11 - 37048-ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

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MECÂNICA DOS SOLOS I - Prof. Luis Carlos 
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13. ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 
 
A água subterrânea se origina quase exclusivamente na atmosfera. Uma 
minoria é procedente de camadas mais profundas da terra, como constituintes do 
magma. A água que compõem o magma e atinge a superfície é denominada de “água 
juvenil”. 
As profundidades atingidas pelas águas subterrâneas ainda são 
desconhecidas e variam de local para local. A partir de determinadas profundidades, as 
tensões entre as partículas são tão altas que os vazios praticamente inexistem, 
impedindo a penetração da água para camadas mais profundas. 
A água subterrânea tem sido explorada pelo homem desde praticamente o 
inicio da civilização, como na antiga Pérsia, no Egito e na região do Oriente Médio, 
comprovada pelos inúmeros relatos históricos e arqueológicos. 
O uso da água subterrânea tem aumentado consideravelmente nos últimos 
tempos, em todo o mundo. A escassez da água potável em certas regiões do planeta é 
um problema que ganha amplitude internacional, levando até as disputas territoriais. 
As águas que ocorrem na superfície podem ser facilmente utilizadas para as 
diversas atividades humanas, porem, está sujeitas a contaminação direta por agentes 
poluidores, como esgotos domésticos e industriais e substancias químicas utilizadas na 
agricultura. 
As águas subterrâneas, por conta da profundidade das camadas de solo e/ou 
rochas onde são armazenadas, estão mais protegidas dos agentes poluidores da 
superfície. São assim, normalmente de melhor qualidade e não necessitam de 
tratamentos, salvo em algumas áreas salinas ou com minerais dissolvidos impróprias ao 
consumo direto. 
A captação (poço) pode ser executada nas proximidades dos consumidores, 
sem a necessidade de extensas adutoras, o que reduz o investimento. 
A utilização da água subterrânea no Brasil ainda está em expansão, pois o 
consumo desse recurso mineral ainda é menor se comparado a países da Europa e da 
América do Norte. 
De toda a água existente na Terra, somente 3%é doce, e de toda água doce, a 
água subterrânea é responsável por cerca de 97%; os demais 3% são constituídos por 
rios , lagos e geleiras. Portanto, a água subterrânea, se corretamente explorada, 
constitui-se em recurso fundamental para a humanidade. 
A Tabela 01 mostra a distribuição estimada de toda a água na Terra. 
 
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Tabela 01. Distribuição estimada de toda a água na Terra. 
 
Dentre todos os minerais existentes na Terra, a água é o mais essencial para 
a existência e manutenção da vida. A vida deve ter inicio na água, em oceanos 
primitivos, e, evoluindo, passou para a superfície, mas manteve-se estreitamente 
dependente da água para a sobrevivência e continuidade das espécies. 
A água, este bem natural, constitui-se em patrimônio da humanidade e dele 
depende toda a vida na Terra, devendo, portanto, ser tratada por todos com respeito e 
responsabilidade. 
 
 
13.1 Zonas de Ocorrência de Água Subterrânea 
 
A água que se infiltra através dos interstícios do solo e fraturas das rochas 
está sob ação da gravidade e das tensões superficiais de aderência entre as partículas. 
Pequenas quantidades de água que se infiltram tendem a se distribuir nas 
proximidades dos contatos entre as partículas, e a força que une a água é mais potente 
que a força da gravidade. 
Para que haja infiltração até zonas mais profundas (zona saturada) é 
necessário volume suficiente para preencher a maior parte dos vazios, eliminando os 
meniscos e a tensão de aderência e provocando o escoamento livre da água sob a ação 
da gravidade. 
Distinguem-se ao longo de um perfil de subsolo, da superfície até o lençol 
freático, as seguintes zonas de ocorrência da água Figura 01. 
 
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Figura 01. Esquema mostrando as principais zonas de ocorrência de água subterrânea. 
 
a) Zona de Aeração: nesta região o solo está parcialmente preenchido 
pela água, ocorrendo à adesão da água ás partículas de solo. 
Dependendo das superfícies especifica do solo, podem ocorrer 
maiores ou menores teores de umidade; por exemplo, argilas com 
levada superfície especifica possuem mais água aderida que solos 
arenosos ou pedregulhosos. Dentro da zona de aeração, ocorrem 
duas subzonas. Na zona de umidade de solo, mais próxima da 
superfície, a ação de energia solar provoca intensa evaporação e 
precipitação de minerais, como óxidos de ferro e sílica, em solos 
tropicais. Já na franja capilar, localizada abaixo da zona de umidade e 
acima da zona saturada, a água permanece aderida entre as partículas, 
formando meniscos e aplicando tensões de sucção na estrutura do 
solo. É, portanto, a zona dos solos não saturados com 
comportamentos mecânicos importantes para a engenharia civil. 
b) Zona de saturação: é a região abaixo do lençol freático, ou água 
livre, onde, em virtude de quase total saturação, a água pode fluir sob 
a ação da gravidade. Esta zona, como as demais, está sujeita à 
variação do nível em função da precipitação atmosférica e infiltração. 
Em locais onde o nível d”água livre (lençol freático) está próximo da 
superfície do terreno, a franja capilar pode atingir a superfície, 
formando terrenos úmidos que em épocas de maior precipitação se 
tornam pantanosos, com o lençol freático atingindo a superfície. 
 
13.2 Aqüíferos 
 
Definição 1: Segundo (QUEIROZ, 2009) um aqüífero é definido como sendo uma ou 
mais formações litológicas que apresentam porosidades e permeabilidades relativamente 
altas, normalmente situadas entre camadas de rochas de baixo coeficiente de 
permeabilidade, “impermeáveis”, que armazém água subterrânea em quantidade e com 
vazões relativamente elevadas, cuja exploração possa se tornar viável através de 
afloramentos naturais (nascentes) diretamente na superfície do terreno, ou através de 
poços rasos ou profundos, ate atingir o lençol subterrâneo, ou aqüífero. 
 
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Definição 2: Para TOOD, apud MACIEL FILHO e NUMMER (2011), aqüíferos são 
rochas ou solos saturados de água e permeáveis, isto é que permitem o fluxo de água. 
Tem uma estrutura com capacidade suficiente de armazenamento e libertação de água 
subterrânea para ser retirada em poços. 
 
Aqüicludes: são materiais também porosos, que contem águas nos seus interstícios, 
muitas vezes atingindo até o grau de saturação, mas não permitem sua circulação. São 
rochas ou materiais essencialmente argilosos, nos quais a água está firmemente fixada 
em poros de diminutas dimensões, por pressões moleculares e tensões superficiais e a 
circulação é praticamente nula. 
 
Aqüitardos: são materiais ou rochas porosas que, embora armazenem quantidades 
significativas de água no seu interior, permitem a circulação de uma forma muito lenta. 
São incluídas neste grupo, as argilas siltosas ou arenosas. 
 
Aqüifugos: são materiais impermeáveis com baixíssimo grau de porosidade, que tanto 
não contem como não transmitem água, inclui-se neste grupo todas as rochas duras, 
cristalinas, metamórficas, e vulcânicas, sem fraturamento e ou alteração. 
Esses materiais podem aparecer, na natureza, isolados ou formando pacotes 
de dois ou mais estratos, ocorrendo a diferentes profundidades, desde poucos metros até 
dezenas ou centenas de metros, possuindo espessuras métricas a decahectométricas e 
estruturando o arcabouço hidrogeológico local ou regional. 
 
13.2.1 Tipos de Aqüíferos 
 
 Na natureza existem basicamente dois tipos de aqüíferos: livre e confinado. 
Aqüífero livre: é a formação geológica que possui permeabilidade 
suficiente parapermitir a circulação de água através dos vazios da rocha, parcialmente 
saturada. Em condições normais de água livre, sempre são retidas pequenas bolhas de ar 
na água, portanto, o aqüífero livre não possui os vazios preenchidos totalmente pela 
água. 
Esse tipo de aqüífero, normalmente, apresenta na base camadas de baixa 
permeabilidade, permitindo a acumulação de água (camada superior). Nessas condições 
o aqüífero está em contato com a atmosfera, e o nível de água encontra-se sob a pressão 
atmosférica, fazendo com que a linha piezométrica (LP) coincida com o nível de água 
livre. 
Dependendo da alternância das camadas de alta e baixa permeabilidade, 
podem ocorrer lençóis de águas suspensos. Normalmente esses lençóis não apresentam 
grandes volumes armazenados, pois dependem de dimensões e das espessuras das 
camadas em que se apóiam e às quais pertencem. Para a correta exploração da água 
subterrânea deve-se atingir o aqüífero principal da região. 
Aqüífero confinado: é a formação geológica que possui permeabilidade 
suficiente e saturação total dos vazios das rochas. É limitado no topo e na base por 
camadas de baixa permeabilidade, fazendo com que, em decorrência do peso das 
camadas superiores ou da altura da coluna de água em regiões limítrofes, confine a água 
sobre pressão. 
Neste tipo de aqüífero LP encontra-se acima da superfície da água no 
aqüífero, sendo também denominado de “aqüífero artesiano”. 
 
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13.2.2 Propriedades hidráulicas 
 
Porosidade: é o termo utilizado para designar os espaços vazios ou poros existentes no 
interior dos diferentes tipos de materiais. 
Na natureza é possível classificar cada tipo de material, segundo sua 
porosidade, em dois grandes grupos: os meios porosos propriamente ditos, que 
compreendem os materiais de propriedade granular ou de interstícios, representados 
por solos e sedimentos; e os meios fraturados, cuja porosidade é caracterizada por uma 
porosidade de fraturas, fissuras ou fendas, ocorrentes em rochas duras ou compactas, 
tais como granitos, basaltos, gnaisses e outras rochas ígneas ou metamórficas. 
Há também um terceiro grupo de porosidade que pode ser definido, qual seja 
a porosidade cárstica, ocorrente, sobretudo em rochas solúveis, formada pela 
dissolução de porcos do material original. 
Em algumas rochas, particularmente nas rochas sedimentares e nos 
horizontes de transição solo-rocha, tem-se um meio que pode ser caracterizado como de 
dupla porosidade, ou seja, porosidade granular e de fraturas. 
As redes de poros em um dado meio podem estar totalmente interconectadas 
e a circulação da água pode ocorrer livremente. Em outros, os poros podem estar 
totalmente isolados e a água não circular, ficando confinada no interior destes. Há ainda 
meios em que a intercomunicação entre os poros é extremamente restrita e a água 
circula de forma muito lenta. 
As variações da porosidade se devem a vários fatores, dentre os quais se 
destacam: a forma e o imbricamento dos grãos; a presença de materiais de 
granulometria fina, como siltes e argilas, ocupando os espaços intergranulares; a 
presença de materiais cimentantes normalmente constituídos por óxidos e carbonatos, 
que podem preencher, total ou parcialmente, os poros do meio; a distribuição 
granulométrica, etc. 
Nas argilas embora possam ocorrer percentagens elevadas de vazios, a água 
é muito pouco móvel. 
Nos meio fraturados, a porosidade é caracterizada por uma porosidade de 
fraturas. Em geral estas estruturas controlam todo o fluxo do maciço, atuando como 
coletoras e transmissoras de água. O fluxo, por vezes, ocorre das fissuras para a matriz 
rochosa, ou vice-versa, o que caracteriza os meios de dupla porosidade granular 
entrecortada por descontinuidades. A Figura 02 ilustra diferentes tipos de porosidades. 
 
Figura 02. Diferentes tipos de porosidades. 
 
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Em termos numéricos a porosidade total (η) é definida como sendo a relação 
entre o volume de vazios (VV) e o volume total considerado (V). 
η = VV/v 
 
Para estudos do fluxo subterrâneo, no entanto o interesse recai sobre a 
porosidade efetiva, ou seja, aquela que reflete o grau de intercomunicação entre os 
poros, permitindo assim a percolação da água. A porosidade efetiva (ηe) representa 
apenas a pequena parcela da porosidade total, sendo expressa pela relação entre o 
volume ocupado pela água livre (Ve) e o volume total (V). 
 
ηe = Ve/V 
 
Da água contida no meio, parte é retida por efeitos capilares e moleculares, 
sendo expressa pela capacidade de retenção especifica (ηs), definida pela relação entre e 
o volume de água retida pelo meio (Vs), após escada a água livre ou gravitacional e o 
volume total (V). 
 
ηs = Vs/V 
 
Como o volume de água liberado pela ação da gravidade é determinado pela 
porosidade efetiva, à capacidade de retenção específica corresponde à diferença entre a 
porosidade total e a porosidade efetiva. 
 
ηs = η – ηe 
 
Quando o meio apresenta porosidade de interstícios ou granular, permitindo 
a livre circulação de água e a importância relativa das descontinuidades é menor, em 
geral, são válidas as leis que regem o fluxo nos meios porosos, conhecidas no campo da 
Mecânica dos Solos, como a Lei de Darcy, apresentada a seguir. 
 
Permeabilidade e a lei de Darcy 
 
A base da teoria do escoamento em meios porosos granulares foi 
estabelecida por Henry Darcy que, por meio de um experimento demonstrou que o fluxo 
que atravessa um meio poroso homogêneo e isotrópico tem velocidade constante. 
Nessas condições o fluxo apresenta um regime laminar. 
A experiência de Darcy consistiu em fazer a água passar através de uma 
coluna porosa, de seção (A) e comprimento (L), conforme ilustrado na Figura 03. 
 
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Figura 03. Parâmetro para execução do ensaio de Darcy. 
 
Variando-se a geometria do sistema, os líquidos empregados nos ensaios e 
os materiais no interior da coluna porosa, verifica-se que a vazão (Q) obtida é 
proporcional a inclinação da reta que une os níveis nos tubos piezométricos, para 
qualquer inclinação da coluna porosa, ou seja: 
 
Q = c.(h1-h2)/L = c.∆h/L 
 
Verifica-se ainda que, variando-se o diâmetro da coluna porosa, para uma 
mesma condição de nível nos tubos piezométricos, as vazões são proporcionais a área A 
da seção da coluna porosa independente da forma da seção, ou seja: 
 
 Q= d.A 
 
Se (Q) é proporciona a (∆h/L) e também proporcional a (A), então: 
 
Q = c.d. ∆h/L. A 
 
A equação acima exprime a relação existente entre a vazão (Q) e os 
parâmetros de duas categorias: os parâmetros A, L, h1, h2 (∆h), relativos a geometria do 
sistema, e o termo c.d, que é um parâmetro dependente unicamente da natureza do meio 
poroso e do liquido percolante. 
O produto c.d equivale a uma constante denominada de coeficiente de 
permeabilidade ou condutividade hidráulica e é representada pela letra K. 
O termos (∆h/L) relacionada a inclinação da reta que une os tubos 
piezométricos, é o gradiente hidráulico, de notação i, adimensional, que representa a 
dissipação da energia por unidade de comprimento de conduto, ou seja, a perda de 
carga por unidade de comprimento no sentido do escoamento. 
 
i = ∆h/L 
 
As perdas de cargas hidráulicas (∆h = h1 –h2), que ocorrem durante o 
escoamento, dependem da forma e da dimensão do conduto, assim como das 
propriedades do fluido e das características do meio percolado. Interferem ainda as 
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perdas por atrito viscoso, o tipo de regime de fluxo estabelecidoe as mudanças na seção 
do escoamento, por estreitamento ou alargamento. 
Desta forma, a equação de Darcy pode ser assim escrita: 
 
Q/A = K.i 
 
O termo (Q/A), vazão por unidade de área, tem a dimensão de uma 
velocidade. É a velocidade de descarga ou velocidade de Darcy, também denominada 
de vazão específica e de notação (V). O parâmetro (V), proporcional ao gradiente (i), 
exprime a velocidade com que o liquido deve escoar no interior de uma coluna porosa, 
de seção (A), para fornecer uma vazão (Q). È, portanto, uma velocidade virtual, como 
se a vazão (Q) atravessasse sua totalidade da seção transversal do canal de fluxo. 
Na realidade, nos meios porosos, o fluxo se da através de infinidade de 
filetes capilares, grosseiramente paralelos entre si, e a seção real de escoamento, é 
infinitamente menor que a seção total da coluna porosa e corresponde a porosidade 
efetiva do meio (ηe). Nessas condições, defini-se a velocidade de percolação 
intersticial (Vp) ou velocidade real de fluxo, que se relaciona a velocidade de Darcy 
conforme a expressão: 
 
Vp = V/ ηe = Q/A ηe 
 
Tendo em conta as dimensões de (V) e de (i), o termo (K) também possui 
dimensão de uma velocidade. É uma velocidade de filtração que resulta na imposição de 
um gradiente unitário: 
 
K = Q/A.i 
 
Para i=1 
 
K = Q/A 
 
ou seja, a velocidade de descarga é igual ao coeficiente de permeabilidade quando i =1. 
O coeficiente de permeabilidade é uma dos mais importantes parâmetros 
hidráulicos e exprime à maior ou menor facilidade com que a água percola através de 
um meio poroso. 
De acordo com as anotações precedentes, a Lei de Darcy pode ser reescrita 
como: 
V = K.i 
O fluxo que atravessa um meio poroso tem velocidade constante e perda de 
carga de forma proporcional, em função do material que a constitui, a uma temperatura 
fixa e determinada. 
No âmbito da validade da Lei de Darcy, o coeficiente de permeabilidade é 
um valor constante para cada meio e para cada fluido, dentro de condições 
determinadas. Para a o parâmetro (K), alem da natureza do meio, há influência da 
densidade e da viscosidade do fluido, as quais, por sua vez, são funções da temperatura 
e da pressão a que este está submetido. 
Na Tabela 02 apresenta Coeficientes de Permeabilidade (K) para diferentes 
materiais. 
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Tabela 02. Coeficientes de Permeabilidade (K) para diferentes materiais. 
 
13.2.3 O Aqüífero Guarani 
 
O nome do aqüífero guarani é uma homenagem aos índios guaranis que 
viviam na região. É a principal reserva subterrânea de água doce da America do Sul e 
um dos maiores sistemas de aqüíferos do mundo, ocupando uma área total de 1,2 
milhões de Km2 na Bacia do Paraná e parte da Bacia do Chaco-Paraná, com uma área 
de recarga de 150.000 Km2. 
Ocupa 840.000 Km2 no Brasil, 58.500 Km2 no Paraguai, 58.500 Km2 no 
Uruguai e 255.000 Km2 na Argentina, totalizando um volume armazenado estimado de 
45.000 Km3 de água. 
Em torno de 2/3 do Aqüífero Guarani se encontra em território brasileiro, 
nos Estados de São Paulo, Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso do Sul, Paraná, Santa 
Catarina e Rio Grande do Sul. 
Este aqüífero é formado pelas formações geológicas: Botucatu, no Brasil, 
Paraguai, Uruguai e argentina, e Buena Vista na Argentina e Uruguai. 
É grande a extensão do Aqüífero Guarani com característica confinada, 
apresentando em alguns locais artesiano jorrante. 
A sua dinâmica de recarga e circulação da água ainda é pouco conhecida, e 
somente estudos mais detalhados do aqüífero possibilitam utilização mais racional e o 
estabelecimento de estratégias de preservação mais eficientes. 
Estima-se que o aqüífero guarani originou-se na Era Mesozóica inferior, 
como um imenso deserto, formado principalmente por partículas transportadas pelo 
vento, constituindo-se em grandes sedimentos eólicos, com estratificação entrecruzada, 
como antigas dunas de areia, semelhantes aos desertos atuais do Oriente Médio e Norte 
da África. 
Os sedimentos eólicos, em virtude da seleção pelo vento, são constituídos de 
partículas de formas arredondadas ou esféricas, bem selecionadas (granulometria 
constante), gerando elevado índice de vazios e, conseqüentemente, excelentes condições 
de armazenamento de água. 
Essa formação foi determinada no Estado de São Paulo, na região de 
Botucatu, sendo denominada de Arenito Botucatu. Após a formação desse arenito, em 
torno de 135 milhões de anos atrás, ocorreu, com a separação das placas das Américas, 
o tectonismo da Bacia do Paraná, produzindo intenso fraturamento e a subida do magma 
alcalino, dando origem à Formação Serra Geral (basaltos, diabásios e gabros). 
Os intensos derrames de basaltos cobriram essa formação inicial (deserto), 
confinando todo esse pacote sedimentar a até 2.000 m de profundidade, sendo 
preenchido por água ao longo de todo esse tempo geológico. 
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Por conta de sua grande extensão, as profundidades variam, chegando a 
alguns lugares a aflorar na superfície. Em decorrência da exploração de água 
subterrânea e dos poços executados sem as adequadas características técnicas, pode 
ocorrer a contaminação da superfície para o interior do aqüífero. 
Em regiões mais susceptíveis deve-se tomar cuidado especial com a 
construção de aterros sanitários, sistemas de tratamentos de esgotos, indústrias, 
depósitos de combustíveis e outros agentes que possam contaminar o solo e água, para 
que não atinja o aqüífero. 
Deve-se observar também que a recarga desse aqüífero é feita pelas águas 
das precipitações atmosféricas que se infiltram através dos maciços, permitindo a 
reposição da água que é retirada para abastecimento da população. Portanto a 
exploração não pode ser excessiva, pois, se reposição em determinadas áreas não for 
suficiente, pode provocar o rebaixamento acentuado e problemas em poços já 
existentes. 
 
13.2 Fluxo de água em maciços rochosos 
 
Os maciços rochosos são entrecortados por diversas famílias de 
descontinuidades, cada qual com sua atitude e uma distribuição do espaço e abertura de 
fraturas que lhes são particulares. Em geral, as fraturas nos maciços são de dimensões 
finitas quando comparadas a escala do problema, porém o fluxo em uma fratura não é 
independente das demais, ou seja, para percolar através de fraturas em certa direção, o 
fluido terá que percolar através de fraturas em outras direções que se interconectam as 
primeiras. 
Portanto, não é possível tratar de forma individual cada uma das fraturas 
presentes no maciço, aplicando-se de imediato, as equações e conceitos apresentados 
anteriormente. Para a determinação dos parâmetros hidráulicos de maciços rochosos são 
utilizados basicamente dois métodos: amostragem de fraturas e ensaios hidráulicos de 
campo. 
O primeiro método baseia-se na obtenção de informações acerca do sistema 
de fraturas do maciço (número de famílias, orientação, abertura, espaçamento, 
preenchimento, etc.) a partir das quais é obtido, por determinação analítica, um tensor 
de permeabilidade, ou seja, a determinação no espaço, dos módulos e das direções 
principais da permeabilidade. A maior dificuldade associada a este método é a obtenção 
de informações representativas do sistema de fraturamento. No método estão implícitas, 
ainda, hipóteses de uniformidade das variáveis dos sistemas de fraturas, alem de sua 
extensão infinita, quando na realidade, estas grandezas são estatisticamente distribuídas 
de diferentes formas, como, por exemplo, o espaçamento que apresenta nos maciços 
uma distribuição exponencial; a abertura uma distribuição log normal; a orientação, uma 
distribuição normal hemisférica, etc. 
O segundo método, por outro lado, é baseado em resultados de ensaios de 
bombeamento ou injeção d’água, nos quais a influencia individualdos vários 
parâmetros do sistema de fraturas se integram nos próprios resultados dos ensaios. 
Nestes métodos, a principal dificuldade que se interpõem é a determinação de um 
volume de ensaio que seja representativo do maciço rochoso, volume este denominado 
volume elementar representativo (V.E.R.). Pra maiores detalhes verificar página 125 
do livro Geologia de Engenharia dos autores Antonio Manuel dos Santos Oliveira e 
Sérgio Nertan Alves de Brito. 
 
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13.3 Exploração ou explotação da água subterrânea 
 
A exploração da água subterrânea pode ser feita diretamente na superfície, 
através de nascentes, ou na subsuperfície, através de aberturas executadas no terreno, 
denominadas poços. Os poços são escavações manuais ou mecânicas que atingem o 
nível de água ou lençol freático, por onde a água é retirada. Trata-se de obras de 
engenharia envolvendo as áreas de geotecnia e hidráulica, alem de instalações elétricas 
e de equipamentos de perfuração e montagem. 
Quanto às condições de pressão do aqüífero, os poços podem ser freáticos ou 
artesianos. 
 
13.3.1 Poços artesianos 
 
A palavra atesiano vem de Artois, na França, onde o primeiro poço desse 
tipo foi perfurado em 1126, na Idade Média. De modo geral um poço é artesiano quando 
a linha piezométrica (LP) do lençol d’água estiver acima da superfície de saturação, isto 
é, sob pressão confinante. 
Os poços artesianos pode ser de dois tipos: 
 
a) Artesianos jorrantes: quando a linha piezométrica encontra-se acima 
da superfície do terreno, isto é, a pressão de confinamento da água no 
aqüífero, medida em metros de coluna de água (m.c.a), é maior que a 
profundidade do poço. Nessas condições a água tinge a superfície 
jorrando com determinada pressão sem a necessidade de 
bombeamento. Caso haja necessidade de maior vazão, podem-se 
utilizar bombas para retirada forçada de água. 
b) Artesianos não jorrantes: a linha piezométrica está acima da do 
nível d’água, mas abaixo da superfície do terreno. Neste caso o 
bombeamento é necessário para vencer a altura que falta até a 
superfície. 
 
13.3.2 Poços freáticos 
 
Os poços freáticos são mais utilizados, pois nem sempre ocorre a condição 
de artesianismo para uma profundidade econômica de exploração. 
Os poços freáticos atingem o lençol livre de água na subsuperficie, 
necessitando de bombeamento para a exploração da água. Podem ser divididos em dois 
tipos: poços rasos e poços profundos. 
 
 
Poços rasos 
 
 
É a forma mais antiga de exploração da água subterrânea. São poços 
cilíndricos abertos manualmente com o uso de ferramentas simples. O diâmetro varia de 
1 a 2 m, sendo a media em torno de 1,5 m. 
Dificilmente atingem mais que 20 m de profundidade e possuem baixa 
vazão, pois a água flui do aqüífero para o poço e em seguida é içada através de baldes, 
bomba elétrica ou movida pelo vento, posicionada no interior do poço. 
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A proteção merece cuidados especiais. Devem-se revestir as paredes com 
tubos de concreto pré-moldados e construir, na saída, murro protetor com tampa, 
conforme a Figura 04. 
 
 
Figura 04. Esquema de poço raso para a captação de água através do lenço freático. 
 
Esses tipos de poços estão sujeitos a contaminação, tanto da água superficial 
quanto daquela que infiltra na superfície, transportando principalmente coliformes. 
Há no mercado da construção civil, tubos próprios par ao revestimento de 
poços rasos, com tubos permeáveis na área imersa abaixo do nível da água, para impedir 
a queda de material solto das paredes do poço. Na parte superior deve ser executado 
fechamento com paredes revestidas com impermeabilizantes e tampa de concreto ou 
chapa metálica, de modo a impedir a entrada de animais ou que a poluição da superfície 
vá para dentro do poço. Ao redor do poço deve ser executada laje de concreto com 
espessuras e larguras adequadas para cobrir a área no entorno e impedir a penetração 
das águas superficiais no poço pela infiltração lateral. 
As águas desses poços devem ser tratadas por cloro para evitar a 
contaminação por coliformes ou outros microorganismos. 
Esses tipos de poços são muito comuns no Brasil e m áreas rurais, e um dos 
motivos de contaminação é a penetração direta da água da superfície, ou da construção 
de fossa negras nas proximidades. 
A construção de fossas negras deve manter distancia segura, variando para 
cada tipo de solo ou rocha que ocorre no local. Essas fossas sempre devem ser 
executadas a jusante do poço e sempre acima do lençol freático, isto é, em locais de 
topografia mais baixa que o poço, no sentido de escoamento do lençol par aos cursos 
d’água. 
A forma mais correta é a instalação de fossas biodigestoras existentes no 
mercado, promovendo um tratamento dos resíduos orgânicos e melhorando as 
condições s de higiene nesses locais. 
 
Poços profundos 
 
São poços perfurados com equipamentos especiais, com profundidades de 40 
a 1000 metros ou mais. A perfuração desses poços demanda conhecimentos técnicos 
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especializados em hidrogeologia e engenharia. Devem ser executados por empresas com 
corpo técnico especializado (engenheiros e geólogos), fornecendo características 
hidrogeológicas do aqüífero, projeto, características construtivas, vazões e qualidade de 
água. 
Um dos aspectos construtivos importante é a proteção do poço na superfície 
do terreno, pois a principal forma de contaminação é a penetração de água da superfície 
par ao interior do poço, atingindo o pré-filtro e contaminando o aqüífero. 
Esses poços são constituídos basicamente por: 
 O furo com 10 a 40 cm; 
 Um tubo de revestimento para conter a parede de furo, com espaço anular 
preenchido com argamassa de cimento e areia grossa ou nata de cimento; 
 Tubo de revestimento interno contendo trechos com filtro para a 
separação do material de pré-filtro e aeração; 
 Tubo de elevação de água até a superfície (tubo adutor). No espaço anular 
entre o tubo adutor e o revestimento descem os cabos elétricos para a alimentação da 
bomba. 
 
13.4 Principais Fontes Poluidoras de Águas Subterrâneas 
 
As águas subterrâneas, mesmo protegidas pelas camadas subjacentes de 
solos ou rochas, são susceptíveis de contaminação por substancias oriundas da 
superfície. 
A contaminação ocorre quando alguma substancia química prejudicial à 
saúde entra em contato com a água, espalhando-se através do aqüífero, formando uma 
espécie de pluma, denominada de “pluma de contaminação”. 
As principais fontes poluidoras do subsolo e das águas subterrâneas são: 
 
a) Contaminação por fossas negras: ocorre quando são executadas 
escavações para a deposição de resíduos provenientes de esgotos 
domésticos ou para a criação de animais, principalmente em áreas 
rurais; 
b) Contaminação por redes de esgotos urbanas: estima-se que 20% 
do liquido das redes de esgoto se infiltra no subsolo por conta de 
problemas nas tubulações. A contínua descarga desses poluentes 
pode atingir facilmente o lençol subterrâneo, vindo a contaminá-lo. 
Tanto pelas fossas quanto pelas redes de esgoto, ocorre a contaminação por 
coliformes, microorganismos patogênicos que ingerido pelo ser humano 
podem provocar infecções no sistema intestinal. Alem dos microorganismos 
patogênicos, os esgotos urbanos e as fossas possuem elevadas concentrações 
de carbono orgânico, cloreto, nitrogênio, sódio, magnésio, sulfatos e, em 
certos casos metais pesados. 
 
c) Contaminação por atividades agrícolas: uso de fertilizantes ou 
agrotóxicos dissolvidos na água, podem atingir o lençol subterrâneo, 
contaminando-o com o excesso de sais, compostos nitrogenados eoutras substâncias oriundas dos agrotóxicos prejudiciais à saúde. 
O estudo destes poluentes é complexo, pois as atividades agrícolas são 
realizadas em extensas áreas com variedades de produtos, e é difícil o 
monitoramento e controle nos locais. 
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Um dos cuidados a se tomar em áreas rurais é o descarte das embalagens 
utilizadas em locais adequados e seguros, pois podem se tornar fontes 
poluidoras. 
 
d) Contaminação por combustíveis: vazamentos de tanques de 
combustíveis em distribuidoras ou em postos de combustíveis podem 
causar sérios danos à água subterrânea, pois, dependendo do produto, 
podem percolar através do subsolo com grande facilidade e atingir os 
lençóis d’água em tempo relativamente curto. Os tanques modernos 
de estocagem de combustíveis já possuem sistema de detecção de 
vazamentos e sistema de monitoramento. Outra forma de 
contaminação por combustíveis são os acidentes com veículos de 
carga. 
e) Atividades de mineração: as explorações de certos minerais, 
principalmente os metálicos, podem trazer sérios ricos ao lençol 
d’água subterrâneo. Pode ocorrer também infiltração de minerais que 
interferem nas características hidráulicas do aqüífero. 
f) Aterros sanitários: a ação biológica sobre os materiais orgânicos 
nos aterros sanitários produz compostos patogênicos denominados de 
“chorume”, que em contato com o solo pode atingir o lençol d’água e 
contaminá-lo com quantidades relativamente grandes de poluentes. O 
projeto e a construção de aterros de resíduos sólidos são uma das 
atividades da engenharia civil, dentro da área do saneamento, 
envolvendo também a área da geotecnia. Nesses projetos devem-se 
tomar cuidados especiais e obedecer a certos critérios técnicos para 
evitar a contaminação do subsolo e da água. Modernamente têm sido 
utilizados materiais sintéticos denominados de geossintéticos para a 
impermeabilização, drenagem e estruturação desses maciços. 
g) Lagoas de tratamento de esgotos: como nos aterros sanitários, pode 
ocorrer a contaminação do solo e da água pela infiltração através de 
lagoas de tratamento. A base e os taludes laterais devem ser 
impermeabilizados com materiais naturais com baixo coeficiente de 
permeabilidade, como argilas, ou ser utilizados geossintéticos 
especiais. 
h) Vazamentos industriais: substâncias químicas ou materiais 
orgânicos resultantes de certas atividades industriais devem ser 
armazenados em condições adequadas para evitar vazamentos e 
atingir cursos d’água e o lençol subterrâneo. Um dos problemas 
graves que pode ocorrer em algumas atividades industriais é a 
contaminação do solo e da água por metais pesados, como chumbo, 
mercúrio, entre outros. 
É preciso ter em mente que a água subterrânea circula muito lentamente 
através dos aqüíferos, portanto, quando ocorre a contaminação de um aqüífero, sua 
recuperação é muito difícil. A melhor tática ainda é a prevenção, para que não ocorram 
processos perigosos ao meio ambiente e à saúde que se tornarão praticamente 
irreversível.