Aula 7 Águas subterrâneas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS 
GEOLOGIA GERAL APLICADA A ENGENHARIA HÍDRICA 
LUIS EDUARDO A.S. SUZUKI 
Água subterrânea é a fração de água que sofre infiltração, percorrendo 
seu caminho pelo subsolo, onde a força gravitacional e as 
características dos materiais presentes controlam seu armazenamento 
e movimento. 
Água Subterrânea =Água que se encontra no subsolo advinda de sua 
infiltração da superfície para o solo e abaixo dele. 
 
CICLO HIDROLÓGICO 
IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA 
As águas subterrâneas se acumularam ao longo do tempo geológico (até alguns 
milhares de anos) e se encontram e condição de quase equilíbrio, em função dos 
mecanismos de carga e descarga. 
O movimento é, em geral, muito lento, implicando em tempo de residência muito 
longo. 
Nem toda a água do subsolo pode ser extraída. O volume explotável de um aquífero 
requer informações sobre a resposta do sistema a bombeamentos. 
IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA 
As águas superficiais, por serem mais visíveis, passam a impressão de que devem 
ser a principal fonte de atendimento das necessidades humanas de água doce. 
Utilização da água subterrânea 
 
 Europa em geral 
 75% 
 
 Alemanha,Bélgica, 
Suécia,Dinamarca, 
Áustria chega a 90% 
Brasil 
 61% da população é 
abastecida por água 
subterrânea 
 
São Paulo 76% das 
cidades. 
Rio Grande do Sul e 
Paraná chega a 90% 
12 
Introdução 
Vantagens do uso das águas subterrâneas, em relação às águas superficiais: 
 
são mais protegidas da poluição; 
o custo de sua captação e distribuição é muito mais barato. A captação 
pode ser próxima da área consumidora, o que torna mais barato o 
processo de distribuição; 
em geral não precisam de nenhum tratamento, o que, além de ser uma 
grande vantagem econômica, é melhor para a saúde humana; 
permitem um planejamento modular na oferta de água à população, isto 
é, mais poços podem ser perfurados à medida que aumente a 
necessidade, dispensando grandes investimentos de uma única vez. 
 
 
 
13 
Introdução 
Distribuição da água no subsolo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zonas de ocorrência da água no solo de um aqüífero freático 
 
14 
Introdução 
zona de saturação 
 
 
 
 
 
é a região abaixo do lençol freático (nível freático) onde os poros ou 
fraturas da rocha estão totalmente preenchidos por água. 
observe-se que em um poço escavado num aqüífero deste tipo a água o 
estará preenchendo até o nível freático. 
em aqüíferos freáticos o nível da água varia segundo a quantidade de 
chuva. Em épocas com mais chuva o nível freático sobe e em épocas em 
que chove pouco o nível freático desce. 
um poço perfurado no verão poderá ficar seco caso sua penetração na 
zona saturada for menor do que esta variação do nível d’água. 
 
 
15 
Introdução 
Água subterrânea: 
 
Na zona de saturação encontra-se a água subterrânea possível de ser 
explorada por diversas técnicas especializadas 
aqüíferos – denomina-se aqüífero toda formação geológica capaz de 
conter água e ainda permitir que quantidades significativas se 
movimentem em seu interior em condições naturais. 
As formações permeáveis como areia, arenitos e formações ferríferas 
parcialmente decompostas são excelentes aqüíferos. 
as águas subterrâneas são realimentadas pelas infiltrações de águas de 
origem meteóricas (chuva). 
essas águas fluem lentamente (mm/dia, cm/dia ou m/dia) pelos poros e 
ou fissuras/fraturas intercomunicantes das rochas, armazenando-se em 
reservatórios subterrâneos ou alimentando os rios (efluência), lagos e 
nascentes durante os períodos sem chuvas. 
 
 
 
16 
Introdução 
Classificação dos aqüíferos segundo a pressão da água: 
 
Aqüíferos livres ou freáticos - A pressão da água na superfície da zona 
saturada está em equilíbrio com a pressão atmosférica, com a qual se 
comunica livremente. São os aqüíferos mais comuns e mais explorados 
pela população. São também os que apresentam maiores problemas de 
contaminação. 
Aqüíferos artesianos - Nestes aqüíferos a camada saturada está 
confinada entre duas camadas impermeáveis ou semipermeáveis, de 
forma que a pressão da água no topo da zona saturada é maior do que a 
pressão atmosférica naquele ponto, o que faz com que a água suba no 
poço para além da zona aqüífera. Se a pressão for suficientemente forte a 
água poderá jorrar espontaneamente pela boca do poço. Neste caso diz-
se que temos um poço jorrante. 
 
17 
 Classificação dos aqüíferos segundo a geologia do material 
saturado: 
 
aqüíferos porosos - ocorrem em rochas sedimentares consolidadas, 
sedimentos inconsolidados e solos arenosos decompostos in situ. 
Constituem os mais importantes aqüíferos, pelo grande volume de água 
que armazenam, e por sua ocorrência em grandes áreas. Estes aqüíferos 
ocorrem nas bacias sedimentares e em todas as várzeas onde se 
acumularam sedimentos arenosos. São poços isotrópicos podendo 
fornecer até 500 metros cúbicos por hora de água de boa qualidade. 
Aqüíferos fraturados ou fissurados - ocorrem em rochas ígneas e 
metamórficas. A capacidade destas rochas em acumularem água está 
relacionada à quantidade de fraturas, suas aberturas e 
intercomunicação. No Brasil a importância destes aqüíferos está muito 
mais em sua localização geográfica, do que na quantidade de água que 
armazenam. Fornecem poucos metros cúbicos de água por hora. 
 
18 
 Classificação dos aqüíferos segundo a geologia do material 
saturado: 
 
aqüíferos cársticos - São os aqüíferos formados em rochas carbonáticas. 
Constituem um tipo peculiar de aqüífero fraturado, onde as fraturas, 
devidas à dissolução do carbonato pela água, podem produzir aberturas 
muito grandes, criando, neste caso, verdadeiros rios subterrâneos. É 
comum em regiões com grutas calcárias, ocorrendo em várias partes do 
Brasil. 
19 
Funções dos aqüíferos: 
 
os processos de filtração e as reações bio-geoquímicas que ocorrem no 
subsolo fazem com que as águas subterrâneas apresentem, geralmente, 
boa potabilidade e são mais bem protegidas dos agentes de poluição. 
as águas subterrâneas, quando apresentam teores de STD (Sólidos Totais 
Dissolvidos) superiores a 1g/l, ou possuem uma concentração 
especialmente elevada de um íon particular, são classificadas como águas 
minerais. 
quando apresentam temperaturas superiores a 40°C constituem fonte 
alternativa de energia, podendo ser utilizadas para aquecimento de 
casas, fins fisioterápicos, produção agrícola em estufa etc. 
quando o teor de sais contidos é elevado podem constituir importantes 
fontes de componentes minerais como Iodo, Bromo, Boro e Cloreto de 
Sódio. 
 
20 
A explotação da água subterrânea apresenta inúmeras vantagens 
em comparação com as águas superficiais: 
 
 
 
Dispensa tratamento químico que onera bastante as águas superficiais em 
dispendiosas ETAs. 
A rede de adução até o reservatório ou caixa d’água usualmente é de 
pequena extensão; 
Não exige desapropriação de grandes áreas como as barragens, que 
demandam vultosos investimentos. 
Independe de períodos de estiagens prolongadas para recarga anual e dos 
efeitos contínuos do processo de evaporação. 
O prazo de execução de um poço tubular é de dias. 
A implantação do sistema de captação e armazenamento pode ser efetuada 
de modo gradativo, na medida que aumente a demanda, 
O sistema como um todo é muito melhor protegido de eventuais poluições e 
contaminações químicas, e até mesmo de atos de vandalismo. 
 
 
21 
A explotação da água subterrânea apresenta peculiaridades que 
precisam ser monitoradas: 
 
a renovação e recarga das águas retiradas dos aqüíferos não se fazemna 
mesma velocidade da extração, podendo causar a explotação de parte ou de 
toda a Reserva Permanente, com risco da exaustão do aqüífero; 
a superexplotação de aqüíferos poderá acarretar subsidência na porção mais 
superficial, causando fendas nas rochas com aparecimento de possíveis 
sumidouros em correntes de águas superficiais; 
mesmo sendo menos vulneráveis aos agentes poluidores e às contaminações, 
a detecção de um processo contaminante num aqüífero, em geral não é 
imediata, podendo muitas vezes acarretar ações muito onerosas ou até 
mesmo situações irrecuperáveis no médio prazo. 
 
 
 
22 
Captação de águas subterrâneas 
 
Classificação baseada em sua profundidade: 
 
Poço raso - São poços que apresentam, geralmente, profundidades até 
30,00 metros e onde são utilizados métodos simples de construções. 
 poço escavado 
 ponteiras cravadas 
 poço a trado 
 poço radial 
 galerias 
Poços Profundos - São poços perfurados com máquinas, com 
profundidades até 1000 metros. Em alguns casos profundidades maiores 
são atingidas quando se procura a produção de água aquecida pelo 
geotermalismo. A perfuração de um poço demanda conhecimento 
técnico especializado. Na verdade, deve ser considerada como uma obra 
de engenharia. 
 
23 
RESOLUÇÃO CONAMA nº 396 de 2008 
CAPÍTULO II 
DA CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 
Art. 3o As aguas subterraneas sao classificadas em: 
I - Classe Especial: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses 
destinadas a preservacao de ecossistemas em unidades de conservacao de protecao 
integral e as que contribuam diretamente para os trechos de corpos de agua superficial 
enquadrados como classe especial; 
II - Classe 1: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, sem alteracao 
de sua qualidade por atividades antropicas, e que nao exigem tratamento para quaisquer 
usos preponderantes devido as suas caracteristicas hidrogeoquimicas naturais; 
III - Classe 2: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, sem alteracao 
de sua qualidade por atividades antropicas, e que podem exigir tratamento adequado, 
dependendo do uso preponderante, devido as suas caracteristicas hidrogeoquimicas 
naturais; 
IV - Classe 3: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, com alteracao 
de sua qualidade por atividades antropicas, para as quais nao e necessario o tratamento 
em funcao dessas alteracoes, mas que podem exigir tratamento adequado, dependendo 
do uso preponderante, devido as suas caracteristicas hidrogeoquimicas naturais; 
V - Classe 4: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, com alteracao 
de sua qualidade por atividades antropicas, e que somente possam ser utilizadas, sem 
tratamento, para o uso preponderante menos restritivo; e 
VI - Classe 5: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, que possam 
estar com alteracao de sua qualidade por atividades antropicas, destinadas a atividades 
que nao tem requisitos de qualidade para uso. 
24 
Aqüífero Guarani 
 
dados: 
 
1,2 milhões de Km², estendendo-se pelo Brasil (840.000l Km²), Paraguai 
(58.500 Km²), Uruguai (58.500 Km²) e Argentina (255.000 Km²). 
espessura média aqüífera de 250 metros e porosidade efetiva de 15%; 
estima-se que as reservas permanentes do aqüífero (água acumulada ao 
longo do tempo) sejam da ordem de 45.000 Km³. 
as águas em geral são de boa qualidade para o abastecimento público e 
outros usos, sendo que em sua porção confinada, os poços tem cerca de 
1.500m de profundidade e podem produzir vazões superiores a 700 m³/h. 
 
 
Águas subterrâneas 
• Do ponto de vista hidrológico, a água encontrada na zona saturada 
do solo é dita subterrânea 
zona saturada 
Em geral, exige menos tratamento antes 
do consumo do que a água superficial, 
em função de uma qualidade inicial 
melhor. 
 
Em regiões áridas e semi-áridas pode ser 
o único recurso disponível para 
consumo. 
Águas subterrâneas 
 
• Fatores limitantes 
– porosidade do subsolo: a presença de argila no solo diminui sua 
permeabilidade, não permitindo uma grande infiltração; 
– cobertura vegetal: um solo coberto por vegetação é mais permeável do 
que um solo desmatado; 
– inclinação do terreno: em declividades acentuadas a água corre mais 
rapidamente, diminuindo a possibilidade de infiltração; 
– tipo de chuva: chuvas intensas saturam rapidamente o solo, ao passo que 
chuvas finas e demoradas têm mais tempo para se infiltrarem 
Percolação 
 
 abastecimento dos aqüíferos (mantém vazão dos rios durante as 
estiagens); 
 Redução do escoamento superficial: cheias, erosão 
É a passagem de água da zona não-saturada (zona de aeração) para 
a zona saturada 
Qualidade das águas subterrâneas 
 
• Durante o percurso no qual a água percola entre os poros do subsolo e 
das rochas, ocorre a depuração da mesma através de uma série 'de 
processos físico-químicos e bacteriológicos, tais como: 
 
– troca iônica 
– decaimento radioativo 
– remoção de sólidos em suspensão 
– neutralização de pH em meio poroso 
– eliminação de microorganismos devido à ausência de nutrientes e 
oxigênio que os viabilizem 
 
• Ou seja, as águas subterrâneas são filtradas e purificadas naturalmente 
no processo de percolação 
Uso das águas subterrâneas 
 
• A exploração de água subterrânea está condicionada a fatores 
quantitativos, qualitativos e econômicos: 
 
– Quantidade: intimamente ligada à condutividade hidráulica e ao coeficiente 
de armazenamento dos terrenos 
 
– Qualidade: influenciada pela composição das rochas e condições climáticas e 
de renovação das águas 
 
– Econômico: depende da profundidade do aqüífero e das condições de 
bombeamento. 
O que é um aquífero? 
Derivado do Latim, a palavra 
aquífero quer dizer: 
“ carregar água”. 
Unidades rochosas ou de sedimentos, 
porosas e permeáveis, que armazenam e 
transmitem volumes significativos de água 
subterrânea passível de ser explorada 
• Em oposição ao termo aquífero, utiliza-se o termo 
AQUICLUDE para definir unidades geológicas que apesar 
de saturadas e com grande quantidade de água absorvida 
lentamente, são incapazes de transmitir um volume 
significativo de água 
 
 
AQUIFUGOS 
 
• São unidades 
Geológicas que não 
apresentam poros 
interconectados e não 
absorvem e nem 
transmitem a água. 
 
 
 
 
Principais Aquíferos 
Formação 
Barreiras 
 
 
 
O Aquífero Guarani 
 O Aquífero Guarani é a maior 
reserva subterrânea de água 
doce do mundo, sendo também 
um dos maiores em todas as 
categorias 
 Volume de aproximadamente 55 
mil km³ e profundidade máxima 
por volta de 1.800 m, com uma 
capacidade de recarregamento 
de aproximadamente 166 km³ ao 
ano por precipitação 
 É dito que esta vasta reserva 
subterrânea pode fornecer água 
potável ao mundo por duzentos 
anos 
 
 
 
O Aquífero Guarani 
No Brasil, o aquífero guarani integra o território de oito estados: 
Mato Grosso do Sul 213 200 km² 
Rio Grande do Sul 157 600 km² 
São Paulo 155 800 km² 
Paraná 131 300 km² 
Goiás 55 000 km² 
Minas Gerais 51 300 km² 
Santa Catarina 49 200 km² 
Mato Grosso 26 400 km² 
AQÜÍFERO GUARANI 
População de 15 milhões de 
habitantes na sua área de influência 
 
Volume de água doce da ordem de 
40.000 km3. 
 
Explotação sustentável capaz de 
atender demanda de 360 milhões de 
habitantes com cota per capita de 
300 l/dia/habitante. 
 
Prof. Poços de 100 m (São Carlos) a 
1.800m (Prudente) 
Q entre 10 a 1.000 m3/h 
AQÜÍFERO GUARANI 
• Anteriormente denominado Botucatu / 
Pirambóia maior reserva subterrânea de 
água doce doplaneta. 
• Territórios do Brasil, Uruguai, Argentina e 
Paraguai. 
• No Brasil - área de 840.000 KM2, sendo 
155.800 Km2 dentro do estado de São Paulo – 
região Centro Oeste  Bauru, Araraquara, São 
José do Rio Preto, Catanduva, São Carlos, 
Matão, Itápolis, Ribeirão Preto, Presidente 
Prudente entre outras. 
FUNÇÕES DOS AQÜÍFEROS 
 Um aqüífero possui duas funções: 
1. Armazenar água (porosidade e volume da camada 
aqüífera – formação geológica) 
2. Transmitir água ( permeabilidade e 
transmissividade entre áreas de recarga e descarga) 
 A velocidade de transmissão (v = k . h/l ) LEI DE 
DARCY depende da condutividade hidráulica (K) e 
do gradiente hidráulico ( h / l ) . 
 As velocidades naturais da água subterrânea são 
pequenas  poucos metros por dia. 
Figure 13.15 
Darcy’s Law 
RECARGA DE AQÜÍFEROS 
• Uso sustentável da água subterrânea  
importante identificar e conservar as áreas de 
recarga . 
 Regiões de muita chuva toda bacia é 
potencialmente área de recarga. 
 Pontos principais : locais de maior infiltração e 
afloramentos de camadas mais permeáveis. 
 Regiões semi-áridas as áreas de recarga são 
os riachos intermitentes. 
Definição: Recarga 
• A recarga de aqüíferos pode ser descrita como 
um processo segundo o qual as águas 
presentes nos, ou escoando através dos, 
interstícios do subsolo aumentam em 
quantidade através de meios naturais ou 
artificiais. 
 
 
Definição: Recarga Articicial 
• A recarga artificial de aqüíferos é uma técnica 
hidrogeológica que consiste em introduzir 
água em um aqüífero a uma taxa muitas vezes 
maior que a taxa de recarga natural com o 
objetivo de aumentar a disponibilidade e 
melhorar a qualidade dos recursos hídricos 
subterrâneos. 
 
AQUÍFEROS E TIPOS DE POROSIDADE 
Tipos de aquífero 
Tipos de aquífero 
É aquele formado por rochas 
sedimentares consolidadas, 
sedimentos inconsolidados ou solos 
arenosos, onde a circulação da 
água se faz nos poros formados 
entre os grãos de areia, silte e 
argila de granulação variada 
Aquífero poroso ou sedimentar 
Formado por rochas ígneas, metamórficas 
ou cristalinas, duras e maciças, onde a 
circulação da água se faz nas fraturas, 
fendas e falhas, abertas devido ao 
movimento tectônico 
 
Ex.: basalto, granitos, gabros, filões de 
quartzo, etc.. Poços perfurados nessas 
rochas fornecem poucos metros cúbicos de 
água por hora 
Aquífero fraturado ou fissural 
Formado em rochas calcáreas ou 
carbonáticas, onde a circulação da água 
se faz nas fraturas e outras 
descontinuidades (diáclases) que 
resultaram da dissolução do carbonato 
pela água. Essas aberturas podem 
atingir grandes dimensões, criando, 
nesse caso, verdadeiros rios 
subterrâneos 
 Aquífero cárstico (Karst) 
 Aquífero cárstico (Karst) 
Tipos de aquíferos 
• Livres  São aqueles cujo o topo é demarcado 
pelo nível freático, estando em contato com a 
atmosfera. Normalmente ocorrem a 
profundidades de alguns metros a poucas 
dezenas de metros da superfície 
• Suspensos  São acumulações de águas sobre 
aquicludes, na zona insaturada, formando níveis 
lentiformes de aqüíferos livres acima do nível 
freático principal 
• Confinados  ocorre quando um estrato 
permeável (aquífero) está confinado entre duas 
unidades pouco permeáveis (aquiclude) ou 
impermeáveis 
• Os aqüíferos confinados são aqueles onde a 
água é retida por solos menos permeáveis. 
Esta água é chamada de artesiana poço 
artesiano é aquele que penetra um aqüífero 
confinado 
• Estão geralmente a profundidades maiores do 
que os aqüíferos não confinados. 
• As pressões podem ser suficientes para que a 
água nos poços descarreguem 
naturalmentepoço artesiano com fluxo. 
Exemplo de aqüífero confinado 
Algumas Definições Importantes 
 Perda de Carga: Decréscimo na carga hidráulica causada 
pela dissipação de energia (fricção no meio poroso) 
 
 Para o aquífero livre (ou freático): 
 
 Nível Freático ou Nível de Água (NA): Altura da 
água de um aquífero não-confinado, freático ou 
livre medida num poço de observação. 
 
 Superfície Freática: Superfície cujos pontos em 
relação igual ao nível de água no aquífero 
freático. 
 Perda de Carga: Decréscimo na carga hidráulica causada 
pela dissipação de energia (fricção no meio poroso). 
 
 Para o Aquífero Confinado: 
 
 Carga Piezométrica ou Altura Piezométrica: 
Altura da água de um aquífero confinado 
medida num piezômetro em relação ao fundo 
do aqüífero (z + P/ ). 
 
 Superfície Piezométrica: Superfície cujos 
pontos estão em elevação igual à altura 
piezométrica 
Algumas Definições Importantes 
Funções dos aquíferos 
• Produção: consumo humano, industrial ou irrigação 
 
• Estocagem e regularização: estocar excedentes de água que ocorrem 
durante as enchentes dos rios 
 
• Filtro: corresponde à utilização da capacidade filtrante e de depuração bio-
geoquímica do maciço natural permeável 
 
• Transporte: é utilizado como um sistema de transporte de água entre 
zonas de recarga artificial ou natural e áreas de extração excessiva 
 
• Estratégica: o gerenciamento integrado das águas subterrâneas 
 
• Energética: aquecimento pelo gradiente geotermal como fonte de energia 
elétrica ou termal 
 
• Mantenedora: mantém o fluxo de base dos rios 
62 
ROCHA 
ARMAZENADORA 
PROPRIEDADES FÍSICAS 
63 
POROSIDADE 
64 
Porosidade Primária 
Porosidade Secundária 
65 
Vazão Específica 
66 
Porosidade efetiva para 
fluxo 
(Cleary 1989) 
6/26/2015 67 
Interconexão dos poros - 
fraturas 
Fontes de 
poluição 
 
QUAIS SÃO OS IMPACTOS? 
• Contaminação por agrotóxicos em solos que 
não favorece a degradação do agentes 
químicos, principalmente na zona de recarga 
dos aqüíferos 
 
• Superexploração de aquiferos, que é a 
exploração da água subterrânea que ultrapassa 
os limites de produção das reservas reguladoras 
ou ativas do aqüífero, iniciando um processo de 
rebaixamento do nível potenciométrico do 
mesmo 
• Subsidência de solos – movimento para 
baixo ou afundamento do solo causado 
pela perda de suporte subjacente, que leva 
ao colapso das construções civis 
• Avanço da cunha salina – avanço da água 
do mar em superfície , sobre a água doce 
salinizando o aquífero 
• Os aquíferos costeiros fluem quase 
sempre para o mar, em gradiente variável 
Impactos Ambientais sobre os aquíferos 
Impactos Ambientais sobre os aquíferos 
• No encontro subterrâneo da água doce com a 
água salgada forma-se uma interface 
denominada cunha salina. Por ser mais densa, 
a água salgada fica abaixo da água doce, 
permitindo que poços bem próximos à praia 
ainda captem água doce 
• Só em casos de intensa explotação, a cunha 
salina pode avançar terra a dentro, salinizando 
os poços. Isto quase que acontece na praia de 
Boa Viagem, na cidade do Recife, exigindo a 
intervenção governamental, que proibiu a 
perfuração de novos poços naquela área 
Impactos Ambientais sobre os aquíferos 
• O avanço da cunha salina pode salinizar 
não só os poços , mas também as 
estruturas de aço e concreto de edifícios 
próximos ao mar 
• o aqüífero Barreiras na zona urbana de 
Maceió, originalmente com águas de boa 
qualidade, vem sendo em algumas áreas 
gradativamente contaminadas por águas 
salinizadas da Formação Marituba, por 
meio da ascensão vertical de cones 
salinos, devido a explotação intensiva 
desse sistema 
Impactos Ambientais sobre os aquíferos 
Contaminação de Águas Subterrâneas 
• A Zona Aerada é barreira natural contra 
contaminação seja por: 
• microorganismos (bactérias,protozoários ou 
vírus) ; compostos orgânicos (biodegradáveis, 
hidrocarbonetos ou orgânicos sintéticos) ou 
por substâncias inorgânicas (metais, nitritos, 
nitratos, fosfatos) 
• Ao atingir a zona saturada os contaminantes 
podem sofrer um processo mais intenso de 
diluição e dispersão. 
Vulnerabilidade dos aqüíferos 
• Aqüíferos freáticos com camada pouco 
espessa de cobertura são mais suscetíveis à 
contaminação. 
• Aqüíferos confinados profundos são melhor 
protegidos, principalmente se sobrepostos 
com densas camadas argilosas. 
• Camadas rochosas fraturadas podem permitir 
ocorrência de caminhos de contaminação. 
• Poços penetrando dois aqüíferos sobrepostos podem 
aumentar a chance de contaminação cruzada entre 
os dois aqüíferos. 
 
Origem e características dos contaminantes 
• ATIVIDADES DOMÉSTICAS: 
LIXO: chorume(matéria org., metais,sais) 
FOSSAS e Valas de infiltração: problemas em aqüíferos 
freáticos pouco profundos. 
• ATIVIDADES INDUSTRIAIS: Indústrias químicas, 
mineração. 
• ATIVIDADES COMERCIAIS: postos de gasolina, 
lavanderias, galvanização. 
• ATIVIDADES AGRÍCOLAS: fertilizantes e defensivos. 
Figure 13.20 
Proteção dos Aqüíferos 
• Medidas legais e preventivas 
• Desenvolvimento e divulgação de conhecimento 
técnico. 
• Banco de dados geológicos e hidrogeológicos. 
• Ordenamento territorial. 
• Serviços de coleta de resíduos perigosos. 
• Comprometimento da população. 
• Monitoramento da qualidade da água. 
• Cadastramento de poços. 
Proteção dos Poços de Abastecimento 
• Complexa : considera-se características hidráulicas, 
taxa de exploração, características e persistência dos 
contaminantes. 
• Perímetros de proteção 
• 1a. zona:atividades relacionadas com a proteção dos 
poços ( 5 a 100 metros). 
• 2a.zona: proibir atividades potencialmente 
poluidoras(transporte e estocagem de produtos 
perigosos, disposição de resíduos e efluentes) 
• 3a. Zona: controle ambiental para proteção do solo e 
das águas. 
• Tamanho da zonas é função da distância ao poço e 
do tempo de trânsito do contaminante. 
 
 Porosidade razão entre o volume de vazios e o volume total 
totalVolume
vaziosVolume
 Depende da forma, do grau de compactação e da 
distribuição do tamanho das partículas 
Material Intervalo Média 
Limite inferior Limite superior 
Argila 0,34 0,57 0,42 
Silte 0,34 0,61 0,46 
Areia fina 0,26 0,53 0,43 
Areia grossa 0,31 0,46 0,39 
Cascalho fino 0,25 0,38 0,34 
Cascalho grosso 0,24 0,36 0,28 
Propriedades Hidrogeológicas 
 Umidade ou retenção ou conteúdo volumétrico 
 da água razão entre o volume de água e o volume total; para 
condições saturadas, todos os vazios estão preenchidos com água 
e, portanto, a umidade é dita saturada e se aproxima do valor da 
porosidade: 
totalVolume
águaVolume
θ
 Varia de zero (meio poroso completamente seco) até o 
valor máximo (porosidade)  curva de retenção 
 tende para um valor constante, quando a pressão 
capilar aumenta indefinidamente. O valor de para o 
qual d /dc  0 é chamado retenção específica r 
Propriedades Hidrogeológicas 
 Umidade 
 = 0  meio 
Poroso 
completamente 
seco 
= r  retenção 
específica 
 =  todos os 
poros preenchidos 
por água 
r  parâmetro 
razoavelmente 
constante, 
sobretudo para 
areias e 
cascalhos 
Propriedades Hidrogeológicas 
Porosidade efetiva (ηe) 
t
e
V
V
D
Onde: 
ηe = porosidade efetiva 
VD = volume de água drenada por gravidade 
Vt = volume total 
1 m 
1 m 
1 m 
0,1 m 
Nível de 
saturação 
inicial 
Nível de 
saturação 
final 
Volume drenado 
3
3
1m
0,1m
e
10%0,1e
Propriedades Hidrogeológicas 
Coeficiente de Armazenamento (S) 
•Volume de água liberado por uma unidade de área do aqüífero quando a linha piezométrica abaixa 1m 
1m 
a) freáticos 
aqüiclude 
1m 
A=1m2 
aqüífero 
Nível da água 
A=1m2 
Superfície 
potenciométrica 
b) confinado 
S = Ss 
. b 
Propriedades Hidrogeológicas 
Propriedades Hidrogeológicas 
 Condutividade Hidráulica K medida da habilidade de um 
aqüífero conduzir água através do meio poroso; é expressa em 
m/dia, m/s, mm/h [K = v/(dh/dx)]. 
 
 Condutividade Hidráulica é a não resistência ao fluxo, por 
exemplo: 
 
 Na areia a velocidade do fluxo é maior, então K é maior 
 
 Na argila a velocidade do fluxo é menor, então o K é menor 
• Q = fluxo de água (m3/s) 
• A = área (m2) 
• H = carga (m) 
• L = distância (m) 
• K = condutividade hidráulica (m/s) 
dx
dh
AKQ
Lei de Darcy 
Propriedades Hidrogeológicas 
 Trasmissividade T taxa volumétrica de fluxo através de uma 
secção de espessura “b” 
 
 T = K . b 
 
 Onde: T é a coeficiente de transmissividade (m2/s) 
 K é a condutividade hidráulica (m/dia; m/s); 
 b é a espessura do aqüífero confinado (m). 
b