Universidade Federal de São João Del-Rei Ouro Branco Prof Universidade Federal de São João Del-Rei Ouro Branco Prof.: Stélio Maia Menezes Águas Subterrâneas Integrantes: Ana Paula Lages Daniela Sousa Késia Dornelas Lílian Ribeiro Shanti Guevara Thamyres Guimarães

Divisão da Água no Planeta

Águas Subterrâneas Definição: Água subterrânea é toda a água que ocupa os vazios em formações rochosas ou nos solos .Desempenha um papel essencial na manutenção da umidade destes, do fluxo dos rios, lagos e brejos. Origem: É originada predominantemente da infiltração das águas das chuvas. A infiltração é o processo mais importante de recarga da água no subsolo.

O percurso da água até ao subsolo Precipitação Infiltração da água através de diferentes materiais Acumulação de água (subterrânea) Nível freático (acima) (a baixo) Zona de aeração Zona de saturação

Definições Zona de Aeração : É a zona mais superficial de um aquífero parcialmente preenchida por água. Nesta zona, pequenas quantidades de água distribuem-se uniformemente, sendo que as suas moléculas se aderem às superfícies dos grãos do solo.Tem como limite superior o terreno e como limite inferior o nível a partir do qual aparece a água (nível freático). Nível freático (d’água): Limite entre a zona não saturada e a saturada. Zona de saturação : É a zona que começa após o nível freático. O seu limite inferior nem sempre é de fácil definição, mas normalmente corresponde a uma formação geológica impermeável pelo que a água não consegue atravessar esta zona.

As águas atingem esta zona por gravidade, através dos poros ou fraturas até alcançar uma profundidade limite, onde as rochas estão tão saturadas que a água não pode penetrar mais. Uma parcela dessa água irá desaguar na superfície dos terrenos, formando as fontes, olhos de água. A outra parcela desse fluxo subterrâneo deságua nos rios, perenizando-os durante os períodos de estiagem, ou deságua diretamente nos lagos e oceanos.

Fig.3 – Zonas de um aquífero; (Terra, universo de vida – Geologia 11)

Zona de Recarga: As maiores taxas de recarga ocorrem em regiões planas,bem arborizadas. Em regiões de relevo acidentado, sem cobertura vegetal, sujeitas a práticas de uso e ocupação que favorecem as enxurradas a recarga ocorre mais lentamente. Zona de Descarga: A área onde a água subterrânea encontra novamente a superfície. Exemplo de zonas de descarga: uma fonte. A relação entre a quantidade de água que infiltra na Zona de Recarga e a que sai na Zona de Descarga fornece um parâmetro que chamamos de: RESERVAS.

Infiltração e Recarga

Fluxos Subterrâneos Locais Intermediários Regionais Pequenos trajetos no subsolo, com descarga nas imediações da área de recarga; Águas com características hidro-carbonatadas devido à influência marcante de sua origem atmosférica ( Rica em CO ou CO2). Compostos carbonatos são os primeiros a deixar de serem observados, devido ao seu nível relativamente baixo de solubilidade; Composição da água reflete a interação água/rocha, resultando, via de regra, em águas sulfatadas. Fluxos com caminhos mais longos; Composição dominante tende a ser do tipo cloretada, devido ao maior índice de solubilidade destes constituintes.

Sistemas de Fluxos subterrâneos em bacias hidrográficas FR FL - Fluxo local; FI – Fluxo intermediário; FR- Fluxo regional

Propriedades Hidráulicas Porosidade É a característica de uma rocha poder armazenar fluidos em seus espaços internos.É a relação entre o volume de espaços ocos de uma rocha e o volume total da mesma.

Permeabilidade É à permissão com maior ou menor facilidade do escoamento da água através dos poros. Pode-se obter medindo a velocidade de percolação da água em uma determinada amostra .

Porosidade e permeabilidade

Transmissividade  É um parâmetro hidrogeológico que corresponde à capacidade de um meio para transmitir água. expressa-se em metros cúbicos por dia.

Armazenamento Os espaços de uma formação que retém água funcionam como um local de armazenamento , a água contida em qualquer aquífero é um depósito temporário, e se não utilizada, será descarregada em nascentes, lagos, riachos, ou oceanos. Os espaços nos aquíferos classificam-se em três grupos: 1. Espaços entre partículas em formações de arenito, 2. Fissuras, juntas, falhas e furos em rochas ígneas e metamórficas. 3. Canais, cavernas e aberturas em calcário e dolomita.

USO E QUALIDADE DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

Uso das águas subterrâneas A exploração de água subterrânea está condicionada a fatores quantitativos, qualitativos e econômicos; O seu crescente uso se deve ao melhoramento das técnicas de construção de poços e dos métodos de bombeamento; Praticamente todos os países do mundo, desenvolvidos ou não, utilizam água subterrânea para suprir suas necessidades;

Outros países utilizam a água subterrânea no atendimento total ou apenas como suplementação do abastecimento público e de atividades como irrigação, produção de energia, turismo, indústria; Estima-se em 300 milhões o número de poços perfurados no mundo nas três últimas décadas; Vários núcleos urbanos no Brasil abastecem-se de água subterrânea de forma exclusiva ou complementar;

Vantagens do uso: Qualidade, quantidade, padrões de uso, custos, vida útil, meio ambiente;

Desvantagens do uso: Avaliação e exportação, meio ambiente, limitações do uso, recursos humanos, eventos críticos;

Qualidade das águas subterrâneas: A qualidade das águas subterrâneas é dada pela dissolução dos minerais presentes nas rochas; Ela pode sofrer influências de outros fatores; As águas subterrâneas são geralmente mais mineralizadas que as águas superficiais e possuem menores teores de matéria orgânica;

Quando a água percola entre os poros do subsolo e das rochas, ocorre a depuração da mesma através de uma série de processos físico-químicos e bacteriológicos;

Estes processos agem sobre a água modificando suas características e tornando-a mais adequada para o consumo humano; As águas subterrâneas apresentam algumas propriedades que tornam o seu uso mais vantajoso em relação ao das águas dos rio;

Aquíferos Aquífero é uma formação geológica do subsolo, constituída por rochas permeáveis, que armazena água em seus poros ou fraturas.

Tipos de aquíferos Quanto à porosidade, existem três tipos aquíferos:

Aquífero Poroso Aquele no qual a água circula nos poros dos solos e grãos constituintes das rochas sedimentares ou sedimentos.

Aquífero Fissural Aquele no qual a água circula pelas fraturas, fendas e falhas nas rochas.

Aquífero Cárstico Aquele no qual a água circula pelas aberturas ou cavidades causadas pela dissolução de rochas, principalmente nos calcários.

Quanto à superfície superior (segundo a pressão da água), os aquíferos podem ser de dois tipos:

Aquífero livre ou freático Formação geológica permeável e parcialmente saturada de água. É limitado na base por uma camada impermeável. O nível da água no aquífero está à pressão atmosférica.

Aquífero confinado Formação geológica permeável e completamente saturada de água. É limitado no topo e na base por camadas impermeáveis. A pressão da água no aquífero é superior à pressão atmosférica.

Zonas de aquíferos: Zona de aeração: É a zona mais superficial de um aquífero. Zona de saturação: é o local onde se encontra a maior parte da água do aquífero.

Áreas de Reabastecimento e Descarga do Aquífero

Um aqüífero apresenta uma reserva permanente de água e uma reserva ativa ou reguladora que são continuamente abastecidas através da infiltração da chuva e de outras fontes subterrâneas. As reservas reguladoras ou ativas correspondem ao escoamento de base dos rios.

A área por onde ocorre o abastecimento do aquífero é chamada ZONA DE RECARGA, que pode ser direta ou indireta. O escoamento de parte da água do aquífero ocorre na ZONA DE DESCARGA

Zona de recarga direta: é aquela onde as águas da chuva se infiltram diretamente no aquífero, através de suas áreas de afloramento e fissuras de rochas sobrejacentes. Zona de recarga indireta: são aquelas onde o reabastecimento do aqüífero se dá a partir da drenagem (filtração vertical) superficial das águas e do fluxo subterrâneo indireto, ao longo do pacote confinante sobrejacente, nas áreas onde a carga potenciométrica favorece os fluxos descendentes.  Zona de descarga: é aquela por onde as águas emergem do sistema, alimentando rios e jorrando com pressão por poços artesianos.

Funções dos Aquíferos

Função de Regularização Corresponde à utilização dos aquíferos para armazenar os excedentes de água que ocorrem durante períodos de cheia. Esses volumes infiltrados de água serão aproveitados durante períodos de escassez ou situações de emergência resultantes de acidentes naturais;

Função de Produção  Corresponde à sua função mais tradicional de produção de água para o consumo humano, industrial ou irrigação.

Função de Filtro  Corresponde à utilização da capacidade filtrante e de depuração biogeoquímica do maciço natural permeável. Para isso são implantados poços a distâncias adequadas de rios, lagoas, lagos ou reservatórios, para extrair água naturalmente clarificada e purificada, reduzindo substancialmente os custos dos processos convencionais de tratamento.

Ocorrências de aquíferos no Brasil Degradação e poluição de aquíferos

Ocorrências de Aquíferos no Brasil A combinação das estruturas geológicas com fatores geomorfológicos e climáticos do Brasil resultou na configuração de 10 províncias hidrogeológicas.

REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DAS PROVÍNCIAS HIDROGEOLÓGICAS DO BRASIL

PROVÍNCIAS HIDROGEOLÓGICAS E SEUS RESPECTIVOS SISTEMAS AQUÍFEROS

Os sistemas aqüíferos brasileiros armazenam os importantes excedentes hídricos, que alimentam uma das mais extensas redes de rios perenes do mundo, e desempenham, importante papel socioeconômico, devido à sua potencialidade hídrica.

REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DOS PRINCIPAIS AQÜÍFEROS BRASILEIROS

Impactos Ambientais sobre os Aqüíferos Contaminação: ocorre pela ocupação inadequada de uma área que não considera a sua vulnerabilidade, ou seja, a capacidade do solo em degradar as substâncias tóxicas introduzidas no ambiente, principalmente na zona de recarga dos aqüíferos. A contaminação pode se dar por fossas sépticas e negras; infiltração de efluentes industriais; fugas da rede de esgoto e galerias de águas pluviais; vazamentos de postos de serviços; por aterros sanitários e lixões; uso indevido de fertilizantes nitrogenados; depósitos de lixo próximos dos poços mal construídos ou abandonados. Superexploração: é a extração de água subterrânea que ultrapassa os limites de produção das reservas reguladoras ou ativas do aqüífero, iniciando um processo de rebaixamento do nível. Além da exaustão do aqüífero, a superexplotação pode provocar: indução de água contaminada causada pelo deslocamento da pluma de poluição para locais do aqüífero; subsidência de solos:"movimento para baixo ou afundamento do solo causado pela perda de suporte subjacente", provocando uma compactação diferenciada do terreno que leva ao colapso das construções civis;

Quando os aqüíferos são litorâneos, o excesso de uso e conseqüente rebaixamento do nível das águas subterrâneas pode levar à salinização por contaminação da água do mar.

As principais causas da diminuição de reservas e/ou deterioração da qualidade da água subterrânea são:

Que medidas tomar? - Deposição controlada dos RSU (Resíduos Sólidos Urbanos) em aterros. - Definir perímetros de proteção: finalidade preventiva.

Deverá haver uma exploração sustentada dos recursos geológicos que seja o resultado de um compromisso entre ciência, tecnologia, sociedade, economia e ambiente, ou seja, um desenvolvimento capaz de satisfazer as gerações atuais das suas necessidades sem comprometer as necessidades das gerações futuras.