PRINCIPIOS DE HIDROGEOLOGIA

Apresentação em tema: "PRINCIPIOS DE HIDROGEOLOGIA"— Transcrição da apresentação:

1 PRINCIPIOS DE HIDROGEOLOGIA
1 1

2 O CICLO HIDROLÓGICO ATMOSFERA (vapor de água) Superfície
(gelo, neve, armazenamento em depressões) Zona Vadosa (umidade do solo) Zona de Saturação (água subterrânea) Litosfera (água magmática) Lagos, reservatórios, açudes, drenagens e rios (água superficial) Oceano (água do mar) Precipitação Evapo transpiração Infiltração Movimento vapor Drenagem Gravitacional Capilaridade Evaporação Fluxo de superfície Fluxo de sub-superfície Escoamento básico submarino superficial Magma de vulcões Assoalho oceânico Subducção 3/30/2017 2 2

3 ROCHA ARMAZENADORA PROPRIEDADES FÍSICAS 3 3

4 POROSIDADE 4 4

5 Porosidade Secundária
Porosidade Primária Porosidade Secundária 5 5

6 POROSIDADE TOTAL n = Sy + Sr ou n = ne + Re
Porosidade (n) - vazio das rochas ou solo (%) n = 100 Vv/ V Vv = volume de vazios (L3) V = volume do material Porosidade Efetiva (ne) - porosidade por onde o fluido passa ne = VD/ V VD = volume de água drenada V = Volume total do corpo rochoso Retenção específica (Re) - porcentagem do volume de água que fica retida POROSIDADE TOTAL n = Sy + Sr ou n = ne + Re 6 6

7 Vazão Específica 7 7

8 Porosidade efetiva para fluxo
(Cleary 1989) 8 8

9 Interconexão dos poros - fraturas
3/30/2017 9 9

10 10 10

11 Condições de Transmissão e Armazenamento FLUXO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA
Meio poroso 11 11

12 Condutividade Hidráulica
Expressa a facilidade com que o fluido é transportado pelo meio poroso. 12 12

13 Valores de Permeabilidade e Condutividade Hidráulica
Permeabilidade Intrínseca (k) é dependente das propriedades da rocha matriz, podendo ser obtidas por equações, experimentações e derivações teóricas da lei de Darcy 3/30/2017 13 13

14 Transmissividade Vazão de água que escoa através de uma faixa lateral vertical de largura unitária e espessura da camada saturada, quando o gradiente hidráulico é igual a 1 . Unidade de medida - L3/T.L 14 14

15 Coeficiente de Armazenamento (S)
Volume de água que sai ou que entra no aqüífero por unidade de área horizontal ou por unidade de variação de rebaixamento. É o volume de água que uma unidade permeável absorve ou transmite do reservatório por unidade de área por unidade de mudança na carga hidráulica, sendo adimensional Armazenamento Específico (Ss) Volume de água por unidade de volume de uma formação saturada que é armazenada ou expelida por compressão do esqueleto rochoso e da água por unidade de variação da carga hidráulica 15 15

16 Coeficiente de Armazenamento (S)
Aqüíferos Confinados O valor do coeficiente de armazenamento é da ordem de 0,005 ou menos (Fetter 1994) Aqüíferos Não Confinados O valor do vazão específica é muito maior em vários graus de magnitude do produto bSs. 16 16

17 VELOCIDADE DE DARCY (Velocidade aparente ou Descarga Específica)
q = Q/A Q = vazão (L3/T) A = área da Seção (L2) VELOCIDADE LINEAR MÉDIA (Velocidade real de escoamento) V = Q/he . A Q = vazão (L3/T) A = área da Seção (L2) he = porosidade efetiva 17 17

18 Caracterização dos aqüíferos
Rocha armazenadora Condições de transmissão e armazenamento Situação em relação a pressão Confinado Semi confinado Livre 18 18

19 Tipos de Aqüíferos Aqüífero Aquitarde Aqüifugo 19 19

20 A água subterrânea no ciclo hidrológico
20 20

21 Tipos de aqüíferos 21 21

22 Fontes de Informação Poços tubulares profundos Poços de monitoramento
Sondagens geotécnicas Nascentes 22 22

23 Poço de observação e Piezômetro
3/30/2017 23 23

24 Representação do Fluxo das Águas Subterrâneas
Linhas Equipotenciais + Linhas de Fluxo MAPAS POTENCIOMÉTRICOS 24 24

25 Mapa Potenciométrico Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 25 25

26 Relação Água Superficial e Água Subterrânea
3/30/2017 26 26

27 Água/ Rio e Chuva 27 27

28 Modelos de aqüíferos exemplos 28 28

29 29 29

30 30 30

31 31 31

32 32 32

33 33 33

34 3/30/2017 34 Rosa Filho, 2004 34

35 Rosa Filho, 2004 35 35

36 36 Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 36

37 Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp
37 37

38 3/30/2017 Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 38 38

39 3/30/2017 39 39

40 Estudos Locais Objetivos específicos Exemplos:
Estudos de caso – contaminação Área de proteção de fontes Locação de pontos favoráveis a perfuração de poços Estudos de fontes Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 40 40

41 Estudos de Contaminação
Caracterização hidrogeológica – definição do aqüífero e sua situação (recarga, descarga, etc..) Composição físico química da água subterrânea natural – background Qual o histórico da contaminação – tempo, modo de disposição e definição dos poluentes – estratégias de monitoração – definição dos elementos a serem analisados – definição dos guias Estudos preliminares de avaliação – amostragens em corpos de água, obras de captação já existentes. Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 41 41

42 Estudos adicionais e ou iniciais
Geofísica Métodos elétricos SEV Caminhamento elétrico Métodos eletromagnéticos - EM (aparelhos da Geonics) Método GEORADAR Outros Esses métodos necessitam de contraste (poluente e meio aqüífero) Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 42 42

43 Estudos Hidrogeológicos
Sondagens amostragem do solo, do VOC´s e da água subterrânea Poços de monitoramento – método mais comum e útil para determinação ou não de contaminação das águas subterrâneas Necessário – localização dos poços e coleta de amostras para análise. Procedimentos; Instalação de 3 ou mais poços de monitoramento no site; Amostragem da água subterrânea dos poços; Amostras analisadas para os possíveis contaminantes Avaliar os resultados analíticos e a distribuição da contaminação em um mapa, Determinar a direção do fluxo da água subterrânea pelo levantamento do local estabelecendo a locação e elevação do ponto de medida de cada poço, relativo a um datum, e então medir a profundidade da água subterrânea de cada poço, Uso dos resultados dos passos 4 e , para determinar o alcance da contaminação, a possível fonte de contaminação e a possibilidade ou não de construção de mais poços de monitoramento, e Fundamentar uma estratégia de remediação apropriada. 3/30/2017 43 Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 43

44 Plano de Monitoramento
Objetivos do monitoramento Determinar a qualidade e hidroquímica de uma região Determinar a qualidade e química de um poço de abastecimento ou bateria de poços Determinar a extensão da contaminação de uma fonte conhecida Monitorar uma fonte potencial de contaminação para determinar se a água subterrânea se tornará contaminada 44 Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 44

45 Instalação de Poços de Monitoramento
Objetivo: determinar a qualidade da água subterrânea em locais com conhecida ou suspeita contaminação (por armazenamento de resíduos, tanques enterrados, minas), em determinado aqüífero e localização particular. Existem vários métodos de perfuração e construção dos poços de monitoramento e vários tipos de poços. Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 45 45

46 Cetesb 2002 3/30/2017 46 46

47 ZONA DE CONTRIBUIÇÃO DOS POÇOS – CAÇAPAVA (IRITANI 2000)
3/30/2017 47 47

48 ZONA DE TRANSPORTE DE 10 E 50 ANOS DOS POÇOS DA ZONA URBANA
48 Iritani, 2000 48

49 Zona de Contribuição Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 49 49

50 ZONA DE CONTRIBUIÇÃO Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 50 50

51 ÁREAS DE PROTEÇÃO Prof. Sueli Yoshinaga, IG/Unicamp 51 51