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Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares.

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2 Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

3 Figure 13.1 Água salgada Água doce Oceanos e mares A Distribuição da Água na Terra Geleira e gelo polar 2,97% (4,34 x 10 7 km 3 ) Água subterrânea 1,05% (1,54 x 10 7 km 3 ) Lagos e Rios 0,009% (1,27 x 10 5 km 3 ) Atmosfera 0,001% (1,5 x 10 4 km 3 ) Biosfera 0,0001% (2,0 x 10 3 km 3 )

4 O Ciclo Hidrológico O movimento contínuo de H 2 O de um reservatório para outro.

5 Figure 13.2 O CicloHidrológico O Ciclo Hidrológico mar 36 Escoamento superficial do continente +398 Precipitação sobre o mar 434 Evaporação -398 Precipitação 36 Excedente transferido para o continente via precipitação marcontinente 107 Precipitação -71 Evaporação 36 Escoamento superfi- cial para o oceano 107 Precipitação -398 Escoamento superfi- cial para o oceano 434 Evaporação continente EvaporaçãoPrecipitação Escoamento Supeficial Precipitação Escoamento Supeficial Inflitração Fluxo de Água Subterrânea Nível freático Evaporação

6 Figure 13.3 Formação de Zonas Áridas Oceano Vento Zona Árida Ventos carregados de umidade vêm da costa. As massas de ar úmidas ascendem e resfriam, provocando precipitação … …e resultando em uma encosta úmida na direção do vento. Com a perda da umidade, a massa de ar desce e aquece, reduzindo sua umidade relativa … …formando uma zona árida zona árida no lado do sotavento das montanhas.

7 Vazão Média dos Maiores Rios do Mundo Fluxo de água Rio(m 3 /s) Amazonas, América do Sul Prata, América do Sul Congo, África Yangtze, Ásia Bramaputra, Ásia Ganges, Ásia Mississipi, América do Norte17.500

8 Figure 13.6 Vaseys Paradise Água subterrânea mina no penhasco do Cânion Marble para formar uma série de nascentes.

9 Porosidade Porcentagem de espaços vazios em uma rocha ou sedimento. É uma medida do volume potencial de água que pode ser estocado em uma rocha.

10 Permeabidade Capacidade de um material para deixar um fluído passar. É uma medida do quão rápido o fluído pode mover através da rocha ou sedimento

11 Aqüífero Uma unidade geológica capaz de estocar e deixar passar água em quantidades suficientes para suprir reservatórios.

12 Figure 13.7 Porosidade varia com a % de Cimento Seleção dos grãos Fraturamento Mais porosoMenos poroso vs Arenito não cimentadoArenito cimentado Grão de areia Cimento Mineral Espaço do poro Arenito bem selecionado Arenito mal selecionado Quantidades muito pequenas de espaços porosos entre os grãos de argila e silte Pequenas quan- tidades de espaços porosos nas fissuras Rocha impermeável Argila Grãos de Silte Folhelho fraturadoFolhelho não-fraturado

13 Figure 13.7 Porosidade Varia com a % de Cimento Mais porosoMenos poroso vs Arenito não cimentadoArenito cimentado Grão de areia Cimento Mineral Espaço do poro

14 Figure 13.7 Porosidade Varia com aSeleção Porosidade Varia com a Seleção Mais porosoMenos poroso vs Arenito bem selecionado Arenito mal selecionado

15 Porosidade Varia com oFraturamento Porosidade Varia com o Fraturamento Mais porosoMenos poroso vs Quantidades muito pequenas de espaços porosos entre os grãos de argila e silte Pequenas quan- tidades de espaços porosos nas fissuras Rocha impermeável Argila Grãos de Silte Folhelho fraturadoFolhelho não-fraturado

16 Porosidade e Permeabilidade de Diferentes Tipos de Aqüífero Tipo de Aqüífero PorosidadePermeabilidade CascalhoMuito alta Areia grossa a médiaAlta Areia fina e silteModeradaModerada a baixa Arenito moderadamente cimentado Moderada a baixaBaixa Folhelho fraturadoBaixa Rochas metamórficasBaixaMuito baixa Folhelho não fraturadoMuito baixa

17 Tipos de Aqüíferos Não confinadoNão confinado: a camada permeável estende até a superfície. Consiste de uma zona não saturada separada da zona saturada pelo nível freático. ConfinadoConfinado: a camada permeável é sobreposta e sotoposta por uma camada menos permeável (aquiclüde).

18 ZonaNão Saturada : Zona Não Saturada : Poros têm tanto ar como água Aqüífero Não Confinado Zona Saturada: Zona Saturada : Poros preenchidos com água Nível Freático

19 o topo da zona saturada do lençol freático o nível no qual a água surgirá em uma mina o nível no qual a água surgirá em um aqüífero não confinado

20 Figure 13.9 Dinâmica de um Aqüífero Não Confinado em um Clima Temperado Superfície freática (mais alta na esta- ção úmida e mais baixa na estação seca Zona saturada Movimento da água subterrânea Nível de água dos poços varia com as estações Infiltração da água de chuva Zona não saturada

21 Figure 13.9 Durante a Estação Úmida… Abundante precipitação recarrega o lençol freático Rio efluente alto Reservatório profundo bombeado Poço raso quase seco nível freático

22 Figure 13.9 Durante a Estação Seca… Evaporação Rio efluente Nível do lago cai Poço raso seco Reservatório profundo bombeado nível freático baixo

23 Figure Área de Recarga: onde o aqüífero confinado é recarregado pela infiltração Aqüífero Confinado Área de recarga em terras altas Lençol Freático Poço artesiano jorrando Média de altura do lençol freático na área de recarga Lençol Freático Confinado Aqüiclude Diferença de elevação Altura de entrada de água no poço Superfície Freática: Altura na qual a água brotará no aqüífero confinado

24 A Área de Recarga de um aqüífero confinado é a área onde a precipitação entra (recarrega) no (o) aqüífero. Superfície Freática A Superfície Freática é o nível no qual a água brotará em nascentes nos aqüíferos confinados.

25 Note a Diferença Entre: Nível Freático: não confinado.Nível Freático: o nível no qual a água brotará em um aqüífero não confinado. Nível de Pressão na Superfície: confinadoNível de Pressão na Superfície: o nível no qual a água brotará em um aqüífero confinado *. fluxo artesiano * Se a pressão superficial estiver acima da superfície do solo, a água fluirá livremente para fora. Tais nascentes são chamadas de nascentes com fluxo artesiano.

26 Aqüífero Confinado Área de Recarga: onde o aqüífero confinado é recarregado pela infiltração Área de recarga em terras altas Lençol Freático Poço artesiano jorrando Média de altura do lençol freático na área de recarga Lençol Freático Confinado Aqüiclude Diferença de elevação Altura de entrada de água no poço Superfície Freática: Altura na qual a água brotará no aqüífero confinado Poço Artesiano jorrando

27 Pressure Surface Ground Surface Poço Artesiano jorrando Lençol Freático Confinado

28 Figure Lençol Freático Suspenso Não saturado Saturado Lençol freático principal Lençol freático suspenso nascente

29 Figure Formação de um Cone de Depressão Posição anterior do lençol freático Cone de depressão Lençol freático atual Infiltração Recarga

30 Figure Fissuras e depressões causadas pela subsidência do solo devido ao excesso de bombeamento da água subterrânea

31 Figure Dinâmica da Interface Água Salgada - Água Doce Recarga Linha de costa Oceano (poço bombeando água doce Descarga água doce subterrânea água salgada subterrânea Posição anterior do limite da água salgada Nível freático Invasão de água salgada (poço bombeando água salgada Cone de depressão Limite da água salgada

32 Figure A espessura da água subterrânea doce flutuando no topo da água subterrâneasalgada é afetada pelo equilíbrio A espessura da água subterrânea doce flutuando no topo da água subterrânea salgada é afetada pelo equilíbrio entrerecarga entre recarga e descarga da água subterrânea Recarga Linha de costa Oceano (poço bombeando água doce Descarga água doce subterrânea água salgada subterrânea Nível freático Limite da água salgada

33 Figure Se a taxa de descarga aumenta em demasia (por excesso de bombeamento), a água salgada ascenderá, causando invasão da água salgada no reservatório Inverted Cone of depression Posição Invasão de água salgada (poço bombeando água salgada Cone de depressão anterior do do limite da água salgada

34 Lei de Darcy Uma equação na qual a descarga (taxa de fluxo) da água subterrânea pode ser calculada.

35 Lei de Darcy Q = A ( K x S)

36 Lei de Darcy Q = A ( K x S) Q = Descarga A = Seção Transversal do fluxo K = Permeabilidade (condutividade hidraúlica ) S = Declividade do corpo de água = h/l h = distância vertical l = distância do fluxo

37 Figure Lei de Darcy

38 Extração de Água Subterrânea nos EUA: Abastecimento público Irrigação Extração (bilhões de galões por dia Ano

39 Box 13.2 The Ogallala Aqüífero: Mina de Água Subterrânea

40 Figure Algumas das Feições Significativas de uma Paisagem Cárstica

41 Figure The Winter Park Sinkhole, Florida

42 Figure Feições Sub-superficiais de uma Paisagem Cárstica

43 Figure 13.17

44 Figure Algumas Atividades Humanasque Podem Algumas Atividades Humanas que Podem Contaminar a Água Subterrânea Tanque enterrado para estocagem de gasolina ou produtos químicos Lençol freático (doce) Lençol freático(salgado) Infiltração Bombeamento de reservatório Descarga Recarga artificial no aqüífero Movimentos de contaminantes na água subterrânea Poço de uso doméstico Entrada de fonte superficial de contaminação da água subterrânea Fossa ou tanque séptica(o) Expansão do uso do solo, irrigação e aplicação de pesticida)

45 Figure Água na Crosta Continental

46 Fig. 6.17

47 SistemasHidrotermais Sistemas Hidrotermais Água entra no solo por infiltração Água aquecida começa a subir Nascentes Quentes: formam-se quando a água subterrânea aquecida alcança a superfície Gêisers: formam-se quando sistemasde bombeamento complicados permitem o lançamento da água sob pressão, causando jorros intermitentes Gêisers: formam-se quando sistemas de bombeamento complicados permitem o lançamento da água sob pressão, causando jorros intermitentes


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