Aula 10 O ciclo hidrogeológico VCM

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O CICLO 
HIDROLÓGICO 
E A ÁGUA 
SUBTERRÂNEA
A distribuição da água na Terra
O Ciclo Hidrológico
O contínuo movimento de H2O 
de um reservatório a outro
O Ciclo Hidrológico
O Ciclo Hidrológico
Elementos de uma bacia hidrográfica e obtenção do hidrograma
Os ventos predominantes
transportam o ar quente
sobre os oceanos, onde ele
ganha umidade na forma de
vapor d'água.
Quando o ar úmido encontra
as encostas das montanhas,
ele ascende, esfria e condensa-se,
precipitando chuva ou neve.
O resultado é chuva 
na encosta frontal ao 
vento.
Quando a massa de ar passa sobre as 
montanhas, o ar frio - agora com a 
umidade reduzida - mergulha e se
aquece. Sua umidade relativa diminui
... e uma encosta seca de
sotavento, ou uma sombra
pluvial, é formada.
Zonas de sombra pluvial
Vazão de alguns dos maiores rios
Rio
Vazão 
(m3/s)
Amazonas, América do Sul 175.000
La Plata, América do Sul 79.300
Congo, África 39.600
Yangtze, Ásia 21.800
Brahmaputra, Ásia 19.800
Ganges, Ásia 18.700
Mississipi, América do Norte 17.500
Período seco:
Os rios transportam 
pequena quantidades 
de água…
e carregam adiante 
também pouca água
Barragem
Wetlands
Período 
Úmido:
Rios levam grandes 
quantidades de 
água…
que é armazenada …
e lentamente liberada 
durante os períodos 
secos.
Barragem
Wetlands
Porosidade
A quantidade de espaço 
poroso na rocha ou 
sedimento
Permeabilidade
A capacidade de permitir o 
fluxo de água através dos 
poros
Porosidade
varia com
% Cimento
Selecionamento
Fraturamento
Porosidade Varia com % Cimento
Porosidade Varia com Selecionamento
MORE POROUS LESS POROUS
Fractured Shale Unfractured Shale
Porosidade Varia com Fraturamento
Porosidade e Permeabilidade de 
Diferentes Tipos de Aquíferos
Volume de poros e tamanho de partículas em 
sedimentos. Notar a diminuição da permeabilidade 
com o aumento da porosidade e redução do 
tamanho da partícula 
fonte: Decifrando a Terra
Os três tipos fundamentais de 
porosidade conforme diferentes 
materiais numa seção geológica
Aquífero
Unidades rochosas ou de 
sedimentos, porosas e 
permeáveis, que armazenam e 
transmitem volumes significativos 
de água subterrânea passível de 
ser explorada pela sociedade. 
Definições
• Aquiclude: unidade geológicas que, apesar de 
saturadas, e com grandes quantidades de água 
absorvida lentamente, são incapazes de transmitir 
um volume significativo de água com velocidade 
suficiente para abastecer poços ou nascentes, por 
serem rochas relativamente impermeáveis.
• Aquitarde: termo utilizado para exprimir a unidade
rochosa menos produtiva.
Tipos de Aquíferos
• Aquíferos Livres : são aqueles cujo topo é 
demarcado pelo nível freático, estando em contato
com atmosfera.
• Aquífero Suspensos: são acumulações de água
sobre “aquitardes” na zona insaturada, formando
níveis lentiformes de aquíferos livres acima do nível
freático principal
• Aquífero Confinado: ocorrem quando um estrato
permeável (aquífero) está confinado entre duas
unidades pouco permeáveis ou impermeáveis. 
Tipos de Aquíferos
• Aquíferos livres e 
suspensos. 
• Aquíferos 
suspensos 
ocorrem quando 
uma camada 
impermeável 
intercepta a 
infiltração.
Tipos de Aquíferos
Distribuição de água no subsolo
Zona não Saturada :
Espaço poroso ocupado por água e ar
Aquífero Livre
Zona Saturada :
A água preenche todos os espaços porosos
Aquífero Livre
Zona não Saturada :
Espaço poroso ocupado por água e ar
Nível freático
Aquífero Livre
Zona não Saturada :
Espaço poroso ocupado por água e ar 
Zona Saturada :
A água preenche todos os espaços porosos
Superfície freática
• o topo da zona saturada de água subterrânea
• nível no qual a água flui por um poço
• nível no qual a água flui em aquífero livre
Dinâmica de um Aquífero livre 
em um clima temperado
Durante a estação chuvosa…
Durante a estação seca…
O nível freático e o relevo da superfície
Rios efluentes e influentes conforme a posição 
do nível freático em relação ao vale
Figure 13.10
Aquífero Confinado
Área de Recarga:
onde o aquífero confinado é 
recarregado pela infiltração
Aquífero Confinado
Área de Recarga: 
onde o aquífero confinado é 
recarregado pela infiltração
Superfície de pressão:
Altura em que a água se eleva
no aquífero confinado
A Área de Recarga de um 
aquífero confinado é a área onde
as águas superficiais entram
(recarregam) no aquífero.
A superfície de pressão é o 
nível que a água alcançará nos 
poços em aquíferos confinados.
Aquífero Confinado
Área de Recarga: 
onde o aquífero confinado 
é recarregado pela 
infiltração
Superfície de pressão: 
Altura em que a água se 
eleva no aquífero confinado
Fluxo de 
poço artesiano
Nível Freático Suspenso
Formação de um Cone de Depressão
Fissuras e depressões
causada pelo
bombeamento intensivo
de água subterrânea
Dinâmica da Interface 
Água Salgada – Água Doce
The thickness of the fresh 
groundwater floating on top of 
the salty groundwater is 
affected by the balance 
between 
groundwater 
recharge and 
discharge 
If the rate of discharge increases 
too much (by overpumping), the 
saltwater will rise, causing 
saltwater intrusion
in the well 
Inverted
Cone of depression
Lei de Darcy
A Lei de Darcy descreve a taxa de fluxo 
da água subterrânea entre um ponto de 
elevação A e outro com elevação B
Lei de Darcy
A saturação em 
água do material 
inconsolidado 
devido à subida do 
nível freático em 
períodos de chuvas 
intensas promove
escorregamentos de 
encostas
Morfologia de sulcos e boçorocas
Componentes principais do sistema cárstico
Dissolução e precipitação
de calcita num perfil 
cárstico e principais tipos 
de espeleotemas
Evolução esquemática das dolinas
The Winter Park Sinkhole, Florida
Algumas Atividades Humanas que podem 
Contaminar a Água Subterrânea
Água na Crosta Continental
Sistemas Hidrotermais
A água entra no solo 
por infiltração
Sistemas Hidrotermais
A água entra no solo 
por infiltração 
Água
aquecida
inicia a 
subida
Sistemas Hidrotermais
A água entra no solo 
por infiltração 
Água 
aquecida 
inicia a 
subida
Fontes quentes:
ocorrem onde a água
subterrânea aquecida é 
descarregada na
superfície. 
Sistemas Hidrotermais
A água entra no solo 
por infiltração 
Heated water 
begins to rise
Fontes quentes: 
ocorrem onde a água 
subterrânea aquecida é 
descarregada na 
superfície. 
Geysers: forma onde o 
vapor e a água fervente
são lançados à superfície
sob presão, resultando em
erupções intermitentes. 
Questões Ciclo Hidrológico
1. Fale sobre o ciclo hidrológico
2. Defina: Porosidade / Permeabilidade / Aquífero
3. Faça uma tabela com a porosidade e a 
permealidade do silte, areia fina, areia grossa e 
cascalho (livro Decifrando a Terra)
4. Defina nível d’água (superfície freática)