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Aulas Recursos Hídricos

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Page 1: Aproveitamento Aguas Sub

APROVEITAMENTO DE BACIA

Universidade Federal de PernambucoCentro de Tecnologia e GeociênciasDepartamento de Engenharia Civil

Eng. de Recursos Hídricos

HIDROGRÁFICA

Águas Subterrâneas

Alfredo Ribeiro

Page 2: Aproveitamento Aguas Sub

Tipos de Aquíferos quanto à porosidade

Fonte: Site ABAS

Page 3: Aproveitamento Aguas Sub

Propriedades Físicas dos Aqüíferos

A água do solo ocupaos espaços vaziosformados pelos porosou fraturas das rochas.

Porosidade ( ηηηη ) é adimensional e corresponde a relação entre ovolume de vazios e o volume total de um solo ou rocha

Porosidade Primáriavazios desde a formação da rocha

Porosidade Secundáriavazios após a formação da rocha

Page 4: Aproveitamento Aguas Sub

� Nem toda água armazenada nos poros pode ser liberada, poisalguns poros não são interconectados ou algumas gotículas d e águaaderem ao material sólido;

� Porosidade efetiva ( ηηηηef ) é arelação entre o volume de águaefetivamente liberado porgravidade e o volume total

Fonte: Livro – Hidrogeologia – conceitos e aplicações

totalVolume

drenáveisvaziosVolume=η

Page 5: Aproveitamento Aguas Sub

Transmissividade ( T ) é a quantidade de água que pode sertransmitida horizontalmente por unidade de largura do aqüí fero;

Propriedades Físicas dos Aqüíferos

T = K . bNa qual: K = condutividade hidráulica; b = espessur a do aqüífero confinado.

Page 6: Aproveitamento Aguas Sub
Page 7: Aproveitamento Aguas Sub
Page 8: Aproveitamento Aguas Sub

Aquíferos sedimentares em Pernambuco

Page 9: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

RESERVA PERMANENTE - Rp

Volume hídrico acumulado no meio aqüífero, emfunção da porosidade efetiva e do coeficiente dearmazenamento, não variável em decorrência daarmazenamento, não variável em decorrência daflutuação sazonal da superfície potenciométrica.

Page 10: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

RESERVA PERMANENTE – Rp

Aquífero Intersticial (poroso) – aquífero livre

Rp = A1 x b x ηef

Rp - reserva permanente no aqüífero intersticial (m3)

A1 - área de ocorrência do aqüífero (m2)

b - espessura saturada do aqüífero livre ou confinado (m)

ηef - porosidade efetiva do aqüífero (adimensional)

Page 11: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

RESERVA REGULADORA OU RENOVÁVEL- Rr

Volume hídrico acumulado no meio aqüífero, em funçãoda porosidade efetiva ou do coeficiente dearmazenamento e variável anualmente em decorrênciaarmazenamento e variável anualmente em decorrênciados aportes sazonais de água superficial, doescoamento subterrâneo e dos exutórios.

Page 12: Aproveitamento Aguas Sub
Page 13: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

RESERVA REGULADORA – Rr

Aquífero Intersticial (poroso) sedimentar

Rr1 = A1 x P x I

Rr - reserva reguladora do aqüífero (m3/ano)

P - precipitação (m/ano)

I – taxa de infiltração

Page 14: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

RESERVA REGULADORA – Rr

Aquífero Intersticial (poroso) aluvial

Quando não se conhece o valor de b, admite-se como iguala 1,0 m, com porosidade efetiva de 10% para uma 1,0 m, com porosidade efetiva de 10% para umaproveitamento de 60%:

Rr2 = A1 x 1,0 x 0,1 x 0,6 = A1 x 0,06 (m3/ano)

Admitindo 2% da área da bacia,

Rr2 = A2 x 0,02 x 0,06 = A2 x 0,0012 (m3/ano)

Page 15: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

RESERVA REGULADORA – Rr

Aquífero Fissural

Admite-se infiltração mínima de 0,15% na área da bacia:

Rr3 = A2 x P x 0,0015 (m3/ano)

A2 – área da bacia hidrográfica

Page 16: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

POTENCIALIDADES

Volume hídrico que pode ser utilizado anualmente,incluindo, eventualmente, uma parcela das reservaspermanentes, passíveis de serem explotadas, compermanentes, passíveis de serem explotadas, comdescarga constante, durante um determinado períodode tempo.

Page 17: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

POTENCIALIDADE

Aquífero Intersticial (poroso) sedimentar

A potencialidade representa o somatório das reservasreguladoras com a parcela das reservas permanentesreguladoras com a parcela das reservas permanentesque pode vir a ser explotada (10% em 50 anos);

Po1 = (Rp x 0,002) + Rr

Po1 - potencialidade (m3/ano)

Page 18: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

POTENCIALIDADE

Aquífero Intersticial (poroso) aluvial

PERH/PE espessura média de 1,5 m, porosidade de 10%e aproveitamento de 60% do volume armazenado:e aproveitamento de 60% do volume armazenado:

Po2 = A1 x 1,5 x 0,1 x 0,6 = A1 x 0,09 (m3/ano)

Admitindo 2% da área da bacia,

Po2 = A2 x 0,02 x 0,09 = A x 0,0018 (m3/ano)

Page 19: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

POTENCIALIDADE

Aquífero Fissural

Considera a reserva reguladora acrescida de 15%:

Po3 = Rr3 x 1,15 (m3/ano)

Page 20: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

DISPONIBILIDADE VIRTUAL

Parcela máxima que pode ser aproveitada anualmenteda potencialidade, correspondendo à vazão anual quepode ser extraída do aqüífero ou do sistema aqüífero,pode ser extraída do aqüífero ou do sistema aqüífero,sem que se produza um efeito indesejável de qualquerordem.

Page 21: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

DISPONIBILIDADE VIRTUAL – efeitos indesejáveis1) De ordem econômica:

· Exaustão do aqüífero;

· Rebaixamento que inviabiliza o uso econômico da água;

2) De caráter hidrogeológico:2) De caráter hidrogeológico:

· Inviabiliza o uso das captações existentes;

· Provoca o acesso ao aqüífero de água de qualidade inaceitável;

· Provoca recalque do terreno;

3) Conflito de uso (social ou legal):

· Prejudica usuários de poços, as descargas de base dos rios, defontes e de lagoas;

· Prejudica o equilíbrio do meio ambiente que depende dasdescargas de rios e de fontes ou ao uso econômico da natureza.

Page 22: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

DISPONIBILIDADE VIRTUAL

Aquífero Intersticial em Bacias Sedimentares (poroso)

Dv1 ≤ Po1 = (Rp x 0,002) + Rr (m3/ano)

Aquífero Intersticial Aluvial (poroso)

Dv2 = Po2 x 0,2 (m3/ano)

Aquífero Fissural

Dv3 ≤ Po3 = Rr3 x 1,15 (m3/ano)

Page 23: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

DISPONIBILIDADE INSTALADA

Volume anual passível de explotação através das obrasde captação existentes, com base na vazão máxima deexplotação - ou vazão ótima - e num regime deexplotação - ou vazão ótima - e num regime debombeamento de 24 horas diárias, em todos os dias doano.

Page 24: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

DISPONIBILIDADE INSTALADA

Di = n x Qm x 8.760 (m3/ano)

Sendo:Sendo:

n - número de poços ou outras captações existentes noaqüífero (adimensional)

Qm - vazão média horária (m3/h)

Page 25: Aproveitamento Aguas Sub

AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E AVALIAÇÃO DE RESERVAS, POTENCIALIDADE E

DISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROSDISPONIBILIDADE DE AQÜÍFEROS

DISPONIBILIDADE EFETIVA

Volume anual atualmente explotado nas obrasexistentes.

D = n x Q x 365 x Horas de bombeamento diárioDe = n x Qm x 365 x Horas de bombeamento diário(m3/ano)

O total de horas de bombeamento diário pode variarde 8 horas (aquífero intersticial em baciassedimentares) e 4 horas (aquífero intersticial aluvial efissural).

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Page 29: Aproveitamento Aguas Sub
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Page 31: Aproveitamento Aguas Sub

BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

Plano Estadual de Recursos Hídricos de Pernambuco.Volume 3 – Recursos Hídricos Subterrâneos. 1998.

Disponível em:

http://www.ana.gov.br/AcoesAdministrativas/CDOC/docs/planos_diretores/Pernambuco_Estadual/plano_diretor.asplanos_diretores/Pernambuco_Estadual/plano_diretor.asp