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WBA0389_v1.0 Hidrologia e Drenagem Urbana Águas subterrâneas Bloco 1 Marcelo Balbino da Silva Lençol freático • Reservatório de água doce subterrâneo. • Formado pelas precipitações na superfície terrestre. • Processo da infiltração. • Também conhecido como lençol de água ou lençol superficial. Infiltração • Na infiltração, podem ser destacadas três fases: • Intercâmbio. • Descida. • Circulação. Lençóis subterrâneos • Existem dois tipos de lençóis subterrâneos: • Lençol freático: quando a superfície livre do lençol está sujeita a pressão atmosférica. • Lençol cativo: quando a água do lençol se encontra entre duas camadas impermeáveis, sendo a pressão na superfície superior diferente da atmosférica. Também conhecido como artesiano ou confinado. Movimento da água no subsolo • Zona de aeração: onde ocorrem as fases de intercâmbio e de descida da água pela infiltração; pela franja capilar. • Zona de saturação: onde se dá o movimento da água do lençol subterrâneo, também chamada de fase de circulação. Perfil de solo e as fases da infiltração Figura 1 - Perfil de solo e as fases da infiltração. Fonte: elaborada pelo autor. Fases da infiltração Aquíferos • São grupos de formações geológicas, que contém água e permitem o movimento da mesma por ele. • Essa água pode ser extraída ou descarregada superficialmente. Aquíferos • Os aquíferos são divididos em duas grandes categorias: • Aquíferos não confinados: conhecidos como livres ou freáticos, tem como seu limite superior o lençol freático e são mais rasos ou superficiais. • Aquíferos confinados e semiconfinados isolados por uma camada impermeável ou semipermeável, a água fica submetida a uma pressão maior do que a pressão atmosférica. Aquíferos: formação e estrutura geológica • Aquitarde: é uma formação geológica de natureza semipermeável, que transmite água a uma taxa muito baixa, se comparada com o aquífero. • Aquiclude: é uma formação impermeável que pode conter água, mas não é capaz de transmitir quantidades significativas de água, tais como as camadas de argila. • Aquifugo: é uma formação que não possui internamente espaços conectados, sendo incapaz de transmitir ou de absorver água. Águas subterrâneas Bloco 2 Marcelo Balbino da Silva Classificação da água e enquadramento dos corpos hídricos subterrâneos A Resolução n. 396 do Conselho Nacional do Meio Ambiente: trata da classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas, em classes de qualidade. (CONAMA, 2008) Classificação da água e enquadramento dos corpos hídricos subterrâneos • Classe de qualidade: conjunto de condições e qualidade necessária ao atendimento dos usos, atuais e futuros. • Condição de qualidade: qualidade das águas subterrâneas, frente aos requisitos de qualidade dos usos. Resolução (CONAMA, 2008) Figura 2- Classificação das águas subterrâneas Fonte: elaborada pelo autor. CLASSE ESPECIAL CLASSE 1 CLASSE 2 CLASSE 3 CLASSE 4 QUALIDADE DA ÁGUA USOS Próxima à condição natural Mais exigentes Menos exigentes Distante da condição natural CLASSE 5 Enquadramento dos corpos de água subterrâneos • É um dos instrumentos definidos na Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH). • Em conjunto com os Planos de Recursos Hídricos, enquadramento pela resolução (CONAMA, 2008), outorga dos direitos de uso de recursos hídricos, cobrança pelo uso dos recursos hídricos e do sistema de informações sobre recursos hídricos. Enquadramento dos corpos de água subterrâneos Ainda segundo a Resolução CONAMA n. 396/2008: • O enquadramento das águas subterrâneas será realizado por aquífero, conjunto de aquíferos ou porções desses. • Na profundidade onde estão ocorrendo as captações para os usos preponderantes. (CONAMA, 2008) Águas subterrâneas Bloco 3 Marcelo Balbino da Silva Área permeável • É a área superficial em suas condições naturais destinada a receber a água da chuva, promovendo, assim, a infiltração natural dessas águas. • A fim de que possam realizar a recarga dos aquíferos subterrâneos. Área permeável A permeabilidade dos solos é uma propriedade que está relacionada com a capacidade de infiltração da água no solo: Quantidade máxima de água que um solo, sob dada condição, absorve num determinado tempo em relação a uma área horizontal e sua velocidade média de infiltração. (Genovez, 2011) Importância dos aquíferos • De acordo com Hirata et al. (2018), a água subterrânea é o recurso natural mais utilizado do subsolo brasileiro. • Com um total de água bombeada de mais de 557 m3/s. • Mais de 2,5 milhões de poços tubulares, perfazendo um volume suficiente para abastecer a cada ano a população atual brasileira. • Equivalente a 217 milhões de pessoas. Uso das águas subterrâneas no Brasil Figura 3 - Usuários de água subterrânea no Brasil Fonte: adaptado de CPRM (2019). Lazer e outros - 4%. Doméstico - 30%. Agricultura/Pecuária - 24%. Múltiplo - 14%. Industrial - 14%. Público Urbano - 18%. 14% 24% 10% 18% 4% 30% Domínio poroso e fraturado A constituição geológica (litologia) dos aquíferos influencia a velocidade e a qualidade da água em seu meio. Com relação à sua origem geológica, podem ser constituídos por: • Rochas sedimentares. • Rochas vulcânicas ou fraturadas. • Metamórficas, formadas por rochas calcárias. Tipos fundamentais de porosidade • Segundo Teixeira et al. (2000), há dois tipos fundamentais de porosidade: • Porosidade primária: formada em conjunto com a rocha ou sedimento, caracterizada pelos espaços entre os grãos ou em relação aos planos de estratificação. • Porosidade secundária: surge após a formação das rochas ígneas, metamórficas ou sedimentares, através de fraturamento ocorrido durante sua deformação. Tipos fundamentais de porosidade • Tem-se um tipo especial de porosidade secundária, que pode se desenvolver em rochas solúveis, tais como mármores e calcários. • Gerando vazios por dissolução, que chamamos de porosidade cárstica. Quanto a porosidade, existem três tipos de aquíferos Figura 4 - Classificação dos aquíferos quanto a porosidade Fonte: elaborada pelo autor. Poroso Fraturado Cárstico Gestão dos recursos hídricos • Os aquíferos têm capacidade para degradar e diluir grande parte dos contaminantes que infiltram no solo. • Suas águas, geralmente, não necessitam de tratamento como no caso dos rios e mananciais. • Como exemplo, temos as fontes de águas minerais de consumo direto. Gestão dos recursos hídricos • Entretanto, existe a contaminação das águas subterrâneas devido, principalmente, à ação do homem. • De forma que a preservação e constante monitoração da água subterrânea é imprescindível para garantir que continuem sendo fonte de água com qualidade para a humanidade. Teoria em Prática Bloco 4 Marcelo Balbino da Silva Reflita sobre a seguinte situação O prefeito de uma determinada cidade pretende fazer uso das águas subterrâneas, em sua região, para complementar o abastecimento público. Atualmente, 75,6 m3 de água, por hora, são captadas de um manancial local e estudos geológicos indicaram que a cidade está localizada em uma das regiões do Aquífero Guarani, e que poderiam dispor dessa reserva para complementar o abastecimento. A demanda total requerida pelo prefeito é de 0,028 m3/s (manancial + aquífero). Reflita sobre a seguinte situação Quantos metros cúbicos, por segundo (m3/s), seriam necessários para suprir a demanda, usando o Aquífero Guarani como fonte complementar? Norte para a resolução... A demanda total é de 0,028 m3/s. O manancial local já serve com 75,6 m3/h, que são iguais a 0,021 m3/s. Seriam necessários 25,2 m3/h ou 0,0070 m3/s captados do Aquífero Guarani. Conferindo: 0,021 m3/s (manancial) + 0,0070 m3/s (aquífero) = 0,028 m3/s. Dica do Professor Bloco 5 Marcelo Balbino da Silva Dica de Leitura! Coletânea da legislação de águassubterrâneas do brasil. Apresentada em cinco volumes. Autores: Luciana C. de Souza Fernandes e Everton de Oliveira. Editora: Instituto Água Sustentável. Ano: 2018. Figura 5 - Imagem de divulgação da coletânea Fonte: https://download.aguasustentavel.org.br/coletânea. Acesso em: 14 maio 2020. https://download.aguasustentavel.org.br/coletânea Dica de Leitura! • De forma didática, apresenta as leis dos estados Brasileiros, em cinco volumes. • Sendo as cinco regiões geográficas brasileiras. • Mostra o quão necessário se faz integrar a gestão da água superficial à subterrânea, e uma gestão adequada do solo para proteção dos aquíferos. • Disponível gratuitamente no site do Instituto Água Sustentável. Referências BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). Resolução n. 396, de 03 de abril de 2008. Disponível em: http://pnqa.ana.gov.br/Publicacao/RESOLU%C3%87%C3%83O%20CONAMA%20n%C2%BA%20396.p df. Acesso em: 18 maio 2020. BRASIL. Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM). Sistema de Informações de Águas Subterrâneas - SIAGAS. Disponível em: http://siagasweb.cprm.gov.br/layout/. Acesso em: 18 maio 2020. GENOVEZ, A. M. Hidrologia básica e suas aplicações. Notas de aula do curso de pós-graduação da Faculdade de Engenharia Civil, Unicamp. 2011. cap. 3 p. 67. HIRATA, R.; SUHOGUSOFF, A. V.; MARCELLINI, S. S.; VILLAR, P. C., MARCELLINI, L. Estudo de Águas Subterrâneas. Instituto Trata Brasil e Centro de Pesquisas de Águas Subterrâneas (CEPAS|USP), 2018. p. 6-7. http://pnqa.ana.gov.br/Publicacao/RESOLU%C3%87%C3%83O%20CONAMA%20n%C2%BA%20396.pdf http://siagasweb.cprm.gov.br/layout/ Referências TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M.; FAIRCHILD, T. R. et al. Decifrando a Terra. Instituto de Geociências (Igc), Universidade de São Paulo (USP), Editora Oficina de textos, 2000. cap. 7. Bons estudos!
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