Download - Aula Ciclo Hidrologico e Agua Subterrânea
O CICLO HIDROLÓGICO E A ÁGUA SUBTERRÂNEA
Ciclo Hidrológico
• Fenômeno global de circulação da água entre a superfície terrestre e aatmosfera, impulsionado fundamentalmente pela energia solar,associada à gravidade e à rotação da Terra.
Ciclo Hidrológico
Quem governa a movimentação da água:� Energia Solar: através da radiação (provoca evaporação da água da terra
para a atmosfera);
� Ventos: (gerados pela rotação e translação da terra) provocam acirculação do vapor na atmosfera;circulação do vapor na atmosfera;
� Gravidade:� Causa a queda das gotas de chuva da atmosfera para o solo;
� Causa a movimentação da água no estado líquido através dos rios atéos oceanos;
� Causa a movimentação da água infiltrada através da superfície do solopara o sub-solo;
CICLO HIDROLÓGICO
Ciclo Hidrológico: Processos
PRECIPITAÇÃO:PRECIPITAÇÃO:
� É toda água proveniente domeio atmosférico que atinge asuperfície terrestre. Neblina,chuva, granizo, orvalho, geada echuva, granizo, orvalho, geada eneve.
PrincipaisPrincipais CaracterísticasCaracterísticas::�� QuantidadeQuantidade ee volumevolume totaltotal –– mmmm ouou m³m³;;
�� DuraçãoDuração –– minutosminutos ouou horahora;;
�� IntensidadeIntensidade –– quantidade/tempoquantidade/tempo –– mm/hmm/h
Ciclo Hidrológico: Processos
INTERCEPTAÇÃOINTERCEPTAÇÃO
� É a parte da precipitação retidaacima da superfície do solo.(Blake, 1975) devidoprincipalmente á presença deprincipalmente á presença devegetação.
DependeDepende::�� IntensidadeIntensidade dada ChuvaChuva;;
�� ÁreaÁrea VegetadaVegetada ouou UrbanizadaUrbanizada..
Splash
Ciclo Hidrológico: Processos
EVAPORAÇÃOEVAPORAÇÃO
� É o processo pelo qual asmoléculas de água passamdo estado líquido para o devapor.vapor.
DependeDepende::�� TemperaturaTemperatura;;
�� PressãoPressão AtmosféricaAtmosférica;;
�� UmidadeUmidade RelativaRelativa;;
�� VentoVento;;
�� RadiaçãoRadiação SolarSolar..
Ciclo Hidrológico: Processos
TRANSPIRAÇÃO
� É o resultado da extração deágua contida no solo pelasraízes das plantas eliberação para a atmosferaliberação para a atmosferapelos poros.
Depende:�� Da Espécie de Planta;Da Espécie de Planta;
Ciclo Hidrológico: Processos
INFILTRAÇÃOINFILTRAÇÃO
� É o processo pelo qual a águapenetra nas camadassuperficiais do solo e semove para baixo, em direçãomove para baixo, em direçãoao lençol d’água.
•• Depende:Depende:
�� DaDa águaágua disponíveldisponível parapara infiltrarinfiltrar;;
�� DaDa constituiçãoconstituição ee declividadedeclividade dodo solosolo;;
�� DaDa coberturacobertura vegetalvegetal;;
�� DasDas quantidadesquantidades dede águaágua ee ar,ar,inicialmenteinicialmente presentespresentes nono interiorinterior dodosolosolo (teor(teor dede umidade)umidade)..
Ciclo Hidrológico: Processos
ESCOAMENTOESCOAMENTO
� Define-se como o movimentodas águas na superfície do solo,na interface entre a superfície eo interior do solo e no lençolo interior do solo e no lençolsubterrâneo;
•• Depende:Depende:
�� ÁreaÁrea ee formaforma dada baciabacia;;
�� ConformaçãoConformação topográficatopográfica dada baciabacia(declividade,(declividade, depressõesdepressões acumuladorasacumuladoras eerepresamentosrepresamentos naturais)naturais);;
�� TipoTipo dede SoloSolo;;
�� CoberturaCobertura VegetalVegetal;;
�� ÁreasÁreas ImpermeáveisImpermeáveis (pavimentos(pavimentos urbanos)urbanos)..
Ciclo Hidrológico: Processos
Escoamento superficial
75 % da superfície coberta por água, mas ...
Fluxos e Reservas Globais de Água
10^15 m3 % do TotalOceanos 1350 97.57Geleiras 25 1.81Geleiras 25 1.81Água Subterrânea 8.4 0.61Rios e Lagos 0.2 0.014Atmosfera 0.013 9.40E-04Biosfera 0.0006 4.30E-05
0,000940,000043
Oceanos - 97,57%Rios e Lagos -
0,014%
Geleiras - 1,81%
Águas Subterrâneas -0,61%
Atmosfera -0,00094%
Biosfera -0,000043%
Reservas Globais de Água
Fluxos e Reservas Globais de Água
RESERVAAS
HÍDRICAS
Fluxos e Reservas Globais de Água
10^12 %m3/ano
Precipitação Continente 99 23.4Precipitação Continente 99 23.4Oceano 324 76.6
Evaporação Continente 62 14.7Oceano 361 85.3
ÁGUA SUBTERRÂNEA
• Toda água que ocupa vazios em formações rochosas ou no regolito éclassificada como água subterrânea (Karmann, 2001).
Água Subterrânea
AquíferoAquífero::� Unidade geológica/hidrogeológica capaz de armazenar e transmitir água
subterrânea em quantidade suficiente para ser explorada;
Distribuição Vertical da Umidade
ZonaZona saturadasaturada::� Zona do aquífero em que todos os
poros estão cheios de água;
ZonaZona nãonão saturadasaturada ouou vadosavadosa::ZonaZona nãonão saturadasaturada ouou vadosavadosa::� Zona onde os espaços estão
parcialmente preenchidos por água,contendo também ar;
Conceitos Básicos de Hidrogeologia
Aquífero Livre ou Freático� Formação geológica permeável que não
é recoberta por uma camadaimpermeável. É limitado na base poruma camada impermeável. O nível daágua no aqüífero está à pressãoatmosférica;atmosférica;
� Ocorrem a profundidades de algunsmetros ou poucas dezenas de metrosda superfície;
Conceitos Básicos de Hidrogeologia
Aquífero Suspenso� A superfície freática de um aqüífero
que está mais acima e separado docorpo principal de água subterrâneapor uma camada impermeável.
Conceitos Básicos de Hidrogeologia
Aquífero Confinado ou Artesiano
� Ocorre quando um estrato permeável (aqüífero) está confinado entre duasunidades pouco permeáveis (aqüiclude) ou impermeáveis.
� A pressão da água no aqüífero é superior à pressão atmosférica.
Conceitos Básicos de Hidrogeologia
Conceitos Básicos de Hidrogeologia
•• ArtesianismoArtesianismo:• Fenômeno observado em captações (poços) quando a água emerge, sob pressão
natural, acima da zona freática do aquífero – poço artesiano, surgente ou jorrante;
Propriedade dos Aquíferos
Porosidade
� Relação entre o volume de poros e o volume de um certo material aquífero;
Tipos de Porosidade
Tipos de Porosidade
Propriedade dos Aquíferos
Transmissividade
� É o volume de água que escoa em determinadotempo por uma área vertical unitária e alturaigual a espessura do aquífero.
Tipos de Aquíferos
Tipos de Aquíferos
Aquífero Poroso� É aquele formado por rochas sedimentares
consolidadas, sedimentos inconsolidados ousolos arenosos.
� A circulação da água se faz nos porosformados entre os grãos de areia, silte eargila de granulação variada.argila de granulação variada.
Aquífero Poroso
Modelado aquífero poroso
Tipos de Aquífero
Aquífero Fissural
� Formado por rochas ígneas, metamórficas oucristalinas, duras e maciças, onde a circulação da águase faz nas fraturas, fendas e falhas, abertas devido aomovimento tectônico.
Ex.: basalto, granitos, gabros, filões de quartzo, etc;� Ex.: basalto, granitos, gabros, filões de quartzo, etc;
Sistemas de Fraturamento
Tipos de Aquífero
• Poços em Aquíferos Fissurais
Fissuras
Tipos de Aquífero
Aquífero Cárstico
� Formado em rochas calcáreas ou carbonáticas, ondea circulação da água se faz nas fraturas ou condutosque resultaram da dissolução do carbonato pelaágua.
� Essas aberturas podem atingir grandes dimensões,criando, nesse caso, verdadeiros rios subterrâneos.
Processo de Dissolução
(I) H2O + CO2 H2CO3água dióxido de ácido carbônico
carbono
acidulação da água
FO
RM
AÇ
ÃO
DE
CAV
ER
NA
S
(II) H2CO3 + CaCO3 Ca(HCO3)2ácido carbonato bicarbonato
carbônico de cálcio de cálcio
dissolução da rocha
FO
RM
AÇ
ÃO
DE
CAV
ER
NA
S
Modelo conceitual do aquífero cárstico em Iraquara
Zona de Recarga e Descarga do Aquífero
Nascente do Rio Pratinha
Sumidouro – Zona de Recarga
Zona de Descarga – Rio Pratinha
REFERÊNCIAS
• Decifrando a Terra – Cap. 7; e 20
• Para Entender a Terra – Cap. 13
• Hidrogeologia: Conceitos e Aplicações – Cap. 3.1; 3.2 e 3.3 3.1; 3.2 e 3.3
BONS ESTUDOS!!!BONS ESTUDOS!!!