estimativa de recarga de aquÍfero em sub- bacias...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS E AMBIENTAIS
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
ESTIMATIVA DE RECARGA DE AQUÍFERO EM SUB-
BACIAS PARCIALMENTE FLORESTADAS NO RIO
GRANDE DO SUL
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
Cristiane Graepin
Frederico Westphalen, RS, Brasil
2014
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ESTIMATIVA DE RECARGA DE AQUÍFERO EM SUB-
BACIAS PARCIALMENTE FLORESTADAS NO RIO
GRANDE DO SUL
Cristiane Graepin
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia
Ambiental, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como
requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Ambiental.
Orientadora: Malva Andrea Mancuso
Co-orientadores: Mariza de Camargo e José Luiz Silvério da Silva
Frederico Westphalen, RS, Brasil
2014
Universidade Federal de Santa Maria
Departamento de Ciências Agronômicas e Ambientais
Curso de Engenharia Ambiental
A comissão Examinadora, abaixo assinada,
aprova o Trabalho de Conclusão de Curso
ESTIMATIVA DE RECARGA DE AQUÍFERO EM SUB-BACIAS
PARCIALMENTE FLORESTADAS NO RIO GRANDE DO SUL
elaborado por
Cristiane Graepin
como requisito parcial para obtenção do grau de
Engenheiro Ambiental
COMISSÃO EXAMINADORA:
Malva Andrea Mancuso, Drª.
(Presidente/Orientadora/UFSM)
Patrícia Rodrigues Fortes, Drª. (UFSM)
Raphael Corrêa Medeiros, Dr. (UFSM)
Frederico Westphalen, 16 de janeiro de 2014
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho aos meus pais Alivar Graepin e Gilasia Lucia Graepin, ao meu
irmão Alessandro Graepin e ao meu namorado Venicios de Ramos, meus maiores
incentivadores nessa etapa de minha vida.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, por ter me guiado no decorrer desse estudo.
Aos meus pais, meu irmão e meu namorado, que sempre me apoiaram e incentivaram,
a não desistir nos momentos difíceis dessa caminhada.
Agradeço a minha orientadora Malva Andrea Mancuso e meus co-orientadores Mariza
de Camargo e José Luiz Silvério da Silva pelos incentivos e colaborações.
A minha colega Francéllwika de Azevedo, que esteve me auxiliando no decorrer desse
estudo, minha amiga Francieli Neuhaus e o professor Leônidas Luiz Volcato Descovi Filho
que sempre se prontificaram a ajudar nos momentos em que precisei.
Aos amigos e colegas pelo incentivo.
Conquistas sem riscos são sonhos sem méritos.
Ninguém é digno dos sonhos se não usar suas
derrotas para cultivá-los.
(Augusto Cury)
RESUMO
Trabalho de Conclusão de Curso
Departamento de Ciências Agronômicas e Ambientais
Universidade Federal de Santa Maria
ESTIMATIVA DE RECARGA DE AQUÍFERO EM SUB-BACIAS PARCIALMENTE
FLORESTADAS NO RIO GRANDE DO SUL
AUTORA: CRISTIANE GRAEPIN
ORIENTADORA: MALVA ANDREA MANCUSO
CO-ORIENTADORES: MARIZA DE CAMARGO E JOSÉ LUIZ SILVÉRIO DA SILVA
Data e Local da Defesa: Frederico Westphalen, 16 de janeiro de 2014.
Os usos diferenciados da água crescem cada vez mais, e a água subterrânea vem assumindo
importância relevante como fonte de abastecimento, devido a vários fatores que restringem a
utilização das águas superficiais, como escassez ou qualidade. Assim, o uso e ocupação dos
solos acabam por ser importantes, pois podem alterar a qualidade e quantidade de água, além
de influenciar o armazenamento de água subterrânea ou recarga. Os processos hidrológicos
são muito importantes na recarga de aqüíferos. Neste trabalho monitorou-se a recarga de
aquífero fraturado de duas Sub-bacias hidrográficas, associando-as com seu uso e ocupação
dos solos. Selecionou-se duas Sub-bacias em condições diferentes de uso e ocupação dos
solos, monitorando-se o escoamento subterrâneo, através do método Medida Direta e o
método Medida de Velocidade e Área, também monitorou-se nas Sub-bacias parâmetros
físico-químicos como potencial hidrogeniônico, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica,
potencia redox, temperatura e turbidez, e uso e ocupação do solo nas Sub-bacias. Estimou-se
o Balanço Hídrico nas Sub-bacias, de acordo com o uso e ocupação dos solos. A Sub-bacia 2
comparando-a com a Sub-bacia 1, obteve uma maior recarga do aquífero, devido ao baixo
escoamento superficial. O aumento do escoamento superficial na Sub-bacia 1, associado a um
menor percentual de cobertura vegetal, acarretou numa diminuição no escoamento
subterrâneo, contrariamente ao comportamento da Sub-bacia 2, com maior percentual de
vegetação, resultando em um menor escoamento superficial e maior escoamento subterrâneo.
Os parâmetros físico-químicos nas Sub-bacias apresentaram-se dentro dos padrões
recomendados que caracterizam a água das duas Sub-bacia de boa qualidade da água.
Palavras Chave: Recarga. Vazão. Aquífero Fraturado. Bacia Hidrográfica. Floresta
Temperada.
ABSTRACT
Final Paper
Graduation in Environmental Engineering
Santa Maria Federal University
ESTIMATE AQUIFER RECHARGE IN PARTIALLY HARVESTED
WATERSHED IN RIO GRANDE DO SUL
AUTHOR: CRISTIANE GRAEPIN
MASTERMIND: MALVA ANDREA MANCUSO
CO-MASTERMIND: MARIZA DE CAMARGO AND JOSÉ LUIZ SILVÉRIO DA SILVA
Date and Place of Defense: FredericoWestphalen, January 16, 2014.
The different uses of water grow larger, and groundwater has assumed great importance as a
source of supply, due to several factors that restrict the use of surface water, such as scarcity
or quality. Therefore, the use and occupation of the soil turn out to be important because they
can change the quality and quantity of water, besides influencing the storage or groundwater
recharge. Hydrological processes are very important in aquifer recharge. In this work we
monitored the fractured aquifer recharge in two sub-basins, and connect it with its use and soil
use. We selected two sub-basins in different conditions, soil use, by monitoring the
groundwater flow through the Direct Measurement method and measurement of speed and
area method, we also monitored the sub-basins physico-chemical parameters such as
hydrogen potential, dissolved oxygen, conductivity, redox power, temperature and turbidity,
and the use and occupation of land in the sub-basins. We estimated the water balance in the
sub-basins, according to the use and occupation of the soil. The sub-basin 2 comparing it to
the sub-basin 1, got a larger aquifer recharge due to low runoff. Increased runoff in sub-basin
1, associated with a lower percentage of vegetation cover, caused a decrease in groundwater
flow, contrary to the behavior of the sub-basin 2, with a higher percentage of vegetation,
resulting in less surface runoff and higher groundwater flow. The physico-chemical
parameters in the sub-basins were within the recommended patterns that characterize the
water of the two sub-basin of good water quality.
Keywords: Recharge. Flow. Fractured Aquifer. Watershed. Temperate Rainforest
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Processos hidrológicos em áreas florestadas ........................................................... 15
Figura 2 - Mapa preliminar dos sistemas hidrogeológicos do Estado do RS ........................... 17
Figura 3 - Localização das Sub-bacias, vista regional e usos da terra...................................... 24
Figura 4 - Delimitação da Sub-bacia 1, município de Frederico Westphalen .......................... 25
Figura 5 - Delimitação da Sub-bacia 2, município de Frederico Westphalen .......................... 25
Figura 6 - Exutório da Sub-bacia 1 (30/07/13) ......................................................................... 28
Figura 7 - Exutório da Sub-bacia 2 (30/07/13) ......................................................................... 28
Figura 8 - Coleta da amostra no curso d‟água da Sub-bacia 1 (09/07/13) ............................... 30
Figura 9 - Localização das Sub-bacias com percentual de uso e ocupação dos solos .............. 33
Figura 10 - Cultivo da soja na Sub-bacia 1 (08/01/13)............................................................. 34
Figura 11 - Área sem cultivo na Sub-bacia 1 (em descanso) (07/05/13) ................................. 35
Figura 12 - Cultivo do trigo na Sub-bacia 1 (18/06/13) ........................................................... 36
Figura 13 - Cultivo da soja na Sub-bacia 2 (08/01/13)............................................................. 37
Figura 14 - Área sem cultivo na Sub-bacia 2 (em descanso) (07/05/13) ................................. 38
Figura 15 - Cultivo do trigo na Sub-bacia 2 (16/07/13) ........................................................... 39
Figura 16 - Gráfico da Vazão subterrânea (l/d/m2) versus Precipitação pluviométrica (mm). 40
Figura 17 - Balanço Hídrico Normal Mensal para a área agrícola (Setembro/2012 a
Agosto/2013) ............................................................................................................................ 42
Figura 18 - Balanço Hídrico Normal Mensal para a área com vegetação (Setembro/2012 a
Agosto/2013) ............................................................................................................................ 42
Figura 19 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus Turbidez (NTU) da Sub-bacia 1 ............... 45
Figura 20 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus Turbidez (NTU) da Sub-bacia 2 ............... 46
Figura 21 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus CE (µS/cm) da Sub-bacia 1 ...................... 47
Figura 22 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus CE (µS/cm) da Sub-bacia 2 ...................... 47
Figura 23 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus pH da Sub-bacia 1 ..................................... 48
Figura 24 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus pH da Sub-bacia 2 ..................................... 49
Figura 25 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus OD (mg/L) da Sub-bacia 1 ........................ 50
Figura 26 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus OD (mg/L) da Sub-bacia 2 ........................ 50
Figura 27 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus Temperatura (ºC) da Sub-bacia 1. ............. 51
Figura 28 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus Temperatura (ºC) da Sub-bacia 2 .............. 52
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Série histórica de vazão para as nascentes monitoradas.......................................... 19
Tabela 2 - Uso e ocupação do solo na área agrícola da Sub-bacia 1 ........................................ 33
Tabela 3 - Uso e ocupação do solo na área agrícola da Sub-bacia 2 ........................................ 36
Tabela 4 - Volumes utilizados para o cálculo do balanço hídrico ............................................ 43
Tabela 5 - Condições e padrões estabelecidos para águas doces de Classe 1 (CONAMA No
357/05) e médias das análises ................................................................................................... 53
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 11 2 OBJETIVOS .............................................................................................................. 13
2.1 Objetivo geral .......................................................................................................... 13 2.2 Objetivos específicos ............................................................................................... 13 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 14 3.1 Estimativa de recarga de aquífero fraturado em bacias hidrográficas ............. 14 3.2 Uso e ocupação do solo ........................................................................................... 20
3.3 Balanço hídrico ....................................................................................................... 22 4 METODOLOGIA ...................................................................................................... 23 4.1 Levantamento bibliográfico ................................................................................... 23
4.2 Área de estudo ......................................................................................................... 23 4.3 Caracterização da área de estudo ......................................................................... 26 4.4 Detalhamento das determinações quantitativas .................................................. 27 4.5 Detalhamento das determinações físico-químicas ............................................... 29 4.5.1 Coleta das amostras ............................................................................................... 29 4.5.2 Técnicas analíticas ................................................................................................. 30
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO .............................................................................. 32 5.1 Uso e ocupação do solo ........................................................................................... 32 5.1.1 Uso agrícola do solo da Sub-bacia 1 ..................................................................... 33
5.1.2 Uso agrícola do solo da Sub-bacia 2 ..................................................................... 36
5.2 Recarga do aquífero ............................................................................................... 39
5.3 Balanço hídrico ....................................................................................................... 41 5.4 Qualidade das águas ............................................................................................... 45
6 CONCLUSÕES .......................................................................................................... 54 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 55
1 INTRODUÇÃO
A disponibilidade hídrica em corpos d‟água é fundamental para o desenvolvimento
das atividades agropecuárias nas áreas rurais, para o abastecimento público de centros
urbanos, para a produção industrial e para a geração de energia (RAMOS et al., 2004 apud
SILVA et al., 2008).
A água é um componente essencial à vida, sendo foco principal para várias propostas
de uso, estudos e base para a caracterização e proteção dos ecossistemas. Além de servir a
diversos usos, a água é indicador de qualidade do manejo da terra pelo homem, entretanto, a
degradação dos recursos naturais, principalmente solo e água, vêm crescendo de forma
alarmante, atingindo níveis críticos que refletem no assoreamento dos cursos d'água e na
deterioração do meio ambiente (JUNIOR et al, 2007).
Devido a esta importância da água, neste trabalho pretende-se estimar as taxas de
recarga (reservas reguladoras) do aquífero fraturado da Formação Serra Geral, que se
apresenta livre na zona alterada da rocha, e confinado em profundidade, de duas Sub-bacias
localizadas na cabeceira do Rio Lajeado Pardo. A pesquisa, comparativa, visa avaliar a
influência de áreas remanescentes de floresta de Mata Atlântica, na recarga do aquífero. As
Sub-bacias selecionadas contribuem para o Rio da Várzea, que integra a região hidrográfica
do Rio Uruguai.
Observa-se na área pesquisada que as práticas agrícolas, estão sendo desenvolvidas em
locais inadequados, não se respeitando as áreas de Preservação Permanente (APP), previstas
no Código Florestal (Lei nº 12.651/2012), podendo-se afirmar que há um percentual baixo de
APP em torno dos cursos d‟água e nascentes das Sub-bacias analisadas, podendo ocasionar
problemas ambientais futuros.
Assim a qualidade da água vem sendo deteriorada, devido à crescente ocupação
humana no meio ambiente, através de atividades como desmatamento de mata ciliar e outras
matas, crescimento populacional, gerando uma necessidade maior de alimentos, ocasionando
um uso extensivo do solo para atividade agropecuária e um aumento na geração de esgotos
industriais e domésticos em corpos d‟água.
Algumas medidas preventivas para a conservação do solo nas áreas de recarga dos
aquíferos são importantes para evitar a contaminação das águas subterrâneas, principalmente
em áreas que são utilizadas para o consumo. A determinação da recarga do aquífero em
12
termos de quantidade e qualidade é um fator importante para caracterizar a situação atual e
posteriormente indicar medidas para a minimização de eventuais problemas relacionados às
reservas de águas subterrâneas.
Estudos relacionados aos recursos hídricos possuem como espaço fundamental de
análise a bacia hidrográfica, local onde se encontra a água, sendo esta entendida como uma
área delimitada por divisores topográficos, drenada por um rio principal e seus afluentes, estes
originando subdivisões denominadas de Sub-bacias hidrográficas (DAMBRÓS, 2011).
No âmbito da bacia hidrográfica as águas se distribuem em superfície e subsuperfície,
sendo que, a recarga dos sistemas subterrâneos é de grande importância para a manutenção do
equilíbrio hídrico superficial, principalmente nos períodos de estiagem. Nesse sentido os
aquíferos livres, que contribuem com a drenagem e manutenção da vazão das nascentes,
dependem das condições de infiltração das bacias para serem alimentados pelas águas pluviais
(POZZEBON, 2000, apud HORN, 2012).
O gerenciamento de recursos hídricos na bacia hidrográfica deve ser analisado do
ponto de vista da recarga de aquífero, sendo a outorga de rios um elemento importante, pois
são dependentes do escoamento de base para permanecerem perenes ao longo do tempo,
sendo muito importante o estudo de processos hidrológicos nas bacias (ALBUQUERQUE,
2009).
O uso e ocupação do solo no gerenciamento dos recursos hídricos apresenta-se como
uma influência na quantidade e qualidade da água nas Sub-bacias hidrográficas estudadas,
havendo diferença nos resultados entre as mesmas.
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Estimar a recarga do aquífero fraturado em duas Sub-bacias hidrográficas
parcialmente ocupadas por florestas de Mata Atlântica, submetidas a práticas agrícolas
intensivas.
2.2 Objetivos específicos
- Selecionar duas Sub-bacias hidrográficas com remanescentes de Mata Atlântica, que
permitam a medição de vazão, para a determinação da recarga do aquífero, próximo à zona de
nascente de um curso de água perene;
- Delimitar a área de contribuição hídrica das Sub-bacias hidrográficas selecionados
para o estudo;
- Elaborar a cartografia de uso e ocupação dos solos das Sub-bacias hidrográficas
selecionadas e realizar o monitoramento do uso do solo durante o monitoramento hidrológico;
- Realizar o monitoramento periódico da vazão, com vista à quantificação do
escoamento subterrâneo das Sub-bacias selecionadas, durante um ano hidrológico;
- Realizar o balanço hídrico das duas Sub-bacias selecionadas;
- Monitorar os seguintes parâmetros físico-químicos: Condutividade Elétrica (CE),
potencial hidrogeniônico (pH), potencial redox (Eh), Turbidez, Temperatura e Oxigênio
Dissolvido (OD) das águas superficiais das Sub-bacias durante o período de monitoramento
hidrológico.
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Estimativa de recarga de aquífero fraturado em bacias hidrográficas
Os usos diferenciados da água crescem cada vez mais, e a água subterrânea vem
assumindo importância relevante como fonte de abastecimento, devido a uma série de fatores
que restringem a utilização das águas superficiais, como sua escassez ou qualidade
(VIVACQUA, 2005 apud MENEZES et al., 2009). Para que os diferentes usos sejam
sustentáveis, torna-se importante compreender como ocorrem os processos que promovem a
recarga subterrânea dessas águas, e os fatores que influenciam, para uma melhor gestão desses
recursos (MENEZES et al., 2009).
Segundo Vivacqua, (2005) devido à grande extensão territorial do Brasil, ocorrem
elevadas variações no regime climatológico e hidrológico. Com exceção do nordeste, as
demais regiões possuem disponibilidades pluviométricas em quantidades suficientes para a
execução das atividades humanas. Porém, a grande concentração da população em alguns
pontos, falta de saneamento, lançamentos de águas domésticas e industriais sem nenhum
tratamento em grande maioria dos corpos d‟água, resultam em uma extensa degradação da
qualidade destas águas, ocasionando sua escassez.
Um grande avanço para o gerenciamento de bacias hidrográficas foi a Lei nº
9.433/1997 (BRASIL, 1997), que institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, e criou,
no Brasil, o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, trazendo a bacia
hidrográfica como unidade de planejamento, os usos múltiplos da água, o conhecimento de
que a água é um bem finito e dotado de valor econômico.
A Política Nacional de Recursos Hídricos (BRASIL, op. cit.), estabeleceu que a bacia
hidrográfica é “uma unidade territorial para sua implementação e atuação no Sistema
Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos”. Essa Lei não define o termo bacia
hidrográfica, porém esta pode ser conceituada como uma área delimitada por divisores
topográficos e drenada por um curso d‟água e seus afluentes, que conduzem as águas
superficiais para uma seção fluvial de saída, denominada exutório (CALIJURI; CUNHA,
2013).
15
Os processos hidrológicos são muito importantes na recarga de aquíferos, pois
representam todas as formas de circulação de água no meio ambiente. A precipitação,
escoamento superficial, evaporação, transpiração, infiltração e a interceptação podem ser
citados como exemplo de processos hidrológicos, sendo apresentados na Figura 1
(BITTENCOURT, 2000 apud CARVALHO, 2011). Tais processos em uma bacia
hidrográfica possuem dois caminhos de fluxo, um vertical, representado pela precipitação,
evapotranspiração e infiltração, e um caminho horizontal, representado pelo escoamento.
Tendo a vegetação um papel importante em todo o processo hidrológico da bacia
hidrográfica, principalmente na interceptação e evapotranspiração (TUCCI; CLARKE, 1997).
Figura 1 - Processos hidrológicos em áreas florestadas Fonte: Adaptado de www.aracruz.com.br apud CARVALHO, 2011
Os processos hidrológicos são de suma importância também no balanço hídrico, onde
o mesmo é o resultado da aplicação do princípio de conservação de massa, expresso pela
equação da continuidade, , na qual se considera o balanço dos componentes
do ciclo hidrológico em uma área e o intervalo de tempo específico. Esse conceito consiste na
análise quantitativa do ciclo hidrológico que é realizada por meio de métodos que
simplesmente quantificam as entradas e saídas do sistema ou que desenvolvem uma complexa
16
modelagem dos processos que transformam as entradas em saídas de água (CALIJURI;
CUNHA, 2013).
As águas subterrâneas constituem uma porção do sistema circulatório de água da Terra
conhecido como ciclo hidrológico. Este ocorre devido às formações da crosta terrestre
portadoras de água, atuar como condutos para a transmissão e como reservatórios para o
armazenamento de água. A água penetra nestas formações através da superfície do terreno ou
de corpos d‟água superficiais, após isso percorre devagar distâncias variáveis até o seu retorno
á superfície por ação de fluxo natural, das plantas ou do homem. Pode-se dizer que uma
grande parcela da água subterrânea se origina de água superficial, sendo que as principais
fontes de reabastecimento natural incluem a precipitação, cursos d‟água, lagos e reservatórios.
Já a descarga das águas subterrâneas ocorre quando a água emerge do subsolo, sendo que a
maior parte das descargas naturais ocorre como fluxo para elementos de água superficial,
como cursos d‟água, lagos e oceanos, e o fluxo de água superficial aparece como uma
nascente (TODD, 1967).
Segundo Machado e Freitas (2005), a Figura 2 apresenta o sistema hidrogeológico do
Estado do RS, onde se observa através da localização do município de Frederico Westphalen,
indicado pelo retângulo no mapa, que as Sub-bacias estudadas classificam-se como “aquíferos
fissurais Serra Geral”. Define-se como “aquíferos fissurais Serra Geral” os aquíferos
descontínuos relacionados aos derrames de lavas básicas e ácidas da Formação Serra Geral.
17
Figura 2 - Mapa preliminar dos sistemas hidrogeológicos do Estado do RS Fonte: MACHADO; FREITAS (2005)
Nos estados de Santa Catarina, Paraná e Rio Grande do Sul, a proporção de
aproveitamento das águas subterrâneas do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) é muito
maior do que aquela do Aquífero Guarani. É importante levar em consideração que, ao
contrário do caráter quase totalmente confinado deste, as águas do Serra Geral são exploradas
através de poços relativamente rasos e normalmente têm ligação direta com as águas da
superfície. Isto as torna muito mais acessíveis, mas também muito mais vulneráveis aos
processos de contaminação (SCHEIBE; HIRATA, 2008).
Com relação à vulnerabilidade à contaminação, a mesma é considerada uma
propriedade intrínseca do meio aquífero e depende das suas características hidrogeológicas.
Na qualidade de fraturado, o aquífero Serra Geral tem capacidade de armazenar água apenas
nas fraturas, podendo elas estar associadas às superfícies de contato entre derrames, a
processos secundários, como juntas de resfriamento das rochas ou, ainda, à atividade tectônica
(FREITAS et al., 2012).
Carvalho et al. (2000) em um estudo no Ribeirão do Feijão, na região de São Carlos,
oeste do estado de São Paulo, afirmam que no Índice de Qualidade da Água (IQA) foi
18
observado valores inferiores no verão, e melhores no inverno, sendo um efeito atribuído à
precipitação pluviométrica, que ao contrário de diluir a concentração de resíduos, aumentaria
o escoamento superficial do solo, resultando num IQA menor e diminuindo a qualidade da
água.
Considera-se que a recarga das águas subterrâneas, processo pelo qual ocorre a entrada
e disponibilidade de água na zona saturada (FREEZE; CHERRY, 1979 apud DAMBRÓS,
2011) depende principalmente da interação de fatores climáticos e ambientais, dentre eles o
tipo de uso e ocupação do solo. Pinto et al. (2004) também destacam que a quantidade e
qualidade de água das nascentes de uma bacia hidrográfica podem ser alteradas por diversos
fatores, entre eles a declividade e o tipo de solo e o seu uso, principalmente nas áreas de
recarga, pois influenciam no armazenamento da água subterrânea e no regime das nascentes e
dos cursos da água. Os autores destacam também a importância de desenvolver estudos que
permitam entender melhor a interação entre os recursos naturais e as ações antrópicas no
âmbito das bacias hidrográficas, pois a conservação da água está diretamente relacionada à
conservação dos recursos naturais.
Gouvêa (2009) determinou a influência da precipitação e das características do solo na
variação do nível da água subterrânea, concluindo que não existe uma relação imediata entre a
variação mensal do nível da água e da precipitação mensal acumulada, sendo necessária a
análise em períodos menores, para observar uma correlação maior e um padrão de
sazonalidade. O autor afirma que a evapotranspiração tem maior influência do que a
porosidade na variação do nível da água.
Dambrós (2011) também concluiu que estudos referentes à recarga de um aquífero
livre (com nível freático) são fundamentais para o gerenciamento sustentável dos recursos
hídricos em nível de bacia hidrográfica.
Junior et al. (2007), realizando um estudo com o monitoramento do comportamento
hidrológico de duas nascentes numa Sub-bacia hidrográfica, associando o uso e ocupação do
solo e a variabilidade espacial dos seus atributos físico-hídricos nas áreas de recarga das
nascentes, durante os anos de 2004 e 2005, concluiram que o porte da área de recarga, o uso
do solo e o estado de preservação das áreas de recarga das nascentes influenciaram no valor e
no comportamento temporal do rendimento específico das mesmas. A Tabela 1 apresenta os
valores encontrados pelo estudo.
19
Tabela 1 - Série histórica de vazão para as nascentes monitoradas
Vazão (L/s)
Ano 2004
Nascente 10/abr 11/jun 5/ago 1/out 5/nov
Mata 7,300 4,920 3,237 2,579 3,098
Pastagem 0,214 0,101 0,053 0,032 0,113
Vazão (L/s)
Ano 2005
Nascente 22/abr 3/jul 21/set 20/out -
Mata 6,563 4,324 2,411 1,532 -
Pastagem 0,106 0,023 0,010 0,007 -
Fonte: JUNIOR et al., 2007
Razini (2004 apud CARVALHO, 2011) em um estudo referente à avaliação de três
poços piezométricos, com localização em uma microbacia, onde a cobertura vegetal é a Mata
Atlântica, registrou que o nível do lençol freático apresenta-se perto da camada superficial e
logo após a precipitação acabar o lençol freático desce rapidamente.
Carvalho (2011) em um estudo nos anos de 2008 a 2010, em quatro poços
piezométricos, concluiu que a profundidade do lençol freático variou em função das
características hídricas em cada ano de monitoramento, verificando que houve recarga do
lençol freático ao longo dos anos de 2008, 2009 e 2010.
Castro et al., (2001, apud JUNIOR, 2007) citam o exemplo das nascentes da
comunidade rural de Paraíso, Estado de Minas Gerais, que nos anos 60 eram responsáveis
pelo abastecimento de água da cidade de Viçosa. As nascentes dessa região secaram à medida
que houve a substituição de pastagens pelo aumento progressivo da regeneração natural de
florestas secundárias, atribuindo à ocupação intensiva e sem controle das árvores nas partes
baixas e na meia encosta aumentando a evapotranspiração localizada.
Lima (1986 apud JUNIOR, 2007), aponta que em termos de nascentes, quando se
estuda o efeito da floresta sobre a água subterrânea não é possível ter-se uma conclusão
generalizada, uma vez que os fatores envolvidos na origem e na dinâmica da nascente são
complexos e poucos são os trabalhos disponíveis abordando este assunto. Além disso, é
20
fundamental considerar a variabilidade espacial dos atributos do solo e suas influencias na
dinâmica da água nas áreas de recarga.
Segundo Carvalho (2011) numa mesma intensidade de chuva, os solos, de acordo com
seu uso e ocupação, podem apresentar diferentes índices no escoamento de água da chuva
superficialmente, devido a sua declividade ou manejo dos solos, como exemplo da discagem,
plantio direto, entre outros.
3.2 Uso e ocupação do solo
Estudos referentes ao uso e ocupação do solo em áreas de recarga são escassos
(JÚNIOR, 2006 apud MENEZES et al., 2009), porém, são cada vez mais necessários. O uso
do solo pode alterar a qualidade e quantidade de água, além de influenciar o armazenamento
de água subterrânea (PINTO et al., 2004).
Albuquerque (2009) afirma que está ocorrendo quedas significativas de precipitação e
vazão com o decorrer dos anos hidrológicos, onde tal fato pode ser devido à crescente
utilização do solo pela agricultura, com a utilização de pivôs e pecuária extensiva. Devendo
haver uma preocupação com escassez de água.
Segundo Carvalho et al. (2000), tanto a agricultura quanto a pecuária têm uma
necessidade imediata, o espaço físico, fazendo do desmatamento a primeira consequência
prejudicial ao meio ambiente. Com isto o solo desnudo fica exposto à lixiviação superficial e
a lixiviação profunda, portanto aos aspectos erosivos e até de movimento de massas.
A ocupação e uso do solo pelas atividades agropecuárias alteram sensivelmente os
processos biológicos, físicos e químicos dos sistemas naturais. Através do ciclo hidrológico as
chuvas precipitadas sobre as vertentes irão formar o deflúvio superficial, também chamado de
escoamento superficial, que irá carrear sedimentos e poluentes para a rede de drenagem. Desta
forma, o rio é um integralizador dos fenômenos ocorrentes nas vertentes da bacia, que pode
ser avaliado pelos parâmetros de qualidade da água (MERTEN; MINELLA, 2002).
Existe um consenso geral que a atividade agropecuária conduz uma importante função
na contaminação dos mananciais, a mesma é considerada uma atividade com elevado
potencial degradador, e que a qualidade da água é um reflexo do uso e manejo do solo das
Sub-bacia hidrográficas (MERTEN; MINELLA, 2002).
21
O progresso nas diferentes áreas da tecnologia, como o uso intensivo de máquinas
agrícolas/florestais e a aplicação indiscriminada de produtos químicos, como o exemplo de
adubos e agrotóxicos, têm servido para uma maior e mais acelerada intervenção sobre os
ecossistemas naturais, afim de torná-los mais produtivos e economicamente rentáveis.
Entretanto, o uso da tecnologia vem interferindo progressivamente no equilíbrio dos
ecossistemas naturais e tem provocado uma crescente degradação também das áreas
cultivadas, acelerando os processos de poluição do ar e a degradação física, química e
biológica do solo e dos recursos hídricos (STAPE et al., 1998).
O novo Código Florestal, Lei nº 12.651/2012 (BRASIL, 2012) traz avanços na
proteção dos recursos hídricos e da vegetação nativa. O mesmo aborda a delimitação das
Áreas de Preservação Permanente (APP), proteção das áreas verdes urbanas, e um ponto
muito importante em relação ao uso agrícola, trazendo um direcionamento adequado para a
supressão de vegetação para o uso alternativo do solo, com o Cadastro Ambiental Rural.
Segundo Bacellar (2005), as florestas exercem um amplo papel no controle de erosão e
qualidade da água, porém ainda há muitas dúvidas a respeito do papel das mesmas na
produção de água para os cursos d‟água em função da quantidade e qualidade.
Tradicionalmente, a floresta é vista como adequada na estabilização das vazões dos cursos
d‟água. O mesmo autor afirma que há na literatura um grande acervo de dados, referente ao
monitoramento de bacias hidrográficas. Esses dados trazem que as vazões anuais e o fluxo de
base decrescem com o reflorestamento e crescem com o desmatamento, devido à vegetação
de maior porte possuir maior capacidade de evapotranspiração do que as de menor porte,
como arbustos e uma grande parte das culturas agrícolas.
As florestas plantadas constituem-se uma forma adequada do uso do solo, são menos
impactantes do que quaisquer outras culturas intensivas, contudo, precisam estar em harmonia
com as prioridades ecológicas e sociais da região. Ecologicamente constituem-se em áreas de
sucessão secundária, controlada e dirigida pelo silvicultor e mantida sempre na fase juvenil de
elevada produtividade (STAPE et al., 1998).
Segundo Menezes (2009) em um estudo sobre funcionamento nas áreas de recarga
com diferentes uso e ocupação do solo, concluiu que o uso do solo nas áreas de recarga
influenciou o valor e a dinâmica temporal do rendimento específico das mesmas.
22
3.3 Balanço hídrico
O balanço hídrico é o resultado da aplicação do princípio de conservação de massa,
expresso pela equação da continuidade, na qual se considera o balanço dos componentes do
ciclo hidrológico em uma área e intervalo de tempo específico (CALIJURI; CUNHA, 2013).
Segundo Cavalcanti (2002) as entradas e saídas de água do sistema e as direções de
fluxo fazem parte do modelo conceitual. A recarga resulta da precipitação, a partir de corpos
d‟água superficiais e do tratamento sanitário. Já as saídas de água do sistema referem-se à
evapotranspiração, aos corpos d‟água superficiais e aos poços de abastecimento.
O cálculo do balanço hídrico destina-se à avaliação de aspectos como: comportamento
hidrológico das bacias hidrográficas, impactos de mudanças climáticas, efeitos da mudança de
uso do solo e padrões espaciais e temporais de oferta e demanda hídrica. Afirma-se ainda, que
o balanço hídrico envolve a quantificação dos componentes do processo de transferência de
água através da bacia (TUCCI; BELTRAME, 2004 apud CALIJURI; CUNHA, 2013).
O comportamento natural da água quanto as suas ocorrências, transformações e
relações com a vida humana é bem caracterizada através do ciclo hidrológico. O ciclo
hidrológico tem início com a evaporação da água dos oceanos. O vapor que resulta é
transportado pelo movimento de massas de ar. Em determinadas condições, o vapor é
condensado, formando as nuvens, que podem resultar em precipitação. Essa precipitação que
ocorre sobre a terra é dispersa de várias formas. A maior parte fica temporariamente retida no
solo próximo de onde caiu e após retorna à atmosfera por evaporação e/ou transpiração das
plantas. Uma parte restante da água escoa sobre a superfície do solo, ou através do solo para
os rios, e a outra parte penetra no solo, onde vai suprir o lençol d‟água subterrâneo
(VILLELA; MATTOS, 1975).
Para Horn (2012) em bacias hidrográficas com características rurais, parte da
precipitação é retida pela vegetação, outra se infiltra no subsolo e o que resta escoa sobre a
superfície de forma gradual, gerando uma variação de vazão lenta e com picos de enchentes
moderados.
O balanço hídrico pode ser determinado segundo a metodologia de Thornthwaite &
Mather (1955), em que pode-se determinar a Evapotranspiração potencial (ETP=16.((ti/I)a)),
Evapotranspiração real (Se P-ETP>=0 (ETR=ETP); Se P-ETP<0 (ETR=P-ALT)),
armazenamento (ARM=CAD.e(Neg.Ac./CAD)
) e Deficiência hídrica (DEF= (ETP-ETR)).
4 METODOLOGIA
4.1 Levantamento bibliográfico
Com o objetivo de buscar aprofundamento teórico na área da pesquisa realizou-se o
levantamento bibliográfico sobre a avaliação de recarga em bacias hidrográficas e a influência
do uso e ocupação do solo nas vazões e na qualidade das águas de nascentes de Sub-bacias
impactadas por práticas agrícolas intensivas.
4.2 Área de estudo
A área pesquisada localiza-se no município de Frederico Westphalen, localizado no
planalto meridional, norte do Rio Grande do Sul (RS), com coordenadas de 27°21‟S e
53°23‟W. O município possui um relevo de patamares estruturais, com topografia suavemente
ondulada, com altitudes entre 300 a 600 metros acima do nível médio do mar (IBGE, 1985
apud GIOVENARDI et al., 2008).
Foram pesquisadas duas Sub-bacias cujos cursos d„água fazem parte da bacia
hidrográfica do Rio Lajeado Pardo, pertencente à bacia hidrográfica do Rio da Várzea, da
região hidrográfica do Rio Uruguai. A Bacia Hidrográfica da Várzea situa-se ao norte do
Estado do Rio Grande do Sul, entre as coordenadas geográficas 27°00‟ a 28°20‟ de latitude
Sul e 52°30‟ a 53°50‟ de longitude Oeste. Abrange a Província Geomorfológica Planalto
Meridional. Possui área de 9.463,46 km², abrangendo municípios como Carazinho, Frederico
Westphalen, Palmeira das Missões e Sarandi. Os principais usos da água na bacia se destinam
à irrigação, à dessedentação animal e ao abastecimento humano (SECRETARIA DO MEIO
AMBIENTE, 2010).
Para a realização deste estudo foram selecionadas duas Sub-bacias parcialmente
florestadas, próximas uma da outra. As duas Sub-bacias sem nome específico, serão chamadas
de Sub-bacia 1, com exutório nas coordenadas 27º24‟8”S e 53º25‟33”W, e área de 0,8517
km2; e de Sub-bacia 2 com exutório nas coordenadas 27º23‟55.”S e 53º25‟14”W, e área de
0,1228 km2. Observa-se na Figura 3 a localização das duas Sub-bacias estudadas. Os cursos
24
d‟água de ambas as Sub-bacias são classificados como perenes, ou seja, há disponibilidade de
água de superfície durante o ano todo.
Figura 3 - Localização das Sub-bacias, vista regional e usos da terra Fonte: Google Earth (2007)
A Figura 4 apresenta a delimitação da Sub-bacia 1 e a Figura 5 apresenta a delimitação
da Sub-bacia 2, com seus divisores de águas superficiais, exutório, cotas topográficas e cursos
d‟água. Na Sub-bacia 1 observa-se na carta topográfica do Exército Brasileiro, de Frederico
Westphalen, escala 1:50.000, SG.22-Y-C-II-3, MI-2885/3, a mesma apresentava apenas um
curso d‟água. Assim, acrescentou-se mais um curso d‟água, o qual foi delimitado através de
pontos geográficos com auxílio de GPS (Global Position System, GPS Garmin) utilizando
Sistemas de Coordenadas Universal Transversa de Mercator (UTM), datum Córrego Alegre –
Minas Gerais.
25
Figura 4 - Delimitação da Sub-bacia 1, município de Frederico Westphalen Fonte: Carta Topográfica do Exército, na escala 1:50.000, SG.22-Y-C-II-3, MI-2885/3 modificada por
GRAEPIN, C. (2013)
Figura 5 - Delimitação da Sub-bacia 2, município de Frederico Westphalen Fonte: Carta Topográfica do Exército, na escala 1:50.000, SG.22-Y-C-II-3, MI-2885/3 modificada por
GRAEPIN, C. (2013)
26
O clima da região é descrito como subtropical úmido (Cfa), com chuva bem
distribuída durante o ano e temperatura média do mês mais quente superior a 22°C (IBGE,
1985 apud GIOVENARDI et al., 2008 ). Possuindo uma precipitação média anual de 1.828,1
mm.
O solo é classificado como latossolo vermelho aluminoférrico típico, de textura
argilosa, ou seja, solos profundos, porosos, bem drenados, bem permeáveis mesmo quando
muito argilosos, assim favorecendo a infiltração da água (EMBRAPA, 2007).
O Rio Grande do Sul caracteriza-se por ser uma região bem regada e com uma
distribuição uniforme das chuvas durante o ano, não possuindo uma estação seca bem
definida, ou seja, ocorrem precipitações durante todos os meses do ano e não há grande
diferença quantitativa (SOTÉRIO et al., 200?).
A área possui um bioma caracterizado como Mata Atlântica, e possui um alto índice
pluviométrico, devido às chuvas de encosta, causadas pelas montanhas que barram a
passagem das nuvens (IBGE, 1985 apud GIOVENARDI et al., 2008).
Existem dois tipos principais de aquíferos no Estado do Rio Grande do Sul
(MACHADO; FREITAS, 2005), o aquífero poroso intergranular e o aquífero poroso por
faturamento. Ressalta-se que na área de estudo predomina o aquífero fraturado em rochas
vulcânicas da Formação Serra Geral ou Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) (SCHEIBE;
HIRATA, 2008). O sistema aquífero Guarani ocupa mais de 55% da área do estado,
apresentando uma grande variabilidade de potencialidade e qualidade das águas,
predominantemente doces e potáveis. No Norte do Estado do Rio Grande do Sul, a região
denominada de Alto Uruguai possui grande potencialidade, devido ao seu condicionamento
geológico, sendo estrutural favorável (MACHADO; FREITAS, 2005).
4.3 Caracterização da área de estudo
Na área da pesquisa caracterizou-se a geomorfologia, o uso e ocupação do solo das
Sub-bacias hidrográficas selecionadas, com o auxílio de cartografia (mapas planialtimétricos
pré-existentes) e mapeamento a campo. O levantamento foi realizado com a utilização de
Differential Global Positioning System (DGPS) e, com auxílio do software QuantumGIS
1.8.0, definiu-se a rede de drenagem da Sub-bacia até o exutório utilizado no monitoramento,
27
o limite das áreas de florestas e de uso agrícola, a área das Sub-bacias, assim como o divisor
de águas superficiais das bacias.
Em relação à declividade das Sub-bacias, a área da Sub-bacia 1 encontra-se entre as
cotas 480 e 550 e a Sub-bacia 2 entre 480 e 520, utilizando-se Datum Horizontal Córrego
Alegre – Minas Gerais. Segundo a fórmula de Kirpich (YOSHIZANE, 2006) o tempo de
concentração das Sub-bacias apresentam-se como 16,92 minutos para a Sub-bacia 1 e de
cerca de 5,62 minutos para a Sub-bacia 2
A variação do uso e ocupação do solo foi monitorada utilizando ferramentas de
Sistema de Informação Geográfica (SIG) e interpretação visual das culturas implantadas em
cada uma das Sub-bacias monitoradas, ao longo de um ano hidrológico.
Os dados da variação temporal da precipitação, nas Sub-bacias, durante o período de
monitoramento hidrogeológico, foram coletados através do site do Instituto Nacional de
Meteorologia - INMET (http://www.inmet.gov.br/portal/).
Mediante o método Balanço Hídrico Normal por Thornthwaite & Mather (1955)
elaborou-se o balanço hídrico das áreas da pesquisa para o período analisado. Foram
realizados dois balanços hídricos, um balanço hídrico para a área agrícola e florestada da Sub-
bacia 1 e um balanço hídrico para a área agrícola e florestada da Sub-bacia 2 de forma a
considerar a variabilidade de evapotranspiração em função do uso do solo em cada uma das
Sub-bacias, em que pode-se determinar a Evapotranspiração potencial (ETP=16.((ti/I)a)),
Evapotranspiração real (Se P-ETP>=0 (ETR=ETP); Se P-ETP<0 (ETR=P-ALT)),
armazenamento (ARM=CAD.e(Neg.Ac./CAD)
) e Deficiência hídrica (DEF= (ETP-ETR)).
4.4 Detalhamento das determinações quantitativas
As medições de vazão do curso d‟água foram realizadas em 5 repetições nos exutórios
definidos nos cursos de água de cada Sub-bacia, com periodicidade semanal. As medições
foram realizadas na ausência de precipitação, considerando, após cada evento, um tempo
superior ao Tempo de Concentração (Tc) para a realização da medição de vazão em cada Sub-
bacia. Dados empíricos (de observação em campo) também foram utilizados para confirmar a
ausência de escoamento superficial no momento da medição. A Figura 6 apresenta o exutório
da Sub-bacia 1 e a Figura 7 apresenta o exutório da Sub-bacia 2.
28
Figura 6 - Exutório da Sub-bacia 1 (30/07/13)
Fonte: GRAEPIN, C. (2013)
Figura 7 - Exutório da Sub-bacia 2 (30/07/13)
Fonte: GRAEPIN, C. (2013)
29
As medições foram feitas através de dois métodos, os quais foram selecionados em
função da disponibilidade de água no dia da medição de vazão. A escolha do método foi
definida pelo volume de escoamento, sendo este dependente das precipitações ocorridas
previamente à coleta. Seguindo a metodologia de Pinto et al., (2010), selecionou-se um dos
seguintes métodos para a medição de vazão, no dia da coleta:
1) Medida Direta: verifica-se qual o tempo necessário para acumular um determinado
volume em um reservatório natural ou artificial, não havendo descarga de saída, ou num
continente menor que pode ser mesmo uma bacia. A razão desse volume para o tempo, para
atingi-lo, fornece sua vazão. Este método foi utilizado em períodos de baixa vazão.
2) Medida de velocidade e área: a vazão em uma determinada seção transversal de um
curso d‟água (Q), definida como sendo o volume de água que passa nessa seção na unidade de
tempo, pode ser medida pelo produto da área da seção (A) pela velocidade média da água que
atravessa a mesma (V), ou seja, Este método foi utilizado quando a medição da
vazão pelo método de medição direta era comprometida em função do elevado volume de
escoamento.
Posteriormente, analisou-se a correlação entre as vazões observadas, as características
físico-químicas das águas de drenagem superficial, a precipitação do período e os usos do
solo.
O cálculo da recarga do aquífero foi determinado através do balanço hídrico
simplificado, considerando-se o escoamento subterrâneo nas Sub-bacias estudadas para a
determinação da recarga. Tal determinação foi elaborada dessa maneira, devido a não haver
dados suficientes para a determinação da recarga profunda do aquífero nas Sub-bacias.
4.5 Detalhamento das determinações físico-químicas
4.5.1 Coleta das amostras
As amostras foram coletadas semanalmente em cada Sub-bacia, no exutório
selecionado para o monitoramento da vazão e qualidade físico-química da água. Junto com a
medição de vazão, realizou-se a coleta da amostra de água para análise físico-química, de
acordo com a Figura 8.
30
Figura 8 - Coleta da amostra no curso d‟água da Sub-bacia 1 (09/07/13) Fonte: GRAEPIN, C. (2013)
4.5.2 Técnicas analíticas
As amostras coletadas durante a medição de vazão foram submetidas a análises físico-
químicas dos seguintes parâmetros: Condutividade elétrica (CE), potencial hidrogeniônico
(pH), potencial redox (Eh), Oxigênio Dissolvido (OD), Turbidez (TURB) e Temperatura (T).
As metodologias empregadas para ambos os parâmetros foram de acordo com o Standard
Methods For the Examination of Water & Wastewater (2005).
Os equipamentos utilizados para a realização das análises foram os seguintes: a análise
de condutividade elétrica foi realizada através do aparelho Conductivitymeter (marca: Bel
Engineering); para a determinação de pH e Eh utilizou-se o aparelho pHmetro T-1000 (marca:
Tekna); para a análise de oxigênio dissolvido foi utilizado um Medidor de Oxigênio
Dissolvido Digital Portátil, modelo MO-900 (marca: Instrutherm); para determinação de
turbidez, foi utilizado um Turbidímetro TB 100p (marca: MS Tecnopon); e para a
31
determinação da Temperatura, foi utilizado um termômetro de álcool. Todos os medidores
foram constantemente calibrados com soluções padrões.
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Uso e ocupação do solo
De acordo com a interpretação visual realizada semanalmente na área de estudo de
ambas as Sub-bacias, o mapeamento a campo e a cartografia (mapas planialtimétricos pré-
existentes), pode-se definir o percentual de área florestada e o percentual de área com uso
agrícola (Quadro 1), o mesmo permaneceu igual ao início do estudo. Ou seja, as áreas
agrícolas não passaram a ser florestadas, nem as florestadas passaram a ser agrícolas (Figura
9).
Sub-bacia
Uso e
ocupação
Sub-bacia 1 Sub-bacia 2
km2 % km
2 %
Área Agrícola 0,70119 82,33 0,0937 76,31
Área com
vegetação 0,15051 17,67 0,0291 23,69
Total 0,8517 100 0,1228 100
Quadro 1 - Uso e ocupação do solo das Sub-bacias estudadas
As áreas florestadas em ambas as Sub-bacias continuaram intactas como no início do
estudo, de acordo com a interpretação in loco, não se apresentou nenhuma mudança nas
mesmas.
As áreas agrícolas tiveram mudanças no cultivo de grãos no decorrer do ano
hidrológico de estudo. Diferentes culturas foram cultivadas de acordo com as estações do ano.
33
Figura 9 - Localização das Sub-bacias com percentual de uso e ocupação dos solos Fonte: Google Earth (2007)
5.1.1 Uso agrícola do solo da Sub-bacia 1
Na Tabela 2 observa-se o uso e ocupação do solo na área agrícola da Sub-bacia 1,
havendo o cultivo de culturas de inverno e verão.
Tabela 2 - Uso e ocupação do solo na área agrícola da Sub-bacia 1
Período Uso Agrícola
Agosto/2012 – Novembro/2012 Trigo (cultura de inverno)
Dezembro/2012 – Março/2013 Soja (cultura de verão)
Abril/2013 – Maio/2013 Sem cultivo (descanso do solo)
Junho/2013 – Agosto/2013 Trigo (cultura de inverno)
23,69 % área florestada
82,33 % área agrícola
17,67 % área florestada
76,31 % área agrícola
34
Observa-se na Tabela 2 que na Sub-bacia 1 ocorreu o cultivo de duas culturas no
decorrer da pesquisa. No mês de agosto/2012 observou-se o cultivo de trigo. Posteriormente à
colheita, no mês de novembro/2012, já se iniciou o plantio da soja, de acordo com a Figura
10.
Figura 10 - Cultivo da soja na Sub-bacia 1 (08/01/13) Fonte: GRAEPIN, C. (2013)
Em março/2013 ocorreu a colheita da soja, após houve um período de pousio, sem
cultivo, até o mês de maio/2013, conforme apresenta a Figura 11.
35
Figura 11 - Área sem cultivo na Sub-bacia 1 (em descanso) (07/05/13) Fonte: GRAEPIN, C. (2013)
No mês de junho/2013, ocorreu o plantio do trigo, de acordo com a Figura 12.
Observa-se que o cultivo está em fase inicial, ou seja, poucos dias após o plantio.
36
Figura 12 - Cultivo do trigo na Sub-bacia 1 (18/06/13) Fonte: GRAEPIN, C. (2013)
5.1.2 Uso agrícola do solo da Sub-bacia 2
Na Tabela 3 observa-se o uso e ocupação da área agrícola da Sub-bacia 2, havendo o
cultivo de culturas de inverno e verão.
Tabela 3 - Uso e ocupação do solo na área agrícola da Sub-bacia 2
Período Uso Agrícola
Agosto/2012 – Novembro/2012 Trigo (cultura de inverno)
Dezembro/2012 – Março/2013 Soja (cultura de verão)
Abril/2013 – Maio/2013 Sem cultivo de culturas (descanso do solo)
Junho/2013 – Agosto/2013 Trigo (cultura de inverno)
37
Na Sub-bacia 2 o cultivo ocorreu semelhantemente à Sub-bacia 1, também havendo o
cultivo de duas culturas. No início do estudo, em agosto/2012 havia o cultivo do trigo. No
mês de novembro/2012 ocorreu a colheita do trigo, e posteriormente o plantio da soja no
mesmo mês, de acordo com a Figura 13.
Figura 13 - Cultivo da soja na Sub-bacia 2 (08/01/13) Fonte: GRAEPIN, C. (2013)
No mês de março/2013 ocorreu a colheita da soja, havendo um período sem o cultivo
de culturas na área, de acordo com a Figura 14.
38
Figura 14 - Área sem cultivo na Sub-bacia 2 (em descanso) (07/05/13) Fonte: GRAEPIN, C. (2013)
No mês de junho/2013 ocorreu novamente o cultivo das culturas de inverno, de acordo
com a Figura 15.
39
Figura 15 - Cultivo do trigo na Sub-bacia 2 (16/07/13)
Fonte: GRAEPIN, C. (2013)
5.2 Recarga do aquífero
No que se refere aos valores de escoamento subterrâneo (Esub), de acordo com as
medições de vazão dos cursos d‟água (Apêndice A), realizadas na ausência de precipitação e
escoamento superficial, observa-se que a Sub-bacia 2 apresentou descarga subterrânea de
117.244,8 m3/ano e a Sub-bacia 1 de 496.130,4 m
3/ano (Figura 16). Assim, considerando-se
as áreas das Sub-bacias, obtêm-se um escoamento subterrâneo de 0,95476 m3/ano/m
2 para a
Sub-bacia 2 e 0,58252 m3/ano/m
2 para a Sub-bacia 1, havendo uma variação de 0,37224
m3/ano/m
2 entre as Sub-bacias. Não foi considerado neste balanço hídrico simplificado a
recarga profunda do aquífero fraturado da formação Serra Geral.
As maiores vazões subterrâneas por área na Sub-bacia 2, ocorreram devido ao
percentual de vegetação nesta Sub-bacia ser maior que o da Sub-bacia 1, acarretando em uma
taxa de infiltração mais elevada que a Sub-bacia 1. Em áreas com vegetação as águas das
chuvas ficam retidas nas folhas, caule das árvores, evitando que chegue diretamente no solo e
escoe por escoamento superficial nos terrenos. Salienta-se também que em áreas florestadas,
40
há menor compactação dos solos, do que em áreas agrícolas, devido ao tráfego das máquinas
para realizar o cultivo. Observa-se que a Sub-bacia 2 possui elevados picos de escoamento
subterrâneo, devido a mesma estar localizada mais próxima da nascente da bacia do Rio
Lajeado Pardo, do que a Sub-bacia 1, o aquífero localiza-se próximo a superfície do solo,
assim quando ocorre a precipitação, a água infiltra e chega ao aquífero rapidamente.
Quando há um aumento da precipitação, o escoamento subterrâneo aumenta também,
devido a recarga do aquífero através da infiltração.
Figura 16 - Gráfico da Vazão subterrânea (l/d/m2) versus Precipitação pluviométrica (mm).
Lal (1981) e Lawson et al., (1981) (apud TUCCI; CLARKE,1997) em um estudo de
comparação de bacias hidrográficas observaram que na área onde foi mantida a vegetação,
praticamente não registrou-se escoamento superficial.
Pruski et al., (2003 apud CARLESSO et al., 2007) afirmam que quanto maior for a
porcentagem de cobertura vegetal e a evapotranspiração da planta, maiores serão as taxas de
infiltração de água no solo quando ocorrer uma precipitação e, consequentemente, menores
serão as perdas por escoamento superficial.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
900,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
09/08/12 07/11/12 05/02/13 06/05/13 04/08/13 02/11/13
Pre
cip
itaçã
o (
mm
)
Vazã
o s
ub
terr
ân
ea (
l/d
/m2)
Data
Sub-bacia 1 Sub-bacia 2
41
5.3 Balanço hídrico
O balanço hídrico das Sub-bacias hidrográficas 1 e 2 envolveu a quantificação dos
componentes simplificados do processo de transferência de água.
Para o cálculo utilizou-se uma relação da diferença de entradas e saídas de água na
bacia, sendo a entrada caracterizada pela Precipitação (P) e a saída caracterizada pelo
somatório entre a Evapotranspiração (ETR), o Escoamento Superficial (Esup) e o Escoamento
Subterrâneo (Esub). Assim, a estimativa de recarga subterrânea foi realizada com base na
seguinte equação simplificada de balanço hídrico:
(Eq. 1)
Onde:
P = Precipitação no período (m3/ano)
ETR = Evapotranspiração real no período (m3/ano)
ESub = Escoamento subterrâneo no período (m3/ano)
ESup = Escoamento superficial no período (m3/ano)
Para a obtenção do volume total de cada elemento envolvido no balanço hídrico,
conforme Tabela 4, foi considerada a área total de cada Sub-bacia hidrográfica, sendo 0,8517
km2 a área da Sub-bacia 1 e de 0,1228 km
2 a área da Sub-bacia 2.
Para a obtenção da evapotranspiração real, levou-se em consideração o uso e ocupação
do solo da Sub-bacia, sendo definido para a área com vegetação o valor de CAD (capacidade
de armazenamento) 350 mm (Thornthwaite e Mather, 1957) e 78,8 mm (Thornthwaite e
Mather, 1955) para a área agrícola, referente à cultura de trigo e soja (Figuras 17 e 18). No
Apêndice B observam-se os valores finais obtidos para a Precipitação (P), ETR,
Evapotranspiração potencial (ETP), déficit hídrico (DEF) e armazenamento (ARM) de água
ao longo do ano de monitoramento. Observa-se que no Balanço hídrico para a área agrícola há
um pequeno déficit hídrico no mês de novembro e para o balanço hídrico da área com
vegetação não há déficit hídrico.
42
Figura 17 - Balanço Hídrico Normal Mensal para a área agrícola (Setembro/2012 a
Agosto/2013)
Figura 18 - Balanço Hídrico Normal Mensal para a área com vegetação (Setembro/2012 a
Agosto/2013)
0
50
100
150
200
250
300
350
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Qu
an
tid
ad
e (m
m)
Precipitação ETP ETR
0
50
100
150
200
250
300
350
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Qu
an
tid
ad
e (m
m)
Precipitação ETP ETR
43
Tabela 4 - Volumes utilizados para o cálculo do balanço hídrico
Sub-bacia Precipitação (P) Evapotranspiração real
(ETR)
Escoamento
subterrâneo (ESub)
Sub-bacia 1 1.780.908, 879 m3/ano 790.030,673 m
3/ano 496.130,4 m
3/ano
Sub-bacia 2 256.896,057 m3/ano 114.028,969 m
3/ano 117.244,856 m
3/ano
Aplicando-se os dados na equação 1, obtém-se para a Sub-bacia 1:
1.780.908, 879 m3/ano = 790.030,673 m
3/ano + 496.130,4 m
3/ano + ESup
ESup = 494.747,806 m3/ano
Aplicando-se os dados a Equação 1, obtém-se para a Sub-bacia 2:
256.896,057m3/ano = 114.028,969 m
3/ano + 117.244,856 m
3/ano + ESup
ESup = 25.622,232 m3/ano
Considera-se que aproximadamente 44,3% da precipitação pluviométrica da Sub-bacia
1 evapotranspira, através da evapotranspiração real, enquanto cerca de 27,9% escoa, por meio
do escoamento subterrâneo e 27,8% escoa superficialmente.
Observa-se na Sub-bacia 2 que aproximadamente 44,4% da precipitação pluviométrica
evapotranspira, por meio da evapotranspiração real, enquanto cerca de 45,6% escoa, por meio
do escoamento subterrâneo e 9,9% escoa superficialmente.
Salienta-se que o percentual de área florestada é menor na Sub-bacia 1, que apresenta
valores semelhantes de escoamento superficial e subterrâneo (da ordem de 27%). Ao
contrário, na Sub-bacia 2, com percentual ligeiramente maior de área florestada em relação à
área total, durante os períodos de recessão observou-se uma taxa de escoamento subterrâneo
consideravelmente maior, de 46%, sendo de 10% o valor calculado de escoamento superficial.
Carlesso et al. (2007), em um estudo sobre estimativa de escoamento com diferentes
classes de solo, concluiu que em latossolos, em média, 25% da quantidade de precipitação
escoa através do escoamento superficial, estando próximo aos resultados obtidos para
escoamento superficial na pesquisa realizada na Sub-bacia 1, onde a área de estudo possui a
mesma classe de solo.
44
Albuquerque e Chaves (2011) em um estudo sobre a recarga da Bacia do Rio das
Fêmeas, no estado da Bahia, estimaram para a bacia estudada uma vazão de 24,26% da
precipitação média anual, resultado este que se aproxima do resultado obtido pela pesquisa,
estando em 27,8% para a Sub-bacia 1.
Na Sub-bacia 1 houve um escoamento superficial consideravelmente elevado
comparando-se com a Sub-bacia 2. Tal fato ocorre porque o percentual de vegetação é menor
na Sub-bacia 1, consequentemente uma quantidade menor de infiltração também ocorrerá,
diminuindo a vazão subterrânea.
Segundo Tucci e Clarke (1997) a alteração da superfície de Sub-bacias possuem
impactos significativos sobre o escoamento. Os solos com superfície desprotegida que sofrem
a ação da compactação, a capacidade de infiltração pode diminuir de forma dramática,
ocasionando um elevado escoamento superficial. Os mesmos autores afirmam que culturas
anuais envolvem a mudança da cobertura anualmente com diferentes plantios de culturas,
sendo o plantio um processo que necessita de preparação do solo em determinadas épocas do
ano, provocando uma falta de proteção do solo e consequentemente ocorrendo processos
erosivos. Assim recomendam-se práticas com melhores condições para a infiltração, como
plantio direto, que não revolve a terra e é realizado sobre o que restou do plantio anterior e,
práticas conservacionistas, que utilizam o terraceamento, que acompanha as curvas de nível,
direcionando o escoamento superficial de maneira adequada.
Na Sub-bacia 2 ocorreu uma quantidade de escoamento considerada baixa, quando
comparada a Sub-bacia 1, devido a mesma possuir um maior percentual de vegetação,
ocasionando uma infiltração maior consequentemente. Tucci e Clarke (1997) afirmam que em
bacias com vegetação, as precipitações com baixa intensidade não geram escoamento, porém
após um período chuvoso de grande intensidade, quando a capacidade de interceptação da
bacia é atingida, o escoamento superficial aparece, havendo uma diferença com relação ao
volume escoado em bacias sem vegetação, sendo valores maiores.
Segundo Fujaco e Leite (2013), em áreas com pouca vegetação de cobertura,
encontram-se percentuais de evapotranspiração menores do que em áreas com maiores
percentuais.
Segundo Tucci e Clarke (1997), quando as condições de infiltração ficam deterioradas,
por exemplo, o solo fica compactado pelas atividades impostas ao mesmo, a capacidade de
infiltração pode ficar reduzida e aumentar o escoamento superficial, ocasionando uma
redução na alimentação do aquífero.
45
5.4 Qualidade das águas
No Apêndice C apresenta-se os resultados das análises das águas realizadas nas Sub-
bacias hidrográficas 1 e 2. No Apêndice D destacam-se as médias mensais dos parâmetros
físico-químicos da Sub-bacia 1 e 2.
De acordo com as Figuras 19 e 20, observa-se em ambas as Sub-bacias, na maioria das
vezes, a vazão possui uma grande relação com a turbidez, na medida que a vazão aumenta ou
diminui, a turbidez acompanha esse aumento ou declínio. Tal fato ocorre devido à ocorrência
da precipitação na Sub-bacia, ocasionando o escoamento superficial, o qual carrega partículas
de dimensões silte (0,062 a 0,002mm) e argila (0,002 mm) para o curso d‟água. A turbidez
mensal na Sub-bacia 1 ficou em uma faixa de 7,16 NTU (Agosto/2013) – 17,04 NTU
(Dezembro/2012), e na Sub-bacia 2 numa faixa de 5,64 NTU (Janeiro/2013) – 20,36 NTU
(Agosto/2013). Comparando as Sub-bacias estudadas, a Sub-bacia 1 apresenta uma média
anual de 13,08 NTU e a Sub-bacia 2 uma média anual de 12,57 NTU, sendo uma qualidade da
água melhor para o parâmetro de turbidez da Sub-bacia 2, de acordo com a Resolução do
CONAMA 357/05.
Figura 19 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus Turbidez (NTU) da Sub-bacia 1
0
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2
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18E
sco
am
ento
Su
bte
rrâ
neo
(L
/s)
Tu
rbid
ez (
NT
U)
Escoamento Subterrâneo Turbidez
46
Figura 20 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus Turbidez (NTU) da Sub-bacia 2
Segundo Ribeiro et al. (2005) em seu estudo, os valores obtidos de turbidez foram
baixos, indicando que no período estudado a água apresentou boa qualidade. A variação da
turbidez esteve entre 3,88 e 1,82 NTU.
Em relação à média mensal da condutividade elétrica com as médias mensais do
escoamento superficial, na maioria das vezes ocorreu a mesma relação descrita anteriormente
na Sub-bacia 1 para o parâmetro da turbidez, quando a vazão do curso d‟água aumenta, a
condutividade elétrica aumenta também. Na fase de declínio ocorre o mesmo, conforme
apresenta a Figura 21. Porém, na Sub-bacia 2 na maioria das vezes não ocorre a mesma
situação, ou seja, quando a vazão do curso d´agua aumenta a condutividade elétrica diminui.
A condutividade elétrica mensal da Sub-bacia 1 ficou na faixa de 55,99 µS/cm (Janeiro/2013)
– 104,36 µS/cm (Agosto/2013), e na Sub-bacia 2 em uma faixa de 73,3 µS/cm (Agosto/2013)
– 117,61 µS/cm (Dezembro/2012), com valores mais elevados, conforme Figura 22.
Comparando as duas Sub-bacias conclui-se que a Sub-bacia 1 possui uma menor
condutividade elétrica que a Sub-bacia 2, sendo a média anual para a Sub-bacia 1 de 65,61
µS/cm e para a Sub-bacia 2 uma média anual de 102, 13 µS/cm.
Segundo Silva et al (2008) a precipitação favorece ao aumento da condutividade
elétrica. A mesma pode ser influenciada pelo volume de precipitações (ESTEVES, 1998).
Como observou-se anteriormente na Figura 16, na medida que a precipitação aumenta ou
diminui, o escoamento subterrâneo acompanha tal mudança.
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2
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Esc
oa
men
to S
ub
terrâ
neo
(L
/s)
Tu
rbid
ez (
NT
U)
Escoamento Subterrâneo Turbidez
47
Figura 21 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus CE (µS/cm) da Sub-bacia 1
Figura 22 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus CE (µS/cm) da Sub-bacia 2
De acordo com as Figuras 23 e 24, observa-se que a média do potencial
hidrogeniônico mensal apresentou-se para ambas as Sub-bacias com valores constantes
próximos a 7, variando na faixa de 6,92 (Agosto/2013) – 7,37 (Fevereiro e Março/2013), para
0
5
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oa
men
to S
ub
terr
ân
eo (
L/s
)
Co
nd
uti
vid
ad
e el
étri
ca (
µS
/cm
)
Escoamento Subterrâneo Condutividade Elétrica
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8
10
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40
60
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140
Esc
oa
men
to S
ub
terr
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eo (
L/s
)
Co
nd
uti
vid
ad
e el
étri
ca (
µS
/cm
)
Escoamento Subterrâneo Condutividade Elétrica
48
a Sub-bacia 1 e na faixa de 6,80 (Agosto/2013) – 7,37 (Fevereiro/2013) para a Sub-bacia 2.
Comparando as Sub-bacias obtêm-se médias anuais bem próximas, sendo 7,25 para a Sub-
bacia 1 enquanto que 7,14 para a Sub-bacia 2, caracterizando como um pH neutro para ambas
as Sub-bacias.
Segundo Maier (1987) uma pequena diminuição no pH pode estar associado ao
aumento no teor de matéria orgânica, a mesma afirma que o pH dos cursos d‟água brasileiros
variam de neutro a ácido, podendo se alterar no decorrer do curso d‟água.
Figura 23 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus pH da Sub-bacia 1
0
5
10
15
20
256,6
6,7
6,8
6,9
7
7,1
7,2
7,3
7,4
7,5
Esc
oa
men
to S
ub
terr
ân
eo (
L/S
)
pH
Escoamento Subterrâneo pH
49
Figura 24 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus pH da Sub-bacia 2
Na Sub-bacia 1 a média mensal das concentrações de oxigênio dissolvido ficou na
faixa de 7,52 mg/L (Janeiro/2013) – 9,00 mg/L (Outubro/2012), sendo que esta média teve
relação com a vazão, na maioria das vezes, quando a mesma aumentava ou diminuía, o
oxigênio dissolvido acompanhava esse aumento ou declínio, conforme Figura 25. Na Sub-
bacia 2 a média mensal ficou na faixa de 6,80 mg/L (Outubro/2012) – 8,53 mg/L (Maio/2013),
sendo que diferentemente da Sub-bacia 1, os valores de oxigênio dissolvido aumentavam,
quando a vazão diminuía, conforme Figura 26. Comparando as duas Sub-bacias estudadas
obtêm-se uma média anual de 8,17 mg/L para a Sub-bacia 1 enquanto que em 7,95 mg/L para
a Sub-bacia 2. Os valores apresentam-se próximos, porém para esse parâmetro a Sub-bacia 1
destaca-se com uma qualidade da água melhor.
Segundo Silva et al (2008) a precipitação favorece o aumento do oxigênio dissolvido.
As condições de hipoxia (baixas concentrações de oxigênio dissolvido) em cursos d‟água
podem causar a mortandade de peixes. Sendo o parâmetro bem variável em suas
concentrações durante o dia (ESTEVES, 1998).
0
2
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6
8
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146,5
6,6
6,7
6,8
6,9
7
7,1
7,2
7,3
7,4
7,5
Esc
oa
men
to S
ub
terr
ân
eo (
L/s
)
pH
Escoamento Subterrâneo pH
50
Figura 25 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus OD (mg/L) da Sub-bacia 1
Figura 26 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus OD (mg/L) da Sub-bacia 2
Observando as Figuras 27 e 28 destaca-se que a média mensal da temperatura dos
cursos superficiais, ficou na faixa de 14,7 ºC (Agosto/2013) – 22,5 ºC (Dezembro/2012) para
a Sub-bacia 1, e para a Sub-bacia 2 na faixa de 14,8ºC (Julho/2013) – 25 ºC
(Dezembro/2013). A mesma variou de acordo com as estações do ano, havendo um declínio
0
5
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256,5
7
7,5
8
8,5
9
9,5
Esc
oa
men
to S
ub
terr
ân
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L/s
)
Oxig
ênio
Dis
solv
ido
(m
g/L
)
Escoamento Subterrâneo Oxigênio Dissolvido
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Esc
oa
men
to S
ub
terrâ
neo
(L
/s)
Oxig
ên
io D
isso
lvid
o (
mg
/L)
Escoamento Subterrâneo Oxigênio Dissolvido
51
dos valores em meses mais frios em função do número de horas de insolação e de sua
inclinação.
A maioria das espécies animais e vegetais têm exigências definidas quanto às
temperaturas máximas e mínimas toleradas, onde as variações de temperatura da água fazem
parte do regime climático natural, influenciando o metabolismo de comunidades aquáticas
(MATHEUS et al., 1995 apud DONADIO et al., 2005).
Figura 27 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus Temperatura (ºC) da Sub-bacia 1.
0
5
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20
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5
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Esc
oa
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ub
terr
ân
eo (
L/s
)
Tem
per
atu
ra (
ºC)
Escoamento Subterrâneo Temperatura
52
Figura 28 - Escoamento Subterrâneo (L/s) versus Temperatura (ºC) da Sub-bacia 2
A média mensal do parâmetro Eh (potencial redox), para a Sub-bacia 1 ficou entre -
22,3 mV (Novembro/2012) – 0,8 mV (Agosto/2013), enquanto que na Sub-bacia 2 entre -11,5
mV (Fevereiro/2013) – 6,0 mV (Outubro/2012). Obtendo-se uma média anual para a Sub-
bacia 1 de -4,05 mV e para a Sub-bacia 2 -12,35 mV. Concluindo-se a baixa presença de Ferro
na amostra de água.
Segundo Mortimer (1971) a redução do Eh indicam associação direta na natureza das
descargas que contém material particulado e orgânico, que causam a diminuição do oxigênio
dissolvido.
Destacando-se a grande importância da classificação dos corpos d‟água perante a
qualidade da água, elaborou-se através do monitoramento da qualidade da água realizado na
pesquisa a classificação dos corpos d‟água. Segundo a Resolução do CONAMA 357/05 que
dispõe sobre a classificação dos corpos da água, as águas doces de classe 1, destinadas ao
abastecimento para o consumo humano, a proteção das comunidades aquáticas, recreação de
contato primário e irrigação de hortaliças que são consumidas cruas, devem seguir condições
e padrões conforme indicado na Tabela 5:
0
2
4
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140
5
10
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Esc
oa
men
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ub
trrâ
neo
(L
/s)
Tem
per
atu
ra (
ºC)
Escoamento Subterrâneo Temperatura
53
Tabela 5 - Condições e padrões estabelecidos para águas doces de Classe 1 (CONAMA No
357/05) e médias das análises
Condições e Padrões estabelecidos Médias das Análises
Parâmetro Valor
CONAMA* Média Sub-bacia 1 Média Sub-bacia 2
Turbidez (NTU) 40* 7,16 - 17,04 5,64 - 20,36
Oxigênio Dissolvido (mg/L) Superior a 6* 7,52 - 9,00 6,80 - 8,53
pH 6,0 – 9,0* 6,92 - 7,37 6,80 - 7,37
Fonte: CONAMA 357/05 (BRASIL, 2005)
De acordo, com os intervalos de médias apresentadas nos parágrafos anteriores,
observa-se que os cursos da água avaliados em ambas as Sub-bacias hidrográficas,
apresentaram-se com uma qualidade boa, enquadrando-se nas águas doces de classe 1,
segundo essa Resolução.
6 CONCLUSÕES
As características gerais das Sub-bacias selecionadas mostraram-se apropriadas para a
pesquisa, sendo que os resultados comprovam que o uso do solo provoca um considerável
impacto sobre o comportamento hidrológico das Sub-bacias com maior percentual de área
para o uso agrícola. Nas Sub-bacias pesquisadas a Sub-bacia 1 tem um percentual de 82,33 %
de área agrícola e 17,67 % de área com vegetação e, a Sub-bacia 2 tem um percentual de
76,31 % de área agrícola e 23,69 % de área com vegetação. Assim, deve-se haver a
necessidade de existir uma visão mais atenciosa com a preservação dos recursos hídricos nas
áreas agrícolas, evitando-se que impactos negativos venham a ocorrer nas Sub-bacias
hidrográficas.
A Sub-bacia 2 comparando-a com a Sub-bacia 1, obteve uma maior recarga do
aquífero, determinado através do escoamento subterrâneo. Sendo, o uso do solo uma grande
influência para o resultado, ou seja, a Sub-bacia 1 por possuir um elevado percentual de área
agrícola e menor área com cobertura vegetal, possui uma menor infiltração da água,
consequentemente uma recarga de aquífero menor.
O balanço hídrico apresentou-se coerente com o esperado, havendo na Sub-bacia 1 um
maior escoamento superficial, ou seja, um percentual de 27,8 % enquanto que, para a Sub-
bacia 2 um percentual de 9,9 %. Em relação ao escoamento subterrâneo, o mesmo ocorreu de
forma contrária, para a Sub-bacia 1 27,9 % e para a Sub-bacia 2 45,6 %, devido ao baixo
percentual de vegetação da Sub-bacia 1, o que pode diminuir a infiltração de água. Os valores
de evapotranspiração real apresentaram-se próximos, sendo para a Sub-bacia 1 um percentual
de 44,3 % e para a Sub-bacia 2 44,4 % da precipitação total.
A qualidade da água em ambas as Sub-bacias de modo geral apresentam-se de boa
qualidade, classificando-se como corpos d‟água de classe 1. Porém, havendo algumas
variações em determinados momentos, devido à influência da precipitação.
Os métodos utilizados foram suficientes e satisfatórios para o alcance dos objetivos da
pesquisa, porém aconselha-se em uma nova oportunidade a utilização de métodos mais
sofisticados, como por exemplo, o uso de piezômetros na determinação da recarga do
aquífero, para um aprimoramento dos resultados.
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APÊNDICE
APÊNDICE A – VAZÕES SUBTERRÂNEAS
Tabela 1.A - Vazões Subterrâneas das Sub-bacias 1 e 2 (L/s)
Data Sub-bacia 1 Sub-bacia 2
22/08/2012 5,76989 0,04157
29/08/2012 6,23810 0,22824
06/09/2012 5,08476 1,83914
11/09/2012 5,27651 0,08241
17/09/2012 4,03992 0,03058
27/09/2012 4,95613 0,09611
04/10/2012 - 5,33740
09/10/2012 13,31912 1,26109
16/10/2012 12,99254 2,68614
24/10/2012 16,03454 5,20659
29/10/2012 37,71325 22,98469
06/11/2012 35,49357 23,47934
12/11/2012 22,26972 0,52123
22/11/2012 9,44493 0,22339
26/11/2012 15,04656 4,47573
05/12/2012 21,79875 17,76212
14/12/2012 27,04102 17,58014
17/12/2012 12,00198 2,39003
04/01/2013 22,58838 2,13399
11/01/2013 23,76350 3,24074
15/01/2013 18,00374 0,82342
21/01/2013 13,01430 0,08145
28/01/2013 10,94968 0,03846
Tabela 1.A – (Continuação) Vazões Subterrâneas das Sub-bacias 1 e 2 (L/s)
Data Sub-bacia 1 Sub-bacia 2
08/02/2013 20,26523 0,63309
13/02/2013 11,34810 0,10747
19/02/2013 10,06293 0,21524
27/02/2013 6,76550 0,04372
07/03/2013 6,18653 0,08315
13/03/2013 35,45867 15,28906
22/03/2013 13,21503 0,10002
27/03/2013 14,10330 4,21342
02/04/2013 28,32794 6,13660
08/04/2013 24,61623 3,77493
16/04/2013 25,57264 4,09203
23/04/2013 17,56767 0,62130
30/04/2013 17,30637 0,31407
07/05/2013 13,41231 0,14100
14/05/2013 12,16352 0,17633
21/05/2013 12,27290 1,23490
28/05/2013 20,24993 2,57522
04/06/2013 23,62023 9,20470
11/06/2013 15,05547 1,20674
18/06/2013 12,96024 0,56303
27/06/2013 28,56937 10,50891
02/07/2013 23,61478 3,81344
09/07/2013 26,41939 6,41426
16/07/2013 17,19544 1,23928
23/07/2013 13,33142 0,89132
30/07/2013 12,03214 0,62534
08/08/2013 6,56132 3,18143
16/08/2013 7,42345 3,16212
27/08/2013 6,60423 3,04242
APÊNDICE B – BALANÇO HÍDRICO
Tabela B.1 - Balanço Hídrico nas áreas agrícolas
MÊS P
(mm)
ETP
(mm)
ETR
(mm)
DEF
(mm)
ARM
(mm)
Jan 105,6 122,2 120,5 1,6 63,82
Fev 173,6 104,1 104,1 0,0 78,75
Mar 218,6 83,2 83,2 0,0 78,75
Abr 165,6 65,5 65,5 0,0 78,75
Mai 110,0 44,5 44,5 0,0 78,75
Jun 192,6 33,4 33,4 0,0 78,75
Jul 57,0 30,8 30,8 0,0 78,75
Ago 304,6 30,9 30,9 0,0 78,75
Set 98,2 72,6 72,6 0,0 78,75
Out 326,6 109,0 109,0 0,0 78,75
Nov 66,4 110,6 100,2 10,4 44,90
Dez 272,2 131,2 131,2 0,0 78,75
Total 2091,0 938,05 926,0 12,0 896
Tabela B.2 - Balanço Hídrico nas áreas com vegetação
MÊS P
(mm)
ETP
(mm)
ETR
(mm)
DEF
(mm)
ARM
(mm)
Jan 105,6 122,2 121,8 0,4 333,83
Fev 173,6 104,1 104,1 0,0 350,00
Mar 218,6 83,2 83,2 0,0 350,00
Abr 165,6 65,5 65,5 0,0 350,00
Mai 110,0 44,5 44,5 0,0 350,00
Jun 192,6 33,4 33,4 0,0 350,00
Jul 57,0 30,8 30,8 0,0 350,00
Tabela B.2 – (Continuação) Balanço Hídrico nas áreas com vegetação
MÊS P
(mm)
ETP
(mm)
ETR
(mm)
DEF
(mm)
ARM
(mm)
Ago 304,6 30,9 30,9 0,0 350,00
Set 98,2 72,6 72,6 0,0 350,00
Out 326,6 109,0 109,0 0,0 350,00
Nov 66,4 110,6 108,0 2,7 308,45
Dez 272,2 131,2 131,2 0,0 350,00
Total 2091,0 938,05 935,0 3,1 4142
APÊNDICE C – ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS
Tabela C.1 – Análise das águas da Sub-bacia 1
Data Turb(NTU) CE
(µS/cm) pH
Eh
(mV)
OD
(mg/L)
T
(ºC)
16/10/2012 11,30 57,00 7,13 -1,90 9,00 -
24/10/2012 10,47 64,77 7,06 -2,30 - -
29/10/2012 16,33 66,97 7,21 -4,90 - -
06/11/2012 16,03 59,97 7,24 -22,50 9,00 -
12/11/2012 14,93 59,20 7,46 -22,80 7,00 -
22/11/2012 12,93 53,87 7,21 215,60 7,70 -
26/11/2012 12,40 62,93 7,35 -21,60 7,90 19,00
05/12/2012 16,67 58,70 7,37 -24,30 7,80 -
14/12/2012 20,30 87,10 7,11 -2,90 8,10 22,00
17/12/2012 14,17 67,30 7,27 -9,40 7,70 23,00
04/01/2013 15,40 60,57 7,22 -9,90 7,90 -
11/01/2013 13,03 62,67 7,21 -3,30 7,90 20,00
15/01/2013 13,17 55,00 7,42 -13,30 6,90 22,00
Tabela C.1 – (Continuação) Análise das águas da Sub-bacia 1
Data Turb(NTU) CE
(µS/cm) pH
Eh
(mV)
OD
(mg/L)
T
(ºC)
21/01/2013 11,67 49,27 7,39 -21,30 7,10 22,00
28/01/2013 4,70 52,47 7,39 -17,60 7,80 20,00
08/02/2013 11,13 60,57 7,45 -17,90 7,90 20,00
13/02/2013 9,16 55,93 7,38 -18,00 7,80 22,00
19/02/2013 12,53 60,7 7,26 -19,30 7,50 22,00
27/02/2013 5,96 56,20 7,40 -19,10 7,90 20,00
07/03/2013 12,26 58,10 7,55 -19,40 7,90 20,50
13/03/2013 10,85 81,40 7,05 -6,00 8,20 20,00
22/03/2013 29,00 70,80 7,50 -28,90 7,80 19,00
27/03/2013 15,80 65,36 7,41 -20,30 8,20 20,00
02/04/2013 13,56 73,40 7,38 -17,60 8,00 24,00
08/04/2013 14,50 71,66 7,33 -20,30 7,90 23,00
16/04/2013 14,23 62,53 7,14 -15,30 8,70 23,00
23/04/2013 12,03 57,43 7,28 -9,90 7,60 19,00
30/04/2013 11,20 55,26 7,12 -5,00 8,40 20,00
07/05/2013 12,70 55,20 7,46 -22,40 8,90 18,00
14/05/2013 8,66 54,43 7,23 -16,80 8,50 18,00
21/05/2013 13,66 59,56 7,39 -15,60 8,50 18,00
28/05/2013 124,30 62,26 7,19 -12,40 9,10 18,00
04/06/2013 14,80 69,10 7,28 -6,10 8,80 17,00
11/06/2013 16,56 59,53 7,21 -10,70 8,60 18,00
18/06/2013 13,73 59,53 7,27 -4,40 7,90 18,00
27/06/2013 15,40 67,80 7,11 -4,40 8,50 16,00
02/07/2013 11,66 60,80 7,27 -4,90 9,90 14,00
09/07/2013 19,46 64,30 7,22 -8,00 7,70 17,00
16/07/2013 14,66 55,46 7,27 -17,00 8,90 20,00
23/07/2013 13,06 51,23 7,56 -15,50 7,00 10,00
30/07/2013 15,53 52,30 7,39 -16,30 8,80 14,00
Tabela C.1 – (Continuação) Análise das águas da Sub-bacia 1
Data Turb(NTU) CE
(µS/cm) pH
Eh
(mV)
OD
(mg/L)
T
(ºC)
08/08/2013 6,30 94,70 6,87 -1,50 8,30 15,00
16/08/2013 6,10 109,80 7,06 -3,00 7,60 14,00
27/08/2013 9,10 108,60 6,85 6,90 8,70 15,00
Tabela C.2 - Análises das águas da Sub-bacia 2
Data Turb
(NTU)
CE
(µS/cm) pH
Eh
(mV)
OD
(mg/L)
T
(ºC)
16/10/2012 12,50 90,30 7,01 0,70 6,80 -
24/10/2012 13,67 89,07 6,82 9,20 - -
29/10/2012 14,33 89,83 7,04 8,10 - -
06/11/2012 11,30 94,80 7,07 -8,70 7,00 -
12/11/2012 13,77 103,03 7,25 -12,80 7,80 -
22/11/2012 15,37 114,57 7,07 285,00 7,70 -
26/11/2012 9,90 123,37 7,05 2,30 7,70 22,00
05/12/2012 15,23 108,83 7,27 -26,70 - -
14/12/2012 23,33 129,70 6,94 8,90 8,00 25,00
17/12/2012 11,73 114,30 7,11 -8,10 7,70 25,00
04/01/2013 12,30 115,37 7,15 -1,10 7,90 -
11/01/2013 5,97 111,27 7,18 -0,30 7,80 22,00
15/01/2013 4,30 110,07 7,32 -8,90 6,90 23,00
21/01/2013 3,33 101,53 7,32 -22,40 7,20 24,00
28/01/2013 2,33 104,33 7,44 -11,90 7,70 20,00
08/02/2013 10,33 99,63 7,58 -10,40 7,90 20,00
13/02/2013 4,86 107,10 7,17 -4,80 7,90 22,00
19/02/2013 14,73 111,53 7,29 -9,40 7,80 22,00
27/02/2013 10,10 111,06 7,47 -21,30 8,00 20,50
Tabela C.2 – (Continuação) Análises das águas da Sub-bacia 2
Data Turb
(NTU)
CE
(µS/cm) pH
Eh
(mV)
OD
(mg/L)
T
(ºC)
07/03/2013 8,46 114,23 7,47 -19,00 8,00 21,00
13/03/2013 11,16 106,13 6,90 5,90 7,80 20,00
22/03/2013 15,46 104,70 7,21 -5,40 8,20 19,00
27/03/2013 13,40 104,30 7,21 -7,10 8,50 21,00
02/04/2013 12,80 116,63 7,23 -7,50 7,90 24,00
08/04/2013 11,03 108,86 7,20 -9,40 8,00 21,00
16/04/2013 11,33 104,36 7,16 -7,00 8,80 22,00
23/04/2013 7,20 105,90 7,09 5,60 7,90 19,00
30/04/2013 6,10 105,13 7,20 -0,50 8,50 19,00
07/05/2013 17,40 108,90 7,24 -5,30 8,70 16,00
14/05/2013 0,32 110,80 7,08 -0,50 8,30 18,00
21/05/2013 9,76 105,10 7,28 -6,70 8,60 20,00
28/05/2013 94,66 97,50 7,09 -1,40 9,00 19,00
04/06/2013 22,00 93,50 7,19 5,00 8,90 17,00
11/06/2013 11,60 102,56 7,22 -5,80 8,60 17,00
18/06/2013 13,00 99,23 7,22 -6,30 7,90 19,00
27/06/2013 16,96 92,40 7,07 0,80 8,40 16,00
02/07/2013 12,40 93,00 7,22 -0,80 9,90 15,00
09/07/2013 18,30 99,00 7,20 -3,90 7,90 17,00
16/07/2013 10,80 96,70 7,14 -5,00 8,80 20,00
23/07/2013 13,06 97,16 7,37 -8,80 7,30 10,00
30/07/2013 8,70 100,40 7,41 -4,10 8,60 12,00
08/08/2013 46,00 79,10 6,77 -5,80 8,50 16,00
16/08/2013 6,50 85,40 6,85 11,00 7,60 14,00
27/08/2013 8,60 55,40 6,78 6,30 8,40 16,00
APÊNDICE D – MÉDIAS MENSAIS DOS PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS DAS
SUB-BACIAS 1 E 2
Tabela D.1 - Médias mensais da Sub-bacia 1
Mês Turb
(NTU)
CE
(µS/cm) pH
Eh
(mV)
OD
(mg/L)
T
(ºC)
Outubro/2012 12,66 62,91 7,13 6 9 -
Novembro/2012 14,07 58,99 7,31 -6,40 7,9 19,00
Dezembro/2012 17,04 71,03 7,25 -8,63 7,8 22,5
Janeiro/2013 11,59 55,99 7,32 -8,17 7,52 21,00
Fevereiro/2013 9,69 58,35 7,37 -11,47 7,77 21,00
Março/2013 16,97 68,91 7,37 -6,4 8,02 19,87
Abril/2013 13,10 64,05 7,25 -3,76 8,12 21,80
Maio/2013 11,67 56,39 7,36 -3,47 8,63 18,00
Junho/2013 15,12 63,99 7,21 -1,57 8,45 17,25
Julho/2013 14,87 56,81 7,34 -4,52 8,46 15,00
Agosto/2013 7,16 104,36 6,92 3,83 8,2 14,66
Tabela D.2 - Médias mensais da Sub-bacia 2
Mês Turb
(NTU)
CE
(µS/cm) pH
Eh
(mV)
OD
(mg/L)
T
(ºC)
Outubro/2012 13,50 89,73 6,95 -3,03 6,80 -
Novembro/2012 12,58 109,01 7,11 -22,3 7,55 22,00
Dezembro/2012 16,76 117,61 7,10 -12,2 7,85 25,00
Janeiro/2013 5,64 108,51 7,28 -13,08 7,50 22,25
Fevereiro/2013 10,00 107,33 7,37 -18,57 7,90 21,12
Março/2013 12,12 107,34 7,19 -18,65 8,12 20,25
Abril/2013 9,69 108,09 7,17 -13,62 8,20 21,00
Maio/2013 9,15 108,26 7,2 -16,80 8,53 18,00
Tabela D.2 - Médias mensais da Sub-bacia 2
Mês Turb
(NTU)
CE
(µS/cm) pH
Eh
(mV)
OD
(mg/L)
T
(ºC)
Junho/2013 15,89 96,92 7,17 -6,40 8,40 17,25
Julho/2013 12,65 97,24 7,26 -12,34 8,50 14,80
Agosto/2013 20,36 73,30 6,80 0,80 8,16 15,30