O Ciclo das ÁguasO Ciclo das Águas

Geologia Geral2O. Sem/2008

Distribuição da Água Reservatórios Naturais

Equação do Ciclo Hidrológico

P = E + I + V

P -> precipitação

E-> Escoamento (Run-off)

I-> Infiltração

V-> Vaporização e Evapo-transpiração

Bacia hidrográfica: área de captação da água, demarcada por divisores topográficos, onde toda a água captada converge p/ um único ponto, o exutório.

Balanço hídrico P-E-Q (± ∆S) = 0P – vol. na área da bacia

E- vol. q retorna à atmosfera

Q- vol. total escoado na bacia

∆S - variações + ou – I = infiltrações (-)A= nascentes contribuintes (+)

Precipitação (Tipos Pluviométricos)

Ciclo hidrológico: Controlado por: energia solar e gravitacional

Precipitação condensação de gotas de água a partir do vapor da água presente na atmosfera, dando origem à chuva, garoa, neblina, sereno, neve.

Granizo vapor de água transforma-se diretam/ em cristais de gelo, que se aglutinam, aumentam de peso e precipitam.

Evaporação responsável p/ retorno da água na atmosfera (oceanos, rios, lagos, atividade biológica, vapor de água formado sobre o solo...)

regiões florestadas úmidas ~ 70% da ppt ↑

Fatores que controlam a infiltração da água no solo: água subterrânea

Natureza dos materiais rochosos tipo de rocha: porosidade, fraturas, profundidadesolo: presença ou não, natureza, espessura... cobertura vegetal ~1/3 ppt evapora antes de

atingir o solo, diminuição do impacto e erosão topografia: escoamento X infiltração regime de chuvas: regulares X torrenciais

Ocupação do solo áreas urbanas e rurais

Conceitos de Hidrogeologia

Porosidade:

Volume de vazios existentes entre as partículas, e/ou entre os grãos minerais que compõem uma determinada rocha.

Permeabilidade:

Capacidade de uma rocha em permitir a passagem d’água por seus interstícios e fraturas.

Lei de Darcy

Lei de Darcy

Q = κ * A (Pb-

Pa) µ * L

Q – vazão (m3/s)к – permeabilidade ou constante de DarcyA – Área da seçãoPb- Pa – pressão nos pontos b e aµ - viscosidade do líquidoL – distância entre pontos a e b

Água Subterrânea

Lençol Freático e Franja CapilarClassificação de Aqüíferos:

- Qto a Porosidade da Rocha

Granular Fissural (fraturado) Cárstico

- Qto a disposição espacial Livre Confinado Semi-confinado Suspenso

Aquíferos e Porosidade

Água no solo: zona saturada e não saturada

Nível do lençol freático vs relevo e recarga

Nível do lençol freático vs. clima, vegetação...

Rios efluentes

Rios influentes

Tipos de porosidade: primária e secundária

Aqüíferos do Estado de São Paulo

Ação geológica da água: as águas subterrâneas e superficiais são os principais agentes responsáveis pelo modelado do relevo da superfície da Terra

Escorregamentos de encostas solos/sedimentos inconsolidados e saturados em água movimentos: lentos(rastejamentos) < 30 cm/ano ou rápidos (escorregam/) > 30 cm/ano até >100Km/h Boçorocas 1o sulcos ou ravinas são gerados p/ erosão linear depois, ação da água subterrânea inicia a erosão na base das vertentes e solapa as paredes dos sulcos origem: antrópica

Escorregamento de encosta: saturação em água de material inconsolidado

Processo de evolução de sulcos de drenagem para boçorocas

Carste e cavernas: dissolução de rochas carbonáticas

● Carste: paisagem marcada por rios subterrâneos com cavernas e superfície acidentada dominada por depressões com paredões rochosos e torres de rochas

● Relevo cárstico: caracteriza-se por bacias de drenagens centrípeta, que conduzem a água superficial para sumidouros, conectados com a drenagem subterrânea

● Dolinas: são depressões cônicas, circulares na superfície, formadas pela subsidência lenta ou rápida do terreno, devido ao abatimento do teto de cavernas ou cavidades em profunidade

Ação da água: relevo tipo Pão de Açúcar

Ação da água: deslizamento

Ação da água na paisagem: Boçoroca

Vale de erosão fluvial

Ação da água: conglomerados de rios

Erosão costeira

Relevo em cuestas

Ação da água

Ação da água

Ação glacial e fluvial: fiorde

Ação glacial e fluvial: fiorde

Ação glacial e fluvial: fiorde

Paisagem cárstica

Paisagem Cárstica: chapada de Diamantina

Paisagem com cone cárstico: Betari

Evolução esquemática de dolinas de colapso e de subsidência lenta

Condições para o desenvolvimento de sistemas cársticos● Rocha solúvel: calcários, dolomitos e

mármores, além de uma rede de descontinuidades, formadas pelos planos de acamamento (estratificação) ou de fraturas e falhas

CaCO3 + H2CO3 Ca++ + 2HCO3-

● Relevo: acidentado altos gradientes hidráulicos

● Clima: Quente e úmido, c/ alta pluviosidade e densa vegetação, o que intensifica a produção biogênica de CO2 e aumenta o teor de 2HCO3

- nas águas de infiltração

Processo de dissolução de carbonatos e formação de cavernas

Modelagem da paisagem pela ação do Gelo

Introdução: as geleiras cobrem apenas ~30% da superfície da terra, mas influenciam profundam/ as condições climáticas, a circulação das águas oceânicas e atmosfera terrestre. √ composição do gelo antártico ↑CO2 e outros

gases na nossa atmosfera nos últimos 420.000 anos

√ vive-se hoje uma fase interglacial

√ registro de 7 glaciações (4 no Cenozóico: 65 a 1,6 Ma)

√ dinâmica e se movem pela gravidade erosão, deposição etc.

Tipos de geleiras: continentais (latitude) e alpinas (altitude)● Continentais: são mantos de gelo não

confinados ( > 50.000 Km2), que se desenvolvem sobre áreas continentais ou ilhas junto aos pólos e podem atingir o nível do mar.

● Alpinas (ou de vale): massas de gelo alongadas ( 10 a 10.000 Km2), circunscritas ou confinadas a vales montanhosos, alimentados por massas de gelo maiores acumuladas em regiões mais altas (círculos glaciais), que se deslocam para vales mais amplos, ou planícies, no sopé das montanhas, a exemplo do ocorre em cadeias de montanhas como os Andes, Rochosas, Alpes etc

Esquema de transporte de detritos numa geleira

Feições de erosão glacial

Depósitos associados às geleiras● Morenas: diferentes tipos de depósitos formados pelas geleiras. Podem ser medianas, laterais, terminais e basais.

● Tilito: rocha formada diretamente pelas geleiras. Seu equivalente não consolidado tillpossui matriz argilosa/siltosa/arenosa c/ clastos (grânulos até matacão), arredondados ou não, caoticam/ dispersos.

● Diamictito: termo não-genético, usado para nomear rocha equivalente ao tilito, cuja origem (ou ambiente de sedimentação) é duvidosa.

Tipos de morenas em geleira de vale

a -lateral

b-mediana

c- terminal

Tipos de morenas em geleira de vale: terminal, lateral e basal

Diferentes tipos de tilitos (a e b) e diamictito (d)

Diferentes tipos de diamictitos e varvitos

Estudo de Caso – Areia que Canta

Nascente localizada no vale do Rio Tamanduá, Bacia do Jacaré Pepira, Brotas – SP, na Faz. Eco-turística Tamanduá

O Problema

1. De 1985 a 2000 haviam 2 olhos d’água2. 1 deles havia secado3. A comunidade “verde” acusava o

empreendimento de abuso exploratório e excesso de carga

4. Estudos recomendados pela ESALQ-USP custariam meio milhão de reais

5. Os proprietários pretendiam um estudo para preservação “eterna” da nascente

Os Fatos1. 1- Nem sempre existiram 2 olhos d’água2. 2- A região possui criação de gado há mais de

100 anos, inclusive teve lavra de argila nas proximidades

3. 3- Plantio de Eucaliptus há mais de 50 anos4. 4- A vazão da nascente varia de 60 a 200 m3/h5. 5- Os poços tubulares influentes atuam em 1

m3/h6. 6- O número de visitas tinha diminuído á metade

nos últimos 6 meses, e a fonte estava inalterada.7. 7 – de 1998 a 2001 foi um período de secas

extremas e prolongadas, de ciclo duodecanal

Geologia de Detalhe da Nascente

Porção Movediça

Mapa Geológico

Are ia Q ue C a nta

660640

700

660

720

680

680

700

720

740

640

620

700

640 Rio

a nd uá

Ta

m

Rib.

Ca b

e ça

d e V

a ca

Rib

. Pe

dra

de

Am

ola

r7.529.750 N

803.

000

E 804.

000

E

7 .530.000 N

7.528.000 N

7.527.400 N

806.

000

E

L EGE NDA

Diabás io

A luviões retrabalhados (B anhado)

A renitos da Form. P irambóia

E s tradas princ ipais

E s tradas s ec undárias

Drenagem L ago

Curvas de nível

S urgênc ia

P oç o tubular (não ar tes iano)

P ontos vis itados

680700

M a ta

Euc a lip to

123

Seções Geológicas

F ig. 2. Perfis geológic os das seç ões A - A ' e B - B '

Diabás io

A renitos da form. P irambóia

A luviões retrabalhados (B anhado)

N ível d'água

N ível piezométric o

F luxo de água subterrânea

Poç o tubular

(exagero vertic al: 10X )

7 20

5 80

6 00

6 20

6 40

6 60

6 80

7 00

N NW SSW

Rib.

Cab

eça

de V

aca

Rio

Tam

andu

á

Font

e Ar

eia

que

Cant

a

P o ço

P o ço

??

?

?

? ???

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

??

??

?

?

?

?

??

?

??

?

? ?

??

?

?

??

?

?

?

? ??

?

?

??

?

?

??

?

?

? ?

?

?

A A '

110 m

105 m

7 00

6 60

6 80

6 20

6 40

6 00

Rio

Tam

andu

á

Rib.

Ped

ra d

e Am

olar

Font

e Ar

eia

que

Cant

a

Rio

Tam

andu

á

Rio

Tam

andu

á

Rio

Tam

andu

á (c

orre

deira

s)

N W SE

?

? ?

?

? ??

??

?

?

?

??

?

?

? ?

??

?

?

? ??

? ?

?? ?

?

B B '

N.A = 3 5 m .

N.A = 2 6 m

A ''

Pluviometria de 1940 - 1999

Conclusões- Períodos de demasiada e prolongada estiagem

afetam os aqüíferos livres com certa intensidade

- O Tempo de recarga do aqüífero em questão é de 01 ou mais anos.

- A capacidade de carga foi estabelecida em 05(cinco) pessoas por vez, com uso de colete salva-vidas, inibindo o toque ao fundo do lago.

- Incentivou-se a preservação e recuperação da mata ciliar, com incentivo da Centro-Vias

Referências- Decifrando a Terra Ed 2 ( Teixeira et.al, 2009) (Co.

Ed.Nac.)

- As águas subterrâneas do Estado de São Paulo (Iritani & Ezaki, 2008, Publicação Gratuíta p/ “download” do Inst. Geológico de São Paulo www. igeologico.sp.gov.br

- Geologia Geral, Leinz & Amaral (Co. Ed.Nac.)

- http://www.areiaquecanta.com.br