Aula 3 – Hidrogeologia e formação dos aqüíferos

Águas Subterrâneas no BrasilPara facilitar o estudo das águas subterrâneas, o

Brasil foi dividido em regiões homogêneas,formando 10 províncias hidrogeológicas. Estasprovíncias são regiões onde os sistemas aqüíferosapresentam condições semelhantes dearmazenamento, circulação e qualidade de água.

Províncias e Subprovíncias Hidrogeológicas do Brasil

Bacias Hidrográficas

Descrição das provínciashidrogeológicas eprincipais aqüíferos doBrasil

Província Escudo Setentrional – caracterizada pelaausência quase total de informações hidrogeológicas,estima-se que os aqüíferos Boa Vista, Tacatu, e GrupoRoraima e Beneficente são os mais promissores, sendoformados de areias, arenitos finos, médios e grosseiros.O Aqüífero Boa Vista constitui-se de arenitos comintercalações de níveis conglomeráticos e camadaspelíticas (argila), com poços apresentando vazãomédia de 30 m3/h.

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Província Amazonas – os melhores aqüíferosconhecidos são os depósitos arenosos correspondentesàs Formações Solimões, Içá e Alter do Chão, queapresentam bons índices de produtividade em diversasáreas, como Belém, Ilha de Marajó, Santarém eManaus (Alter do Chão), além de Rio Branco e PortoVelho (Solimões).

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Os depósitos que compõem o Sistema Aqüífero Solimõessão arenitos, conglomerados, siltitos, argilitos ecalcários síltico-argilosos, localizados no topo daseqüência sedimentar da Bacia SedimentarAmazônica, apresentando espessura máxima total de2.200 m. A vazão média dos poços é de 28 m3/h eprofundidade média de 60 m.

O Sistema Aqüífero Alter do Chão ocorre abaixo daFormação Solimões, sendo constituído por arenitos eargilitos, compondo uma espessura máxima de 1.250m. A vazão média dos poços é de 54 m3/h eprofundidade média de 130 m.

Província Escudo Central – estima-se que os aqüíferosmais promissores correspondem aos arenitos dasFormações Beneficente e Pacaás Novos.

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Província Parnaíba – apresenta três sistemas aqüíferosprincipais de extensão regional, Poti-Piauí, Cabeças eSerra Grande, além de outros menores tais como:Codó, Sambaíba, Corda e Itapecuru pertencentes àbacia sedimentar Parnaíba, que apresentam águas deboa qualidade química.

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O Aqüífero Poti-Piauí é constituído por arenitos, siltitose folhelhos, localmente calcários, apresentandoespessura média de 400 m. As vazões médias nasporções livre e semi-confinada são respectivamente 18e 40 m3/h.

O Sistema Aqüífero Cabeças apresenta o melhorpotencial hidrogeológico da bacia sedimentar, apesarda espessura menor (300 m). Compõe-se de arenitosapresentando vazões médias na porção livre econfinada, respectivamente de 12 e 50 m3/h.

O Sistema Aqüífero Serra Grande engloba arenitos finosa grossos, níveis de conglomerados e intercalações desiltitos, apresentando vazões médias de 6,0 e 14 m3/h,para as poções livres e confinadas.

Província São Francisco – predominam aqüíferosfraturados cársticos (Chapada Diamantina e Bambuí).O Bambuí ocorre na região da bacia do rio VerdeGrande, e na região de Sete Lagoas- Lagoa Santa.

O Sistema Aqüífero Bambuí compreende osmetassedimentos, em sua maioria de naturezacarbonática dos Grupos Bambuí e Una, além doscarbonatos da Formação Caatinga. Os poçosapresentam vazão média de 10 m3/h para umaprofundidade média de 90 metros.

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Outro importante sistema aqüífero é a FormaçãoUrucuia, que abastece diversas cidades da Bahia eGoiás. Este aqüífero tem uma função reguladora para oescoamento de trecho médio do rio São Francisco.

O Sistema Aqüífero Urucuia-Areado engloba sedimentos(arenitos muito finos a médios, com intercalações deconglomerados, folhelhos e siltitos) apresentandoespessura máxima de 1.500 m. A vazão dos poços nacamada superior é de até 60 m3/h, enquanto nainferior pode atingir mais de 600 m3/h.

Além destes, vale citar a existência de aqüíferos demenor expressão tais como: Salitre, Jacaré, Uruçuí,Mata da Corda e Paranoá.

Província Escudo Oriental (6) – ocorrem duassubprovíncias, a nordeste com potencialhidrogeológico muito fraco e a sudeste, fraco a médio.Na primeira, normalmente às vazões médias dos poçossão baixas (1 a 3 m3/h) e com ocorrência de sal, já nasegunda as vazões são médias (10 m3/h), com boaqualidade química.

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Na subprovíncia nordeste (6a) o reduzido potencialhidrogeológico (disponibilidade de água) estárelacionada às condições deficientes de circulação daságuas subterrâneas, aliadas às condições do climasemi-árido e à presença de rochas cristalinas, queresultam nas taxas excessivas de salinidade. Porém, háocorrência de pequenas bacias sedimentares, queapresentam maior potencial, com destaque para a doAraripe, que cobre uma área de 11.000 Km2, com poçosde vazões da faixa de 5 a 150 m3/h para profundidadede 50 a 300 m.

Na subprovíncia sudeste (6b) as condições climáticaspropiciam um manto de alteração das rochascristalinas que podem atingir várias centenas demetros de espessura, favorecendo melhores condiçõeshídricas subterrâneas, tanto no aspecto quantitativocomo qualitativo. Há a ocorrência de pequenas baciascomo a de São Paulo, Taubaté e Resende, que têm suaimportância associada à presença na áreametropolitana de São Paulo e adjacências.

Província Paraná – possui os aqüíferos maispromissores do país, tais como o Sistema AqüíferoGuarani, Bauru-Caiuá e Serra Geral e, com menorexpressão, o Furnas, Ponta Grossa e Aquidauana.

O Sistema Aqüífero Bauru-Caiuá ocorre no topo daseqüência sedimentar da bacia do Paraná, sendoconstituído por arenitos finos a médios comintercalações de argilitos e siltitos. Em algumas regiõesé intensamente explotado, com vazões dos poçosvariando de 10 a 80 m3/h, constituindo-se importantefonte de abastecimento público.

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O Sistema Aqüífero Serra Geral é formado pelas rochasbasálticas que recobrem o Sistema Aqüífero Guarani,tratando-se de rochas cristalinas onde a água esta associadaà presença de fraturas, fissuras e zonas vesiculares (espaçosvazios). Apresenta vazões variáveis, podendo chegar a 150m3/h, sendo muito utilizado para o abastecimento nasregiões sul e sudeste.

O Sistema Aqüífero Guarani é, provavelmente, o maioraqüífero transfronteriço das Américas, possuindo uma áreaaproximada de 1,2 milhões de Km2 e estendendo-se desde aBacia Sedimentar do Paraná (Brasil, Paraguai e Uruguai)até a Bacia do Chaco (Argentina). No Brasil ocorre nosestados de Mato Grosso do Sul, Mato Grosso, Goiás, MinasGerais, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande doSul.

Este manancial dispõe de um volume de água deaproximadamente 37.000 km3, em grande parte de boaqualidade, porém, existem áreas com a presença de sais, oque pode inviabilizar alguns usos. Em alguns pontos dosistema (porções confinadas) ocorrem águas comtemperaturas superiores a 30ºC, que podem ser utilizadaspara o turismo termal e até mesmo pela indústria. Suasvazões variam de 50 a 100 m3/h, com predominância entre100 e 500 m3/h.

Estudos recentes têm sugerido que o Guarani tem partescompartimentadas (compartimentação em blocos) elevantado dúvidas acerca de seus limites reais,especialmente na porção oriental.

Neste sistema ocorrem os dois tipos de recarga: a direta nasáreas de afloramento, onde os arenitos estão em contatocom a superfície; e a indireta por meio de água provenientedas fraturas das rochas da Formação Serra Geral.

Província Escudo Meridional – Localiza-se noextremo sul do país e apresenta alguns aqüíferos, depouca expressão, restritos às zonas fraturadascristalinas.

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Província Centro-Oeste – subdivida em quatro sub-províncias: Ilha do Bananal (9a), Alto Xingú (9b),Chapada dos Parecis (9c) e Alto Paraguai (9d), com apresença de diversos tipos de rochas, tais como:metamórficas, calcários, sedimentos, etc.

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O Sistema Aqüífero Parecis é constituído por arenitoscom intercalações de níveis de conglomerado ecamadas de argila, tendo espessura média de 150 m.Poços tubulares construídos neste Sistema apresentamvazão média de 147 m3/h e atendem a todo o sistemade abastecimento de Vilhena – RO (ANA, 2005).

O Sistema Aqüífero Pantanal, é formado por sedimentosarenosos recentes, com espessuras que podem atingirmais de 600 metros. Este sistema é responsável pelamanutenção do ecossistema pantaneiro.

Província Costeira – Está dividida em novesubprovíncias: Amapá (a); Barreirinhas (b); Ceará ePiauí (c); Potiguar (d); Pernambuco, Paraíba e RioGrande do Norte (e); Alagoas e Sergipe (f ); Recôncavo,Tucano e Jatobá (g); Rio de Janeiro, Espírito Santo eBahia (h), Rio Grande do Sul (i). Trata-se de baciassedimentares de pequenas dimensões, com espessurasmuito variáveis. Comparativamente, é a província maisameaçada pela forma de extração das águassubterrâneas no Brasil (Rebouças, 2002).

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Os aqüíferos mais promissores e bem distribuídos são ossedimentos do Grupo Barreiras, presentes em diversassubprovíncias, que abastecem Belém, Recife, São Luiz,Fortaleza e Natal. Destaca-se, ainda, na subprovínciaBarreirinhas o Marituba, que junto ao Barreiras,respondem por 80% do abastecimento público deMaceió. Na subprovíncia Ceará e Piauí ocorrem osaqüíferos Beberibe e Dunas. Na Potiguar destacam-seo Jandaíra e Açu; na Pernambuco, Paraíba e RioGrande do Norte os aqüíferos Beberibe, Maria Farinhae Gramame; na Recôncavo,Tucano e Jatobá, Marizal,São Sebastião (que abastece Salvador e Camaçari),Ilhas e Tacarutu.

A Hidrogeologia do Estado de São PauloAs águas subterrâneas encontram-se armazenadas em

espaços vazios das Formações Geológicas,constituindo assim os aqüíferos. O Decreto 32.955/91define aqüífero ou depósito natural de águassubterrâneas como o solo, rocha ou sedimentopermeáveis que fornecem água subterrânea, natural ouartificialmente captada.

Distribuição da Água Subterrânea e Potencialidade dos Aqüíferos A água subterrânea distribui-se nos diferentes aqüíferos

presentes no Estado de São Paulo, distintos por suascaracterísticas hidrogeológicas como, por exemplo,tipo de rocha e forma de circulação da água, as quais serefletem na sua produtividade.

No Estado de São Paulo, reuniram-se os aqüíferos emdois grandes grupos: os Aqüíferos Sedimentares e osFraturados.

Mapa de Águas Subterrâneas do Estado de São Paulo

No Estado de São Paulo, destacam-se, pela capacidade de produção de água subterrânea, os Aqüíferos Guarani,

Bauru, Taubaté, São Paulo e Tubarão

Como se Formaram os AqüíferosOs tipos de aqüífero estão intimamente associados às

unidades geológicas que ocorrem no Estado de SãoPaulo. As rochas que os compõem foram formadas emdiferentes períodos geológicos, sob variados ambientese climas. Estes fatores imprimiram propriedadeshidrogeológicas diferenciadas a cada aqüífero, as quaisse refletem na sua produtividade e, também, na suavulnerabilidade à poluição.

Principais unidades aqüíferas do Estado de São Paulo

As Unidades Hidrogeológicasdo Estado de São PauloAqüífero Cristalino

O Cristalino é um aqüífero fraturado e de extensãoregional. Formado há mais de 550 milhões de anos, écomposto pelas rochas mais antigas do Estado de SãoPaulo. Aflora na porção leste do território paulista, emárea de 53.400 km2, abrangendo cidades comoCampos de Jordão, Águas de Lindóia, Jundiaí, Tapiraí,Iporanga, dentre outras, a Região Metropolitana de SãoPaulo, chegando até o litoral.

Aqüífero Pré-Cambriano (fissural)

A vazão média dos poços é em torno de 5 m3/h, mas écomum encontrar poços próximos com vazões muitodiferentes devido à variação no número, tipo, aberturae conexão das fraturas. As vazões prováveis nestaunidade, variando de 1 a 23 m3/h, com área menosprodutiva na região ao norte do Rio Paraíba do Sul,entre Campos de Jordão, Bragança Paulista e FranciscoMorato.

A água do Aqüífero Cristalino apresenta boa qualidadepara consumo humano e outros usos em geral. Deve-se, no entanto, dar especial atenção à proteção dequalidade das águas da unidade Pré-Cambriana, porocorrer como aqüífero livre em áreas populosas eindustrializadas, como na Região Metropolitana deSão Paulo e na região entre Campinas e Sorocaba.Nessas áreas, apesar da baixa e irregular produtividadedo aqüífero, é utilizado para abastecimentocomplementar de pequenas comunidades emmunicípios como Bananal, Jambeiro, Jarinu, EmbuGuaçu e Piedade, assim como para uso industrial,permitindo o desenvolvimento da região, apesar dalimitação da oferta de água superficial com qualidade.

Aqüífero Pré-Cambriano Cárstico

Esta unidade tem ocorrência restrita no sul do Estado deSão Paulo, entre a região do Vale do Rio Ribeira deIguape e cidades como Capão Bonito, Ribeirão Brancoe Bom Sucesso de Itararé. A produtividade destaunidade é pouco conhecida devido à pequenaquantidade de poços existentes. Entretanto, como estácondicionada às feições de dissolução, suaprodutividade é variável e as vazões calculadas estãoentre 7 e 100 m3/h por poço. Ocorrências restritas derochas carbonáticas podem ser encontradas em outrasporções do Estado, como por exemplo, no municípiode Cajamar.

Já, na unidade Pré-Cambriana Cárstica, a velocidadeda água geralmente é alta e qualquer contaminaçãopode se espalhar rapidamente, exigindo cuidadosespeciais para sua proteção, como, por exemplo,restrições mais rígidas de ocupação do solo noentorno das feições de dissolução e em locais ondeas rochas estão muito fraturadas.

Aqüífero Tubarão

O Aqüífero Tubarão é um aqüífero sedimentar deextensão regional. Aflora em uma faixa estreita deaproximadamente 20.700 km2, que se estende donordeste ao sul do Estado de São Paulo, passando porcidades como Casa Branca, Itapetininga, Itu e Itararé.Nesta porção aflorante, onde tem comportamento deaqüífero livre, sua espessura aumenta de leste paraoeste, atingindo valores de até 800 metros.

Devido a esta grande profundidade na porção confinadae a uma produtividade relativamente baixa, emcomparação aos outros aqüíferos sedimentares, oAqüífero Tubarão é explorado, predominantemente, nasua parte aflorante. Formado há cerca de 250 milhõesde anos, o aqüífero apresenta uma produtividadebaixa, onde as vazões sustentáveis recomendadassituam-se, em geral, abaixo de 10 m3/h por poço.

A heterogeneidade é uma característica marcante desteaqüífero e é comum encontrar poços próximos comvazões bem diferentes. Esta situação ocorre,principalmente, na Região Metropolitana de Campinase na região de Itu-Sorocaba, pois o aqüífero pode sertruncado, eventualmente, por uma rocha ígnea durachamada diabásio, originada pelo resfriamento da lavaabaixo da superfície do terreno, que dificulta o fluxo daágua subterrânea. De modo geral, as águas do AqüíferoTubarão apresentam boa qualidade para consumohumano e outros usos em geral. Em comparação aosdemais aqüíferos, a água do Aqüífero Tubarãoapresenta maior teor de sais, eventualmente comenriquecimento de sódio, fluoreto e sulfato.

Sistema Aqüífero GuaraniO Aqüífero Guarani é o maior manancial de água doce

subterrânea transfronteiriço do mundo. Estálocalizado na região centro-leste da América do Sul,estendendo-se pelo Brasil (840.000 Km²), Paraguai(58.500 Km²), Uruguai (58.500 Km²) e Argentina(255.000 Km²).

Sua maior ocorrência se dá em território brasileiro (2/3da área total), abrangendo os Estados de Goiás, MatoGrosso do Sul, Minas Gerais, São Paulo, Paraná, SantaCatarina e Rio Grande do Sul, como pode sevisualizado na figura 10.

A recarga do aqüífero está limitada às áreas deafloramento das formações Botucatu e Pirambóia, eatravés da drenagem de zonas de fissuras dos basaltosem alguns altos estruturais situados no interior dabacia. A água infiltrada para o aqüífero apresenta umfluxo geral para Oeste e para os basaltos sobrejacentes,porém a maior parte do escoamento subterrâneo édrenada para os rios como escoamento básico, aindana área de recarga.

A maior parte da água existente hoje nas porçõesconfinadas do Aqüífero Guarani é oriunda dainfiltração da água meteórica ocorrida há centenas oumilhares de anos nas áreas de afloramento. Devido aolongo tempo de contato da água com as rochas etambém por contribuições de pequena recarga advindadas camadas superiores de basalto, espera-se maiormineralização das águas à medida que se distancia dasáreas de recarga. Esse fato só não é mais intensodevido aos arenitos que formam o aqüífero não seremricos em sais e minerais.

Municípios do Estado de São Paulo que apresentam maisde 40% de sua área no Afloramento do SistemaAqüífero Guarani.

Atividade Através da leitura do decreto 32.955/91 apresentar um

diagnóstico da atual situação da proteção das águassubterrâneas.

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