Movimento das águas subterrâneas

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Movimento das águas subterrâneas
Movimento das águas subterrâneas (distribuição, escoamento, recarga, poluição) para sua adequada
exploração.
Professor Marcos Filgueiras Jorge
1. Itens iniciais
Propósito
O estudo do movimento de águas subterrâneas é essencial para a formação de profissionais com
competência e habilidades para identificar o escoamento dessas águas, analisar os poços, a recarga e a
poluição das águas subterrâneas. Dessa forma, esses profissionais poderão adotar medidas que favoreçam
sua apropriada exploração.
Objetivos
Identificar o escoamento das águas subterrâneas.
Analisar poços.
Analisar a recarga de águas subterrâneas.
Reconhecer a poluição das águas subterrâneas.
Introdução
Assista ao vídeo a seguir para entender sobre o movimento das águas subterrâneas.
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
AVISO: orientações sobre unidades de medida. 
Em nosso material, unidades de medida e números são escritos juntos (ex.: 25km) por questões de tecnologia
e didáticas. No entanto, o Inmetro estabelece que deve existir um espaço entre o número e a unidade (ex.: 25
km). Logo, os relatórios técnicos e demais materiais escritos por você devem seguir o padrão internacional de
separação dos números e das unidades. 
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1. Estrutura e escoamento de águas subterrâneas
Introdução
O escoamento das águas subterrâneas
Conteúdo interativo
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Conceitos iniciais sobre escoamento de águas subterrâneas
Após uma precipitação intensa, parte da água escoa superficialmente e outra parte fica armazenada na
superfície que por sua vez infiltra no solo. Essa porção que infiltra, a depender da lâmina, escoará pelo solo
até atingir uma camada impermeável ou uma região saturada.
É esse processo que permite que os rios escoem por longos períodos sem a ocorrência de chuvas. Sendo
assim, neste módulo, estudaremos os conceitos relacionados ao movimento de água subterrânea, os tipos de
aquíferos e as equações que regem esse processo. 
Distribuição das águas subterrâneas
Após a infiltração a água se distribui, de acordo com os potenciais de água no solo, veja:
No caso da distribuição das águas subterrâneas, a água se movimentará até encontrar uma camada
impermeável ou com permeabilidade muito baixa, o que impede a sua passagem, fazendo com que a água
preencha completamente os poros do solo, formando uma zona saturada, também chamada de zona freática.
O limite entre a zona saturada e não saturada é chamada de superfície freática, cujo potencial de água no solo
é zero.
Distribuição vertical da água subterrânea.
Potencial menor que zero 
Parte da água fica armazenada na matriz do
solo. Essa região é chamada de zona não
saturada ou de aeração, e está situada na
camada mais superficial do solo, onde ocorre
o desenvolvimento radicular das plantas.
Potencial próximo ou maior que zero 
Parte da água é drenada naturalmente
em profundidade, no processo
chamado de percolação. Isso ocorre
devido à força da gravidade e acontece
quando o potencial de água é próximo
ou superior a zero.
A água subterrânea é conceitualmente a armazenada na zona de saturação, cujo fluxo é chamado de
escoamento subterrâneo, ou seja, o escoamento é o movimento da água que ocorre na zona de saturação, o
que não deve ser confundido com o fluxo de água na zona não saturada, definido como redistribuição de água
no solo. 
A água subterrânea é uma reserva hídrica de grande importância, uma vez que corresponde a 97%
da água doce do planeta, sendo esses reservatórios chamados de aquíferos, os quais serão
estudados com detalhe a seguir.
A disponibilidade de água subterrânea, assim como a água superficial, é bastante variável geograficamente,
em função das diferenças espaciais das caraterísticas geológicas. Sendo assim, o Brasil foi dividido em dez
províncias hidrogeológicas, as quais apresentam características semelhantes de armazenamento, circulação e
qualidade da água. 
Essas províncias são: 
Escudo Setentrional
Amazonas
Escudo Central
Parnaíba
São Francisco
Escudo Oriental
Paraná
Escudo Meridional
Centro-Oeste
Costeira
A posição geográfica de cada província está apresentada na imagem a seguir.
Províncias hidrogeológicas do Brasil.
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Em cada província temos diversos aquíferos com grande destaque, como, por exemplo:
Aquífero Guarani
Considerado um dos maiores do mundo e com
muita importância econômica.
Aquífero Açu
Aquífero importante, pois abastece indústria e
irrigação.
Aquíferos do Parnaíba
Tem destaque pela alta produtividade dos
poços.
Na imagem a seguir, podemos observar os principais aquíferos do Brasil.
Principais aquíferos do Brasil.
Na imagem a seguir está apresentado o mapa de vazão dos poços nas diferentes províncias hidrogeologias do
Brasil, sendo mostradas quatro classes de vazão 01 D
44E
01 D
45 A( 10 3ℎ−101 D
45 A
−1). O destaque está para o
cristalino do semiárido, que apresenta o menor potencial de exploração.
Potencial de vazão dos poços no Brasil.
Aquíferos
É denominado de aquífero o manancial que dispõe de água armazenada na zona saturada, e permite o fluxo
natural da água em quantidades consideráveis, sendo possível a sua extração. Portanto, nem toda água
armazenada na zona saturada do subsolo deve ser chamada de aquífero.
Para entender melhor, veja a diferença entre aquífero e aquiclude a seguir:
O armazenamento de água em um aquífero depende basicamente da porosidade efetiva (também chamada de
porosidade drenável), que relaciona o volume de água drenável naturalmente pelo volume total do estrato
saturado. 
Essa é a porção da água armazenada no aquífero de interesse prático, pois pode ser aproveitada pelo homem,
por meio do bombeamento de poços ou pela captação em rios e nascentes. 
Em relação à função das características do aquífero, ele pode ser classificado conforme à permeabilidade e à
pressão da camada limítrofe como:
Aquífero confinado
Aquífero livre (também chamado de aquífero não confinado ou freático)
Na imagem a seguir observamos os diferentes tipos de aquíferos.
Aquífero 
Quando se tem água armazenada e ocorre o
fluxo natural dela. Como o aquífero
pressupõe o movimento da água, é
necessária a formação geológica permeável
como areias e arenitos.
Aquiclude 
Quando se tem água armazenada,
mesmo em grandes quantidades, mas
não ocorre fluxo de água naturalmente,
é chamado de aquiclude (é o caso de
camadas impermeáveis de argila).
• 
• 
Tipos de aquíferos.
Esquema com os principais tipos de aquíferos.
Os aquíferos livres ou freáticos são delimitados na parte superior pela superfície freática (limite entre a zona
saturada e não saturada) e na parte inferior por uma camada semipermeável ou impermeável. 
Dependendo do tipo da camada na parte inferior, o aquífero poderá ser de tipos diferentes, veja:
Do ponto de vista da agricultura, o aquífero tem grande importância, uma vez que parte das necessidades
hídricas das plantas pode ser suprida por meio da ascensão capilar. Mas caso a água atinja a zona radicular
das plantas, poderá causar prejuízos com redução da produtividade, sendo necessária a implantação de
sistemas de drenagem.
Os aquíferos confinados são delimitados por duas camadas semipermeável ou impermeável, o que
proporciona uma condição em que a pressão na camada superior é superior a zero, de modo que quando um
poço é escavado nesse aquífero, o nível de água no poço ficará acima do limite superior do aquífero, podendo
até atingir a superfície do solo em casos muito específicos (chamados de poços jorrantes).
Aquífero drenante 
Quando a camada inferior é semipermeável
o aquífero é dito livre drenante.
Aquífero não drenante 
Quando a camada inferior é
impermeável o aquífero é dito livre
não drenante.
Relembrando
Quando uma das camadas é semipermeável, o aquífero é chamado de drenante, sendo que parte da
água pode ser perdida por essa camada. Quando ambas as camadas são impermeáveis, o aquíferoé dito
não drenante. 
Os aquíferos confinados têm muita importância econômica, uma vez que são explorados por diversos setores
como abastecimento de água, indústria e irrigação. 
Quando são drenantes com fluxo ascendente, podem causar problemas de drenagem para as culturas, por
conta do fenômeno denominado de seepage, que é a elevação do nível do lençol freático, pela entrada de
água procedente de um aquífero confinado drenante.
Escoamento em meios porosos
O fluxo de água em um meio poroso, como o caso dos aquíferos, ocorre por conta da diferença de potencial
na entrada e na saída e da condutividade hidráulica do meio poroso.
Considerando um meio poroso contido em um conduto com seção transversal conhecida e sujeita a uma
diferença de potencial, conforme a imagem a seguir, podemos facilmente constatar que quanto maior a
diferença de potencial (que corresponde à diferença de pressão entre as duas extremidades), maior será a
vazão escoada pelo meio poroso. 
Além disso, quanto maior for o comprimento da bancada, menor será a vazão e, por fim, quanto maior a área
transversal, maior a vazão. Essas constatações foram feitas por Henry Darcy em 1856, estudando o fluxo de
água em filtros de areia. Ele propôs a chamada lei de Darcy (equação a seguir), por meio da qual é possível
determinar a taxa de fluxo em um meio poroso homogêneo de condutividade hidráulica conhecida. 
Esquema de uma bancada de ensaio para a obtenção da lei de Darcy.
A variável q é chamada de taxa de fluxo e representa a vazão por unidade de área, o que não deve ser
confundida com a velocidade do fluido, uma vez que o fluxo ocorre em um meio poroso, ou seja, parte dos
espaços são preenchidos com partículas sólidas. 
Saiba mais
Alguns autores a definem como velocidade de Darcy. 
A relação entre a diferença de potencial e a distância △ℎ 01 D
43 F/△ é chamada de gradiente hidráulico, já a
constante K foi definida por Darcy como condutividade hidráulica e representa as características do meio
poroso e do fluido.
Atenção
O sinal negativo da equação indica que o fluxo ocorrerá no sentido contrário ao do gradiente hidráulico,
ou seja, o potencial diminui no sentido do fluxo. 
As características do meio poroso que intervêm na condutividade hidráulica são porosidade, forma, arranjo e
distribuição das partículas, enquanto a viscosidade cinemática e o peso específico representam as
características do fluido. Sendo assim, a condutividade hidráulica representa a facilidade de o meio poroso
conduzir o fluido.
Cabe ressaltar que tanto o peso específico, como a viscosidade variam com a temperatura, desse modo, foi
convencionado que a condutividade deve ser expressa para as condições padrão de laboratório de 15,6°C
01 D
45 8( 15
01 D
7 1 0), podendo ser corrigida para outras temperaturas em função da viscosidade cinemática ( 15−
01 D
7 1 0viscosidade cinemática a 15,6°C, e - viscosidade cinemática na temperatura desejada), conforme
apresentamos na equação a seguir:
A condutividade hidráulica é expressa normalmente em cm/s ou m/s, sendo comum expressão em m/d (metro
por dia) quando o objetivo é o dimensionamento de sistemas de drenagem agrícola.
 
Para que possamos caracterizar o meio poroso, visto que a condutividade hidráulica depende de
01 D
45 8características do fluido, podemos fazer uso do conceito de permeabilidade intrínseca ( ), que é a relação
01 D
43 E
01 D
45 8
01 D
45 4
01 D
7 1 0entre a condutividade hidráulica, a viscosidade cinemática e o peso específico do fluido ( =( ×2 )/ ),
sendo expressa normalmente em cm2.
 
Na tabela a seguir podemos observar os valores de permeabilidade intrínseca para alguns materiais porosos.
Na tabela a seguir podemos observar os valores de permeabilidade intrínseca para alguns materiais porosos.
Material Permeabilidade intrínseca (cm 2 ) 
Argila 10 -14 a 10 -11 
Silte 10 -11 a 10 -9 
Areia fina 10 -10 a 10 -8 
Cascalho 10 -7 a 10 -5 
Tabela: Permeabilidade intrínseca de alguns materiais porosos
Adaptado de Feitosa et al., 2008, p. 79.
A equação de Darcy foi desenvolvida para descrever o fluxo unidirecional, ou seja, o fluxo se dá em uma
direção. Entretanto, sabe-se que essa equação pode ser generalizada a fluxos tridimensionais ou
bidimensionais. Nesse caso, a taxa de fluxo e o gradiente hidráulico tornam-se vetores, e a condutividade
hidráulica um tensor .
Escoamento em regime permanente
Consideramos que o fluxo ocorre em regime permanente quando a velocidade ou vazão em ponto de
observação se mantém constante no tempo. No caso do fluxo em meios porosos naturais, como os aquíferos,
só ocorre o regime permanente em condições específicas e durante um período bem definido, sendo comum
serem adotadas simplificações ou aproximações para adoção desse regime na modelagem do fluxo de água
em meio poroso.
Exemplo
Um exemplo de regime permanente ocorre durante o bombeamento de água em poços de alguns
aquíferos. Após certo tempo de bombeamento, a vazão que flui do aquífero para o poço e a vazão
captada entram em equilíbrio, ou seja, não há variações de velocidade enquanto as vazões se mantêm
equilibradas, o que é chamado de equilíbrio e será tratado no módulo 2. 
No caso de bombeamento em poços, o regime permanente ocorre com mais frequência em aquíferos freáticos
próximos a uma fonte de água superficial, de modo que o aquífero se comporta como um meio transmissor de
água e não como um fornecedor. 
Em aquíferos confinados dificilmente isso ocorre, de modo que, teoricamente, o tempo de equilíbrio é infinito.
Entretanto, do ponto de vista prático, podemos considerar que o regime permanente se desenvolve nessas
condições.
Esquema do desenvolvimento do regime permanente em um aquífero freático com
captação de água em um poço próximo a um rio.
A suposição do regime permanente no escoamento subterrâneo é, muitas vezes, uma forma de simplificar a
solução de equações matemáticas, como o caso da equação geral de escoamento em um aquífero freático
homogêneo e isotrópico, apresentada a seguir, que não é linear, o que dificulta a sua solução.
Considerando o regime permanente, temos conceitualmente que a variação da velocidade no tempo é nula,
então a equação acima se torna linear, o que pode ser resolvido de forma mais fácil por métodos
computacionais.
01 D
43 7De uma maneira mais simples, vamos considerar um aquífero confinado, com espessura e com carga
hidráulica ℎ⁢1 e ℎ⁢ 01 D
43 F2, distantes (direção x), conforme a imagem a seguir. Nesse caso, estabelecemos que não
há fluxo vertical (direção z), uma vez que o aquífero é confinado.
Além disso, estimamos que o gradiente hidráulico na direção y é nulo (direção transversal a L), ou seja, temos
um escoamento unidirecional. Desse modo, considerando o regime permanente, podemos calcular a vazão
que atravessa uma largura unitária do aquífero por meio da equação de Darcy. 
Esquema de um aquífero confinado, com linha piezométrica.
01 D
43 E
01 D
43 7
01 D
447O termo = é chamado de transmissividade do aquífero e corresponde à taxa de escoamento em uma
faixa vertical do aquífero com largura unitária, sob um gradiente hidráulico também unitário.
Saiba mais
Esse parâmetro é muito empregado no estudo de fluxos bidirecionais. 
 
Escoamentos bidimensionais
O escoamento bidimensional ocorre quando o fluxo de água em uma das direções é inexistente ou
desprezível, o que proporciona uma simplificação da equação geral de movimento de água subterrânea.
Veja como acontece o fluxo da água em determinado tipo de aquífero:
Sendo assim, para essas situações e considerando um regime permanente, podemos expressar a equação de
movimento de água subterrânea conforme a equação a seguir:
No caso em que o estrato saturado for isotrópico, a equação de fluxo bidirecional é simplificada para a
equação de Laplace, a seguir. Representa a variação do gradiente em cada uma das direções e garante que as
linhas de fluxo interceptam ortogonalmente as linhas que interligam os pontos de mesmo potencial, chamadas
de linhas de equipotenciais.
Combase nessas informações, podemos identificar a direção do fluxo no meio poroso, bem como sua
intensidade, desde que tenhamos conhecimento das linhas equipotenciais, que podem ser obtidas por meio
de poços de observação no caso de aquíferos freáticos ou piezômetros em aquíferos confinados.
Cabe ressaltar que só podemos garantir que as linhas de fluxo são perpendiculares às linhas
equipotenciais se o meio for isotrópico e com a mesma escala em ambas as direções do mapa.
Para geração das linhas equipotenciais e as linhas de fluxo, chamadas de redes de fluxo, podemos fazer uso
do processo gráfico com traçado à mão livre ou com ferramentas computacionais. Nesse último caso, além da
direção do fluxo é possível expressar a sua intensidade, por meio do vetor velocidade, que pode ser
representado por um traçador de comprimento proporcional à velocidade, conforme podemos ver na imagem
a seguir.
Aquífero confinado 
O fluxo de água em uma das direções é
inexistente ou desprezível. Isso ocorre no caso
de aquíferos confinados em que camadas
impermeáveis são paralelas e horizontais, as
quais fazem com que o fluxo aconteça
horizontalmente.
Aquífero freático 
É considerado, pelas hipóteses de
Dupuit, que o fluxo ocorre
predominantemente na horizontal, pois
a declividade da superfície freática é
muito baixa, de modo que essa
simplificação não compromete os
resultados.
Esquema de traçado manual das linhas de fluxo.
Rede de fluxo e equipotenciais traçados com software gráfico.
Além do fluxo em aquíferos, as redes de fluxo podem ser aplicadas no estudo da percolação em estruturas
hidráulicas, barragens, canais, valas e estacas pranchas como podemos ver na imagem a seguir, na qual foi
traçado a rede fluxo de água abaixo da barragem. 
Rede de fluxo abaixo de uma barragem.
Durante o traçado das linhas de fluxo e equipotenciais, devemos ficar atentos para pelo menos duas regras:
O ângulo entre as linhas de fluxo e equipotenciais é sempre de 90°.
As linhas equipotenciais devem ter um ângulo de 90° com as barreiras impermeáveis e 0° com os
contornos com carga constante.
Vem que eu te explico!
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar.
Distribuição das águas subterrâneas
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Escoamento em meios porosos
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Verificando o aprendizado
Questão 1
A zona saturada é também denominada de
• 
• 
A
zona impermeável.
B
zona permeável.
C
zona não saturada.
D
zona insaturada.
E
zona freática.
A alternativa E está correta.
Na zona freática, a água infiltra em profundidade até uma camada impermeável ou com uma
permeabilidade muito baixa, possibilitando o preenchimento completo dos poros do solo, e o potencial é
próximo ou superior a zero.
Questão 2
O manancial onde a água fica armazenada na zona freática, possibilitando o natural fluxo da água em grandes
quantidades sendo possível realizar a sua extração, denominamos de
A
aquiclude.
B
zona de contribuição.
C
escoamento rápido.
D
aquífero.
E
escoamento lento.
A alternativa D está correta.
Nos aquíferos, ocorre naturalmente o fluxo da água e, para isso, o aquífero possui formação geológica
permeável como arenitos e areias.
2. Análise e exploração de poços
Introdução
Poços
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Palavras iniciais sobre exploração de poços
A água dos aquíferos é um importante manancial que pode ser aproveitado pelas mais diversas atividades.
Uma forma de exploração desse imenso reservatório é por meio de poços, podendo abastecer atividades
como irrigação, indústria, lazer, abastecimento público etc. 
Sendo assim, neste módulo estudaremos a exploração de poços, o regime de equilíbrio em poços freáticos e
artesianos e o regime não permanente. 
Exploração de poços
Os poços são classificados como artesianos ou freáticos. Os freáticos são aqueles que captam água de
aquíferos livres (freáticos); os artesianos exploram água de aquíferos confinados ou semiconfinados, como
podemos visualizar na imagem a seguir. No caso dos poços artesianos, eles podem ser jorrantes ou não, a
depender da pressão na camada superior do aquífero.
Esquema com os tipos de poços.
Os poços jorrantes ocorrem quando a carga de pressão no aquífero confinado é maior que o desnível até a
superfície do solo, de modo que, ao escavar o poço, a água jorra na superfície do solo sem a necessidade de
bombeamento. 
Exemplo
Dois exemplos no Brasil são os sistemas Aquífero do Parnaíba e Aquífero Guarani, que apresentam
alguns pontos com poços jorrantes. 
Quando a carga de pressão é menor que o desnível entre a camada superior do aquífero e a superfície do
solo, a água não atinge a superfície, o que demanda sistemas de bombeamento para a captação da água.
Esses poços são comumente chamados de poços semiartesianos.
Em função do método de perfuração, os poços são classificados como poços escavados manualmente, poços
tubulares, galerias filtrantes, poços coletores com drenos horizontais simples e drenos radiais. Entretanto, em
função da frequência de uso no Brasil, trataremos apenas dos dois primeiros. 
Poços freáticos
Os poços freáticos são chamados comumente de poços amazonas ou
caipiras e são empregados normalmente no meio rural para a captação
de pequenos volumes de água visando ao abastecimento de residências
e à dessedentação animal, visto que dispõem de baixas vazões. A sua
escavação é feita manualmente e em geral apresenta diâmetro variando
de 1 a 2 metros, profundidade total de no máximo 30 metros e a
profundidade abaixo do lençol freático normalmente é inferior a 7 metros.
Para garantir a estabilidade das paredes do poço, é comum o
revestimento das paredes com alvenaria ou tubos de concreto. A
capitação de água é feita normalmente com o uso de bombas centrífugas
montadas no interior do poço e fixadas em bases flutuantes, ou com
bombas submersas.
Poços tubulares
Os poços tubulares, jorrantes ou não, são empregados para atender altas
demandas, sendo a vazão do poço dependente das características
geológicas do aquífero, podendo variar de dezenas a centenas de m3 h-1.
A profundidade varia de 150m a 1000m, dependendo da profundidade do
aquífero a ser explorado, sendo empregadas tubulações com diâmetro
entre 4 e 24 polegadas, podendo ser de PVC, aço zincado ou aço
inoxidável. Essa tubulação é colocada em toda a extensão do poço
quando o aquífero é granular, mas quando o aquífero é formado por
rochas fissuradas, o tubo é colocado apenas na parte inicial do poço. A
captação de água é feita por meio de bombas submersas de múltiplos
estágios e com eixo vertical, conhecidas popularmente como bombas
tipo caneta.
Poços freáticos e artesianos
Regime de equilíbrio em poços freáticos e artesianos
Antes de iniciar o bombeamento de água em um aquífero, o nível de água no poço é chamado de nível estático
do poço, sendo que no caso específico dos poços freáticos, esse nível corresponde ao nível da superfície
freática (lençol freático). 
Entretanto, após iniciar a retirada de água do poço, o seu nível é rebaixado, sendo este nível definido como
nível dinâmico do poço. Quanto maior for a vazão e o tempo de retirada, maior será o rebaixamento, de modo
que, quando a retirada de água for interrompida, o poço levará um tempo para retomar o nível estático. Esse
tempo é denominado de tempo de recuperação do poço.
As alterações do nível do poço podem ser decorrentes do bombeamento do poço ou de poços
situados na vizinhança, bem como de bombeamentos anteriores.
Uma vez iniciado o bombeamento, o nível dinâmico é reduzido continuamente até atingir uma condição de
equilíbrio entre a vazão bombeada e a vazão do poço. Desse momento em diante, o nível dinâmico do poço
permanece estável durante o bombeamento com vazão constante, de modo que podemos dizer que o poço
atingiu o regime de equilíbrio.
Comentário
Para facilitar o entendimento, trataremos de formaseparada o regime de equilíbrio em poços freáticos e
artesianos. 
Regime de equilíbrio em poços freáticos
Na imagem a seguir, está apresentado o esquema ilustrativo do cone de rebaixamento do lençol freático (cone
de depressão) em poço freático em equilíbrio em regime de equilíbrio (regime permanente).
Para simplificar, assumimos que o estrato é isotrópico (a condutividade hidráulica é constante em todas as
direções) e que o movimento da água se dá apenas horizontalmente, ou seja, o gradiente de potencial, é
equivalente à declividade do lençol freático. 
Feitas essas simplificações e aplicando a equação de Darcy na forma diferencial, obtemos a equação de
movimento da água em direção ao poço, cujo resultado, após integração, é dada pela equação a seguir:
Cone de depressão em poço freático.
Percebemos, por meio da equação acima, que a vazão do poço no regime de equilíbrio (Q) é função da
condutividade hidráulica (K), do rebaixamento e do raio do poço (rp). O rebaixamento está expresso na
diferença de carga hidráulica em um ponto qualquer, a uma distância r do poço (H) e a carga hidráulica no
poço (Hp).
Recomendação
Recomendamos entrar com K em m h-1, H, H0, r e rp em metros, de modo que a unidade de vazão sairá
em m3 h-1. 
O raio do cone de influência de poços freáticos varia de 100m a 150m, sendo que a vazão do poço pode sofrer
interferência de poços vizinhos caso os cones de depressão se sobreponham.
Regime de equilíbrio em poços artesianos
Tomando como base as simplificações e os procedimentos feitos para poços freáticos e assumindo que o
poço penetra toda a espessura do aquífero (dada por b), podemos expressar a vazão do poço em regime de
equilíbrio, conforme a equação a seguir:
Poço em aquífero confinado.
A vazão do poço é proporcional à condutividade hidráulica, à espessura do aquífero e à diferença entre o nível
estático e o dinâmico, ou seja, quanto maior a vazão, maior será o rebaixamento. A descrição das variáveis da
equação anterior é a mesma do primeiro item.
Recomendação
Quanto às unidades, recomendamos entrar com K em m h-1, b, h, h0, r e r0 em metros, de modo que a
unidade de vazão sairá em m3 h-1. 
Um ponto importante na vazão de poços é o raio de cone de depressão que, de modo geral, variam de 1000m
a 1500m. Sendo assim, se dois ou mais poços forem perfurados dentro desse espaço, a vazão será afetada,
sendo mais afetada quanto mais próximos estiverem os poços.
Regime não permanente
Uma vez iniciado o bombeamento de água no poço, freático ou artesiano, sabemos que o nível dinâmico da
água no poço será rebaixado continuamente até atingir o nível de equilíbrio.
Durante esse tempo, a vazão bombeada e a vazão do poço são diferentes, o que caracteriza um regime não
permanente. Em outras palavras, a vazão que flui do aquífero para o poço é variável no tempo, tomando como
base o início do bombeamento até atingir a vazão de equilíbrio em que se estabelece o regime permanente.
Poços de observação mostrando o cone de rebaixamento.
O rebaixamento do poço depende do tempo de bombeamento (t), da vazão (Q), do coeficiente de
transmissividade (T), do coeficiente de armazenamento (S) e do raio de influência (r), sendo que para tempos
superiores a , até atingir o regime de equilíbrio, o rebaixamento pode ser determinado por meio da
equação a seguir, conhecida como fórmula de Theis modificada por Jacob.
Essa equação considera um meio isotrópico e homogêneo, do mesmo modo que fizemos para o regime
permanente. Em outras palavras, é um modelo simplificado, que pode apresentar limitações. Entretanto, pode
se mostrar uma importante ferramenta para o entendimento do comportamento do aquífero e de poços.
Recomendamos entrar com Q em m3 h-1, T em m3 h-1m-1, t em horas, r em metros, de modo que a unidade do
rebaixamento sairá em metros. O coeficiente de armazenamento é adimensional, ou seja, não afeta a unidade
da saída de equação. 
Atenção
É recomendada atenção nas unidades, pois o uso de unidades inconsistentes pode nos levar a
informações equivocadas, principalmente quando se trata da caraterização do aquífero, conforme será
apresentado adiante. 
O tempo em que o fluxo fica em regime não permanente depende das características hidráulicas do aquífero,
sendo que, teoricamente, para um aquífero de dimensões infinitas esse tempo é também infinito.
Isso porque a água extraída é originária da compactação do extrato saturado e da descompressão da zona de
redução de pressão, de modo que, com o passar do tempo, regiões cada vez mais distantes passam a
contribuir com a vazão.
Saiba mais
Do ponto de vista prático, sabemos que, após certo tempo de bombeamento, as condições de regime
permanente são atingidas. 
Essa equação pode ser empregada para determinação dos coeficientes de transmissividade e de
armazenamento do aquífero. Para isso, é necessário que tenhamos dois poços a uma distância conhecida,
seja medida a vazão retirada do poço e sejam monitorados os valores de rebaixamento para diferentes
tempos de bombeamento.
Com base nos dados coletados, podemos obter esses parâmetros por meio de processo gráfico, algébrico ou
de regressão linear, a depender de disponibilidade de recursos tecnológicos. 
Cabe ressaltar que com a disponibilidade de planilhas eletrônicas a obtenção desses parâmetros por meio de
regressão linear se tornou muito prático, além de proporcionar maior acurácia.
Vem que eu te explico!
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar.
Exploração de poços
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Regime de equilíbrio em poços freáticos
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Verificando o aprendizado
Questão 1
Os poços são classificados como
A
profundos e rasos.
B
alvenaria e concreto.
C
artesianos e freáticos.
D
zona saturada e profundos.
E
artesianos e profundos.
A alternativa C está correta.
Os poços são classificados como freáticos ou artesianos. Nesse sentido, os poços freáticos são aqueles
que exploram água de aquíferos livres (freáticos). Já os poços artesianos captam água de aquíferos
semiconfinados ou confinados.
Questão 2
Em um aquífero, antes de começarmos o bombeamento da água, chamamos o nível de água do poço de
A
nível estático do poço.
B
nível positivo.
C
nível dinâmico.
D
nível de movimentação.
E
nível de controle.
A alternativa A está correta.
Antes de começarmos o bombeamento de água em um aquífero, o nível de água no poço é denominado
nível estático do poço. Nesse sentido, para poços freáticos, dizemos que esse nível representa o nível da
superfície freática.
3. Análise de recarga de águas subterrâneas
Introdução
A recarga de águas subterrâneas
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Preliminares sobre exploração da água
A exploração da água deve ser feita de forma sustentável, de modo a garantir que este recurso natural possa
ser explorado de forma contínua. Para isso, é necessário que os órgãos de controle tenham conhecimento do
potencial do aquífero, visando a um regime de equilíbrio entre a retirada de água e a sua reposição natural,
com o mínimo de impactos aos ecossistemas.
Essa reposição ocorre principalmente por meio das precipitações pluviométricas, em que parte da lâmina
infiltra no solo e percola em profundidade nas zonas de recarga dos aquíferos.
Recarga de aquíferos
A recarga dos aquíferos é definida como o reabastecimento dos aquíferos, principalmente por meio de
precipitações, podendo em alguns casos ser proveniente de lagos e rios ou mesmo de atividades humanas
que distribuem água no solo, como a irrigação. Sendo assim, a recarga de um aquífero é a entrada de água no
aquífero advinda da zona de aeração e da percolação lateral. 
A área de recarga é a região geográfica onde ocorre a recarga do aquífero. Essa região depende se o aquífero
é freático ou artesiano, veja:
Aquíferos artesianos 
A área de recarga está normalmente nas
partes mais elevadas dorelevo, como no topo
de montanhas ou planaltos, onde ocorre o
afloramento da camada impermeável.
Aquíferos freáticos 
A recarga pode ocorrer em diversos
pontos do aquífero a depender das
características de permeabilidade do
solo e da distribuição de chuva, sendo
que, de modo geral, as variações de
armazenamento nesses aquíferos ocorre
de forma mais dinâmica que nos
aquíferos artesianos, ou seja, o tempo
entre os eventos de precipitação e a
recarga do aquífero é mais curto.
Esquema apresentando as diferentes partes e tipos de aquíferos.
Apesar da precipitação ser um dos principais componentes da recarga dos aquíferos, a sua contribuição é
dependente da lâmina ao longo do tempo e das caraterísticas da área de recarga, de modo que mesmo
precipitações intensas ou com lâminas elevadas podem não contribuir com a recarga, a depender do déficit
hídrico antecedente à precipitação, pois nesse caso a lâmina de água infiltrada irá primeiramente elevar a
umidade do solo até que as forças matriciais do solo sejam inferiores à força gravitacional, fazendo com que
ocorra a percolação profunda. 
Desse modo, a recarga passa a acontecer de forma efetiva após vários eventos sequenciais de
precipitação, principalmente na época das chuvas.
Além da lâmina de chuva acumulada, as características de cobertura vegetal são muito importantes, pois
afetam a fração da precipitação que infiltra no solo, ou seja, quando a área de recarga sofre alterações da
cobertura vegetal, como a remoção da vegetação (desmatamento), a recarga do aquífero será reduzida e
consequentemente a capacidade do aquífero será afetada.
Entretanto, as medidas de recuperação de áreas degradadas proporcionarão efeitos positivos em longo prazo,
fazendo com que a disponibilidade hídrica seja ampliada, pois com a recomposição da cobertura vegetal, o
componente de infiltração de água aumenta por causa de vários fatores, como melhoria da permeabilidade,
aumento da rugosidade da superfície e redução do impacto direto das gotas de chuva sobre o solo.
Tipos de recarga
A recarga dos aquíferos pode classificada em função da fonte de água e do tempo de recarga. Para facilitar o
entendimento, trataremos primeiro da classificação da fonte e depois a classificação para o tempo. 
No que se refere à fonte, a recarga pode ser classificada como recarga direta, recarga indireta e recarga
localizada. A recarga direta é predominante em relação às outras formas de recarga para a maioria dos
aquíferos. Entenda a diferença entre elas:
Recarga direta
Ocorre quando a fonte da água é a
precipitação, de modo que a água infiltra no
solo, percola em profundidade até atingir o
aquífero. Sendo assim, é uma fração da lâmina
total precipitada que passa pela zona não
saturada e contribui com o armazenamento do
aquífero.
Recarga indireta
É definida como sendo a recarga de origem
natural ou não natural, seja pela aplicação de
água em excesso em atividades, como irrigação
e atividades urbanas, ou quando a fonte de
água é a água armazenada na superfície
topográfica do terreno, como lagos, rios etc.
Recarga localizada
Ocorre de forma pontual como o próprio nome
sugere, e é decorrente de infiltração lateral ao
longo de curtas distâncias.
Em relação ao tempo, a recarga pode ser classificada como curta, sazonal, perene ou histórica. 
1
Recarga curta
Ocorre logo após um evento de precipitação de grande magnitude, ou seja, evento de chuva capaz
de abastecer o reservatório do solo e ainda percolar água em profundidade.
2
Recarga sazonal
Ocorre em momentos específicos do ano como, por exemplo, durante o degelo em regiões
temperadas ou o período chuvoso em regiões úmidas. No caso do Brasil, essa condição é observada
no período de novembro a março na maior parte do nosso território.
3
Recarga perene
Ocorre principalmente em regiões úmidas em que as precipitações pluviométricas são bem
distribuídas ao longo do ano.
4
Recarga histórica
É aquela que ocorreu durante determinado período geológico e proporcionou a reserva de água
atual do aquífero.
A classificação da recarga do aquífero é importante do ponto de vista de manejo e gerenciamento dele, pois a
depender do tipo de aquífero no que se refere à fonte de água, ou ao tempo de ocorrência da recarga, as
estratégias devem ser diferentes. Entenda:
Estimativa da recarga
Estimativa da recarga de um aquífero
O conhecimento da recarga de um aquífero é de extrema importância para o planejamento do uso da água
subterrânea e até mesmo para gerenciamento de bacias hidrográficas, uma vez que as nascentes são
alimentadas pelo aquíferos, sejam eles freáticos ou artesianos. 
Sendo assim, para que os gestores possam fazer um planejamento adequado, é necessário o conhecimento
dessa variável, obtida por meio de estudos que permitam sua estimativa. 
A estimativa da recarga de um aquífero pode ser realizada com diferentes abordagens. Entretanto, trataremos
a seguir apenas do método do balanço hídrico, destinado à obtenção da recarga profunda e do método da
flutuação da superfície freática, destinada à obtenção da recarga direta. Esses métodos foram selecionados
em consequência da simplicidade e aplicabilidade dos métodos.
Determinação da recarga direta pelo método da flutuação da
superfície freática
Esse método é o mais empregado na prática, porém, só é aplicável a aquíferos freáticos, sendo necessário o
01 D
446
01 D
46 6conhecimento de variáveis como o rendimento específico ( ) e do conhecimento do perfil da variação do
lençol freático ao longo do tempo, ou seja, a taxa de variação do lençol freático . A equação para a
determinação é baseada na equação a seguir. 
Esse modelo apresenta algumas simplificações de ordem prática no que se refere ao balanço de água, sendo
considerado que toda água que entra no lençol freático é imediatamente armazenada e todos os outros
componentes do balanço hídrico subterrâneo podem ser consideradas nulas em um intervalo de tempo curto.
Para o caso de aquíferos freáticos, o rendimento específico é equivalente à porosidade drenável, ou
seja, é a fração do volume de poros em que a água é drenada pela ação da gravidade.
A taxa de variação do lençol freático pode ser obtida por meio de medidas em poço de observação ao longo
do tempo, como podemos observar a seguir. 
Aquíferos com recargas diretas 
Devemos nos atentar para preservar a
cobertura vegetal da área de recarga, de
modo a contribuir com o aumento da
infiltração de água no solo.
Aquíferos com recargas indiretas 
Devemos ter cautela com a qualidade
da água aplicada, tendo em vista que,
em longo prazo, podemos proporcionar
a contaminação do aquífero,
principalmente por produtos químicos.
Gráfico: Extrapolação da curva de recessão do nível de água para estimativa da
recarga. 
Perceba que ∆h é obtido pela projeção da tendência de queda do nível de água no poço de observação. Esse
procedimento é recomendado por conta da diferença entre o tempo de início da precipitação e o início da
elevação do lençol freático. 
Ao utilizar esse método, devemos observar as suas limitações ou as condições que apresentam melhores
resultados, sendo que as principais são:
Condição 1
Aquíferos freáticos rasos, pois estes
apresentam variações súbitas do nível de água
o que é uma demanda do método.
Condição 2
Os poços devem ser alocados de modo a
garantir a representatividade das informações,
o que, em alguns casos, é um pouco difícil, em
função da variabilidade espacial.
Condição 3
Conhecimento do rendimento e sua
variabilidade podem ser pontos limitantes.
Determinação da recarga profunda pelo método do balanço hídrico
O balanço hídrico envolve a quantificação ou estimativa de todos os componentes de entrada e saída de água
no solo.
Quando se avalia o balanço de água na zona saturada, podemos facilmente obter a estimativa da recarga
01 D
445profunda ( 01 D
45 D
01 D
446) por meio da equação a seguir, em que 01 D
46 6
 é o rendimento específico, ∆ℎ⁢é a variação do
01 D
45 Enível de água no poço de observação, 01 D
44F
01 D
445 é o escoamento base e01 D
45 1
 é recarga direta.
O escoamento base pode ser calculado a partir das medições de vazão do rio alimentado pelo aquífero,
enquanto a recarga direta é estimada conforme o item anterior (método da flutuação da superfície freática). 
Esse método apresenta a vantagem de fazer uso de variáveis de fácil medição do escoamento superficial e
nível de água. Por outro lado, a acurácia dessas medidas pode comprometer o seu resultado.
Vem que eu te explico!
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar.
Tipos de recarga
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Estimativa de recarga
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Verificando o aprendizado
Questão 1
Podemos definir a recarga dos aquíferos como
A
poços artesianos.
B
reabastecimento dos aquíferos.
C
zona saturada.
D
exploração dos poços.
E
zona de aeração.
A alternativa B está correta.
Reabastecimento dos aquíferos é a definição da recarga dos aquíferos e acontece especialmente por meio
de precipitações, podendo, em alguns casos, ser proveniente de lagos e rios ou mesmo de atividades
humanas que distribuem água no solo, como a irrigação. Sendo assim, a recarga de um aquífero é a entrada
de água no aquífero no tempo, proveniente da zona de aeração e da percolação lateral.
Questão 2
________________ e _________ são as classificações da recarga dos aquíferos.
A
Zona satura e zona não saturada
B
Poços e zona saturada
C
Zona não saturada e poços
D
Tempo de recarga e poços
E
Fonte de água e tempo de recarga
A alternativa E está correta.
Podemos dizer que a recarga dos aquíferos é classificada em função do tempo de recarga e da fonte de
água.
4. A poluição das águas subterrâneas
Introdução
Poluição das águas subterrâneas
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Palavras iniciais sobre aquíferos contaminados
Os aquíferos têm uma caraterística de serem bem menos vulneráveis à contaminação que os mananciais
superficiais, uma vez que o fluxo de água se dá de forma muito mais lenta e o solo tem a capacidade de
adsorção de tal maneira que a zona de aeração (não saturada) funciona como um filtro. Desse modo, o
processo de contaminação geralmente ocorre de forma muito lenta. 
Entretanto, devemos ter muita cautela em relação aos aquíferos, pois uma vez contaminados, a dificuldade
para a sua recuperação também é maior, inclusive podendo envolver custos muito elevados, o que pode tornar
economicamente inviável a sua recuperação.
Conceitos e fundamentos básicos
O termo poluição de águas subterrâneas se refere às alterações por meios artificiais que possam
comprometer a qualidade físico-química da água, de acordo com os padrões preestabelecidos para as
diferentes finalidades em que a água será aplicada.
Desse modo, uma fonte de água pode ser considerada poluída para uma atividade e não poluída para outra.
Exemplo
Uma água em que a concentração salina foi elevada pode ser considerada poluída para aplicação na
irrigação, mas pode não ser para atividades de lazer. 
Além disso, é muito importante diferenciarmos os termos poluição e contaminação, tendo em vista que o
primeiro é mais amplo do que segundo.
Resumindo
Toda contaminação é poluição, mas o contrário nem sempre é verdadeiro. 
Consideramos que uma água está contaminada quando ela apresenta níveis de radioatividade, substâncias
tóxicas e patógenos que possam oferecer riscos à saúde humana. Devido à maior aplicabilidade às águas
subterrâneas, daremos mais enfoque ao estudo da contaminação. 
Do ponto de vista de distribuição espacial, a poluição pode ser pontual, difusa ou linear, sendo que o
conhecimento de cada tipo é de extrema importância para a tomada de decisão quanto às ações mitigadoras. 
Entenda cada um dos tipos de poluição a seguir:
Poluição pontual
Dizemos que a poluição ou contaminação de
um aquífero é pontual quando está concentrada
em uma área pequena, como, por exemplo, em
um poço.
Poluição difusa
É a aquela que ocorre de forma abrangente, ou
seja, ao longo de grandes extensões, mesmo
que em baixas concentrações, como, por
exemplo, a lixiviação de produtos químicos na
agricultura ou em áreas urbanas.
Poluição linear
Ocorre quando um rio ou um canal é
contaminado e com isso passa a ser uma fonte
de contaminação das águas subterrâneas ao
longo de sua extensão.
Independentemente do tipo de contaminação, podemos dizer que ela pode ser oriunda de todas as atividades
humanas, como indústria, mineração, atividades urbanas e agricultura.
Indústria
As principais preocupações estão relacionadas com a disposição de água
com elementos químicos, agentes patógenos e radiativos, ou mesmo
acidentes com os produtos químicos empregados por ela.
Atividades de mineração
Provocam grandes danos com as disposições de rejeitos e acidentes com a
ruptura de barragens.
Atividades urbanas
Também proporcionam imensos impactos para as águas subterrâneas,
principalmente com esgotos sanitários e chorumes provenientes do
tratamento ou da disposição de lixo.
Agricultura
A maior preocupação é com a disposição de produtos, como fertilizantes e
agroquímicos, que podem percolar em profundidade e atingir os aquíferos.
Formas de contaminação das águas subterrâneas
As principais formas de contaminação dos aquíferos acontecem por meio de contaminações diretas que
ocorrem em poços abandonados ou mal construídos, ou de forma indireta, em que o contaminante já passou
por transformações entre o ponto de origem e o aquífero.
A origem desses contaminantes, em geral, está associada às atividades de mineração, industriais, atividades
agrícolas e esgotos sanitários. Nas figuras a seguir podemos observar diferentes formas de contaminação
indireta dos aquíferos.
Formas de contaminação de aquífero confinado a partir de contaminantes do
aquífero freático.
Contaminação da água do poço por uma foça séptica e pela infiltração de água
residuária proveniente da irrigação.
A disposição de resíduos sólidos no solo pode proporcionar a liberação de contaminantes no solo, que, com o
passar do tempo, podem ser lixiviados e percolados para a zona saturada e consequentemente contaminar os
aquíferos.
Esses resíduos, em geral, são originários de atividades industriais e provenientes do tratamento de esgotos,
que é o caso do lodo de esgoto, ou mesmo da disposição final do lixo urbano, destinado a aterros sanitários
ou colocados em lixões clandestinos. 
Apesar de serem materiais sólidos, têm elevado potencial de contaminação dos aquíferos por conta dos
lixiviados (chorume), que são gerados durante muitos anos após a disposição dos resíduos no solo, em
consequência da infiltração de água pelas precipitações. 
Saiba mais
O chorume contém substâncias orgânicas e inorgânicas, sendo algumas muito tóxicas, oriundas de
resíduos industriais, que podem atingir grandes extensões e profundidade, a depender das
características do aquíferos. 
A seguir, veja algumas práticas que podem contribuir para a contaminação da água:
Mineração
A atividade de mineração tem como característica a geração de grandes quantidades de rejeitos, que
são armazenados no solo ou barragens de rejeitos. Esses pontos são muito suscetíveis de
contaminação das águas subterrâneas, inclusive por materiais radioativos e metais pesados, a
depender da origem dos minérios. 
Esgoto
Uma prática bastante impactante na qualidade da água dos aquíferos é o lançamento de esgotos no
solo, que ocorre por meio de fossas sépticas e drenos. Essas estruturas são mais empregadas em
regiões com menores índices de desenvolvimento humano, especialmente em países em
desenvolvimento, como o caso do Brasil. 
Uso de águas residuárias para irrigação
Uma prática bastante difundida por ser considerada ambientalmente correta é a aplicação de águas
residuárias para a irrigação, uma vez que elas apresentam quantidades consideráveis de nutrientes
que podem ser aproveitados pelas culturas. Isso deve ser visto com muitacautela, dado que podem
gerar problemas de contaminação dos aquíferos e depender do manejo e da lâmina aplicada. Um dos
principias contaminantes oriundos dos esgotos lançados no solo é o nitrato.
Agricultura
As atividades agrícolas têm um potencial de gerar contaminantes no solo que podem ser lixiviados e
transportados para os aquíferos. Esses contaminantes são provenientes de adubos químicos,
orgânicos e agroquímicos, sendo que o que mais se destaca é a contaminação por nitrato.
Petróleo
Os acidentes envolvendo produtos oriundos do petróleo é algo recorrente e deve ser tratado com
preocupação em relação à contaminação dos aquíferos. Esses acidentes ocorrem tanto no transporte
como nos reservatórios e são mais impactantes em aquíferos freáticos próximos da superfície e com
precipitações pluviométricas de frequentes a abundantes. Nesse caso, a movimentação dos
poluentes ocorre somente na zona não saturada, pois o óleo diesel e a gasolina têm densidade
inferior à densidade da água que faz eles não penetrarem na zona saturada. Entretanto, isso não
significa dizer que eles não oferecem riscos de contaminação para as águas subterrâneas, pois são
compostos de hidrocarbonetos solúveis em água.
Para que o risco de todas as atividades citadas seja reduzido ao máximo, é necessário que os projetos sejam
bem planejados e que sejam adotadas as melhores práticas que visem à proteção do meio ambiente, incluindo
as águas subterrâneas.
Comportamento hidroquímico e transporte de
contaminantes
Compreender os processos hidroquímicos que podem afetar a qualidade das águas subterrâneas é de
extrema importância, principalmente quando associamos essas informações com o conhecimento a respeito
do transporte de solutos em meio poroso. Nesse caso, os solutos de interesse são os contaminantes. 
Para simplificar, vamos direcionar nosso estudo apenas para os processos mais frequentes, que são os que
envolvem o nitrogênio, algumas substâncias metálicas, não metálicas e orgânicas. 
No caso dos processos envolvendo o nitrogênio, cabe destacar o íon nitrato , pois é o contaminante
mais encontrado nas águas subterrâneas – e o mais preocupante é que a sua concentração tem aumentado.
Provavelmente, esse aumento é consequência da intensificação da aplicação de fertilizantes na agricultura,
bem como do lançamento de esgoto no solo.
Saiba mais
01 D
441
01 D
43 BAlém do nitrato, podemos encontrar outras formas do nitrogênio como amônio ( 4+), amônia (NH3),
nitrito (NO2), nitrogênio gasoso (N2), oxido nitroso (N2O) e nitrogênio orgânico (N). 
O nitrato pode ser gerado no solo a partir de dois processos: a amonificação e a nitrificação.
A contaminação por traços de metais é mais rara, tendo em vista que sua movimentação no meio poroso é
muito lenta em comparação com água. Entretanto, isso não significa que esses contaminantes não
apresentem riscos aos aquíferos, pois quando ocorre a contaminação, os impactos são muito desastrosos. 
Os metais que despertam mais interesse são prata, cádmio, cromo, cobre, mercúrio, ferro, manganês e zinco,
pois apresentam limites máximos toleráveis para que a água seja considerada potável. 
Em relação os elementos não metálicos, podemos dizer que os mais importantes são nitrogênio (já discutido
anteriormente), carbono, enxofre, cloro, selênio, fósforo, boro, flúor e arsênio. 
Amonificação 
É o processo em que o N orgânico é
convertido em amônio.
Nitrificação 
É o processo de transformação do
amônio em nitrito, que passa para a
forma de nitrato.
Entre esses elementos, podemos destacar:
Arsênio
Por ser uma substância venenosa, proveniente
da queima de carvão e de atividades industriais.
A contaminação das águas subterrâneas por
arsênio ocorre na sua forma solúvel que são o
arsenato e o arsenito.
Selênio e flúor
São importantes, pois a sua concentração é
usada como critério de definição da
potabilidade da água.
Fósforo
Pode levar à eutrofização dos corpos hídricos
quando em concentrações elevadas.
No caso das substâncias orgânicas, o que tem impactos negativos para as águas subterrâneas são os
compostos orgânicos artificiais, provenientes da aplicação de agroquímicos, lançamento de esgoto e aterros
sanitários. 
Muitos desses contaminantes têm a sua passagem bloqueada ou retardada por mecanismos do meio poroso,
como precipitação química, degradação química, volatilização, degradação e consumo biológico e adsorção. 
Desse modo, o maior risco está associado a substâncias solúveis, não voláteis e refratárias.
Dependendo da origem dos contaminantes das águas subterrâneas, durante o seu transporte no meio poroso,
podem acontecer diversos processos, como advecção, dispersão, adsorção, reações químicas e fenômenos
de decaimento. 
Veja a diferença entre cada um a seguir:
Advecção
Nesse processo, o soluto não interage com o
meio poroso e sua velocidade é igual à
velocidade da água.
Dispersão
Ou dispersão hidrodinâmica, é o fenômeno de
espalhamento do contaminante e ocorre por
conta de dois fenômenos que são a dispersão
mecânica e a dispersão molecular (difusão),
sendo a primeira relacionada às variações de
velocidade no meio poroso e a segunda devido
ao gradiente de concentração.
Adsorção
É o processo em que o soluto é acumulado nas
partículas do solo, sendo considerado como um
dos processos mais importantes de proteção
dos aquíferos, tendo em vista que retarda o
avanço da frente de poluição, como poderemos
observar na imagem a seguir.
Tendo em vista que retarda o avanço da frente de poluição, como podemos observar a seguir.
Gráfico: Avanço de solutos com adsorção (a) e sem adsorção (b). 
Vulnerabilidade dos aquíferos à poluição
A vulnerabilidade de um aquífero à poluição é definida como sendo a sua suscetibilidade intrínseca em ser
afetado por contaminantes antrópicos. 
Desse modo, o risco de contaminação está relacionado tanto com a vulnerabilidade quanto com a presença
de contaminantes e a sua concentração, ou seja, nem sempre um aquífero com maior vulnerabilidade
apresenta o maior risco de contaminação. 
O que confere maior ou menor vulnerabilidade está relacionado às características das camadas
superiores ao aquífero em degradar ou até mesmo impedir a passagem dos contaminantes.
A vulnerabilidade pode ser expressa de diferentes formas, a depender do objetivo do estudo, podendo ser
descrita como vulnerabilidade absoluta, relativa, universal e específica. 
Entenda cada uma a seguir:
1
Vulnerabilidade absoluta
É definida somente em função das características de cada área de estudo.
2
Vulnerabilidade relativa
É quando as unidades do mapa são classificadas com relação a outras unidades.
3
Vulnerabilidade universal
É quando a vulnerabilidade é definida para todos os poluentes de forma conjunta.
4
Vulnerabilidade específica
É quando os mapas são gerados para cada poluente.
Para definir a vulnerabilidade, podemos empregar duas características da camada superior ao aquífero, que é
a permeabilidade e a capacidade de atenuação. 
Permeabilidade
Indica o risco de contaminação por advecção, sendo dependente da condutividade hidráulica, de fatores
climáticos e da ocupação do solo, de modo que a combinação desses fatores pode interferir no tempo de
trânsito do poluente, ou seja, o tempo que o poluente leva para ser deslocado ao longo de uma distância
definida.
Em regra, quanto maior o tempo de trânsito, maior a chance de atenuação do poluente, em
consequência da maior oportunidade de ocorrência dos processos de degradação.
Na imagem a seguir, podemos observar a influência da condutividade hidráulica e do clima no tempo de
trânsito de um poluente, demonstrando a importância do clima no processo de poluição dos aquíferos. 
Gráfico - Tempo de trânsito na zona de aeração para diferentes condições
climáticas (equatorial, tropical, temperado e semiárido) e condutividade hidráulica
(K1, K2 e K3). 
Além do clima, a ocupação do solo é muito importante, pois algumas atividades contribuem para aumentar a
infiltração efetiva, como a agricultura irrigada e recargas induzidaspor lagoas de oxidação, canais de
drenagem, vazamentos de adutoras e da rede de esgotos etc.
Na imagem a seguir, podemos observar que a infiltração efetiva é muito parecida entre as cidades avaliadas,
mesmo que o clima seja distinto. 
Além disso, percebemos que a urbanização aumentou a infiltração efetiva em todos os casos, cuja magnitude
depende do seu nível de desenvolvimento.
Gráfico - Recarga em aquíferos não confinados situados em diferentes centros
urbanos. 
Capacidade de atenuação
Existem vários processos (como estudamos no item anterior) que podem ocorrer de forma concomitante,
como está descrito na imagem a seguir.
Processos que contribuem com a atenuação de contaminantes e sua intensidade,
expresso pela espessura das barras, em sistemas de água subterrâneas.
Os mapas de vulnerabilidade dos aquíferos são uma ferramenta importantíssima para que os gestores dos
recursos hídricos possam tomar decisões junto com poder público em geral, de modo a proteger os aquíferos,
uma vez que esses mapas poderão orientar quais as zonas mais seguras para se desenvolver as atividades
antrópicas, em função do potencial de seus impactos. 
Exemplo
Para determinadas áreas que se mostram mais vulneráveis deve ser traçado um plano de ocupação,
considerando atividades menos impactantes ou sem impactos, como é caso dos mananciais para o
abastecimento público. 
Além disso, podemos também direcionar o monitoramento para áreas que apresentam maior vulnerabilidade e
desenvolvam atividades com potencial de poluição.
Vem que eu te explico!
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Formas de contaminação das águas subterrâneas
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Transportes dos contaminantes
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Verificando o aprendizado
Questão 1
Quando ocorre mudanças provocadas por meios artificiais que podem prejudicar a qualidade da água
conforme os padrões predeterminados para seu uso, dizemos que aconteceu uma
A
poluição de águas subterrâneas.
B
recarga curta.
C
recarga histórica.
D
recarga perene.
E
recarga sazonal.
A alternativa A está correta.
Quando a qualidade da água é afetada negativamente de modo que ela não atenda aos pré-requisitos
necessários para seu uso, dizemos que a água foi poluída. Os demais itens são classificações de recarga no
tempo.
Questão 2
As formas principais de contaminação dos aquíferos são
A
escoamento lento.
B
zona não saturada.
C
contaminações diretas e contaminações indiretas.
D
aquiclude.
E
zona de saturação.
A alternativa C está correta.
A contaminação indireta acontece quando o contaminante passou por mudanças entre o ponto de origem
da contaminação e o aquífero. Contaminações diretas acontecem em poços que foram abandonados ou
mal construídos. Ambas são as principais maneiras de contaminação dos aquíferos.
5. Conclusão
Considerações finais
Como vimos, a falta de uniformidade de distribuição das águas subterrâneas contribui para que ocorra
escassez dos recursos hídricos tanto nas regiões de menor disponibilidade hídrica, como em regiões com
elevada densidade populacional e industrial.
Desse modo, é muito importante que a gestão dos recursos hídricos seja efetiva para garantir que o
desenvolvimento do país aconteça de forma sustentável. 
Nesse contexto, a águas subterrâneas têm grande importância, visto que são um importante montante no
cenário nacional, além de terem uma dinâmica muito diferente das fontes superficiais.
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abordados.
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Pesquise as redes de fluxo e veja como elas se comportam no meio.
 
Para estudar com mais detalhes sobre águas subterrâneas, acesse o portal da Associação Brasileira de Águas
Subterrâneas.
 
Para estudar sobre águas subterrâneas, leia o conteúdo Hidrogeologia – conceitos e aplicações, da
Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais / Serviço Geológico do Brasil, organizado por Fernando A. C.
Feitosa, João Manoel Filho, Edilton Carneiro Feitosa e J. Geilson A. Demetrio, de 2008.
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS. Águas subterrâneas o que são? São Paulo: ABAS, s. d.
 
BARRETO, C. E. A. G.; GOMES, L. H.; WENDLAND, E. Balanço hídrico em zona de afloramento do sistema
aquífero guarani a partir de monitoramento hidrogeológico em bacia representativa. In: Anais dos XVI
Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas e XVII Encontro Nacional de Perfuradores de Poços. São Luís,
2010.
 
DIAS, A. C. H. et al. Perfuração indiscriminada de poços em Iracema/CE: Um estudo sobre o paradoxo da atual
crise hídrica. Águas Subterrâneas - Seção Estudos de Caso e Notas Técnicas, p. 1-19, 2018.
 
FEITOSA, F. A. C. et al. Hidrogeologia: conceito e aplicações. 3 ed. Rio de Janeiro: CPRM: LABHID, 2008. 812 p.
 
FREEZE, R. A.; CHERRY, J. A. Redes de fluxo. In: FREEZE, R. A.; CHERRY, J. A. Água Subterrânea. cap. 5, 1979.
	Movimento das águas subterrâneas
	1. Itens iniciais
	Propósito
	Objetivos
	Introdução
	Conteúdo interativo
	1. Estrutura e escoamento de águas subterrâneas
	Introdução
	O escoamento das águas subterrâneas
	Conteúdo interativo
	Conceitos iniciais sobre escoamento de águas subterrâneas
	Distribuição das águas subterrâneas
	Aquífero Guarani
	Aquífero Açu
	Aquíferos do Parnaíba
	Aquíferos
	Relembrando
	Escoamento em meios porosos
	Saiba mais
	Atenção
	Escoamento em regime permanente
	Exemplo
	Saiba mais
	Escoamentos bidimensionais
	Vem que eu te explico!
	Distribuição das águas subterrâneas
	Conteúdo interativo
	Escoamento em meios porosos
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	2. Análise e exploração de poços
	Introdução
	Poços
	Conteúdo interativo
	Palavras iniciais sobre exploração de poços
	Exploração de poços
	Exemplo
	Poços freáticos
	Poços tubulares
	Poços freáticos e artesianos
	Regime de equilíbrio em poços freáticos e artesianos
	Comentário
	Regime de equilíbrio em poços freáticos
	Recomendação
	Regime de equilíbrio em poços artesianos
	Recomendação
	Regime não permanente
	Atenção
	Saiba mais
	Vem que eu te explico!
	Exploração de poços
	Conteúdo interativo
	Regime de equilíbrio em poços freáticos
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	3. Análise de recarga de águas subterrâneas
	Introdução
	A recarga de águas subterrâneas
	Conteúdo interativo
	Preliminares sobre exploração da água
	Recarga de aquíferos
	Tipos de recarga
	Recarga direta
	Recarga indireta
	Recarga localizada
	Recarga curta
	Recarga sazonal
	Recarga perene
	Recarga histórica
	Estimativa da recarga
	Estimativa da recarga de um aquífero
	Determinação da recarga direta pelo método da flutuação da superfície freática
	Condição 1
	Condição 2
	Condição 3
	Determinação da recarga profunda pelo método do balanço hídrico
	Vem que eu te explico!
	Tipos de recarga
	Conteúdo interativo
	Estimativa de recarga
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	4. A poluição das águas subterrâneas
	Introdução
	Poluição das águas subterrâneas
	Conteúdo interativo
	Palavras iniciais sobre aquíferos contaminados
	Conceitos e fundamentos básicos
	Exemplo
	Resumindo
	Poluição pontual
	Poluição difusa
	Poluição linear
	Indústria
	Atividades de mineração
	Atividades urbanas
	Agricultura
	Formas de contaminação das águas subterrâneas
	Saiba mais
	Mineração
	Esgoto
	Uso de águas residuárias para irrigação
	Agricultura
	Petróleo
	Comportamento hidroquímico e transporte de contaminantes
	Saiba mais
	Arsênio
	Selênio e flúor
	Fósforo
	Advecção
	Dispersão
	Adsorção
	Vulnerabilidade dos aquíferos à poluição
	Vulnerabilidade absoluta
	Vulnerabilidade relativa
	Vulnerabilidade universal
	Vulnerabilidade específica
	Permeabilidade
	Capacidade de atenuação
	Exemplo
	Vem que eu te explico!
	Formas de contaminação das águas subterrâneas
	Conteúdo interativo
	Transportes doscontaminantes
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	5. Conclusão
	Considerações finais
	Podcast
	Conteúdo interativo
	Explore +
	Referências