Curso Unesco 2008 Hidrogeologia

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Apresentação da aula do Professor José Eloi, no dia 19/06/08.

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Curso Unesco 2008 Hidrogeologia

  1. 1. HIDROGEOLOGIA Aspectos Conceituais e Aplicações ÁGUA COMO MATRIZ ECOPEDAGÓGICA: EDUCAÇÃO E GESTÃO SUSTENTÁVEL DAS ÁGUAS NO CERRADO Prof. José Eloi G. Campos
  2. 2. CICLO HIDROLÓGICO
  3. 3. AQÜÍFERO Todo reservatório de água subterrânea, representado por materiais naturais: solo ou rocha
  4. 4. CLASIFICAÇÃO DOS AQÜÍFEROS Em função do tipo de Porosidade 3 1 • 1 Aqüífero Poroso: rochas sedimentares. • 2 Aqüífero Fraturado: rochas ígneas e metamórficas. • 3 Aqüífero Cárstico: rochas carbonáticas.
  5. 5. CLASIFICAÇÃO DOS AQÜÍFEROS Em Função da Posição da Superfície Potenciométrica Poço Tubular Profundo Poço Artesiano não Jorrante Poço Artesiano Jorrante Superfície Potenciométrica
  6. 6. FUNÇÕES DOS AQÜÍFEROS • Função Filtro • Função Reguladora • Função Armazenadora
  7. 7. EXPLOTAÇÃO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA Poços Rasos
  8. 8. EXPLOTAÇÃO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA Poços Tubulares Profundos
  9. 9. PROBLEMAS RELACIONADOS AO USO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS • Contaminação • Sobrexplotação • Impermeabilização • Salinização • Erosão
  10. 10. Uso e ocupação da Bacia
  11. 11. Disposição de Efluentes não Tratados
  12. 12. Poços Sem Proteção Sanitária
  13. 13. Desenvolvimento de Processos Erosivos
  14. 14. Sobrexplotação dos Aqüíferos
  15. 15. Vista Parcial da Lagoa do Jaburu / DF
  16. 16. Salinização de Aqüíferos Costeiros
  17. 17. Impermeabilização de Áreas de Recarga
  18. 18. Disposição Inadequada de resíduos Sólidos
  19. 19. PROPOSTAS PARA A GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS SUBTERRÂNEOS • Tratamento de efluentes • Manejo adequado dos resíduos sólidos • Construção adequada dos sistemas de captação • Desenvolvimento de práticas de reuso • Revegetação • Outorga/Cobrança pelo uso da água • Desenvolver métodos alternativos de irrigação • Recarga artificial • Educação ambiental
  20. 20. A APLICAÇÃO ADEQUADA DAS PRÁTICAS DE GESTÃO REQUER • Conhecimento detalhado dos Sistemas Aqüíferos. • Definição das condições de contorno dos sistemas. • Determinação dos parâmetros dimensionais dos aqüíferos. • Interação com usuários
  21. 21. Recarga Artificial dos Aqüíferos
  22. 22. RECARGA ARTIFICIAL - Projeto Proposto
  23. 23. • Recarga com uso de águas de chuva
  24. 24. Caixas Revestidas
  25. 25. Caixa Preenchida
  26. 26. • Construção Adequada dos Sistemas de Captação
  27. 27. Estimativa de Reservas • Aqüífero Intergranular Livre • Rr = A. ∆h. ηe • Aqüífero Fraturado • Rp = A. b. ηe • Rr = Balanço Hídrico • Rp = A. b. Ifi • Aqüífero Intergranular Confinado • Rr = Ac. ∆ h. ηe • (Ifi varia entre 0,4 e 3,0%) • Rp = Ac. h. S
  28. 28. USO DE SISTEMAS DE CAPTAÇÃO MISTOS • Pequenas captações em mananciais superficiais no período chuvoso do ano. • Exploração dos aqüíferos a partir do bombeamento de poços no período seco do ano.
  29. 29. Destinação Adequada dos Resíduos Sólidos
  30. 30. Tratamento dos Efluentes
  31. 31. HIDROGEOLOGIA DO DISTRITO FEDERAL
  32. 32. CLIMA Forte sazonalidade Déficit Hídrico entre Maio e Outubro Recarga entre Dezembro e Abril
  33. 33. Precipitação Pluviométrica - Brasília (1963 a 1990) 300 250 200 (mm) 150 100 50 0 jan. fev. mar. Abr. mai. jun. jul. ago. set. out. nov. dez. Meses
  34. 34. SOLOS
  35. 35. HIPSOMETRIA
  36. 36. COMPARTIMENTAÇÃO GEOMORFOLÓGICA Lagos Rebordos Escarpas Planícies Planos intermediários Planaltos 0 120 Km
  37. 37. GEOLOGIA Grupo Areado Grupo Araxá Grupo Bambuí Grupo Paranoá Grupo Canastra
  38. 38. Coluna Estratigráfica
  39. 39. GRUPO PARANOÁ PPC Metassiltitos e metargilitos com lentes de metacalcários e canais MESO-NEOPROTEROZÓICO Metarritmitos com predominância da fração pelítica R4 PARANOÁ Q3 Quartzitos finos a médios R3 Metarritmitos com predominância de corpos arenosos Ardósias A Metassiltitos e metarritmitos com intercalações carbonáticas S Q2 Quartzitos conglomeraticos
  40. 40. -48o12’ MAPA GEOLÓGICO -15o30’ N BACIA DO RIO JARDIM -47o19’ 5 0 5 10Km Grupo Bambui Área Urbana (Neo proterozoico) PPC- pelito-carbonatada R3 - Metarritmitos Escala Gráfica Grupo Araxá Lentes de carbonatos arenosos Lagos (Neo proterozoico) R4 - Metarritmitos A - Ardósia argilosos Estradas Grupo Canastra S - Metassiltito (Meso proterozoico)
  41. 41. CLASSIFICAÇÃO DOS AQÜÍFEROS AQÜÍFERO (Sistema/Subsistema) MÉDIAS DAS VAZÕES (L/h) AQUÍFEROS DO DOMÍNIO INTERGRANULAR SISTEMAS P1, P2, P3 e P4 < 800 AQÜÍFEROS DO DOMÍNIO FRATURAD O SISTEMA PARANOÁ Subsistema S/A 12.500 Subsistema A 4.000 Subsistema Q3/R3 12.000 Subsistema R4 6.000 Subsistema PPC 9.000 SISTEMA CANASTRA Subsistema F 7.500 Subsistema F/Q/M 33.000 SISTEMA BAMBUÍ 5.500 SISTEMA ARAXÁ 3.000
  42. 42. SISTEMAS INTERGRANULARES SISTEMA P1 – Latossolos SISTEMA P2 – Argissolos e Nitossolos SISTEMA P3 – Gleissolos e plintossolos SISTEMA P4 – Neossolos Litólicos e Cambissolos
  43. 43. SISTEMAS AQÜÍFEROS INTERGRANULARES
  44. 44. Latossolos Cambissolo
  45. 45. SISTEMAS FRATURADOS
  46. 46. IDADE DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 6,00 5,00 4,00 f11 (pmol/L) Seqüência1 3,00 EL1 1977 EL2 2,00 1976 EL3 EL4 1,00 1965 EL5 EL6 0,00 1969 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 f12 (pm ol/L)
  47. 47. CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS pH – 4,5 a 9,2 TDS – 1 a >500 mg/L Cond. Elétrica – 10 a >250 µS/cm T – 22,7 A 27,4 oC
  48. 48. Modelos Conceituais de Aqüíferos Aplicados à região do Distrito Federal Duas Superfícies Potenciométricas Sistema Físsuro-cárstico Única Superfície Potenciométrica Confinada Única Superfície Potenciométrica Livre
  49. 49. Cambissolo S.P.M.P. Latossolo S.P.M.F.
  50. 50. S.P.M.P. Camada confinante Saprolito Meio fraturado saturado Rocha sã
  51. 51. Relevo dissecado Chapada elevada Recarga eficiente Fonte de depressão Bai Fonte de xa S.P.M.P. reca contato 8 a 20m rga Fonte de fratura S.P.M.F. 50 a 70m Rocha sã até 200m
  52. 52. ENSAIO DE TRAÇADOR (Três Conquistas – DF) Disposição dos Poços Poço de Injeção Poço de Coleta e Medição 1036 m 1034 m 1032 m
  53. 53. 135 120 105 90 P2 Condutividade P3 75 P4 60 P5 45 30 15 0 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 Tempo (h) • Pzt2: pequeno acréscimo na condutividade elétrica • Pzt3: aumento da CE de 2.057% • Pzt 4: pequeno pico na curva concordante com a passagem lateral da pluma • Pzt5: não sofre influências do traçador • Velocidade de propagação da pluma no Pzt3: 16,0 x 10-3 m/s
  54. 54. EVOLUÇÃO DA PLUMA DE NaCl Pzt1 A A’ N Pzt1 A’ B Pzt2B’ Pzt4 Pzt3 Pzt2 B B’ Pzt5
  55. 55. Evolução na Pluma em rebatimento Horizontal
  56. 56. Evolução da Pluma de NaCl em seção Longitudinal
  57. 57. Mapa de Favorabilidade à Explotação dos Aqüíferos
  58. 58. Mapa de Apoio a Outorga das Águas Subterrâneas

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