aguas subterraneas 26 08

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Hidrologia:
Águas subterrâneas
Prof. Me. Neiriele Bruschi Montina
26.08.2020 
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
É a passagem de água da zona não-saturada (zona de aeração) para
a zona saturada
 abastecimento dos aqüíferos (mantém vazão dos rios durante as estiagens);
 Redução do escoamento superficial: cheias, erosão
Águas subterrâneas
Distribuição de águas
Reservatório Volume (%)
Tempo médio de 
permanência
Oceanos 94 4.000 anos
Galerias e capas de gelo 2 10 – 1.000 anos
Águas subterrâneas 4 2 semanas a 10.000 anos
Lagos, rios, pântanos e reservatórios artificiais. < 0,01 2 semanas a 10 anos
Umidade nos solos < 0,01 2 semanas a 1 ano
Biosfera < 0,01 1 semana
Atmosfera < 0,01 10 dias
Ocorrência das águas subterrâneas
 No mundo
 Volume aprox. de 10.360.230 km3 (100 vezes mais abundante que as águas
superficiais)
 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
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
Se as formações geológicas não são aquíferas, 
podem ser:
Aquitardo
Pode armazenar 
água, mas 
transmissão lenta 
(não rentável)
Aquicludo
Armazena água, 
mas não a 
transmite (não 
circula)
Aquífugo
Impermeável, logo 
não armazena, 
nem transmite
 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
Principais Aquíferos
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
Tipos de aquífero
Tipos de aquífero
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
Qual são os impactos sobre os aquíferos?
 Os Impactos Ambientais diferenciam em sua causa e efeito
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
Impactos Ambientais sobre os aquíferos
A espessura da água subterrânea 
fresca que flutua no topo da água 
subterrânea salgada é afectada 
pelo equilíbrio entre recarga e 
descarga de águas subterrâneas
Figure 13.14
Se a taxa de descarga aumentar demais 
(por excesso de bombeamento), a água 
salgada aumentará, intrusão de água 
salgada no poço
Inverted
Cone of depression
Figure 13.14
 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
 O avanço da cunha salina pode salinizar não só os poços ,
mas também as estruturas de aço e concreto de edifícios
próximos ao mar
Impactos Ambientais sobre os aquíferos
Impactos Ambientais sobre os aquíferos
Gestão Sustentável das Águas Subterrâneas
Uma das questões vitais que se enfrenta no
início do século XXI é a de procurar
encontrar uma gestão sustentável dos
recursos naturais e em especial das águas
subterrâneas.
As atividades antrópicas podem introduzirimpactes negativos muito diversificados e
significativos na composição das águas
subterrâneas. Por exemplo, a extração de
água subterrânea de forma não controlada
nos aquíferos costeiros pode levar à sua
degradação. A extração de água doce
nestes sistemas pode provocar a entrada
de água salgada no aquífero tornando-o,
deste modo, impróprio para o fornecimento
de água às populações.
Poluição da água subterrânea, com diferentes origens.
Gestão Sustentável das Águas Subterrâneas
A rejeição de efluentes industriais e domésticos e as atividades agrícolas
podem causar a degradação da qualidade da água subterrânea. Também a
deposição de resíduos sólidos urbanos em aterros sanitários origina materiais
lixiviantes altamente nocivos, que no caso de atingirem um aquífero podem
contaminar de forma irreversível a qualidade das águas.
Após a poluição de um aquífero, a sua recuperação é praticamente
impossível, pois o tempo necessário e os custos envolvidos numa eventual
recuperação são tidos como incomportáveis.
Uma exploração sustentada dos recursos geológicos tem de
estar enquadrada num modelo global de desenvolvimento que
permita que as gerações atuais satisfaçam as suas necessidades
sem pôr em risco a possibilidade de as gerações futuras virem a
satisfazer as suas próprias.
Aquiclude – formação ou corpo geológico que, embora contendo água no seu interior, por vezes até à saturação, 
não permite a sua circulação, tornando impossível a sua exploração.
Aquífero – formação geológica que contém água e a pode ceder em quantidades economicamente aproveitáveis.
Aquífero confinado – aquífero cujo teto e muro são constituídos por aquicludes. A superfície piezométrica situa-se 
acima do respectivo teto e a pressão da água é sempre superior à pressão atmosférica.
Aquífero livre – aquífero que não é limitado superiormente por uma camada impermeável. O limite superior é o 
constituído por uma superfície de saturação onde a água está à pressão atmosférica.
Aquitarde – formação geológica que contém apreciável quantidade de água mas a transmite muito lentamente, 
tornando impossível a sua exploração direta.
Coeficiente de armazenamento – razão entre o volume de água cedido por uma coluna de aquífero de seção 
unitária, sob a ação de uma queda do nível piezométrico e o valor dessa queda.
Condutividade hidráulica – parâmetro que expressa a permeabilidade de um meio.
Cone de depressão - Rebaixamento do nível de água causada pelo movimento convergente da água no aquífero 
quando bombeada, resultando em um cone de depressão em torno do poço. A sua forma e dimensão dependem 
das características hidráulicas do aquífero e pode ser determinado a partir dos dados obtidos no teste de vazão.
Nível piezométrico – é o nível a que a água de um aquífero se encontra à pressão atmosférica. Coincide com a 
superfície freática de um aquífero livre.
Lei de Darcy – lei empírica que descreve o movimento da água subterrânea à escala macroscópica. Estabelece a 
relação entre o escoamento, a condutividade hidráulica e o gradiente hidráulico.
Permeabilidade – Num sentido qualitativo expressa a maior ou menor facilidade com que um meio se deixa 
atravessar por um dado fluído.
Poço artesiano – poço que intercepta um aquífero artesiano (confinado).
Poço artesiano jorrante – é o poço em que a água sai espontaneamente sem necessidade de bombeamento.
Porosidade – razão entre o volume de vazios, ocupados por água ou ar, de um material e o seu volume total.
Transmissividade – é o produto da condutividade hidráulica horizontal pela espessura do aquífero.