e modelação quantitativa e qualitativa das águas ... · apoio da associação portuguesa dos...

Apoio da Associação Portuguesa dos Recursos Hídricos e da IAH Grupo Português

Mapa de Águas Subterrâneas do Estado de São Paulo (2005)Aquíferos Sedimentares

e

Modelação quantitativa e qualitativa das águas subterrâneas da Baixada Santista

Doutora Malva Andrea Mancuso

LNEC, Julho 2008


LNEC, Julho 2008

Malva Andrea Mancuso – IPT(Aqüíferos Sedimentares)

Amélia João Fernandes – IG(Aqüíferos Fraturados)

Coordenação Temática

Coordenação GeralGerôncio Rocha – DAEE

Equipe Técnica

José Luiz Albuquerque Filho – IPTLauro Gracindo Pizzatto – CPRMMalva Andrea Mancuso – IPTMarcelo Denser Monteiro, estag. -IPTMarcos Dutra da Silva – CPRMMônica Mazzini Perrotta – CPRMNivaldo Paulon – IPTSérgio Gouveia de Azevedo - IPT

Amélia João Fernandes – IGAntonio Gimenez Filho - IPTArmando Teruo Takahashi – CPRMElizete Domingos Salvador – CPRMFausto Luis Stefani – IPTGeraldo Hideo Oda – IGGerôncio Rocha - DAEEJosé Eduardo Campos – DAEE

Colaboração EspecialCapítulo 4

Ricardo Hirata – IGc/USPAlexandra Vieira Suhogusoff – IGc/USP

CPRM


LNEC, Julho 2008

O Mapa de Águas Subterrâneas do Estado de São Paulo (1:1.000.000) é uma síntese de informações hidrogeológicas com a finalidade de oferecer um panorama da localização, distribuição e potencialidades dos

aquíferos no território.

O mapa é constituído por quatro bases temáticasBase topográfica: compreendendo relevo, hidrografia, cidades e rodovias;

Base Aquíferos: Os limites dos aquíferos correspondem às unidades geológicas maiores. Os aquíferos foram classificados em duas categorias: aquíferos granulares ou sedimentares, onde a água circula entre os poros da rocha; e os aquíferos fracturados;

Base poços. A base de dados de poços utilizados no estudo compreende poços seleccionados e poços representativos, todos pertencentes ao cadastro de poços do DAEE. A base de poços seleccionados abrange 3.730 poços com informação hidrogeológica confiável, e 193 poços com as informações mais completas e com testes de bombeamento;

Base potenciométrica. Abrange as equipotenciais da água subterrânea e direcções de fluxo nos aquíferos sedimentares.

CPRM


LNEC, Julho 2008

A potencialidade de água subterrânea dos aquíferos no Estado de São Paulo está representada por faixas de vazão estimada para poços individuais, em m /h.3

Aqüífero Bauru

MAPA ÍNDICE DE AQÜÍFEROS

Aqüífero G uarani

Aqüífer o Taubaté

Aqüífero Tubarão

Aqüí fer o Furnas

Aqüífero L itorâneo

Aqüífero São Paulo

Aqüí fer o Fr atur ado

Aqüífero

Frat

u rado

Aquiclude

CPRM

Potencialidade calculada com base na equação de THEIS (1935), para o cálculo de rebaixamento, considerando um tempo de 20 de bombeamento contínuo e rebaixamento máximo definido individualmente de acordo com as características de cada aquífero.

Rio Aguapeí ou Fe io

Rio do Pe ixe

Rio T urv o

Rio San to A nastácio

Rio São José dos Do urados

BAURUMARÍLIA

ANDRADINA

ARAÇATUBA Monte Alto

SÃO JOSÉ DO RIO PRETO

52 0 0 W

52°0'0"W

50 0 0 W

50°0'0"W

®

0 12060Km

Legenda

CidadeReservatórioCurso d'ÁguaSistema Aqüífero Bauru

Modelo de TerrenoLocalização do Sistema Aqüífero Bauru no Estado


Espessura saturada do Aquífero Bauru

LNEC, Julho 2008

2

300

400

200

500

600

100

400

500

400

300

500

300

200 500

400

50 0

400

600

400

600

300

600

500

300

400

400

500

300

500

5 00

300

500

300

500

300

500

600

500

50 0

400

300

300

600

500

500

200

3 00

200

300

400

400

4 00

600

200

600

300

500

400

R io Aguapeí ou F eio

R io do Peixe

Rio Tur vo

Rio S an to Anastácio

Rio São José dos Dourados

BAURU

MARÍLIA

ANDRADINA

ARAÇATUBAMonte Alto

PRESIDENTE PRUDENTE


S

S ®

0 8040Km

Legenda

CidadeCurso d'Água

ReservatórioEspessura Saturada (m)

< 50

50 - 100

100 - 150

150 - 200

200 - 302

Cota da Base do Aqüífero (m)

Mancuso, M.A. & Campos, J.E

O estudo compreendeu a selecção de 1099 poços, dos quais 69 foram considerados como representativos das características do aquífero.

CPRM

Área de 96.000km


Transmissividade do Aquífero Bauru

LNEC, Julho 2008Mancuso, M.A. & Campos, J.E

Rio Aguapeí ou Feio

Rio do Peixe

Rio T urvo

Rio Santo Anastácio

Rio S ão José dos Dourados

BAURU

MARÍLIA

ANDRADINA


PRESIDENTE PRUDENTE


®

0 8040Km

Legenda

Cidade

Curso d'ÁguaReservatório

Transmissividade (m2/d)< 50

50 - 100

100 - 150

150 - 200

200 - 328

CPRM


Capacidade específica do Aquífero Bauru


R io Aguapeí o u Feio

Rio do Peixe

Rio Turvo

Rio Santo Anastácio

Rio São José dos Dou rados

BAURU

MARÍLIA

ANDRADINA


PRESIDENTE PRUDENTE


S

S ®

0 8040Km

Legenda

CidadeCurso d'ÁguaReservatórioLineamento EstruturalPoço (distante até 1km de lineamento)

Capacidade Específica (m3/h/m)0.0 - 0.5

0.6 - 1.5

1.6 - 3.0

3.1 - 4.5

4.6 - 5.0

CPRM


Potencialidade das águas subterrâneas do Aquífero Bauru


0.01

0.10

1.00

10.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Distribuição Acumulada (%)

Cap

acid

ade

Esp

ecífi

ca (Q

/s)

(m3 /h

/m)

Poços a mais de 1km dos lineamentos Poços até 1 km dos lineamentos

mediana 0,37

mediana 0,53

Curvas de distribuição acumulada da capacidade específica de poços no Aquífero Bauru

Evidencia-se a influência positiva das estruturas tectônicas sobre a potencialidade de produção do aqüífero

Elaboradas considerando os poços localizados a uma distância inferior a 1.000 m dos lineamentos estruturais (70 poços) e aqueles que distavam mais de 1.000 m dos lineamentos (452 poços). A Figura mostra a que a curva dos poços mais próximos a lineamentos, com mediana de 0,53 m3/h/m, situando-se acima daquela referente aos poços localizados a distâncias maiores, com mediana de 0,37 m3/h/m,

CPRM


Potencialidade das águas subterrâneas do Aquífero Bauru (produção em m /h)

LNEC, Julho 2008

3

Mancuso, M.A. & Campos, J.E

R io Ag uapeí ou Feio

Rio do Peixe

Rio Turvo

Rio Santo An astácio

Rio São José dos Dourados

400

300

500

600

700

400

500

500

500

500

500

50 0

400

500300

500400

600

600

500

500

500

500

300

600

300

400

400

400

500

400

400

500

400

500

400

500

300

400

400

5 00

600

400

400

500

500

500

500

500

500

600

500

500

400

400 500

500

400

400

400

500500

400

500

500

400

5 00

500

600

500

500

600

400

500

500

400

600

500

500

400

400

600

500

400

400

600

400

600

500

600

500

400

500

500

500

400

400

BAURU

MARÍLIA

ANDRADINA


PRESIDENTE PRUDENTE


2

2®

0 8040Km

Legenda

CidadeCurso d'Água

ReservatórioPotenciometria (m)Sentido de Fluxo

Vazão Explorável (m3/h)0-10

10-20

20-40

40-80

80

3

2

As zonas de potencial explotávelmais elevado encontram-se a oeste, na faixa que se estende ao longo do rio Paraná, e abrange o Pontal do Parnapanema, onde predominam intervalos de 40 a 80 m /h, que apresentam espessuras saturadas da ordem de 100 a 200m e coeficiente de transmissividadede até 300 m /d.

CPRM


Espessura dos sedimentos do Aquífero Guarani

LNEC, Julho 2008

CPRM

BAURU

Botucatu

RIBEIRÃO PRETO

PRESIDENTE PRUDENTE


®

Legenda

Cidade

Aqüífero Guarani (área confinada)

Aqüífero Guarani (área aflorante)0 12060

km

200

250

150

300

350

400

1 00

300

150 20 0

1 00

BAURU

Botucatu

RIBEIRÃO PRETO

PRESIDENTE PRUDENTE


®Legenda

Cidade

Curso d'Água

Aquifero Guarani (área confinada)

Aquifero Guarani (área aflorante)

Espessura dos Sedimentos (m)

0 10050km

Takahashi, A.

76% do Estado de SPConfinado: área de 174.000kmLivre: área de 16.000km

22


Potencialidade das águas subterrâneas do Aquífero Guarani (produção em m /h)

LNEC, Julho 2008

3

CPRM

BAURU

Botucatu

RIBEIRÃO PRETO

PRESIDENTE PRUDENTE


450

400

500

350

300

550

600

650

800

700

750

600

500

700

600

650

550

650

700

500

650

600

500

600

500

600600

600

550

550

500

450

500

750

650

650

550

550

600

500

600

600

550

600

600

600

550

650

550

550

750

450

500

45 0

650

500

550

600600

550

700

550

550

2

2®Legenda

Cidade

Curso d'ÁguaSentido de FluxoPotenciometria (m)

Potencial Explorável (m3/h)

20 - 40

40 - 80

80 - 120

120 - 250

250 - 360

0 10050km

Takahashi, A.


Capacidade específica das águas subterrâneas do Aquífero Tubarão

LNEC, Julho 2008

3

CPRM

Oda, G.H.

O aqüífero apresenta faixas de até 40 m /h, com predominância de até 10m /h3

Potencialidade das águas subterrâneas

Para a avaliação da potencialidade do aqüífero foram utilizados 925 poços provenientes do SIDAS, do DAEE e do Banco de Dados do IG/SMA

)

)

)

)

)

)

)

)

)

)

) )

Ε

Ε 7 410 000

380 000

7 380 000

380 000

Ε 7 410 000

320 000

7 380 000Ε320 000

Astroblemade Colônia

750

750

780

750720

720

720

750

750

750

750

780

780

750

750

SÃO BERNARDODO CAMPO

21

31

4.5

44

28.3

8

720

750

75 0

780

720

GUARULHOS

MOGI DAS CRUZES

OSASCOSÃO PAULO SUZANO

)

Vazão Explotável (m³/h)

até 1010 - 2020 - 40

Poço representativo (vazão instantânea, em m³/h)Sentido de escoamento da água subterrâneaCota do nível d'água em metros

E

N

W

S

720

21

3.5 0 3.5 Km

Escala Gráfica


Potencialidade das águas subterrâneas do Aquífero São Paulo

LNEC, Julho 2008

2

CPRM

Campos, J.E. & Albuquerque Filho, J.L.

3

Para a avaliação da potencialidade do aqüífero foram utilizados 172 poços provenientes dos municípios de São Paulo e de Guarulhos

O aqüífero apresenta faixas de 10 a 40 m /h, com predominância de até 10m /h

Área de 1.000km

3


Espessura saturada do Aquífero Taubaté

LNEC, Julho 2008Mancuso, M.A. & Monteiro, M.D.

CPRM


Potencialidade das águas subterrâneas do Aquífero Taubaté (produção em m /h)

LNEC, Julho 2008

3

Mancuso, M.A. & Monteiro, M.D.

A partir da interpretação de ensaios de bombeamento, realizados em 28 poços, foi possível observar que a condutividade hidráulica (K)

A capacidade específica (Q/s) de poços no Sistema Aquífero Taubaté foi obtida a partir da selecção de 240 poços

São José dos Campos, trecho de Jacareí - São José dos Campos, Caçapava, Lorena e Guaratinguetá são consideradas as mais promissoras para exploração de água subterrânea, com vazões da ordem de 80 a 120 m3/h

CPRM

Iguape

Registro

10

20

10

10

10

20

10

10

20

20

2010

10

20

10

2020

20

2020

10

20

10

10

2010

10

2 0

10

10

20

10

10

20

20

10

20

10

20

10

10

10

10

2020

20

20

10

20

1

10

10

10

20

20

10

20

20

10

20

10

2020

10

2020

20

20

20

2020

10

10

20

10

10

10

20

20

48 0 0 W 47 30 0 W

0 2010km

®Legenda

Cidade

Curso d'ÁguaPotenciometria (m)Sentido de FluxoCorpo d'Água

Vazão Explorável (m3/h)< 10

10 - 20

Litoral Sul

3

10

20

20

10

10

10

20

20

10

10

10

10

10

10

10

10

202010

10

10

10

10

20

SANTOS

Itanhaém

46 00' Wo

24 60' So

46 24' Wo

24 12' So

Região Itanhaém-Santos


Potencialidade das águas subterrâneas do Aquífero Litorâneo (produção em m /h)

LNEC, Julho 2008

3

CPRM

Takahashi, A.

O aqüífero apresenta faixas de 10 a 20 m /h3

®

0 260130km

Para a avaliação da potencialidade do aqüífero foram utilizados 64 poços provenientes da base de dados do DAEE

Mancuso, M.A. & Ferreira, J.P.L.

Santos São Vicente

Leite, C.B.B. & Toporovski, C.Z. Colab. Mancuso, M.A., Ferreira, J.P.L.

Modelação quantitativa e qualitativa das águas subterrâneas da Baixada Santista

LNEC, Julho 2008

Modelação quantitativa das águas subterrâneas da Baixada Santista

Mancuso, M.A. & Ferreira, J.P.L.

Parceria do IPT e o LNEC no Projeto ECOMANAGE

Fase 1: de desenvolvimento do modelo matemático de fluxo subterrâneo do aqüífero sedimentar

Área de estudo: Bacia de contribuição hídrica do Estuário de Santos

Objetivo: quantificar a contribuição hídrica do aqüífero sedimentar para o estuário, por bacia hidrográfica,

incluindo a contribuição das ilhas

LNEC, Julho 2008

Bacia de contribuição do Estuário de Santos (834.6 km2)

ECOMANAGE

Mancuso, M.A. & Ferreira, J.P.L. LNEC, Julho 2008

Delimitação das bacias hidrográficas no aqüífero sedimentar

ECOMANAGE


A caracterização da base do aqüífero sedimentar e estratificação dos sedimentos foi realizada com base em:

Mapas geológicos: SUGUIO & MARTIN (1978), PERROTA et al. (2004), and IPT (1981);

4 perfis geológicos (DAEE, 1979);42 sondagens (poços) e10 sondagens geofísicas.

ECOMANAGE


GeologiaECOMANAGE


Dados Geológicos/hidrogeológicos (Fonte DAEE, 1979)

ECOMANAGE


Geologia

Base de dados: sondagens e perfís (DAEE, 1979)

ECOMANAGE


Base do Aqüífero

Base do aqüífero e espessura do sedimento (modificado de DAEE, 1979)Mancuso, M.A. & Ferreira, J.P.L. LNEC, Julho 2008

Geologia

Base do aqüífero (cristalino)Base do aqüífero (cristalino) e Form. CananéiaBase do aqüífero (cristalino) - Form. Cananéia - AluviãoBase do aqüífero (cristalino) - Form. Cananéia – Aluvião – material argilo siltoso

Base do aqüífero (cristalino) - Form. Cananéia – Aluvião – material argilo siltoso – sedimentos continentais indiferenciados

Base do aqüífero (cristalino) - Form. Cananéia – Aluvião – material argilo siltoso – sedimentos continentais indiferenciados –sedimentos marinhos

ECOMANAGE


Geologia

ECOMANAGE


Geologia/HidrogeologiaCondutividade Hidráulica:

Aluvião (Qa) (areias): kx and ky = 1 m/d (1.16 10-3 cm/s), kz = 0.01 m/d (1.16 10-5 cm/s);

Formação Cananéia (Qc) e Sedimentos marinhos mixtos (Qm) (areia marinha, mistura de areia-argila e silte com depósitos de mangue): kx and ky = 0.5 m/d (5.79 10-4 cm/s), kz = 0.005 m/d (5.79 10-6 cm/s);

Sedimentos continentais indiferenciados (Qi) (argila-arenosa e siltecom depósitos de mangue): kx and ky = 0.5 m/d (5.79 10-4 cm/s), kz = 0.005 m/d (5.79 10-6 cm/s)

Rocha intemperizada do Pre-Cambriano / Paleozoico : kx and ky = 0.009 m/d (1.16 10-5 cm/s), kz = 0.0001 m/d (1.16 10-7 cm/s).

ECOMANAGE


Recarga

Nesta proposta de modelação a recarga foi estimada emaproximadamente 28,2% da precipitação (DAEE, 1979), considerando as áreas urbanas e o mangue. A recarga no início da simulação foi de 0.0019 m/d.

ECOMANAGE


Recarga

Precipitação

ECOMANAGE


Camada 1

Source/Sink Camada 1: drenos e carga constante no limite do estuáriocom o oceano

ECOMANAGE

LNEC, Julho 2008

Camada 2

Source/Sink: camada 2 mostra o nível constante no limite com o oceano

ECOMANAGE

LNEC, Julho 2008

Boturoca

Cabuçu

Santo Amaro Island

Piaçabuçu

São Vicente Island

Jurubatuba

Cubatão Quilombo

Mogi370000

370000

7349

855

7349

855

Legenda

Groundwater discharge m3/d/m12,2 - 8,07,9 - 5,04,9 - 2,42,3 - 1,21,1 - 0,50,4 - 0,0

ECOMANAGE

Quantificação do escoamento subterrâneo para o Estuário de SantosLNEC, Julho 2008

SANTOS, BRASILSANTOS, BRASIL

Alluvial sand Sand-Clay Clay-Silt Marine Sand Hard rock (Pre-Cambrian / Paleozoic)

ProtocoloProtocolo LNEC LNEC -- IPTIPT


Modelação qualitativa das águas subterrâneas da Baixada Santista

Parceria do IPT e o LNEC no Projeto ECOMANAGE

Fase 2: de desenvolvimento do modelo matemático de transporte do aqüífero sedimentar

Área de estudo: Lixão da Alemoa, Estuário de Santos

Objetivo: Avaliar a descarga de contaminantes do lixão ilegal da Alemoa para o Estuário de Santos (Brazil), com

base em dados existentes.

LNEC, Julho 2008

ProtocoloProtocolo LNEC LNEC -- IPTIPT



LNEC, Julho 2008

Source: modified from Mancuso and Lobo Ferreira (2007)



LNEC, Julho 2008

De acordo com os resultados, a descarga de água subterrânea é de 1 714 m /d, dos quais 542 m /d (24%) são descarregados diretamente para o estuário, 1106 m /d (56%) para os drenos e 66 m /d para o rio.

Os dados de entrada da condutividade hidráulica foram obtidos na bibliografia, em função da litologia. A calibração foi realizada utilizando o programa Modflow 2000 PEST Process. Os valores de k variam de 0.17 to 10.0 m/d na primeira camada e de 0.005 to 2.36 m/d na segundacamada

Modelo matemático do aquífero sedimentar: foram consideradas duas camadas, e a base do aquífero na cota de -25m.

Bacia Área Modelada (km 2)

Precipitação(mm / ano)

Recarga (mm / ano)

Condutância(m 2 /d)

Rio Piaçabuçu 57.1 2,405 678 2.0

33

33



LNEC, Julho 2008

Camada 1 Camada 2



LNEC, Julho 2008

Camada 1



LNEC, Julho 2008

Mass Budget for Benzene

In (mg) Out (mg)

CONSTANT CONCENTRATION 224973.40 - 25790.25

CONSTANT HEAD 0.000000 - 44605.91

DRAINS 0.000000 - 130443.00

RIVERS 0.000000 - 0.1913011 e-13

RECHARGE 0.000000 0.000000

MASS STORAGE (SOLUTE) 52.06100 -24207.45

[TOTAL] 225025.40 -225046.60

NET (IN - OUT): -21.14062

DISCREPANCY (PERCENT): -0.9394330E-02

Pluma de Benzeno



LNEC, Julho 2008

Mass Budget for Cadmium

In (mg) Out (mg)


CONSTANT HEAD 0.000000 - 5355.097

DRAINS 0.000000 - 59247.54

RIVERS 0.000000 - 0.5247957 e-6

RECHARGE 0.000000 0.000000

MASS STORAGE (SOLUTE) 5.804924 - 4282.970

[TOTAL] 76925.91 - 76942.62

NET (IN - OUT): -16.70312


Pluma de Cádmio



LNEC, Julho 2008

Pluma de ChumboMass Budget for Lead

In (mg) Out (mg)


CONSTANT HEAD 0.000000 - 329849.9

DRAINS 0.000000 - 494854.8

RIVERS 0.000000 - 0.2386230 e-5

RECHARGE 0.000000 0.000000


[TOTAL] 963305.1 - 964233.2

NET (IN - OUT): -928.1250




LNEC, Julho 2008

Pluma de ToluenoMass Budget for Toluene

In (mg) Out (mg)

CONSTANT CONCENTRATION 82006.40 -22891.92

CONSTANT HEAD 0.000000 - 2214.610

DRAINS 0.000000 - 51095.49

RIVERS 0.000000 - 0.6310048 e-6

RECHARGE 0.000000 0.000000


[TOTAL] 82020.23 -82169.55

NET (IN - OUT): -149.3203

DISCREPANCY (PERCENT): -0.1818874



LNEC, Julho 2008

Considerando os dados existentes no que se refere aos processos de advecçao e dispersão, e a simulação permitiu quantificar a poluição difusa do lixão da Alemoa para o Estuário de Santos.

Parte do poluente é descarregado diretamente nos drenos e rios que deságuam no estuário, reduzindo as descargas diretas das águas subterrâneas à linha de costa.

Estas descargas foram calculadas em 1750.49 mg/ano de Benzeno, 533.10 mg/ano de Tolueno, 8247.04 mg/ano de Chumbo and 646.03 mg/ano de Cádmio.


e modelação quantitativa e qualitativa das águas ... · apoio da associação portuguesa dos...

Documents