hidrogeologia do rj

XIV Congresso Brasileiro de guas Subterrneas

1

HIDROGEOLOGIA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

Sntese do estgio atual do conhecimento

Martins, A. M. ; Capucci, E. ; Caetano, L. C. ; Cardoso, G. 4; Barreto, A. B. C.5,.Monsores,

A. L. M., Leal, A. S 6;.; Viana, P. 6

Resumo

O Estado do Rio de Janeiro constitudo predominantemente por rochas cristalinas. Por este

motivo, as guas subterrneas esto espacialmente mais distribudas em aqferos fissurais, uma vez

que os aqferos porosos esto nas plancies litorneas e bacias sedimentares, que cobrem apenas

cerca de 20% do Estado. Diversos autores descreveram a hidrogeologia do Estado no todo ou em

parte seja propondo suas provncias hidrogeolgicas, suas faixas de favorabilidade acumulao de

gua subterrnea ou ainda, aqferos individualizados por bacias ou regies estudadas. Este trabalho

rene e procura sintetizar as diversas contribuies para o conhecimento hidrogeolgico e a

distribuio das guas subterrneas do Estado do Rio de Janeiro.

Abstract

The Rio de Janeiro State is mostly constituted by crystalline rocks. So, groundwaters are

spatially occurring in fractured rocks aquifers than in porous ones which are located in coastal

plains and sedimentary basins. Several authors outlined the whole or part of State hidrogeology

proposing its hydrogeological provinces, water storage potential zones or individual aquifers in

studied areas. This work seeks to join and to resume all the approaches on the Rio de Janeiro State

hydrogeology and groundwaters distribution.

Palavras chave: aqferos fissurais, provncias hidrogeolgicas, aqferos

Keyboards: fractured rocks, hidrogeological provinces, aquifers

Notas 1 Departamento de Recursos Minerais do Estado do Rio de Janeiro; 2- Companhia Estadual de guas e Esgotos; 3 Departamento Nacional de

Produo Minera; 4 - Universidade Federal do Rio de Janeiro; 5 Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais/Petrobras; 6 - Faculdade de

Geografia da Universidade Federal Fluminense


2

1 Introduo

Conforme mostra a Figura 1, o Estado do Rio de Janeiro apresenta dois domnios geolgicos

principais: o das rochas cristalinas, que cobrem cerca de 80% do seu territrio e o das bacias e

sedimentos litorneos.

Figura 1 Os grandes domnios hidrogeolgicos do Estado do Rio de janeiro (DRM, 2006)

Estas caractersticas geolgicas condicionam a ocorrncia regional de dois grandes sistemas

aqferos, o fissural e o poroso. O sistema aqfero fissural ocupa cerca de 80% do territrio

fluminense, estendendo-se desde o sul at a regio norte do Estado, atravs das fraturas e falhas

abertas que ocorrem nos macios rochosos. J o sistema poroso encontra-se nos sedimentos

permeveis e depsitos aluviais e marinhos, que se distribuem nas bacias principais (Campos,

Macacu e Resende e plancies aluviais e litorneas.

Este trabalho tem como objetivo apresentar uma consolidao dos diversos trabalhos

hidrogeolgicos e as divises propostas por diversos autores para as provncias hidrogeolgicas e

aqferos do Estado do Rio de Janeiro.


3

2 Trabalhos Existentes

2.1 Provncias Hidrogeolgicas do estado do Rio de Janeiro

Figura 2 Provncias Hidrogeolgicas e potencialidades da gua subterrnea do Estado do

Rio de Janeiro (Capucci, 1988)

Em seu mapa Provncias Hidrogeolgicas do Estado do Rio de Janeiro (Figura 2), na escala

de 1:400.000, Capucci (1988), subdivide as provncias em unidades de acordo com as capacidades

especficas, distinguindo quatro padres de potencialidade, agrupados em dois grandes domnios: as

rochas inconsolidadas (sedimentos) e as rochas duras (cristalinas). O trabalho foi produzido

principalmente com base na sua vivncia com a locao e construo de poos na CEDAE,

incluindo alguns trabalhos da empresa de consultoria ENCO (1982), realizados para a CEDAE e de

estudos realizados pela Petrobrs na Bacia de Campos.

2.2 Mapa Hidrogeolgico do Municpio de Campos dos Goytacazes

Caetano (2000), com base em Schaller (Figura 3) e outros autores e de sees geolgicas

feitas de perfis de poos, delimitou quatro aqferos na Bacia de Campos: Quaternrio Deltico,

Barreiras, Embor e Fraturado, o primeiro e o ltimo livres e os outros confinados. O autor estimou

em 1,55 x 107 m3/ano o escoamento natural do Quaternrio Deltico, cuja recarga principal provm

do rio Paraba do Sul e seus canais de drenagem.


4

Figura 3 Coluna estratigrfica e seo geolgica generalizada ( Schaller, 1973)


5

Figura 4 Mapa Hidrogeolgico do Municpio de Campos dos Goytacazes


6

2.3 Mapa de Favorabilidade Hidrogeolgica do Estado do Rio de Janeiro

Barreto, A.B.C., Monsores, A.L.M., Leal, A.de S. e Pimentel, J. produziram, com parcerias do

DRM-RJ, IGEO-UFRJ, DG-UFRRJ, FG-UERJ e RESUB, o Mapa de Favorabilidade

Hidrogeolgica do Estado do Rio de Janeiro, de escala 1:400.000 (Figura-2), do Projeto Rio de

Janeiro (CPRM, 2001). O trabalho teve por base um cadastro de 1800 poos georeferenciados. Para

o Sistema Aqfero Fissural, foi utilizado o sistema de informao geogrfica SPANS-GIS, com

anlise multicritrio dos temas declividade, densidade de fraturas, tipos de solos, uso e cobertura do

solo, densidade de drenagem e litologia, ponderados de acordo com a sua relevncia para a

acumulao de gua subterrnea. A tabela abaixo resume as classes de favorabilidade,

Tabela 1 - Distribuio por faixas de vazo e favorabilidade (modificado de Barreto et al, 2001)

Classes 0


7

Figura 6 Mapa de Favorabilidade Hidrogeolgica do Estado do rio de Janeiro (Fonte: Projeto RJ - CPRM. 2001)


8

2.4 gua Subterrnea na Baixada Campista

Em uma releitura da hidrogeologia da Bacia de Campos, Capucci (2003) utiliza a

geotectnica, a litologia das amostras de perfurao de poos e a qualidade das guas para a

definio dos aqferos. Ele reconhece trs blocos resultantes da reativao tectnica: os Altos

Estruturais de So Francisco do Itabapoana (a Norte) e Quissam (a Sul) e o bloco rebaixado de

Campos e So Joo da Barra ao centro. (Figuras 7 e 8).

Figura 7: Subdiviso do aqfero sedimentar de Campos. Modificado de Capucci, 2003.

Aqfero Barreiras Primitiva - os sedimentos que cobrem os dois altos estruturais so

reconhecidos como a Formao Barreiras, pela litologia essencialmente argilo-siltosa de cor

avermelhada tpica de solos laterticos sobrepostos ao embasamento cristalino, conforme

perfuraes de poos. Trata-se de um aqfero livre, muito pobre, pela baixa permeabilidade e gua

de m qualidade, ferruginosa. Sua espessura cresce em direo ao litoral, alcanando 216 metros

em Garga, municpio de So Francisco do Itabapoana


9

Figura 8 Perfil Hidrogeolgico da Bacia de Campos (Egmont, 2003)

No bloco rebaixado so reconhecidos trs aqferos:

(1) Aqfero Barreiras Recente, assim chamado pela colorao e aspecto latertico

remanescentes da Formao Barreiras, porm com granulao mais grossa e alta permeabilidade,

principalmente a partir dos 130 metros de profundidade, indicando o retrabalhamento da primeira.

Sua espessura consideravelmente maior, e a gua de boa qualidade, com 300 ppm de STD.

Superposto por 70 metros de sedimentos predominantemente argilosos com gua de m qualidade,

dos quais os primeiros 30 metros de origem marinha, o Barreiras Recente um aqfero confinado,

com poos jorrantes, que abastecem atualmente uma populao de cerca de 37.000 habitantes.

(2) Aqfero Embor consiste em sedimento continentais constitudos por intercalaes

montonas de folhelhos esverdeados e arenitos feldspticos glauconticos, com bastante linhita, de

espessuras mximas de 2 metros. Superposto por 90 m de sedimentos marinhos com gua de m

qualidade, um aqfero confinado, jorrante. Seu contato com as formaes mais antigas

tectnico. Possui vazo especfica de 4 a 7 m3/h/m e gua de excepcional qualidade, com 150 ppm

de STD. S um poo construdo neste aqfero, com uma vazo operacional de 260 m3/h, abastece

uma populao de aproximadamente 15.000 pessoas dos distritos de Farol de So Tom, Santo

Amaro e Baixa Grande. O poo estratigrfico da Petrobrs encontrou gua doce at os 320 metros.

(3) Aqfero Aluvies de Campos consiste nos sedimentos do rio do Paraba do Sul,

depositados durante seus sucessivos desvios de leito, aps o inco do rebaixamento do bloco,

portanto conferindo uma sedimentao deltica. Aqfero livre, sua espessura aumenta em direo


10

ao mar, alcanando 100 metros no Distrito de Donana, municpio de Campos, onde adquire

condies de semiconfinamento, prximo ao contato tectnico com os aqferos mais antigos. Os

teores de ferro das guas, melhoram sensivelmente na poro inferior do aqfero, por suas

caractersticas litolgicas. As capacidades especficas de 30 a 40 m3/s/m e vazes de 90 l/s.

Pesquisa realizada pela ENCO atravs de poo perfurado pela T.Janer em 1980, encontrou

transmissividades de 6.000 a 7.000 m2/dia e em 24 . 106 m3/ano o potencial deste aqfero,

concluindo que sua recarga principal vem do rio Paraba do Sul e seus canais de drenagem,

recarregando tambm os aqferos mais antigos atravs dos falhamentos citados.

O mapa de favorabilidade elaborado pela CPRM (2001), Caetano e Capucci (2003) sugerem

denominaes diferenciadas aos aqferos. Assim, a Tabela 2 faz a correspondncia dos termos

definidos por cada autor.

Tabela 2 Correspondncia entre os Aqferos da Bacia Sedimentar de Campos

Caetano, 2000 (CPRM, 2001) Capucci, 2003

Formao Barreiras F. Barreiras Primitiva

So Tom I

Tercirio FormaoBarreiras

So Tom II

Formao Barreiras

Recente

Tercirio FormaoEmbor Embor Embor

Quaternrio Deltico Flvio Deltico Aluvies de Campos

Fonte: Caetano, 2005.

2.5 Estudos Hidrogeolgicos nos Aqferos a Oeste do rio Guandu

Monsores, Nummer, Tubbs e Barbosa (2003), estudaram o Aqfero Piranema, termo

originado da Formao Piranema, descrita por Gos (1994) localizado margem direita do rio

Guandu, contido praticamente todo no municpio de Seropdica. Tratam-se de sedimentos flvio-

marinhos arenosos, com lentes mtricas de argila, com espessura de 20 metros em mdia. A

formao objeto de intensa atividade de extrao de areias, constituindo o principal plo supridor

do mercado da construo civil da regio metropolitana do Estado do Rio de Janeiro.

O trabalho foi executado pela empresa Assessoria de Servios Ambientais ASA, contratada

da Usina Termeltrica Eletrobolt, por conta de recursos da compensao ambiental pela instalao

da usina. Os autores produziram mapas de potencialidade (Fig. 9), vulnerabilidade, qualidade da

gua, calculando tambm as reserva total e renovvel dos 180 km2 de rea estudada do aqfero. O

estudo concluiu que existe uma reserva renovvel de 51,34 x 106 m3 anuais, onde predominam as

classes de alta a extrema vulnerabilidade e que a gua, apesar de excelente localmente apresenta

ndices elevados de nitrato e coliformes, devido principalmente ausncia de saneamento bsico na


11

regio e em parte, por poos construdos sem observao de normas tcnicas, que permitem a

entrada da poluio.

Figura 9 Mapa de Potencialidades Hidrogeolgicas dos Aqferos a Oeste do rio Guandu

(Mon sores et al, 2003)

2.6 Bacia de Resende

O Projeto MODESTHI Modelagem Estratigrfica de Reservatrios Terrgenos: Aplicao

Avaliao do Potencial Hdrico da Bacia de Resende (Bettini et al, 2004), executado pelo

Departamento de Geologia da UFRJ com parcerias da CPRM e do Observatrio Nacional,

identificou as formaes tercirias Resende e Floriano, constitudas por intercalaes de camadas

arenosas e argilosas, como os melhores aqferos da Bacia, reunindo-as em um nico aqfero,

denominado Multicamadas. Dessa forma foi calculada em 18 hm3 por ano a disponibilidade hdrica

renovvel do Aqfero Multicamadas e em 6,4 hm3 o volume anual explotado pelo conjunto de

poos cadastrados, correspondendo retirada de 20% dos recursos subterrneos totais disponveis

desse aqfero. A Bacia Sedimentar de Resende atinge uma rea total de 368 km2 e est localizada

ao sul do estado do Rio de Janeiro, abrangendo os municpios de Itatiaia, Porto Real, Quatis e

Resende. Representa uma importante unidade aqfera do Estado do Rio de Janeiro, uma vez que


12

suas guas so utilizadas para prover necessidades industriais de diversas fbricas, instaladas nesse

grande plo industrial fluminense.

2.7 Mapa de Aqferos da Regio Hidrogrfica da Baa da Guanabara

O Plano Diretor de Recursos Hdricos da Regio Hidrogrfica da Baa da Guanabara do Programa

de Despoluio da Baa da Guanabara PDBG (2006) executado pelo Consrcio Ecologus/Agrar,

produziu um Mapa de Aqferos (Fig. 10) da regio estudada. Este trabalho foi supervisionado

basicamente pelo DRM-RJ.

Figura 10: Mapa de aqferos do Plano Diretor de Recursos Hdricos do PDBG-RJ (2006).

A partir dos critrios hidrogeolgicos, esses sistemas foram divididos em cinco aqferos (trs

porosos e dois fissurais).

a) Aluvies Arenosos

Corresponde principalmente aos aluvies dos rios Macacu, Guapiau e Iguau, sendo

constituda por depsitos arenosos com intercalaes de lentes silto-argilosas, que se estendem

pelas baixadas, ocupando as plancies de inundao e as calhas dos rios. A espessura desses


13

aluvies pode chegar a poucas dezenas de metros, dependendo do pleo-relevo do embasamento

cristalino subjacente, estando a mdia em torno de 20 m (CPRM, 2000), apresentando vazes

especficas superiores a 1,0 m3/h.m. gua de boa qualidade (STD


14

de solo pouco espessas, em terrenos de alta declividade, no sendo favorveis ao acumulo de gua

subterrnea. No entanto, poos perfurados em pequenos vales e alvolos entalhados nas serras e

montanhas podem apresentar boas vazes. A boa produo dos poos vai depender da existncia de

fraturas na rocha e da boa conexo das mesmas com a cobertura sobrejacente.

f) Cristalino com Favorabilidade Moderada:

Esta unidade corresponde grande rea dos domnios geomorfolgicos das colinas isoladas e

domnio suave colinosos, que correspondem a pequenas elevaes e morrotes sustentados por

rochas cristalinas capeadas e/ou circundadas por depsitos coluvionares, apresentando gradiente

de declividade inferior a 45 graus. Corresponde a reas de mdia a boa potencialidade aqfera,

principalmente quando ocorrem concentraes de fraturas na rocha, pois o relevo menos

ngreme permite o desenvolvimento de espessas coberturas de solo residual/colvio, com

composio mista de areia, silte e argila, apresentando uma boa permeabilidade. Essa

permeabilidade responsvel pela recarga do aqfero fissural cristalino subjacente nas reas de

baixada, alm de permitir a captao de gua em poos tipo cacimba, para uso domstico, em

grande nmero de moradias da regio. Nessa unidade, tambm encontrado um grande nmero

de nascentes nas vertentes e nos sops das colinas, decorrentes do contato dos solos permeveis

com o macio rochoso.

g) Bacia Calcria de Itabora:

A bacia calcria de Itabora ocupa uma pequena rea, encaixada em depresso no embasamento

cristalino de favorabilidade baixa, a sudeste da regio dos estudos, junto serra de Cassorotiba.

Em suas camadas, so encontrados fsseis de mamferos primitivos, constituindo o parque

paleontolgico de Itabora, nico do estado. As rochas calcrias foram exploradas para a

fabricao de cimento e, no local da lavra, restou uma grande cava de minerao a cu aberto,

onde hoje aflora o lenol fretico. As guas dessa lagoa artificial so captadas para abastecer a

populao de aproximadamente 10.000 pessoas, da comunidade de So Jos.

Reservas Hdricas Subterrneas

Na Regio Hidrogrfica da Baa de Guanabara, em funo das caractersticas heterogneas dos

terrenos que constituem os diversos sistemas aqferos nela encontrados, as reservas hdricas

subterrneas permanentes e renovveis foram calculadas de uma forma simplificada, apenas para

as unidades sedimentares.

No clculo da reserva permanente, assumiram-se valores tpicos para a porosidade efetiva dos

materiais granulares e estimou-se uma espessura saturada mdia para esses mesmos materiais. A

reserva renovvel foi calculada a partir da chuva mdia na rea e da taxa de infiltrao

caracterstica do material sedimentar (Quadro 2.1-6).


15

Quadro 2.1-6: Reservas Hdricas Subterrneas nos Aquferos Sedimentares

UNIDADE REA (KM2)

POROSI-DADE

EFETIVA (%)

ESPESSURA SATURADA

(M)

PRECIPITA-O

ANUAL (MM)

TAXA DE INFILTRA-O (%)

RESERVA PERMANEN-TE (109M3)

RESERVA RENOV-

VEL 108M3)

Aluvies Arenosos 417,9 25 10 1200 30 1,045 1,50

Aqfero Macacu 482,3 15 20 1200 25 1,447 1,45

3. Resumo da Hidrogeologia do Estado do Rio de Janeiro

Agrupando-se os aqferos definidos pelo trabalho da CPRM pelas Provncias

Hidrogeolgicas estabelecidas por Capucci, temos:

Bacia de Campos:

1 Aqfero Fluvio-deltico (Aluvies de Campos): areias finas a mdias com matriz siltosa e

abandas argilosas. Aqfero livre com espessuras variando de 30 a 100 metros.

2 Formao Embor: arenitos feldspticos contendo glauconita e linhita. Aqferos confinados

com espessuras de at 220 metros.

3 Formao So Tom II (Formao Barreiras Recente): Arenitos avermelhados, laterticos com

argilas clcicas. Aqferos confinados com espessuras de pelo menos 230 metros.

4 Formao So Tom I (Formao Barreiras Recente): Arenitos avermelhados, laterticos com

argilas clcicas. Aqferos confinados com espessuras de pelo menos 230 metros.

5 Formao Barreiras (Formao Barreiras Primitiva): Argilas laterticas e areias com xido de

ferro. Aqferos livres, pouco produtivos.

Bacia de Resende

6 Multi-camadas Resende: Sedimentos heterogneos, com intercalao de pelitos com sedimentos

arenosos. Aqferos confinados a semi-confinados, com espessuras variando at 270 metros.

7 Tercirio Volta Redonda: Areias e argilas, fortemente intercaladas, com presena de lateritas.

Aqferos livres a semi-confinados, com espessuras de 10 a 30 metros.

8 Formao Macacu: Argilas arenosas, areias finas e siltes variados. Aqferos livres a semi-

confinados com espessuras variveis 30 at 200 metros.

9 Alvio-lacustre (Aluvies Arenosos): Areias e argilas intercaladas com matria orgnica.

Aqferos livres com espessuras de 20 metros. Podem atingir espessuras de at 100 metros nos

aluvies associados a rios como Macacu, Guand, Maca e etc. O termo Aluvies Arenosos uma

denominao recente de Capucci para o que figura em seu Mapa de Provncias Hidrogeolgicas

como reas de Recarga de Rochas Duras.


16

10 Cordes, restingas e terraos litorneos: Areias razoavelmente selecionadas, com matriz sltica

a argilosa, granulometria fina a grossa. Aqferos livres e rasos, normalmente salinizados.

11 Argilas orgnicas costeiras: Argilas ricas em matria orgnica, restritos a ambientes de

manguezais. Sem condies de aproveitamento das guas subterrneas.

12- Grben do Paraba do Sul e Faixa Tectnica do Noroeste Fluminense regies de aqfero

fissural, que por suas caractersticas tectnicas, apresentam uma produtividade excepcional para

esse tipo de aqfero;

13 Aqferos Fissurais cobrem aproximadamente 80% do territrio fluminense. Aqferos

pobres, de produtividade muitas vezes aleatria, sujeitos a trabalhos hidrogeolgicos de locao

para suas captaes (poos);

4. Potencialidades mdias dos Aqferos

Com base nos trabalhos desenvolvidos no Estado por Caetano (2000), CPRM (2001), Capucci

(2003) e Bettini (2004) so apresentadas na Tabela-1, as espessuras mdias e saturadas, alm de

dados como rea de ocorrncia, capacidade especfica e qualidade das guas.

Tabela.... Potencialidades Mdias de gua Subterrnea do Estado do Rio de Janeiro (Modificado de Capucci, 1988)

Vazes especficas (m3/h/m)

Aqferos Tipo de aqfero Provncia Hidrogeolgica

Qualidade da gua

Ferro > padres q > 12 Aluvio de Campos Poroso, livre a semiconfinado STD 150 ppm

Embor 3


17

importante destacar que, apesar da maior parte do territrio do Estado do Rio de Janeiro ser

constituda por rochas cristalinas, a intensa atividade tectnica responsvel pela ocorrncia de

diversas zonas de cizalhamento, algumas de expresso regional, como o Graben do Paraba do Sul e

o Grben Guanabara, que possibilitaram acumulao excepcional de gua. Por outro lado, a gua

que ocorre nas rochas cristalinas do Estado do Rio de Janeiro possui, em sua grande maioria, um

valor bastante baixo de slidos totais dissolvidos, o que lhe confere um paladar agradvel, sensao

de leveza, ou seja, gua tpica para consumo humano.

5 Bibliografia

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