APLICAÇÃO DO MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA SUBTERRÂNEA PARA ESTIMATIVA DE RECARGA NO AQUÍFERO URUCUIA - SÃO DESIDÉRIO - BA

1. APLICAÇÃO DO MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA
SUBTERRÂNEA PARA ESTIMATIVA DE RECARGA NO
AQUÍFERO URUCUIA - SÃO DESIDÉRIO - BA
Viviane C. Vieira da Cunha

2. INTRODUÇÃO
A recarga corresponde ao volume de água que entra na zona saturada e contribui com o
abastecimento de um aquífero.
Por que estimar a Recarga?
Porque é um componente chave para a gestão e proteção dos recursos hídricos, pois tem relação
direta com os limites sustentáveis para explotação de águas subterrâneas, e com o escoamento de
base dos cursos d’água.
O que é Recarga?
Neste trabalho foi aplicado o método da flutuação do nível d’água subterrânea (WTF – Water Table
Fluctuation) para estimativa de recarga em uma porção do Aquífero Urucuia. A área estudada
corresponde ao município de São Desidério, estado da Bahia.

3. MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA
• O método é baseado na premissa de que a subida do NA medida em poços é causada pela
recarga na superfície do NA;
• A recarga pelo método WTF é estimada pela equação:
𝑹 𝒕𝒋 = 𝑺𝒚 ∗ ∆𝑯(𝒕𝒋)
Onde, R(tj) (m) é a recarga que ocorre entre o tempo t0 e tj,
Sy (Specific Yield) é a porosidade efetiva (adimensional),
e ΔH(tj) é o aumento do NA atribuído ao período de recarga (m).

4. MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA
Os métodos para estimar o valor de Sy envolvem testes de aquífero, balanço hídrico e testes de
laboratório.

5. MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA
Embora a teoria do método WTF seja simples, alguns pressupostos tem que ser levados em
consideração para uma aplicação bem sucedida:
1. O poço de monitoramento reflete apenas a variação natural do NA causadas por recargas e
descargas (não há influência de explotação);
2. Sy é conhecido e constante em todo o tempo de flutuação do NA;
3. A recessão do NA antes da recarga pode ser extrapolada para determinar o ΔH(tj).

6. MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA
Abordagem Gráfica
Na abordagem gráfica a curva de recessão antecedente a uma subida no NA é extrapolada manualmente com
base na análise de todo o conjunto de dados.
Desvantagens:
• subjetividade - diferentes usuários produzirão curvas
de recessão também diferentes;
• Comportamento heterogêneo da série temporal do
NA – vários picos.
Cálculo da recarga pela abordagem gráfica no poço 2900020681

7. MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA
Abordagem da Curva Principal de Recessão
• A aplicação do método WTF através da abordagem da curva principal de recessão (MRC - Master
Recession Curve) é um procedimento automático para calcular ΔH.
• Nesta abordagem uma expressão é desenvolvida para prever o declive da hidrógrafa na ausência de
recarga. Uma vez que a MRC é estabelecida, os desvios positivos do hidrograma da MRC são atribuídos à
recarga.
• Vantagens – simplicidade, evita subjetividade.
• Utiliza o programa MRCR, que deve ser executado no MATLAB, um programa comercial utilizado em
diversas áreas, voltado para resolução de problemas numéricos.

8. MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA
Abordagem da Curva Principal de Recessão

9. MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA
Abordagem da Curva Principal de Recessão
A partir dos dados iniciais é calculada a taxa de flutuação do NA (dNA/dt) com
cada par sucessivo de pontos da série de dados. Os pontos cuja taxa de
flutuação do NA é negativa indicam períodos nos quais a superfície do NA
está em declínio e são extraídos para constituir as bases da curva MRC.
Tempo NA dNA/dt
Pontos de
Declínio
1 10,150 -
2 10,100 -0,050 -0,050
3 10,200 0,100 -
4 10,550 0,350 -
5 10,500 -0,050 -0,050
6 10,400 -0,100 -0,100
7 10,200 -0,200 -0,200
8 10,100 -0,100 -0,100
9 10,050 -0,050 -0,050
10 10,020 -0,030 -0,030
11 10,000 -0,020 -0,020
12 10,100 0,100 -
13 10,300 0,200 -
14 10,700 0,400 -
15 10,900 0,200 -
16 10,600 -0,300 -0,300
17 10,400 -0,200 -0,200
18 10,250 -0,150 -0,150
19 10,150 -0,100 -0,100
20 10,100 -0,050 -0,050
21 10,050 -0,050 -0,050
22 10,000 -0,050 -0,050
23 10,000 0,000 -
24 10,200 0,200 -
25 10,400 0,200 -
26 10,300 -0,100 -0,100
27 10,250 -0,050 -0,050
28 10,200 -0,050 -0,050
29 10,300 0,100 -
30 10,500 0,200 -

10. MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA
Abordagem da Curva Principal de Recessão
O MRCR permite quatro tipos de ajustes:
(1) linear;
(2) potencial;
(3) classe média;
(4) definido pelo usuário.
A decisão sobre qual tipo de ajuste aplicar
é baseada no exame dos dados. Se os
dados forem esparsos, mas exibirem um
padrão claro de comportamento então uma
função linear ou potencial pode ser a
melhor escolha.

11. MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL D’ÁGUA
Abordagem da Curva Principal de Recessão
Tempo NA
dNA/dt
Previsto
NA
previsto
NA - Na
previsto
Recarga (m)
1 10,15 -0,0796
2 10,1 -0,0657 10,0704 0,0296
3 10,2 -0,0935 10,0343 0,1657 0,0166
4 10,55 -0,1911 10,1065 0,4435 0,0444
5 10,5 -0,1772 10,3589 0,1411 0,0141
6 10,4 -0,1493 10,3229 0,0772 0,0077
7 10,2 -0,0935 10,2507 -0,0507 -0,0051
8 10,1 -0,0657 10,1065 -0,0065 -0,0006
9 10,05 -0,0517 10,0343 0,0157 0,0016
10 10,02 -0,0434 9,9983 0,0217 0,0022
11 10 -0,0378 9,9766 0,0234 0,0023
12 10,1 -0,0657 9,9622 0,1378 0,0138
13 10,3 -0,1214 10,0343 0,2657 0,0266
14 10,7 -0,2329 10,1786 0,5214 0,0521
15 10,9 -0,2886 10,4671 0,4329 0,0433
16 10,6 -0,2050 10,6114 -0,0114 -0,0011
17 10,4 -0,1493 10,3950 0,0050 0,0005
18 10,25 -0,1075 10,2507 -0,0007 -0,0001
19 10,15 -0,0796 10,1425 0,0075 0,0007
20 10,1 -0,0657 10,0704 0,0296 0,0030
21 10,05 -0,0517 10,0343 0,0157 0,0016
22 10 -0,0378 9,9983 0,0017 0,0002
23 10 -0,0378 9,9622 0,0378 0,0038
24 10,2 -0,0935 9,9622 0,2378 0,0238
25 10,4 -0,1493 10,1065 0,2935 0,0294
26 10,3 -0,1214 10,2507 0,0493 0,0049
27 10,25 -0,1075 10,1786 0,0714 0,0071
28 10,2 -0,0935 10,1425 0,0575 0,0057
29 10,3 -0,1214 10,1065 0,1935 0,0194
30 10,5 -0,0796 10,1786 0,3214 0,0321
Recarga Total: 0,3498
A partir da equação da reta são calculadas as taxas de declínio
previstas, que posteriormente são subtraídas do NA para encontrar o
NA previsto. O NA menos o NA previsto corresponde ao valor do
ΔH(tj).
No próximo passo o programa MRCR multiplica cada valor de
variação do NA pelo Sy (0.1), encontrando o valor da recarga, para
cada ΔH. A recarga total corresponde à soma de todas as recargas

12. ÁREA DE ESTUDO
• Sistema Aquífero Urucuia (SAU)
• Município de São Desidério
• Bacia hidrográfica do Rio Grande – As sub-bacias
associadas são as dos rios das Fêmeas, Fervedouro e
Gado Bravo.
A rede de monitoramento das águas subterrâneas na região
é composta por 24 poços de monitoramento com
profundidades que variam entre 51 e 131 metros. Todas as
informações sobre os poços de monitoramento podem ser
visualizadas no endereço eletrônico
http://rimasweb.cprm.gov.br.

13. ÁREA DE ESTUDO - Pluviometria
• Apresenta 32 anos de série histórica (1984-2015).
• Período Seco - maio a setembro
• Período Chuvosos - outubro a abril
• A média pluviométrica anual é de 1174 mm.
• Percebe-se que a pluviometria está abaixo da média desde 2004.
Estação pluviométrica 1245015
(RHN) - os dados encontram-se
disponíveis no endereço eletrônico
http://hidroweb.ana.gov.br

14. ÁREA DE ESTUDO
Dados da Bibliografia:
Recarga
• Gaspar (2006) calculou a recarga em bacias hidrográficas (rios Formoso, Arrojado, Correntina e
Guará) do SAU e chegou ao valor de recarga média de 24%.
• Pimentel et al. (2000) obteve percentuais semelhantes (20%) dos valores de recarga em relação à
precipitação na bacia do Rio das Fêmeas no período de 1984 a 1995.
• Albuquerque (2009) estimou a recarga especificamente na Bacia do Rio das Fêmeas. O autor
encontrou recarga de 17%.
Porosidade Efetiva
• Nascimento (2003) - considerou a porosidade efetiva do Aquífero Urucuia como 0,1
• Gaspar (2006) - considerou a porosidade efetiva do Aquífero Urucuia 0,15
• Dados da SRH-BA – indicam que a porosidade efetiva do aquífero oscila entre 0,125 a 0,143

15. METODOLOGIA
Etapas para estimativa da recarga pelo método WTF:
1. Pesquisa bibliográfica sobre o valor de Sy na área estudada;
2. Tratamento e análise dos dados pluviométricos – definição dos anos hidrológicos;
3. Tratamento e análise das séries temporais de monitoramento do NA;
4. Seleção dos poços que apresentaram séries históricas adequadas para a aplicação do método WTF;
5. Agrupamento das séries de monitoramento do NA por anos hidrológicos para o cálculo da recarga anual;
6. Aplicação da abordagem gráfica para o poço 2900020681
7. Aplicação da abordagem MRC em todos os poços selecionados.
8. Avaliação e discussão dos resultados.
Os dados de monitoramento foram agrupados nos anos hidrológicos: out/2011-set/2012; out/2012-set/2013,
out/2013-set/2014, out/2014-set/2015.
Com relação ao Sy, optou-se por calcular a recarga utilizando três valores, 0,1, 0,125 e 0,15, e discutir os valores
obtidos como um intervalo de valores de recarga.

16. RESULTADOS
Dos 24 poços que monitoram a área de estudo, 13
apresentam tendência de rebaixamento do NA
(2900020675, 2900020679, 2900020682, 2900020684,
2900020685, 2900020689, 2900021797, 2900021798,
2900024872, 2900024873, 2900024877, 2900024879,
2900024881), 4 estavam estáveis (2900020681,
2900021800, 2900024874, 2900024876), 5 tem séries
muito curtas, irregulares, ou com erros(2900020683,
2900020687, 2900024875, 2900024878, 2900024880),
1 exibe tendência de recuperação do NA
(2900024882), e 1 não tinha dados disponíveis
(2900020688).

17. RESULTADOS
11 poços foram considerados como adequados para a aplicação do método WTF.
Para Sy igual a 0,1 - recarga média anual entre 12% e 15%.
Para Sy igual a 0,125 - recarga média anual entre 16% e 19%.
Para Sy igual a 0,15 - recarga média anual entre 19% e 22%.
Poços
out-2011/set-2012 out-2012/set-2013 out-2013/set-2014 out-2014/set-2015
Sy=0,1 Sy=0,125 Sy=0,15 Sy=0,1 Sy=0,125 Sy=0,15 Sy=0,1 Sy=0,125 Sy=0,15 Sy=0,1 Sy=0,125 Sy=0,15
2900020679 14% 17% 20% 24% 30% 37% 22% 28% 33% - - -
2900020681 19% 23% 28% 21% 27% 32% - - - - - -
2900020682 12% 16% 19% - - - 10% 12% 14% - - -
2900020685 18% 23% 28% - - - - - - 16% 21% 25%
2900021798 11% 14% 17% - - - - - - - - -
2900021800 15% 19% 22% 18% 23% 27% - - - - - -
2900024874 - - - - - - - - - 15% 20% 24%
2900024876 - - - 9% 12% 15% - - - - - -
2900024877 - - - 12% 15% 18% - - - - - -
2900024879 - - - 4% 5% 6% 9% 11% 14% 5% 7% 8%
2900024882 - - - 6% 8% 10% - - - - - -
Mínimo 11% 14% 17% 4% 5% 6% 9% 11% 14% 5% 7% 8%
Máximo 19% 23% 28% 24% 30% 37% 22% 28% 33% 16% 21% 25%
Média 15% 19% 22% 14% 17% 21% 13% 17% 20% 12% 16% 19%

18. CONCLUSÕES
• O método da flutuação do nível d’água (WTF) para o cálculo da recarga do Aquífero Urucuia, no
município de São Desidério, gerou resultados bastante coerentes com aqueles descritos na bibliografia
da região.
• As vantagens percebidas na aplicação da abordagem MRC pelo programa MRCR foram a redução da
subjetividade (quando comparado com a abordagem gráfica) e a facilidade de uso.
• A desvantagem notada foi a dependência da porosidade efetiva. O valor da porosidade efetiva tem
grande influência no cálculo da recarga, e é difícil de determinar – Usar intervalos de valores de Sy pode
ser uma saída.
• Nos anos hidrológicos de 2011/2012, 2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015 os intervalos de recarga
média anual obtidos foram, respectivamente, 15% a 22%, 14% a 21%, 13% a 20% e 12% a 19%. Verifica-
se a tendência de diminuição da recarga ao longo dos anos. Essa situação pode estar associada tanto à
precipitação pluviométrica abaixo da média histórica, verificada desde 2004, quanto à mudança de uso e
ocupação do solo na região.

19. CONCLUSÕES
• Verificou-se tendência de rebaixamento do nível d’água subterrânea em 13 dos 24 poços de
monitoramento analisados, esta tendência é preocupante já que pode indicar uma diminuição da
disponibilidade hídrica subterrânea.
• Sugere-se a avaliação conjunta com as vazões dos rios e cursos d’água com o objetivo de esclarecer se
está havendo impacto no escoamento de base.
• Frente aos resultados obtidos é importante dar continuidade ao monitoramento para avaliação do
comportamento do NA em longo prazo como subsídio para a tomada de decisões quanto ao uso e
conservação dos recursos hídricos.

20. Viviane Cristina Vieira da Cunha
Pesquisadora em Geociências - Hidrogeóloga
Serviço Geológico do Brasil - CPRM
Avenida Brasil, 1731
Funcionários
Belo Horizonte - MG - Brasil
CEP: 30140-002
Tel.: (31) 3878-0385
E-mail: viviane.cunha@cprm.gov.br
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