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HIDROGEOLOGIA Luiz Paulo Fragomeni. Quero crer que um dos maiores desafios a ser enfrentado pelo Brasil nas questões de água é superar o modelo político,

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1 HIDROGEOLOGIA Luiz Paulo Fragomeni

2 Quero crer que um dos maiores desafios a ser enfrentado pelo Brasil nas questões de água é superar o modelo político, institucional e, sobretudo, educacional vigente, promovendo uma abordagem holística dos problemas de gestão – seja sob a ótica da escassez, como ocorre no semi-árido nordestino, da proteção dos ecossistemas, nas regiões Norte e Centro-Oeste, e dos conflitos de uso e poluição na regiões Centro, Sul e Sudeste, onde o conhecimento técnico-científico seja absorvido e difundido de forma plena... Thales de Queiroz Sampaio Diretor de Hidrologia e Gestão Territorial da CPRM Apresentação do livro Hidrogeologia, de Feitosa e Manoel Filho, 2.000.

3 1. Histórico 2. Importância 3. Ocorrência 4. Movimento 5. Pesquisa 6. Hidroquímica 7. Contaminação 8. Aquíferos fraturados 9. Cartografia 10. Poços 11. Hidrogeologia do Brasil 12. Hidrogeologia do RS 13. Uso e Gestão

4 Água subterrânea é a fração de água que sofre infiltração, percorrendo seu caminho pelo subsolo, onde a força gravitacional e as características dos materiais presentes controlam seu armazenamento e movimento.

5 HISTÓRICO -Pérsia (Irã) e Egito, 800 a.C.: túneis e poços - Homero, Tales e Platão, na Grécia: as nascentes eram formadas por água do mar conduzida por canais subterrâneos... - Anaxágoras, na Grécia (500 a 428 a.C.): chuva como fonte da água dos rios e da água subterrânea... - Aristóteles, na Grécia (384 a 322 a.C.): caráter cíclico entre a terra e o ar, a evaporação e a condensação, a contribuição das chuvas para os rios e a infiltração que reaparece nas nascentes...

6 HISTÓRICO -Vitruvius, em Roma (ano 0): arquiteto romano entendeu a infiltração da água da chuva como responsável pela acumulação de água subterrânea... - Pierre Perrault, na França (1608 a 1680): advogado, mediu a precipitação pluviométrica sobre uma bacia hidrográfica e o escoamento superficial correspondente no rio Sena durante 3 anos. Encontrou o escoamento de 16 % da chuva medida. - Edmé Mariotté, físico na França, confirmou e publicou em 1686 as observações de Parrault...

7 HISTÓRICO - Edmond Halley, astrônomo na Inglaterra: demonstrou em 1693, por observações sistemáticas, que a evaporação da água do mar era suficiente para explicar todas as águas continentais... - Vallesiére, 1715: a importância de uma camada impermeável confinante para um sistema de água subterrânea sob pressão... - La Métherie, em 1791: uma parte da chuva e da neve escoa diretamente, outra parte umedece os solos e evapora ou serve às plantas e outra parte penetra nos reservatórios subterrâneos e reaparece gradualmente na superfície como nascentes...

8 HISTÓRICO - Henry Darcy, engenheiro na França (1803 a 1858): Lei de Darcy (1856): descarga de água como função da condutividade hidráulica do material e do gradiente hidráulico... - Dupuit, na França, 1863: fluxo radial estacionário no poço... - Thiem, na Alemanha, 1870: fluxo estacionário para poços e galerias... - Forchheimer, na Áustria, em 1886: funções e variáveis complexas.... - Ghyben, na Holanda, em 1889: equilíbrio entre a água do mar e água doce subterrânea...

9 HISTÓRICO - King, nos EUA, em 1892: relação entre carga e movimento da água subterrânea... -... - Warming (1913), Small (1914), no Brasil, relatórios para o IFOCS – Inspetoria Federal de Obras Contra a Seca... - Aguiar (1939), no Brasil, fórmula empírica para avaliação de deflúvios em bacias desprovidas de dados... - Kegel (1955), no Brasil, relatórios para o DNPM no Piauí... - SUDENE, em 1960: hidrogeologia com metodologia...

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12 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA As águas superficiais, por serem mais visíveis, passam a impressão de que devem ser a principal fonte de atendimento das necessidades humanas de água doce.

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16 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA 50 % da população da Terra e 90 milhões de hectares irrigados são abastecidos por água subterrânea (Unesco, 1992). 75 % da população rural nos EUA. 75 % na União Européia. 90 % na Dinamarca, Suécia, Bélgica, Alemanha e Áustria. 61 % no Brasil, sendo 43 % por poços tubulares, 12 % por nascentes e 6 % por poços escavados (IBGE, 1991). 90 % das cidades no Paraná e RS (Rebouças, 1996).

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19 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA Estudo de caso: Plano de Bacia do Rio Passo Fundo (Infrageo, 2012):

20 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA Plano de Bacia do Rio Passo Fundo (Infrageo, 2012): A disponibilidade hídrica é entendida como a parcela vazão que pode ser utilizada pela sociedade para o seu desenvolvimento, sem comprometer o meio ambiente aquático. De outro lado a vazão resultante no rio após o uso da água é denominada aqui de vazão remanescente (“instreamflow”). Esta vazão tem a finalidade de manter a integridade do sistema fluvial conservando o meio ambiente aquático.

21 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA Plano de Bacia do Rio Passo Fundo (Infrageo, 2012): No presente plano a avaliação de disponibilidade de água foi realizada com base em séries históricas de dados hidrológicos de estações de monitoramento, e complementada utilizando técnicas de modelagem hidrológica e regionalização de parâmetros do modelo hidrológico. Os valores de vazão foram obtidos do período de 01/01/1948 a 31/12/2009.

22 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA Plano de Bacia do Rio Passo Fundo (Infrageo, 2012): A Curva de Permanência de Vazões apresenta a frequência com que ocorrem valores iguais ou superiores aos valores de uma série temporal. É utilizada para avaliar o potencial de abastecimento de uma seção fluvial, por exemplo, para dar a garantia de ter vazões iguais ou superiores do que a demanda que se deseja suprir. As vazões com diferentes permanências (Q50, Q90, Q95 e Q97, por exemplo) representam a vazão que é igualada ou superada em uma determinada porcentagem do tempo. Particularmente importantes são a Q90 e a Q95, por serem vazões mais baixas, que podem ser esperadas em períodos de estiagem.

23 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA Plano de Bacia do Rio Passo Fundo (Infrageo, 2012): Curva de permanência da UG1- Passo Fundo Alto.

24 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA Plano de Bacia do Rio Passo Fundo (Infrageo, 2012): Fundamentados na metodologia utilizada na elaboração do Plano Estadual de Recursos Hídricos, que representa a Política Estadual de Recursos Hídricos do Estado do Rio Grande do Sul, assume-se que, para a Bacia Hidrográfica do Rio Passo Fundo, a estimativa dos valores para a disponibilidade hídrica subterrânea (entenda-se reservas reguladoras) pode ser obtida pela equivalência com as vazões de 85% de permanência (Q 85 ), obtidas nas curvas de permanência elaboradas para os recursos hídricos superficiais da bacia.

25 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA Plano de Bacia do Rio Passo Fundo (Infrageo, 2012): Unidades de GestãoÁrea (km 2 )Q 85 (m³/s)V anual – 85% perm. (Hm³/ano) V 85 especifico (Hm³/ano/km²) UG1 – Passo Fundo Alto1422,8612,04374,490,26 UG2 – Passo Fundo Médio2208,9718,02560,490,25 UG3 – Erechim1198,099,65300,150,25 UG4 – Douradinho504,874,54141,210,28 UG5 – Passo Fundo Baixo952,5334,121061,271,11 Estimativa das disponibilidades hídricas subterrâneas, por unidade de gestão, da Bacia Hidrográfica do Rio Passo Fundo.

26 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA Plano de Bacia do Rio Passo Fundo (Infrageo, 2012): Estimativa das disponibilidades hídricas subterrâneas, por unidade de gestão, da Bacia Hidrográfica do Rio Passo Fundo. Unidade de Gestão Área (Km²) Vazão (m³/dia) (1) Vazões Totais Corrigidas (m³/dia) (2) Vazões Totais com Clandestinidade (m³/dia) (3) Disponibilidades Hídricas Subterrâneas Q 85 (m³/dia) Utilização das Disponibilidades Hídricas Subterrâneas (%) Passo Fundo Alto 1.422,866.194,958,7087,00 1.040.256,00 0,00084 Passo Fundo Médio 786,114.368,3011,12111,20 1.556.928,00 0,0071 Passo Fundo Baixo 952,534.017,208,4484,40 2.947.968,00 0,0029 Erechim1.198,0912.227,0620,42204,20 833.760,00 0,024 Douradinho504,871.121,764,4444,40 392.256,00 0,011 (1) Fonte: SIAGAS (2011). (2) Vazões totais multiplicadas por dois, considerando nos poços sem informação de vazão. (3) Vazões completas (registrado + não registrado) multiplicado por dez, considerando a ocorrência de dez poços clandestinos para cada poço registrado.

27 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA Estudo de caso: Estimativa do uso da água subterrânea em Passo Fundo ESTIMATIVA DE USO DA ÁGUA DOS POÇOS TUBULARES PROFUNDOS DA ÁREA URBANA DE PASSO FUNDO-RS

28 IMPORTÂNCIA E OCORRÊNCIA As águas subterrâneas se acumularam ao longo do tempo geológico (até alguns milhares de anos) e se encontram e condição de quase equilíbrio, em função dos mecanismos de carga e descarga. O movimento é, em geral, muito lento, implicando em tempo de residência muito longo. Nem toda a água do subsolo pode ser extraída. O volume explotável de um aquífero requer informações sobre a resposta do sistema a bombeamentos.

29 BIBLIOGRAFIA - Feitosa, Fernando A. C. e Manoel Filho, João. Hidrogeologia – Conceitos e Aplicações. CPRM – Serviço Geológico do Brasil. 2000. - Singhal, B.B.S. & Gupta, R.P. Applied Hydrogeology of Fractured Rocks. Second Edition. Ed. Springer. 2010. - Teixeira, W., Toledo, M.C.M., Fairchild, T. R., Taioli, F., Decifrando a Terra. Oficina de Textos. 2033. - Oliveira, A. M. S., Brito, S. N. A., Geologia de Engenharia. Fapesp/CNPq. 1998.


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