O documento discute as águas subterrâneas, incluindo sua relevância, circulação, tipos de aquíferos e nascentes, exploração e desafios relacionados. As águas subterrâneas representam 99% das reservas de água doce mundiais e são a principal fonte de abastecimento para 43% dos municípios brasileiros. O documento também aborda a importância da vegetação e matéria orgânica do solo para manter o fluxo contínuo dos rios.

1. Águas subterrâneas
Lisângela Kati do Nascimento
Vitor Vieira Vasconcelos
Disciplina de Estudos do Meio Físico
Universidade Federal do ABC
São Bernardo do campo-SP
Março de 2023

2. Conteúdo
●
Relevância das águas subterrâneas
●
Circulação da água subterrânea
●
Tipos de aquíferos e nascentes
●
Exploração de águas subterrâneas
●
Contaminação de águas subterrâneas
●
Mapeamento e planejamento
territorial sobre águas subterrâneas

3. Águas subterrâneas e
Aquíferos
https://youtu.be/8LvS62bmWNE

4. Águas subterrâneas
●
Mundo:
– 99% das reservas de água doce
– 25% do consumo de água
●
Brasil
– Principal fonte de água de 43% dos municípios
– 15% da população brasileira
●
Tendência de uso crescente, devido à
escassez de águas superficiais
United Nations, The United Nations World Water Development Report 2022: Groundwater: Making the invisible visible. UNESCO, Paris
Agˆencia Nacional de ´Aguas (ANA), 2021. Conjuntura de Recursos Hídricos do Brasil em
2021 [Brazilian Water Resources Report of 2021]. Brasília. accessed 19 June 2022.

5. Águas
superficiais
●
Armazenamento pequeno
●
Fluxo rápido (m/s) e curto
tempo de residência
●
Concentrada em territórios
●
Variabilidade sazonal
●
Qualidade variável
●
Elevada vulnerabilidade a
contaminação
●
Descontaminação menos
onerosa
●
Aproveitamento com grandes
obras
●
Armazenamento elevado
●
Fluxo lento (cm/dia), longo
tempo de residência
●
Ampla distribuição territorial
●
Estabilidade de fluxo
●
Qualidade pouco variável
●
Moderada vulnerabilidade a
contaminação
●
Difícil descontaminação,
quando não inviável
●
Aproveitamento modular e
progressivo
Águas
subterrâneas
Almeida, L. Hidrogeologia: Conceitos Básicos. Coordenação de Águas Subterrâneas SIP/ANA.
Oficina de capacitação em águas subterrâneas. 2016.

6. Water Conflicts.
https://pmt.physicsandmathstutor.com/download/Geography/A-level/Notes/WJEC/Water-and-Carbon-Cycles/Water%20Conflicts.pdf
Desafios relacionados às
águas subterrâneas
Água salobra
Água
subterrânea
Pesticidas e
fertilizantes Irrigação
aumenta
salinidade
Depleção dos
aquíferos
Subsidência
Poços
secando
Poluição
industrial
Intrusão
de cunha
salina
Mar

7. Conteúdo
●
Relevância das águas subterrâneas
●
Circulação da água subterrânea
●
Tipos de aquíferos e nascentes
●
Exploração de águas subterrâneas
●
Contaminação de águas subterrâneas
●
Mapeamento e planejamento
territorial sobre águas subterrâneas

8. Teixeira, W., Fairchild, T. R., Toledo, M. C. M. D., & Taioli, F. (2009). Decifrando a terra.

10. Escoamento
superficial
Chuva
Subsuperficial
(solo)
Aquífero
profundo

11. FOSTER, S. S. D.; CHILTON, P. J. Groundwater: the processes and global significance
of aquifer degradation. Philosophical Transactions of the Royal Society of London
Series B-Biological Sciences, v.358, n.1440, p.1957-1972, 2003

12. Paradigma da recarga de aquíferos
VASCONCELOS, Vitor Vieira. What maintains the waters flowing in our rivers?. Applied Water
Science, v. 7, n. 4, p. 1579-1593, 2017.
Assegurar a
infiltração da água
Recuperação dos
aquíferos
Mantém a vazão
dos rios
Mantém a
vazão dos
poços

13. United Nations, The United Nations World Water Development Report 2022: Groundwater: Making the invisible visible. UNESCO, Paris
Recursos hídricos
subterrâneos
Grandes aquíferos
Aquíferos
complexos
Aquíferos rasos e
locais
Recarga dos aquíferos (mm/ano)
Muito alto Alto Médio Baixo Muito baixo

14. United Nations, The United Nations World Water Development Report 2022: Groundwater: Making the invisible visible. UNESCO, Paris
Aquíferos salinos
(>5g/l de sólidos totais
dissolvidos)
Grandes
aquíferos
Aquíferos
complexos
Aquíferos rasos
e locais
Recursos
hídricos
subterrâneos
Recarga dos aquíferos (mm/ano)
Muito alto Alto Médio Baixo Muito baixo

15. ●
Aquífero – formação geológica com capacidade de
armazenar e transmitir água em quantidades que possam
ser aproveitadas como fonte de abastecimento para
diferentes usos (ex:arenitos, calcários carstificados)
●
Aquitarde – formação geológica que permite a
acumulação da água, mas o transporte é lento (ex: argila
arenosa)
●
Aquiclude – material impermeável, com certa capacidade
de armazenar água, mas sem capacidade de transmitir
(ex: argilas)
●
Aquífugo – rochas impermeáveis que não armazenam e
não transmitem água (ex: granito não fraturado).
Almeida, L. Hidrogeologia: Conceitos Básicos. Coordenação de Águas Subterrâneas SIP/ANA.
Oficina de capacitação em águas subterrâneas. 2016.
Permeabilidade
e
Armazenamento

16. GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para Entender a Terra. Bookman Editora, 2013.

17. GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para
Entender a Terra. Bookman Editora, 2013.

18. Efeito pistão hidrogeológico
Bethke, C.M. and Johnson, T.M., 2008. Groundwater age and groundwater age dating. Annual Review of Earth and
Planetary Sciences, 36(1), pp.121-152.
Vasconcelos, V.V., 2017. What maintains the waters flowing in our rivers?. Applied Water Science, 7(4), pp.1579-1593.
Vasos comunicantes

19. Matéria orgânica do solo e fluxo dos rios
Vereda com vegetação original
e solo com alto teor de matéria orgânica
Neves WV (2011) Avaliação da Vazão em Bacias Hidrográficas com Veredas em Diferentes Estádios de Conservação, na
APA do Rio Pandeiros – MG. Master Dissertation, Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Minas Gerais, 58p

20. Matéria orgânica do solo e fluxo dos rios
Vereda desmatada com solo sem matéria orgânica
Neves WV (2011) Avaliação da Vazão em Bacias Hidrográficas com Veredas em Diferentes Estádios de Conservação, na
APA do Rio Pandeiros – MG. Master Dissertation, Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Minas Gerais, 58p

21. Reinterpretando os
compoentes de vazão
Bethke, C.M. and Johnson, T.M., 2008. Groundwater age and groundwater age dating. Annual Review of Earth and
Planetary Sciences, 36(1), pp.121-152.
Vasconcelos, V.V., 2017. What maintains the waters flowing in our rivers?. Applied Water Science, 7(4), pp.1579-1593.
Chuva
Subsuperficial
(solo mineral)
Subsuperficial (solo orgânico)
Aquífero profundo (efeito pistão) +
escoamento superficial

22. Paradigma da recarga de aquíferos
Paradigma do fluxo de base
considerando a vegetação
VASCONCELOS, Vitor Vieira. What maintains the waters flowing in our rivers?. Applied Water
Science, v. 7, n. 4, p. 1579-1593, 2017.
Assegurar a
infiltração da água
Recuperação dos
aquíferos
Mantém a vazão
dos rios
Mantém a
vazão dos
poços
Assegurar a infiltração da água
Mais água disponível no solo
Vegetação cresce mais forte
Aumenta matéria orgânica no solo
Manutenção mais estável
do fluxo de base

23. Limites de bacias superficiais diferentes dos limites sub-superficiais
SALGADO, A. A. R.. GEOMORFOLOGIA I: intemperismo, erosão e processos em vertentes. 1. ed. Belo Horizonte:
UFMG, 2009. v. 2. 93p .

24. Bacia
Hidrogeológica 1
Bacia
Hidrogeológica 2
Limites de bacias superficiais diferentes dos limites sub-superficiais

25. CARVALHO, D. F; SILVA, L. D. B.. Hidrologia. Capítulo 3. Bacia hidrográfica, 2006.
http://www.ufrrj.br/institutos/it/deng/leonardo/downloads/APOSTILA/HIDRO-Cap3-BH.pdf
Limites de bacias superficiais diferentes dos limites sub-superficiais

26. Peixinho, F.C.; Feitosa, F. A. C.
Água é Vida. In: Silva, C. R
(ed.). Geodiversidade do
Brasil. CPRM. 2008. Cap. 4. p.
57-64.
Rios efluentes
Rios defluentes

27. Conteúdo
●
Relevância das águas subterrâneas
●
Circulação da água subterrânea
●
Tipos de aquíferos e nascentes
●
Exploração de águas subterrâneas
●
Contaminação de águas subterrâneas
●
Mapeamento e planejamento
territorial sobre águas subterrâneas

28. Tipos de Aquíferos
Poroso:
Rochas
sedimentares /
solos
Cárstico:
rochas
carbonáticas
Fraturado:
rochas ígneas
ou
metamórficas
Almeida, L. Hidrogeologia: Conceitos Básicos. Coordenação de Águas Subterrâneas SIP/ANA. Oficina de capacitação em águas subterrâneas. 2016.

29. GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para Entender a Terra. Bookman Editora, 2013.
Aquíferos Cársticos

30. Dissolução do calcário em
contato com a água
Azeredo, Thiago. Intemperismo. http://educacao.globo.com/geografia/assunto/geografia-fisica/intemperismo.html

31. Domínios
Hidrogeológicos
COMPANHIA DE PESQUISA DE
RECURSOS MINERAIS (CPRM). Mapa
de domínios e subdomínios
hidrogeológicos do Brasil: águas
subterrâneas. Rio de Janeiro. 2007 –
Escala: 1:2.500.000.
Alter do Chão
Guarani
Uruc
uia
Marizal
(Tucano)

32. Potencial dos Aquíferos
Pechta, M. and Vasconcelos, V.V., 2022. Spatial modeling of indicators for groundwater
use in Brazil. Groundwater for Sustainable Development, 19, p.100840.
Aquiferos
Aquiferos
Aquiferos
Vazão dos poços (mediana)
Estabilização
(m3
/h)
Específica (vazão/profundidade)
(m3
/h)/m
Porosos
Bacias
sedimentares
8,0 0,48
Formações
superficiais
6,0 0,57
Cársticos 8,5 0,96
Fraturados
Vulcânicos 7,9 0,40
Cristalinos 2,7 0,12
Dados
do
SIAGAS,
2018.
CPRM.

33. Pechta, M. and
Vasconcelos, V.V., 2022.
Spatial modeling of
indicators for
groundwater use in
Brazil. Groundwater for
Sustainable
Development, 19,
p.100840.
Alter do Chão
Urucuia
Marizal
(Tucano)
Guarani
Vazão Específica
(vazão/profundidade)

34. Tipos de nascentes
BORRERO, F. et al. Earth science: geology, the environment, and the universe. Glencoe. 2012.
Arenito
Nivel
freático
Rocha
impermeável
Arenito
Nivel
freático
Falha
Rocha
impermeável
Nivel
freático
Argila
Nivel
freático
suspenso
Nascentes
Nascentes Nascentes
Nascente
Nìvel
freático
Caverna

35. Conteúdo
●
Relevância das águas subterrâneas
●
Circulação da água subterrânea
●
Tipos de aquíferos e nascentes
●
Exploração de águas subterrâneas
●
Contaminação de águas subterrâneas
●
Mapeamento e planejamento
territorial sobre águas subterrâneas

36. Variação da água continental (aquíferos, umidade do solo, rios e neve) de 2002 a 2017
Famiglietti, J. A Map of the Future of
Water. PEW Trend Magazine. 2019.
Variação no estoque de água (cm/ano)

37. GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para Entender a Terra. Bookman Editora, 2013.

38. GROTZINGER, John;
JORDAN, Tom. Para
Entender a Terra.
Bookman Editora, 2013.

39. GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para Entender a Terra. Bookman Editora, 2013.

40. Vazão de segurança
●
Não extrair mais água dos poços
do que a recarga dos aquíferos
– Evita o rebaixamento do nível freático
Lee CH (1915) The determination of safe yield of underground reservoirs of
the closed basin type, Trans. Amer. Soc. Civil Engrs, 78:148-151

41. Pechta, M. and
Vasconcelos, V.V., 2022.
Spatial modeling of
indicators for
groundwater use in
Brazil. Groundwater for
Sustainable
Development, 19,
p.100840.
Quanto o
aquífero é
rebaixado por
cada poço?
O rebaixamento
dos aquíferos é
maior em
rochas
fraturadas

42. Onde se está
extraindo mais
água no Brasil?
Pechta, M. and
Vasconcelos, V.V., 2022.
Spatial modeling of
indicators for
groundwater use in
Brazil. Groundwater for
Sustainable
Development, 19,
p.100840.

43. Pechta, M. and
Vasconcelos, V.V., 2022.
Spatial modeling of
indicators for
groundwater use in
Brazil. Groundwater for
Sustainable
Development, 19,
p.100840.
Onde os aquíferos
estão sendo mais
rebaixados no
Brasil?

44. Impacto da extração de água
subterrânea na vazão dos rios
ZIPPER, Samuel C. et al. Quantifying Streamflow Depletion from Groundwater Pumping: A
Practical Review of Past and Emerging Approaches for Water Management. JAWRA Journal of the
American Water Resources Association, v. 58, n. 2, p. 289-312, 2022.
Depleção
da água
subterrânea
Depleção da água
superficial
Bombeamento
pelo poço
Vazão
do
rio
Tempo
Nível freático
Fluxo da água
subterrânea
Vazão com
impacto do
poço
Vazão natural

45. Barlow PM, Leake SA (2012) Streamflow depletion by wells - Understanding and managing the effects of groundwater
pumping on streamflow: U.S. Geological Survey Circular 1376

46. Encurtamento dos rios perenes no Kansas, devido à extração
de água subterrânea (1961-2009)
Konikow, Leonard F., Bredehoeft-Guelph, John D. Groundwater Resource Development: Effects
and Sustainability, Ontario, Canada, 2020

47. Vazão de
segurança
●
Não extrair mais
água dos poços do
que a recarga dos
aquíferos
– Evita o rebaixamento
do nível freático
– Mas, no limite, secaria
todas as nascentes
Bredehoeft JD, Papadopulos SS, Cooper HH (1982) Groundwater—The water-budget myth. In: National Research Council, Geophysics Study
Committee (ed) Scientific basis of water-resource management: Washington, D.C., National Academy Press, pp 51–57
VASCONCELOS, Vitor Vieira. What maintains the waters flowing in our rivers?. Applied Water Science, v. 7, n. 4, p. 1579-1593, 2017.
Vazão
sustentável
●
O limite para extração
em poços deve ser
socialmente pactuado,
com base nos seus
impactos ambientais e
sociais aceitáveis

48. VASCONCELOS, Vitor Vieira. What maintains the waters flowing in our rivers?. Applied Water
Science, v. 7, n. 4, p. 1579-1593, 2017.

49. Sobre-exploração de água
subterrânea em aquíferos cársticos

50. Colapso
de dolina
Winter Park, Florida,
Maio de 1981.
A cratera tem100 mde
largura e 34 m de
profundidade.
ABBOTT, Patrick L. Natural
Disasters, 10e. 2017.
McGraw Hill

51. Colapso de Dolina em Cajamar – SP
1986
https://destaqueregional.com.br/a-origem-do-buraco-de-cajamar/
https://memoriasdecajamar.wordpress.com/2016/09/05/buraco-de-cajamar/
Hoje

52. Subsidência em sedimentos argilosos
Krieger, L. M. California Drought: San Joaquin Valley sinking as farmers race to tap aquifer. The
Mercury News, 2014.

53. GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para Entender a Terra. Bookman Editora, 2013.
Invasão de cunha salina

54. Conteúdo
●
Relevância das águas subterrâneas
●
Circulação da água subterrânea
●
Tipos de aquíferos e nascentes
●
Exploração de águas subterrâneas
●
Contaminação de águas subterrâneas
●
Mapeamento e planejamento territorial
sobre águas subterrâneas

55. Almeida, L. Hidrogeologia: Conceitos Básicos. Coordenação de Águas Subterrâneas SIP/ANA.
Oficina de capacitação em águas subterrâneas. 2016.

56. Lutgens et al, 2012. Essentials of Geology

57. BIRD, 2006

58. Bertolo, R., et al. Áreas Contaminadas. Em: Oliveira, M.S.O., Monticeli, J.J. Geologia de Engenharia e Ambiental. v. 3. 2018.

59. Bertolo, R., et al. Áreas Contaminadas. Em: Oliveira, M.S.O., Monticeli, J.J. Geologia de Engenharia e Ambiental. v. 3. 2018.
Contaminante mais leve
que a água
Contaminante mais
pesado que a água

60. Conteúdo
●
Relevância das águas subterrâneas
●
Circulação da água subterrânea
●
Tipos de aquíferos e nascentes
●
Exploração de águas subterrâneas
●
Contaminação de águas subterrâneas
●
Mapeamento e planejamento
territorial sobre águas subterrâneas

61. Perímetros de proteção de poços
INSTITUTO GEOLÓGICO. Roteiro orientativo para a proteção de perímetros de proteção de poços. 2010.
FOSTER, S.; HIRATA, R.; GOMES, D.; D'ELIA, M.; PARIS, M., 2006. Proteção da qualidade da água subterrânea:
um guia para empresas de abastecimento de água, órgãos municipais e agências ambientais. Washington: Banco
Mundial, 2006. 104 p.
ALBUQUERQUE FILHO, J. L. (coord.) Sistema Aquífero Bauru: delimitação de perímetros de proteção de poços de
abastecimento público. IPT. 2016
CONSELHO DE RECURSOS HÍDRICOS. Deliberação 52, de 2005. Estado de São Paulo.
Esgoto
e fossas
30 a 100 m
Contaminação
química
até 500m

62. Poços próximos a
áreas contaminadas na
Bacia do Alto Tietê
CAMARGO, A.C., MOREIRA, R.N. LEITE, C.B.B., VASCONCELOS, V.V. Análise do
potencial impacto de áreas contaminadas sobre cursos d’água, poços e aquíferos na bacia

63. Mapeamento de Potencialidade Hídrica
Subterrânea
Gomes, F. E. M. Sensoriamento Remoto. Em: Feitosa, F. A. C. Et al. (eds) Hidrogeologia:
conceitos e aplicações. CPRM. 2008. p. 293-319
Mapa de
Potencialidade
Hídrica
Subterrânea

64. Gomes, F. E. M. Sensoriamento Remoto. Em: Feitosa, F. A. C. Et al. (eds)
Hidrogeologia: conceitos e aplicações. CPRM. 2008. p. 293-319
Cobertura vegetal e uso do solo
Litologia (rochas)

65. Gomes, F. E. M. Sensoriamento Remoto. Em: Feitosa, F. A. C. Et al. (eds) Hidrogeologia: conceitos e aplicações. CPRM. 2008. p. 293-319
Solos Pluviosidade

66. Gomes, F. E. M. Sensoriamento Remoto. Em: Feitosa, F. A. C. Et al. (eds) Hidrogeologia:
conceitos e aplicações. CPRM. 2008. p. 293-319
Declividade
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Densidade de Fraturas

67. Gomes, F. E. M.
Sensoriamento Remoto.
Em: Feitosa, F. A. C. Et
al. (eds) Hidrogeologia:
conceitos e aplicações.
CPRM. 2008. p. 293-319

68. Método AVI
Aquifer Vulnerability Index
VAN STEMPVOORT, D.; EWERT, L.; WASSENAAR, L. AV. A Method for Groundwater Protection Mapping in the Prairie Provinces of Canada. PPWD pilot
project, Sept. 1991 - March 1992. Groundwater and Contaminants Project, Environmental Sciences Division, National Hydrology Research Institute,
Saskatoon, 1992.

69. Método AVI – Bacia do Alto Tietê
CAMARGO, A. C. M. ; MOREIRA, R. N. ; LEITE, C. B. B. ; VASCONCELOS,
V. V. . Spatial analysis of aquifers vulnerability and well protection zones in the
Upper Tietê River Basin. In: 47th International Association of Hydrogeologists
Congress, 2021, São Paulo. Annals of the 47th International Association of
Hydrogeologists Congress, 2021.

70. Método
Drastic
PONTES, Cristine Hortência Coutinho
et al. DETERMINAÇÃO DA
VULNERABILIDADE DO AQUÍFERO
BASÁLTICO NO CAMPUS DA UFMS,
EM CAMPO GRANDE-MS. Águas
Subterrâneas, v. 23, n. 1, 2009.
Índice
DRASTIC

71. MURADÁS, Kellen; WOJAHN, Daniel; COELHO, Osmar G. Wöhl. Survey of geomorphological and hydrogeological data for mapping groundwater vulnerability of the Guarani
Aquifer in Portão and Estância Velha/RS using the DRASTIC method. Ambiente e Agua-An Interdisciplinary Journal of Applied Science, v. 5, n. 3, p. 172-194, 2010.

72. Experimentos pedagógicos sobre recursos hídricos
Influência do tipo de cobertura do solo na qualidade e quantidade da água
Lima, Marcelo R. Experimentos na educação em solos. Programa solo na escola. UFPR. 2020

73. Experimentos pedagógicos sobre recursos hídricos
Influência do tipo de cobertura do solo na qualidade e quantidade da água
Lima, Marcelo R. Experimentos na educação em solos. Programa solo na escola. UFPR. 2020

74. Experimentos
pedagógicos
sobre
recursos
hídricos
Influência do tipo
de cobertura do
solo na
qualidade e
quantidade da
água
Lima, Marcelo R. Experimentos na educação em solos. Programa solo na escola. UFPR. 2020

75. Experimentos pedagógicos sobre recursos hídricos
Influência do tipo de cobertura do solo na qualidade e
quantidade da água
Lima, Marcelo R. Experimentos na educação em solos. Programa solo na escola. UFPR. 2020

76. Suco de Beterraba
Experimentos pedagógicos sobre recursos hídricos
Influência do tipo solo na qualidade e quantidade da água
Lima, Marcelo R. Experimentos na educação em solos. Programa solo na escola. UFPR. 2020

77. Aquífero comestível
Chocolate
granulado
Bolinhas
de cereal
Sorvete
Chocolate
Mini
marshmallow
Gelo triturado
(com refrigerante)
Solo
Aquifero
livre
Aquitarde
Aquífero
confinado
Solo
Cascalho
Argila / rocha
impermeável
Cascalho,
areia, arenito
(saturado
com água)
Edible Aquifer. Planet Texas 250. University of Texas. Austin.
https://www.esi.utexas.edu/files/EdibleAquifer.pdf

78. Refrigerante Chuva
Granulado
Fertilizantes,
pesticidas
Migalhas
de biscoito
Cascalho,
solo
Argila
Sorvete
Balas de
goma
Rochas
Migalhas
de biscoito Sedimento
Gelo e
refrigerante
Aquífero
confinado
Canudinho
Poço
https://sajblearning.org/courses/what-is-an-aquifer/lessons/activity-3-build-an-edible-aquifer/

79. Aquífero comestível
●
Simulação de contaminação
– Usar pó de suco colorido
– Usar refrigerante colorido no topo
https://youtu.be/DP_zCpiwAds

80. Muito obrigado!
Dúvidas?
Comentários?