1 Lista de Exercicios Hidrogeologia Ambiental RESOLVIDA

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Primeira Lista de Exercícios de Hidrogeologia Ambiental – 2015
1- Uma bacia hidrográfica com área aproximada de 3.000 Km2 recebe a precipitação de 1200 mm / ano. A descarga medida no exutório da bacia é de 20 m3 / seg. Qual é a evapotranspiração na bacia. 
Fazer ETR = P – R; e transformar a descarga de m3 / s para mm/ano 
2- Faça um esquema da distribuição da água no solo, denominando cada compartimento?
Zona Não Saturada: é o compartimento mais superficial, onde os poros estão parcialmente preenchidos por água e gases.
Zona Capilar é a região mais próxima ao nível d'água do lençol freático, onde a umidade é maior devido à presença da zona saturada logo abaixo. 
Zona Saturada: localizado logo abaixo da zona não saturada, apresenta todos os vazios do solo preenchidos por água.
3-Em relação à área de recarga, qual a principal diferença entre aqüífero confinado e aqüífero livre? Qual a importância deste fato no contexto ambiental?
No aquífero confinado, a entrada de água é feita, não por cima, mas lateralmente às camadas impermeáveis. Logo, a pressão exercida pela água na superfície do aquífero vai ser maior que a exercida pela atmosfera. Sua área de recarga é pontual. Já os aquíferos livres são demarcados por uma camada permeável (acima do nível freático) e por uma camada impermeável. Deste modo a pressão que a água exerce no nível freático é igual à pressão atmosférica. Assim a recarga é feita no próprio local, em toda a extensão da formação – recarga direta.
4- Por que um rio é perene mesmo nas épocas de estiagem?
Porque ele é alimentado pelas águas subterrâneas (rio efluente). O fluxo é chamado de fluxo de base (7/10).
5-Como pode ser visualizada a relação entre as águas subterrâneas e marinhas?
Podem ser relacionar de duas formas: um rio pode ser efluente, ou seja, quando é alimentado pelo aquífero (águas subterrâneas), ou o rio pode ser influente, quando ele alimenta o aquífero.
6-Defina carga hidráulica e como ela é obtida no campo?
A carga hidráulica indica o nível de energia em que a água se encontra. O movimento ocorre dos níveis de maior energia para os de menor energia. No campo, ela é obtida através das cotas na superfície e no poço onde a água aparece. 
7-Qual a diferença entre superfície potenciométrica e freática?
Superfície potenciométrica é delimitada pela altura dos níveis estáticos de um aquífero confinado.  No caso de um aquífero freático a superfície piezométrica se confunde com o lençol freático. Superfície Freática é a superfície superior da zona saturada de um aquífero livre, ao longo da qual, a pressão é igual à pressão atmosférica.
8-Defina carga hidráulica.
A carga hidráulica indica o nível de energia em que a água se encontra.
9-Quais são as restrições para o uso do método de Hazen?
Esse método calcula condutividade hidráulica através de sedimentos. Não pode ser usado para materiais grossos.
10-O que é determinado em um mapa potenciométrico ?
O mapa potenciométrico elaborado com as medidas diretas do nível estático (NE) e com as interpretações das SEVs permite delinear a conformação do nível do lençol freático e o sentido do fluxo subterrâneo.
11-Considere em uma perfuração em rochas cristalinas distanciada a 30 metros de um riacho em uma área onde inclinação média das fraturas é de 40(. Qual deve ser a profundidade de interceptação das fraturas? 
Tag40° = x\30 = 25,2 metros.
12-Explique o conceito de riacho fenda.
Riacho fenda é aquele controlado por fraturas, onde a infiltração de água ocorre através dessas fraturas.
13- O que você entende por Lei Cúbica e o que ela determina?
A Lei Cúbica determina a condutividade hidráulica no meio fraturado. É proporcional ao cubo da abertura das fraturas.
14-Entre dois poços nivelados a um mesmo datum, qual possui a maior carga hidráulica: poço A com a água aos 15 metros de profundidade e B com o nível da água a 10 metros de profundidade? 
A carga hidráulica depende da carga altimétrica, carga cinética e carga piezométrica. O movimento aumenta do nível de maior energia para o nível de menor energia. Portanto o poço com maior carga hidráulica é o poço B, com nível d’água a 10m de profundidade. 
15- Considere três conjuntos de piezômetros multi nível, já nivelados a um mesmo “datum”, em uma mesma região e com as seguintes medidas do nível da água,
	Multi Nível A
	Multi Nível B
	Multi Nível C
	P1A Prof poço = 5 m
 N.A. = 2 m
	P1B Prof poço = 5 m
 N.A= 4 m
	P1C Prof poço = 5 m
 N. A. = 4,5 m
	P2A Prof poço = 7 m
 N.A = 4 m
	P2B Prof. poço = 7 m
 N.A = 4,1 m
	P2C Prof. Poço = 7 m
 N.A = 3,5 m
	P3A Prof poço= 9 m
 N.A = 6 m 
	P3B Prof. poço = 9 m
 N. A = 3,9 m
	P3C Prof. poço = 9 m
 N.A = 2,10 m
Pergunta-se: Qual o conjunto de piezômetros que melhor representaria as áreas de recarga e de descarga?
5–2=3 5-4=1 5–4,5=0,5
7-4=3 7-4,1=2,9 7-3,5=3,5
9-6=3 9-3,9=5,1 9-2,10=6,9
Recarga: P3 / Descarga: P1
16- Um aqüífero é formado por duas camadas horizontais. A camada superior possuí K= 1x10-5 m/s, com 20 metros de espessura. A camada inferior apresenta K= 2x10-6 m/s e espessura de 15 metros. A carga hidráulica no poço da extremidade oeste é de 60 m e em outro poço a leste é de 40 m. Sabendo-se que a distância horizontal entre os poços é de 500 metros, qual a vazão total no aqüífero, considerando uma área da seção do aqüífero igual a 1.000 m.
Lei de Darcy: Q = K . A . delta H / delta L > Q = K . A . (h1 – h2) / L
Camada Superior:
Q = 1x10-5 m/s . (20m x 1000m) . (60m – 40m) / 500 m
Q = 1x10-5 m/s . 20000m² . 20m / 500 m
Q = 8x10^-3 m³/s
Camada Inferior:
Q = 2x10^-6 m/s . (15m . 1000m) . 0,04 
Q = 12x10³ m³/s
VAZÃO TOTAL = 9,2x10^-3 m³/s
17- Um aqüífero aluvial arenoso possui as seguintes dimensões médias: espessura de 5m, largura de 2 Km, distância entre a área de recarga e descarga igual a 3 Km e diferença de carga de 6 m. Sabendo-se que o K médio é de 5 m/dia e porosidade específica de 15%, pergunta-se:
Vazão diária
O volume armazenado neste aqüífero 
Qual o tempo médio estimado para o trânsito da água dentro do aqüífero. 
18-. Em um sítio contaminado, tomando-se dois poços de observação com diferença de carga hidráulica de 4 metros e a distância entre eles 8 metros, K= 0,53 cm/Seg e nef = 0,25, e considerando a dispersão dos contaminantes em fluxo advectivo, pergunta-se:
Qual a velocidade real?
1º passar a K de cm/s para m/s
K = 0,53cm/s x 100
K = 0,0053m/s
2º calcular a Velocidade Aparente (Va)
Va = K (Δh/L) 
Va = 0,0053 x (4/8)
Va = 0,00265m/s
3º passar a Velocidade Aparente (Va) de m/s para m/dia
1 dia tem 84.600 segundos, portanto basta multiplicar :
0,00265m/s x 84.600s
Va = 228,96m/dia
4º achar a Velocidade Real (Vr)
Vr = Va/Nef
Vr= 228,96 / 0,25
Vr = 915m/dia
Qual o tempo estimado para o fluxo dos contaminantes atingir um poço de abastecimento situado a 1.000 metros? 
5º calcular o tempo
V=Distancia/tempo
T = 1000/915
T = 1,09 dia
19-Calcular a carga hidráulica a partir dos dados da tabela abaixo
	ID
	Cota
Z (m)
terreno
	Cota
Zm (m)
topo do poço
	Nível d´água
N.A.
(m)
	Carga
Hidráulica
H (m)
	
	
	
	
	
	PM1
	31,043
	31,499
	4,27
	
	PM2
	31,347
	31,561
	3,67
	
	PM3
	31,342
	31,682
	4,22
	
	PM4
	31,563
	31,469
	3,97
	
	PM5
	31,667
	31,848
	5,04
	
	PM6
	31,658
	32,001
	4,40
	
	SR4
	31,498
	31,498
	3,75
	
31,043 – 4,27 = 26,773 NÃO TENHO CERTEZA
20- O lixão de um pequeno município foi formado há mais de uma década em local situado aproximadamente a três quilômetros do riacho onde é feita a captação da água para o núcleo urbano. Levantada à hipótese de que o chorume derivado do lixão estaria contaminando o riacho foram realizados estudos de campo coma instalação de uma rede de poços de observação (figura 1). Tomando-se dois poços com diferença de carga de 4 metros e a distância igual a 8 metros, K= 0,53 cm/Seg	e nef = 0,25 . Calcular a velocidade real e o tempo estimado para o fluxo dos contaminantes alcançar a drenagem?
T= 3,28 dias NÃO TENHO CERTEZA 
21- De acordo com os dados da figura abaixo é correto afirmar que a direção do fluxo subterrâneo é preferencialmente horizontal com sentido de Oeste para Leste e estimado em 8,64 m3/dia para uma unidade de largura do aquífero (1,0 m).
VERDADEIRO OU FALSO (das questões 22 a 29):
22- (V) O sistema aquífero Guarani está presente no Paraguai, no Uruguai, na Argentina e, no Brasil, nos estados de Goiás, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso, Minas Gerais, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Os aquíferos Serra Geral, Botucatu e Bauru compõem tal sistema no Brasil. 
23- (V) (NÃOTENHO CERTEZA) O sistema aquífero Urucuia é um conjunto de aquíferos livres com diferentes parâmetros hidrodinâmicos sobrepostos ao aquífero cárstico-fissural Bambuí e aos aquíferos porosos Poti-Piauí/Serra Grande/Cabeças e também ao aqüífero fissural constituído pelo embasamento granito gnáissico.
24- (F) Em meios porosos heterogêneos e anisotrópicos, as linhas de fluxo subterrâneo são perpendiculares às linhas de mesmo potencial hidráulico.
25- (V) Rios efluentes são mais comuns na região Centro-Oeste enquanto rios influentes estão mais presentes na região Norte do Brasil.
26- (F) Uma região de descarga natural coincide com uma área de recarga natural se o aquífero for cárstico-fissural.
27- (V) Um aquífero suspenso é um tipo especial de aquífero livre formado sobre uma camada semipermeável ou impermeável, de extensão limitada e situado entre a superfície freática regional e a superfície do terreno.
28- (F) Um ponto de descarga natural de água subterrânea é sempre coincidente com a parte topograficamente mais baixa da bacia hidrográfica.
29- (V) A presença em profundidade de duas superfícies potenciométricas somente é possível 
30- Faça a associação correta:
A- Condutividade elétrica; B-aquiclude; C- relação entre o volume de água drenada por gravidade e o volume total de uma rocha; D-aquitarde; E- aqüífero confinado; F- fluxo de base; G- condutividade hidráulica; H- dureza; I- sólidos totais dissolvidos; J- fluxo advectivo; L- Gradiente hidráulico 
1- Taxa de perda de carga hidráulica por unidade de comprimento 2- Peso total dos constituintes minerais presentes na água; 3- Capacidade da água conduzir eletricidade e que está associada a concentração de íons em solução; 4- formação geológica que armazena água mas não transmite; 5- formação geológica semi permeável; 6-porosidade efetiva; 7- Medida da facilidade de um aqüífero exercer a função de um condutor hidráulico; 8- Processo de transporte de um contaminante com velocidade semelhante a velocidade média de Darcy ; 9- Capacidade da água neutralizar o efeito do Ca, Mg e (Fe,Mn, Ba); 10- Descarga subterrânea que mantém os rios perenes durante a estiagem; 11- Formação geológica onde a pressão da água no topo é maior que a da atmosfera.
a- A-5; B-8,C-6; D-1; E-11; F-10; G-7; H-9; I-2; J-4; L-3
b- A-3; B-4; C-6; D-5; E-11; F-10; G-7; H-9; I-2; J-8; L-1
c- A-2, B-4; C-6; D-5; E-11; F-10; G-7; H-9; I-3; J-8; L-1
d- C-6; D-1; E-11; F-10; G-7; A-5; B-8, H-9; I-2; J-4; L-3
e- C-6; D-5; E-11; F-10; A-2, B-4; I-2; J-8; L-1 F-10; G-7
31-Qual a importância do pH e da condutividade elétrica na amostragem ?
A condutividade elétrica facilita a condução de corrente elétrica - está relacionada com o conteúdo de sais. O pH regula a precipitação de muitos metais. 
32--Qual a importância dos T.S.D., para as águas subterrâneas?
Parâmetro físico-químico que corresponde ao peso total das substâncias dissolvidas na água, incluindo matéria orgânica, minerais e outras substâncias inorgânicas, voláteis ou não, por unidade de volume. O total de sólidos dissolvidos pode ser estimado a partir da condutividade da água. As águas doces apresentam teores que variam geralmente entre 50 e 1 500 mg/l. Uma água que contém níveis elevados de sólidos dissolvidos é imprópria para uso industrial e considerada de qualidade inferior para consumo humano.
33-Qual a diferença entre contaminação pontual e a difusa.
A pontual é quando o ponto de lançamento da carga contaminadora é bem definido (descarte de esgoto in natura em corpos de água), já na difusa não é possível definir esse ponto, sendo esta contaminação oriunda, normalmente, de uma extensa área (lavagem das superfícies pelas chuvas).
34-Quais são os processos de migração de um contaminante nas águas subterrâneas? 
Processos Físicos: advecção, dispersão, retardação e filtração; 
Processos Geoquímicos: adsorção/desorção, solubilização, precipitação, complexação/quelação e oxidação/redução; 
Processos Bioquímicos: decomposição de orgânicos.
35-Por que é necessário filtrar e acidificar as amostras de água para análise de metais ? Essa ordem é a correta?
A amostra deve ser filtrada antes para a retirada dos metais que não solubilizam com a diminuição do pH. Se não filtrar, a amostra vai ppt ou na parede ou no fundo, se não filtrar será medido metais total.
36-Qual é a vantagem do diagrama de Stiff sobre o de Piper-Hill?
37-Qual a vantagem do diagrama de Piper-Hill sobre o de Stiff.
39-Quais são as fontes antropogênicas de nitrato no meio ambiente?
Uso de fertilizantes, Ausência ou Falhas no Sistema de Saneamento, implantação de aterros Sanitários (e Lixões), Criação de Animais em Confinamento.
40-Porque uma água é ácida ou básica?
Devido à presença de certos íons dissolvidos. Se houver mais bases (OH-), será básica, já se houver mais ácidos (H+), será ácida.
41-Qual a importância da zona não saturada na proteção dos aqüíferos?
Ela pode servir de barreira e blindar, algumas vezes, a contaminação do aquífero.
42-Como se avalia o conteúdo da matéria orgânica nas águas subterrâneas? 
Através do oxigênio dissolvido, carbono orgânico total (COT) e demanda química de oxigênio (DBO). 
43-O que se entende por propriedades organolépticas?
Cor, odor, sabor. Espera-se que a agua subterrânea seja transparente, sem cheiro e sem sabor.
44-Qual a importância da determinação da alcalinidade nas águas naturais?
Para saber a facilidade de contaminação do terreno. Quanto mais alcalino, mais resistente a contaminação será a área.
45-Quais parâmetros responsáveis pela dureza nas águas subterrâneas?