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Page 1: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares
Page 2: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.1

A Distribuição da Água na TerraA Distribuição da Água na Terra

Água salgada Água doce

Oceanos e mares

Page 3: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.1

Água salgada Água doce

Oceanos e mares

A Distribuição da Água na TerraA Distribuição da Água na Terra

Geleira e gelo polar 2,97%(4,34 x 107 km3)Água subterrânea 1,05%(1,54 x 107 km3)Lagos e Rios 0,009%(1,27 x 105 km3)Atmosfera 0,001%(1,5 x 104 km3) Biosfera 0,0001%(2,0 x 103 km3)

Page 4: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

O O CicloCiclo Hidrológico Hidrológico

O movimento contínuo de H2O de um reservatório para

outro.

Page 5: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.2

O CicloO Ciclo HidrológicoHidrológicomar

36 Escoamento superficial do continente +398 Precipitação sobre o mar

434 Evaporação

434 Evaporação -398 Precipitação

36 Excedente transferido para o continente via precipitação

mar continente 107 Precipitação -71 Evaporação

36 Escoamento superfi- cial para o oceano

107 Precipitação -398 Escoamento superfi- cial para o oceano

434 Evaporação

continente

Evaporação Precipitação

Escoamento Supeficial

Precipitação

Escoamento Supeficial

Inflitração

Fluxo de Água Subterrânea

Nível freático

Evaporação

Page 6: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.3

Formação de Zonas ÁridasFormação de Zonas Áridas

Oceano

VentoZona Árida

Ventos carregados de umidade vêm da costa.

As massas de ar úmidas ascendem e resfriam, provocando precipitação …

…e resultando em uma encosta úmida na direção do vento.

Com a perda da umidade, a massa de ar desce e aquece, reduzindo sua umidade relativa …

…formando uma zona áridazona árida no lado do

sotavento das montanhas.

Page 7: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Vazão Média dos Maiores Rios do MundoVazão Média dos Maiores Rios do Mundo

Fluxo de água

Rio (m3/s)

Amazonas, América do Sul 175.000

Prata, América do Sul 79.300

Congo, África 39.600

Yangtze, Ásia 21.800

Bramaputra, Ásia 19.800

Ganges, Ásia 18.700

Mississipi, América do Norte 17.500

Page 8: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.6

Vasey’s Paradise

Água subterrânea mina no penhasco do Cânion Marble para formar uma série de

nascentes.

Page 9: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

PorosidadePorosidade

Porcentagem de espaços vazios em uma rocha ou

sedimento.

É uma medida do volume potencial de água que pode ser

estocado em uma rocha.

Page 10: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

PermeabidadePermeabidade

Capacidade de um material para deixar um fluído passar.

É uma medida do quão rápido o fluído pode mover através da

rocha ou sedimento

Page 11: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

AqüíferoAqüífero

Uma unidade geológica capaz de estocar e deixar passar água em

quantidades suficientes para suprir reservatórios.

Page 12: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.7

PorosidadePorosidade varia com avaria com a • % de Cimento% de Cimento

• Seleção dos grãosSeleção dos grãos

• FraturamentoFraturamento

Mais poroso Menos porosovs

Arenito não cimentado

Arenito cimentado

Grão de areia

CimentoMineral

Espaço doporo

Arenito bem selecionado Arenito mal selecionado

Quantidades muito pequenas de espaços porosos entre os grãos de argila e silte

Pequenas quan-tidades de espaços porosos nas fissuras

Rochaimpermeável

Argila

Grãos de Silte

Folhelho fraturado Folhelho não-fraturado

Page 13: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.7

Porosidade Porosidade Varia com a %Varia com a % de Cimento de Cimento

Mais poroso Menos porosovs

Arenito não cimentado Arenito cimentado

Grão de areia

CimentoMineral

Espaço doporo

Page 14: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.7

Porosidade Varia com aPorosidade Varia com a SeleçãoSeleção

Mais poroso Menos porosovs

Arenito bem selecionado Arenito mal selecionado

Page 15: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Porosidade Varia com oPorosidade Varia com o FraturamentoFraturamento

Mais poroso Menos porosovs

Quantidades muito pequenas de espaços porosos entre os grãos de argila e silte

Pequenas quan-tidades de espaços porosos nas fissuras

Rochaimpermeável

Argila

Grãos de Silte

Folhelho fraturado Folhelho não-fraturado

Page 16: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Porosidade e Permeabilidade de Porosidade e Permeabilidade de Diferentes Tipos de AqüíferoDiferentes Tipos de Aqüífero

Tipo de AqüíferoTipo de Aqüífero PorosidadePorosidade PermeabilidadePermeabilidade

Cascalho Muito alta Muito alta

Areia grossa a média Alta Alta

Areia fina e silte Moderada Moderada a baixa

Arenito moderadamente cimentado

Moderada a baixa Baixa

Folhelho fraturado Baixa Baixa

Rochas metamórficas Baixa Muito baixa

Folhelho não fraturado Muito baixa Muito baixa

Page 17: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

TiposTipos de de AqüíferosAqüíferos

• Não confinadoNão confinado: a camada permeável estende até a superfície. Consiste de uma zona não saturada separada da zona saturada pelo nível freático.

• ConfinadoConfinado: a camada permeável é sobreposta e sotoposta por uma camada menos permeável (aquiclüde).

Page 18: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

ZonaZona Não Saturada :Não Saturada :Poros têm tanto ar como água

Aqüífero Não ConfinadoAqüífero Não Confinado

Zona SaturadaZona Saturada ::Poros preenchidos com água

Nível Freático

Page 19: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Nível FreáticoNível Freático

• o topo da zona saturada do lençol freático

• o nível no qual a água surgirá em uma mina

• o nível no qual a água surgirá em um aqüífero não confinado

Page 20: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.9

Dinâmica de um Aqüífero Não ConfinadoDinâmica de um Aqüífero Não Confinadoem um Clima Temperadoem um Clima Temperado

Superfície freática (mais alta na esta-ção úmida e mais baixa na estação seca

Zona saturadaMovimento da água subterrânea

Nível de água dos poços varia com as estações

Infiltração da água de chuva

Zona não saturada

Page 21: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.9

Durante a Estação Úmida…Durante a Estação Úmida…

Abundante precipitação recarrega o lençol freático Rio

efluente

alto

Reservatório profundo bombeado

Poço rasoquase seco

nível freático

Page 22: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.9

Durante a Estação Seca…Durante a Estação Seca…

Evaporação Rio efluente

Nível do lago cai

Poço raso seco

Reservatório profundo bombeado

nível freático baixo

Page 23: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.10

Área de Recarga:Área de Recarga: onde o aqüífero confinadoé recarregado pela infiltração

AqüíferoAqüífero ConfinadoConfinado

Área de recarga em terras altas

LençolFreático Poço artesiano

jorrando

Média de altura do lençolfreático na área de recarga

Lençol Freático ConfinadoAqüiclude

Aqüiclude

Diferença de elevação

Altura de entrada de água no poço

Superfície Freática:Superfície Freática: Altura na qual a água brotará no aqüífero confinado

Page 24: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

A A ÁreaÁrea dede RecargaRecarga de um de um aqüífero confinado é a área onde aqüífero confinado é a área onde a precipitação entra (recarrega) a precipitação entra (recarrega) no (o) aqüífero.no (o) aqüífero.

A Superfície FreáticaSuperfície Freática é o nível no qual a água brotará em nascentes nos aqüíferos confinados .

Page 25: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Note a Diferença Entre:Note a Diferença Entre:

• Nível Freático:Nível Freático: o nível no qual a água brotará em um aqüífero não confinado.não confinado.

• Nível de Pressão na Superfície:Nível de Pressão na Superfície: o nível no qual a água brotará em um aqüífero confinadoconfinado *.

* Se a pressão superficial estiver acima da superfície do solo, a água fluirá livremente para fora. Tais nascentes são chamadas de nascentes com fluxo artesianofluxo artesiano.

Page 26: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

AqüíferoAqüífero ConfinadoConfinado

Área de Recarga:Área de Recarga: onde o aqüífero confinadoé recarregado pela infiltração

Área de recarga em terras altas

LençolFreático Poço artesiano

jorrando

Média de altura do lençolfreático na área de recarga

Lençol Freático ConfinadoAqüiclude

Aqüiclude

Diferença de elevação

Altura de entrada de água no poço

Superfície Freática:Superfície Freática: Altura na qual a água brotará no aqüífero confinado

Poço ArtesianoPoço Artesianojorrandojorrando

Page 27: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Pressure SurfacePressure Surface

Ground SurfaceGround Surface

Poço Artesiano jorrandoPoço Artesiano jorrando

Lençol Freático Confinado

Page 28: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.11

Lençol Freático SuspensoLençol Freático Suspenso

Não saturado

Saturado

Lençol freático principal

Lençol freático suspenso

nascentenascente

Page 29: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.12

Formação de um Cone de DepressãoFormação de um Cone de Depressão

Posição anterior do lençol freático

Cone de depressão

Lençol freático

atual

Infiltração

Recarga

Page 30: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.13

Fissuras e depressõesFissuras e depressõescausadas pela causadas pela

subsidência do solo subsidência do solo devido ao excesso devido ao excesso

de bombeamento dade bombeamento daágua subterrâneaágua subterrânea

Page 31: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.14

Dinâmica da InterfaceDinâmica da InterfaceÁgua Salgada - Água DoceÁgua Salgada - Água Doce

Recarga

Linha de costa

Oceano

(poço bombeando água doce

Descarga

água doce subterrânea

água salgada subterrâneaPosição anterior do limite da água salgada

Nível freático

Invasão deágua salgada

(poço bombeando água salgada

Cone de depressão

Limite da água salgada

Page 32: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.14

A espessura da água subterrânea A espessura da água subterrânea doce flutuando no topo da água doce flutuando no topo da água subterrâneasubterrânea salgada é afetada salgada é afetada pelo equilíbriopelo equilíbrioentreentre recarga recarga e descarga e descarga da águada águasubterrâneasubterrânea

Recarga

Linha de costa

Oceano

(poço bombeando água doce

Descarga

água doce

subterrânea

água salgada subterrânea

Nível freático

Limite da água salgada

Page 33: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.14

Se a taxa de descarga aumenta Se a taxa de descarga aumenta em demasia (por excesso de em demasia (por excesso de bombeamento), a água salgada bombeamento), a água salgada ascenderá, causando ascenderá, causando invasãoinvasão da da água salgadaágua salgadano reservatório no reservatório

InvertedCone of depression

Posição

Invasão de água salgada

(poço bombeando água salgada

Cone de depressão

anterior do

do limite da água salgada

Page 34: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Lei de DarcyLei de Darcy

Uma equação na qual a descarga (taxa de fluxo) da água subterrânea pode ser

calculada.

Page 35: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Lei de DarcyLei de Darcy

Q = A ( K Q = A ( K xx S) S)

Page 36: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Lei de DarcyLei de Darcy

Q = A ( K Q = A ( K xx S) S)

Q = DescargaA = Seção Transversal do fluxoK = Permeabilidade (condutividade hidraúlica)

S = Declividade do corpo de água = h/l h = distância vertical l = distância do fluxo

Page 37: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.15

Lei de DarcyLei de Darcy

Page 38: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Extração de Água Subterrânea nos EUA: 1950-1995Extração de Água Subterrânea nos EUA: 1950-1995

Abastecimento público

Irrigação

Ext

raçã

o (

bil

es d

e g

alõ

es p

or

dia

Ano

Page 39: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Box 13.2

The OgallalaThe OgallalaAqüífero:Aqüífero:

““Mina de Água Mina de Água Subterrânea”Subterrânea”

Page 40: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.19

Algumas das Feições Significativas de uma Algumas das Feições Significativas de uma Paisagem CársticaPaisagem Cárstica

Page 41: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.18Figure 13.18

The Winter Park Sinkhole, FloridaThe Winter Park Sinkhole, Florida

Page 42: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.19

Feições Sub-superficiais de uma Paisagem Feições Sub-superficiais de uma Paisagem CársticaCárstica

Page 43: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.17

Page 44: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.20

Algumas Atividades HumanasAlgumas Atividades Humanas que Podem que Podem Contaminar a Água SubterrâneaContaminar a Água Subterrânea

Tanque enterrado para estocagem de gasolina ou produtos químicos

Lençol freático (doce)

Lençol freático(salgado)

Infiltração

Bombeamentode reservatório

Descarga

Recarga artificial no aqüífero Movimentos de

contaminantes na água subterrânea

Poço de uso doméstico

Entrada de fonte superficial de contaminação da água subterrânea

Fossa ou tanque séptica(o)

Expansão do uso do solo, irrigação e aplicação de pesticida)

Page 45: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Figure 13.21

Água na Crosta ContinentalÁgua na Crosta Continental

Page 46: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

Fig. 6.17

Page 47: Figure 13.1 A Distribuição da Água na Terra Água salgada Água doce Oceanos e mares

SistemasSistemas HidrotermaisHidrotermaisÁgua entra no solo Água entra no solo por infiltraçãopor infiltração

Água aquecida Água aquecida começa a subircomeça a subir

Nascentes Quentes: Nascentes Quentes: formam-se quando a água formam-se quando a água subterrânea aquecida subterrânea aquecida alcança a superfíciealcança a superfície

Gêisers: formam-se quandoGêisers: formam-se quando sistemassistemas de bombeamentode bombeamento complicados permitem o complicados permitem o lançamento da água sob lançamento da água sob pressão, causando jorros pressão, causando jorros intermitentes intermitentes