(20171113193121)Aula Águas subterrâneas (2)

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Águas subterrâneas 
 
Profa. Aline Marchesi 
RECAPITULANDO 
Na última aula vimos um pouco sobre: 
 
 Conceito de Evaporação e Transpiração; 
 Fatores intervenientes nos processos de evaporação e 
transpiração; 
 Formas de medição evaporação e evapotranspiração 
 Estimativas de medição Evaporação e 
Evapotranspiração 
 
NESTA AULA VEREMOS: 
 Conceito de águas subterrâneas; 
 Ocorrência; 
 Conceitos de percolação, zona não saturada, zona 
saturada, área de recarga; 
 Usos das águas subterrâneas; 
 Conceito de hidrogeologia; 
 Conceito de aquíferos, tipos de aquíferos, funções, 
vantagens e riscos; fontes de poluição 
 
 
 
 
ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 
 As águas subterrâneas são aquelas que se encontram sob a superfície 
da Terra, preenchendo os espaços vazios existentes entre os grãos do 
solo, rochas e fissuras. Do ponto de vista hidrológico, a água 
encontrada na zona saturada do solo é dita subterrânea. 
zona saturada 
Em regiões áridas e semi-áridas 
pode ser o único recurso disponível 
para 
consumo. 
ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 
OCORRÊNCIA DAS ÁGUAS 
SUBTERRÂNEAS 
NO MUNDO: 
 
 Alguns especialistas indicam que a quantidade de água 
subterrânea pode chegar até 60 milhões de km3, mas a 
sua ocorrência em grandes profundidades pode 
impossibilitar seu uso; 
 Por essa razão, a quantidade passível de ser captada 
estaria a menos de 4.000 metros de profundidade, 
compreendendo cerca de 8 e 10 milhões de km3 . 
NO BRASIL 
 As reservas de água subterrânea são estimadas em 112.000 
km3 (112 trilhões de m3) e a contribuição multianual média à 
descarga dos rios é da ordem de 2.400 km3/ano (2 % do 
volume); 
 Nem todas as formações geológicas possuem características 
hidrodinâmicas que possibilitem a extração econômica de 
água subterrânea para atendimento de médias e grandes 
vazões pontuais; 
 As vazões já obtidas por poços variam, no Brasil, desde menos 
de 1 m3/h até mais de 1.000 m3/h. 
Ocorrência das águas subterrâneas 
ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 
 Países como Arábia Saudita, Dinamarca e Malta utilizam 
exclusivamente dessas águas para todo o abastecimento 
humano. 
 Enquanto que na Áustria, Alemanha, Bélgica, França, 
Hungria, Itália, Holanda, Marrocos, Rússia e Suíça, mais 
de 70% da demanda por água é atendida por 
manancial hídrico subterrâneo; 
 No Brasil cerca de 55 % dos distritos são abastecidos por 
água subterrânea. Cidades como Ribeirão Preto (SP), 
Maceió (AL), Mossoró (RN) e Manaus (AM), suprem todas 
as suas necessidades hídricas utilizando esse tipo de 
abastecimento. 
ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 
PERCOLAÇÃO 
 
 Abastecimento dos aquíferos (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 
Águas subterrâneas: percolação 
Águas subterrâneas 
• Zona não saturada onde a água e o ar preenchem os espaços 
vazios entre os grânulos; 
• Zona saturada onde a maioria dos espaços vazios é preenchida por 
água. 
• Nível freático  situa-se no limite entre as duas zonas, demarcando 
o contato entre estas. Popularmente é reconhecido como Lençol 
freático. 
 
Hidrogeologia 
“É a ciência que estuda as águas subterrâneas 
(aquíferos), seu movimento, ocorrência, propriedades, 
interações com o meio físico e biológico, bem como os 
impactos das ações dos seres humanos na qualidade e 
quantidade nessas águas (poluição, contaminação e 
superexplotação).” 
Aquíferos 
Unidades rochosas ou de sedimentos, porosas 
e permeáveis, que armazenam e transmitem 
volumes significativos de água subterrânea 
passível de ser explorada. 
Tipos de aquíferos 
Os aquíferos podem ser classificados: 
 
1. Quanto aos tipos de espaços vazios 
2. Quanto a sua posição e estrutura 
Quanto aos tipos de espaços vazios 
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, 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) 
QUANTO A SUA POSIÇÃO E 
ESTRUTURA 
 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; 
 Confinados  ocorre quando um estrato permeável 
(aquífero) está confinado entre duas unidades pouco 
permeáveis (aquiclude) ou impermeáveis; 
Se as formações geológicas não são aquíferas então podem 
ser definidas como: 
 
 Aquitardo – Formação geológica que pode armazenar 
água mas que a transmite tão lentamente não sendo 
rentável o seu aproveitamento a partir de poços. 
 
 Aquiclude - Formação geológica que pode armazenar 
água mas não a transmite (a água não circula). 
 
 Aquífugo - Formação geológica impermeável que não 
apresentam poros interconectados e não absorvem e nem 
transmitem a água. 
 
REABASTECIMENTO DO AQUÍFERO 
Áreas de Recarga 
A recarga natural depende da quantidade de chuvas e do 
equilíbrio que se estabelece entre a infiltração, escoamento e 
evaporação (Importância: topografia, tipo de solo, cobertura 
vegetal). 
 
 Recarga Direta: os aquíferos são reabastecidos por meio 
de infiltração direta das águas na superfície do solo/rocha. 
Esta infiltração ocorre em toda superfície dos 
aquíferos livres OU, no caso dos aquíferos 
confinados, nas áreas de afloramento (áreas onde a 
rocha “aparece”na superfície). 
 
 
REABASTECIMENTO DO AQUÍFERO 
 Recarga Direta: 
ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 
FATORES LIMITANTES PARA A RECARGA DE UM 
AQUÍFERO 
 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 
 
 
 
O Aquífero Guarani 
 É uma das maiores reservas subterrânea de água 
doce do mundo (estima-se um volume de 37 bilhões de 
m3 em uma área de 1,2 milhões de Km2); 
 Volume de aproximadamente 45 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; 
 
 
 
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 800km² 
Paraná 131 300 km² 
Goiás 55 000 km² 
Minas Gerais 51 300 km² 
Santa Catarina 49 200 km² 
Mato Grosso 26 400 km² 
 
 
 
O Aquífero Alter do Chão 
 É a maior reserva subterrânea de água doce do 
mundo (Amazonas, Pará e Amapá); 
 86 mil km³ de água, bem superior à capacidade 
do aquífero Guarani – 45 mil km³ de água – que se 
espalha pelo Brasil, Paraguai, Argentina e Uruguai). 
 
FUNÇÕES DOS AQUÍFEROS 
 Produção: consumo humano, industrial ou irrigação; 
 
 Estocagem e regularização: estocar excedentes de água que 
ocorrem durante as enchentes dos rios; 
 
 Filtro: atuam como filtros naturais, minimizando os custos de 
tratamento para consumo; 
 
 Transporte: conduzem água de uma área de recarga (onde a 
água infiltra) para as áreas de bombeamento, onde estão 
situados os poços 
 Estratégica: Protegem a água armazenada tanto da 
evaporação, como das consequências das guerras e sabotagens; 
 
 Energética: aquecimento da água pelo gradiente geotermal 
como fonte de energia elétrica ou termal; 
 
 Mantenedora: mantém o fluxo de base dos rios 
• Qualidade  As águas subterrâneas possuem elevado padrão 
de qualidade físico-química e bacteriológica. Dispensam, na 
maioria dos casos, tratamento físico-químico. 
 
• Quantidade  Os volumes são superiores aos das águas 
superficiais. Sua vazão (quantidade de água/tempo) é menos 
afetada por períodos de estiagem prolongada e não apresenta 
perdas por evaporação, como nos reservatórios de superfície. 
 
• Distribuição  As águas subterrâneas ocupam áreas muito 
maiores do que a calha de um rio ou lagoa, o que permite a 
perfuração de poços nos locais onde as demandas ocorrem. 
Nesse sentido, as águas subterrâneas facilitam a distribuição 
setorizada, visto que a distância dos poços até o reservatório ou 
caixa de água é, em geral, de pequena extensão. 
 
Vantagens 
• Usos  Múltiplos (abastecimento, indústria, agricultura, 
entre outros) e, ainda, aquelas que apresentam 
temperaturas elevadas podem ser exploradas 
economicamente (turismo termal - estâncias termais). 
• Custos O valor de perfuração dos poços, assim como os 
prazos de execução, são geralmente inferiores aos 
necessários para as obras de captação e transporte de águas 
de superfície. Facilidade da perfuração de poços permite 
planejar a implantação gradual do sistema de 
abastecimento à medida que cresce a demanda. 
• Meio ambiente  Os impactos ambientais são 
consideravelmente pequenos, quando instalados e operados 
adequadamente, ficando restritos a área de captação (poço 
tubular). 
Vantagens 
• Superexplotação  A velocidade da extração pode superar 
a renovação (recarga) das águas retiradas, provocando a 
exaustão; Por estarem “escondidas” no subsolo, as águas 
subterrâneas são mais difíceis de serem avaliadas, exigindo 
metodologias complexas. 
• Salinização  A baixa circulação da água nas fraturas 
(aquíferos fissurais), principalmente em áreas com índice 
elevado de evaporação, pode provocar a salinização 
(aumento do teor de sal) do aquífero; Além disso, a 
superexplotação em áreas próximas ao mar podem ocasionar 
intrusão salina. 
• Subsidência  A exploração de forma inadequada, 
principalmente em áreas carbonáticas, pode causar 
subsidência (afundamentos) de terrenos; 
Riscos 
• Poluição Os custos e a complexidade técnica de 
remediação e recuperação podem ser extremamente 
elevados, demandando longos períodos. 
• Ausência de capacidade técnica  a falta de 
monitoramento, conhecimento e pessoal técnico 
especializado em águas subterrâneas são desafios a serem 
superados na gestão integrada e sistêmica de recursos 
hídricos. 
Riscos 
Subsidência 
* movimento para 
baixo ou 
afundamento do solo 
causado pela perda 
de suporte 
subjacente, que leva 
ao colapso das 
construções civis; 
 
Possíveis consequências 
Salinização /intrusão salina 
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. 
 
Salinização /intrusão salina 
Salinização /intrusão salina 
•Pelo fato de ocorrerem no subsolo sob uma zona de material 
rochoso não-saturado ou camadas rochosas pouco permeáveis, 
as águas subterrâneas encontram-se relativamente melhor 
protegidas contra agentes potenciais ou efetivos de poluição. 
 
Poluição 
 
Principais fontes de Poluição 
 
Curiosidades 
Rio Branco - AC: Legislação específica em elaboração. O uso de poços é 
comum. 
 
Maceió - AL: Apesar da lei, falta fiscalização e estima-se que poços são 
usados por 80% da população. Há registros de contaminação por poluentes 
industriais em duas áreas. 
Manaus - AM: O uso de poços está disseminado mas a legislação sobre o 
assunto ainda está em elaboração. 
 
Macapá - AP: Legislação específica em elaboração. O uso de poços é 
comum. 
 
Minas Gerais: Legislação não específica, mas abordado o assunto na 
Política Estadual de Recursos Hídricos (Lei nº 13.199 DE 29 DE JANEIRO 
DE 1999) 
Salvador - BA: Existe lei mas a fiscalização é precária. São estimados mais 
de 1000 poços clandestinos.