8 1 O que são aquíferos, Aquicludos e Aquitardos Diferença entre nível d'água e pressão d'água

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GNE 282-Geologia 
HIDROGEOLOGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alice G. R. Carvalho (31A) 
Angélica G. Nogueira (31A) 
Caio Henrique O. Batista (31B) 
Letícia Coelho Silva (31A) 
Michel C. de Souza (31B) 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lavras- MG 
Maio/ 2019 
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Sumário 
 
1. Introdução.................................................................................................................. 3 
2. Desenvolvimento do tema ......................................................................................... 3 
2.1. Ciclo Hidrológico .............................................................................................. 3 
2.2. A origem e os estados da água nos solos e rochas ............................................. 4 
2.3. Aquíferos, Aquicludos e Aquitardos.................................................................. 5 
2.4. Diferença entre nível d’água e pressão d’água. ................................................. 7 
3. Exemplo de aplicação - O Aquífero Guarani ............................................................ 9 
4. Referências Bibliográficas ...................................................................................... 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Introdução 
A Hidrogeologia é o ramo da Geologia que estuda Águas Subterrâneas, o estudo 
destas é de suma importância uma vez que no planeta Terra, aproximadamente 97% da 
água está nos oceanos, 2% encontra-se congelada em geleiras e apenas 1% encontra-se 
como água superficial (rios, córregos, etc) e água subterrânea. Da água doce disponível 
no Planeta, a maior parte é subterrânea. 
As águas subterrâneas são de grande importância para o consumo doméstico, 
principalmente, devido ao fato de poder ser captada em meio urbano. Além disso tendo 
em vista que o aquífero não saturado, local através do qual a água infiltra, funciona como 
um filtro, a água subterrânea é protegida dos agentes de degradação da sua qualidade. 
Com a evolução tecnológica, as técnicas de construção de poços e o desempenho 
das bombas foram melhorados, assim já não há águas subterrâneas inacessíveis aos meios 
tecnológicos disponíveis. Nos países relativamente mais desenvolvidos, tornou-se 
crescente a extração de águas subterrâneas para o abastecimento humano, principalmente 
por ser a alternativa mais barata, pois quando captada de forma correta não há necessidade 
de grandes investimentos em transporte ou tratamento prévio. 
Porém algumas obras de captação de águas subterrâneas quando mal construídas, 
podem ser foco de contaminação destas. O uso descontrolado dessas no Brasil traz sérios 
impactos nos sistemas naturais de fluxos subterrâneos e problemas de recalque 
diferenciado do subsolo. 
2. Desenvolvimento do tema 
2.1. Ciclo Hidrológico 
A água evaporada dos oceanos, rios e lagos sobe para a atmosfera, onde forma as 
nuvens que, ao se condensarem, promovem a precipitação (chuva). Nem toda a água 
evapora novamente. Parte dela é armazenada nos oceanos, lagos, rios e geleiras e parte 
penetra em superfície, originado a água subterrânea. Esse fenômeno é conhecido como 
Ciclo Hidrológico. 
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Imagem 01: Ciclo hidrológico. 
 
2.2. A origem e os estados da água nos solos e rochas 
 Conforme sua origem, distinguem-se várias classes de águas subterrâneas: de 
infiltração, fóssil e de condensação. 
 A água de infiltração é originada pela infiltração da água das chuvas (águas 
meteóricas). Praticamente toda água subterrânea tem essa origem. 
 A água físsil é proveniente de tempos geológicos passados, quando ocorreu a 
deposição dos sedimentos que aprisionam essa água. 
A água juvenil é a água de origem magmática; é ascendente, rica em sais e termais 
(LEINZ; LEONARDO, 1977), já a água de condensação é aquela que condensa nos poros 
a partir do vapor de água. 
Os estados da água nos solos e rochas são os seguintes: higroscópico, pelicular, 
livre, gelo e vapor. 
 A água higroscópica forma uma camada muito fina, considerada geralmente mono 
ou bimolecular, e que, por ficar tão aderida ao grão sólido, não se movimenta. Para sua 
retirada é necessário o aquecimento acima de 100°C. O solo que possui apenas água 
higroscópica é um solo aparentemente seco. 
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 A água pelicular forma uma película de espessura variável sobre o grão solido. 
Pode migrar de um grão para o outro, saindo de um, onde a espessura da película é maior, 
para outro, onde ela é menor. Pode ser retirada pelas raízes de plantas ou pela absorção, 
mas movimentada pela gravidade. 
 A água livre ou gravitacional é aquela que não pode mais ser retirada pelos grãos 
sólidos e que circula no solo conforme a lei da gravidade. É sobre a água nesse estado 
que se aplicam as leis do movimento da água no subsolo. 
 O gelo pode ser encontrado em regiões suficientemente frias para congelar a água 
dentro do solo e traz sérios problemas geotécnicos para essas regiões. Já o vapor ocorre 
nos poros que contém ar. Esse vapor pode passar à fase liquida e vice-versa, conforme 
varia a temperatura ou outros fatores. 
 De acordo com Manoel Filho (2008 apud FEITOSA et al., 2008), a água infiltrada 
no solo pode ser dividida em três partes. A primeira permanece na zona não saturada ou 
zona de fluxo não saturado, isto é, a zona em que os vazios do solo estão parcialmente 
preenchidos por água e ar, acima do nível freático. A segunda parte, denominada 
interfluxo (escoamento subsuperficial), pode continuar a fluir lateralmente na zona não 
saturada a pequenas profundidades, quando existem níveis pouco permeáveis 
imediatamente abaixo da superfície do solo e, nessas condições, alcançar os leitos dos 
cursos d’água. A terceira parte pode percolar até o nível freático, constituindo a recarga 
ou os recursos renováveis dos aquíferos. 
 
2.3. Aquíferos, Aquicludos e Aquitardos 
 De acordo com Todd (1959), aquíferos rochas ou solos saturados de água e 
permeáveis, isto é, que permitem o fluxo de água. Têm uma estrutura com capacidade 
suficiente de armazenamento e libertação de água subterrânea para ser retirada em poços. 
 Os aquíferos são alimentados, normalmente, por água da chuva infiltrada no solo. 
A descarga natural se processa através de fontes que são surgências do lençol freático (ou 
piezométrico) na superfície topográfica. Esse ponto marca a passagem da água de 
escoamento subterrâneo para escoamento superficial. 
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 Aquicludos são rochas ou solos impermeáveis que podem ou não conter água, 
muitas vezes atingindo até seu grau de saturação, mas não permitem a sua circulação. 
E aquitardos são estrados semipermeáveis, embora armazenem quantidades 
significativas de água no seu interior, permitem a circulação apenas de forma muito lenta. 
 Aquífero livre, não confinado, freático ou não artesiano é aquele em que o nível 
da água serve como limite superior da zona de saturação, ou seja, é limitado pelo nível 
freático. O aquífero livre corresponde à zona saturada da figura a seguir, se está for 
permeável. 
Aquífero confinado, artesiano ou sob pressão é aquele em que o nível superior da 
água está confinado, sob pressão maior que a atmosférica, por estratos sobrejacentes 
relativamente impermeáveis. 
 
Imagem 02: Tipos de Aquíferos. 
 Aquífero suspenso é um caso especial de aquífero não confinado que ocorre 
quando o volume de água subterrânea principal por um extrato relativamente 
impermeável, normalmente em pequenaextensão de área, e por uma zona de aeração 
acima do grupo do corpo principal da água subterrânea. Geralmente, ocorre em crosta de 
serra. 
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Imagem 03: Esquema de uma situação geológica em que pode se desenvolver um 
aquífero suspenso. 
 
2.4. Diferença entre nível d’água e pressão d’água. 
Como visto anteriormente praticamente toda água subterrânea tem origem pela 
infiltração da água da chuva, essa água se infiltra nos solos e se movimenta pela ação da 
gravidade, onde chega em regiões que se encontram vazios, podendo ser poros ou 
fraturas. Uma região onde todos os vazios se encontram preenchidos por água é chamada 
de Zona Saturada, podemos também encontrar acima regiões parcialmente preenchidas 
por água, tendo os vazios preenchidos por partes de água e ar, chamamos essa região de 
Zona Insaturada. A região que delimita a Zona Insaturada da Zona Saturada é chamada 
de nível freático ou nível d’agua. 
Foi visto também que possuímos aquíferos livres ou freáticos e aquíferos 
confinados ou artesianos, essas duas terminologias são importantes quando tratamos de 
um sistema de capitação de água subterrânea, quando essa possui um valor econômico. 
Chamamos de superfície piezométrica a superfície que delimita os níveis estáticos de um 
aquífero, quando um poço é freático o nível de água formado em volta do poço forma a 
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superfície piezométrica. Quando o poço é confinado os níveis piezométricos formam uma 
superfície imaginaria que é a superfície piezométrica. 
Quando trabalhamos a parte de capitação de águas subterrâneas, devemos 
entender melhor alguns conceitos de hidráulica nos poços. Quando instalamos um poço 
e o mesmo ainda não está sob a ação de nenhum bombeamento, o nível de água em 
equilíbrio no poço é chamado Nível Estático, se o poço for livre o nível estático é o mesmo 
nível do lençol freático, se for artesiano o nível estático se situará acima do lençol freático. 
Quando o poço está sob a ação de bombeamento, o nível da água que está sendo 
bombeada no poço é o Nível Dinâmico do poço, em qualquer poço, freático ou artesiano, 
o nível dinâmico situa-se abaixo do nível estático no poço. 
 
Imagem 04: Esquema onde um poço está sofrendo a ação de bombeamento. 
O abaixamento de nível, rebaixamento ou depressão de nível, mostrado na figura 
é a diferença de cota entre o nível estático e o nível dinâmico no poço. ‘Q’ indica a vazão 
de bombeamento. 
 Em cada ponto do terreno, estando a água em equilíbrio estático, há uma pressão 
agindo no interior das descontinuidades das rochas ou nos poros de um solo, que 
corresponde à altura que a água ascende no interior de um piezômetro colocado neste 
ponto. A pressão exercida será então expressa pelo produto entre a massa específica de 
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água (γ) e a altura (h) alcançada pela água, sendo denominada poropressão ou pressão 
neutra. 
 No interior do solo ocorrem ainda pressões intergranulares, chamadas pressões 
efetivas, de tal forma que a pressão total é a somatória das pressões efetivas e das pressões 
neutras. 
 
3. Exemplo de aplicação - O Aquífero Guarani 
O Aquífero Guarani é a segunda maior fonte de água doce subterrânea do 
planeta, ocupando cerca de 1.195.000 km². Estendendo-se desde a Bacia Sedimentar do 
Paraná até a Bacia do Chaco–Paraná, estando presente em quatro países da América do 
Sul: Brasil, Paraguai, Uruguai e Argentina. No Brasil, esse aquífero se estende pelo 
subsolo de Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Goiás, Minas Gerais, São Paulo, Paraná, 
Rio Grande do Sul e Santa Catarina. 
Não se sabe com precisão a quantidade de água armazenada no Aquífero 
Guarani, no entanto, conforme a Agência Nacional de Águas (ANA), as reservas 
permanentes de água são da ordem de 45 mil quilômetros cúbicos, sendo que 
aproximadamente 65% desse total está localizado no território brasileiro. 
 
Imagem 05: Localização do Aquífero Guarani. 
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O Aquífero Guarani é um importante manancial para o consumo humano. 
Atualmente, existem mais de dois mil poços perfurados no Sistema Aquífero Guarani, 
com profundidades que variam entre 100 e 300 metros. No Brasil, esse reservatório de 
água está localizado numa das áreas de maior concentração populacional do país. 
Apesar de ser considerado um dos maiores reservatórios de água subterrânea em 
todo o mundo, nem toda água nele armazenado é própria para consumo humano sem um 
prévio processo de tratamento, devido ao elevado teor de resíduos sólidos nas porções de 
maior profundidade. 
A região onde esse aquífero se encontra é caracterizada por apresentar solos, em 
sua maioria, férteis ou de fácil correção, registrando um elevado índice de práticas 
agrícolas. Por esse motivo, alerta-se contra o uso indiscriminado de agrotóxico nas 
lavouras, pois se infiltra no solo e polui o reservatório em questão com elementos tóxicos. 
Como, por exemplo, Ribeirão Preto, cidade do estado de São Paulo, o aquífero 
vem sofrendo contaminação por agrotóxicos e pelo vinhoto (resíduo proveniente da 
destilação fracionada da cana-de-açúcar). Outras substâncias também podem provocar 
a poluição desse reservatório subterrâneo, pois a água da chuva entra em contato com 
esses elementos e, posteriormente, é infiltrada. 
No Brasil, as cidades de Ribeirão Preto, Estrela, e outras 19 cidades gaúchas são 
totalmente abastecidas pelo Aquífero Guarani. Já em Santa Catarina e Paraná, extensas 
áreas do aquífero têm águas com alta salinidade (salobras), não sendo potáveis. Mato 
Grosso, Goiás e Minas Gerais requerem mais estudos, mas as águas tendem a ter boa 
qualidade nesses três estados. 
No Uruguai o Aquífero tem alta salinidade próximo ao Rio Uruguai. Na 
Argentina o aquífero encontra-se em grandes profundidades e na Província de Entre 
Rios a salinidade chega a ser tão alta que, em alguns pontos, é quase três vezes maior 
que a da água do mar. No Paraguai o aquífero mostra-se heterogêneo, com extensa área 
aflorante e águas de boa qualidade, mas com uma extensa faixa de águas salobras nas 
proximidades do Rio Paraná. 
Sua estrutura geológica é sedimentar, composta por camadas de arenito, 
intercaladas com camadas mais argilosas, depositadas por processos eólicos durante o 
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período Triássico da era Cenozoica (cerca de 248 milhões de anos atrás). Pela ação 
química da água, temperatura e pressão os sedimentos arenosos se transformaram em uma 
rocha sedimentar chamada arenito, que permite o acúmulo de água em seu interior por 
ser porosa e permeável. Grande parte do aquífero é recoberto por lavas de basalto, 
rocha ígnea e de baixa permeabilidade, depositada durante o período Cretáceo na fase 
do vulcanismo fissural, agindo sobre o Aquífero Guarani como um aquitardo, diminuindo 
a infiltração de água e dificultando seu subsequente recarregamento, mas também o isola 
da zona mais superficial e porosa do solo, evitando a evaporação e evapotranspiração da 
água nele contida. O basalto também influencia diretamente na potabilidade da água, pois 
quando a água das chuvas passa por ele para chegar ao arenito, absorve cálcio e perde 
qualidade. 
 
Imagem 06: Estrutura Geológica do Aquífero Guarani. 
 Devido à sua heterogeneidade litológica e estrutural, é, na verdade, um Sistema 
Aquífero. Sua porosidade e permeabilidade são muito variáveis, o que influencia em 
sua potencialidade. A vazão, por exemplo, nos arenitos Alto Rio Uruguai, no Rio 
Grande do Sul, é de 200m³/h, nos Mata e Caturrita, no mesmo estado, fica abaixo de 5 
m³/h. e em outros estados, já foram registradas vazõespróximas à 800 m³/h. Tratando-
se da qualidade da água, há áreas onde ela é potável e em outras não: quanto mais 
profunda a região em que se situa o Aquífero, pior a potabilidade da água devido à 
absorção de basalto, mesmo estando mais protegida contra contaminações provenientes 
da atividade humana. 
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Apesar de boa parte dos estudos geológicos e geográficos sobre o Aquífero 
Guarani ainda estarem em desenvolvimento, podemos dizer que a sua presença 
concentrada, em maior parte, no território brasileiro, torna-se importante para o 
abastecimento de distribuição de água no país. Por esse motivo, é necessária a sua 
correta preservação e exploração a fim de obter os recursos hídricos com a máxima 
qualidade sem danificar o ambiente. 
 
 
 
 
 
4. Referências Bibliográficas 
[1] MACIEL FILHO, C. L.; NUMMER, A. V. Introdução à Geologia de Engenharia. 
5. Ed. rev. e ampl. – Santa Maria: Ed. Da UFSM, 2014. 
[2] CHIOSSI, N. Geologia de Engenharia. 3. Ed.– São Paulo: Ed. Oficina de Textos, 
2013. 
[3] SANTOS OLIVEIRA, A. M.; ALVES BRITO, S. N. Geologia de Engenharia. – São 
Paulo: Associação Brasileira de Geologia de Engenharia, 1998. 
[4] Aquífero Guarani. Disponível em: <http://www.cprm.gov.br/publique/Redes-
Institucionais/Rede-de-Bibliotecas---Rede-Ametista/Canal-Escola/Aquifero-Guarani-
2617.html>. Acesso em 24 de maio de 2019. 
[5] Aquífero Guarani. Disponível em: 
<https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/geografia/aquifero-guarani.html>. Acesso em 
26 de maio de 2019. 
 [6] Aquífero Guarani. Disponível em: 
<https://alunosonline.uol.com.br/geografia/aquifero-guarani.html>. Acesso em 26 de 
maio de 2019.