre o Oceano Atlântico e os sedimentos dos Depósitos arenosos e arenos-argilosos. 41 Figura 3.5: mapa da área mostrando o modelo digital de elevação topográfico com perfil topográfico A- B. 3.6 CLIMA Por falta de dados e de estações que medem as normais climatológicas na área de estudo, os parâmetros de temperatura, precipitação, umidade, entre outros, serão tomados como referências os dados advindos da região de Natal/RN, pois tanto a área de estudo como a capital estão na mesma zona climática, compartilhando o mesmo sub-clima. A área de estudo se encontra na zona climática Tropical do Nordeste Oriental, em um sub-clima quente e úmido, segundo a classificação de Diniz e Pereira (2015). A área enfrenta de 3 a 4 meses secos, todavia a “estação chuvosa se prolonga desde janeiro até setembro, sendo o trimestre mais chuvoso de abril a junho, com chuvas 42 predominantes de outono-inverno” (DINIZ E PEREIRA, 2015). Outra classificação, baseada nos critérios de Köppen e Geiger, é tropical quente e úmido do tipo As’. A temperatura tem baixa amplitude, tendo uma temperatura média de 25.9 °C. Tem uma pluviosidade média anual de 1225 mm. Outubro, novembro e dezembro são os meses mais secos com registros de 35 mm, ao passo que abril é o mês mais chuvoso com registros de até 250 mm. Para ter uma melhor visualização o autor usará o balanço hídrico (tabela 3.1 e figura 3.6) desenvolvido por Monteiro (2014, apud MONTEIRO 2015), utilizando o método de Thornthwaite (1948), na região de Natal, com dados advindos da estação meteorológica convencional da UFRN. 43 Tabela 3.6: Balanço Hídrico para a região de Natal, estabelecido a partir de dados da Estação Meteorológica da UFRN, usando o método de Thornthwaite. Fonte: Monteiro (2014, Apud MONTEIRO, 2015). 44 Figura 3.6: Balanço hidroclimático da região de Natal. Fonte: Monteiro (2014, Apud MONTEIRO, 2015). De acordo com os resultados do balanço hídrico apresentado, foi obtido um excedente hídrico, de Abril a Agosto, da ordem de 486 mm/ano. Esta cifra equivale a uma estimativa da infiltração efetiva e recarga anual do aquífero Barreiras, tendo em vista a elevada infiltração na área, e escoamento superficial direto desprezível em função da natureza porosa e permeável dos terrenos. Desta forma, a recarga do aquífero é estimada como sendo da ordem de 31,2% da precipitação média anual (1560 mm/ano). No entanto, a recarga efetiva depende de vários fatores locais de cada área de estudo, e essa cifra indicada apenas dá uma ideia de um dos procedimentos para estimá-la. 3.7 SOLO Os solos presentes na área de estudo serão descritos de acordo com Manual Técnico de Pedologia (MTP), 3ª edição de 2015. De acordo com este Manual, solo é material mineral e/ou orgânico inconsolidado na superfície da terra que serve como meio natural para o crescimento e desenvolvimento de plantas terrestres. Diante desse conceito e tendo como parâmetro o contexto geográfico, geológico e geomorfológico da área, observa-se ao menos dois tipos de solo: argissolo e 45 neossolo. Estes conseguiram ser identificados a partir do mapeamento de solos feito pelo Projeto RADAMBRASIL, oriundos da Folha SB.25-Natal de 1981. 3.7.1 Argissolo De acordo com o MTP, este é um dos solos com maior expressão no território do Brasil, não seria diferente a sua presença na área de estudo. O que se apresenta na área é um tipo de Argissolo amarelo distrófico. A característica marcante para esses tipos de solo é a alta concentração de argila do horizonte superficial A para o subsuperficial B que é do tipo textural. 3.7.2 Neossolo Normalmente o neossolo é constituído por material mineral ou material orgânico pouco espesso (menos de 30 cm de espessura), sem apresentar qualquer tipo de horizonte B diagnóstico. Na área se faz presente o Neossolo Quartzarênico. Esse tipo é bem caracterizado por ter seu arcabouço arenoso, e diferente dos demais tipos de neossolo ter uma certa profundidade mais elevada. Sua presença é bem marcante no litoral nordestino e nesse caso é o solo commaior expressão dentro da área. 3.8 VEGETAÇÃO A vegetação da área será descrita de acordo com o trabalho de Hunka (2006). Para a autora há ao menos 3 tipos de vegetação na área de estudo, vegetação do tipo Tabuleiro costeiro, uma paisagem que se assemelha à formação de cerrado, vegetação típica de mangue e de várzea. 3.8.1 Vegetação tipo Tabuleiro Costeiro Este é um tipo de vegetação constituída por dois estratos: “um arbóreo- arbustivo, com elementos isolados ou em grupos formando ilhas de vegetação; e o herbáceo, ralo e descontínuo” (HUNKA 2006). Hunka (2006) ainda relata que essa área se destaca por ser um dos ambientes mais degradados pelas intervenções humanas com as atividades agrícolas e de pecuária. 46 3.8.2 Vegetação de Mangue Este tipo de vegetação é “formada por espécies lenhosas e perenifólias que se caracteriza por uma extrema adaptação biológica a um ambiente helófito e halófilo, marcado por um intenso dinamismo ligado às oscilações das marés” (ALVES, J. e ALVES, A., 2004, Apud HUNKA 2006). 3.8.3 Vegetação tipo Várzea É um tipo de vegetação característico da Amazônia, que ocorre ao longo dos rios e planícies inundáveis. Esse ambiente é periodicamente inundado e está sob o regime hidrológico. Além desse tipo de vegetação, Hunka (2006) constata ainda a “presença de espécies remanescentes da Mata Atlântica, podendo ser encontrada como mata ciliar nas margens da drenagem principal do Rio Guajú”. 47 4 HIDROGEOLOGIA DA ÁREA Existem ao menos três tipos de Domínios Hidrogeológicos classificados pelo Manual de Cartografia Hidrogeológica (MCH) para o Brasil. A ideia de Domínio Hidrogeológico remonta uma característica similar do agrupamento unidades geológicas que armazena e transmitem água subterrânea de forma semelhante. Então, de acordo com o referido MCH, no Brasil há os Domínios Hidrogeológico do tipo granular que remete as rochas em meio isotrópico (poroso), fissural (rochas ou unidades anisotrópicas) e cárstico (unidades geológicas carbonáticas). Por meio da sua localização geográfica e geológica a BHRG está inserida no Domínio Hidrogeológico granular. Além disso, a BHRG se encontra na Região hidrográfica do Atlântico Nordeste Oriental e na sub-bacia hidrográfica da Paraíba. Estas classificações foram feitas de acordo com estudos desenvolvidos desde dos anos 1960 e vem melhorando com o avanço da precisão da cartografia e do geoprocessamento. O que se pode inferir sobre elas, importantes ao trabalho, são as características hidrodinâmicas das águas subterrâneas, bem como entendimento prévio dessas características para a BHRG. 4.1 AQUÍFEROS DA ÁREA DE ESTUDOS Monteiro (2015) ao analisar os poços em sua área de estudos, que engloba a parte da BHRG na faixa do Estado do Rio Grande do Norte, elencou os Aquíferos Cretáceo, Dunas e Barreiras. Ele fez uma correlação entre a litologia, a posição estratigráfica e os padrões hidrodinâmicos de cada aquífero, não sendo possível das litologias cretáceas, por falta de dados suficientes. O Aquífero Cretáceo está totalmente associado às rochas carbonáticas (calcários e arenitos calcíferos), depositadas no Cretáceo acima das rochas do embasamento cristalino e abaixo do Grupo Barreiras e dos materiais sedimentares e coberturas quaternárias. Normalmente funcionam como camada guia para parâmetros dimensionais do Aquífero Barreiras (base do aquífero), visto que, pelo hiato deposicional ou por erosão, as rochas provenientes de cada aquífero estão em contato horizontal. Com relação aos poços que penetraram neste Aquífero, apenas os poços P32, P37 e P56 contêm material litológico descrito como Arenito Calcífero. A penetração perfurada nessa camada não passa de 3 metros, por esse motivo não é 48 possível saber sua dimensão final, nem parâmetro hidrodinâmico, pois as informações são incompletas para tal análise. O Aquífero Barreiras é representado por rochas sedimentares areníticas e conglomeráticas, intercaladas por argilitos e siltitos do Grupo Barreiras. Tem grande variação de cor (vermelho, esbranquiçado, amarelo e cinza) e estão depositadas acima das rochas do Aquífero Cretáceo. De acordo com os dados de Monteiro (2015), a espessura do pacote de rochas deste aquífero tende a aumentar de oeste para leste, alcançando profundidades de 74 metros (poço P56). Essas rochas normalmente tem alta porosidade e boa transmissividade, além das águas apresentarem boa qualidade para consumo. Com relação os poços que possuem perfil construtivo-litológico, todos penetraram as rochas do Grupo Barreiras. Por fim, o Aquífero Dunas é representado por sedimentos quaternários provenientes de dunas. Esses sedimentos geralmente são bem selecionados e são representados por areias quartzosas de granulometria similar. Estão sobrejacentes as rochas do Grupo Barreiras e localizados ao extremo leste da área. Não foi possível identificar algum parâmetro hidrodinâmico, pois nenhum dos poços mostrou esse tipo de material sedimentar. De acordo com os aspectos gerais dessas unidades aquíferas, o Aquífero Barreiras é mais representativo, e os outros materiais sedimentares quaternários sobrejacentes poderão atuar como unidades de transferência de águas de chuva para recarga do Aquífero Barreiras. 4.2 Aquífero Barreiras As análises apresentadas neste tópico do Aquífero Barreiras são baseadas no relatório técnico elaborado pela SERVMAR (Serviços Técnicos Ambientais Ltda) em consonância com a Agência Nacional de Águas (ANA) feito em 2012, pois mostra ser um estudo completo com análise de 812 poços, sendo 6 deles incluídos na área, englobando os aspectos geológicos, estruturais, estratigráficos e hidrogeológicos do Aquífero. No que diz respeito a “composição de rochas do sistema Aquífero Barreiras, há uma distinção entre sistema superior e sistema inferior” (SEMARH/SERVMAR, 2012). Basicamente o sistema superior é formado por coberturas recentes formadas pelas dunas, aluviões, elúvios e colúvios que em geral estão insaturados, servindo como 49 condutores da água de infiltração em direção aos estratos inferiores. Por sua vez, os estratos inferiores são as rochas tercio-quaternárias do Grupo Barreiras, definido como o sistema inferior. Diante disso, é possível mostrar ao leitor alguns parâmetros hidrodinâmicos, a partir da síntese feita em seu modelo hidrogeológico conceitual final (SEMARH/SERVMAR, 2012). 4.2.1 Parâmetros hidrodinâmicos regionais do Aquífero Barreiras Segundo o relatório da SERVMAR, o aquífero Barreiras tem dois tipos de comportamentos, trata-se de um sistema aquífero livre com a ocorrência de semiconfinamentos localizados, condicionadas ao caráter litológico e estrutural dos estratos sedimentares. O aquífero livre corresponde a parte inferior dos sedimentos do Grupo Barreiras com condutividade hidráulica da ordem de 2,0x10-4 m/s. Está limitado no seu topo por estratos sedimentares relativamente permeáveis, representados por areias e arenitos, porém de condutividade hidráulica distintamente inferior à do aquífero Barreiras, da ordem de 2,0x10-6 m/s (SEMARH/SERVMAR, 2012). No caso de aquífero semiconfinado, o aquífero Barreiras é limitado no topo por camada semipermeável caracterizada com aquitard, “formada por argilitos arenosos com condutividade hidráulica da ordem de 2,0x10-8 m/s, que permite o fenômeno de drenança vertical descendente, durante o bombeamento de poços” (SEMARH/SERVMAR, 2012). Os parâmetros hidrodinâmicos, apresentados na tabela 4.1 logo abaixo, serão baseados nos dos municípios mais próximos da área, Baía Formosa/RN e Nísia Floresta/RN, mostrados no relatório da SERVMAR. Aquífero Barreiras T (m²/Dia) Mínimo 16 Média 239 Máximo 674 K (m/dia) Mínimo 0,3 Média 39,9 Máximo 691,2 Q (m³/h) Mínimo 4 Média 65 Máximo 15050 Qs (m³/h/m) Mínimo 0,5 Média 5,7 Máximo 16,8 Tabela 4.1: T = transmissividade; K = condutividade hidráulica do aquífero; Q = vazão e Qs = vazão específica. Fonte: SEMARH/SERVMAR (2012). Ao observar os dados da SERVMAR em 2012, nota-se que a transmissividade do Aquífero Barreiras é excelente, pois mostrar valores médios de 239 m²/dia, podendo chegar a transmissividade máxima de 674 m²/dia. Além disso, a condutividade hidráulica do aquífero tem média 39,9 m/dia, podendo explotar vazões máximas de até 150 m³/h. Outra característica que faz com que o aquífero seja tão importante são os valores das vazões específicas, pois é a partir dela que conseguimos entender melhor a capacidade produtiva de determinado poço, portanto, o valor máximo 16,8 m³/h/m é um bom indicativo para mostrar que o Aquífero Barreiras tem boa capacidade produtora. 4.3 CADASTRAMENTO DE POÇOS E RESULTADOS NA BACIA DO RIO GUAJÚ A caracterização do Aquífero Barreiras se iniciou com o levantamento e cadastramento de poços captando este aquífero na área em estudo. Foi feita uma avaliação de aspectos geológicos superficiais pesquisados em mapas desenvolvidos pela SGB/CPRM, e de subsuperfície com a obtenção de fichas poços contendo descrições geológicas das unidades litológicas penetradas. As informações cadastradas foram obtidas de perfis litológico-construtivos de poços tubulares construídos por empresas públicas e privadas , além daqueles poços pesquisados no banco de dados do SIAGAS, e dados de poços amazonas (cacimbão) obtidos em campo. Infelizmente nem todos os poços encontrados tem informações completas. Muitos só estão plotados em mapa, mas não têm dados de profundidade, variáveis hidrodinâmicas ou perfis construtivos-geológicos. O anexo 1 mostra a quantidade de poços e as informações obtidas de cada um. Os poços dentro da BHRG são poucos e estão mal distribuídos geograficamente. Todavia, a campanha feita em campo objetivou cadastrar poços dentro e fora da área para dar mais um aporte de informações a falta de dados dentro da BHRG, considerando que nas vizinhanças ocorrem mais poços. 51 As informações adquiridas dos poços para montar o banco de dados foram: identificação no trabalho, identificação de referência (fonte da informação de onde foi obtida os dados dos poços), localização (coordenadas UTM), nível estático, nível dinâmico, profundidade dos poços, aspectos construtivos (diâmetro e filtros), descrição geológica, estratigrafia, condutividade elétrica e a data das medições dos níveis estático e dinâmico. 4.3.1 Características Hidrogeológicas do Aquífero Barreiras Ao todo constam 58 poços levantados, advindos do levantamento bibliográfico e de campo, todos possuem coordenadas para localização e estão plotados no mapa de poços (figura 4.2) para visualização. Desses, 27 foram adquiridos através da plataforma do SIAGAS, 8 da empresa PROSENG, 1 da empresa PROPOÇO e outro da antiga CDM, os demais poços são de propriedades particulares. Todas as informações dos poços foram agrupadas em formato de tabela no anexo 1 e são mostradas conforme disponibilização de dados das referências das empresas privadas e públicas, e de da plataforma do SIAGAS. De acordo com o levantamento, o poço com maior profundidade é aquele localizado no povoado de Uruba (P11) chegando à 125 metros, informação proveniente do SIAGAS e só existe apenas essa informação. Todavia, o poço com 18 metros de profundidade (P12) é o menor dentre os poços, informação também advinda do SIAGAS, a média da profundidade de todos os poços cadastrados é de 62 metros. Dos 58 poços, apenas 13 possuem perfis construtivos-geológicos (anexo 2 e figura 4.1), estão elencados na tabela 4.2. Figura 4.1: gráfico indicando de onde foram extraídas as informações dos poços que têm perfis litológico-construtivos. 61% 8% 8% 23% Poços com perfil litológico-construtivo PROSENG PARTICULAR CDM SIAGAS 52 Identificação no trabalho Coord_X Coord_Y NE (m) ND (m) Q (m³/h) Diâmetro (pol) Profundidade (m) P6 278257 9270053 2 14 33 8 50 P7 279118 9269842 6,9 20,03 39,6 8 60 P8 282001 9271021 4 8 30 8 48 P28 274081 9285340 32,6 39,91 9 6 78 P29 266860 9280750 33,97 36,33 9 6 75 P30 274807 9282202 32,8 47,46 3 6 80 P32 278500 9282400 - - - 6 43 P33 270972 9283590 29,1 34,18 6 6 54 P37 272577 9291093 25,05 - - 6 70 P55 268720 9285598 17,8 27,65 9,6 6 74 P56 277683 9281884 14,65 20,57 10,2 6 76 P57 281416 9284998 31,65 36,22 9 6 80 P58 270603 9292098 38,3 45,4 7 6 74 Tabela 4.2: tabela representativa dos poços que possuem perfis construtivos e geológicos. Coord_X e Coord_Y = longitude e latitude em UTM, respectivamente; NE = nível estático; ND = nível dinâmico; Q = vazão. De acordo com a tabela 4.2, os poços P32 e P37 não tem informações de NE, ND e Q, contudo para os demais poços, observa-se uma profundidade que variou de 43 metros (P32) a 80 metros(P30 e P57) , tendo uma profundidade média de 66 metros. O diâmetro do revestimento desses poços são de 6 e 8 polegadas, a perfuração foi feita sempre com 4 polegadas a mais do revestimento colocado em cada poço, ou seja, a maioria em 10 polegadas e apenas 3 construídos com 12 polegadas. A vazão variou de 3 (P30) a 39,6 m³/h (P7) e teve com média 15 m³/h, são vazões dentro dos parâmetros obtidos pelo estudo da SERVMAR, mas longe da vazão máxima de 150 m³/h que o aquífero Barreiras pode oferecer em outras áreas. O nível estático variou de 2 (P6) a 38,3 metros (P58), tendo como média 22,4 metros, ao passo que o nível dinâmico variou de 8 a 47,5 metros. Diante desses últimos dados, foi calculado a vazão específica (Qs) dos poços, cujos os valores variaram entre 0,14 e 7,5 m³/h/m, aproximando dos valores médios 5,9 m³/h/m que o aquífero demonstra, a nível regional, no referido relatório da SEMARH/SERVMAR (2012), todavia distante do valor máximo 16,8 m³/h/m.. 53 Figura 4.2: mapa de poços cadastrados localizados dentro e nas proximidades da área. 54 4.3.2 Aspectos litológicos e de pressão no topo do Aquífero Barreiras Geologicamente os perfis litológicos dos poços pesquisados mostraram a presença de sedimentos arenosos ou argilosos inconsolidados nos primeiros metros da perfuração até a profundidade de 8 metros. Pela descrição feita nas fichas de poços, o material tem afinidade com aqueles descritos da unidade geológica Q2da (depósitos arenosos e areno-argilosos), corrobora com sistema superior do Aquífero Barreiras. Da profundidade de 8 a 80 metros há rochas sedimentares descritas como aquelas do Grupo Barreiras (ENb). São arenitos (finos a médios), arenitos argilosos, argilitos siltosos e argilitos arenosos, todos com variadas cores (vermelha, marrom, esbranquiçado, amarelado e cinza). A maioria são arenitos de forma geral e a maioria dos poços possuem intercalações entre arenitos e argilitos/siltitos, a seção hidrogeológica (figura 4.3) mostra um esquema de um perfil topográfico feito de SW- NE com os poços P28, P29, P33 e P56. Na seção, observarmos as relações topográficas, geológicas e hidrogeológicas. Por fim, o arenito calcífero, o principal marcador cronoestratigráfico entre os Aquíferos Barreiras e Cretáceo, aparece nos poços P32, P37 e P56. Essa rocha foi encontrada nas profundidades de 42 metros no P32, de 69 metros no P37 e na profundidade de 74 metros no P56. A penetração perfurada nessa camada variou de 1 a 2 metros nos 3 poços. Normalmente é descrito como arenito fino a médio de cor acinzentada. Infelizmente, diante dos dados, não foi possível obter mais informações sobre o arenito calcífero e seus padrões dimensionais e hidrodinâmicos . 55 Figura 4.3: seção hidrogeológica esquemática SW-NE mostrando a variação topográfica, geológica e da superfície potenciométrica. Elaborado pelo autor. 56 Observa-se na seção (figura
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