Conceitos Básicos de Hidrogeologia

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<p>HIDROGEOLOGIA</p><p>Prof. Taison Anderson Bortolin</p><p>AULA 1 - GEOLOGIA E HIDROGEOLOGIA</p><p>1 – CONCEITOS BÁSICOS DE GEOLOGIA</p><p>Materiais Geológicos</p><p>a) Sedimentos</p><p>Depósitos não consolidados de origem diversa (exemplos: areias,</p><p>argilas, siltes, cascalhos);</p><p>1 – CONCEITOS BÁSICOS DE GEOLOGIA</p><p>Materiais Geológicos</p><p>b) Rochas</p><p>Material consolidado de origem diversa (ígnea, sedimentar ou</p><p>metamórfica).</p><p>b1)Rochas Ígneas</p><p>- Intrusivas ou Plutônicas (Ex. Granito)</p><p>b1)Rochas Ígneas</p><p>- Extrusivas ou Vulcânicas (Ex. Basalto)</p><p>b2)Rochas Sedimentares</p><p>b3)Rochas Metamórficas</p><p>1 – CONCEITOS BÁSICOS DE GEOLOGIA</p><p>Materiais Geológicos - Ocorrência</p><p>1 – CONCEITOS BÁSICOS DE GEOLOGIA</p><p>Materiais Geológicos - Ocorrência</p><p>2 – RELAÇÃO ENTRE A GEOLOGIA E A HIDROGEOLOGIA</p><p>- Ocorrência, Forma e Dimensão dos Depósitos de Água</p><p>Subterrânea;</p><p>- Recarga, Reservas, Circulação e Descarga da água subterrânea;</p><p>- Características Químicas e Qualidade da Água Subterrânea;</p><p>- Obras de captação, equipamentos de perfuração e construção</p><p>dos poços;</p><p>- Produção dos Poços</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>a) Conceito de Água Subterrânea</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>b) Origem da Água Subterrânea</p><p>a) Origem Meteórica</p><p>-Mecanismo de Recarga = infiltração</p><p>- Águas até 750 m – participam do ciclo hidrológico e</p><p>correspondem a 4,2 milhões de quilômetros cúbicos</p><p>- Águas que circulam entre 750 e 4000 metros de</p><p>profundidade – tempo de retornos longos</p><p>- Infiltração depende das condições de uso e ocupação do</p><p>solo</p><p>- Infiltração mais rápida e abundante – aquíferos livres</p><p>- Infiltração mais lentas e limitadas – aquíferos confinados</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>a) Origem Meteórica</p><p>-A quantidade de água que infiltra pode ser expressa pela</p><p>seguinte fórmula:</p><p>I = Is + Ir + Io + Ip</p><p>I = taxa de infiltração</p><p>Is = fração retida pelo solo e utilizada pela biomassa</p><p>Ir = fração que alimenta as nascentes</p><p>Io = fração que deságua nos rios, oceanos e lagos</p><p>Ip = fração extraída pelos poços</p><p>- Em função disso haverá somente uma parcela de água</p><p>subterrânea passível de explotação</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>b) Origem Conata – Águas Conatas</p><p>- É a água estocada na litosfera – profundidades superiores</p><p>a 4000 metros.</p><p>- É a água retida nas rochas quando de sua formação.</p><p>- Apresentam altos teores salinos.</p><p>c) Origem Juvenil</p><p>- É a água gerada pelos processos magmáticos.</p><p>- Seu ciclo está associado a Tectônica de Placas.</p><p>- Parcela desconsiderada em função do volume.</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>b) Origem da Água Subterrânea</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>c) Recarga, Circulação, Descarga e Reservas da Água</p><p>Subterrânea</p><p>-Zona de Recarga: infiltração</p><p>-Zona de Descarga: é aquela por onde as águas emergem do</p><p>sistema, alimentando rios, fontes e jorrando sobre pressão por</p><p>poços artesianos.</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>c) Recarga, Circulação, Descarga e Reservas da Água</p><p>Subterrânea</p><p>-Zona de Recarga Direta: é aquela onde as águas da chuva se</p><p>infiltram diretamente no aquífero, através de suas áreas de</p><p>afloramento e fissuras das rochas. Num aquífero livre a recarga</p><p>sempre é direta.</p><p>- Zona de Descarga: é aquela por onde as águas emergem do</p><p>sistema, alimentando rios, fontes e jorrando sobre pressão por</p><p>poços artesianos.</p><p>-Zona de Recarga Indireta: é aquela onde o reabastecimento do</p><p>aquífero se dá a partir da drenagem (filtração vertical) superficial</p><p>das águas e do fluxo subterrâneo indireto.</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>• Clima e Precipitação: magnitude, intensidade, duração, distribuição espacial e</p><p>temporal;</p><p>• Solos: natureza, heterogeneidade em superfície e ao longo do perfil, sua</p><p>espessura e propriedades hidráulicas tais como a permeabilidade;</p><p>• Estruturas no solo originadas em ciclos de dessecamento e de umidade;</p><p>• Profundidade das raízes na zona de umidade do solo;</p><p>• Geologia do subsolo, que influencia em processos de recarga, descarga e</p><p>armazenamento;</p><p>• Superfície topográfica;</p><p>• Relevo local, a orientação e altitude de cadeias de montanhas;</p><p>• Variações na geomorfologia que condicionam o tipo de solo e vegetação;</p><p>• Tipos, padrões de plantio e evapotranspiração real;</p><p>• Uso, cobertura e manejo do solo;</p><p>• Escoamento superficial e formação de poças e regiões de acúmulo de água;</p><p>• Natureza do regime de irrigação e perdas a partir de canais e cursos d’água;</p><p>• Mecanismos de fluxo através da zona não saturada e existência de zonas com</p><p>condutividades hidráulicas diferentes.</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>Fatores que influenciam o processo de recarga</p><p>GEOLOGIA E HIDROGEOLOGIA</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>c) Recarga, Circulação, Descarga e Reservas da Água</p><p>Subterrânea</p><p>A relação entre a quantidade de água proveniente do</p><p>reabastecimento e que sai do aquífero através da descarga</p><p>fornece um parâmetro que são as RESERVAS.</p><p>Reserva Reguladora: volume de água da faixa de flutuação</p><p>anual ou sazonal do nível de saturação do horizonte ou zona</p><p>aquífera e corresponde ao volume de realimentação anual ou</p><p>estacional.</p><p>Reserva Permanente: volume de água do aquífero não variável</p><p>em decorrência da flutuação sazonal da superfície potenciométrica</p><p>Sob condições naturais somente uma parcela das reservas</p><p>reguladoras pode ser utilizada - entre 25 e 50%.</p><p>-Volume disponíveis</p><p>-É mais protegida dos agentes de</p><p>contaminação</p><p>-A captação pode ser realizada</p><p>onde ocorre a demanda</p><p>Problemas</p><p>-Poços construídos e operados de</p><p>maneira incorreta;</p><p>-Falta de controle e fiscalização;</p><p>-Falta de Estudos, Redes de</p><p>monitoramento e banco de dados;</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>d) Importância, Vantagens e Problemas da Água</p><p>Subterrânea</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>d) Importância, Vantagens e Problemas da Água</p><p>Subterrânea</p><p>2.153 sedes municipais</p><p>são abastecidas</p><p>exclusivamente por</p><p>águas subterrâneas, ou</p><p>seja, 39% das sedes.</p><p>53% das sedes municipais do</p><p>país são total ou</p><p>parcialmente abastecidas</p><p>pelo manancial subterrâneo</p><p>http://siagasweb.cprm.gov.br/</p><p>http://siagasweb.cprm.gov.br/</p><p>Nature, 2012</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>e) Classificação Hidrogeológica dos Materiais Geológicos</p><p>- Aquífero</p><p>- Aquitardo</p><p>- Aquiclude</p><p>- Aquífugo</p><p>A classificação é baseada nos parâmetros:</p><p>- Porosidade</p><p>- Permeabilidade</p><p>Porosidade: vazios ou poros presentes nas rochas e sedimentos</p><p>- Primária: formada junto com a litologia. Ex. Arenitos</p><p>- Secundária: formada depois da litologia. Ex. Fraturas</p><p>Permeabilidade : comunicação entre os poros</p><p>Permeabilidade : comunicação entre os poros</p><p>Condições de Ocorrência das Águas Subterrâneas</p><p>A) Zonas Aquíferas</p><p>- rochas cristalinas – ígneas ou metamórficas</p><p>- porosidade/permeabilidade: fraturas, fissuras, etc.</p><p>B) Unidades Hidroestratigráficas</p><p>Horizontes, camadas ou conjunto de horizontes ou</p><p>camadas litoestratigráficas que apresentam propriedades</p><p>hidrogeológicas similares.</p><p>camadas de rochas sedimentares</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>Tipos de Aquíferos: os aquíferos podem ser classificados</p><p>em diferentes tipos tendo como base a porosidade e a</p><p>pressão.</p><p>A) Com relação a porosidade</p><p>- Aquífero Poroso ou Sedimentar (contínuo)</p><p>- Aquífero Fraturado ou Fissural (descontínuo)</p><p>- Aquífero Cárstico (descontínuo)</p><p>B) Com relação a pressão</p><p>- Aquífero Livre ou Freático</p><p>- Aquífero Confinado</p><p>C) Tipos Especiais:</p><p>- Aquífero Suspenso</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>e) Classificação Hidrogeológica dos Materiais Geológicos</p><p>- Aquífero: correspondem a camadas de sedimentos ou de</p><p>rochas de uma região que apresentam porosidade e</p><p>permeabilidade</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>e) Classificação Hidrogeológica dos Materiais Geológicos</p><p>Aquitardo: rochas ou sedimentos que apresentam porosidade</p><p>específica e permeabilidade baixas.</p><p>Aquiclude: camadas ou corpos rochosos que apresentam</p><p>porosidade específica e permeabilidade praticamente nula</p><p>Aquifugo: camadas ou corpos rochosos muito compactas que</p><p>apresentam porosidade e permeabilidade nulas.</p><p>3) Aquíferos, Aquitardes e Aquicludes</p><p>- Aquíferos correspondem a camadas de sedimentos ou de</p><p>rochas de uma região que apresentam porosidade específica</p><p>e permeabilidade</p><p>-Aquitardes: camadas de rochas ou sedimentos que</p><p>apresentam porosidade específica e permeabilidade</p><p>relativamente baixas (sedimentos argilosos, misturas de</p><p>areias, siltes e argilas em proporções variadas, rochas</p><p>compactas pouco fraturadas ou intemperizadas, sistemas</p><p>cársticos pouco desenvolvidos).</p><p>-Aquiclude: camadas ou corpos rochosos que</p><p>apresentam porosidade específica e permeabilidade</p><p>praticamente nula (camadas de sedimentos</p><p>essencialmente argilosos, rochas compactas muito pouco</p><p>fraturadas ou carstificadas).</p><p>-Aquifugo:camadas ou corpos rochosos muito compactas</p><p>que apresentam porosidade e permeabilidade nulas</p><p>(rochas cristalinas – magmáticas e metamórficas, blocos</p><p>de quartzitos, basaltos, diabásios)</p><p>A) Com relação a porosidade</p><p>- Aquífero Poroso ou Sedimentar (contínuo)</p><p>* Formado por rochas Sedimentares consolidadas, sedimentos</p><p>inconsolidados ou solos arenosos.</p><p>* Melhores aquíferos – volume e extensão</p><p>* Localização: bacias sedimentares, solos, várzeas, planícies</p><p>* Podem ser considerados Isotrópicos</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>Aquífero Poroso:</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>A) Com relação a porosidade</p><p>- Aquífero Fraturado ou Fissural (Descontínuo):</p><p>* Formado por rochas ígneas, metamórficas ou cristalinas,</p><p>maciças que tenham fraturas, fendas e falhas abertas.</p><p>* Capacidade de armazenamento – quantidade de estruturas</p><p>* Volume baixos – Circulação nas fraturas - Anisotrópico</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>Aquífero Fraturado</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>A) Com relação a porosidade</p><p>- Aquífero Cárstico – Karst - (Descontínuo):</p><p>* Formado em rochas calcárias ou carbonáticas;</p><p>* Circulação – fraturas e outras descontinuidades – dissolução</p><p>* Aberturas – podem atingir grandes dimensões</p><p>* Aquíferos heterogêneos, descontínuos e fluxo em canais</p><p>Em geral as águas são duras</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>Aqüífero Cárstico</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>B) Com relação a pressão</p><p>- Aquífero Livre ou Freático</p><p>* Camada permeável e superficial, aflorante em toda a</p><p>extensão e limitado na base por camada impermeável.</p><p>* A superfície está em equilíbrio com a pressão atmosférica.</p><p>* Possuem recarga direta – NA varia em função da chuva</p><p>* Aquíferos mais comuns, mais explorados e mais vulneráveis.</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>B) Com relação a pressão</p><p>- Aquífero Confinado ou Artesiano:</p><p>* Camada permeável, confinada entre duas impermeáveis ou</p><p>semipermeáveis (aquífero semi-confinado).</p><p>* Pressão do topo maior que a pressão atmosférica</p><p>* Recarga – zonas de afloramentos da formação geológica ou</p><p>então recarga indireta</p><p>* Associados a rochas sedimentares profundas – bacias</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>Aquífero Confinado</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>C) Tipos Especiais:</p><p>- Aquífero Suspenso:</p><p>* Pequenos corpos de água não confinados, localizados</p><p>acima do nível regional do lençol freático</p><p>* Possuem também zona não-saturada</p><p>3 – CONCEITOS BÁSICOS DE HIDROGEOLOGIA</p><p>BIBLIOGRAFIA</p><p>CAPUCCI, E.; MARTINS, A.M.; MANSUR, K.L.; MONSORES, A.L.M. 2001. Poços Tubulares</p><p>e Outras Captações de Águas Subterrâneas: orientação aos usuários. SEMADS. Rio de</p><p>Janeiro. 70p</p><p>FEITOSA, F.A.C.; MANOEL FILHO, J.; FEITOSA, E.C.; DEMETRIO, J.G. (Organ.). 2008.</p><p>Hidrogeologia: conceitos e aplicações. 3ª Edição-Revisada e Ampliada. Rio da Janeiro.</p><p>CPRM, LABHID-UFPE. 812p.</p><p>GIAMPÁ, C.E.Q.; GONÇALVES, V.G. (ED.) 2006. Águas Subterrâneas e Poços Tubulares</p><p>Profundos.. Signus Editora. São Paulo. 501p.</p><p>HEATH, R.C. 1983. Hidrologia Básica de Água Subterrânea. Geological Survey Water</p><p>Supply Paper.</p><p>Borghetti, N. R.; Borghetti, J. R.; Rosa Filho, E. F. 2004. Aqüífero Guarani: a verdadeira</p><p>Integração dos Países do Mercosul. Curitiba. 214p.</p><p>Freitas, M. A. de., et. al. 2004. Mapa Hidrogeológico do Rio Grande do Sul: um avanço</p><p>no conhecimento das águas subterrâneas do estado. In: XIII Congresso Brasileiro de</p><p>Águas Subterrâneas. Cuiabá.</p><p>http://www.abas.org.br (Associação Brasileira de Águas Subterrâneas).</p><p>http://www.ana.gov.br/guarani (Agência Nacional de Águas).</p><p>http://www.sema.rs.gov.br/sema/html/rhcomdrh.htm</p><p>MUITO OBRIGADO PELA ATENÇÃO!</p><p>CONCEITOS DE HIDROGEOLOGIA E AQUÍFEROS</p>