Gestão dos recursos hídricos gestão dos recursos hídricos 2010 Especialização em Pesca, Aquicultura e Ambiente água subterrânea.

Apresentação em tema: "Gestão dos recursos hídricos gestão dos recursos hídricos 2010 Especialização em Pesca, Aquicultura e Ambiente água subterrânea."— Transcrição da apresentação:

1 gestão dos recursos hídricos gestão dos recursos hídricos 2010 Especialização em Pesca, Aquicultura e Ambiente água subterrânea

2 2 Introdução Água subterrânea: cerca de 97% da água doce disponível para uso da humanidade encontra-se no subsolo, na forma de água subterrânea. mais da metade da água de abastecimento público no Brasil provém das reservas subterrâneas. importantes são os cuidados que se devem ter com as obras de captação que, quando construídas sem o devido acompanhamento de profissional capacitado, e fora dos padrões das normas técnicas, se constituem em fontes de possível contaminação natural, ou induzida, dos aqüíferos.

3 3 Introdução Vantagens do uso das águas subterrâneas, em relação às águas superficiais: são mais protegidas da poluição; o custo de sua captação e distribuição é muito mais barato. A captação pode ser próxima da área consumidora, o que torna mais barato o processo de distribuição; em geral não precisam de nenhum tratamento, o que, além de ser uma grande vantagem econômica, é melhor para a saúde humana; permitem um planejamento modular na oferta de água à população, isto é, mais poços podem ser perfurados à medida que aumente a necessidade, dispensando grandes investimentos de uma única vez.

4 4 Introdução Distribuição da água no subsolo Zonas de ocorrência da água no solo de um aqüífero freático

5 5 Introdução zona de saturação é a região abaixo do lençol freático (nível freático) onde os poros ou fraturas da rocha estão totalmente preenchidos por água. observe-se que em um poço escavado num aqüífero deste tipo a água o estará preenchendo até o nível freático. em aqüíferos freáticos o nível da água varia segundo a quantidade de chuva. Em épocas com mais chuva o nível freático sobe e em épocas em que chove pouco o nível freático desce. um poço perfurado no verão poderá ficar seco caso sua penetração na zona saturada for menor do que esta variação do nível d’água.

6 6 Introdução Água subterrânea: Na zona de saturação encontra-se a água subterrânea possível de ser explorada por diversas técnicas especializadas aqüíferos aqüíferos – denomina-se aqüífero toda formação geológica capaz de conter água e ainda permitir que quantidades significativas se movimentem em seu interior em condições naturais. As formações permeáveis como areia, arenitos e formações ferríferas parcialmente decompostas são excelentes aqüíferos. as águas subterrâneas são realimentadas pelas infiltrações de águas de origem meteóricas (chuva). essas águas fluem lentamente (mm/dia, cm/dia ou m/dia) pelos poros e ou fissuras/fraturas intercomunicantes das rochas, armazenando-se em reservatórios subterrâneos ou alimentando os rios (efluência), lagos e nascentes durante os períodos sem chuvas.

7 7 Introdução Classificação dos aqüíferos segundo a pressão da água: Aqüíferos livres ou freáticos Aqüíferos livres ou freáticos - A pressão da água na superfície da zona saturada está em equilíbrio com a pressão atmosférica, com a qual se comunica livremente. São os aqüíferos mais comuns e mais explorados pela população. São também os que apresentam maiores problemas de contaminação. Aqüíferos artesianos Aqüíferos artesianos - Nestes aqüíferos a camada saturada está confinada entre duas camadas impermeáveis ou semipermeáveis, de forma que a pressão da água no topo da zona saturada é maior do que a pressão atmosférica naquele ponto, o que faz com que a água suba no poço para além da zona aqüífera. Se a pressão for suficientemente forte a água poderá jorrar espontaneamente pela boca do poço. Neste caso diz-se que temos um poço jorrante.

8 8 Classificação dos aqüíferos

9 9 Classificação dos aqüíferos segundo a geologia do material saturado: aqüíferos porosos - ocorrem em rochas sedimentares consolidadas, sedimentos inconsolidados e solos arenosos decompostos in situ. Constituem os mais importantes aqüíferos, pelo grande volume de água que armazenam, e por sua ocorrência em grandes áreas. Estes aqüíferos ocorrem nas bacias sedimentares e em todas as várzeas onde se acumularam sedimentos arenosos. São poços isotrópicos podendo fornecer até 500 metros cúbicos por hora de água de boa qualidade. Aqüíferos fraturados ou fissurados - ocorrem em rochas ígneas e metamórficas. A capacidade destas rochas em acumularem água está relacionada à quantidade de fraturas, suas aberturas e intercomunicação. No Brasil a importância destes aqüíferos está muito mais em sua localização geográfica, do que na quantidade de água que armazenam. Fornecem poucos metros cúbicos de água por hora.

10 10 Classificação dos aqüíferos segundo a geologia do material saturado: aqüíferos cársticos - São os aqüíferos formados em rochas carbonáticas. Constituem um tipo peculiar de aqüífero fraturado, onde as fraturas, devidas à dissolução do carbonato pela água, podem produzir aberturas muito grandes, criando, neste caso, verdadeiros rios subterrâneos. É comum em regiões com grutas calcárias, ocorrendo em várias partes do Brasil.

11 11 Funções dos aqüíferos: os processos de filtração e as reações bio-geoquímicas que ocorrem no subsolo fazem com que as águas subterrâneas apresentem, geralmente, boa potabilidade e são mais bem protegidas dos agentes de poluição. as águas subterrâneas, quando apresentam teores de STD (Sólidos Totais Dissolvidos) superiores a 1g/l, ou possuem uma concentração especialmente elevada de um íon particular, são classificadas como águas minerais. quando apresentam temperaturas superiores a 40°C constituem fonte alternativa de energia, podendo ser utilizadas para aquecimento de casas, fins fisioterápicos, produção agrícola em estufa etc. quando o teor de sais contidos é elevado podem constituir importantes fontes de componentes minerais como Iodo, Bromo, Boro e Cloreto de Sódio.

12 12 A explotação da água subterrânea apresenta inúmeras vantagens em comparação com as águas superficiais: Dispensa tratamento químico que onera bastante as águas superficiais em dispendiosas ETAs. A rede de adução até o reservatório ou caixa d’água usualmente é de pequena extensão; Não exige desapropriação de grandes áreas como as barragens, que demandam vultosos investimentos. Independe de períodos de estiagens prolongadas para recarga anual e dos efeitos contínuos do processo de evaporação. O prazo de execução de um poço tubular é de dias. A implantação do sistema de captação e armazenamento pode ser efetuada de modo gradativo, na medida que aumente a demanda, O sistema como um todo é muito melhor protegido de eventuais poluições e contaminações químicas, e até mesmo de atos de vandalismo.

13 13 A explotação da água subterrânea apresenta peculiaridades que precisam ser monitoradas: a renovação e recarga das águas retiradas dos aqüíferos não se fazem na mesma velocidade da extração, podendo causar a explotação de parte ou de toda a Reserva Permanente, com risco da exaustão do aqüífero; a superexplotação de aqüíferos poderá acarretar subsidência na porção mais superficial, causando fendas nas rochas com aparecimento de possíveis sumidouros em correntes de águas superficiais; mesmo sendo menos vulneráveis aos agentes poluidores e às contaminações, a detecção de um processo contaminante num aqüífero, em geral não é imediata, podendo muitas vezes acarretar ações muito onerosas ou até mesmo situações irrecuperáveis no médio prazo.

14 14 Captação de águas subterrâneas Classificação baseada em sua profundidade: Poço raso - São poços que apresentam, geralmente, profundidades até 30,00 metros e onde são utilizados métodos simples de construções. poço escavado ponteiras cravadas poço a trado poço radial galerias Poços Profundos - São poços perfurados com máquinas, com profundidades até 1000 metros. Em alguns casos profundidades maiores são atingidas quando se procura a produção de água aquecida pelo geotermalismo. A perfuração de um poço demanda conhecimento técnico especializado. Na verdade, deve ser considerada como uma obra de engenharia.

15 15 RESOLUÇÃO CONAMA nº 396 de 2008 CAPÍTULO II DA CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS Art. 3o As aguas subterraneas sao classificadas em: I - Classe Especial: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses destinadas a preservacao de ecossistemas em unidades de conservacao de protecao integral e as que contribuam diretamente para os trechos de corpos de agua superficial enquadrados como classe especial; II - Classe 1: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, sem alteracao de sua qualidade por atividades antropicas, e que nao exigem tratamento para quaisquer usos preponderantes devido as suas caracteristicas hidrogeoquimicas naturais; III - Classe 2: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, sem alteracao de sua qualidade por atividades antropicas, e que podem exigir tratamento adequado, dependendo do uso preponderante, devido as suas caracteristicas hidrogeoquimicas naturais; IV - Classe 3: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, com alteracao de sua qualidade por atividades antropicas, para as quais nao e necessario o tratamento em funcao dessas alteracoes, mas que podem exigir tratamento adequado, dependendo do uso preponderante, devido as suas caracteristicas hidrogeoquimicas naturais; V - Classe 4: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, com alteracao de sua qualidade por atividades antropicas, e que somente possam ser utilizadas, sem tratamento, para o uso preponderante menos restritivo; e VI - Classe 5: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, que possam estar com alteracao de sua qualidade por atividades antropicas, destinadas a atividades que nao tem requisitos de qualidade para uso.

16 16 Províncias Hidrogeológicas do Brasil

17 17 Aqüífero Guarani dados: 1,2 milhões de Km², estendendo-se pelo Brasil (840.000l Km²), Paraguai (58.500 Km²), Uruguai (58.500 Km²) e Argentina (255.000 Km²). espessura média aqüífera de 250 metros e porosidade efetiva de 15%; estima-se que as reservas permanentes do aqüífero (água acumulada ao longo do tempo) sejam da ordem de 45.000 Km³. as águas em geral são de boa qualidade para o abastecimento público e outros usos, sendo que em sua porção confinada, os poços tem cerca de 1.500m de profundidade e podem produzir vazões superiores a 700 m³/h.

18 18

19 19 AnoNúmero de amostras pHTurbidezCol. TotaisCol. Termot. 2002453139131276188 2003576156207433238 2004310808716787 2005289819415290 2006236976914371 Tabela 1 – Quantidade de amostras, por ano, com resultados fora dos parâmetros exigidos pela Portaria 518 do Ministério da Saúde Fonte: CCZ ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA PARA COMUNIDADES RURAIS WILLIANS SALLES CORDEIRO

20 20 ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA PARA COMUNIDADES RURAIS WILLIANS SALLES CORDEIRO Pelos resultados dos questionários aplicados nas Comunidades de Campo Novo e Venda Nova, observou-se que: - 29% das casas visitadas têm sua caixa d’água limpa apenas de 6 em 6 meses, ou nunca; - Apenas 10,5% dos poços verificados possuem uma distância superior a 20m da fossa utilizada pela mesma casa (distância recomendada); - Apenas 15,8%, das residências visitadas fazem algum tipo de tratamento na água do poço antes de utilizá-la (filtração e a cloração); - As residências possuem uma média de 4,4 moradores; -44,7% das famílias pesquisadas disseram que tiveram, no último ano, algum tipo de doença relacionada a qualidade da água. - Pelos dados fornecidos pela Diretora de Epemiologia da Secretaria Municipal de Saúde de Campos, foram notificados apenas 16 caso de diarréia nesta região, o que comprova sua afirmação de que os dados oficiais não representam a real gravidade de fato, pois a maioria da população não notifica tais doenças. Vale ressaltar que as duas comunidades não tinham assistência médica no período da pesquisa. Em Venda Nova havia uma ambulância que transportava os doentes para Campos dos Goytacazes.

21 21 ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA PARA COMUNIDADES RURAIS WILLIANS SALLES CORDEIRO Das 14 amostras coletadas e analisadas, foram obtidos os seguintes resultados (Portaria 518 do MS): - 100% reprovada por cor - 43% reprovada por turbidez - Não houve reprovação por pH e dureza - 64% reprovada por ferro - 57% reprovada por manganês - 92% reprovada por coliformes totais - 23% reprovadas por coliformes fecais

22 22 ESTUDO PRELIMINAR DA VULNERABILIDADE DOS AQÜÍFEROS SUBTERRÂNEOS EM CAMPOS DOS GOYTACAZES – RIO DE JANEIRO Silvia Fernandes Rocha Maria da Glória Alves Frederico Terra de Almeida A vulnerabilidade é a sensibilidade da qualidade das águas subterrâneas a uma carga poluente, função apenas das características intrínsecas do aqüífero. Isso a distingue de risco de poluição que é causado não apenas pelas características intrínsecas do aqüífero, mas também pela existência de atividades poluentes. Assim sendo algumas áreas apresentam-se mais vulneráveis a contaminações que outras.

23 23 Água Subterrânea na Baixada Campista Egmont Capucci (2003) Resumo: Resumo: A CEDAE através da criação de um serviço de hidrogeologia, vem desenvolvendo desde 1980 a intensificação de suas atividades no campo do aproveitamento de águas subterrâneas, com a realização de estudos hidrogeológicos e a construção de poços profundos para diversos municípios interioranos, cuja execução segue orientação técnica bastante aprimorada. Graças a este contínuo trabalho, seus resultados são hoje apreciáveis, permitindo avaliações hidrogeológicas bem mais seguras, abrindo amplas possibilidades de abastecimento ou reforço com água de boa qualidade a maior número de comunidades e até mesmo de importantes cidades, a depender de sua localização geológica. Neste particular, os melhores resultados nestes 23 anos de pesquisa foram obtidos em poços construídos na Bacia de Campos, em sua porção sul do Rio Paraíba do Sul, obtendo-se fantásticas vazões, garantindo futuramente alternativas de suprimento de água de boa qualidade para atendimento efetivo de comunidades nos Municípios de Campos e São João da Barra.

24 24 Água Subterrânea na Baixada Campista Egmont Capucci Caracterização hidrogeológica da região: O Bloco de São Francisco do Itabapoana 20 m 3 /h de água salobre O Bloco de São Francisco do Itabapoana - Formação Barreiras - Perfurações executadas em Travessão de Barra e São Francisco do Itabapoana atingiram o cristalino aos 87,2 e 83,7 metros. Em 1988 foi perfurado e revestido um poço em Buena, para a Nuclemon, (Nuclebrás de Monazita) que produziu 20 m 3 /h de água salobre. Formação Emboré O Bloco de Campos e São João da Barra - Ocorrem neste bloco três formações geológicas, representadas pelas Aluviões De Campos (Idade Quaternário), a Formação Emboré (Idade quaternário/terciário) e a Formação Barreiras Recente (Idade terciário recente).

25 25 Água Subterrânea na Baixada Campista Egmont Capucci Caracterização hidrogeológica da região: Aluviões de Campos 90 aos 100 metros Aluviões de Campos - A baixada sedimentar de Campos é na realidade um delta aluvionar, formado por sedimentações do rio Paraíba - Suas espessuras aumentam em direção ao mar, com 30 metros na localidade de Ururaí até o Distrito de Donana e Goytacazes, com espessura alcançando dos 90 aos 100 metros - atualmente, apenas os poços de Donana e Santo Antonio exploram este aqüífero, operados pela Concessionária Águas do Paraíba, ambos com vazões de operação próximos aos 90 l/seg (51.555 pessoas) Formação Emborê 260 m 3 /h202 metros Formação Emborê - Os poços em operação que captam este aqüífero são os poços de Saturnino Braga, Barra do Açu e de Boa Vista, este com vazão de operação de 260 m 3 /h, com 202 metros de profundidade, responsável unicamente pelo abastecimento de Farol de São Tomé, Santo Amaro e Baixa Grande, com população superior a 14.825 consumidores

26 26 Água Subterrânea na Baixada Campista Egmont Capucci O Bloco de Quissamã - Poços construídos para abastecimento de Quissamã e Tocos, onde a formação Barreiras é profunda, mas muito argilosa, produziram água salobre, com profundidades de 65 metros e vazões de 24,5 m 3 /h.

27 27 Água Subterrânea na Baixada Campista Egmont Capucci Caracterização hidrogeológica da região: Formação Barreiras recente

28 28 Mapa Relação de Localidades abastecidas por Água Subterrânea no Norte Fluminense poços perfurados

29 29

30 30

31 31 Água Subterrânea na Baixada Campista Egmont Capucci Conclusões e recomendações 17 poços 35.740 m 3 /dia 131.515 consumidores O somatório de vazão dos 17 poços em operação construídos nos citados Municípios corresponde à produção de 35.740 m 3 /dia, abastecendo um contingente de 131.515 consumidores, não se considerando o acréscimo de demanda sazonal; Para a Cidade de Campos: estudar locações de quatro a cinco poços estrategicamente posicionados em pontas de rede tronco, vendo a possibilidade de emergencialmente aduzirem água diretamente para a ETA, com expectativa de vazão em torno de 250 a 280 litros/seg, livrando esta cidade dos transtornos oriundos de eventuais despejos de produtos tóxicos e mudanças da qualidade das águas do rio Paraíba do Sul. Para o Município de São João da Barra - a locação de quatro a cinco poços, com expectativa de vazão de 250 a 280 litros /seg. aduzindo diretamente na rede ou na própria ETA resolveria definitivamente e a baixos custos riscos de novas contaminações das águas de superfície ou possibilidade de intrusão da cunha salina na foz do Paraíba.

32 32 A IMPORTÂNCIA DAS ÁGUAS DOS AQÜÍFEROS DA REGIÃO DE CAMPOS DOS GOYTACAZES, SÃO JOÃO DA BARRA E SÃO FRANCISCO DE ITABAPOANA (RIO DE JANEIRO - BRASIL), PARA A POPULAÇÃO DO NORTE FLUMINENSE

33 33 Dúvidas