hidrogeologia e hidroquímica dos aquíferos fraturados ...· 57hidrogeologia e hidroquímica dos

Download Hidrogeologia e hidroquímica dos aquíferos fraturados ...· 57Hidrogeologia e hidroquímica dos

Post on 03-May-2019

212 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Ambiente & gua - An Interdisciplinary Journal of Applied Science

ISSN 1980-993X doi:10.4136/1980-993X

www.ambi-agua.net

E-mail: ambi-agua@agro.unitau.br

Rev. Ambient. gua vol. 9 n. 1 Taubat - Jan. / Mar. 2014

Hidrogeologia e hidroqumica dos aquferos fraturados associados s

rochas vulcnicas cidas no Municpio de Carlos Barbosa (RS)

doi: 10.4136/ambi-agua.1270

Received: 01 Jan. 2014; Accepted: 09 Mar. 2014

Taison Anderson Bortolin1*

; Pedro Antonio Roehe Reginato2; Marcos Imrio Leo

3;

Vania Elisabete Schneider4

1,2,3Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) Porto Alegre, RS, Brasil

Instituto de Pesquisas Hidrulicas (IPH) 4Universidade de Caxias do Sul (UCS) Caxias do Sul, RS, Brasil

Instituto de Saneamento Ambiental (ISAM)

*Autor correspondente: e-mail: taisonbortolin@yahoo.com.br,

pedro.reginato@ufrgs.br, imerio@iph.ufrgs.br, veschnei@ucs.br

RESUMO Este artigo apresenta o estudo hidrogeolgico e hidroqumico dos aquferos fraturados

que formam o Sistema Aqufero Serra Geral (SASG) e que esto associados a rochas

vulcnicas cidas. A regio de estudo compreende parte da rea do municpio de Carlos

Barbosa, localizado na regio nordeste do estado do Rio Grande do Sul. O estudo foi

desenvolvido a partir do inventrio e cadastramento de poos tubulares existentes na regio,

do levantamento e interpretao de dados geolgicos e hidrogeolgicos, alm da coleta e

anlise de amostras de gua de poos tubulares que esto em funcionamento e so utilizados

pela companhia de abastecimento CORSAN. Os resultados obtidos permitiram evidenciar que

a maioria dos poos apresenta profundidade de at 150 metros com vazes mdias que variam

de 5 a 20 m h-1

, localizados em zonas de mdia e alta densidade de fraturas, as quais possuem

orientao preferencial para noroeste. Quanto hidroqumica, as guas que circulam por esses

aquferos so do tipo bicarbonatadas clcicas ou magnesianas, predominando as guas

bicarbonatadas mistas e clcicas, apresentando pequenas variaes quanto concentrao dos

ons e suas razes inicas. Essas caractersticas hidroqumicas so tpicas de guas que

circulam por estruturas de rochas vulcnicas cidas e indicam um baixo tempo de residncia,

sendo as concentraes variveis com as profundidades das entradas da gua.

Palavras-chave: caracterizao hidrogeoqumica, sistema aqufero Serra Geral, guas subterrneas.

Hydrogeology and hydrochemistry of fractured aquifers associated

with acidic volcanic rocks in the city of Carlos Barbosa (RS)

ABSTRACT This paper presents the hydro-geological and hydro-chemical study of fractured aquifers

that form the Serra Geral Aquifer System (SASG) associated with acid volcanic rocks. The

study area comprises part of the city of Carlos Barbosa, located in the northeast region of Rio

Grande do Sul State. The study was developed based on the inventory and registration of

existing wells in the region, the survey and interpretation of geological and hydro-geological

http://www.ambi-agua.net/seer/index.php/ambi-agua/indexhttp://dx.doi.org/10.4136/1980-993Xhttp://dx.doi.org/10.4136/1980-993Xhttp://www.ambi-agua.net/splash-seer/http://www.ambi-agua.net/splash-seer/mailto:ambi-agua@agro.unitau.brhttp://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.1270http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.1270

56 Taison Anderson Bortolin et al.

Rev. Ambient. gua vol. 9 n. 1 Taubat Jan. / Mar. 2014

data, in addition to the collection and analysis of samples from wells that are in operation and

used by the CORSAN water supply company. The results highlighted that most wells have

depth up to 150 meters with flow rates average ranging from 5 to 20 m h-1

, located in areas

with medium and high density of fractures, which have preferential orientation to the

northwest. As for hydro-chemistry, water circulating through these aquifers is the calcic or

magnesium bicarbonate type, predominantly mixed and calcic bicarbonate waters, with minor

variations in the concentration of ions and their ionic reasons. These hydro-chemical

characteristics are typical of waters that circulate within structures and acid volcanic rocks

indicate a low residence, with concentrations varying with water input depths.

Keywords: hydro-geochemical characterization, Serra Geral aquifer system, groundwater.

1. INTRODUO

Na regio nordeste do estado do Rio Grande do Sul, os recursos hdricos subterrneos

tm grande importncia, pois na maioria das situaes correspondem principal fonte de gua

disponvel para abastecimento humano ou uso no desenvolvimento de atividades industriais

ou agrcolas.

Nessa regio as guas subterrneas esto associadas a dois tipos principais de aquferos:

o livre (fretico) e o fraturado (Reginato, 2003). O primeiro aqufero fornece volumes

reduzidos de gua, sendo mais utilizado pela populao rural, que capta suas guas atravs de

poos escavados ou fontes. O segundo aqufero fornece maiores volumes e gua com melhor

qualidade, sendo utilizado para abastecimento da populao urbana da maioria dos

municpios, bem como de algumas comunidades rurais, atravs de poos tubulares

comunitrios.

Este sistema aqufero ocupa uma extensa rea no nordeste do planalto rio-grandense, e

est associado com as rochas vulcnicas cidas e bsicas que formam a Unidade

Hidroestratigrfica Serra Geral. As litologias dessa unidade so representadas

predominantemente por riolitos, riodacitos e, em menor proporo, basaltos fraturados. A

capacidade especfica inferior a 0,5 m/h/m, entretanto, excepcionalmente em reas mais

fraturadas ou com arenitos na base do sistema, podem ser encontrados valores superiores a

2 m/h/m (Machado e Freitas, 2005).

As guas que circulam por esses aquferos apresentam caractersticas hidroqumicas e

qualidade variada. Essa diferenciao depende do tipo de aqufero, da litologia, da recarga, do

grau de confinamento, da vulnerabilidade e do uso e ocupao do solo (Reginato, 2003;

Reginato et al., 2012).

Este artigo objetiva apresentar o estudo hidrogeolgico e hidroqumico das guas

subterrneas do Sistema Aqufero Serra Geral associado s rochas vulcnicas cidas, na rea

abrangida pelo municpio de Carlos Barbosa, inserido na regio nordeste do Estado do Rio

Grande do Sul.

2. REA DE ESTUDO

A rea de estudo est localizada na regio nordeste do Estado do Rio Grande do Sul,

mais precisamente na zona urbana do municpio de Carlos Barbosa, inserida na regio do

planalto do estado, conforme apresenta o mapa da Figura 1. O municpio est localizado a

676 m acima do nvel do mar, sendo a altitude da sede de 618 m. Encontra-se entre as

coordenadas geogrficas 2918 de Latitude Sul e 51 30 de Longitude Oeste, sendo

abastecido em sua totalidade por guas subterrneas.

57 Hidrogeologia e hidroqumica dos aquferos fraturados

Rev. Ambient. gua vol. 9 n. 1 Taubat - Jan. / Mar. 2014

Figura 1. Localizao da rea de estudo.

3. MATERIAL E MTODOS

Para o desenvolvimento desse estudo foram realizados o inventrio e cadastramento de

poos tubulares existentes na regio, o levantamento e interpretao de dados geolgicos e

hidrogeolgicos, alm da coleta e anlise de amostras de gua de poos tubulares.

O inventrio e cadastramento dos poos tubulares foi realizado atravs da consulta ao

Sistema de Informaes de guas Subterrneas (SIAGAS-CPRM), Companhia

Riograndense de Abastecimento (CORSAN) e por meio de levantamentos de campo. Os

dados geolgicos e hidrogeolgicos, tais como tipo de rocha e suas caractersticas, nvel

esttico dos poos, nvel dinmico, parmetros hidrodinmicos (transmissividade e

capacidade especfica) e vazo, foram utilizados na elaborao de um banco de dados criado

com uso do programa Visual Poos Pro (Schlumberger Water Services, 1998).

A caracterizao estrutural foi realizada com base na interpretao de produtos de

sensoriamento remoto (imagens de radar e fotografias areas) e de modelos digitais de

elevao do terreno. Esses produtos foram utilizados na identificao dos lineamentos morfo-

estruturais existentes na regio, sendo realizada a interpretao desses lineamentos visando

identificar parmetros como orientao e densidade. Tambm foram realizadas atividades de

campo visando a identificao dos diferentes tipos de estruturas e suas caractersticas

geomtricas. A avaliao da existncia de controle estrutural sobre os poos tubulares foi

realizada atravs de mapeamento utilizando o programa ArGis 10.2 (ESRI, 2013).

Para composio do mapa de densidade de fraturas, utilizou-se o mtodo de densidade de

Kernel, disponvel no referido programa. Para isso a regio abrangida foi dividida em clulas

58 Taison Anderson Bortolin et al.

Rev. Ambient. gua vol. 9 n. 1 Taubat Jan. / Mar. 2014

com dimenses iguais de 10000 m, onde foi contabilizado o nmero de fraturas que estavam

inseridas em cada clula. Com isso foi possvel gerar um mapa de densidade de fraturas

contendo a delimitao de regies com baixa (0-1 fratura), mdia (1 a 3 fraturas) e alta (acima

de 3 fraturas).

A caracterizao hidroqumica foi feita com base na interpretao dos resultados de

anlises fsico-qumicas realizadas em amostras de gua subterrnea coletad