Ocorrênica de águas subterrâneas

Importância da Água Subterrânea

O volume total de água da Terra é de 1.386 milhões km³, onde cerca de 97,5% formam os oceanos, e que deste diz-se frequentemente ser muito pobre em água doce. Porém os processos naturais de transformação da água salgada dos oceanos, principalmente, ocasionam uma descarga de água doce nos rios da terra da ordem de 43.000 km³/ano. Sendo a demanda total de água da humanidade, atualmente, cerca de 14% dessa vazão(Feitosa et al.,2012).

        E segundo o mesmo autor a contribuição do manancial subterrâneo que deságua nos rios, durante o período que não chove é cerca de 13.000 km³.  Ás águas subterrâneas constitui o maior volume de água doce líquida da terra. Assim é de suma importância o estudo voltado para a mesma e de suas formas de captação.

        A gestão integrada da água da gota d’água disponível tornou-se o problema mais importante do século XXI, tanto em termos de quantidade, quanto em termos de qualidade (Feitosa et al., 2012).

        O mesmo autor afirma que na abordagem da gestão integrada da água, a experiência internacional mostra que os aquíferos de uma área podem desempenhar diversas funções, são elas:

• Função produção – Consiste na perfuração de poços para  extração de água subterrânea, sendo esta à mais tradicional.
• Função Transporte – Trata-se do transporte de água de zonas de recarga para outras áreas onde há a super extração de água subterrânea.
• Função Estratégica – É de fundamental importância o uso sempre da água subterrânea, para aprender a usá-la de forma cada vez mais eficiente.
• Função Filtro – Trata-se de reduzir os custos com tratamentos convencionais da água, por meio da indução da água de rios , lagoas e outros mananciais de superfície com a captação através de poços.
• Função Energética – Consiste na Produção de energia elétrica, através do uso da água quente do aquífero como fonte de energia geotermal.
• Função Estocagem-Regularização – Trata-se da injeção de excedentes de água de enchentes dos rios, de estações de tratamento, de reuso não potável de água nas cidades, indústrias e agricultura.

De acordo com Feitosa et al.(2012) em geral, nas bacias sedimentares existem:

Aquíferos – são camadas de arenitos, onde os coeficientes de porosidade efetiva, ne(variando entre 1 e 15%) e de condutividade hidráulica, K(variando entre 10^-2 e 10^-5m/s) são relativamente altos, assim são capazes de armazenar e transmitir quantidades significativas de água.

Aquitardos – são formados por corpos rochosos ou por misturas variadas de argila e arenitos finos, assim os vazios entre os grãos são parcialmente ocupados por partículas menores, desta forma há uma pequena redução da porosidade efetiva, ne(variando entre 0,5 e 5%) e da condutividade hidráulica, K( variando entre 10^-6 e 10^-8 m/s). Assim, os volumes de águas são menores e seus fluxos mais lentos.

Aquicludes – São rochas sedimentares submetidas a intensos processos de cimentação, com porosidade efetiva muito baixa (ne variando entre 1 a 0,5%) e condutividade hidráulica  muito baixa (K variando entre 10^-7 e 10^-11m/s), assim o volume de água que flui é praticamente nulo.

Ocorrências Das Águas Subterrâneas

        Toda água que ocorre abaixo do nível de saturação ou nível freático pode ser chamada de água subterrânea. Ela se origina, em geral, pelo ciclo hidrológico onde a água que circula no oceano vai para a atmosfera, e daí para os continentes, de onde superficial ou subterraneamente retorna ao oceano(Feitosa et al., 2012).

Equação do Balanço hídrico

        De acordo com Feitosa et al.(2012) a equação do balanço hídrico é fundamentada no princípio da conservação da massa ou principio da continuidade, onde em um sistema qualquer, a diferença entre tudo que entra e tudo que sai do mesmo é igual á variação do armazenamento dentro do sistema.  

        E podemos escrevê-la, em geral para uma região,  considerando precipitação(P), evapotranspiração real (ETR), deflúvio (R), e infiltração (I), como:

        P – ETR – R – I = ∆S

        Precipitação - segundo Feitosa et al., (2012) é  a chegada da água em estado líquido ou sólido na superfície da terra. Ela é medida por aparelhos chamados pluviômetros

Evapotranspiração Real – é o processo pelo qual a água volta à atmosfera por meio da vaporização ( onde as moléculas de água na superfície ou na umidade do solo passam do estado líquido para o de vapor), ou da transpiração( processo pelo qual as plantas perdem água para atmosfera)(Feitosa et al.,2012).

Deflúvio – Ainda de acordo com o mesmo autor é o escoamento superficial da água da chuva, que flui das partes mais altas para partes mais baixa.

Infiltração – é a taxa máxima de absorção da água que foi precipitada na superfície da terra que um solo é capaz. (Feitosa et al., 2012).

Distribuição Vertical da Água no Subsolo

        A água que se encontra embaixo do superfície do terreno, isto é, nas formações geológicas é dividida segundo Feitosa et al.,(2012) em:

        Zona Saturada- que fica situada abaixo da superfície freática, e onde todos os vazios existentes estão preenchidos com água.

        Zona Não Saturada – que se encontra entre a superfície freática e a superfície do solo, onde os vazios estão parcialmente preenchidos com água e por gases. Essa área subdivide-se em:

• Zona Capilar – que vai da superfície freática até o limite de ascensão capilar da água.
• Zona Intermediária – que vai do limite superior da zona capilar até o limite das raízes das plantas.
• Zona de água do solo – que vai do alcance das raízes das plantas até a superfície do terreno, onde ocorre o processo de evapotranspiração.

Parâmetros que afetam o Armazenamento

        Porosidade  - é a razão entre o volume de vazios existentes, Vv e o volume total do solo Vt( que é constituído de um volume sólido Vs e de um volume de vazios Vv). Pode ser expressa por .[pic 1]

        Porosidade Efetiva – é a razão entre o volume de água liberada pelos vazios Vg e o volume total da rocha Vt. Podendo ser expressa por .[pic 2]