Dissertação Andrade, João Batista Matos - Fatores influentes ...
171
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA ÁREA DE GEOLOGIA AMBIENTAL, HIDROGEOLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS DISSERTAÇÃO DE MESTRADO FATORES INFLUENTES NO POTENCIAL E PROCESSOS DE SALINIZAÇÃO DOS AQUÍFEROS FRATURADOS CRISTALINOS DO ALTO DA BACIA DO RIO VAZA-BARRIS, REGIÃO DE UAUÁ, BAHIA, BRASIL. João Batista Matos de Andrade Salvador - Bahia Maio / 2010
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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA ÁREA DE GEOLOGIA AMBIENTAL, HIDROGEOLOGIA E
RECURSOS HÍDRICOS
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
FATORES INFLUENTES NO POTENCIAL E PROCESSOS DE SALINIZAÇÃO DOS AQUÍFEROS FRATURADOS CRISTALINOS DO ALTO DA BACIA DO RIO VAZA-BARRIS, REGIÃO DE UAUÁ ,
BAHIA, BRASIL.
João Batista Matos de Andrade
Salvador - Bahia Maio / 2010
Ao meu pai, Gilvan Mesquita de Andrade (in
memorian) e às quatro mulheres da minha vida: Lia ,
Rose, Marina e Juliana; respectivamente, mãe, esposa
e filhas, dedico.
Meu doutor, ai de nós se não fossem esses poçinhos
salobros! Que seriam dos animais, da limpeza da
casa...?! Agora... quando dá água doce, aí já é presente
de Deus...milagre nesse sertão sofrido!
Depoimento de moradora da comunidade de Caititu,
zona rural de Uauá, Bahia (janeiro de 2008).
RESUMO
A área do alto da bacia do rio Vaza-Barris está situada no nordeste do estado da Bahia, na
região de Uauá, sob clima semi-árido, onde as águas subterrâneas são oriundas de aquíferos
fraturados cristalinos, situados em rochas predominantemente do embasamento, com presença de
enxame de diques máficos na sua parte central. De um total de 115 poços tubulares pesquisados,
apenas 7% apresentam valores de sólidos totais dissolvidos (STD) menores que 1000 mg/L e 20%
produzem vazões abaixo de 0,30 m³/h. Apesar das limitações quantitativas e qualitativas, os
aquíferos são de fundamental importância para região, em específico para o meio rural, onde nos
períodos das secas constituem a principal fonte de abastecimento de água.
Dentre os fatores influentes no potencial dos aquíferos fraturados cristalinos da área é
observada a importância fundamental dos aspectos tectônicos e estruturais, seguida da litologia,
incluindo a presença de corpos intrusivos tabulares, no caso, diques máficos e veios de quartzo. Na
parte central estão os melhores aquíferos, com poços tubulares com vazões acima de 20 m³/h e água
de baixa salinidade, concentrando a maioria dos poços com STD menor que 1000 mg/L,
relacionados à presença de diques máficos e anfibolitos altamente metamorfizados, com
fraturamentos densos e abertos, na direção preferencial NE-SW. As menores vazões estão
relacionadas à metassedimentos ocorrentes na parte nordeste da área, dominada por feitos e xistos,
com STD acima de 1000 mg/L em sua totalidade.
Os dados hidroquímicos e de isótopos estáveis (δ
2H e δ18O) revelam que fatores climáticos
têm importante papel no processo de salinização das águas subterrâneas da região. As águas são
cloretadas mistas, com baixa correlação entre o STD e o íon bicarbonato e, ao contrário, alta
correlação entre o STD e o íon cloreto, indicando fraca associação entre a salinidade das águas
subterrâneas e a interação água/rocha, considerando que o bicarbonato é presença constante nessa
interação. Já os resultados de δ18O e δ2H indicam que as amostras com maiores valores de
salinidade (STD>3000mg/L) sofreram processos de evaporação, promotores de concentrações
cíclicas de sais nas águas subterrâneas. Por outro lado, as águas com menor salinidade (STD<3000
mg/L) apresentam padrão isotópico similar àquele obtido para a linha meteórica global (LMG),
refletindo possivelmente a composição das precipitações da região.
Por fim, partindo da visão das águas subterrâneas como um bem mineral estratégico, que
carece de prospecção com critérios técnicos compatíveis com esse conceito, foi efetuada uma
análise das atuais técnicas de prospecção empregadas na área e propostos procedimentos de
melhorias, entre os quais a observância dos fatores influentes e a aplicação rotineira de métodos
geofísicos.
ABSTRACT
The upper area of the river Vaza-Barril basin is located in the northeast of the state of
Bahia, in Uauá region, under semi-arid climate, where groundwater coming from fractured
crystalline aquifers, predominantly located in the basement, with the presence of mafic dike swarm
in its central part. Of a total of 115 wells surveyed, only 7% had values of total dissolved solids
(TDS) lower than 1000 mg/L and 20% produce flow rates below 0.30m³/h. Although they present
qualitative and quantitative limitations, the aquifer have a fundamental importance for the region,
particularly in rural areas, where in periods of drought those aquifers constitute the main source of
water supply.
Among the factors influencing the potential of the fractured crystalline aquifers of the area
is noted the fundamental importance of tectonic and structural aspects, followed by lithology,
including the presence of tabular intrusive bodies, as mafic dykes and quartz veins. In the middle of
the area, there are the best aquifers, with tube wells with flow rates up to 20 m³/h and water of low
salinity, where are most of the wells with TDS lower than 1000 mg/L, related to the presence of
mafic dykes and highly metamorphosed amphibolites, with dens and open fractures, in preferential
direction NW-SE. The lowest flows are related to metasediments which occurring in the northeast
part of the area, dominated by phyllite and schist, with TDS above 1000mg/L in its entirety.
Groundwater hydrochemical and stable isotopes (δ
2H and δ18O) data show that climatic
factor is an important that cause the process of salinization of groundwater in the region. The
samples are mixed-Cl with low correlation between TDS and bicarbonate ion and, on the contrary,
higt correlation of TDS and the chloride ion, indicating weak association of salinity of groundwater
with the interaction water/rock, considering that the bicarbonate is constantly present in this
interaction. The results of δ2H and δ18O analyses indicated that the samples with highest values of
salinity (TDS>3000mg/L) were undergone processes of evaporation, promoters cyclical
concentrations of salts in the groundwater. In the other hand, water with lower salinity
(TDS<3000mg/L) have similar isotopic pattern that the global meteoric line (GML) possibly
reflecting the composition of precipitation in the region.
Finally, starting from the vision of groundwater as a strategic mineral, which needs
technical criteria for it prospecting compatible with this concept, it was made an analysis of current
techniques used in the area and proposed procedures for its improvements, this include observance
of influential factors and the routine application of geophysical methods.
i
AGRADECIMENTOS
Ao Instituto de Geociências (IGEO) da Universidade Federal da Bahia (UFBA) berço da minha
formação profissional, pela acolhida no retorno após vinte e cinco anos de partida.
À Companhia de Engenharia Ambiental da Bahia (CERB) minha casa de laboro nos últimos 26
anos, base do meu conhecimento na área de hidrogeologia e fonte de apoio para concretização desse
trabalho.
Ao Prof. Luiz Rogério Bastos Leal, cuidadoso orientador desta pesquisa, sempre pronto a apoiar e
esclarecer, apesar do tempo restrito fruto das funções de diretor e professor do IGEO. Os dias de
campo, em sacrifício de parte das suas férias, foram motivadores para a continuidade do mestrado,
abalado por contratempos que não foram poucos.
À minha esposa, Rose Mary Braga de Lima, pelo amor, incentivo e companheirismo, com longas
horas de ajuda na elaboração desta Dissertação.
Ao Prof. Waldir Duarte Costa, da Universidade Federal de Pernambuco (aposentado), pioneiro nos
estudos dos aquíferos fraturados cristalinos do nordeste brasileiro, principal fonte de inspiração para
esta Dissertação e incentivador de primeira hora.
Aos Profs. Manoel Jerônimo Moreira Cruz, Sergio Augusto de Morais Nascimento, Olivar Antonio
Lima de Lima, Telésforo Martinez Marques, Johildo Salomão Figueirêdo Barbosa, Luiz César
Correa Gomes e Antonio Expedito Gomes de Azevedo, do IGEO, pela acolhida na volta aos bancos
escolares e valiosos ensinamentos.
Aos colegas Humberto Macedo Mascarenhas, Alda Maria Moraes Durães e Francisco Inácio
Negrão, da CERB, e Sergio Luis Teixeira Nunes, do Instituto de Gestão das Águas e Clima
(INGÁ), pelo apoio nesta empreitada.
Ao meu irmão, Tarcisio Matos de Andrade que, em atendimentos às minhas angústias, sempre
dispunha o ombro (neste caso, o ouvido) amigo para apoiar e à minha irmã Maria Goreth Matos de
Andrade Barberino, amiga, companheira, parceira das poucas horas de relaxamento no Canto do
Sol.
ii
Aos Geólogos Reginaldo Alves dos Santos, da CPRM- Serviço Geológico do Brasil, e Emanoel
Barros, da Gis Engenharia, pelo apoio na área de geologia estrutural e imagens de satélite,
respectivamente.
À Geolª Cristiane Maciel e ao Prof. Christian Lopes Pereira dos Santos pela ajuda na elaboração
dos mapas e análises isotópicas das águas, respectivamente.
Aos amigos, colegas, empregados da CERB e funcionários do IGEO, meus agradecimentos pelo
apoio e incentivo, em ordem alfabética: Adir (CERB), Arnaldo Ribeiro (HIDROCON), Badaró
(CERB), Bento Ribeiro (CERB), Enaide Lustosa (CERB), Godofredo Lima (CERB), Lene (IGEO),
Luiz Bonfim (CPRM), Maria Dantas (CERB), Marinalva Cardoso (BANCO DO BRASIL), Mauro
Amâncio (AQUAGEO), Nelsinho (CERB), Niltinho (IGEO), Roberta Santana (CERB), Jorge
Caetano (CERB), Milton Sodré (CERB), Henrique Balog (IGEO), Pedro Avelino (GEOBAHIA),
Sérgio Cascaes (CERB), Sydnei Nascimento (CERB), Valério Machado (IFPE) e Zoukaneri
Ibrahim (UFBA).
Ao povo do alto Vaza-Barris, pela humildade, disposição para o trabalho e disponibilidade de sorrir
sob sol escaldante e a todas as pessoas que, direta ou indiretamente, contribuíram para que este
trabalho fosse realizado.
iii
SUMÁRIO
RESUMO
ABSTRACT
AGRADECIMENTOS .............................................................................. i
SUMÁRIO .................................................................................................. iii
LISTA DE SIGLAS, TERMOS E ABREVIATURAS ........................... vii
LISTA DE FIGURAS ................................................................................ viii
LISTA DE FOTOGRAFIAS .................................................................... xiii
LISTA DE TABELAS ............................................................................... xv
1. INTRODUÇÃO ......................................................................................... 1
1.1. OBJETIVO .................................................................................................. 1
1.2. JUSTIFICATIVA ........................................................................................ 2
1.3. UM POUCO DE HISTÓRIA ...................................................................... 2
2. METODOLOGIA ...................................................................................... 6
2.1 PESQUISA BIBLIOGRÁFICA E CADASTRO DOS POÇOS
TUBULARES DA ÁREA ...........................................................................
6
2.2. CONFECÇÃO DO MAPA GEOLÓGICO ................................................. 7
2.3. TRABALHO DE CAMPO .......................................................................... 8
2.4. ANÁLISES HIDROQUÍMICAS E ISOTÓPICAS ..................................... 9
2.5. PROSPECÇÃO GEOFÍSICA ..................................................................... 11
2.6. SISTEMATIZAÇÃO DOS DADOS E INTERPRETAÇÃO DOS
RESULTADOS ...........................................................................................
11
3. HIDROGEOLOGIA DOS AQUÍFEROS FRATURADOS CRISTA-
LINOS: REVISÃO DA LITERATURA. .................................................
12
3.1. CONCEITUAÇÃO ...................................................................................... 12
3.2. CARACTERIZAÇÃO HIDRÁULICA DO MEIO CRISTALINO
FRATURADO .............................................................................................
13
iv
3.3. FATORES INFLUENTES NO POTENCIAL AQUÍFERO ....................... 17
3.3.1. Clima ........................................................................................................... 17
3.3.2. Vegetação .................................................................................................... 18
3.3.3. Relevo .......................................................................................................... 19
3.3.4. Hidrografia ................................................................................................. 20
3.3.5. Cobertura sedimentar/regolito ................................................................. 20
3.3.6. Litologia ...................................................................................................... 21
3.3.7. Diques e veios ............................................................................................. 23
3.3.8. Tectônica e estrutural ................................................................................ 25
3.3.9. Profundidades dos poços e das entradas de água ................................... 28
3.3.10. Infiltração de soluções e detritos .............................................................. 29
3.3.11. Soluções mineralizantes ............................................................................ 29
3.4. SALINIDADE DOS AQUÍFEROS FRATURADOS CRISTALINOS ...... 30
3.4.1. Influência dos aerossóis marinhos na salinidade das águas
subterrâneas ...............................................................................................
32
3.4.2. Exemplo de comportamento da salinidade ao longo do tempo,
associado a processo de bombeamento de poços tubulares ...................
32
3.4.3. Uso da hidroquímica e isótopos estáveis (δ 2H e δ 18O) na análise dos
processos de salinização ............................................................................
33
3.4.3.1. Medidas e padrões em análises isotópicas ................................................... 37
3.4.3.2. Linha Meteórica Global (LMG) .................................................................. 37
3.4.3.3. Fracionamento isotópico ............................................................................. 38
3.4.3.4. Pesquisas isotópicas na Bahia ..................................................................... 40
3.5. OS AQUÍFEROS FRATURADOS CRISTALINOS NO ESTADO
BAHIA ........................................................................................................
41
3.5.1. Aquíferos fraturados cristalinos do embasamento em áreas com
precipitação menor que 800mm /ano .......................................................
42
3.5.2. Aquíferos fraturados cristalinos do embasamento em áreas com
precipitação maior que 800mm /ano ........................................................
43
3.5.3
3.6.
Aquíferos fraturados cristalinos das rochas metassedimentares
MÉTODOS DE PROSPECÇÃO .................................................................
44
46
3.6.1. Métodos geofísicos ..................................................................................... 47
v
4. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA E O MEIO FÍSICO NATURAL .... 53
4.1. LOCALIZAÇÃO E ACESSO ..................................................................... 53
4.2. O ALTO DA BACIA DO RIO VAZA-BARRIS ........................................ 53
4.2.1. Aspectos climáticos e geomorfológicos .................................................... 55
4.2.2. Tipologias vegetacionais e solos ................................................................ 60
4.2.3. Atividades econômicas .............................................................................. 63
4.3. GEOLOGIA ................................................................................................ 65
4.3.1. Divisões tectono-geológicas ....................................................................... 65
4.3.2. Elementos estruturais ................................................................................ 69
4.4. HIDROGEOLOGIA .................................................................................... 70
4.5. QUADRO ATUAL DO ABASTECIMENTO DE ÁGUA ......................... 74
5. FATORES INFLUENTES NO POTENCIAL DOS AQUÍFEROS
FRATURADOS CRISTALINOS DO ALTO DA BACIA DO RIO
VAZA-BARRIS .........................................................................................
77
5.1. CLIMA ........................................................................................................ 77
5.2. VEGETAÇÃO ............................................................................................. 77
5.3. RELEVO ..................................................................................................... 78
5.4. HIDROGRAFIA .......................................................................................... 80
5.5. COBERTURA ............................................................................................. 82
5.6. LITOLOGIA ................................................................................................ 84
5.7. DIQUES MÁFICOS E VEIOS DE QUARTZO ......................................... 86
5.8. TECTÔNICA E ESTRUTURAL ................................................................ 93
5.9. PROFUNDIDADES DOS POÇOS E DAS ENTRADAS DE ÁGUA ....... 97
6. USO DA HIDROQUÍMICA E ISÓTOPOS ESTÁVEIS ( δ2H E δ18O)
NA ANÁLISE DOS PROCESSOS DE SALINIZAÇÃO DAS ÁGUAS
SUBTERRÂNEAS DO ALTO DA BACIA DO RIO VAZA-BARRIS
100
6.1. CARACTERÍSTICAS HIDROQUÍMICAS ............................................... 100
6.2. RESULTADOS E DISCUSSÃO DAS ANÁLISES ISOTÓPICAS ........... 106
vi
7. PROSPECÇÃO DE ÁGUA SUBTERRÂNEA NOS AQUÍFEROS
FRATURADOS CRISTALINOS DO ALTO DA BACIA DO RIO
VAZA–BARRIS: ANÁLISE E PERSPECTIVAS .................................
111
7.1. ESTADO ATUAL DA PROSPECÇÃO ..................................................... 111
7.2. PERSPECTIVAS ........................................................................................ 113
7.2.1. Eletrorresistividade: exemplo de aplicação no ABVB ........................... 113
7.2.2. Tecnologia para melhoria artificial da rede de fraturamentos ............. 118
7.2.3. Modelos para prospecção e perfuração ................................................... 120
8. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ............................................... 122
8.1. CONCLUSÕES ........................................................................................... 122
8.2. RECOMENDAÇÕES .................................................................................. 124
REFERÊNCIAS ........................................................................................ 126
ANEXOS
1. Listagem de poços da área ....................................................................... 133
2. Ficha de coleta de dados .......................................................................... 136
vii
LISTA DE SIGLAS, TERMOS E ABREVIATURAS
ABAS Associação Brasileira de Águas Subterrâneas
ABVB Alto da Bacia do Rio Vaza-Barris
Apud
CAR
CERB
do latim, citado por
Companhia de Desenvolvimento e Ação Regional
Companhia de Engenharia Ambiental da Bahia
CODEVASF
CPRM
Companhia de Desenv. dos Vales do S. Francisco e do Parnaiba
Serviço Geológico do Brasil
PEHMDD Perfil Elétrico Horizontal Multinível Dipolo-Dipolo
PLANASA Plano Nacional de Saneamento
RT Resíduo Total
SEV Sondagem Elétrica Vertical
SBG Sociedade Brasileira de Geologia
SBGF Sociedade Brasileira de Geofísica
STD
SUDENE
Sólidos Totais Dissolvidos
Superintendência do Desenvolvimento do Nordeste
UFBA Universidade Federal da Bahia
viii
LISTA DE FIGURAS
2.1. Mapa de localização dos poços tubulares inclusos na pesquisa ........................ 7
3.1. Elementos do aquífero fissural (Costa, 2008) ................................................... 14
3.2. Gráfico com correlação entre abertura das fraturas e vazão nos aquíferos
fraturados (Santos & Pitombeira, 2006) ............................................................
15
3.3. Superfície potenciométrica virtual de um aquífero na rocha Fraturada
(Custódio e Llama, 1996) ..................................................................................
16
3.4. Relação de fraturamentos com a vegetação (Costa Filho 2000) ....................... 18
3.5. Diagrama de frequência acumulada da capacidade específica (Q/s) dos poços
perfurados em rocha fraturada em diferentes tipos de cobertura ou sem, na
Bacia de Jundiaí, SP (Neves & Morales, 2006) ................................................
21
3.6. Gráfico de frequência acumulada da capacidade específica (Q/s) de poços que
explotam diferentes tipos de rochas Cristalinas (Neves & Morales, 2006) ......
22
3.7. Apresentação esquemática do modelo conceitual do fluxo de água subterrânea
em aquífero fraturado no Sudão, África. O modelo é baseado nos efeitos
propostos dos diques, falhas maiores e suas interseções no fluxo de água
subterrânea, em relação às localizações das nascentes e dos poços de água
(Babiker & Gudmundsson, 2004) ......................................................................
25
3.8. Influência da intersecção de lineamentos sobre a produção de poços
(Fernandes 2006 apud Fernandes 1997, Fernandes & Rudolph 2001) .............
26
3.9. Variação da permeabilidade em fraturas que se encontram em vários estágios
de desenvolvimento (Fernandes 2006, modificado de Unesco 1984) ...............
26
3.10. Regimes tectônicos e posição especial de fraturas extensionais (de maior
abertura, linha tracejada) e de cisalhamento (menos abertura, linha contínua e
movimento indicado por flechas). Da esquerda para direita, regimes
extensional, compressivo e transcorrente (Fernandes 2006, adaptado de
Ramsay & Huber 1987) .....................................................................................
27
3.11. Gráfico de correlação entre a capacidade específica (Q/s) e a profundidade de
poços perfurados em aquíferos fraturados da Bacia do Alto Jundiaí, Estado de
São Paulo (Neves & Morales, 2006) .................................................................
28
ix
3.12. Variação da salinidade (STD) ao longo dos anos, associada a bombeamento
dos poços tubulares. No eixo x concentração do STD (mg/L) e em y nº dos
poços amostrados. 1ª fase pós chuvas e 2ª fase antes das chuvas (Negrão et.al.
2000) ..................................................................................................................
33
3.13. Diagrama de dispersão, regresão e coeficientede de explicação (R2) entre a
condutividade (CE), cloreto e bicarbonato das águas subterrâneas do
cristalino do Estado do R. G. do Norte (Costa, A.M.B et al. 2006) ..................
35
3.14. Reta da precipitação meteórica mundial mostrando a relação entre δ18O e δ2H
na chuva. Os valores mais enriquecidos em δ18O e δ2H são representativos da
precipitação nas regiões mais quentes do mundo (Clark & Fritz, 1997) ...........
38
3.15. Fracionamento de 18O em função de diferentes temperaturas obtidas por
vários pesquisadores (Clark & Flitz, 1997) .......................................................
39
3.16 Ciclo dos isótopos de δ18O e δ2H. Observar o aumento do fracionamento dos
isótopos na chuva à medida que ela avança sobre os continentes (Hoefs,
1997-modificado por Camurugy, 2009) ............................................................
40
3.17. Mapa dos domínios hidrogeológicos do Estado da Bahia (PERH-BA, 2003,
mod. Guerra & Negrão 1996) ............................................................................
45
3.18. O método da eletrorresistividade no contexto dos métodos geofísico de
prospecção. Gandolfo (2007) ............................................................................
46
3.19. Quadripolo Linear Simétrico ............................................................................. 47
3.20 Disposição dos eletrodos do arranjo Schlumberger .......................................... 48
3.21. Exemplo de Sondagem Elétrica Vertical-SEV em área de cobertura
sedimentar sobre o embasamento cristalino. Zona costeira do litoral norte,
Bahia ..................................................................................................................
49
3.22. Esquema da aquisição utilizando o arranjo D-D com cinco níveis de
investigação em profundidade. Gandolfo (2007) ..............................................
50
3.23. Perfil resistividade dipolo-dipolo em zona fraturada aquífera do embasamento
cristalino, prof. 100m, vazão 37,70 m³/h. Pintada, Bahia .................................
50
x
4.1. Localização da área de pesquisa ........................................................................ 53
4.2. Bacia do Rio Vaza-Barris na Bahia, com destaque para a região do alto.
Fonte: SEI, 2001- modificado ...........................................................................
54
4.3. Gráfico de precipitação média mensal, período 1940-1984, Uauá-BA Fonte:
INMET (1991 apud SEI 1998 ...........................................................................
57
4.4. Gráfico de deficiência hídrica média mensal, período 1940-1984, Uauá-BA.
Fonte: INMET (1991 apud SEI 1998) ...............................................................
57
4.5. Modelo digital do terreno (MDT), em escala de cinza, com pontos cotados,
mostrando forte controle estrutural sobre o relevo e drenagem no ABVB.
Fonte: Shuttle Radar Topografphy Mission-SRTM-USA (2001) .....................
59
4.6. Mapa de Vegetação do alto Vaza-Barris. Fonte: SEI, 2001 – modificado ........ 61
4.7. Mapa de pedologia do alto Vaza-Barris. Fonte: SEI, 2001-modificado ........... 63
4.8. Mapa geológico do alto da bacia do rio Vaza- Barris, Bahia. A partir de
DNPM (1984), modificado. ................................................................................
66
4.9. Imagem de satélite com definição dos diques máficos (linhas curvas cinzas,
direção NNE, maioria), da Província de Uauá-Curatacá, em Uauá .Fonte:
Shuttle Radar Topography Mission – SRTM, USA, 2001 ................................
69
4.10. Vazão e salinidade das águas subterrâneas do ABVB ...................................... 72
5.1. Ordem de drenagem segundo Horton (1945 apud Tucci 2007) ........................ 80
5.2. Mapa da superfície potenciométrica e direção de fluxo no ABVB ................... 81
5.3. Gráficos de correlação entre a espessura da cobertura sobre a rocha sã, a
capacidade específica e o STD ..........................................................................
83
5.4. Gráficos de valores médios de vazão, capacidade específica e STD dos poços
tubulares do ABVB, por litologia ......................................................................
86
5.5. Distribuição da vazão dos poços tubulares no ABVB ....................................... 87
5.6. Distribuição da capacidade específica dos poços tubulares no ABVB ............. 88
5.7. Distribuição dos Sólidos Totais Dissolvidos (STD) dos poços tubulares no
ABVB ................................................................................................................
89
xi
5.8. Localização e delimitação geográfica, linhas em cinza, das áreas de influência
das principais províncias filonianas do Estado da Bahia. 1= Província Uauá-
Caratacá (PUC); 2= Província Feira de Santana-Lamarão PFSL); 3=Província
São José do Jacuípe-Aroeira (PSJJA), 4= Província Juazeiro-Sobra- dinho
(PJS); 5= Província Metamáfica de Salvador (PMS), 6= Província Chapada
Diamantina-Paramirim (PCDP); 7= Província Litorânea (PL); 8= Província
Caraíba-Curaçá (PCC); 9= Província Itabuna-Itajú do Colônia (PIIC) e 10=
Província Coronel João Sá (PCJS) (Corrêa Gomes et al. 1996) ........................
90
5.9. Província Uauá-Caratá. Os diques, linhas finas, encontram-se concentrados
dentro de uma mega-lente de formato sigmoidal, linhas mais grossas (Correia
Gomes 2000, modificado de Andritsky 1968; 1969 e 1971) .............................
91
5.10. Gráfico de valores médios de vazão, capacidade específica e STD dos poços
tubulares do ABVB, em situações de encontro ou unicidade de fraturas .........
94
5.11. Diagrama de Rosas do sistema de fraturas do ABVB ....................................... 95
5.12. Gráficos de valores médios de vazão, capacidade específica e STD dos poços
tubulares do ABVB, de acordo direção principal das fraturas ..........................
96
5.13. Mapa de fraturas do ABVB sobre modelo digital do terreno, imagem da
Shuttle Radar Topography Mission- SRTM- USA (2001) ................................
97
5.14. Relação profundidade de entrada de água X cap.específica e STD no ABVB . 99
6.1. Comparação dos valores de STD atuais e históricos em 20 amostras de água
de poços tubulares do ABVB ............................................................................
102
6.2. Diagrama de correlação (R) entre o STD, cloreto e bicabornato das águas
subterrâneas de 21 poços amostrados no ABVB ...............................................
104
6.3. Diagrama de correlação (R) entre o STD, cloreto e bicaronato das águas
subterrâneas do ABVB, total dos poços com os parametros analisados (90
STD x Cl e 44 STD x HCO3) ............................................................................
104
6.4 Mapa de distribuição do cloreto (Cl-) das águas subterrâneas na área do
ABVB ................................................................................................................
105
6.5. Diagrama de Piper com 21 amostras coletadas em poços tubulares do ABVB 106
6.6. Localização dos poços amostrados para análises isotópicas no ABVB ............ 107
6.7 Gráfico de distribuição do δD e δ 18O em 21 amostras de água subterrâneas
coletadas no ABVB ...........................................................................................
108
xii
6.8. Relação de δD x δ 18O para amostras de águas subterrâneas com STD maior
que 3000 mg/L ...................................................................................................
109
6.9. Relação δ 18O e δD para amostra de águas subterrâneas com STD menor que
3000 mg/L .........................................................................................................
110
7.1. Perfil Dipolo-Dipolo no poço nº 69, profundidade 90m, seco, na localidade de
Logradouro de Baixo GII, Uauá. Observar que a locação foi efetuada em zona
de mais alta resistividade ...................................................................................
115
7.2. SEV ao lado do poço de Logradouro de Baixo GII, com resistividades em
profundidade incompatíveis com aquífero fraturado cristalino salinizado, em
Uauá ...................................................................................................................
116
7.3. Perfil Dipolo-Dipolo com poço n° 68 ao centro, prof. 90m, vazão 10,15 m³/h,
STD de 510 mg/L, na localidade de Logradouro de Baixo GI, Uauá ...............
117
7.4. SEV ao lado do poço de Logradouro de Baixo GI, com resistividades
compatíveis com zonas fraturadas aquíferas na porção superior, Uauá ............
118
7.5. Modelo ilustrativo de fraturamento hidráulico em rochas cristalinas. Fonte:
domínio público .................................................................................................
119
7.6. Modelo esquemático de possíveis situações aquíferas em terrenos cristalinos,
baseado no alto da bacia do rio Vaza-Barris, Bahia, Brasil ..............................
121
7.7. Modelo esquemático de proposta de perfuração com inclinação em terrenos
fraturados cristalinos visando atingir maior número de fraturas .......................
121
xiii
LISTA DE FOTOGRAFIAS
1.1. Transporte do meteorito de Bendegó, em 1887, tendo como destino final o
Museu Nacional do Rio de Janeiro. Fonte: Museu Nacional, Rio de Janeiro ...
5
1.2. a) Igreja de São João Batista, padroeiro de Uauá; (b) Casa onde se alojaram os
oficiais da primeira expedição da Guerra de Canudos, com o confronto
ocorrendo na sede da então vila de Uauá, em 1896 ..........................................
5
2.1. Levantamento de dados no campo. Poço nº 78, perfurado na localidade de
Paredão do Dão e não instalado por insuficiência de vazão (0,1 m³/h), sendo
utilizado pelo proprietário da área através de bombeamento por caçamba
artesanal, Uauá – BA. ........................................................................................
9
2.2. a) Frascos de amostragem das águas com finalidade de análises físico-
químicas e isotópicas; b) Coleta de água em poço (nº 97,abandonado por alta
salinidade) com auxílio de bombeamento com compressor, localidade de São
Paulo, Uauá – BA. .............................................................................................
10
3.1. Fotografias de campo de diques sub verticais com (A) limites irregulares e
(B) limites paralelos. Em (A) a extensão do dique no topo do afloramento,
com concentração de vegetação ao longo desse. Em (B) o dique age como um
condutor e dar origem a nascente (Babiker & Gudmundsson, 2004) ................
24
3.2. Concentração de sais em leito seco de lagoa temporária, em Caldeirão da
Serra, Uauá – BA. ..............................................................................................
31
4.1. Leito seco do Vaza-Barris, com poças de água pós chuvas, em Canudos – BA 55
4.2. Pediplano, com serras residuais ao fundo, Uauá – BA. ..................................... 60
4.3. Caatinga típica da região do alto Vaza- Barris, Uauá – BA. ............................. 61
4.4. Pequena fábrica de doces de umbu, na zona rural de Uauá, Bahia ................... 64
4.5. Unidade dessalinizadora do povoado de Caratacá, com chafariz eletrônico, em
Uauá ...................................................................................................................
75
4.6. a) Pequeno povoado abastecido por água subterrânea através de sistema
simplificado, em Canudos; b) Cisterna na zona rural de Uauá .........................
76
5.1. Contraste de vegetação entre área não aquífera (a) e área sobre zona fraturada
aquífera (b), em Uauá ........................................................................................
77
xiv
5.2. a) Poço seco, perfurado por terceiros, locado em zona de platô em
gnaisse/migmatito, na localidade de Beldroega, Uauá; b) Poço nº 66, locado
em alto topográfico (divisor de água) sobre veio de quartzo,seco, em Lagoa
do Serrote, Uauá ................................................................................................
79
5.3. Poço nº 114, locado em zona de encosta sobre rochas gnáissicas migmatíticas,
com vazão de 3,92 m³/h e STD de 2144 mg/L, na Faz. Várzea, Uauá ..............
79
5.4. a) Poço nº 94 na localidade de Salgadinho, em drenagem de ordem 1, seg
Horton, com vazão de 0,32 m³/h e STD 1358 mg/L, em gnaisse/migmatito b)
Poço n° 93, na mesma litologia e localidade, em drenagem de ordem 3, com
vazão de 17,20 m³/h e STD 20734 mg/L,Uauá .................................................
81
5.5. a) Poço nº 17 sobre cobertura coluvionar argilo-arenosa de espessura de 27m,
sobreposta a quartzito, vazão de 21,8 m³/h e STD 6622 mg/L, na localidade
de Baixa Funda, Uauá. b) Poço sobre cobertura de 20m de espessura,
sobreposta a gnaisse/migmatito, com vazão de 0,79 m³/h e STD de 7310
mg/L, mesma localidade, Uauá. Para ambos os poços, o aquífero produtor é o
fraturado. Observar a ausência de estrutura (corte na serra) no segundo poço,
justificando o resultado ......................................................................................
82
5.6. a) Poço tubular n° 49, na Faz. Recanto Tricolor, perfurado em anfibolito, com
vazão de 26,4 m³/h e STD 1354 mg/L, em Uauá. b) Detalhe de afloramento
de anfibolito nas proximidades do poço, densamente fraturado. ......................
84
5.7. Poço n° 73 perfurado no encontro de dique máfico com drenagem, na
localidade de Mucunguelo, Uauá. Vazão de 16,16 m³/h e STD de 2714 mg/L
92
5.8. Poço nº 68, na localidade de Logradouro de Baixo GI, perfurado em área
dominada por gnaisses, com presença de segregação metamórfica quartzo-
feldapática, com produção de 10,15 m³/h e STD de 510 mg/L, em Uauá ........
93
5.9. Afloramento de migmatito fraturado, com fraturas longitudinais e
transversais, com poço produtor (n° 102, Q=6,58 m³/h, STD=2492 mg/L) ao
fundo, na localidade de Sitio Avelino/Faz. Cairá, em Uauá .............................
96
7.1. Prospecção geofísica com método eletrorresistividade, na localidade de
Logradouro de Baixo GI, em Uauá ...................................................................
114
xv
LISTA DE TABELAS
3.1. Classificação hidrogeológica das rochas (Singhal e Gupta, 1999) .................... 12
3.2. Fatores que influenciam na água subterrânea em rochas cristalinas (Costa,
2008) ..................................................................................................................
17
3.3. Influência climática na vazão e salinidade (Negrão, 2008) ............................... 17
3.4. Vazões por tipos de rocha. Fonte: Legrand (1959 apud Costa 2008) ............... 22
3.5. Qualidade da água subterrânea por tipo de rocha na região do Alto Paraiba
(Costa, 1979) .....................................................................................................
22
3.6. Influência das estruturas na quantidade e qualidade da águas subterrâneas
(Costa, 1965) .....................................................................................................
27
3.7. Processos que removem/produzem íons na água. Fonte: Bertolo, 2006 ........... 31
3.8. Características dos poços dos aquíferos cristalinos da precipitação < 800
mm/ano (Negrão, 2008)......................................................................................
42
3.9. Características dos poços dos aquíferos cristalinos da precipitação > 800
mm/ano ( Negrão, 2008).....................................................................................
43
3.10
4.1.
Características dos poços dos aquíferos metassedimentares ( Negrão,2008)...
Dados climáticos do município de Uauá (período 1940-1983). Fonte: INMET
(1991 apud SEI 1999) ........................................................................................
44
56
4.2. Principais parâmetros médios dos poços da região do ABVB .......................... 72
5.1. Valores de vazão, capacidade específica e STD dos poços tubulares do
ABVB, por litologia ..........................................................................................
85
5.2. Influência de encontro de fraturas na produtividade dos poços tubulares do
ABVB ................................................................................................................
94
5.3. Valores de vazão, capacidade específica e STD segundo a direção principal
das fraturas (classificação geométrica) no ABVB .............................................
96
5.4. Percentual de ocorrência das entradas de água por faixa de profundidade no
ABVB ................................................................................................................
99
6.1. Íons maiores dissolvidos nas águas dos aquíferos fraturados cristalinos do
ABVB ................................................................................................................
100
6.2. Principais parâmetros físico-químicos de 21 poços do ABVB ......................... 101
6.3. Resultado do balanço iônico .............................................................................. 102
xvi
6.4. Composição Isotópica do oxigênio e hidrogênio (δ18O e δ2H) das águas
subterrâneas de 21 poços do alto Vaza-Barris ...................................................
107
7.1. Valores médios de poços locados com VLF no ABVB .................................... 112
7.2. Modelo geoelétrico da SEV Uauá / Logradouro do Barão GII ......................... 115
7.3. Modelo geoelétrico da SEV Uauá-Logradouro de Baixo GI ............................ 117
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO
1
1. INTRODUÇÃO
A partir do Plano Nacional de Saneamento (PLANASA), instituído em 1969 pelo Governo
Federal com objetivo de incrementar as atividades de saneamento nos Estados, a perfuração de
poços tubulares teve um significativo aumento como solução de abastecimento de água,
especialmente no meio rural no Estado da Bahia. Programas Federais e Estaduais têm intensificado
essas ações ao lado da iniciativa privada.
Na presente pesquisa, a maior parte da área está sobre o domínio dos aquíferos fraturados do
embasamento cristalino que abrange 35,5% do território do Estado da Bahia, grande parte inserida
na região semi-árida, com índice pluviométrico inferior a 800 mm/ano, onde apenas 27,8% dos
poços tubulares produzem água com salinidade inferior a 1000 mg/L de Sólidos Totais Dissolvidos
(STD), própria para consumo humano, segundo a Portaria 518, de 25 de março de 2004, do
Ministério da Saúde (Negrão, 2008). Apesar das restrições, esses aquíferos apresentam importância
fundamental nas zonas rurais dessas regiões, atendendo principalmente ao consumo animal e
doméstico (higiene, limpeza e cozinha) e, em menor quantidade, à dessedentação humana através
dos poucos poços produtores de água doce ou via processo de dessalinização.
Comprovadamente, o poço tubular, principal meio de explotação de água subterrânea, é uma
das soluções mais apropriadas para o abastecimento humano e animal no meio rural do semi-árido:
uma obra rápida, de baixo custo, parcialmente livre dos efeitos das secas e de baixo impacto
ambiental. Para resolver o problema da salinidade, o uso de dessalinizadores tem mostrado boa
eficiência, apesar das restrições relativas à necessidade de energia elétrica no local, dificuldades de
manutenção e destino do rejeito salino, que até então vem sendo indevidamente descartado na
drenagem ao lado do poço.
1.1. OBJETIVO
A presente pesquisa tem por objetivo, a partir de poços já perfurados na região do alto da
bacia do rio Vaza-Barris (ABVB) e cadastrados no banco de dados da Companhia de Engenharia
Ambiental da Bahia (CERB), analisar os fatores que influenciam no potencial das águas
subterrâneas dos aquíferos fraturados cristalinos e os processos de salinização. Com esse
conhecimento, pretende-se criar subsídios para aprimoramento dos critérios de prospecção,
2
permitindo locação de poços tubulares com melhor produção quantitativa e qualitativa,
beneficiando principalmente a população rural do semi-árido do Estado da Bahia, parte situada em
municípios com os menores Índices de Desenvolvimento Humano (IDH) do País, onde a má
qualidade da água consumida ainda é a principal causa da mortalidade infantil.
Como objetivos específicos, a pesquisa visa correlacionar os fatores influentes com as
características produtivas dos poços tubulares; entender os processos de salinização das águas
subterrâneas, estabelecendo uma correlação entre salinidade e composição isotópica das águas ou se
os mecanismos de mineralizações são independentes dos mecanismos de recargas e, finalmente,
efetuar uma análise dos métodos de prospecção usados atualmente, com propostas de
aprimoramento.
1.2. JUSTIFICATIVA
Na maior parte do ano, a zona rural do ABVB e parte da sede de Uauá, município que
compõe 87% da área do presente estudo, são abastecidas por água subterrânea, em distribuição
direta através dos poços tubulares e indireta, através de carros-pipas que por sua vez são
abastecidos, em sua maioria, por água subterrânea. Não é exagero afirmar que seria impossível a
sobrevivência desse povo sem essa fonte de água.
Por outro lado, dados de vazão e salinidade das águas subterrâneas produzidas pelos poços
tubulares na área revelam que 20% apresentam vazões insuficientes para aproveitamento (< 0,3
m³/h) e 7% é o percentual de poços que produzem água com potabilidade adequada para
dessedentação humana, considerando aqui apenas o parâmetro Sólidos Totais Dissolvidos (STD).
Portanto, estudos e pesquisas que contribuam para melhoria da performance produtiva desse
aquífero fraturado cristalino são necessários, permitindo um aprimoramento dos critérios de
prospecção e consequente melhoria na produção.
1.3. UM POUCO DE HISTÓRIA
História pode ser entendida como o estudo da ação humana ao longo do tempo, permitindo a
reconstrução do passado, avaliação do presente e projeção do futuro. Falar um pouco da história do
ABVB é instrumento necessário ao entendimento da saga de um povo que, como poucos no Brasil,
convive com as adversidades da natureza árida sem perder a esperança no futuro.
3
No século XVIII, as terras onde está situado atualmente o município de Uauá pertenciam à
Casa da Torre, do Bandeirante Garcia d´Ávila. Foi nessa época que o português Guilherme Costa
saiu do atual município de Jeremoabo à procura de melhores glebas para criação de gado,
instalando-se às margens do rio Vaza-Barris, constituindo uma fazenda a que deu o nome de Uauá
(vagalume, em tupi-guarani) em virtude da grande quantidade de pirilampos existentes na área.
Desse começo, originou-se Uauá, emancipado de Monte Santo em 1937 (Fontes, 1996).
Em uma conversa informal do autor desta dissertação com o Coronel Jerônimo Rodrigues
Ribeiro, 93 anos de vida, que esteve na frente da administração de Uauá entre os anos de 1916 e
1951, exercendo mandato de prefeito por mais três vezes, secas são rotinas na história de Uauá. As
maiores secas do nordeste atingiram também a região. Por correlação, vale supor que as secas que
atingiram o nordeste nos séculos XIX e XX (Villa, 2001) devem ter atingido o ABVB: 1877-1879,
1915, 1932, 1951-1953, 1970 e 1979-1984. Segundo Villa op.cit. na seca do período 1877-1879,
conhecida como a seca dos três 7, morreram mais de 500.000 brasileiros, dos quais 200.000,
cearenses. Na segunda metade do século passado, com maior ênfase a partir do início dos anos 70,
com o PLANASA, foram desenvolvidas ações de combate à seca com a intervenção do Estado, com
seus carros-pipas, açudes, poços tubulares, adutoras e, ultimamente, cisternas. Atualmente, a
tendência é para ações de convivência com a seca onde, além da questão do abastecimento de água,
são priorizados projetos de educação, capacitação, agricultura familiar, melhoria dos rebanhos,
entre outras.
Foi em Uauá, próximo às margens do riacho Bendegó, na fronteira com os atuais municípios
de Monte Santo e Canudos, que o vaqueiro Joaquim da Mata Botelho encontrou, em 1784, uma
grande massa metálica que, descobriu-se mais tarde, tratava-se do meteorito de Bendegó, com 5350
quilos de ferro, níquel e elementos outros (Fontes, 1996). Após várias tentativas de remoção, só em
1888 o meteorito foi transportado da área para o Museu Nacional do Rio de Janeiro, onde foi feito
um corte para poder estudar o seu interior, sendo essa parte de 60kg repartida e enviada para 14
museus espalhados pelo de mundo (Foto 1.1). Assim, partes do meteorito podem ser encontradas
em Paris, Londres, Nova York, Amsterdã, entre outros. Por ocasião do seu descobrimento, o
Bendegó era o maior meteorito do mundo. Atualmente, com novas descobertas, ocupa o décimo-
quinto lugar.
4
Quando correu o impacto? Versos de um morador antigo da região, o índio Manoel Joaquim
de Sá, intitulado “Aquela Pedra de Quilá”, que contam passagens da sua infância sobre um
“medonha faísca que fez no espaço uma risca” levam a estimar que o impacto do meteorito com a
Terra ocorreu entre os anos 1645 e 1660.
O alto do Vaza-Barris também foi palco de eventos históricos importantes para a história da
Bahia e do Brasil. A primeira batalha da Guerra de Canudos foi travada em Uauá, em 1896, sendo a
primeira derrota das tropas federais nessa guerra que durou de 1896 a 1897. A Guerra de Canudos
foi fruto da situação miserável dos sertanejos no fim do século XIX, que seguiram o beato Antonio
Conselheiro na empreitada fanática de criação de um estado religioso independente nas terras do
Belo Monte, nas margens do rio Vaza- Barris, onde fica hoje a cidade de Canudos. Os rebeldes
foram vencidos após quatro expedições militares, com batalhas sangrentas que resultaram em
milhares de mortos, de ambos os lados.
A Coluna Prestes, 1924-1927, obra de grupo de oficiais do Exército Brasileiro, que teve
como comandados algumas centenas de sargentos, praças e civis, criada com objetivo de derrubar o
Presidente da República Artur Bernardes e promover mudanças institucionais; tendo percorrido 14
estados do Brasil, teve no alto Vaza-Barris uma das suas piores fases, com mortes de muitos
soldados provocadas por doenças, fome, sede e embate com as tropas federais (Fontes, 1996). Foi a
partir das perdas no Estado da Bahia que acabaram as esperanças da Coluna Prestes de chegar à
capital federal, na época a cidade do Rio de Janeiro.
Terror maior do que as secas foi causado pelas constantes investidas de Lampião e seu
bando pelas terras de Uauá e vizinhança. No começo dos anos 30 do século passado, as investidas
perversas de Lampião causaram mortes nos diversos povoados de Uauá, existindo ainda hoje
vítimas que conseguiram escapar com vida e “ex-persigas” de cangaceiros, civis da região
contratados pelas tropas policiais para perseguir Lampião e seu bando.
5
Foto 1.1. Transporte do meteorito de Bendegó, em 1887, tendo como destino final o Museu Nacional do Rio de Janeiro. Fonte: Museu Nacional, Rio de Janeiro.
Foto 1.2- a) Igreja de São João Batista, padroeiro de Uauá; b) Casa onde se alojaram os oficiais da primeira expedição da Guerra de Canudos, com o confronto ocorrendo na sede da então vila de Uauá, em 1896.
a b
CAPÍTULO 2 – METODOLOGIA
6
2. METODOLOGIA
Para atingir os objetivos propostos nesta pesquisa foi adotada estratégia metodológica com
seis etapas sucessivas e dependentes, apresentadas a seguir.
2.1. PESQUISA BIBLIOGRÁFICA E CADASTRO DE POÇOS TUBULARES DA ÁREA.
Não existe bibliografia específica sobre a hidrogeologia do ABVB, ressalvando o pioneiro
Inventário Hidrogeólogico Básico da Sudene (1971), em escala regional (1:500.000), que catalogou
quatro pontos de água subterrânea na área. Tal fato dificultou a formação de acervo bibliográfico e
deu um caráter de pioneirismo à presente pesquisa. A pesquisa bibliográfica executada teve como
principal fonte os seguintes documentos: livros, dissertações de mestrado, teses de doutorado,
artigos publicados em congressos nacionais e internacionais e publicações de associações técnico-
científicas, a exemplo da Associação Brasileira de Àguas Subterrâneas (ABAS) e Sociedade
Brasileira de Geofísica (SBGF), entre outras. Entre as publicações são destacadas a Revista das
Águas Subterrâneas (da ABAS), a Revista Brasileira de Geofísica (da SBGF), Hidrogeology
Journal e Journal of Hydrology.
No tocante ao cadastramento dos poços, foram levantados 115 poços arquivados no banco
de dados hidrogeológicos da CERB, distribuídos pelos municípios que compõem a área estudada
(Uauá, Monte Santo e Canudos) situados sobre o domínio dos aquíferos fraturados cristalinos
(Anexo 1). Na área do ABVB existe um número total de poços, não medido, muito superior ao
pesquisado, perfurados através de outras entidades estaduais e federais, pelas prefeituras e
particulares, infelizmente sem um cadastro adequado, a maioria sem a ficha do poço. O cadastro da
CERB apresenta dados detalhados dos poços, desde a locação até a análise físico-química da água,
passando pela perfuração e teste de bombeamento. Um dado que precisou ser ajustado, em parte,
foram as litologias atravessadas pelos poços. Devido à deficiência das descrições litológicas das
amostras de calhas, realizadas em campo sem auxilio de instrumentos auxiliares (lupa binocular,
como exemplo), para efeito de descrição litológica nessa pesquisa foram levadas em conta,
principalmente, observações de campo na fase do levantamento e a descrição no mapa geológico.
Para cada poço (Figura 2.1) foram compiladas informações técnicas contidas basicamente em
dois documentos arquivados no banco de dados da CERB:
7
• Ficha de Visita Técnica - com dados da visita técnica realizada para definição do manancial
subterrâneo, contendo os critérios de prospecção, a locação e projeto do poço
• Ficha de Poço - com dados do perfil construtivo e litológico, teste de bombeamento e análise
físico-química simplificada, com 20 itens, entre outros.
Figura 2.1. Mapa de localização dos poços tubulares inclusos na pesquisa.
2.2. CONFECÇÃO DE MAPA GEOLÓGICO
Para área do ABVB não existia um mapa geológico atualizado em escala de trabalho, ou
seja, pelo menos igual ou superior a 1:250.000. A base de elaboração do mapa da presente pesquisa
foi o Projeto Mapas Metalogenéticos e de Previsão de Recursos Minerais, do Departamento
Nacional de Produção Mineral (DNPM), Folha de Uauá (Seixas, 1985) e Senhor do Bonfim
8
(Arcanjo & Souza, 1985) na escala 1:250.000 e o Mapa Geológico do Estado da Bahia (Barbosa &
Domingues- Coord., 1996) na escala 1:1.000.000, com seus respectivos textos explicativos. O mapa
geológico final foi elaborado a partir da digitalização dos mapas metalogenéticos, com as seguintes
modificações: supressão de simbologias referentes ao tema original, simplificação e atualização da
geologia e, finalmente, adição de cores às unidades litológicas. Por fim, foram plotados os poços
tubulares objetos da presente pesquisa.
2.3. TRABALHO DE CAMPO
Para o desenvolvimento das atividades de campo, foi confeccionada uma ficha exclusiva
para coleta de dados, com objetivo de agregar aos dados existentes observações voltadas para a
presente pesquisa (Anexo 2). No total, foram realizadas quatro viagens ao campo, com duração de
dez dias cada, duas das quais acompanhadas pelo Professor Luis Rogério Bastos Leal, orientador da
pesquisa (Foto 2.1). Nas duas primeiras, ocorridas em janeiro e fevereiro de 2008, foram visitados
65 poços tubulares, priorizando os portadores de dados extremos (maiores e menores) de vazão e
salinidade visando observar nos contrastes os fatores influentes no potencial e no processo de
salinização, correlacionando esses dados com as características litológicas e estruturais,
principalmente. Na terceira viagem, em janeiro de 2009 foram coletadas amostras de água para
análises físico-químicas e isotópicas, visando entendimento da origem da salinização dessas águas.
Finalmente, em março de 2009 foi efetuada a última viagem ao campo, onde foram efetuados
levantamentos geofísicos de eletrorresistividade em poços existentes com finalidade de correlação
dos perfis geofísicos com os resultados dos poços. Nessas visitas foram utilizados os seguintes
instrumentos auxiliares: mapa planialtimétrico (escala 1:100.000), mapa geológico (escala
1:250.000), fotografia aérea, imagem de satélite, GPS, bússola geológica, condutivímetro de campo,
eletrorresistivímetro, notebook e máquina fotográfica.
9
Foto 2.1. Levantamento de dados no campo. Poço nº 78, perfurado na localidade de Paredão do Dão e não instalado por insuficiência de vazão (0,1 m³/h), sendo utilizado pelo proprietário da área através de bombeamento por caçamba artesanal, Uauá – BA.
2.4. ANÁLISES HIDROQUÍMICAS E ISOTÓPICAS
Foram coletadas amostras de água de 21 poços, com valores extremos de STD, para análises
físico-químicas e isotópicas (δ18O e δ2H) (Foto 2.2). A escolha dos valores extremos (STD menor e
maior que 3000 mg/L) teve como objetivo um maior contraste de salinidade, esperando assim uma
maior expressão nos diferentes resultados das análises isotópicas, visando estabelecer com maior
segurança correlações entre esses resultados e os processos de salinização.
As coletas foram realizadas no mês de janeiro de 2009, período das chuvas, a princípio, já
que na ocasião o clima era seco, com ocorrência apenas de neblinas. A maioria dos poços estava em
funcionamento e parte abandonada, especialmente os poços com alta salinidade, sem
aproveitamento do dessalinizador. Para esses poços foram efetuados bombeamentos com
compressor visando a limpeza e desenvolvimento, por um tempo de 3 horas contínuas, sendo esse o
mesmo tempo de bombeamento utilizado para coleta dos poços instalados com equipamento de
bombeio. As amostras de água foram acondicionadas em frascos âmbar de 75 ml.
10
As medidas da composição isotópica de deutério δD (ou δ2H) e oxigênio δ 18O foram
efetuadas no Laboratório de Física Nuclear Aplicada (LFNA) da Universidade Federal da Bahia.
Estas medidas foram feitas em relação ao padrão internacional V-SMOW (Vienna Standard Mean
Ocean Water) segundo a Equação 2.1, estando expressas em delta por mil (δ‰),
δ amostra (%o) = R amostra – R padrão x 1000 (Eq. 2.1)
R padrão
onde R representa a razão isotópica entre os isótopos pesados mais abundantes (16O e 1H) dada por 18O / 16O para 18O e 2H/1H (Craig, 1961).
Concomitante com a amostragem para isótopos, foram coletadas amostradas para análises
físico-químicas, em frascos de polietileno, com uso de preservantes químicos e físico (refrigeração),
analisadas pelo laboratório do Centro de Tecnologia Industrial Pedro Ribeiro (CETIND), segundo a
metodologia estabelecida pelo Standard Methods of Water and Wasterwater 19 th e 20th Editions
de 1992 e 1998.
Foto 2.2- a) Frascos de amostragem das águas com finalidade de análises físico-químicas e isotópicas; b) Coleta de água em poço nº 97 (abandonado por alta salinidade) com auxílio de bombeamento com compressor, localidade de São Paulo, Uauá.
b a
11
2.5. PROSPECÇÃO GEOFÍSICA
Considerando que dos cento e quinze poços pesquisados apenas nove tinham sidos locados
com auxilio da geofísica (VLF), foram realizadas prospecções com eletrorresistividade em dois
poços existentes visando fazer correlação com os perfis litológicos e estruturais (presença de
fraturas) dos mesmos, assim como com os resultados. Tais prospecções também serviram como
demonstração da aplicação e eficiência da geofísica na pesquisa de água subterrânea na área.
Para cada poço foram realizados um perfil horizontal multinível dipolo-dipolo e uma
Sondagem Elétrica Vertical- SEV, com uso do eletrorresistivímetro marca SYSCAL R2, das Iris
Instruments (França). Para auxilio na interpretação foram utilizados os softwares RESIX 2DI e
IX1D, ambos da Interpex (E.U.A).
2.6. SISTEMATIZAÇÃO DOS DADOS E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS
Para melhor integração e compreensão dos parâmetros hidrogeológicos e hidroquímicos
básicos foram elaborados, através do software ARC GIS 9.3, mapas de distribuição da vazão,
capacidade específica, STD e cloreto, além de mapa potenciométrico, tendo como base cartas
cartográficas em escala de 1:100.000 da Diretoria do Serviço Geográfico- DSG, do Ministério do
Exército (1977). Com auxilio de imagem do Modelo Digital do Terreno (MDT), aliado às medidas
de campo, foi confeccionado um mapa de fraturas.
A sistematização dos dados ocorreu através do auxilio de planilhas EXCEL com valores
mínimos, médios e máximos e gráficos de múltiplas variáveis com uso quase constante de
coeficiente de correlação. Para classificação hidroquímica foi utilizado o Diagrama Triangular de
PIPER (1944) construído com o auxilio do aplicativo QUALIGRAF, da FUNCEME. Quanto aos
isótopos, foram utilizados gráficos de valores de δ2H e δ18 e comparação com a Linha Meteórica
global (LMG)
Para interpretação dos dados, os resultados obtidos e sistematizados foram relacionados com
os dados bibliográficos do inicio da pesquisa, aliados às observações de campo deste autor juntadas
ao longo de 26 anos de experiência em prospecção de água subterrânea no Estado da Bahia,
incluindo colaboração valiosa do professor orientador, professores outros do IGEO e colegas
hidrogeólogos da CERB, partindo daí para elaboração do texto que compõe a presente dissertação.
CAPÍTULO 3 – HIDROGEOLOGIA DOS AQUÍFEROS
FRATURADOS CRISTALINOS: REVISÃO DA LITERATURA.
12
3. HIDROGEOLOGIA DOS AQUÍFEROS FRATURADOS CRISTALIN OS: REVISÃO
DA LITERATURA.
3.1. CONCEITUAÇÃO
A hidrogeologia dos aquíferos fissurados (aqui, fraturados) tem sua principal aplicação no
domínio das rochas ígneas e metamórficas, genericamente denominadas de cristalino. Esse
ambiente geológico é caracterizado pela inexistência ou presença muito reduzida de espaços
intergranulares na rocha. Nesse meio, a presença da água está vinculada à existência de fraturas,
juntas ou mesmo falhas e em casos muito particulares, em vesículas, aberturas de dissolução, zonas
de decomposição, dentre outras (Costa, 2008).
Visando uma melhor especificação, o denominado Aquífero Fraturado Cristalino não inclui
as rochas de composição calcíferas e as oriundas de derrames vulcânicos por apresentarem feições
particulares de porosidades, respectivamente, dissoluções e vesículas.
Singal e Gupta (1999) apresentaram uma classificação hidrogeológica das rochas que
ratifica o enunciado acima, dividindo os diferentes tipos litológicos em quatro grupos principais
(Tabela 3.1).
Tabela 3.1. Classificação hidrogeológica das rochas (Singhal e Gupta, 1999).
GRUPOS DE ROCHAS
TIPOS DE ROCHA E EXEMPLOS PRINCIPAIS MEIOS DE OCORRÊNCIA
DA ÁGUA SUBTERRÂNEA
Cristalinas Rochas ígneas não vulcânicas (granitos, dioritos, gabros etc) e rochas metamórficas (gnaisses, xistos, filitos etc)
Manto de intemperismo e descontinuidades (juntas, falhas, planos de foliação etc)
Vulcânicas Rochas vulcânicas (basaltos, andesitos, riolitos etc)
Manto de intemperismo, descontinuidades (juntas, falhas, vesículas) e descontinuidades entre camadas
Carbonáticas Rochas carbonáticas (calcários e dolomitos) Descontinuidades (juntas e falhas) e cavidades de dissolução
Clásticas Rochas sedimentares consolidadas (siltitos, arenitos, conglomerados etc) e sedimentos inconsolidados (cascalho, areia, argila etc)
Espaços intergranulares e descontinuidades (juntas e falhas)
Três propriedades físicas básicas definem o grau de dificuldades dos aquíferos fraturados
cristalinos:
• Anisotropia - Ocorre quando a condutividade hidráulica de um aquífero é diferente para cada
uma das direções dos eixos coordenados;
13
• Heterogeneidade - Quando um aquífero é formado por materiais de condutividade hidráulica
diferente;
• Descontinuidade - O aquífero não apresenta continuidade espacial de suas propriedades físicas
e químicas.
Devido a sua baixa potencialidade produtiva, a atenção voltada para esses aquíferos é relativa-
mente recente. Nas últimas décadas, com a necessidade crescente de abastecimento de água para
centros urbanos e zonas rurais, as rochas fraturadas cristalinas passaram a ser pesquisadas com mais
afinco. Em especial, na zona rural do semi-árido do nordeste do Brasil, muitas vezes essa fonte de
água se constitui em única opção de abastecimento.
3.2. CARACTERIZAÇÃO HIDRÁULICA DO MEIO CRISTALINO FRATURADO
Os valores de porosidade calculados para rochas cristalinas acusam para as ígneas maciças
tipo granito, variação de 0,05% a 4%, com um valor médio de 0,3%, enquanto que para as rochas
metamórficas a variação é de 0,2 a 0,5%, com média de 0,5%; quanto a condutividade hidráulica,
na ordem de 10-6 10-12 m/s (Costa, 2008). Comparando com a porosidade das rochas sedimentares,
que chega até 50%, a depender do grau de consolidação e das características granulométricas, é
observável a grande diferença da potencialidade aquífera nesses dois domínios. Segundo Neves
(2005),quando alterada, as rochas cristalinas podem apresentar até 45% de porosidade.
A permeabilidade é determinada pela abertura da fratura, que, por sua vez, é governada
pelas propriedades geomecânicas da rocha. A teoria mostra que uma simples fratura de 1,0mm de
abertura pode transmitir mais água de que 900 fraturas paralelas planares de 0,1 mm de abertura
(Neves, 2005).
A condutividade hidráulica (ou permeabilidade) e o armazenamento d’água de um aquífero
fraturado, dependem dos seguintes fatores (Costa, 2008) (Figura 3.1):
• Amplitude das fissuras (l);
• Abertura das fissuras (a);
• Forma e rugosidade das paredes das fissuras (R);
• Frequência ou espalhamento das fissuras (bf);
• Número de famílias ou sistemas de fissuras (n);
14
• Orientação e posição das fissuras (direção e mergulho);
• Porosidade e permeabilidade da matriz rochosa;
• Propriedades do material que preenche as fissuras;
• Distribuição da amplitude da fissura no sistema, que determina a heterogeneidade e anisotropia.
Figura 3.1. Elementos do aquífero fissural (Costa, 2008)
Nos aquíferos cristalinos, são as fraturas individuais ou em zonas densamente cizalhadas que
fornecem os caminhos preferenciais para a circulação da água, com produção relativamente
independente com relação ao número de fraturas atravessadas pelo poço, ou seja, com baixa
correlação entre o número de fraturas apresentadas e a condutividade hidráulica.
O meio fraturado cristalino é descontínuo, anisotrópico e heterogêneo, sendo o fluxo de água
subterrânea dependente principalmente da densidade, conectividade e abertura das fraturas
presentes. A análise do fluxo da água em meio fraturado pode seguir dois tipos de abordagem,
dependendo da escala de trabalho: meio contínuo e meio descontínuo (Custódio e Llamas,1996).
15
Considerando o meio contínuo, a condutividade hidráulica pode ser calculada para um grupo
de fraturas planares lisas, pela equação desenvolvida por Snow (1968 apud Freeze & Cherry 1979)
e denominada de Lei Cúbica (Equação 3.1).
, onde (Eq. 3.1)
ρ= densidade da água;
µ= viscosidade da água;
g= aceleração da gravidade;
N= número de fraturas por unidade de distância;
b= abertura das fraturas.
A equação acima não leva em consideração a rugosidade presente em fraturas encontradas
na natureza e aplica-se aos casos onde a lei de Darcy é válida (fluxo linear e laminar).
A lei cúbica mostra que a abertura da fratura é mais importante que a densidade de fraturas
na determinação da condutividade hidráulica, pois esta é proporcional ao cubo da abertura e apenas
diretamente proporcional à densidade das fraturas (Figura 3.2). Tal fato explica porque a maior
parte da água de poços de alta produção provém de apenas uma ou duas fraturas, interconectadas
com uma ampla rede de fraturas menores que mantêm a produtividade, segundo Banks et.al (1996
apud Neves 2005).
Figura 3.2. Gráfico com correlação entre abertura das fraturas e vazão nos aquíferos fraturados (Santos & Pitombeira, 2006).
16
A abordagem do meio fraturado cristalino como contínuo apresenta algumas limitações,
dependendo da escala. Em escala maior, o estudo do fluxo deve ser analisado em meio descontínuo,
com observância da hidráulica do fluxo em fraturas individuais. Se analisada como meio contínuo,
onde os valores de condutividade hidráulica, porosidade e compressibilidade são definidos, os
resultados seriam irreais face às especificidades do meio cristalino fraturado.
Apesar de apresentar comportamento anisotrópico com diferentes condutividades
hidráulicas em diferentes direções, na ocorrência de uma rede de fratura suficientemente conectada
pode-se estabelecer uma superfície potenciométrica virtual, definida pelas intersecções do nível
freático em cada fratura e um plano horizontal imaginário (Custódio e Llamas, 1996) (Figura 3.3).
Figura 3.3. Superfície potenciométrica virtual de um aquífero na rocha fraturada (Custódio e Llama, 1996)
17
3.3. FATORES INFLUENTES NO POTENCIAL AQUÍFERO
Apesar do caráter heterogêneo, anisotrópico e descontínuo, o potencial dos aquíferos
fraturados cristalinos é influenciado por diversos fatores naturais. Costa (1986) é um dos autores
brasileiros que mais se destaca no desenvolvimento de estudos sobre o tema, com ênfase no
cristalino do nordeste do Brasil.
A Tabela 3.2 abaixo resume os principais fatores influentes nos aquíferos fraturados
cristalinos, com o peso relativo da influência de cada um, segundo Costa (2008).
Tabela 3.2. Fatores que influenciam na água subterrânea em rochas cristalinas (Costa, 2008).
Fatores Influência na Qualidade Quantidade
Exógenos
Clima Elevada Moderada Relevo Moderada Elevada Hidrografia Moderada Moderada Vegetação Baixa Moderada Infiltração de Soluções Baixa Moderada
Endógenos
Coberturas Sedimentares Moderada Elevada Constituição Litológica Moderada Baixa Estruturas Moderada Elevada Soluções Mineralizantes Baixa Moderada
A seguir serão apresentadas informações e discussões sobre os fatores influentes
identificados por Costa (2008) e outros importantes autores.
3.3.1. Clima
Levantamento executado por Negrão (2008) em 4333 poços perfurados em rochas do
embasamento cristalino do Estado da Bahia, revelou valores distintos para salinidade média dos
poços situados em regiões com precipitação abaixo e acima de 800 mm/ano (Tabela 3.3). Quanto à
vazão, não existe diferença relevante em relação à precipitação, indicando a influência maior dos
fatores litológicos e estruturais sobre o climático no item produção do aquífero.
Tabela 3.3. Influência climática na vazão e salinidade (Negrão, 2008).
Pluviosidade Nº de Poços Profundidade (m) Vazão (m³/h) Salinidade (STD-mg/L)
Precipitação ≥ 800mm 1800 68,99 3,98 2633,21 Precipitação < 800mm 2533 68,70 3,41 4550,10
18
Maior precipitação, com consequente maior infiltração e menor evaporação, justifica a influ-
ência do clima na potencialidade dos aquíferos fraturados cristalinos, principalmente no tocante à
qualidade das águas.
3.3.2. Vegetação
A vegetação está relacionada com a maior capacidade de alimentação do aquífero, por
permitir maior infiltração e menor evaporação (Costa, 2008). Em zona de vegetação arbustiva, cria-
se uma zona de maior umidade, com melhor taxa de infiltração e menor evaporação, com
consequente melhor vazão e qualidade da água subterrânea.
A vegetação também é usada como critério de prospecção de água subterrânea em aquíferos
fraturados em regiões semi-áridas: na época das secas a vegetação mais verdejante pode coincidir
com zona de lineamentos aquíferos. Imagem de satélite ou fotografia aérea pode mostrar com
clareza esse contraste (Figura 3.4).
Figura 3.4. Relação de fraturamentos com a vegetação (Costa Filho 2000).
19
3.3.3. Relevo
Atualmente, alguns autores (Neves e Morales, 2005, por exemplo) têm dado preferência
pelo termo “compartimento topográfico” pelo fato de dar uma idéia não só de topografia (altura)
mas de unidade de relevo (vale, encosta, etc).
Costa (2008) cita pesquisas realizadas por Legrand (1959) e Sever (1954) em áreas do
estado da Carolina do Norte (EUA), comprovando a influência do relevo (fundo de vale, encosta e
topo de elevação) na quantidade das águas subterrâneas do embasamento cristalino, com aumento
da vazão à medida que desce no relevo. Esses dados foram ratificados por Costa (1979 apud
Costa,W.D. 2006) quando, em pesquisa de 254 poços no Estado da Paraíba, levantou os seguintes
dados de Capacidade Específica (Q/s) relacionados com o relevo:
• Poços em talvegue - Q/s = 460 l/h/m
• Poços em vertente - Q/s = 350 l/h/m
• Poços em elevações - Q/s = 160 l/h/m
Ainda nesse levantamento, observou-se que nos poços nos talvegues a salinidade era mais
acentuada que nas vertentes e elevações. Isso se deve à presença de águas salinizadas em rios de
maior extensão, carreando sais de pontos distintos no seu trajeto; à medida que se afastava da zona
de influência dessas águas superficiais, diminuía o teor de sais nas águas subterrâneas. Pode ser
acrescentado o fato que nos talvegues ocorre uma maior intemperização, com maior possibilidade
de dissolução de minerais na água onde se desenvolvem solos mais salinos do tipo planossolos
solódicos (Costa, 2008)
Fernandes (1997), em levantamento de poços nos aquíferos fraturados no estado de São Paulo,
também concluiu pela influência do relevo, nesse caso referido como compartimento topográfico,
nas capacidades específicas dos poços, chamando atenção para as variações dentro de um mesmo
compartimento topográfico. A capacidade específica dos poços pesquisados aumentou do topo para
o vale.
20
3.3.4. Hidrografia
A rede de drenagem superficial tem importante influência na quantidade e qualidade das
águas subterrâneas. Na qualidade pode ser positiva ou negativa, a depender da salinidade da água
superficial. Existe a tendência de aumento do transporte de sais em suspensão e dissolvidos, à
medida que flui para jusante (Costa, 2008).
Ratificando o enunciado acima, observações de campo do autor da presente dissertação, ao
longo de anos de prospecção de água subterrânea em aquíferos fraturados do Estado da Bahia,
apontam para influência da extensão da drenagem à montante da locação do poço. Quanto mais
extensa, maior tendência de salinização das águas superficiais com reflexo nas águas subterrâneas,
salvo ocorrências de fatores que possam interromper essa tendência, tais como: mudança da
litologia e das características tectônicas e estruturais, clima, entre os mais importantes.
3.3.5. Cobertura sedimentar e regolito
Neste conceito estão inclusas as coberturas alóctones e autóctones, respectivamente aluviões
e regolitos, como exemplos. Quanto à influência dessas coberturas nos aquíferos fraturados está
ligada a maior capacidade de recarga pela maior capacidade de infiltração, atuando portanto na
quantidade e qualidade das águas.
Neves & Morales (2006), em pesquisa realizada em 1006 poços tubulares perfurados em
rochas cristalinas da Bacia do Rio Jundiaí (SP), observaram que as coberturas aluvionares
representam maiores potenciais de recargas, com poços com maiores produções nas rochas
cristalinas sobrejacentes (Figura 3.5).
21
Figura 3.5. Diagrama de frequência acumulada da capacidade específica (Q/s) dos poços perfurados em rocha fraturada em diferentes tipos de cobertura ou sem, na Bacia de Jundiaí, SP (Neves & Morales, 2006)
3.3.6. Litologia
A constituição litológica aliada às características estruturais é um fator de alta importância
na hidrogeologia do meio fraturado, tanto no aspecto quantitativo quanto qualitativo. A composição
mineralógica tem influência na qualidade das águas, assim como, e principalmente, as feições
estruturais.
Estudos estatísticos indicam que xistos, filitos, rochas básicas intrusivas (gabros e dioritos) e
anfibolitos estão na parte inferior do intervalo de valores de produção, sendo que os milonitos,
associados a grandes zonas de cisalhamento, são os que apresentam as menores condutividades
hidráulicas (Fernandes 2006). Rochas intrusivas ácidas (granitos, granodioritos, aplitos, quartzo-
pórfiros e pegmatitos), por outro lado, podem ter boa capacidade de armazenamento. Dentre elas, as
rochas de granulação fina ou de granulação muito grossa (aplitos e pegmatitos), apresentam os
melhores potenciais (UNESCO 1984 apud Fernandes 2006). As rochas ditas metassedimentares
quartzosas (quartzitos) também estão no topo das potencialidades quantitativas e qualitativas dos
aquíferos cristalinos fraturados.
A Figura 3.6 ilustra um exemplo de relação entre capacidade específica (Qs) e diferentes
litologias nos aquíferos fraturados cristalinos na Bacia do Jundiaí, no do Estado do São Paulo
(Neves & Morales , 2006), ratificando o enunciado do parágrafo acima.
22
Figura 3.6. Gráfico de frequência acumulada da capacidade específica (Q/s) de poços que explotam diferentes tipos de rochas Cristalinas (Neves & Morales, 2006).
Legrand (1959 apud Costa 2008), analisando 282 poços nas regiões de Pittsylvania e
Halifax, E.U.A, encontrou os resultados apresentados na Tabela 3.4 abaixo.
Tabela 3.4. Vazões por tipos de rocha. Fonte: Legrand (1959 apud Costa 2008).
Rocha Vazão Média (L/h) Gnaisses variados 3.820 (172) Hornblenda gnaisse 3.200 (8) Granito gnáissico 3.200 (26) Micaxisto c/granito 3.000 (20) Micaxisto 2.500 (34) Xistos verdes 1.800 (14) Sericita-xisto/ardósia 1.600 (15) Média de todos os poços 3.320 (289)
Com relação à salinidade, são menos os trabalhos relacionando a influência da litologia,
quando comparada com a vazão. O trabalho realizado por Costa (1979 apud Costa 2008), com base
em levantamento de 274 poços localizados no Alto Paraíba, encontrou os seguintes valores médios
de Resíduos Secos- RT (Tabela 3.5).
Tabela 3.5. Qualidade da água subterrânea por tipo de rocha na região do Alto Paraíba (Costa, 1979).
Rocha Resíduo Seco (mg/L) N° de Poços Gnaisse 4.182 131 Granito 4.979 26 Migmatito 6.079 06 Micaxisto 7.649 15 Todas as rochas 4.677 183
23
3.3.7. Diques e veios
Diques e veios são corpos intrusivos, encaixantes de acordo com as características
litológicas e estruturais da área e constituem zonas preferenciais de fluxo de água subterrânea, daí a
sua importância na prospecção dos aquíferos fraturados.
Sodré et al. (1986), em levantamento de poços tubulares perfurados no cristalino fraturado
na região semi-árida do Estado da Bahia, observou que os poços que atravessaram veios de quartzo
produziram, em geral, água com menor salinidade. Em treze poços pesquisados, perfurados em
veios de quartzo, a salinidade média foi de 2885 mg/L contra uma média global de 5431 mg/L do
total de poços perfurados nos municípios em que ocorreram os treze poços citados.
Babiker & Gudmundsson (2004), em estudo realizado no Sudão, em região dominada por
rochas cristalinas, sob clima altamente árido com precipitação entre 164 e 36 mm/ano, observaram
que diques de basaltos são zonas preferenciais de circulação de água subterrânea, tendo o seu
potencial aumentado nos pontos de intersecção com lineamentos, normalmente originando zonas de
exudação (fontes) em áreas de encostas (Foto 3.1). Os diques portam largura máxima de 14m e
comprimento de alguns quilômetros. Os autores executaram um estudo de campo em mais de 170
diques, complementado por estudo de imagens de satélite (Landsat ETM e SPOT) em 1419
lineações que foram interpretadas como diques. Em adição, fizeram o estudo de imagem de 1707
lineações que foram interpretadas como falhas, fraturas e zonas de cisalhamentos, algumas das
quais se encontram com os diques em ângulos aproximadamente retos.
24
Foto 3.1. Fotografias de campo de diques sub verticais com (A) limites irregulares e (B) limites paralelos. Em (A) a extensão do dique no topo do afloramento, com concentração de vegetação ao longo desse. Em (B) o dique age como um condutor e dá origem à nascente (Babiker & Gudmundsson, 2004).
Usando os dados de campo e imagens, bem como o modelo de elevação digital de algumas
áreas de estudo, os autores propuseram um modelo conceitual para explicar a relação entre as
falhas, diques e a água subterrânea da área (Figura 3.7). Nesse modelo a direção dos diques NNW,
em particular os diques longos, atua como barreiras para muitos dos fluxos das águas subterrâneas
conduzidos pela topografia. As águas subterrâneas coletadas pelos diques são transportadas na
direção das depressões topográficas, ocupadas por zonas de falhas de alta permeabilidade com
direção E – W. Devido às zonas de falhas estarem paralelamente direcionadas ao gradiente
hidráulico inferido para a área, tendem a coletar as águas subterrâneas. Em termos do modelo de
água subterrânea, estas são conduzidas pelos diques e pelas falhas para as suas próximas interseções
ortogonais. Estas interseções normalmente têm elevado número de fraturas relacionadas com a
permeabilidade, ao longo do qual a água subterrânea é transportada na direção da superfície. Esse
modelo prevê que as nascentes e poços mais produtores seriam esperados nas interseções diques –
falhas. Tal previsão vai ao encontro dos dados de campo, onde a maioria das nascentes ocorre em
tais interseções.
25
Figura 3.7. Apresentação esquemática do modelo conceitual do fluxo de água subterrânea em aquífero fraturado no Sudão, África. O modelo é baseado nos efeitos propostos dos diques, falhas maiores e suas interseções no fluxo de água subterrânea, em relação às localizações das nascentes e dos poços de água (Babiker & Gudmundsson, 2004).
3.3.8. Tectônica e estrutural
O papel principal da tectônica crustal no fluxo da água subterrânea é exercer forte controle
sobre a abertura das fraturas, além de ter desdobramento para a densidade e conectividade destas.
Os mecanismos de propagação de fraturas, que determinam a abertura dessas, podem ser
controlados pelos campos de esforços (Fernandes, 2006).
Tirén (1991 apud Fernandes 2006) conclui que zonas de fratura mais favoráveis para
conduzir água são aquelas que sofrem longa e complexa história tectônica, com a atuação de
deformação dúctil e rúptil.
Um procedimento rotineiro utilizado na locação de poços em terrenos cristalinos é o traçado
de lineamentos em fotografias aéreas e imagens de sensoriamento remoto em busca da estrutura
geológica fornecedora de água. Costuma-se correlacionar estatisticamente a produtividade dos
poços com sua distância aos lineamentos e/ou com o comprimento, densidade e número de
intersecção de lineamentos (Figura 3.8).
26
Figura 3.8. Influência da intersecção de lineamentos sobre a produção de poços (Fernandes 2006 apud Fernandes 1997, Fernandes & Rudolph 2001)
As estruturas mais importantes são representadas pelas deformações rupturais (fraturas), as
deformações dúcteis (dobras) e estruturas secundárias (estratificação, xistosidade e clivagem). Por
influenciarem na circulação da água no meio fraturado, também influenciam na vazão e qualidade
dessas. Por sua vez, a potencialidade das fraturas depende de vários fatores: espaçamento,
orientação, tamanho, conectividade, abertura e preenchimento (Figura 3.9).
Figura 3.9- Variação da permeabilidade em fraturas que se encontram em vários estágios de desenvolvimento (Fernandes 2006, modificado de Unesco 1984).
27
Quanto aos tipos de esforços que geram as fraturas, são classificados como compressionais,
extensionais e de cizalhamento. Experiências de campo e análise de dados demonstram que as
fraturas extensionais são mais abertas, gerando poços com melhor produção de água (Figura 3.10).
Figura 3.10. Regimes tectônicos e posição especial de fraturas extensionais (de maior abertura, linha tra-cejada) e de cisalhamento (menos abertura, linha contínua e movimento indicado por flechas). Da esquerda para direita, regimes extensional, compressivo e transcorrente (Fernandes 2006, adaptado de Ramsay & Huber 1987)
Fernandes (1997) e Fernandes & Rudolph (2001) mostram que poços situados em
lineamentos que se orientam paralelamente a fraturas extensionais geradas por dois eventos
tectônicos quaternários, que atuam em domínios tectônicos distintos, na região de Campinas, Estado
de São Paulo, são significativamente mais produtivos que aqueles que se localizam próximos a
lineamentos paralelos a fraturas de cisalhamento dos mesmos eventos.
Costa (1965 apud Costa 2008) apresenta uma relação entre tipos de fraturas (classificação
geométrica), vazão e resíduo total-RT em 50 poços levantados no vale do Rio Paraíba, Nordeste do
Brasil (Tabela 3.6).
Tabela 3.6. Influência das estruturas na quantidade e qualidade da águas subterrâneas (Costa, 1965).
Tipo de Fratura Nº de Poços Prof.(m) Vazão( l/h) RT(mg/L)
Transversal 23 44 5.140 2.090 Angular 24 52 2.580 3.970 Ortogonal 2 55 220 9.470 Longitudinal 1 30 4.400 1.210 Média Geral - 48 3.700 3.160
28
3.3.9. Profundidades dos poços e das entradas de água
Trabalhos de Davis e Turk (1964) e Banks (1992) citados por Fernandes (2006) se
dedicaram à definição do melhor intervalo de profundidade ou da profundidade máxima que um
poço deve atingir para obter boa produtividade em terrenos cristalinos. A maior parte desses
trabalhos conclui que há tendência de diminuição da produtividade dos poços com o aumento da
profundidade, devido ao fechamento das fraturas pelos efeitos da pressão litostática.
O gráfico da Figura 3.11, a partir de levantamento de dados de 1006 poços tubulares
perfurados na bacia do Rio Jundiaí, em São Paulo, realizados por Neves & Morales (2006) mostra
que de fato a capacidade específica dos poços tende a diminuir com a profundidade, no entanto
chama a atenção para ocorrência de pontos com profundidades idênticas e com valores de
capacidade específica muito distintos. Esse fato conduz à seguinte conclusão: a profundidade do
poço é definida por questões contratuais, pelas necessidades do usuário e pela maior lucratividade
da obra, que muitas vezes prevalecem sobre as possibilidades de se obter maior vazão com a
profundidade.
Figura 3.11- Gráfico de correlação entre a capacidade específica (Q/s) e a profundidade de poços perfurados em aquíferos fraturados da Bacia do Alto Jundiaí, Estado de São Paulo (Neves & Morales, 2006)
Apesar da tendência de redução de fraturas produtoras de água com o aumento da
profundidade, existem registros de poços no cristalino com fraturas em grandes profundidades. Em
Itabuna, Bahia, em um dos poços perfurados para fábrica Trifil, de meias, foi registrada entrada de
água a 216m de profundidade, com boa produtividade. Na Mineração Caraíba, localizada em
Jaguarari, semi-árido da Bahia, Lima (2009) observou fraturamentos abundantes em galerias em
29
profundidades superiores a 200m. Por fim, Ferreira e Stevanato (2003 apud Lima 2009) citam
locações de poços apoiadas em critérios seguros de geologia e geofísica que resultaram em alta
produtividade em profundidades em torno de 200m.
3.3.10. Infiltração de soluções e detritos
Soluções com efeitos salinizantes, tais como as cloretadas, carbonatadas ou sulfatadas são
infiltradas nas rochas cristalinas via fraturas, carreadas pela rede de drenagem superficial. Como é
de se esperar, drenagem com água salinizada, ou até mesmo solo muito salino, é um forte indicativo
de salinização da água em profundidade dado a percolação dos sais, por dissolução e infiltração, nos
aquíferos sotopostos (Costa, 2008).
Outras soluções, tais como as altas concentrações de sílicas, associadas ou não ao ferro,
podem causar cimentação parcial ou total das fraturas, comprometendo a potencialidade produtiva
dos aquíferos. Para as fraturas também podem ser carreados materiais detríticos, tais como areias e
argilas, podendo ocorrer obstrução, no caso das argilas.
Quanto à influência dessas soluções na qualidade da água, as soluções cloretadas e
carbonatadas são mais significantes sem serem, no entanto, fatores preponderantes na salinidade dos
aquíferos cristalinos.
3.3.11. Soluções mineralizantes
Quando as fraturas atingem grandes profundidades, sobretudo em regiões de instabilidade
tectônica, ficam sujeitas ao preenchimento de solutos mineralizantes a elevadas temperaturas. Ao se
resfriarem essas soluções, ocorre a cristalização dos íons que se achavam dissolvidos, formando
depósitos minerais, provocando regelamento das fraturas (Costa, 2008).
A ocorrência desse fenômeno é de baixa frequência no embasamento cristalino brasileiro,
além de que os poços perfurados nesse domínio não atingem grandes profundidades.
30
3.4 SALINIDADE DOS AQUÍFEROS FRATURADOS CRISTALINOS
Embora seja grande o número de constituintes químicos que podem estar dissolvidos de
forma iônica na água subterrânea, apenas três ânions (Cl-, SO4-2 e HCO3
-) e três cátions (Na-, Ca+2 e
Mg+2) constituem os chamados íons fundamentais ou elementos maiores e representam a quase
totalidade dos componentes em solução. Costuma-se, ainda, incluir os ânions NO3- e CO3
-2 e o
cátion K+, mas sua proporção, em geral, é pequena em relação aos demais. O restante, chamados
elementos menores e traços, em geral, compõem menos de 1% do conteúdo iônico total. Dos
constituintes maiores, pode-se dizer que os cátions são abundantes nas rochas, no solo e no manto
de alteração, sendo facilmente disponíveis para serem incorporados à água circulante. O aumento de
concentração de sais na água ou a capacidade de incorporar solutos na água depende, portanto, da
disponibilidade ou presença dos ânions Cl-, SO4-2 e HCO3
- (Haussman,1985).
No semi-árido do nordeste brasileiro, a irregular distribuição espacial e temporal das chuvas,
associada à elevada evapotranspiração, constituem o caráter de aridez a semi-aridez do clima que,
associado à pouca permeabilidade dos terrenos, condicionam a ocorrência de rios e riachos
temporários e reduzidas taxas de infiltração. Nesse contexto, ocorrem os aquíferos fraturados
cristalinos sujeitos a processos de salinização, agudos na maior parte dos casos.
O mecanismo de concentração cíclica por evaporação dos componentes dissolvidos nas
águas das chuvas tem importante papel na salinização das águas superficiais, subterrâneas e do
binômio água/solo na zona semi-árida do Nordeste. Com efeito, as análises químicas de amostras de
água de chuva coletadas durante um ano hidrológico, ao longo de um perfil de 1100km, que se
estende de Recife até Araripina, indicam que toneladas de sais diversos caem da atmosfera, sendo
60 a 70% dos teores de sólidos totais dissolvidos (STD) de NaCl (Rebouças, 1999). Vale ressaltar
que esses valores situam-se nas ordens de grandezas encontradas em outros contextos de regiões
semi-áridas do mundo.
31
Foto 3.2. Concentração de sais em leito seco de lagoa temporária, em Caldeirão da Serra, Uauá-BA
Apesar de ser uma substância praticamente ausente na composição mineralógica das rochas,
o cloreto (Cl-) é um dos principais constituintes das águas subterrâneas, sendo a sua presença
justificada pela precipitação das águas de chuvas e posterior evapotranspiração, causando
concentrações cíclicas dessa substância. Um outro fator a contribuir para alta concentração de
cloretos é o fato de ser um elemento de mais alto tempo de residência, visto não ser susceptível a
nenhum processo de remoção natural (Tabela 3.7 ).
Tabela 3.7. Processos que removem/produzem íons na água (Bertolo, 2006).
Íon Processos que removem os íons da água Processos que produzem íons para água Na + Troca iônica Dissolução albita, troca iônica
K + Formação de ilita (adsorção irreversível), troca iônica e ação de biomassa viva
Dissolução de microclínio e micas e troca iônica
Mg ++ Precipitação de dolomita, formação de argilominerais e troca iônica
Dissolução de dolomita e silicatos ferromagnesianos
Ca ++ Precipitação da calcita e gipso e troca iônica Dissolução de calcita, dolomita, gipso, anortita e piroxênios e troca iônica
CI - Nenhum Concentração por evapotranspiração da água da chuva, infiltração de águas servidas
HCO3 - Solubilidade de minerais carbonáticos Pressão parcial CO2 e intemperismo de minerais aluminossilicáticos e carbonáticos
SO4 -- Redução do sulfato e precipitação de gipso Oxidação de pirita e dissolução de gipso
NO3 - Ação de biomassa viva e denitrificação Fertilizantes, águas servidas e degradação de matéria orgânica
Si Formação de calcedônia e sílica amorfa Dissolução minerais silicáticos
32
3.4.1. Influência dos aerossóis marinhos na salinidade das águas subterrâneas
Aerossol ou aerosol é um conjunto de partículas suspensas na atmosfera, com mobilidade
variável, desde alguns metros até dimensões intercontinentais, dependendo de fatores como
tamanho das partículas, direções e velocidades dos ventos. O termo refere-se tanto às partículas
como aos gases nos quais as partículas estão suspensas.
A produção do aerossol marinho tem sua origem na ação dos ventos sobre a superfície do
mar. Esse mecanismo é mais efetivo na borda do mar, na zona de quebra das ondas, onde partículas
maiores e em maior número são geradas. Após a sua produção, o aerossol marinho é transportado
para o interior pelos ventos. Durante esse transporte, partículas que compõem o aerossol marinho se
depositam após terem coberto uma certa distância em relação ao mar, a depender da massa das
partículas, das características dos ventos e da presença de obstáculos na sua trajetória (Fitzgerald
1991, apud Meira et al 2006). Quanto à composição química, além dos elementos pertinentes ao ar
e à água, em estado puro, o aerossol marinho contém os íons de origem marinha, tais como o Cl-,
Na+, Mg+ ,SO4-2 e K+.
A influência dos aerossóis marinhos na sua forma original (maresia), como precipitadores de
cloretos, é maior nas zonas litorâneas. Ainda nessas zonas, a influência é atenuada pela com-
pensação proporcionada pela maior precipitação atmosférica e menor evaporação. Os aerossóis ma-
rinhos têm fraco poder de penetração para regiões distantes da costa: a 500m já estão precipitados,
em sua maioria (Meira et. al. 2006). A sua incorporação à atmosfera, em específico à água de chuva
na forma de núcleo hidroscópico, atinge maiores distâncias, penetrando em regiões do interior dos
continentes, tornando-se parte componente das precipitações e influenciando como coadjuvante no
processo de salinização das águas subterrâneas, sendo esse o modelo esperado para área do ABVB.
3.4.2. Exemplo de comportamento da salinidade ao longo do tempo, associada a processo de
bombeamento de poços tubulares
Negrão et. al. 2000 executou monitoramento em uma rede de 31 poços tubulares instalados
com dessalinizadores, perfurados em rochas do embasamento cristalino do semi-árido do nordeste
do Estado da Bahia. O principal objetivo foi acompanhar a evolução hidroquímica das águas
33
salinizadas dos aquíferos ao longo de anos de bombeamento, associando com o fator climático
(precipitação pluviométrica), com vistas a detectar mudanças na salinidade dessas águas por recarga
induzida através de bombeamento diário, em média de 12 h/dia. Era esperado comprovar uma
diminuição da salinidade.
As coletas de água foram realizadas nos períodos de abril-maio e novembro-dezembro de
1999, após e antes das chuvas de verão (trovoadas), respectivamente. Foram amostrados 30 poços
na primeira campanha e 23 na segunda. Como pode ser observado na Figura 3.12, a pesquisa não
chegou a conclusão definitiva com relação à diminuição de teores de STD em águas subterrâneas do
cristalino no semi-árido por recarga induzida através de bombeamento contínuo. Foram observadas
quedas bruscas pontuais nos valores de STD comparadas aos valores históricos, sendo possível que
com o bombeamento contínuo essas concentrações tendam para valores mais baixos e/ou se
estabilizem ao longo do tempo. No geral, observa-se uma maior incidência de permanência da
salinidade e, em alguns casos minoritários, anomalias de aumento da salinidade.
Figura 3.12. Variação da salinidade (STD) ao longo dos anos, associada a bombeamento dos poços tubulares. No eixo Y concentração do STD (mg/L) e em X nº dos poços amostrados. A 1ª fase foi pós chuvas e a 2ª antes das chuvas (Negrão et.al. 2000)
3.4.3. Uso da hidroquímica e isótopos estáveis (δ2H e δ18O) na análise dos processos de
salinização das águas subterrâneas
Nos últimos anos tem-se intensificado as pesquisas no sentido de compreender melhor os
processos da salinização das águas subterrãneas através do uso da hidroqímica e dos isótopos
ambientais associados.
34
Costa, A.M.B et al. (2006) estudaram resultados de análises químicas de água de poços
tubulares localizados no aquífero fraturado cristalino do Estado do Rio Grande do Norte, fazendo
uma avaliação do comportamento espacial e temporal de parâmetros hidroquímicos que
caracterizam a salinização das águas subterrâneas e uma abordagem sobre os aspectos relativos à
origem e mecanismo da salinização. Os resultados sugerem que os componentes do ciclo
hidrológico associados à dinâmica da atmosfera e a um relêvo movimentado, criam condições
diferentes em termos de hidroquímica do aquífero cristalino, que se intensificam em períodos de
situações climáticas extremas.
Na pesquisa foi constatada a alta complexidade e heterogeneidade no comportamento dos
sólidos totais dissolvidos (STD) das águas subterrâneas dos aquíferos estudados, sugerindo
diferentes condições de recarga, armazenamento e da dinâmica do fluxo subterrâneo do meio
fraturado. Em estudos de correlação da condutividade elétrica (parâmetro que tem relação direta
com a salinidade) com o bicarbonato (substância oriunda principalmente das intempéries das
rochas) foi observado que, ao contrário dos ions de sódio, cálcio, magnésio e cloreto, não houve
correlação. Esse resultado, aliado ao fato da alta correlação da condutividade com o cloreto (95%),
indica que o alto teor de salinidade das águas do cristalino do Estado do Rio Grande do Norte está
relacionado principalmente às influências dos fatores climáticos visto que, se fosse
predominantemente devido à dissolução e intemperismo das rochas, essas águas seriam
principalmente bicarbonatadas e/ou magnesianas (Costa, A.M.B et al. 2006).
Reforçando, a elevada correlação da condutividade com os cloretos pode indicar que o alto
valor da salinidade das águas do aquífero cristalino não está relacionada com a
decomposição/intemperismo químico das rochas. Segundo Falcão (1980 apud Costa,A.M.B. et al.
2006), tais rochas não estão aptas a liberar, por simples decomposição, elevada concentração do ion
cloreto (Figura 3.13).
35
Figura 3.13. Diagrama de dispersão, regresão e coeficientede de explicação (R2) entre a condutividade (CE), cloreto e bicarbonato das águas subterrâneas do cristalino do Estado do R. G. do Norte (Costa, A.M.B et al. 2006) .
Quanto à utilização de isótopos em estudos hidrogeológicos remonta há vários anos, tendo
iniciado com os trabalhos pioneiros de Urey et al. e Epstein & Mayeda na década de 50 (Clark &
Fritz, 1997). Nos estudos hidrológicos e hidrogeológicos, os isótopos ambientais têm sido utilizados
como ferramenta para a identificação da proveniência, quantificação da recarga, estabelecimento da
idade das águas, assim como no entendimento dos processos de salinização (Silveira & Junior,
2002). No percurso da infiltração e mesmo já no fluxo da água subterrânea na zona saturada, a água
tem sua composição modificada pelo fracionamento gerado pelos processos de evaporação, uso
pelas plantas, mudanças climáticas e reações com o solo/rocha (Clark & Fritz 1997). Nesse
contexto, a caracterização isotópica das entradas atmosféricas serve de base para a compreensão dos
processos atuantes em subsuperfície.
Os isótopos de um elemento químico são caracterizados pelo mesmo número atômico e
diferentes números de massa. Essa diferença no número de massa é provocada pela variação do
número de nêutrons do elemento e condiciona comportamentos distintos do elemento em relação a
um determinado isótopo, modificando localmente a abundância relativa entre os vários isótopos na
36
natureza, em um processo denominado de fracionamento isotópico. Os isótopos podem ser
radioativos (estão sujeitos a desintegração no tempo por emissão de radioatividade) ou não (Silveira
& Júnior, 2002).
Os isótopos que têm ocorrência natural e que acompanham os ciclos naturais do meio
ambiente (ciclo hidrológico, do carbono e outros) são denominados comumente de ambientais,
assim denominados por serem encontrados de forma generalizada no meio ambiente em
quantidades que permitem seu uso como traçadores ou marcadores cronológicos.
Em estudos hidrológicos os isótopos comumente utilizados são 18O, 2H(ou D) e 3H. O uso
destes isótopos se dá em função de três fatores:
1) a abundância compatível com a resolução dos métodos de análise;
2) estes elementos são os constituintes principais da água (hidrogênio e oxigênio) e por isso o
comportamento deles é muito próximo ao da água, funcionando como excelente traçador ;
3) especificamente para o 3H, a medição da sua radioatividade (meia-vida =12,43 anos) é um
indicativo da idade das águas. Entretanto o uso do 3H e secundariamente 2H no hemisfério
sul é limitado porque o aumento da concentração deles na atmosfera é relacionado ao
resíduo das bombas nucleares das décadas de 50 e 60. Como essas bombas foram
localizadas principalmente no hemisfério norte, a abundância destes isótopos no hemisfério
sul é pequena, dificultando os estudos (Gat & Gonfiantini 1981 apud Siveira & Junior
2002).
Segundo Salati (1971 apud Tavares 1983), a composição isotópica da água de precipitação
depende dos seguintes fatores:
1) origem do vapor de água que forma as chuvas, ou seja, se o vapor é de origem marinha ou
continental;
2) temperatura em que ocorre a evaporação;
3) temperatura em que ocorre a condensação;
4) caminho do vapor de água, desde a sua formação até sua condensação, incluindo possíveis
misturas com vapor de água de outras massas de ar com composição isotópica diferente e a
evaporação das gotas de chuvas durante sua queda da nuvem até o solo.
37
3.4.3.1. Medidas e padrões em análises isotópicas
A medida da quantidade absoluta de isótopos presente em uma amostra é difícil de ser
determinada e requer equipamentos altamente sofisticados. Entretanto, o interesse está mais nas
medidas das variações das concentrações do que em valores absolutos. Para se obter uma
aproximação das concentrações isotópicas é preciso calcular a diferença entre a razão isotópica da
amostra com a razão padrão adotada, sobre a razão padrão adotada (Equação 3.3). Os valores de
delta (δ) são expressos em parte por mil (%o). Logo, a aproximação da concentração isotópica é
calculada pela seguinte expressão, onde R é, respectivamente, 18O/16O ou D/H:
δ amostra (%o) = R amostra – R padrão x 1000 (Eq. 3.3)
R padrão A unidade padrão de referência internacional para expressar os resultados dos isótopos de
oxigênio e deutério é o desvio isotópico de delta (δ) utilizando o V-SMOW (Vienna Standart Mean
Ocean Water), elaborado pela Agência Internacional de Energia Atômica, em Viena/Áustria. Isso
representa uma mistura de águas que reflete a composição isotópica média das águas de vários
oceanos.
3.4.3.2. Linha Meteórica Global (LMG)
Craig (1961) em seu trabalho pioneiro relaciona a distribuição dos isótopos de 2H e 18O em
vários locais do globo terrestre para estabelecer uma Global Meteoric Water Line (GMWL), ou
Linha Meteórica Global (LMG) no Brasil, onde as concentrações são expressas em relação ao
padrão V-SMOW.
A maior parte das precipitações do globo terrestre obedece à equação geral δ
2H = 8 δ18O +
10, da LMG. Esse valor de coeficiente angular igual a 8 corresponde às águas que não evaporaram.
Quando sofre processo de evaporação, apresenta uma relação linear onde o coeficiente angular é
menor que 8. O fator 10 corresponde ao excesso de deutério, sendo a variação desse parâmetro
oriunda do processo de equilíbrio na evaporação da água ou a condensação do vapor d’água para
atmosfera.
38
É possível observar na relação entre δ18O e δ2H na precipitação (Figura 3.14), que o efeito
da temperatura em regiões quentes implica em valores de δ18O e δ2H mais próximos do zero
enquanto que nas regiões frias os valores são mais baixos. Isso mostra que a linha GMWL
representa diferentes composições isotópicas relacionadas com as temperaturas das regiões quentes
e frias.
Figura 3.14- Reta da precipitação meteórica mundial mostrando a relação entre δ18O e δ2H na chuva. Os valores mais enriquecidos em δ18O e δ2H são representativos da precipitação nas regiões mais quentes da Terra (Clark & Fritz, 1997).
3.4.3.3. Fracionamento isotópico
Segundo Clark e Fritz (1997) o fracionamento isotópico é uma reação termodinâmica que
relaciona a energia de dissociação com a temperatura da reação. Para temperaturas altas a energia
de dissociação de uma molécula é alta. O fator de fracionamento (α) é uma relação de troca em
situação de equilíbrio entre dois componentes. Por exemplo, para a reação termodinâmica de
evaporação da água tratando do 18O temos a Equação 3.4:
α 18O água-vapor = (18O/16O) água (Eq.3.4) (18O/16O) vapor
39
Vários são os fatores que contribuem para o fracionamento isotópico, sendo que a
temperatura geralmente é o mais importante. A relação da temperatura e o fator de fracionamento
(α) foram observados por diferentes pesquisadores (Figura 3.15). Pode-se observar que em altas
temperaturas, essa relação tende para um valor próximo de 1. O fator de fracionamento geralmente
é expresso como 103 Inα. Essa expressão é uma aproximação mais exata para o fracionamento
expresso em partes por mil.
Figura 3.15. Fracionamento de 18O em função de diferentes tempe- raturas obtidas por vários pesquisadores (Clark & Flitz, 1997).
Segundo Dansgaard (1964), o fracionamento isotópico também pode ocorrer devido à
mudança de fase durante o processo de evaporação e condensação das moléculas leves (2H16O) mais
voláteis do que as moléculas pesadas (2H18O e HD16O). Dessa forma, o vapor d’água lançado para
atmosfera é mais enriquecido em isótopos leves do que a massa d’água residual rica em isótopos
pesados (Figura 3.16).
As evaporações das águas das superfícies oceânicas, especialmente dos mares subtropicais,
são os maiores contribuintes de vapor d’água para a formação de nuvens na atmosfera. Essa fase
caracteriza o início da evolução isotópica no ciclo hidrológico com a evaporação para a formação
de massa de ar úmida.
40
Figura 3.16. Ciclo dos isótopos de δ18O e δ2H. Observar o aumento do fracionamento dos isótopos na chuva à medida que ela avança sobre os continentes (Hoefs, 1997 modificado por Camurugy, 2009).
3.4.3.4. Pesquisas isotópicas na Bahia
Nos últimos 15 anos tem se intensificado pesquisas com isótopos através do Instituto de
Geociências e Instituto de Física da Universidade Federal da Bahia. Em específico, na área da
hidrogeologia dos aquíferos fraturados e/ou cársticos, merecem destaques as citadas nos parágrafos
a seguir.
Lima (2007), em pesquisa executada no vale do Curaçá, região vizinha ao ABVB dominada
por rochas do embasamento cristalino, executou análises isotópicas das águas subterrâneas
produzidas por poços tubulares, medindo valores que indicaram um grande enriquecimento
isotópico causado pela forte evaporação característica do semi-árido.
Lopes (2008) efetuou estudos isotópicos e hidroquímicos em águas subterrâneas e
superficiais na bacia do rio Salitre, em ambiente de rochas carbonáticas e metassedimentares,
totalizando 55 amostras. A pesquisa teve como objetivo utilizar os isótopos estáveis do oxigênio e
hidrogênio correlacionados com parâmetros químicos para compreender os mecanismos de recarga,
circulação, descarga, salinização e possíveis processos de misturas das águas subterrâneas, bem
como entender sua interconexão com as águas superficiais. A principal conclusão foi que os fatores
41
responsáveis pela salinização das águas naquela bacia são a evaporação e o intemperismo químico
das rochas.
Nascimento (2008), em estudo da origem das águas subterrâneas do embasamento cristalino
de Salvador, Bahia, executou análises isotópicas (deutério δ2H e oxigênio δ18O) em águas
produzidas por 10 poços tubulares e concluiu que a presença de águas subterrâneas isotopicamente
semelhantes em todos os pontos de captação amostrados evidencia uma interconexão entre as
coberturas e o embasamento cristalino, com recarga efetuada através das águas meteóricas. Quanto
aos cloretos presentes nessas águas, a indicação é de uma possível associação com aerossóis
marinhos encontrados nas precipitações pluviométricas de zonas costeiras.
3.5. OS AQUÍFEROS FRATURADOS CRISTALINOS NO ESTADO DA BAHIA
Apesar de Negrão (2008) excluir, para o Estado da Bahia, as rochas metassedimentares do
domínio dos aquíferos fraturados cristalinos (considera essas um domínio à parte), a presente
pesquisa segue o conceito de Costa (2008) e Singhal & Gupta (1999), entre outros autores, que
apenas excluem do domínio cristalino as rochas oriundas de derrames vulcânicos, as carbonáticas e
sedimentares. No entanto, para melhor conhecimento da distribuição dos aquíferos fraturados
cristalinos no Estado da Bahia, serão subdivididos em rochas do embasamento e as
metassedimentares.
O sistema aquífero cristalino do embasamento, dentre todos os outros sistemas aquíferos,
ocupa a maior área territorial do Estado da Bahia, perfazendo 201.688 km², representando 35,5% do
território do Estado (Figura 3.17). A maior parte do semi-árido baiano está inserida neste sistema
aquífero, constituindo a área mais crítica em termos de carência hídrica, com menor precipitação
pluviométrica e, consequentemente, maior índice de aridez. É composto essencialmente por rochas
graníticas, gnaissícas, migmatíticas e granulíticas, formando aquíferos de natureza fraturada (ou
fissural), tendo como característica fundamental baixa capacidade de armazenamento e o elevado
índice de salinização de suas águas, especialmente quando submetidos a condições climáticas de
precipitação pluviométrica inferior a 800 mm/ano. Formam aquíferos fraturados livres, de baixa
permeabilidade, pouco profundos, cujas recargas se fazem preferencialmente e diretamente pelas
precipitações pluviométricas que incidem sobre a área aflorante. O fluxo subterrâneo ocorre na rede
de fraturas, obedecendo regionalmente às direções preferenciais de fendilhamento do corpo
rochoso, com as descargas ocorrendo naturalmente através da rede de drenagem e pelas perdas por
42
evapotranspiração. Esse sistema aquífero ocupa uma extensa área do território baiano, em diferentes
situações climáticas, variando do clima úmido ao seco. Por isso, Negrão (2008) estabeleceu uma
subdivisão em dois subsistemas distintos tomando-se como base a isoieta de 800 mm/ano. Assim,
tem-se o subsistema com precipitação <800 mm/ano e o subsistema, com precipitação >800
mm/ano.
3.5.1. Aquíferos fraturados cristalinos do embasamento em áreas com precipitação menor
que 800 mm/ano.
Esse subsistema representa a maior área do aquífero cristalino, 125.514 km²,
compreendendo 62,23% da área do sistema ou 22,12% da área do Estado da Bahia. Localizam-se aí
as áreas de maior carência hídrica do Estado e maior índice de aridez, decorrentes tanto da baixa
capacidade de armazenamento de suas rochas, quanto do baixo índice pluviométrico e do elevado
índice de evaporação, resultando em elevada salinização de suas águas subterrâneas. A Tabela 3.8
apresenta o resultado do tratamento dos dados de 2.533 poços cadastrados nesse subdomínio.
Tabela 3.8. Características dos poços dos aquíferos cristalinos da precipitação < 800 mm/ano. (Negrão, 2008)
PARÂMETROS VALORES
Mínimo Médio Máximo Profundidade (m) 10,30 68,70 175,00 NE (m) 0,00 7,30 132,00 ND (m) 1,42 43,71 136,00 Vazão ( m³/h) 0,00 3,41 39,60 Cloretos (mg/L) 1,00 1.817,82 21.500,00 Dureza Total (mg/L) 5,00 1.927,12 20.400,00 Nitratos (mg/L N) 0,00 8,36 186,82 Sólidos Tot. (mg/L) 26,00 4.550,10 47.098,00
Como se pode observar na Tabela 3.8, a capacidade média de produção dos poços desses
aquíferos aferida pela vazão média é bastante baixa (3,41 m³/h). Segundo Negrão (2008), um
percentual de 39,6% do total de poços apresentam vazões abaixo de 1 m³/h, considerados
insuficientes ou secos; e apenas 7,17% possuem vazões superiores a 10 m³/h. O fator de maior
restrição para o uso das águas desses aquíferos é o elevado índice de salinização. Tomando-se como
referência o STD, foi constatado que apenas 27,8% das amostras apresentam índice de salinização
compatível com os padrões de potabilidade para o consumo humano, segundo a Portaria 518, de 25
de março de 2004, do Ministério da Saúde. Por essa razão, vem sendo bastante difundido no Estado
43
a utilização de dessalinizadores por osmose reversa viabilizando o uso dessas águas, sobretudo dos
poços de maior vazão.
3.5.2. Aquíferos fraturados cristalinos do embasamento em áreas com precipitação maior
que 800 mm/ano.
Os aquíferos fraturados cristalinos do embasamento das regiões úmidas têm sua maior
representatividade na zona litorânea do Estado, ocupando uma área de aproximadamente 76.174
km², ou 37,76% da área total do sistema fraturado cristalino. Nesse subsistema tem-se, em
consequência da maior pluviosidade, manto de intemperismo mais espesso, contribuindo
decisivamente para as condições de recarga e descarga dos aquíferos, resultando em uma sensível
melhoria na capacidade de produção dos poços e na qualidade química de suas águas.
Tabela 3.9- Características dos poços dos aquíferos cristalinos da precipitação > 800 mm/ano. (Negrão, 2008).
PARÂMETROS VALORES
Mínimo Médio Máximo Profundidade (m) 8,20 68,99 192,00 NE (m) 0,00 7,05 71,14 ND (m) 1,63 44,31 139,31 Vazão ( m³/h) 0,00 3,98 36,00 Cloretos (mg/L) 1,00 931,27 23.467,00 Dureza Total (mg/L) 11,00 1.152,51 19.727,00 Nitratos (mg/L N) 0,0 3,98 135,00 Sólidos Tot. (mg/L) 33,00 2.633,21 67.222,00
Verifica-se na tabela acima o aumento da vazão e uma sensível melhoria na qualidade
química das águas. Nesse subdomínio, mais de 50% dos poços apresentam-se dentro dos padrões
normais de potabilidade para uso humano.
Comparando-se os dados das Tabelas 3.8 e 3.9 pode ser verificado que valores estremos de
salinidade, excessivamente altos ou excessivamente baixos, podem ocorrer em ambos os
subsistemas. Essas ocorrências resultam de situações geológicas ou estruturais específicas, que se
refletem nas condições de recarga, armazenamento e circulação subterrânea. Assim, por exemplo, a
presença de veios de quartzo, pode resultar em água com salinidade total baixa para os padrões do
subsistema da precipitação <800 mm/ano. Ao contrário, condições locais de circulação subterrânea
deficiente ou presença localizada de minerais de fácil alteração, dentre outras situações, podem
resultar em águas com salinidade alta em regiões com precipitação > 800mm/ano.
44
Pelo baixo potencial quantitativo e pela má qualidade da maioria das suas águas, aliadas a
dificuldade em dimensionar os volumes existentes e, mais ainda, por não se saber como eles estão
distribuídos no meio aquífero, é que a utilização dos recursos hídricos dos aquíferos fraturados
cristalinos ainda não oferece garantia para o uso de grandes demandas, ficando restrita em sua
maioria ao abastecimento humano de comunidades rurais e à pecuária.
3.5.3. Os Aquíferos fraturados cristalinos das rochas metassedimentares
Os Aquíferos fraturados cristalinos das rochas metassedimentares são representados, entre
outros litotipos, por quartzitos, metarenitos, metassiltitos, argilitos, filitos e xistos, ocupando
aproximadamente 84.330 km² ou cerca de 14,8 % da área do Estado da Bahia. Têm como área de
maior representatividade a Chapada Diamantina, com precipitação pluviométrica acima de 800
mm/ano, e características litológicas predominantemente metareníticas, onde as águas em geral são
de baixa salinidade. Formam aquíferos fraturados livres, rasos e de baixa capacidade de
armazenamento, com qualidade de água geralmente superior aos aquíferos fraturados do
embasamento cristalino, ainda quando em região semi-árida. A alta densidade dos fraturamentos
abertos resulta em aumento de permeabilidade, com melhor drenagem subterrânea e taxa de
recarga.
A Tabela 3.10 resulta do tratamento dos dados de 1.422 poços tubulares perfurados em
rochas metassedimentares do Estado da Bahia, onde se verifica uma melhor média de vazão e
salinidade (STD) comparada com os aquíferos fraturados cristalinos do embasamento.
Tabela 3.10. Características dos poços dos aquíferos metassedimentares (Negrão, 2008)
PARÂMETROS V A L O R E S Mínimo Médio Máximo
Profundidade (m) 12,00 85,18 216,00 NE (m) 0,00 12,25 151,50 ND (m) 1,52 45,57 174,00 Vazão ( m³/h) 0,00 6,94 46,44 Cloretos (mg/L) 1,00 317,61 13174,00 Dureza Total (mg/L) 3,00 444,62 14214,00 Nitratos (mg/L N) 0,00 2,62 78,88 Sólidos Tot. (mg/L) 16,00 1016,50 30642,00
45
Abaixo, na Figura 3.17, mapa dos domínios hidrogeológicos do Estado da Bahia, com os aquíferos
fraturados cristalinos dominando grande extensão.
Figura 3.17. Mapa dos domínios hidrogeológicos do Estado da Bahia (PERH-BA, 2003, mod. Guerra & Negrão 1996)
46
3.6. MÉTODOS DE PROSPECÇÃO
Até o final da primeira metade do século XX, a locação de poços no cristalino do nordeste
Brasileiro tinha como principal critério a proximidade e a facilidade de distribuição da água (de
preferência por gravidade) ao ponto ou pontos de consumo. Isso se deduz a partir da presença de
poços acoplados a chafarizes nos centros de pequenas comunidades rurais ou em zonas divisórias de
água superficial onde nenhum geólogo ousaria locar um poço (Filho, 2006). Estima-se, ainda, que
20% dos poços não chegavam a produzir vazões significativas naquela época, mas os 80% restantes
produziam quantidade superior a 0,5 m³/h, suficiente para o abastecimento de fazendas e pequenos
núcleos rurais. Não é errado supor que essa falta de metodologia se estendia pelas demais regiões
do Brasil.
A partir dos anos 60, após a criação da SUDENE, as locações de poços começaram a ser
feitas por geólogos utilizando critérios de análise geomorfológica e de geologia estrutural, baseados
em fotogeologia e mapeamento de campo. Desde aquela época a análise estrutural orientada para a
pesquisa de água subterrânea em meios fraturados tinha como princípio que as zonas de falhas,
fraturas e juntas criadas por diferentes processos tectônicos são os ambientes favoráveis ao
armazenamento e circulação das águas subterrâneas. Com base nesse princípio e ainda no
pressuposto de que grande parte da rede hidrográfica que se desenvolve sobre os terrenos cristalinos
está subordinada à tectônica, foi criado o método do riacho-fenda (Siqueira 1963 apud Costa 2008)
para a locação de poços no cristalino. No riacho subordinado, a fenda funcionaria como zona de
armazenamento e circulação das águas subterrâneas. Além disso, o poço deveria ser locado em
morfologias favoráveis à recarga difusa das fraturas, ou seja, em zonas de baixas declividades do
terreno e notadamente nos vales, para os quais são drenadas as águas superficiais e as águas
subterrâneas restituídas dos mantos de cobertura indiferenciada (elúvios, alúvios e colúvios).
A partir da década de 60, a fotografia aérea passou a ser uma importante ferramenta para
prospecção de água subterrânea. Mais recentemente, análise estrutural de imagens de satélite
Landsat-MSS – multi spectral scanner e Landsat-TM – thematic mapper, juntamente com os
métodos geofísicos (eletrorresistivos e eletromagnéticos), assumiram um papel de destaque e são
aceitos como ferramentas úteis complementares aos métodos de análise geométrica de sistemas de
fraturas para locação de poços. Tais métodos situam-se entre os últimos avanços da tecnologia
nessa área de conhecimento geocientífico.
47
Métodos geofísicos (ER - eletrorresistivos e EM - eletromagnéticos) foram usados em um
projeto de locação de 370 poços na África Central (Barker et al. 1992). Os melhores resultados em
termos de produtividade foram encontrados em poços perfurados nos vales e principalmente nas
zonas com manto de intemperísmo mais espesso (>10 m) que, por hipótese, estão associadas com as
zonas de maior intensidade de fraturas. A conclusão geral foi que a utilização de métodos geofísicos
(ER+EM) proporcionou um índice de sucesso de 80% a 90%, enquanto que nos poços locados
apenas com aerofotos e dados de campo esse índice ficou na faixa de 50% a 60%.
3.6.1. Métodos Geofísicos
A geofísica aplicada tem por objetivo a investigação da subsuperfície utilizando medidas
indiretas, geralmente realizadas na superfície do terreno. Essas medidas respondem a uma
determinada propriedade física do meio investigado, sendo que a eficácia de um levantamento está
condicionada à existência de contrastes dos valores da grandeza física mensurada. São
especificamente as anomalias relativas, melhor do que os valores absolutos medidos, que interessam
em uma investigação geofísica. Os diferentes métodos geofísicos são classificados de acordo com a
propriedade física que os mesmos investigam (Gandolfo, 2007), sendo a eletrorresistividade um dos
mais aplicados para prospecção de água subterrânea, seguido pelo método VLF (Very Low
Frequency), também de larga utilidade (Figura 3.18).
Figura 3.18. O método da eletrorresistividade no contexto dos métodos geofísico de Prospecção (Gandolfo, 2007).
Método Eletrorresistividade-ER
No método geofísico da eletrorresistividade, uma corrente elétrica contínua é introduzida no
interior da terra através de dois eletrodos (varas de metal) conectados aos terminais de uma fonte
portátil de força eletromotriz. A condutividade elétrica das rochas em subsuperfície é bastante
48
influenciada pelo grau de saturação da rocha, natureza do eletrólito e da trama rochosa (cimentação,
material da matriz, porosidade, etc.). A distribuição de potencial resultante no solo é mapeada
através de dois eletrodos, também de metal ou de um material não-ionizável, conectados aos
terminais de mili-voltímetro. Através das leituras dos potenciais e da corrente elétrica injetada no
solo, obtida por um mili-amperímetro ligado à fonte e.m.f., podemos obter informações sobre a
distribuição da resistividade elétrica abaixo da superfície. Na Figura 3.19 abaixo, quadripolo Linear
Simétrico do Arranjo Schlumberger.
Figura 3.19. Quadripolo Linear Simétrico.
A resistividade “verdadeira” é referida a um substrato homogêneo e isotrópico. Entretanto,
como a terra não é homogênea e nem isotrópica, o valor da resistividade elétrica varia de ponto para
ponto, tanto lateralmente como em profundidade. Consequentemente, o valor medido em superfície
irá igualmente variar para cada posição, assim como para a disposição e/ou tamanho do arranjo de
eletrodos utilizado.
Esta resistividade “fictícia”, que é alcançada aplicando-se a expressão válida para meios
homogêneos (sendo que os dados foram obtidos sobre um meio heterogêneo) é denominada
“resistividade aparente” ( ρa ), sendo expressa (em ohm.m) pela Equação 3.5
49
, (Eq 3.5)
Onde: K= dimensão de comprimento, depende da disposição dos quatros eletrodos ABMN
∆V= diferença de potencial entre os eletrodos MN
I= intensidade da corrente injetada.
Técnicas de Medição
Dentro do método de eletrorresistividade, duas técnicas ou procedimentos principais são
mais utilizados na prospecção de água subterrânea: a Sondagem Elétrica Vertical-SEV e o
Caminhamento Elétrico-CE, sendo o Schlumberger e o Dipolo-Dipolo, respectivamente, os dois
arranjos mais recomendados.
O Schlumberger é um arranjo simétrico em relação a um ponto central, com os eletrodos de
corrente A e B posicionados externamente aos eletrodos de potencial M e N (Figura 3.20). A
abertura MN deve ser menor ou igual a um quinto da abertura AB, ou seja, AB/MN ≥5. Como
consequência, mede-se com uma boa aproximação o gradiente do potencial, ou seja, o campo
elétrico.
Figura 3.20. Disposição dos eletrodos do arranjo Schlumberger
É um arranjo com grande potencialidade para resolução de camadas horizontais (apresenta
boa resolução vertical) sendo, dessa forma, rotineiramente utilizado para execução de Sondagem
Elétrica Vertical - SEV. A SEV é uma técnica que tem por objetivo a determinação das variações da
resistividade com a profundidade, num certo ponto do terreno. As medidas de resistividade aparente
obtidas de uma SEV são apresentadas em gráficos com escala bilogarítmica em função da metade
da distância entre os eletrodos de corrente (AB/2).
50
A SEV, por se tratar de uma sondagem vertical, tem sua maior aplicação na prospecção de
água subterrânea em aquíferos sedimentares, por permitir uma análise estratigráfica da área, com
delimitações de camadas, distinguindo as litologias arenosas das argilosas e, em parte das situações,
a salinidade. No caso de cobertura sedimentar, a definição do topo do embasamento é um
importante dado detectado pela SEV (Figura 3.21).
Figura 3.21- Exemplo de Sondagem Elétrica Vertical-SEV em área de cobertura sedimentar sobre o embasamento cristalino. Zona costeira do litoral norte, Bahia.
No arranjo Dipolo-Dipolo (D-D), a aquisição dos dados de campo consiste em executar uma
série de medidas mantendo-se fixo o espaçamento dos dipolos de emissão (AB) e recepção (MN),
aumentando-se a separação entre eles de acordo com um fator “n.a”. Cada um desses afastamentos
corresponde a um nível de investigação em profundidade. O perfil resultante, como proposta desse
autor, poderá ser denominado de Perfil Horizontal Multinível Dipolo-Dipolo-PHMDD (Figura
3.22).
51
Figura 3.22. Esquema da aquisição utilizando o arranjo D-D com cinco níveis de investigação em profundidade (Gandolfo, 2007).
O Dipolo-Dipolo apresenta maior aplicação na prospecção de aquíferos fraturados e/ou
cársticos. Ao invés de uma sondagem elétrica pontual vertical, permite a leitura de dezenas de
pontos de resistividades em diferentes níveis, como se fossem múltiplas SEVs, formando uma
pseudo-seção de resistividades aparentes com anomalias indicativas de zonas fraturadas e/ou
carstificadas, quando existentes. Em relação a SEV a desvantagem é a baixa razão/sinal ruído,
principalmente quando se torna grande a separação entre os pares dipolos, não apresentando a
mesma precisão para análise litológica e estratigráfica (Figura 3.23).
Figura 3.23- Perfil resistividade dipolo-dipolo em zona fraturada aquífera do embasamento cristalino, prof. 100m, vazão 37,70 m³/h. Pintada, Bahia.
52
Para ambas as técnicas, na interpretação dos dados é recomendável o método de inversão,
que consiste na determinação de um modelo de resistividade a partir de conhecimento dos
resultados obtidos nos levantamentos elétricos, que devem ser aliados à geologia do local. Inversão
geofísica pode ser definida como o processo matemático que determina um modelo idealizado de
sub-superfície com base em um conjunto finito de dados observados, cuja resposta esteja em
concordância com estes valores medidos (Gandolfo, 2007).
Método VLF-EM
No Brasil, o método eletromagnético mais utilizado na prospecção de água subterrânea em
aquíferos fraturados é o VLF (Very Low Frequency). Utiliza como campo primário ondas
eletromagnéticas de baixa freqüência (15 a 30 KHz) emitidas por emissoras militares de grande
potência. As ondas eletromagnéticas se propagam horizontalmente e ao encontrarem corpos
condutores verticais (fraturas preenchidas por água, como exemplo) geram um campo
eletromagnético secundário, que se somará vetorialmente ao campo primário, gerando um campo
resultante. Esse campo resultante se configura como a anomalia eletromagnética indicativa de
possíveis aquíferos fraturados em profundidade. Portanto, para aplicação desse método é necessário
a existência de uma estação emissora de ondas VLF e que os corpos tabulares investigados estejam
alinhados com a estação emissora, caso contrário nenhuma anomalia será detectada. (Feitosa;
Oliveira; Demetrio, 2008).
A principal vantagem do método VLF sobre a eletrorresistividade, além da medição de dois
campos (o elétrico e o magnético), é a rapidez dos levantamentos, dispensando abertura de picadas
em parte dos casos e uso de eletrodos no solo. Com relação às desvantagens, residem
principalmente nas seguintes limitações:
• menor profundidade de pesquisa, notadamente nas coberturas argilosas;
• falta de controle sobre a fonte emissora de ondas eletromagnéticas, geralmente rádios militares
de outros continentes.
Na realidade, não são métodos excludentes. A utilização conjunta dos dois torna a prospecção
mais detalhada e segura.
CAPÍTULO 4 – CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA E O
MEIO FÍSICO NATURAL
53
4. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA E O MEIO FÍSICO NATURAL
4.1. LOCALIZAÇÃO E ACESSO
O alto da bacia do rio Vaza-Barris (ABVB) está localizado na região nordeste do Estado da
Bahia entre os paralelos 9° 35’ e 10° 15’S e os meridianos 39° 07’ e 39° 44° W, abrangendo parte
dos municípios de Uauá, Monte Santo e Canudos, em uma área total de 2865 km², população de
35.000 habitantes, aproximadamente. Uauá compõe 87% da área, com a maior concentração de
poços tubulares.
O acesso rodoviário, partindo de Salvador, é feito utilizando a BR 324 até Feira de Santana,
daí seguindo pela BR 116 até o povoado de Bendengó, município de Canudos, onde passa-se a
utilizar a BR 235, não pavimentada, até a sede de Uauá, totalizando 410 km.
Figura 4.1. Localização da área de pesquisa.
4.2. O ALTO DA BACIA DO RIO VAZA-BARRIS
O nome Vaza-Barris é originado do fato que o rio não é perene em sua porção alta,
“vazando” toda a água que nele adentra. Euclides da Cunha, no livro “Os Sertões” cita o “ rio sem
nascente” dado ao fato que a nascente do Vaza-Barris é constituída de pequenas drenagens, secas,
54
sem minações, entre as Serras do Jerônimo e da Canabrava, no extremo oeste do município de Uauá
(Fontes 1996). Machado (2005) executou um completos estudo socioambiental sobre essa bacia,
como parte de curso de pós-gradução (mestrado) em geografia, no IGEO/UFBA.
A bacia do Vaza-Barris está situada na região nordeste do estado da Bahia, se estende por
mais de 300 km de comprimento até o oceano Atlântico, drena uma superfície de 16.344 Km² na
Bahia e Sergipe, desembocando nesse último na capital Aracaju. Na Bahia se localizam o alto e o
médio vale, enquanto o vale inferior se encontra em Sergipe. Possui forma elíptica, de direção
noroeste a sudeste. Na hierarquia hidrográfica do estado da Bahia, a bacia ocupa uma posição
secundária com relação ao seu potencial hídrico. A capacidade de recepção e distribuição do
escoamento permitiu a construção do açude de Cocorobó, que tem um papel importante na vida e na
região onde a seca é um fenômeno habitual. Os rios do Peixe e da Besta são seus principais
afluentes, sendo que na porção alta o afluente de maior destaque é o rio Bendengó (Figura 4.2).
Figura 4.2. Bacia do Rio Vaza-Barris na Bahia, com destaque para a região do alto (SEI, 2001- modificado)
A característica mais evidente do alto da bacia do rio Vaza-Barris é a sua forte submissão aos
fatores estruturais. Assim, distingue-se um setor particular, situado à montante da cidade de Uauá,
com a drenagem se estendendo sobre um pediplano numa altitude média de 450 metros. As
55
características litoestruturais desse setor condicionam muito fortemente o sistema de drenagem,
situando-se aí a nascente do rio Vaza-Barris. Os rios do alto Vaza-Barris têm ângulo de confluência
de aproximadamente 45º e são paralelos entre si, o que coloca em evidência uma organização
espacial em espinha de peixe para os principais elementos da drenagem, o que ainda evidencia o
forte controle estrutural da bacia. Entretanto, nas drenagens secundárias, os riachos se organizam
em padrão dendrítico (Machado, 2005).
Foto 4.1- Leito seco do Vaza-Barris, com poças de água pós chuvas, em Canudos-BA.
4.2.1. Aspectos climáticos e geomorfológicos
No ABVB os sistemas de circulação se associam aos fatores geográficos que determinam a
pluviometria local. A principal influência geográfica quanto à pluviometria se deve ao fato da bacia
estar localizada no semi-árido baiano. A ação do relevo é também muito importante. O modelado
aplainado característico dessa região está sempre associado à fraca pluviometria. A precipitação
pluviométrica da área é considerada seca, com média baixa de 500 mm anual, sem excedente
hídrico, com uma deficiência hídrica anual que varia de 750 a 1050 mm (Tabela 4.1).
A pluviosidade da bacia do Alto Vaza-Barris se caracteriza por uma irregularidade de ritmo
de quantidade e intensidade, sobretudo nos valores mensais, se destacando duas estações básicas:
chuvosa e a seca. A estação chuvosa corresponde ao solstício de verão; nesse período a bacia recebe
56
precipitações abundantes entre 50 e 100 mm por mês. É o período onde se observa uma relativa
regularidade na distribuição pluviométrica, sendo o mês de março o mais chuvoso, com uma
pluviometria superior a 90 mm. A estação seca corresponde ao período inverno/primavera. Nessa,
as médias pluviométricas normais ficam entre 10 e 22 mm, sendo que outubro é o mês mais seco.
Durante o verão, as temperaturas médias máximas atingem 36º C. As temperaturas começam
a diminuir em maio e a média das mínimas atinge 17º C no inverno. Os meses mais frios são julho e
agosto. Um ponto importante das características térmicas da bacia é o valor muito elevado da
amplitude térmica, com o índice atingindo 13º C, o que pode ser explicado pela relativa
continentalidade da bacia e pela fraca higrometria.
A Tabela 4.1 mostra os principais dados climáticos de Uauá, a partir de dados do INMET
obtidos de 1940 a 1983, citado pela SEI 1999, composta dos seguintes parâmetros:
T- temperatura Neg.Acum.- Negativo acumulado EP - evapotranspiração de referência ARM- armazenamento de água pelo solo P - precipitação ER- estimativa de evaporação real P-EP - variação do armazenamento DEF- deficiência hídrica estimada EXC – excedente hídrico estimado (mm) Tabela 4.1- Dados climáticos do município de Uauá (período 1940-1983), INMET (1991 apud SEI 1999)
Meses T (°C) EP (mm) P (mm) P-EP (mm)
Neg. Acum.
ARM (mm)
ER (mm)
DEF. (mm)
EXC. (mm)
Jan 26,0 137,2 59,2 -78,0 0,0 0,0 59,2 78,0 0,0 Fev 25,4 114,8 60,2 -54,6 0,0 0,0 60,2 54,6 0,0 Mar 25,3 122,5 97,8 -24,7 0,0 0,0 97,8 24,7 0,0 Abr 24,4 103,2 56,3 -46,9 0,0 0,0 56,3 46,9 0,0 Mai 23,3 91,6 26,8 -64,8 0,0 0,0 26,8 64,8 0,0 Jun 22,2 78,7 22,5 -56,2 0,0 0,0 22,5 56,2 0,0 Jul 21,7 70,7 14,4 -56,3 0,0 0,0 14,4 56,3 0,0 Ago 22,0 77,9 10,0 -67,9 0,0 0,0 10,0 67,9 0,0 Set 23,3 91,5 9,7 -81,8 0,0 0,0 9,7 81,8 0,0 Out 25,0 118,8 11,9 -106,9 0,0 0,0 11,9 106,9 0,0 Nov 25,8 130,3 58,0 -72,3 0,0 0,0 58,0 72,3 0,0 Dez 25,6 132,8 55,1 -77,7 0,0 0,0 55,1 77,7 0,0 Anual 24,2 1270,0 481,9 481,9 788,1 0,0
57
As Figuras 4.3 e 4.4 ilustram, respectivamente, a precipitação média mensal e a deficiência
hídrica mensal nos anos de 1940 a 1984.
Figura 4.3. Gráfico de precipitação média mensal, período 1940-1984, Uauá. INMET (1991 apud SEI 1998)
Figura 4.4. Gráfico de deficiência hídrica média mensal, período 1940-1984, Uauá. INMET (1991 apud SEI 1998)
58
Feições geomorfológicas
O relevo da área é dominado por três feições principais: Pediplanos Sertanejos, em parte
dissecados pelo Vaza-Barris; Serras e Maciços Residuais. Nos Pediplanos encontram-se as
nascentes da rede hidrográfica, no município de Uauá. Essa área se caracteriza como uma vasta
superfície plana, com inclinação variando de 1% a 3% e se estende das cabeceiras do Vaza-Barris
até a falha de Bendengó. Apresenta-se em três níveis topográficos dispostos de forma concêntrica
em relação ao vale do Vaza-Barris. O primeiro nível, com uma média de 400 m de altitude,
corresponde à região do talvegue do Vaza-Barris, ocupando uma superfície restrita. O segundo é o
mais representativo, com altitude média de 450 m e apresenta-se como a superfície plana que
caracteriza a unidade. O terceiro nível é representado pelos relevos residuais que formam os
alinhamentos importantes de direção geral sudeste-noroeste, cujas altitudes ultrapassam a 600 m
(Machado 2005).
As fácies geomorfológicas são representadas pelos diferentes graus de dissecação que
atingem a superfície plana e pelos modelados residuais que despontam ocasionalmente. Em todo o
seu trajeto, o rio Vaza-Barris apresenta seu canal encaixado, com mudanças bruscas de direção,
refletindo controle estrutural (Figura 4.5). Os modelos de dissecação resultantes e desenvolvidos
em rochas de baixo grau de metamorfismo refletem, principalmente, a influência de falhamentos
através dos vales ou sulcos estruturais e escarpas adaptadas à falha. As dobras extensas e de
pequena amplitude não caracterizam a dissecação, mas podem condicionar o curso dos rios.
59
Figura 4.5. Modelo digital do terreno (MDT), em escala de cinza, com pontos cotados, mostrando forte controle geoestrutural sobre o relevo e drenagem no ABVB (Shuttle Radar Topography Mission- SRTM- USA ,2001)
O modelado de dissecação apresenta incisões uniformes, com aprofundamento variando de
28 a 50 m, combinadas às densidades de drenagem diferenciadas. As formas convexas, com
inclinações variando de 12º a 24º e entre 27º e 37º, resultam da dissecação homogênea e são
seccionados por vales encaixados em forma de “V”. O trabalho de erosão se manifesta nas encostas
e margem dos rios sob a forma de terracetes e, localmente, através de marcas de ravinamentos. Em
áreas menos extensas, situadas em ambos os lados da fossa, predominam feições planas, fracamente
dissecadas em lombadas, com inclinações de 3º a 6º e entre 6º e 12º, com vales apenas esboçados.
Nesse ambiente, percebe-se os efeitos do escoamento difuso, com sulcos tendendo a ravinamentos.
A drenagem intermitente sulca as partes terminais dos planos convergentes, de baixa declividade (0º
a 3º). Em superfície, predomina o escoamento difuso com tendência a formar sulcos próximos aos
riachos (Machado 2005).
60
As serras e maciços residuais estão concentrados na porção sudoeste da área, fruto de
litologias do embasamento mais resistentes à erosão (migmatitos, diatexito e metatexitos),
normalmente orientadas na direção do trend geológico regional, NW-SE. Na porção noroeste da
área ocorre a Serra da Canabrava, de composição quartzítica. Nesses relevos, por uma questão de
altitude, é observada presença de microclima com maior umidade que o restante da região.
Foto 4.2. Pediplano, com serras residuais ao fundo, Uauá – BA.
4.2.2. Tipologias vegetacionais e solos
Quanto à vegetação, a área é caracterizada principalmente pela caatinga, que ocupa grande
extensão, predominando em toda porção alta e média da bacia do rio Vaza-Barris. É uma formação
xerófila, lenhosa, decídua, rica em cactáceas e bromeliáceas. A sua expressão é uma mistura
complexa de formações diferenciadas em sua composição, densidade e porte das plantas que foram
agrupadas em arbórea densa, arbórea aberta e tipo parque, com a presença ou não de palmeiras. As
espécies cactáceas predominantes são xique-xique, mandacaru e facheiro (Machado, 2005) (Foto
4.3 e Figura 4.6).
61
Foto 4.3- Caatinga típica da região do alto Vaza- Barris, Uauá – BA.
Nas áreas de transição climática e variadas fácies litológicas, ocorre um processo gradual de
adaptação da cobertura vegetal a essas instabilidades. Em função das condições adversas do meio,
no que diz respeito aos baixos índices pluviométricos, a sua irregularidade e a elevada deficiência
hídrica, as atividades agrícolas ficam condicionadas aos períodos chuvosos através de cultivos
tradicionais, como feijão, milho e mandioca.
Figura 4.6. Mapa de Vegetação do alto Vaza-Barris (SEI, 2001 – modificado).
62
Quanto aos solos, o ABVB está representado pelos seguintes tipos, descritos em Machado
(2005) e representados na Figura 4.7.
• Argissolos Vermelho-Amarelo Eutrófico – PVAe. Apresentam perfis bem diferenciados,
normal-mente profundos ou moderadamente profundos. Esses solos distinguem-se em áreas
de relevo plano, suave ondulado a ondulado, e menos frequentemente em relevo
montanhoso.
• Luvissolos Crômico Ortico – Tco. São solos rasos a pouco profundos, moderadamente
ácidos a praticamente neutros. Na área semi-árida, onde ocorrem esses solos, é freqüente a
presença de pavimento desértico constituído por calhas e, por vezes, matações de quartzo na
superfície do solo. A ocorrência de crosta desértica também é constatada nesses solos. A
erosão laminar é normalmente moderada a severa, ocorrendo algumas vezes sulcos repetidos
ocasionalmente ou com frequência, que são típicos da zona semi-árida, onde as
precipitações pluviométricas médias anuais situam-se entre 400 e 500 mm com vegetação de
caatinga hiperxerófila. Domina a maior parte do ABVB.
• Planossolos Háplico Eutrófico Solódico – Sxen. Mostram feições associadas com umidade
em face da drenagem imperfeita decorrente da situação topográfica baixa, permitindo um
excesso de umidade durante o período das chuvas. Na área estudada, os solos são eutróficos,
usualmente com argila de alta atividade. São solos desde moderadamente alcalinos a
moderadamente ácidos. São típicos de áreas com relevo plano ondulado, ocupando as partes
de cotas mais baixas das regiões onde são encontrados.
• Neossolos Regolíticos Eutróficos – Rre. São solos arenosos, medianamente profundos, com
teores expressivos de feldspatos alcalinos nas frações areia e/ou cascalho, sendo esse um dos
principais aspectos que os distinguem das areias quartzozas. São eutróficos ou distróficos,
excessivamente drenados e bem drenados. Têm boa reserva de minerais primários de fácil
intemperização (prin-cipalmente feldspato potássico); no entanto, são muito arenosos e
bastantes susceptíveis à erosão.
• Neossolos Litólicos Eutróficos – Rle. Compreendem solos pouco desenvolvidos, rasos ou
muito rasos. Esses solos podem ser eutróficos ou distróficos, quase sempre apresentando
bastante pedregosidade e/ou rochosidade na superfície. A textura pode ser arenosa, siltosa,
média e argilosa, cascalhenta ou não. São solos moderadamente drenados e, comumente,
muito susceptíveis à erosão em decorrência do relevo e da reduzida espessura.
63
Figura 4.7 - Mapa de pedologia do alto Vaza-Barris (SEI, 2001-modificado). 4.2.3. Atividades econômicas
Historicamente, a região do alto Vaza-Barris está voltada principalmente para a
ovinocraprinocultura. Segundo dados da Secretaria de Agricultura do Estado da Bahia (2009), só o
município de Uauá possui um rebanho de caprinos de 195.000 cabeças, acompanhado de perto pelo
de ovinos, com 130.000. O clima árido a semi-árido, com solo de baixa fertilidade, explica essa
opção. Uauá é considerada a “Capital do Bode” do Estado da Bahia. O rebanho bovino, com 26.500
cabeças, vem se expandindo ultimamente graças à introdução do capim Buffel Grass, bem adaptado
ao clima e solo da região.
Na agricultura, das culturas cultivadas, se destacam o milho, feijão e a mandioca. Com
relação ao extrativismo vegetal, o umbu é a principal fonte de subsistência. O umbuzeiro é de
importância fundamental para a região. Considerada pelo escritor Euclides da Cunha a “Árvore
Sagrada do Sertão” resiste às secas, contra as quais a natureza a dotou – como fez com as demais
plantas xerófilas - de mecanismo de defesa que lhe garante a sobrevivência. Do umbuzeiro nada se
64
perde, dele se extrai lenha, alimentação, forragem, remédios, iguaria, água e refrigério. Como
produtos e subprodutos destacam-se a umbuzada, doces, geléias, vinho, licor, tortas, entre outros
(Foto 4.4).
O período de safra do umbu - novembro a fevereiro - corresponde à entressafra das culturas
alimentares tradicionais, e grande número de famílias agrícolas passa a depender da colheita do
fruto para o seu sustento. Colhida por famílias inteiras de agricultores, sua produção é quase que
totalmente comprada por atravessadores, que pagam preços irrisórios pelo produto. Também a falta
de tecnologia de produção e de aproveitamento do umbu concorre para o desestímulo dos
agricultores em plantar o umbuzeiro de forma sistemática. A produção estadual é extrativista e o
mau aproveitamento da planta, que muitas vezes é cortada para a extração da água armazenada nas
suas raízes e para alimentação de fornos, poderá levar ao risco de extinção.
Quanto às atividades minerais, destaca-se a exploração de granitos, com baixa
expressividade. Apesar de não ser provida de minerações de grande porte, parte da população de
Uauá depende dessa atividade: trabalha na Caraíbas Metais, produtora de cobre, no vizinho
município de Jaguarari.
Foto 4.4- Pequena fábrica de doces de umbu, na zona rural de Uauá, Bahia.
65
4.3. GEOLOGIA
A geologia da área é de alta complexidade litológica e estrutural. Visando uma melhor
compreensão, a apresentação na presente pesquisa tem como base as divisões estratigráficas e
tectono-geológicas. A área da pesquisa está inserida na porção sudoeste da folha Uauá (SC.24-V-
D), e parte menor na porção nordeste da folha Senhor do Bonfim (SC.24-Y-B), do mapeamento
metalogenético executado pela CPRM para o DNPM na escala de 1:250.000, em 1985. A área
apresenta uma evolução geológica eminentemente pré-cambriana, onde são reconhecidas extensas
áreas de rochas arqueanas, confirmadas por idades radiométricas mais velhas que 2.600 m.a., em
parte retrabalhadas no paleoproterozóico (1.900 – 2.100 m.a.), ao qual se associa um notável evento
granitogênico e sequências supracrustais vulcano-sedimentares do paleoproterozóico e sedimentares
do mesoproterozóico. Relacionado a essa era, também ocorre um discreto plutonismo granítico
referido ao Ciclo Brasiliano (550 – 700 m.a.) (Seixas, 1985). Sobre essa base ocorrem, ainda,
coberturas detríticas inconsolidadas do Terciário-Quaternário e aluviões, não representadas no mapa
pela sua baixa expressividade dimensional (Figura 4.8).
4.3.1. Divisões tectono-geológicas
As unidades tectono-geológicas que estão inseridas na área da pesquisa são relacionadas a
seguir.
Cinturão Salvador-Curaçá – Ocorrente na porção oeste do ABVB, separado do Bloco
Serrinha , a leste, por falha de empurrão. De idade arqueana, alinhamento aproximado N-NW, na
área é representado por rochas do Complexo Caraíbas, constituído por rochas metamórficas de alto
grau, charnockitos e tonalitos e, secundariamente, por granulitos básicos.
Bloco de Serrinha – Compreende um núcleo de crosta mais antiga arqueana se estendendo
até o paleoproterozóico, sendo reconhecida uma sequência vulcano sedimentar do tipo greenstone
belt: o Greenstone Belt do Rio Itapicuru.
66
Figura 4.8- Mapa geológico do alto da bacia do rio Vaza-Barris, Bahia. A partir do DNPM (1984), modificado.
67
O Bloco de Serrinha é constituído dominantemente por um complexo gnáissico-migmático
(localmente com núcleos granulíticos/charnockíticos), por migmatitos, em grande parte
individualizados em metatexitos e diatexitos, e por biotita-hornblenda gnaisses (Barbosa e
Dominguez, 1996). Essas rochas regionais, no ABVB abrigam sequências de anfibolitos, aos quais
se associam com frequência rochas químico-sedimentares, tais como calcissilicáticas, metacherts e
quartzitos. Quanto aos anfibolitos, ao contrario dos anfibolitos do Bloco Uauá, é baixa a densidade
dos fraturamentos, sem grandes aberturas. Os quartzitos destacam-se na topografia, formando serras
alongadas, paralelas ou subparalelas às estruturas regionais dos gnaisses supracrustais encaixantes.
Na área, estão representados principalmente pela Serra da Canabrava, no extremo noroeste, de
composição essencialmente felpática (43% de k-feldspato).
O Greenstone Belt do Rio Itapicuru está representado pela unidade vulcânica félsica de
posicionamento estratigráfico intermediário, composto de lavas e pirocláticas de composição
andesítica a riodacítica. Na base está a unidade vulcânica máfica, composta predominantemente por
metabasaltos maciços (Silva, 1987).
Bloco Uauá – O antigo Complexo Metamórfico de Uauá (CMU), atual Bloco Uauá, é
constituído por ortognaisses tonalíticos e granodioríticos, gnaisses quartzo-feldspáticos e
granodioríticos, migmatitos, anfibolitos e metaultramáficas (Jardim de Sá et.al, 1984; Bastos Leal,
1992). Segundo Jardim de Sá et. al (1984), as unidades do CMU apresentam arranjos tectono-
metamórficos policíclicos, com cinco fases superpostas de deformações e metamorfismo, que são
notadamente reconhecidas nas assembléias supracrustais do Greenstone Belt do Rio Capim.
Representante dessa evolução policíclica são as extensas zonas de cizalhamento que trucam tanto a
foliação dos ortognaisses, como os dique-máficos de Uauá. Essas zonas de cizalhamento, de direção
N-NW e N-S configuram também os limites ocidentais do Bloco Uauá.
Os anfibolitos estão concentrados principalmente na porção central norte do ABVB, ao norte
da cidade de Uauá, sendo encontrados deformados paralelamente à foliação/bandamento dos
gnaisses, raramente em enclaves granitóides. Quanto aos corpos intrusivos graníticos diversos
(granitos e adamelitos róseos e cinzas, granitos gnáissicos grosseiros a hornblenda e biotita)
ocorrentes, são de idade paleoproterozóica, com destaque de ocorrência no norte do Bloco.
68
Com especial destaque na área do Bloco de Uauá pela importância para a hidrogeologia da
área, ocorre o enxame de dique máficos de Uauá, pertencentes à Província Uauá-Caracatá (PUC).
Essa província de composição toleítica possui uma geometria distributiva sigmoidal lenticular,
sendo representada por uma mega-lente tectônica produzida por um sistema transtensivo dextral
(Corrêa Gomes et al. 1991a; Bastos Leal 1992) de idade em torno de 2.4 a 2.1 Ga (Bastos Leal,
1992). As principais orientações dos corpos estão no intervalo de N50°- 40° (conjunto de formato
sigmoidal) e N150°- 140° (conjunto sub-paralelo ao comprimento maior da mega-lente), com
dimensões de largura variando de alguns centímetros até dezenas de metros, chegando a um
máximo de 25m, com comprimento na ordem de alguns quilômetros (Bastos Leal et.al 1996), sendo
identificados mais de 323 filões máficos. Nessa província, os diques máficos apresentam um bom
contraste com as encaixantes (gnaisses e migmatitos), quando examinadas nas fotografias aéreas ou
em imagens de satélite (Figura 4.9). O metamorfismo varia da fácies anfibolito, em zonas mais
deformadas, até incipiente, em zonas mais preservadas (Correa Gomes, 2000). Em específico, o
enxame de diques máficos de Uauá, intrusivo nas rochas do Bloco Uauá, ocupa uma área de 2500
km² em torno da sede do município, com espessuras variando de centímetros a dezenas de metros,
com maior ocorrência na faixa de 2 a 3m, com direção predominante de NE-SW e,
secundariamente, N-S e NW-SE (Bastos Leal, 1994).
O Greenstone Belt do Rio Capim constitui-se em unidade de pequena extensão, onde foram
diferenciadas a sequência metavulcânica básica, com sedimentos químicos e pelitos subordinados, a
seqüência metavulcânica ácida-intermediária, com sedimentos clásticos subordinados, os gabros
(anfibolitos de fácies gabróica) e as rochas calcissilicáticas, com metacherts, mármores e gnaisses
associados. Rangel & Fonseca (1980) chamaram essa entidade supracrustal paleoproterozóica de
Complexo Vulcano-Sedimentar do Rio Capim e a subdividiram em duas unidades litoestratigráficas
que denominaram de Unidade Inferior e Unidade Superior. A Unidade Inferior foi dividida em duas
subunidades, A e B, sendo a primeira formada por metabasitos, metatufos basálticos, metandesitos,
formações ferríferas bandadas, rochas calcissilicáticas e metacherts, e a segunda, por uma
associação litológica composta em sua maioria por rochas calcissilicáticas, cuja origem parece estar
relacionada ao metamorfismo de sedimentos químicos sílico-carbonáticos, embora algumas
amostras indicam uma derivação a partir de rochas gabróicas.
69
Figura 4.9. Imagem de satélite com definição dos diques máficos (linhas curvas cinzas, direção NNE, maioria), da Província de Uauá-Curatacá, em Uauá (Shuttle Radar Topography Mission – SRTM, USA, 2001).
Faixa Sergipana - No âmbito do cinturão metamórfico vulcano-sedimentar
mesoproterozóico do Sistema de Dobramento Sergipano, com espessura de milhares de metros,
foram individualizados, em ordem de predominância, a sequência metapelítica grauváquica
(micaxistos dominantes), a sequência metapelítica-grauváquica-arenítica (filitos dominantes), a
sequência metapelítica carbonática e estreita faixa de metacarbonatos, todas ocorrentes na região
nordeste do ABVB, com direção geral NW-SE, separada do Bloco Uauá por falha de empurrão. O
metamorfismo regional a que foram submetidas é da fácies xisto verde, segundo Silva Filho et al
(1977) e Jordan (1971 apud Seixas 1985).
4.3.2. Elementos Estruturais
As feições estruturais mais notáveis observadas na área da pesquisa são as falhas,
principalmente as que bordejam as quatro grandes unidades tectono-geológicas existentes. A falha
de direção SE-NW que bordeja o Bloco de Uauá, limitando-o parcialmente da Faixa Sergipana, tem
sido considerada por diversos autores, desde Barbosa (1964 apud Seixas 1985) até Silva Filho &
70
Brito Neves (1979), como de empurrão, não obstante o primeiro autor ter reconhecido a existência
de cisalhamento associado. A análise fotogeológica, no que tange à falha citada, leva a considerá-la,
segundo Seixas (1985), como falha de rejeito diagonal, onde a componente de rejeito direcional
deve preponderar sobre a de rejeito de mergulho. Entretanto, segundo o autor, tal dúvida só poderá
ser dissipada após um estudo pormenorizado, envolvendo análise estrutural detalhada, apoiada em
dados de campo. Uma outra falha de empurrão ocorre no contato entre os Blocos Serrinha e o
Cinturão Salvador – Curaçá, conforme mapa da Figura 4.8.
No Bloco de Serrinha, a fotointerpretação indicou a existência, entre Uauá e Caldeirão da
Serra, de um sistema de falhas longitudinais de direção geral NW-SE, em parte confirmada por
Carvalho Filho et al (1982 apud Seixas 1986). Ainda no Bloco de Serrinha, é digna de nota a
existência de grandes fraturas de direção geral NE-SW, transversais à foliação regional, as quais se
acham frequentemente preenchidas por veios de quartzo, compondo morrotes alongados, ou
preenchidas por estreitos diques de composição diabásica/gábrica, que também adentram no
Cinturão Móvel Salvador-Curuçá apresentando, a depender de suas dimensões, claras expressões
aerofotográficas. No Bloco Uauá, são assinaladas duas falhas de direção submeridiana que
convergem para noroeste, e limitam parcialmente o Complexo Capim, sugerindo a existência de
uma pequena fossa tectônica, abrigando a dita sequência vulcano-sedimentar paleoproterozóica.
Uma feição estrutural também marcante nesse bloco é o enxame de diques máficos que preenchem
pequenas juntas de direções variadas, em região a leste de Uauá.
Na faixa mesoproterozóica equivalente à Faixa Sergipana, foi evidenciado durante a
execução do mapeamento na fase de foto-interpretação, um sistema de falhas longitudinais (Seixas,
1986). Outras estruturas, sem expressão nas aerofotos, como dobras idiomórficas, na cobertura
sedimentar dobrada (domínio pericratônico/plataformal) e dobras holomórficas, nos cinturões
metamórfico sedimentar e vulcano-sedimentar são reportadas por Jordan op.cit e Silva Filho &
Brito Neves (1979).
4.4. HIDROGEOLOGIA
O sistema aquífero dominante na área do ABVB é o fraturado cristalino, representando uma
das áreas mais críticas do Estado da Bahia em termos de carências hídricas, com baixa precipitação
pluviométrica e, consequentemente, maior índice de aridez. O aquífero fraturado cristalino é
composto essencialmente por rochas arqueanas e paleoproterozóicas do embasamento,
71
predominando gnaisses, migmatitos e granulitos, com exceção da região nordeste dominada por
sequência matapelítica. Tem como características fundamentais a baixa capacidade de
armazenamento e o elevado índice de salinização de suas águas. Formam aquíferos fraturados
livres, de baixa permeabilidade, pouco profundos, cuja recarga se faz preferencial e diretamente
pelas precipitações pluviométricas que incidem sobre a área aflorante do aquífero. O fluxo
subterrâneo ocorre na rede de fraturas, obedecendo regionalmente às direções preferenciais de
fendilhamento do corpo rochoso, com as descargas ocorrendo naturalmente através da rede de
drenagem e pelas perdas por evapotranspiração.
Na região do ABVB, existem cadastrados na CERB 115 poços até o ano de 2008,
considerando apenas os poços perfurados por essa empresa e os perfurados por terceiros que
possuam dados suficientes para pesquisa. É estimado, no mínimo, o dobro desse número,
considerando poços perfurados pelas Prefeituras Municipais e outros órgãos públicos, a exemplo da
CODEVASF e CAR, respectivamente, do governo federal e estadual. Excetuando a área do platô de
Irece, na região central do Estado da Bahia, dominado por rochas calcárias de média a alta vazão,
com uso intensivo de água subterrânea para irrigação de verduras e legumes, a área do ABVB é,
provavelmente, a maior do estado na relação quantidade de poço por área. À primeira vista, parece
um paradoxo por tratar-se de uma região com aquífero pobre em termos de produção, mas a
necessidade provocada pelas condições climáticas áridas a semi-áridas justificam a quantidade de
poços tubulares que, em muitos casos se constituem, não uma opção e, sim, uma prerrogativa de
sobrevivência.
A capacidade média de produção dos poços do aquífero fraturado cristalino do ABVB
aferida pela vazão média é bastante baixa (4,89 m³/h). Um percentual de 20% do total de poços
apresenta vazões abaixo de 0,30m³/h, considerados insuficientes ou secos; e apenas 16% possuem
vazões superiores à 10 m³/h. O fator de maior restrição para o uso das águas desse aquífero é o
elevado índice de salinização. Tomando-se como referência o STD, foi constatado que apenas 7%
das amostras apresentaram índice de salinização compatível com os padrões de potabilidade para o
uso humano. Por essa razão vem sendo bastante difundido na região o uso de dessalinizadores por
osmose reversa, viabilizando o uso dessas águas, sobretudo dos poços de maior vazão (Tabela 4.2 e
Figura 4.10).
72
Tabela 4.2. Principais parâmetros médios dos poços da região do ABVB.
PARÂMETROS VALORES
Mínimo Médio Máximo Profundidade (m) 18,00 74,80 168,00 NE (m) 0,60 8,71 54,00 ND (m) 5,90 43,60 88,97 Vazão (m³/h) 0,00 4,98 30,45 Capacidade Específica (m³/h/m) 0,00 0,56 9,53 Cloreto( mg/L) 7,07 2867,00 17200,00 Dureza( mg/L) 160,71 2971,30 12767,00 STD (mg/L) 457,00 7025,00 38520,00
Figura 4.10. Vazão e salinidade das águas subterrâneas do ABVB.
Reservas de aquíferos fraturados cristalinos em geral são de difícil avaliação, tendo em vista
a grande variação de profundidade da zona fraturada, da heterogeneidade na distribuição das
fraturas e do nível de conhecimentos existente na atualidade. Considerando-se, todavia, a faixa de
variação sazonal média desses aquíferos na região nordeste do Brasil, em torno de 5m, e a
profundidade média utilizável - da ordem de 50m, admite-se que as reservas permanentes sejam de,
pelo menos, 10 (dez) vezes as recargas anuais (Costa, 1998). Para a área do ABVB, considerando
73
serem conhecidos parâmetros necessários para cálculos das reservas permanentes e reguladoras, a
título de exercício e de conhecimento aproximado dessas grandezas, foram calculadas as duas
reservas citadas:
Reserva Permanente – Volume hídrico acumulado no meio aquífero, em função da
porosidade eficaz e do coeficiente de armazenamento, não variável em decorrência da flutuação
sazonal da superfície potenciométrica (Costa, 1998) (Equação 4.1).
Rp = A x b x m (Eq. 4.1)
Sendo:
Rp - reserva permanente no aquífero fraturado (m3)
A - área de ocorrência do aquífero (m3)
b - espessura saturada do aquífero livre (m)
m - porosidade eficaz do aquífero (adimensional),
Onde, no ABVB:
A= 2.865.000.000 m²
b = profundidade média dos poços – média do N.E = 66,09m
m = 0,5%, valor médio de porosidade eficaz esperada para rochas metamórficas (Costa, 2008),
portanto, Rp= 94.673.925.000 m3
Reserva Reguladora – Volume hídrico acumulado no meio aquífero, em função da
porosidade eficaz ou do coeficiente de armazenamento e variável anualmente em decorrência dos
aportes sazonais de água superficial, do escoamento subterrâneo e dos enxutórios (Costa 1998)
(Equação 4.2):
Rr = A x P x I (m3/ano) (Eq. 4.2)
Sendo:
RR = Reserva Reguladora
A = área do ABVB (m²)
P = precitação média anual, em m/ano
I = taxa média de infiltração, estimada para aquíferos fraturados em 5% da precipitação
74
Onde, no ABVB:
A = 2.865.000.000 m²
P = 482 mm/ano= 0,482m/ano
I = 0,05
portanto, Rr= 69.046.500 m3/ano
4.5. QUADRO ATUAL DO ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Ainda hoje, o abastecimento de água da região do alto Vaza-Barris é precário, apesar de
melhorias significativas nos últimos 50 anos, estando a região mais protegida de flagelos das secas.
Atualmente, a sede municipal de Uauá é abastecida por adutora do Rio São Francisco. Até
recentemente (quando houve a duplicação), esse abastecimento era insuficiente nos meses mais
secos dado ao seu sub-dimensionamento, onde parte da população era abastecida por água de poços
tubulares.
A região do ABVB se constitui em uma das maiores concentrações de poços tubulares do
Estado da Bahia. Na zona rural, o abastecimento é realizado, principalmente, através dessas
captações, produtoras de águas salinizadas em sua maioria. Nos povoados de maior porte, com
energia elétrica, os dessalinizadores potabilizam as águas subterrâneas, atendendo a demanda da
população. Apenas no município de Uauá existem 17 dessalinizadores, o maior número por
município no Estado. A Prefeitura tem uma estrutura própria de manutenção, o principal motivo do
sucesso dessas estruturas nesse município (Foto 4.5). No meio rural disperso, os poços tubulares,
através dos sistemas simplificados de abastecimento (poço, adução, reservação e distribuição por
chafarizes) atendem o consumo doméstico (limpezas, cozinha etc) e a dessedentação animal (Foto
4.6a).
75
Foto 4.5. Unidade dessalinizadora do povoado de Caratacá, com chafariz eletrônico, em Uauá.
As águas superficiais, acumuladas em açudes, pequenos barramentos e tanques escavados,
não são perenes. Na seca, até em um dos maiores barramentos da região, o açude do Rodeador,
antiga fonte de abastecimento da sede de Uauá, resta apenas uma pequena poça de água.
Nos últimos 10 anos, vem se intensificando a construção de captação de água de chuva, em
específico, as cisternas (Foto 4.6b). Esse dispositivo de acumulação de água, existente na maioria
das casas da região, acumula água das poucas chuvas e abastece uma família de cinco membros, no
tocante a dessedentação, por, pelo menos, 6 meses. Uma obra simples, de baixo custo que,
infelizmente, ficou no esquecimento por quase 50 anos.
Apesar das intervenções públicas estaduais e federais, com suas infra-estruturas hídricas
(barragens, poços, cisternas etc.), o carro-pipa ainda está presente no período das secas, tendo como
principal fonte de abastecimento alguns poços tubulares produtores de água potável.
76
Foto 4.6 a). Pequeno povoado abastecido por água subterrânea através de sistema simplificado, em Canudos; b) Cisterna na zona rural de Uauá.
a b
CAPÍTULO 5 – FATORES INFLUENTES NO POTENCIAL DOS
AQUÍFEROS FRATURADOS CRISTALINOS DO ALTO DA
BACIA DO RIO VAZA-BARRIS
77
5. FATORES INFLUENTES NO POTENCIAL DOS AQUÍFEROS FRATURADOS
CRISTALINOS DO ALTO DA BACIA DO RIO VAZA-BARRIS.
O presente capítulo visa analisar os fatores influentes na vazão e salinidade (representada
pelo STD) dos aquíferos fraturados cristalinos do ABVB, com vista ao aprimoramento dos critérios
de prospecção das águas subterrâneas nessa região. São os seguintes os principais fatores: clima,
vegetação, hidrografia, relevo, cobertura (sedimentar e regolito), litologia, diques e veios,
geotectônica, geoestrutural, profundidades dos poços e das entradas de água.
5.1. CLIMA
Na região do alto Vaza-Barris, a influência climática é relevante, uma vez que a área está
submetida a um clima semi-árido, com pluviosidade variando na estreita faixa de 400-500 mm/ano
e alta taxa de evapotranspiração real, com quantitativo equivalente ao precipitado. Essa influência é
marcante principalmente na qualidade das águas subterrâneas, com apenas 7% com salinidade
(STD) menor que 1000 mg/L. O capítulo 6 versa sobre a influência climática na salinidade das
águas desses aquíferos.
Por ter uma distribuição pluviométrica quase uniforme, não é possível detalhar dentro da
área zonas de maior ou menor influência climática.
5.2. VEGETAÇÃO
Em zona de vegetação arbustiva, ocorre maior umidade, maior taxa de infiltração e menor
evaporação, com consequente melhor vazão e qualidade da água (Costa, 2008). A vegetação
também é usada como critério de prospecção de água subterrânea em aquíferos fraturados de
regiões semi-áridas: em zona de lineamentos aquíferos, na época da seca, onde a vegetação mais
verdejante pode coincidir com essas estruturas. Uma análise em imagem de satélite ou fotografia
aérea pode mostrar com clareza esse contraste.
O ABVB está situado basicamente sob dois tipos de coberturas vegetais: a caatinga e as
plantações de agricultura e pastos (pecuária). A influência da vegetação existe, mas não é extensiva
e sim, limitada a trends de drenagens e alinhamentos estruturais onde são observadas vegetações
mais arbustivas e verdejantes, conforme contraste observado na Foto 5.1.
78
Foto 5.1. Contraste de vegetação entre área não aquífera (a) e área sobre zona fraturada aquífera (b), em Uauá.
5.3. RELEVO
Relevo ou compartimento topográfico (termo atualmente mais usual para o assunto em
pauta) influencia na quantidade e qualidade das águas subterrâneas. É esperada maior vazão nos
talvegues ou fundos de vales, pela maior concentração de fraturamentos e maior capacidade de
realimentação, que nas zonas de encostas e topos. Para salinidade é esperada influência negativa:
nos poços locados em talvegues é mais acentuada que nos compartimentos mais elevados. Isso se
deve à presença, notadamente em zonas áridas e semi-áridas, de águas salinizadas em leitos de
drenagens carreando sais de pontos distintos no seu trajeto. À medida que se afasta da zona de
influência dessas águas superficiais, tende a diminuir o teor de sais nas águas subterrâneas. Pode ser
acrescentado o fato de que nos talvegues ocorre uma maior intemperização, com maior
possibilidade de dissolução de minerais na água.
A maioria dos poços inclusos na presente pesquisa foi locada e perfurada pela CERB,
obedecendo ao conceito de riacho-fenda, portanto, em talvegues. Na pesquisa de campo houve a
preocupação de medir a distância do poço ao centro do leito da drenagem, não sendo possível fazer
uma classificação segundo compartimentos topográficos dado à uniformidade da citada distância.
Apenas dois casos isolados de poços tubulares locados em zona de topo confirmam a influência do
fator relevo sobre a produção dos poços: resultaram secos. Um deles foi locado e perfurado por
outra empresa (Foto 5.2).
Na década de 70, geólogos da Missão Geológica Alemã, cooperação técnica entre o Brasil
(representado pela SUDENE) e o governo da Alemanha, efetuaram diversas locações de poços
tubulares na região, em zona de encosta ou vertente, com bom índice de poços com água de baixa
a b
79
salinidade. Não existe um registro desses poços e seus resultados. Depósitos de talus e/ou coluviões
podem ter contribuído também para melhor qualidade dessas águas. Em 1986, o autor dessa
dissertação ratificou uma locação da referida missão estrangeira na Faz. Várzea, resultando em poço
de boa vazão e salinidade baixa, em zona de rocha aflorante, numa área infestada de poços com
STD acima de 5000 mg/L (Foto 5.3).
Foto 5.2 a). Poço seco perfurado por terceiros, locado em zona de platô sobre gnaisse/migmatito, na localidade de Beldroega, vizinha aos limites do ABVB, Uauá; b) Poço nº 66, locado em alto topográfico (divisor de água) sobre veio de quartzo, seco, em Lagoa do Serrote, Uauá.
Foto 5.3. Poço nº 114, locado em zona de encosta sobre rochas gnáissicas migmatíticas, com vazão de 3,92 m³/h e STD de 2144 mg/L, na Faz. Várzea, Uauá
a b
Poço Tubular
80
5.4. HIDROGRAFIA
Na área do ABVB, a influência da hidrografia na vazão e salinidade (em especial) das águas
subterrâneas nos terrenos fraturados cristalinos, é percebida com base na seguinte observação: sobre
a litologia de base, o complexo gnáissico-migmatítico, é observada a tendência de quanto mais a
jusante, em maior ordem de drenagem segundo esquema de Horton (1945 apud Tucci 2007) maior a
vazão e, notadamente, maior salinidade (Figura 5.1). Em campo, foram observados casos de forte
relação com o enunciado acima, conforme dois exemplos típicos na Foto 5.4. A Figura 5.2 mostra
a potenciometria e a direção do fluxo do ABVB, onde é esperada uma maior vazão e maior
salinização na direção geral de oeste para leste. Vale observar que o fluxo subterrâneo ocorre
aproximadamente no sentido da rede de drenagem, ocorrência comum em aquíferos fraturados
cristalinos.
Com base no parágrafo acima, seria esperado, para toda área do ABVB, um comportamento
de aumento de vazão e salinidade à medida que avançasse para jusante da bacia. Para esse quadro
seria necessário considerar um meio litológico e estrutural uniforme, o que não ocorre em campo.
Considerando a realidade da área, com diversidade litológica e estrutural, os mapas de distribuição
de vazão e salinidade obedecem a outro modelo, como pode ser observado nos mapas das Figuras
5.5, 5.6 e 5.7.
Figura 5.1. Ordem de drenagem segundo Horton (1945 apud Tucci 2007).
81
Figura 5.2. Mapa da superfície potenciométrica e direção de fluxo no ABVB.
Foto 5.4 a) Poço nº 94 na localidade de Salgadinho, em drenagem de ordem 1, seg Horton, com vazão de 0,32 m³/h e STD 1358 mg/L, em gnaisse/migmatito b) Poço n° 93, na mesma litologia e localidade, em drenagem de ordem 3, com vazão de 17,20 m³/h e STD 20734 mg/L,Uauá.
Poço Tubular
a b
82
5.5. COBERTURA
Quanto à influência das coberturas nos aquíferos fraturados, está ligada a maior capacidade
de zona de recarga pela maior capacidade de infiltração atuando, portanto, na quantidade e
qualidade das águas (Costa, 2008). Para a pesquisa no ABVB foi considerada cobertura todo
litotipo acima da rocha sã, incluindo o solo, a cobertura sedimentar e o regolito.
Como pode ser observado no mapa geológico da área (Figura 3.8), a mesma é desprovida
de coberturas arenosas e/ou areno-argilosas, salvo algumas exceções observadas em campo, não
mapeadas: sedimentos coluvionares argilo-arenosos da encosta leste da Serra da Canabrava, a
noroeste da área, e aluviões em leitos de alguns vales longos e abertos.
Nas duas ocorrências acima, são observados os efeitos benéficos dessa influência: poços
com alta vazão e salinidade alta, mas não extremas (Foto 5.5). No entanto, é observado que o
sucesso das locações dos poços sobre esses sedimentos está condicionado à presença de
fraturamentos abertos no embasamento, atuando como armazenadores das águas infiltradas pelos
sedimentos sobrepostos, de baixa capacidade aquífera.
Chama à atenção a salinidade, não esperada, dos poços tubulares perfurados no sopé da
Serra da Canabrava, atravessando coluvião e quartzito. A origem pode está relacionada aos
quartzitos ocorrentes na serra, que tem na sua composição 40% de K-feldspato, 33% de quartzo,
além de minerais secundários, associada à composição do colúvio (origem intempérica) e às
evapotranspirações cíclicas.
Foto 5.5 a). Poço nº 17 sobre cobertura coluvionar argilo-arenosa de espessura de 27m, sobreposta a quartzito, vazão de 21,8 m³/h e STD 6622 mg/L, na localidade de Baixa Funda, Uauá. b) Poço sobre cobertura de 20m de espessura, sobreposta a gnaisse/migmatito, com vazão de 0,79 m³/h e STD de 7310 mg/L, mesma localidade, Uauá. Para ambos os poços, o aquífero produtor é o fraturado. Observar a ausência de estrutura (corte na serra) no segundo poço, justificando o resultado
a b
83
Foram traçados gráficos de correlação entre a espessura da cobertura sobre a rocha sã, a
capacidade específica e o STD (Figura 5.3). A cobertura sobre a rocha está representada conforme
descrito no primeiro parágrafo, com todos os componentes ou apenas parte deles:
Capacidade Específica – É esperado que a espessura da cobertura tenha correlação positiva
com a capacidade específica, em especial se essa tiver constituição arenosa. Apesar de positiva, a
correlação R = 0,02 é muito baixa, com tendência à nuvem de pontos aleatórios, fruto possível da
variedade de composição dessas coberturas, de arenosas à areno-argilosas e argilosas.
STD – A influência da cobertura sobre a salinidade depende da composição litológica do
material cobertor. Quando aluviões, tende à uma contribuição positiva visto que uma composição
essencialmente arenosa permite maior infiltração e circulação, contribuindo para uma baixa
salinidade. No gráfico em pauta, a correlação é positiva R = 0,03, porém muito baixa, sem
possibilitar conclusões aplausíveis, no máximo uma fraca tendência (cobertura mais espessa, maior
salinidade), sendo explicada pela composição da cobertura (fruto essencialmente do intemperismo
de rochas do embasamento) associada à lixiviações de solos salinos e da evapora-
ção/evapotranspiração.
Figura 5.3. Gráficos de correlação entre a espessura da cobertura sobre a rocha sã, a capacidade específica e o STD
84
5.6. LITOLOGIA
A litologia é um fator de alta importância na hidrogeologia do meio fraturado, tanto no
aspecto quantitativo quanto qualitativo. A composição mineralógica, feições estruturais e fatores
climáticos praticamente determinam as características desses aquíferos.
Na área do ABVB ocorrem três domínios hidrogeológicos básicos: embasamento cristalino,
constituído essencialmente por gnaisses, migmatitos e charnockitos; sequências vulcânicas e
metavulcânicas dos greenstone belts e, finalmente, a sequência metamórfica vulcano-sedimentar.
Dentro desses domínios, destacam-se quatro subdomínios: dos anfibolitos; quartzitos; diques
máficos e veios de quartzo.
Os potenciais hidrogeológicos desses domínios refletem aproximadamente levantamentos
realizados por outros autores (item 3.3.6, cap.3), com uma ressalva: a boa produtividade de parte
dos anfibolitos do ABVB. Os corpos anfibolíticos do Bloco Uauá passaram por cinco fases
superpostas de deformações e metamorfismo, apresentam alta tenacidade e dureza, densamente
fraturados e se constituem em bons aquíferos, tanto em vazão como potabilidade (Foto 5.6). Já nos
anfibolitos do Bloco Serrinha, o comportamento é semelhante às demais rochas do embasamento.
Informação verbal do geólogo Humberto Mascarenhas (2009), da CERB, aponta para
comportamento semelhante aos anfibolitos do Bloco Uauá em outros corpos anfibolíticos da região
nordeste da Bahia. Segundo esse técnico, essas rochas constituem bons critérios de locação,
embora, até a presente dissertação, não tenha sido executado levantamento de avaliação.
Foto 5.6 a). Poço tubular n° 49, na Faz. Recanto Tricolor, perfurado em anfibolito, com vazão de 26,4 m³/h e STD 1354 mg/L, em Uauá. b) Detalhe de afloramento de anfibolito nas proximidades do poço, densamente fraturado.
a b
85
Nos mapas das Figuras 5.5, 5.6 e 5.7, de distribuição de vazão, capacidade específica e
STD, respectivamente, pode ser observada a grande influência dos fatores litológicos e estruturais:
• nos mapas de distribuição de vazão e capacidade específica, fica distinta a influência dos
domínios dos anfibolitos e diques máficos do Bloco Uauá, onde estão localizados os
melhores poços da região;
• no Bloco Serrinha, na porção SW, uma zona de alta vazão, influência de poços perfurados
em rochas calcissilicáticas, computadas aqui no domínio hidrogeológico dos gnaisses e
migmatitos pela baixa expressividade numérica das ocorrências (três);
• é notável a baixa vazão e capacidade específica das rocha metapelíticas (filitos e micaxistos)
da Faixa Sergipana no nordeste da área;
• no mapa de distribuição do STD, os altos teores à montante da área são interrompidos pelo
domínio dos anfibolitos e dos diques máficos do Bloco Uauá ao centro, continuando
relativamente baixos em direção a nordeste com a presença da Faixa Sergipana.
Abaixo, Tabela 5.1 e Figura 5.4 de valores médios da vazão, capacidade específica e
salinidade das águas produzidas pelos poços tubulares distribuídos pelos domínios e subdomínios
hidrogeológicos. Para melhor entendimento desses valores, é necessário observar que:
• os quartzitos possuem composição anômala, analisada a partir de laminas petrográficas (43%
de K-feldspato, 33% de quartzo, 12% de mineral opaco, 10% de moscovita e 5% de
plagioclásio);
• os diques máficos estão associados aos anfibolitos ou aos gnaisses e migmatitos;
• os veios de quartzo estão associados aos gnaisses e migmatitos, exceto um caso associado ao
filito;
Tabela 5.1. Valores de vazão, capacidade específica e STD dos poços tubulares do ABVB, por litologia.
LITOLOGIA No DE
POÇOS
VAZÃO (m³/h)
CAP. ESPECÍFICA (m³/h/m)
STD (mg/L)
Min Média Max Min Média Max Min Média Max Anfibolito 09 0,00 5,54 26,40 0,00 1,60 9,53 696 2406 6866 Dique Máfico 10 0,32 10,16 26,40 0,01 0,57 2,19 457 1852 3600 Veio de Quartzo 11 0,0 7,42 30,45 0,00 0,77 5,55 510 5731 10930 Metapelitos (Filito e Micaxisto)
08 0,00 0,87 3,50 0,00 0,03 0,12 2116 3032 3500
Quartzito Feldspático 06 0,00 6,90 21,38 0,00 0,85 2,68 2520 4960 7120 Gnaisse, Migmatito e Metavulcânica
71 0,00 4,18 27,28 0,00 0,37 4,29 1358 8655 38520
86
Figura 5.4. Gráficos de valores médios de vazão, capacidade específica e STD dos poços tubulares do ABVB, por litologia
5.7. DIQUES MÁFICOS E VEIOS DE QUARTZO
Diques e veios são corpos intrusivos, encaixados de acordo com as características litológicas
e estruturais da área e constituem zonas preferenciais de fluxo de água subterrânea, daí a sua
importância na prospecção dos aquíferos fraturados.
Na Bahia, ocorrem inúmeras províncias filonianas que apresentam idades, estilos
formacionais e composições químicas distintas. Estudos dessas manifestações ígneas têm permitido
uma avaliação tectônica e ao mesmo tempo ter uma idéia do comportamento do manto superior da
Terra durante as suas formações. Essas províncias foram agrupadas com base nas suas
características químico-mineralógicas, idades, localizações geográficas e distribuições geométricas
(Corrêa Gomes, 2000).
87
Figura 5.5- Distribuição da vazão dos poços tubulares no ABVB
88
Figura 5.6- Distribuição da capacidade específica dos poços tubulares no ABVB
89
Figura 5.7- Distribuição dos Sólidos Totais Dissolvidos (STD) dos poços tubulares no ABVB
90
No mapa da Figura 5.8, as principais províncias filonianas da Bahia são apresentadas em
uma sequência temporal das mais antigas para as mais novas, com destacada associação entre o
magmatismo fissural e amplas zonas de cisalhamentos regionais. O enxame de diques máficos de
Uauá, pertencente à Província Uauá-Caracata_PUC (Figura 5.9), domina grande parte do ABVB.
Suas características litológicas e estruturais estão detalhadas no capítulo 3, sendo Bastos Leal
(1992) um dos primeiros autores a executar investigação mais detalhada sobre esses corpos.
Figura 5.8. Localização e delimitação geográfica, linhas em cinza, das áreas de influência das principais províncias filonianas do Estado da Bahia. 1 = Província Uauá-Caratacá (PUC); 2 = Província Feira de Santana-Lamarão (PFSL); 3 =Província São José do Jacuípe-Aroeira (PSJJA), 4 = Província Juazeiro-Sobradinho (PJS); 5 = Província Metamáfica de Salvador (PMS), 6 = Província Chapada Diamantina-Paramirim (PCDP); 7 = Província Litorânea (PL); 8 = Província Caraíba-Curaçá (PCC); 9 = Província Itabuna-Itajú do Colônia (PIIC) e 10 = Província Coronel João Sá (PCJS) (Corrêa Gomes et al. 1996)
91
Figura 5.9. Província Uauá-Caratá. Os diques, linhas finas, se encontram concentrados dentro de uma mega-lente de formato sigmoidal, linhas mais grossas (Correia Gomes 2000, modificado de Andritsky 1968; 1969 e 1971).
Na área do alto Vaza-Barris é flagrante a relação entre a zona do PUC e a vazão e salinidade
das águas subterrâneas dos poços tubulares: os melhores resultados estão nesse domínio, seja
relacionados diretamente com a presença de diques máficos conjugados com riacho-fenda
(associados a corpos de anfibolitos ou aos gnaisses e migmatitos) seja pela presença de corpos
anfibolíticos como já citado anteriormente. Observar na Tabela 5.1, que os poços que atravessaram
os diques máficos apresentaram os melhores resultados de salinidade média e mínima.
92
Foto 5.7. Poço n° 73 perfurado no encontro de dique máfico com drenagem, encaixado em rochas gnáissicas, na localidade de Mucunguelo, Uauá. Vazão de 16,16 m³/h e STD de 2714 mg/L.
A importância dos veios de quartzo na produção dos aquíferos fraturados cristalinos já foi
levantada no Estado da Bahia por Sodré et al. (1986) quando, em levantamento de poços tubulares
perfurados no cristalino fraturado na região semi-árida, observou que os poços que atravessaram
veios de quartzo apresentaram, em geral, menor salinidade. No ABVB, veios de quartzo ocorrem
cortando rochas encaixantes do embasamento cristalino, concordantes ou não com estas, com
espessuras centimétricas a métricas e comprimentos variáveis. Alguns serrotes, principalmente
concentrados na área noroeste, na região da Serra da Canabrava, descritos em poços da CERB como
veio de quartzo, na realidade são quartzitos feldspáticos residuais. Laminas petrográficas feitas
exclusivamente para esta pesquisa ratificam a descrição de Seixas (1985). Comportamento aquífero
similar aos veios de quartzo são as segregações metamórficas, normalmente com altas
concentrações de quartzo e feldspato. Na presente pesquisa, tais ocorrências secundárias foram
computadas conjuntamente com os veios de quartzos.
Finalizando, é importante observar que a ocorrência de diques e veios não é suficiente para
constituir um aquífero de boa produção. É necessário que esses corpos tenham passado por eventos
tectônicos posteriores às suas intrusões e sofrido fraturamentos.
Dique
93
Foto 5.8. Poço nº 68, na localidade de Logradouro de Baixo GI, perfurado em área dominada por gnaisses, com presença de segregação metamórfica quartzo-feldspática, com produção de 10,15 m³/h e STD de 510 mg/L, em Uauá.
5.8 TECTÔNICA E ESTRUTURAL
Fundamental é o papel dos esforços tectônicos que delinearam o atual arcabouço estrutural
dos aquíferos fraturados cristalinos. A rede e as características das fraturas desempenham influência
na infiltração, no fluxo, na interação água/rocha e na descarga das águas subterrâneas desses
aquíferos, com consequente reflexo na produção.
O papel principal da tectônica no fluxo da água subterrânea é exercer forte controle sobre a
abertura das fraturas, além de ter desdobramento para a densidade e conectividade dessas
(Fernandes, 2006). Zonas de fraturas mais favoráveis para conduzir água são aquelas que sofrem
longa e complexa história tectônica, com a atuação de deformação dúctil e rúptil, segundo Tirén
(1991 apud Fernandes 2006).
As estruturas mais importantes são representadas pelas deformações rupturais (fraturas), as
deformações dúcteis (dobras) e estruturas secundárias (estratificação, xistosidade e clivagem). Por
influenciarem na circulação da água no meio fraturado, também influenciam na qualidade dessas.
Por sua vez, a potencialidade das fraturas depende de vários fatores, entre os quais: espaçamento,
freqüência, orientação, tamanho, conectividade, abertura, rugosidade e preenchimento.
94
Na área do ABVB, é observado um conjunto de falhas bordejando grandes unidades
tectono-geológicas, com direção aproximada SE-NW, coincidindo com a foliação regional.
Ocorrem também grandes fraturas transversais de direção NE-SW, parte preenchida por veios de
quartzo e diques de composição diabásica/gábrica, referidos nesse trabalho como diques máficos.
Uma terceira direção, são as fraturas de cizalhamento, constituindo ângulos entre 40 e 50° com as
fraturas longitudinais e transversais.
A Tabela 5.2 e a Figura 5.10 demonstram a influência do encontro de fraturas sobre o
potencial dos aquíferos do ABVB. Observar que a influência desses encontros atua de maneira
positiva sobre a vazão e a capacidade específica. Quanto à salinidade, maior que a média geral, não
deve ser representativa para encontros de fraturas, e sim, refletir os erros inerentes aos parâmetros
calculados por médias. Como exemplo, vale citar o fato de que o poço com maior salinidade (STD
38520 mg/L) está sobre encontro de fraturas, o que aumenta sobremaneira a salinidade média.
Tabela 5.2. Influência de encontro de fraturas na produtividade dos poços tubulares do ABVB.
FRATURAS NA LOCAÇÃO
No DE POÇOS
VAZÃO (m³/h)
CAP. ESPECÍFICA (m³/h/m)
STD (mg/L)
Min Média Max Min Média Max Min Média Max Encontro de direções de fraturas
23 0,00 6,01 26,4 0,00 0,87 9,53 510 7889 38520
Unicidade de direção de fraturas
92 0,00 4,82 30,45 0,00 0,43 5,55 457 6723 22714
Figura 5.10. Gráficos de valores médios de vazão, capacidade específica e STD dos poços tubulares do ABVB, em situações de encontro ou unicidade de fraturas.
Quanto aos tipos de esforços que geram as fraturas, são classificados como compressionais,
extensionais e de cizalhamento. Experiências de campo e análise de dados demonstram que as
fraturas extensionais são mais abertas, gerando poços com melhor produção.
95
Pela grande quantidade de poços da área do ABVB, não foi possível medir todas as direções
de fraturas in loco. A distribuição das fraturas no Diagrama de Rosa (Figura 5.11) está baseada no
mapa de fraturas da Figura 5.13, com checagem de campo de parte dos poços, em torno de 50%.
Como pode ser observado, três grupos principais de direção de fraturas são predominantes, segundo
a classificação geométrica:
• longitudinais, normalmente compressivas, com paralelismo ao trend regional, com maior
concentração entre N 320-350°
• transversais ao trend regional, geralmente extensionais, com maior concentração entre N 40-
60°
• angulares, de cizalhamento, concentrando-se entre N 0-20 °
Figura 5.11. Diagrama de Rosas do sistema de fraturas do ABVB
A Tabela 5.3 e a Figura 5.12 distribuem a vazão e salinidade dos poços de acordo com as
principais direções de fraturas sobre as quais os mesmos estão locados. Os poços que atravessaram
fraturas transversais, a princípio fruto de esforços extensionais, produzem melhor vazão e
salinidade, ratificando estudos anteriores realizados por outros autores e observações de campo.
Quanto às fraturas angulares (esforços de cizalhamento) e longitudinais (compressivos) apresentam
performances semelhantes entre si.
96
Tabela 5.3- Valores de vazão, capacidade específica e STD segundo a direção principal das fraturas (classificação geométrica) no ABVB
FRATURAS No DE
POÇOS
VAZÃO (m³/h)
CAP. ESPECÍFICA (m³/h/m)
STD (mg/L)
Min Média Max Min Média Max Min Média Max Longitudinal 27 0,00 2,37 10,28 0,00 0,13 0,85 1692 9367 38520 Transversal 67 0,00 6,89 30,45 0,00 3,48 9,53 457 6039 20734 Angular 21 0,00 1,60 12,56 0,00 0,08 0,849 1316 8141 20194
Figura 5.12. Gráficos de valores médios de vazão, capacidade específica e STD dos poços tubulares do ABVB, de acordo direção principal das fraturas
Foto 5.9. Afloramento de migmatito fraturado, com fraturas longitudinais e transversais, com poço produtor (n° 102, Q= 6,58 m³/h, STD=2492 mg/L) ao fundo, na localidade de Sítio Avelino/Faz. Cairá, em Uauá
97
Figura 5.13. Mapa de fraturas do ABVB sobre modelo digital do terreno da Shuttle Radar Topography Mission- SRTM- USA (2001)
5.9. PROFUNDIDADES DOS POÇOS E DAS ENTRADAS DE ÁGUA
Qual a profundidade máxima que um poço deve ter nos aquíferos fraturados cristalinos? A
maior parte dos trabalhos publicados sobre esse tema conclui que há tendência de redução da
produtividade dos poços com o aumento da profundidade devido ao fechamento das fraturas pelos
efeitos da pressão litostática, a exemplo de Neves & Morales (2006).
No ABVB, a maioria das profundidades dos poços está na faixa de 70 a 80m, padrão CERB
para os poços no cristalino. Exceção ocorre com os poços nos quartzitos e metassedimentos, com
profundidade média de 120m. Na realidade, existe também um componente de produtividade
comercial nessa tendência: a princípio, quanto maior a profundidade, maior a dificuldade para
perfuração com menor taxa de penetração. Cabe ao técnico responsável pela perfuração a decisão
de avançar ou não além da profundidade estimada pelo responsável pela locação.
98
Com relação às entradas de água versus aumento de profundidade, teoricamente é de esperar
duas tendências:
• diminuição da vazão devido ao fechamento das fraturas pela pressão litotástica;
• aumento da salinidade devido à queda das condições de circulação e de realimentação,
consequência da redução da rede de fraturas.
Os dois gráficos da Figura 5.14 mostram a correlação entre a profundidade média/poço das
entradas de água versus a capacidade específica e STD:
Capacidade Específica – É esperado que as entradas de água menos profundas, a princípio
em fraturas mais abertas, apresentem melhor produtividade. O gráfico apesar de refletir essa
tendência, com uma correlação negativa de R= -0,0784, não pode ser usado como dado conclusivo
devido apresentar correlação muito baixa, de pouco significado.
STD – Com base no gráfico de correlação, a influência da profundidade da entrada de água
sobre a salinidade no ABVB é praticamente inexistente, com correlação positiva R= 0,0202, em
uma distribuição próxima ao aleatório. Apesar desse fato, a leve tendência positiva é esperada visto
que à medida que aumenta a profundidade, as fraturas vão diminuindo em intensidade e abertura,
causando circulação mais lenta da água, renovação mais precária e consequente aumento gradativo
da salinidade.
As baixas, praticamente ausência, de correlações observadas aqui, como também nas
efetuadas com relação à espessura da cobertuta (item 5.5), coincidem com os resultados obtidos por
Costa (1986) quando estudando aquíferos fraturados nos estados da Paraiba e Rio Grande do Norte.
As multivariáveis envolvidas na natureza dos processos hidrogelógicos contribuem para baixa
correlação em análises de apenas duas variáveis.
99
Figura 5.14. Relação profundidade de entrada de água x cap. específica e STD no ABVB.
Ainda na área, foram levantadas profundidades das entradas de água por poço e traçada uma
planilha com o percentual de ocorrência por faixas. É observado, ratificando a tese de redução das
fraturas com o aumento da profundidade, que a maior concentração (83%) ocorre numa faixa
inferior a 50m (Tabela 5.4).
Tabela 5.4- Percentual de ocorrência das entradas de água por faixa de profundidade no ABVB
FAIXA DE PROFUNDIDADE DE E.A (M) PERCENTUAL DE OCO RRÊNCIA (%) 0-25 46 25-50 37 50-75 12 >75 5
CAPÍTULO 6 – USO DA HIDROQUÍMICA E ISÓTOPOS ESTÁVEI S
(δδδδ D E δδδδ 18O) NA ANÁLISE DOS PROCESSOS DE SALINIZAÇÃO
DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
100
6. USO DA HIDROQUÍMICA E ISÓTOPOS ESTÁVEIS ( δ2H e δ18O) NA ANÁLISE
DOS PROCESSOS DE SALINIZAÇÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
6.1 CARACTERÍSTÍCAS HIDROQUÍMICAS
É de se esperar que em aquífero fraturado cristalino localizado em área com características
geológicas e climáticas uniformes, a salinidade das águas subterrâneas aumente da montante para
jusante na direção do fluxo superficial e subterrâneo. Estudos demonstram que, quanto mais à
jusante da rede de drenagem, maior tendência de salinização das águas superficiais com reflexo nas
águas subterrâneas, com consequente aumento dos sólidos totais dissolvidos (STD), que
correspondem ao somatório de todos os cátions e anions presentes nas águas e que expressam, de
forma absoluta, o grau de salinidade destas, apresentando boa correlação com a condutividade
elétrica.
Conforme mostrado no mapa de distribuição do STD (Figura 5.7), no ABVB, a tendência
do aumento da salinidade de montante para jusante é interrompida pela presença do enxame dos
diques máficos e corpos anfibolíticos presentes na região central da área estudada, densamente
fraturada. Nessa área ocorre uma diminuição da salinidade das águas subterrâneas, concentrando a
maioria dos poços produtores de água potável da região.
A Tabela 6.1 apresenta as concentrações dos principais íons dissolvidos nas águas dos
aquíferos fraturados cristalinos do ABVB obtidos a partir de dados de 90 poços tubulares
perfurados pela CERB, dentre o universo de 115 poços inclusos na presente pesquisa, parte sem
análise de água (secos ou com vazão insuficiente). Já a Tabela 6.2 apresenta os resultados
analíticos de 21 amostras de água coletadas para esta pesquisa em poços com diferentes valores de
salinidades (STD), partes do universo citado. Por falta de chuva, uma amostra (UA11) para análise
da água meteórica foi coletada em cisterna que acumulava água de chuva recente, sendo
posteriormente descartada por ter sofrido evaporação devido à insolação sobre o reservatório.
Tabela 6.1. Íons maiores dissolvidos nas águas dos aquíferos fraturados cristalinos do ABVB.
PARÂMETROS CONCENTRAÇÃO (mg/L)
Mínimo Média Máximo Sólidos Totais Dissolvidos (STD) 457,00 7025,00 38520,00 Cloreto (Cl-) 7,07 2867,00 17200,00 Sulfato (SO4
-2) 5,47 362,60 1331,70 Bicabornato (HCO3
-) 48,10 313,34 569,00 Cálcio (Ca+2) 75,00 943,50 3010,00 Magnésio (Mg+2) 29,00 546,29 2765,82
101
Tabela 6.2. Principais parâmetros físico-químicos de 21 poços do ABVB amostrados na pesquisa. Amostra / Nº Poço Tubular
pH CE STD Na+ K + Ca+2 Mg+2 Cl- SO4-2 CO3
-2 HCO3-
µS/cm mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L ** 0,1 10 0,3 0,2 0,2 0,3 0,01 0,002 2,5 2,5
UA01/24 8,5 22810 20600 999 51 3450 1870 8230 317 ND 179
UA02/11 8,7 1811 1240 171 7 244 78 628 138 20 225 UA03/68 7,7 1032 640 103 5 120 46 278 45 ND 176 UA04/32 6,3 7260 5810 628 28 713 364 2070 209 ND 32 UA05/17 7,0 10300 7600 845 31 1050 574 2940 443 ND 97 UA06/103 7,8 1503 900 113 6 197 74 213 22 ND 272 UA07/52 8,5 24930 17900 3430 18 2350 1090 8270 1140 40 184 UA08/73 7,6 4310 3060 437 9 544 174 1060 177 ND 271 UA09/97 8,3 16360 11800 1260 19 2210 944 5170 874 ND 218 UA10/57 7,9 4480 2840 493 10 477 204 848 281 ND 394 UA12/106 7,6 3950 2350 629 9 247 130 736 330 ND 553 UA13/93 8,0 18190 14300 2090 19 1900 872 5620 756 42 299 UA14/91 7,1 9340 6850 386 4 1660 608 2870 688 ND 273 UA15/113 8,2 24800 17900 3680 11 1670 1010 8730 737 190 209 UA16/64 7,2 13350 8880 1390 9 1520 581 3190 379 ND 268 UA17/16 7,6 1795 1080 163 6 235 76 333 34 ND 257 UA18/36 7,7 1369 890 115 5 146 67 147 49 ND 240 UA19/85 8,9 1010 654 208 2 48 20 21 24 35 339 UA20/115 7,6 885 508 103 4 105 37 71 19 ND 246 UA21/42 8,1 18450 14800 1580 18 2270 1040 5710 716 50 379 UA22/105 7,9 43360 33200 5870 14 3860 2470 19600 180 44 225
**Limite de detecção do método analítico
Com a finalidade de avaliar a qualidade dos resultados acima obtidos, foi efetuado um
balanço iônico pelo método de Logan (1965). Os valores expressos em miligrama/litro (mg/L)
foram transformados para unidade de miliequivalente por litro (meq/L), que expressa a equivalência
química relacionada ao peso atômico do elemento. O resultado do balanço iônico (Tabela 6.3)
mostra que apenas 14% das amostras apresentaram erros abaixo de 10%, sendo que no total o erro
médio é de 20,2%.
, Logan (1965)
Com relação aos dados de análises históricas (quando da perfuração do poço) é observado,
em relação ao STD, similaridades entre as duas análises, considerando que as primeiras foram
amostradas sem obediência aos padrões recomendáveis de preservação, sendo esperadas diferenças
( 100 %) × r∑ + r∑r ∑ − r∑ =
ânions cátions ânions cátions
EBI
102
de valores (Figura 6.4). Quanto ao aumento ou diminuição da salinidade ao longo de anos de
bombeamento, não foi possível tirar conclusões com relação ao grupo devido à presença de poços
paralisados. Mesmo entre os poços em funcionamento, total de doze, metade aumentou e metade
diminuiu o STD, ratificando Negrão et.al (2001) que não chegou à conclusão definitiva com relação
à esperada diminuição da salinidade com o bombeamento das águas dos aquíferos fraturados
cristalinos em áreas do semi-árido do nordeste da Bahia (Item 3.4.2)
Tabela 6.3. Resultado do balanço iônico
Amostra / Nº Poço Tubular
∑ Cátions (meq/L)
∑ Ânions (meq/L) EBI (%) Amostra / Nº
Poço Tubular ∑ Cátions (meq/L)
∑ Ânions (meq/L) EBI (%)
UA01/24 370,7 241,7 21,1 UA13/93 257,9 180,6 17,6 UA02/11 26,2 24,9 2,4 UA14/91 149,7 99,8 20,0 UA03/68 14,4 11,7 10,4 UA15/113 326,8 271,4 9,3 UA04/32 93,5 63,3 19,3 UA16/64 184,3 102,3 28,6 UA05/17 137,2 93,8 18,8 UA17/16 25,2 14,3 27,6 UA06/103 21,0 10,9 31,5 UA18/36 17,9 9,1 32,7 UA07/52 356,6 261,4 15,4 UA19/85 13,1 7,8 25,5 UA08/73 60,7 38,0 23,0 UA20/115 12,9 6,4 33,5 UA09/97 243,2 167,6 18,4 UA21/42 268,0 183,9 18,6 UA10/57 62,3 36,2 26,4 UA22/105 651,5 561,8 7,4 UA12/106 50,6 36,7 15,9
Figura 6.1. Comparação dos valores de STD atuais e históricos em 20 amostras de água de poços tubulares do ABVB. Amostra UA20 não inclusa por ausência de dados históricos.
103
Nos diagramas da Figura 6.2 é apresentada a correlação entre o STD, cloreto (Cl-) e
bicarbonato (HCO3-) para as 21 amostras coletadas nesta pesquisa. Os resultados revelam alta
correlação entre o STD e o cloreto e, por outro lado, fraca correlação com o bicarbonato. A mesma
tendência é observada para o conjunto dos dados disponíveis dos poços do ABVB (Figura 6.3).
Considerando que o bicarbonato é fruto principalmente da interação água/rocha e que o cloreto não
é hidromórfico, sendo esperada baixa liberação desse íon a partir da decomposição das rochas
presentes no ABVB, essas correlações são indicativas de que a origem da salinidade das águas dos
aquíferos fraturados cristalinos da área não está associada, pelo menos predominantemente, com a
interação água/rocha.
Com base nas análises históricas e atuais é constatado que, independente do tipo litológico,
o ion cloreto é predominante em quase todas as amostras do universo dos poços tubulares
pesquisados portadores de análises de água (90 poços). No mapa de distribuição do referido íon
(Figura 6.4) observa-se grande semelhança com o mapa de distribuição do STD (Figura 5.6),
justificando, mais uma vez, a forte correlação dos cloretos com a salinidade nos aquíferos fraturados
cristalinos do ABVB.
104
Figura 6.2 - Diagrama de correlação ( R) entre o STD, cloreto e bicarbonato das águas subterrâneas de 21 poços amostrados no ABVB
Figura 6.3 - Diagrama de correlação (R) entre o STD, cloreto e bicarbonato para as amostras de águas subterrâneas do total de poço (90) do ABVB com análise de água.
105
Figura 6.4. Distribuição do cloreto (Cl-) nas águas subterrâneas do ABVB.
No diagrama de classificação hidroquímica de Piper (Figura 6.5), as águas das 21 amostras
ficaram posicionadas nos campos das águas cloretadas mistas. Nas amostras com STD > 3000 mg/L
predomina o íon cloreto em sua composição, enquanto entre aquelas com STD < 3000 mg/L duas
apresentaram maiores valores de HCO3- , situando-se no campo das águas bicarbonatadas. Por fim,
vale citar que não foram incluídas no diagrama de Piper as análises históricas dos demais poços da
área devido ausência dos parâmetros K+ e Na+ nos itens analisados.
No item a seguir é demonstrado que os fatores climáticos (evaporação e evapotranspiração) são,
predominantemente, responsáveis pela salinização das águas subterrâneas do ABVB.
106
Figura 6.5. Diagrama de Piper com 21 amostras coletadas em poços tubulares do ABVB
6.2. RESULTADOS E DISCUSSÃO DAS ANÁLISES ISOTÓPICAS
Na área da pesquisa, a proposta para o uso dos isótopos δ18O e δ2H (ou δD) visa entender
melhor os processos de circulação e salinização das águas subterrâneas, buscando também o
conhecimento sobre a origem dessas águas, a influência dos processos de evapora-
ção/evapotranspiração e dos mecanismos de recarga dos aquíferos. É esperado estabelecer uma
correlação entre as características hidroquímicas e a composição isotópica das águas de modo a
avaliar se os mecanismos de mineralizações são associados ao mecanismo de recarga/evaporação ou
se à interação água/rocha.
Partindo da hipótese que uma maior distinção entre águas mais e menos evaporadas se daria
através de poços com salinidades extremas, as amostras foram divididas em dois grupos de acordo o
STD: menor que 3000 mg/L e maior que 3000 mg/L (Figura 6.6). As medidas da composição
isotópicas de deutério δ2H e oxigênio δ 18O (Tabela 6.4) foram realizadas no Laboratório de Física
Nuclear Aplicada (LFNA) da UFBA, seguindo padrões e metodologias relatadas no capítulo 2.
107
Figura 6.6. Localização das amostragens para análises isotópicas
Tabela 6.4 Composição isotópica do oxigênio e hidrogênio (δ18O e δD) das águas subterrâneas do ABVB.
Amostra δ
18O V-SMOW (± 0,1 ‰ )
δD V-SMOW (±1‰ )
Amostra δ
18O V-SMOW (±0,1‰ )
δD V-SMOW (±1‰ )
Amostra δ
18O V-SMOW (±0,1‰ )
δD V-SMOW (±1‰ )
UA1 -4,2 -26 UA9 -4,0 -22 UA18 -3,7 -22 UA2 -3,7 -18 UA10 -4,8 -28 UA19 -0,2 -2 UA3 -3,3 -15 UA12 -4,2 -24 UA20 -0,1 -3 UA4 -4,8 -24 UA13 -2,8 -17 UA21 -4,0 -22 UA5 -3,5 -16 UA14 -3,0 -17 UA22 -3,2 -18 UA6 -3,7 -19 UA15 -2,1 -12 - - - UA7 -3,7 -22 UA16 -3,8 -22 - - - UA8 -3,7 -19 UA17 -3,9 -19 - - -
A reta isotópica geral contendo os resultados de todas as amostras das águas subterrâneas está
definida pela equação δD = 5 * δ18O – 1,5 apresentando um desvio em relação à reta padrão da
Linha Meteórica Global (LMG) δD = 8 * δ18O + 10 (Figura 3.16). Tal desvio sugere a ocorrência
de processo de evaporação das águas antes da infiltração no solo e durante a residência e circulação
(Figura 6.7). A avaliação isotópica das amostras de águas subterrâneas com diferentes valores de
108
salinidade (STD), indica que aquelas com STD maior que 3000 mg/L possuem valores de δD entre
-26‰ e -15‰ ,com δ18O entre -4,8‰ e -2,2‰; para as águas com STD menor que 3000 mg/L as
concentrações de δD estão entre -28‰ e -15‰, estando δ18O entre-4,8‰ e -3,3‰.
Figura 6.7. Gráfíco de distribuição do δD e δ18O em 21 amostras de águas subterrâneas coletadas no ABVB
As amostras 19 (UA19) e 20 (UA20), cujos valores de STD são 860 e 508 mg/L,
respectivamente, de poços perfurados em anfibolitos densamente fraturados, apresentam
comportamento isotópico anômalo, com os mais altos valores de δD e δ18O quando é esperado
empobrecimento desses isótopos para águas com baixa salinidade. A amostra UA19 foi coletada no
poço tubular nº 85 com nível estático de 5,0m de profundidade e única entrada de água aos 9,0m;
situação semelhante ao poço n° 113 da amostra 15 ( UA15) , também altamente enriquecida em
isótopos, perfurado em gnaisses cuja entrada de água única ocorre a 7m de profundidade e o nível
estático está situado a 2,0m da superfície. Nesses casos, o enriquecimento em isótopos pesados (δD
e δ18O) está relacionado à alta e quase contínua evaporação dessas águas, provocada pela insolação
que atinge o topo da zona saturada próximo à superfície do terreno. Pelo fato do poço está
localizado em aquífero com maior capacidade de infiltração e circulação, com consequente
renovação das águas, a amostra UA19 é portadora de baixa salinidade.
Quanto à penetração da radiação solar no subsolo, é registrado, com relativa frequência na
literatura clássica, que as perturbações térmicas, provocadas pelo fluxo da radiação solar incidente
na superfície terrestre, propagam-se em direção às camadas subsuperficiais. Com relação à variação
109
termal diurna é atenuada em baixa profundidade, mas as variações térmicas sazonais atingem
profundidades da ordem de 25 a 30 m, segundo Araujo et.al (2004).
Em relação à amostra UA20, na localidade de Rodeador, o poço tubular nº 115 está
localizado a cerca de 30m de distância à jusante do dique do açude Rodeador, um dos maiores de
Uauá e cujas águas são anualmente submetidas à intensa evaporação, a ponto de, no verão, apenas
uma pequena poça de água compor o seu leito, estado em que se encontrava no momento da
amostragem de campo. Portanto, o enriquecimento em isótopos pesados nessa amostra deve estar
relacionado com a interconexão local das águas do açude e o aquífero. As características do
aquífero, a exemplo do que ocorre com poço da amostra UA19, proprociona menor salinidade
apesar da alta evaporação
No gráfico da Figura 6.8, é apresentada o diagrama δD x δ18O para as amostras com
concentração de STD maior que 3000 mg/L e nesse caso têm-se uma regressão linear dada pela
equação δD = 4,9 * δ18O - 2, indicando claramente a atuação de processo de evaporação das águas
das chuvas. Já o gráfico da Figura 6.9 elaborado com as amostras com valores de STD menores
que 3000 mg/L retirando as amostras anômalas UA19 e UA20, obtêm-se curva de regressão linear
definida pela equação δD = 8,1* δ 18O + 10,6 com a quase superposição com a Linha Meteórica
Global (LMG), indicando que as águas subterrâneas são produto da recarga direta a partir da
infiltração das águas de chuva com quase ausência de evaporação.
Figura 6.8. Relação de δD x δ18O para amostras de águas subterrâneas com STD maior que 3000 mg/L.
110
Figura 6.9. Relação de δD x δ18O para amostras de águas subterrâneas com STD menor que 3000 mg/L
É evidente, portanto, a influência da evaporação/evapotranspiração na salinidade das águas
subterrâneas do embasamento cristalino fraturado do ABVB. No entanto, não é observada uma
relação invariavelmente direta, além de haver exceções consideráveis. A interação com a rocha,
apesar de não haver alta correlação com a salinidade, é parte secundária do processo, aliado aos
demais fatores influentes citados no capítulo 5, onde se destacam a tectônica da área, as estruturas,
litologia e presença de diques e veios. Um maior número de amostragem com adição de análise de
datação das águas, aliadas às técnicas estatísticas multivariantes, tais como análise de
agrupamentos, análises fatoriais e de regressão linear poderia dar uma melhor definição.
Provavelmente iria mostrar que as águas mais salinizadas preponderantemente seriam as mais
antigas, sujeitas a cíclicas evaporações e concentrações de sais; estando as águas mais doces
associadas às águas mais recentes, com uma maior correlação com a LMG, conforme tendência
detectada no presente trabalho.
CAPÍTULO 7 – PROSPECÇÃO DE ÁGUA SUBTERRÂNEA NOS
AQUÍFEROS FRATURADOS CRISTALINOS DO ALTO DA BACIA D O RIO
VAZA-BARRIS: ANÁLISE E PERSPECTIVA
111
7. PROSPECÇÃO DE ÁGUA SUBTERRÂNEA NOS AQUÍFEROS FRATURADOS
CRISTALINOS DO ALTO DA BACIA DO RIO VAZA-BARRIS: AN ÁLISE E PERS-
PECTIVA
Um grande passo foi dado nos últimos 50 anos no tocante à prospecção de água subterrânea
no Brasil: a consciência, quase generalizada, de que esse segmento é trabalho para geólogo, apesar
da exceção de parcela menor que prefere a radiestesia. Seja qual for a escolha, raramente é o cliente
que define a locação: esse tem a convicção de que tal serviço é assunto para especialista ou para
quem se arvore ser especialista.
Apesar da evolução acima citada, é percebido pouco desenvolvimento de pesquisas que
contribuam para aprimoramento dos critérios de prospecção e, principalmente, poucos experimentos
de novas possibilidades. O caminho de hoje ainda é o estabelecido, com mérito, por pioneiros como
Siqueira (1963) e Costa (1986): a presente pesquisa não questiona o caminho, mas a incipiente
procura por novos meios de caminhar.
Honrosas exceções devem ser citadas mas, para não alongar por demais essa introdução,
vale citar o empenho das universidades e da CPRM - Serviço Geológico do Brasil. Esse último,
entre outras iniciativas, acabou de editar a 3ª edição revisada e ampliada do livro Hidrogeologia -
Conceitos e Aplicações, um completo compêndio técnico com capítulos escritos por diversos
renomados autores brasileiros. No tocante às universidades, na Bahia se destacam os esforços do
Centro de Pesquisa em Geofísica e Geologia da Universidade Federal da Bahia (CPGG/UFBA), sob
coordenação de Lima (2007), que há mais de vinte anos executa pesquisas aplicadas com intuito de
elaborar modelos hidrogeológicos apropriados para sistemas aquíferos cristalinos, assim como de
integração de metodologias e procedimentos geofísicos para prospecção desses aquíferos em
regiões semi-áridas do Estado.
7.1. ESTADO ATUAL DA PROSPECÇÃO
Durante anos, parte significativa dos poços tubulares da região do ABVB foi locada por
“vedores”, leigos que usam a radiestesia para detecção de “veias d’água”. A radiestesia é a
percepção ou sentido das radiações, termo inicialmente proposto pelo Abade Bouly, em 1919, na
França e adotado pela Associação Francesa de Radiestesia, fundada em 1922 (Gridi-Papp, 1998).
112
Pela falta de um rigor científico, esse procedimento é usado como um fenômeno místico, na mão de
pessoas sérias e, infelizmente, também de inescrupulosas. Em Uauá, dois personagens de destacam:
Nô Padeiro, lendário, já morto e Sr. Izaias, ainda vivo. O autor da presente pesquisa teve a chance
de conhecer os dois e, sem entrar no mérito da validade do método, considera ambos pessoas sérias
e honestas: agem de boa fé.
A partir da década de 70, com a intensificação das ações públicas na convivência com as
secas, iniciou-se um ciclo de perfuração de poços tubulares que perdura até hoje. Nessas ações, as
prospecções são realizadas por geólogos com base em métodos hidrogeológicos e geofísicos, em
parte.
A base da prospecção ainda são os critérios hidrogeológicos. Poucos são os poços locados
no ABVB por meio de métodos geofísicos, tão pouco também o uso de imagem de satélite e/ou
fotografias aéreas. Até o presente momento, foram locados apenas 9 poços com uso da geofísica,
todos com VLF (base banco de dados CERB), obtendo resultados onde é observado aumento de
produtividade quantitativa, em relação à totalidade dos poços (Tabela 7.1). O instrumento utilizado
foi o VLF ABEM/WADI.
Tabela 7.1- Valores médios de parâmetros de poços locados com VLF no ABVB versus médias globais da área.
POÇOS LOCADOS COM VLF QTDE - 09
VALORES Mínimo Mín. Global Médio Méd. Global Máximo Máx. Global
Vazão (m³/h) 0,10 0,00 5,57 4,82 21,38 30,45 Cap. Específica (m³/h/m) 0,09 0,00 0,80 0,56 2,67 9,53 STD (mg/L) 1276 457 9446 6949 38520 38520
Um fator que contribui para a prospecção não adequada é o tempo disponibilizado em
campo para locação de um poço tubular em áreas de aquíferos fraturados cristalinos, tanto na
iniciativa privada como pública: 4 horas, em média. Por que para prospecção de outros bens
minerais (mais valorizados, mas não mais importantes que a água) são demandados meses, às vezes,
anos, com pesquisa de alto custo? A resposta parece estar em dois pontos básicos: a cultura de
prospecção de água subterrânea, com seus métodos inicialmente rudimentares e em parte místicos e
na questão financeira no tocante aos lucros dos outros bens minerais.
113
7.2. PERSPECTIVAS
Um procedimento de prospecção recomendado para o ABVB, extensiva a outras áreas de
aquíferos fraturados cristalinos, deverá passar pelos seguintes passos, preferencialmente:
No escritório
1. Pesquisa em bancos de dados de poços existentes;
2. Plotação da área a ser estudada e dos poços existentes em mapa geológico e planialtimétrico,
com execução de análises litológicas e estruturais;
3. Análise em imagem de satélite ou fotografias aéreas, com ênfase nas estruturas.
No campo
1. Correlação entre os dados levantados em escritório e os dados observados em campo;
2. Prospecção hidrogeológica;
3. Eleição de pontos para execução de prospecção geofísica, no mínimo dois;
4. Execução da prospecção geofísica com eletrorresistividade, preferencialmente e/ou VLF;
5. Locação do poço tubular.
No retorno ao escritório, elaboração de ficha de locação, contemplando os dados levantados,
as análises, resultados e projeto do poço locado.
A compreensão dos fatores influentes no potencial dos aquíferos fraturados cristalinos, além
dos processos de salinização, é essencial para adequada locação no ABVB e outras áreas similares.
Na Figura 7.6, página 121, modelo esquemático de possíveis situações aquíferas em terrenos
cristalinos, com base nas ocorrências do ABVB.
7.2.1. Eletrorresistividade: exemplo de aplicação no ABVB
Com objetivo de parametrizar dados geofísicos com poços tubulares existentes de perfis
litológicos e estruturais (presença/ausência de fraturamentos) conhecidos, além de exemplificar a
utilidade da aplicação dos métodos geofísicos (em específico, a eletrorresistividade) na prospecção
de água subterrânea, foram executados dois Perfis Horizontais Multiníveis Dipolo-Dipolo- PHMDD
e duas SEVs, em situações distintas: um poço seco e um segundo com alta vazão e baixa salinidade.
114
Conforme já descrito na metodologia, para o levantamento dos dados de resistividades foi
utilizado o resistivímetro Syscal R2, da Iris Instruments (França) e para inversão e interpretação dos
dados, dois softwares da Interpex (E.U.A): RESIX 2DI, para o PHMDD e o IX1D, para SEV.
Foto 7.1- Prospecção geofísica com método eletrorresistividade, na localidade de Logradouro de Baixo GI, em Uauá.
Uauá/ Logradouro do Barão GII
Perfil Horizontal Multinível Dipolo-Dipolo (PHMDD)
Poço tubular com profundidade de 90m, seco. Perfil com 20m de espaçamento entre
eletrodos, comprimento de 240m, direção N 45° W, com o poço no ponto central, 120m (Figura
7.1).
Na área, a salinidade das águas subterrâneas é esperada em torno de 3000 mg/L de STD,
portanto, as resistividades (aparentes) esperadas para as zonas aquíferas fraturadas deveriam ser
menores que 50 ohm.m., em estimativa. O perfil apresenta no intervalo horizontal entre 50 e 120m
zona superficial de baixas resistividades, menores que 100 ohm.m, como reflexo do solo e fino
manto de intemperismo. Quanto à zona, em profundidade, situada entre 160 e 240m, com
resistividades entre 300 e 600 ohm.m, possivelmente é reflexo de litologia com maior presença de
micas e/ou minerais metálicos. No restante, as resistividades são superiores a 600 ohm.m, sem
115
indicação de aquífero fraturado em todo perfil. A perfuração foi efetuada em zona de mais alta
resistividade em profundidade (> 2000 ohm.m); se houvesse executado a geofísica como parte da
prospecção, não teria havido locação na área pesquisada.
Sondagem Elétrica Vertical - SEV
Também com centro no poço, foi executada uma SEV, com AB de 600m (Figura 7.2) cujo
resultado ratifica o perfil dipolo-dipolo, com resistividades em profundidade incompatíveis com
aquífero fraturado cristalino salinizado, conforme detalhado no modelo geoelétrico da Tabela 7.2.
Tabela 7.2- Modelo geoelétrico da SEV Uauá/Logradouro do Barão GII.
Camada ρ (ohm.m) Intervalo (m) Litologia (correlacionada)
1 278,00 0,00- 2,20 solo + decomposto
2 776,00 2,20- 4,20 rocha alterada
3 136,00 4,20- 8,40 gnaisse, com maior concentração de micas e /ou minerais metálicos
4 2928,00 8,40-20,80 gnaisse
5 424,00 20,80-71,80 gnaisse com maior concentração de micas e /ou minerais metálicos
6 8097,00 >71,80 gnaisse
Figura 7.1. Perfil Dipolo-Dipolo no poço nº 69, profundidade 90m, seco, na localidade de Logradouro de Baixo GII, Uauá. Observar que a locação foi efetuada em zona de mais alta resistividade
116
Figura 7.2. SEV ao lado do poço de Logradouro de Baixo GII, com resistividades em profundidade incompatíveis com aquífero fraturado cristalino salinizado, em Uauá
Uauá/ Logradouro do Barão GI
Perfil Horizontal Multinível Dipolo-Dipolo (PHMDD)
Poço tubular com profundidade de 90m, vazão de 10,15 m³/h, STD 510 mg/L, entradas de
água a 15, 23 ,28 e 48m. Perfil com 20m de espaçamento entre eletrodos, comprimento de 240m,
direção N40° W, com o poço no ponto central, 120m (Figura 7.3).
O perfil dipolo-dipolo apresenta três zonas distintas de resistividades (aparentes),
aproximadamente: intervalos de profundidades de 0 a 20m; 20 - 40m e maior que 40 m, em ordem
crescente de valores, coincidindo em parte com as zonas fraturadas aquíferas. Chama a atenção o
fato de ser um perfil ímpar, fora da configuração que se espera para zonas fraturadas aquíferas em
terrenos cristalinos: ao invés de anomalia subverticalizada, apresenta um intervalo, quase uniforme
lateralmente, de baixas resistividades (< 75 ohm.m) refletindo uma situação observada em campo,
ou seja, vale aberto com afloramentos fraturados em grande parte da sua extensão. Uma segunda
ocorrência está retratada pelo perfil: uma segregação metamórfica observável em campo, composta
essencialmente de quartzo e feldspato, representada no perfil ao lado esquerdo do poço por zona
esverdeada em forma de V. A tese é que essa segregação tem influência na potencialidade desse
poço, por funcionar como uma zona armazenadora e condutora de água.
117
Sondagem Elétrica Vertical - SEV
Também com centro no poço, foi executada uma SEV (Figura 7.4) com AB de 500m cujo
resultado ratifica parcialmente o perfil dipolo-dipolo, com resistividades mais baixas até 31,50m,
elevando-se após essa profundidade para valores não compatíveis com zonas saturadas aquíferas,
conforme detalhado no modelo geoelétrico abaixo (Tabela 7.3). A resistividade representativa do
intervalo com profundidade superior a 31,50m está anormalmente alta (maior concentração de
minerais quartzo/feldspáticos?) e não registra indicação de presença de fraturamento produtor a
48m.
Tabela 7.3. Modelo Geoelétrico da SEV Uauá-Logradouro de Baixo GI
Camada ρ ( ohm.m) Intervalo (m) Litologia (correlacionada)
1 46,00 0,00- 1,20 solo
2 96,00 1,20- 2,20 rocha alterada
3 14,00 2,20- 4,40 rocha alterada com maior concentração de micas e /ou minerais metálicos
4 2928,00 4,40-19,00 gnaisse fraturado aquífero , água doce
5 3117,00 19,00-31,50 gnaisse fraturado aquífero, água doce
6 50894 >31,50 gnaisse
Figura 7.3. Perfil Dipolo-Dipolo com poço n° 68 ao centro, prof. 90m, vazão 10,15 m³/h, STD de 510 mg/L, na localidade de Logradouro de Baixo GI, Uauá
118
Figura 7.4. SEV ao lado do poço de Logradouro de Baixo GI, com resistividades compatíveis com zonas fraturadas aquíferas na porção superior, Uauá
7.2.2. Tecnologia para melhoria artificial da rede de fraturamento
A rede de fraturamentos atravessada por um poço tubular pode ser alterada com o emprego
da técnica também utilizada na engenharia de petróleo, denominada de fraturamento hidráulico.
Experiências mostram que após o fraturamento, alguns poços tiveram sua condutividade aumentada
em média 34 vezes. Isso significa que poços cuja vazão é suficiente para atender a apenas 3
famílias, se fraturados passariam a atender a 105 famílias. O impacto da disseminação dessa
tecnologia no semi-árido certamente seria significativo, pois muitas comunidades ainda hoje são
privadas de abastecimento de água pelo fato de estarem geograficamente isoladas ou difusamente
distribuídas (Santo & Pitombeira, 2006).
O fraturamento hidráulico tem sido empregado nos Estados Unidos da América para
melhorar a produção de óleo e gás oriunda de reservas subterrâneas já por mais de quarenta anos.
No processo, um fluido especialmente preparado, chamado fluido de fraturamento, é bombeado em
alta pressão para uma seção selecionada de um poço. A pressão do fluido cria ou abre fraturas que
se propagam no meio rochoso que reserva óleo ou gás. Com isso, tem-se melhorado o rendimento
dos poços, com ganhos significativos para a indústria do petróleo. Hoje difundida no mundo inteiro,
inclusive no Brasil, essa tecnologia torna possível que poços inviáveis economicamente passem a
produzir de maneira satisfatória.
119
Schuring (2002 apud Santo & Pitangueira 2006) apresenta alguns dados técnicos das
variáveis envolvidas no processo em fraturamentos hidráulicos em meio fissural. Nos casos de
fraturamentos estudados por ele, o aumento da permeabilidade do aquífero variou de 5 a 153 vezes,
alcançando uma média de 34 vezes. Isso significa dizer que a vazão dos poços fissurados após o
fraturamento foi em média 34 vezes maior que sua vazão original. Constata-se indiretamente pela
Lei Cúbica (vide item 2, capítulo 3) que esse aumento médio representa aberturas médias após o
fraturamento 3,24 vezes maiores que as aberturas originais.
Para aquíferos fraturados, a metodologia mais utilizada atualmente é o fraturamento
hidráulico através de injeção de líquido especial à alta pressão, com auxílio de packers (Figura 7.5).
Também a injeção de gás à alta pressão vem sendo utilizado para tais fins. Com relação aos custos
envolvidos nessass operações de fraturamentos hidráulicos, Schuring (op.cit) relata valores da
ordem de US$ 1.000,00 a US$ 1.500,00 por poço, a depender da distância do poço até a sede da
empresa e da quantidade de poços trabalhada. Para o ABVB e regiões similares, a utilização dessa
metodologia poderia ser justificada a partir de um certo número de famílias beneficiadas, quando
não houvesse uma outra opção viável de abastecimento.
Figura 7.5. Modelo ilustrativo de fraturamento hidráulico em rochas cristalinas. Fonte: domínio público.
120
7.2.3. Modelos para prospecção e perfuração
A compreensão dos fatores influentes no potencial dos aquíferos fraturados cristalinos, além
dos processos de salinização, é essencial para a adequada locação no ABVB e outras áreas
similares. A aplicação desse conhecimento poderá levar à obtenção de melhores resultados
quantitativos e qualitativos. Na Figura 7.6, é traçado um modelo esquemático de possíveis
situações aquíferas em terrenos cristalinos, com base nas ocorrências do ABVB e nos conceitos de
fatores influentes de Costa (2008).
Considerando:
• a alta taxa de insucesso na produção dos poços: 20% com vazão menor que 0,30 m³/h, no
caso do ABVB;
• o alto grau de verticalidade das fraturas, a maioria entre 70° e 80°, dificultando que o furo
atravesse um número expressivo;
• a viabilidade da perfuração em inclinação, processo utilizado rotineiramente em furos de
pesquisa para mineração e na exploração de petróleo;
o autor da presente pesquisa vem propor a perfuração de poços, em aquiferos fraturados cristalinos,
com inclinação de 30 a 45°, aproximadamente, visando atingir maior número de fraturamentos
(Figura 7.7), ratificando proposta semelhante feita por Olivar (2009) quando em pesquisa de
aquíferos similares no vale do Curaçá, nordeste da Bahia, região próxima ao ABVB.
Obviamente, deverão ser feitas adaptações nas rotinas operacionais atualmente utilizadas,
desde a perfuração até a instalação do equipamento de bombeio: a bomba submersa e a tubulação de
adução deverão ser descidas com centralizadores, já existentes no mercado de poços tubulares. Em
situação de instalação de bomba externa, apenas a tubulação de adução descerá centralizada.
121
Figura 7.6. Modelo esquemático de possíveis situações aquíferas em terrenos cristalinos, baseado no alto da bacia do rio Vaza-Barris, Bahia, Brasil
Figura 7.7. Modelo esquemático de proposta de perfuração com inclinação em terrenos fraturados cristalinos visando atingir maior número de fraturas.
CAPÍTULO 8 – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
122
8. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
8.1. CONCLUSÕES
Os levantamentos e pesquisas efetuados nos aquíferos fraturados cristalinos do ABVB
indicam que os fatores influentes na vazão e salinidade apresentam intensidade e importância
diferenciadas. Os resultados apontam que as características tectônicas e estruturais, seguidas da
presença de corpos intrusivos tabulares (diques máficos e veios de quartzo) são fatores predo-
minantes que influenciam na vazão e salinidade dos poços tubulares, sendo a salinidade
particularmente também influenciada pelo alto índice de evaporação das águas da região.
A tendência natural de aumento da vazão dos poços e concentração de sólidos totais
dissolvidos (STD) no sentido do fluxo da bacia é interrompida na porção central da área, onde são
encontrados os melhores aquíferos, com poços tubulares com vazões superiores a 20 m³/h e águas
de baixas salinidades e valores de STD menores que 1000 mg/L. Esse padrão de favorabilidade
para explotação e consumo das águas subterrâneas está relacionado à presença de diques máficos e
corpos anfibolíticos amplamente fraturados. Em especial, a associação da presença de diques
máficos com a vazão e salinidade dos aquíferos fraturados cristalinos é inédita na hidrogeologia do
Estado da Bahia e, considerando que esses corpos ocorrem em diversas províncias desse Estado e
no Brasil, constituem critérios de prospecção que devem ser observados obrigatoriamente quando
da locação de poços tubulares. Por outro lado, menores vazões, com alto índice de poços secos,
estão associadas aos filitos e xistos presentes no extremo nordeste da área estudada, onde os valores
de STD são sempre superiores a 1000mg/L (Figuras 5.5, 5.6 e 5.7).
Os poços com maiores valores de vazão e menores concentrações de sais dissolvidos estão
associados aos sistemas de fraturas extensionais de direção variando entre N40°-60°, geralmente
perpendiculares ao trend da foliação regional. No encontro de fraturas estão concentradas as
maiores vazões em relação a poços locados em ponto de unicidade de direção de fratura, sem uma
correlação direta com a variação da salinidade. Poços com maiores valores de capacidade
específica (m³/h/m) ocupam as porções mais superiores do sistema aquífero, onde 83% dos
fraturamentos com entradas de água estão situados a profundidades de até 50m. Com relação à
123
salinidade, a tendência é de aumento com a profundidade das entradas de água, devido ao
fechamento das fraturas em zonas mais profundas, provocando menor circulação e renovação das
águas.
A maioria dos poços situados na área estudada está posicionada em zonas de fundo de vale.
Os poucos poços locados fora dessa zona, ou seja, em divisores de água, platôs e encostas, são
poços secos ou de baixa vazão. Entretanto, poços locados em zona de encosta, próximo a nascentes
das drenagens, tendem a apresentar uma melhor qualidade das águas, apesar das baixas vazões.
Na presença de coberturas, entendidas aqui como todo litotipo acima da rocha sã, é
observada uma influência positiva com relação à capacidade específica dos poços e negativa com
relação à salinidade, nesse caso reflexo da composição da cobertura, essencialmente de origem
intempérica. Quanto à relação com a capacidade específica, reflete a importância das coberturas
como zona de infiltração e recarga.
Os dados hidroquímicos e de isótopos estáveis (δ18O e δ2H) revelam que fatores climáticos
têm importante papel no processo de salinização das águas subterrâneas da região. As águas são
cloretadas mistas em sua maioria absoluta, com baixa correlação entre os valores do íon
bicarbonato e o STD, indicando assim a baixa influência da interação água/rocha sobre a
salinidade. Já os resultados de δ18O e δ2H indicam que as amostras com maiores valores de
salinidade (STD > 3000mg/L) sofreram maior processo de evaporação, enquanto que as águas com
menor salinidade apresentam padrão isotópico similar àquele obtido para a linha meteórica global,
refletindo, possivelmente, a composição das águas de chuvas da região. Portanto, os processos
predominantes de salinização estão relacionados mais fortemente à evaporação das águas
meteóricas durante a precipitação, infiltração e circulação nos aquíferos, associada à carreamento
de sais precipitados anteriomente no solo e na zona não saturada. Por outro lado, o enriquecimento
isotópico das amostras UA19 e UA20, de baixa salinidade, indica que as altas taxas de infiltração e
circulação, com consequente maior renovação das águas dos aquíferos, podem compensar o fator
evaporação na salinização dos aquíferos fraturados cristalinos.
Finalmente, com relação ao quadro atual dos métodos de prospecção utilizados na área do
ABVB, carece de aprimoramento. A criação de um modelo de tipologias de locação (Figura 7.6)
aliada ao uso de métodos geofísicos pode ajudar sobremaneira a obtenção de melhores resultados
na perfuração dos poços tubulares.
124
8.2. RECOMENDAÇÕES
É observado, na prática da exploração de água subterrânea de modo geral e, em específico,
nos aquíferos fraturados cristalinos, um menor rigor científico na prospecção quando comparado a
outros bens minerais. Na prospecção de produtos minerais (petróleo, minerais metálicos, entre
outros) são demandadas custosas e demoradas técnicas de prospecção, que duram meses, até anos.
Na prospecção de água subterrânea, entre o escritório e a pesquisa de campo, na maioria dos casos,
o tempo não ultrapassa um dia para locação de um poço tubular. O grande passo para uma correta
prospecção é considerar a água subterrânea um bem mineral estratégico que carece de prospecção
com critérios técnicos compatíveis com esse conceito. Afinal, a importância de abastecimento de
água potável de uma população deve ser maior que o abastecimento de uma frota de veículos ou de
uma rede de joalherias, como exemplos.
Como fruto da natureza complexa dos aquíferos fraturados cristalinos, aliada às pesquisas
realizadas na presente Dissertação, são enumeradas a seguir algumas recomendações visando
melhores resultados na exploração desses aquíferos:
a) Para a execução de uma adequada prospecção nos aquíferos fraturados cristalinos é
necessário o conhecimento dos fatores influentes nas suas potencialidades. Com base nesse
conhecimento, devem ser observados critérios de prospecção que proporcionem um melhor
aproveitamento.
b) A maior atenção deve ser dada às estruturas geológicas da área estudada. O conhecimento
desse fator, desde os dados levantados em mapas e imagens até os dados levantados em
campo, é essencial para uma correta locação do poço tubular com possibilidade de maior
vazão e potabilidade.
c) É verdade que existe correlação negativa entre profundidade e produção dos poços nos
aquíferos em pauta. Por isso, é bastante comum a recomendação de que poços em terrenos
cristalinos não devam ser profundos porque, em maiores profundidades, as fraturas estão
fechadas. No entanto, a partir de prospecção adequada e confiável, a recomendação deve ser
125
a de perseguir a profundidade suficiente para atingir as fraturas produtoras, independente da
profundidade máxima previamente recomendada para os aquíferos da área.
d) A elaboração, a partir de estudos e pesquisas, de modelos (ou tipologias) de locação é uma
ferramenta prática, proporcionando melhores resultados e agilidade no processo de
prospecção, evitando repetição de pesquisas em áreas similares entre si.
e) Associada aos critérios geológicos, a geofísica pode e deve ser uma constante auxiliar.
Métodos elétricos e/ou eletromagnéticos estão ao alcance dos técnicos e das instituições.
Basta disposição e conhecimento para utilizá-los.
f) Aliados à prospecção, os métodos utilizados para melhor aproveitamento dos aquíferos
fraturados devem ser perseguidos. A dessalinização e o desenvolvimento de fraturas
(fraturamento artificial) já são realidades pelo mundo afora. No Brasil, a segunda
metodologia, infelizmente, é praticamente desconhecida.
g) A possibilidade de perfuração de poços através de furos inclinados visando atingir maior
número de fraturamentos, deve ser analisada com a devida atenção.
h) O aproveitamento do rejeito dos dessalinizadores, a exemplo de alguns projetos pilotos
existentes em parte dos Estados do nordeste, inclusive na Bahia, deve ser uma meta de
execução à curto prazo. No mínimo, tanques de decantação já constituem soluções
aceitáveis, evitando assim a salinização da juzante das drenagens de onde estão os poços.
i) Criação, através de parceria Estado/Municípios, de um programa de levantamento,
cadastramento e análise interpretativa de todos os pontos de águas subterrâneas existentes
no alto da bacia do Vaza-Barris permitindo, assim, o aprimoramento de estudos
hidrogeológicos na região, formando uma área piloto de pesquisa, futuramente expandida
para outras regiões do Estado da Bahia.
j) Por fim, cabe aos órgãos públicos especializados em abastecimento de água e pesquisas
correlatas darem mais atenção aos aquíferos em pauta. Nesse sentido, a parceria com
Universidades pode desempenhar papel essencial.
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132
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VILLA, M. A. 2001. Vida e morte no sertão- histórias das secas no nordeste nos séculos XIX e XX.
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ANEXOS
133
ANEXO 1- RELAÇÃO DE POÇOS TUBULARES DO ALTO DA BACI A DO RIO VAZA-BARRIS, BAHIA. Fonte: Banco de Dados da CERB, com revisão e ampliação.
Nº Poço
Cod. CERB Municipio Localidade Coord.
N-S Coord.
E-W Data PERF Data TB PROF (m) NE (m) ND (m) Q TB
(m³/h) Q perf (m³/h)
STD (mg/L)
Cl (mg/L)
HCO3
mg/L Litologia ENTRADAS DE ÁGUA (m)
CAPACIDADE ESPECÍFICA
(m³/h/m)
COBER--TURA (m)
1 1_6108 CANUDOS ATANÁZIO 101212 391442 5/5/1996 13/8/1996 80 17,41 68,6 0,72 0,8 2640 1034,07 gnaisse/migmatito 33.00 - 53.00 0,014 3
2 1_4801 CANUDOS CACHOEIRA (FAZ.) 100323 391300 2/12/1988 7/4/1989 70 11,8 52,73 0,25 metavulcânica 27.00 0,006 10
3 1_8488 CANUDOS FAZENDA CAIPAN - G I 95200 391039 21/4/2006 120 0 0 filito 0,000 10
4 1_8511 CANUDOS FAZENDA PENEDO - CACHOEIRA - G I 100353 391217,5 5/5/2006 9/5/2006 60 1,07 36,68 5,82 7,3 2130 576 263 gnaisse/migmatito 7.00 0,163 1
5 3_731 CANUDOS QUEIMADA DO JERÔNIMO 94152 391133,2 1/4/2006 60 12,44 42,54 3,5 3480 881 388 micaxisto 0,116
6 3_6031 CANUDOS RIO DO VIGARIO 100217 391410 21/1/2008 64 5,93 29,12 10,54 4688 1747 531 metavulcânica 0,455
7 1_7208 CANUDOS SÍTIO DO DINHO 100622 391509,2 27/8/2001 17/9/2001 78 5,14 39,34 9,9 8,3 2054 716 357 gnaisse/migmatito 20.00 - 25.00 - 27.00 - 45.00 0,289 1
8 3_6032 CANUDOS SÍTIO DO DINHO - LAGOA DO MOTA - G II 100710 391412,5 9/4/2006 79 19,46 60,81 2,42 5460 2370 352 metavulcânica 0,059 3
9 1_1756 M. SANTO DESTERRO UM 101150 391847,1 5/10/1983 25/11/1983 55 1,78 40,77 2,8 2,57 9392 3560,04 443 gnaisse/migmatito 10.00 - 41.50 0,072 9
10 1_4493 UAUÁ ALGODÕES 93907 391526 5/2/1988 20/3/1988 70 4,56 53,88 2,8 2116 666,52 363 micaxisto 26.00 - 46.00 - 7.00 0,057 4
11 1_6791 UAUÁ ALTO 95652 391834 10/9/1999 11/9/1999 118 7,22 70,73 1 0,5 1376 405,84 gnaisse/migmatito 54.00 - 81.00 0,016 4
12 1_5411 UAUÁ ANGICO 100102 393619 1/5/1993 70 0 0 gnaisse/migmatito 0,000 5
13 2_2221 UAUÁ ARRAIAL – G II 100551 392115 28/10/2003 3/11/2003 80 3,18 52,4 1,22 1 5528 2192 373 gnaisse/migmatito 11.00 - 8.00 0,025 3
14 1_7106 UAUÁ ASSENTAMENTO FAZ. POCINHO 95844 391716 27/1/2001 20/2/2001 80 1,16 19,28 24,76 24 2238 805 dique máfico/
gnaisse/migmatito 16.00 - 48.00 -
8.00 1,366 3
15 1_7093 UAUÁ ASSENT. PEDRA GDE-ÁREA COMUNITÁRIA 95333 393310 3/12/2000 18/2/2001 80 5,53 54,19 5,11 7,2 5682 2261 gnaisse/migmatito 12.00 - 22.00 -
28.00 0,105 1
16 1_7085 UAUÁ ASSENTAMENTO QUEIMADA DO LOYOLA 94717 392830 26/11/2000 23/7/2006 80 5,04 17,08 26,4 858 205 341 dique máfico-
anfibolito 17.00 - 30.00 - 38.00 - 66.00 2,193 9
17 1_6213 UAUÁ BAIXA FUNDA 94337 393804 29/9/1996 19/4/1997 54 7,64 20,97 21,38 30 6622 2665,63 100 quartzito 31.00 - 34.00 - 41.00 1,604 27
18 1_4485 UAUÁ BAIXA FUNDA 94216 393821 2/2/1988 15/2/1988 90 20,57 72,31 0,79 7310 3133,62 gnaisse/migmatito 49.00 - 62.00 0,015 20
19 1_5566 UAUÁ BARRA DA FORTUNA 95131 391408 25/11/1993 28/1/1994 70 7,38 49,13 4,17 1,8 5000 347,51 150 metavulcânica 36.00 0,100 1
20 1_6226 UAUÁ BARREIRO/QUEIMADA DO LOYOLA 94743 392942 3/11/1996 80 0,1 anfibolito 14.00 13
21 1_8893 UAUÁ BELA VISTA DOIS / CABO TORTO 94850 392624 22/4/2008 16/6/2008 80 11,98 52,27 9,9 9 457 7,07 260 dique máfico/
gnaisse/ migmatito 46.00 - 62.00 0,246 8
22 1_8885 UAUÁ BENDEGÓ DAS PEDRAS 100545 391640 15/4/2008 18/6/2008 80 6,84 64,39 1,91 0,7 7680 3332 292 gnaisse/migmatito 12.00 0,033 1
23 1_8876 UAUÁ CAITITUS 95449 391823 8/4/2008 13/6/2008 80 4,1 58,89 2,85 2,5 3370 1230 282 gnaisse/migmatito 13.00 - 42.00 - 54.00 0,052 2
24 2_2508 UAUÁ CAITITU – G I 95405 391750 11/9/2005 12/9/2005 120 6,43 37,14 6,6 7,2 19600 8750 229 gnaisse/migmatito 28.00 - 59.00 - 94.00 0,215 8
25 1_5574 UAUÁ CALDEIRÃO DA SERRA 94705 393648 6/12/1993 29/1/1994 90 15,7 69,67 0,36 0,6 22714 7645,33 gnaisse/migmatito 31.00 0,007 18
26 1_6626 UAUÁ CALDEIRÃO DA SERRA 94425 393813 14/1/1999 168 0 0 quartzito 0,000 36
27 1_6628 UAUÁ CALDEIRÃO DA SERRA 94425 393821 16/1/1999 160 0 0 quartzito 0,000 36
28 1_5568 UAUÁ CALDEIRÃO DA SERRA 94709 393646 27/11/1993 84 0 0 gnaisse/migmatito 0,000 5
29 1_6244 UAUÁ CALDEIRÃO DE CIMA 95758 392157 4/12/1996 14/1/1997 72 4,6 54,14 0,46 0,4 4400 1850,86 gnaisse/migmatito 15.00 0,009 7
30 1_7321 UAUÁ CALDEIRÃO DE CIMA 95721 392300 30/3/2002 80 gnaisse/migmatito 17.00 5
31 3_5637 UAUÁ CALDEIRÃO DE CIMA - G II 95726 392417 23/11/2003 53 2,09 22,1 14,4 3744 1356 482 gnaisse/migmatito 0,720
32 1_5577 UAUÁ CALDEIRÃO DOS LALAUS/ C. DA SERRA 94729 393806 8/12/1993 16/1/1994 66 9,31 43,9 7,66 8 7120 2780,12 quartzito 16.00 - 21.00 -
30.00 - 41.00 0,221 1
33 1_5412 UAUÁ CAMPOS NOVOS 93715 392105 3/5/1993 90 0 0 filito 0,000 1
34 1_8902 UAUÁ CAMPOS NOVOS 93816 392011 27/4/2008 120 0,2 filito 60.00 5
35 1_2090 UAUÁ CARRO QUEBRADO 94339 392927 22/3/1984 60 0 0 gnaisse/migmatito 0,000 5
36 2_2247 UAUÁ CARRO QUEBRADO - JOSIAS - G I 94352 392950 22/11/2003 30/11/2003 80 9,73 51,81 1,8 1 696 177 196 anfibolito-
gnaisse/migmatito 18.00 - 23.00 0,043 4
37 1_5563 UAUÁ CONVENIENCIA 100313 392432 17/11/1993 70 0 0 378 anfibolito 0,000 5
38 2_2226 UAUÁ CURUNDUNDUN - G III 94356 391339 31/10/2003 90 0 0 filito 0,000 14
134
ANEXO 1 ( cont.)- RELAÇÃO DE POÇOS TUBULARES DO ALT O DA BACIA DO RIO VAZA-BARRIS, BAHIA. Fonte: Banco de Dados da CERB, com revisão e ampliação..
Nº Poço
Cod. CERB Municipio Localidade Coord.
N-S Coord.
E-W Data PERF Data TB PROF (m) NE (m) ND (m) Q TB
(m³/h) Q perf (m³/h)
STD (mg/L)
Cl (mg/L)
HCO3
mg/L Litologia ENTRADAS DE ÁGUA
(m)
CAPACIDADE ESPECÍFICA
(m³/h/m)
COBER-TURA (m)
39 1_3460 UAUÁ ESCONDIDO 95011 393843 17/2/1986 22/10/1986 67 13,15 58,4 1,29 6546 2704,9 gnaisse/migmatito 20.00 0,029 8
40 2_1467 UAUÁ FAVELA 101003 391730 20/2/1998 80 0 0 gnaisse/migmatito 0,000 7
41 2_2503 UAUÁ FAZENDA ALAGOINHA - G I 100509 393030 7/9/2005 25/9/2005 90 5,3 18,04 10,28 28,8 6247 2323 569 veio de quartzo-gnaisse/migmatito
14.00-20.00-24.00-35.00-
84.00 0,807 8
42 2_2504 UAUÁ FAZENDA ALAGOINHA - G II 100424 393122 7/9/2005 26/9/2005 92 11,63 37,39 2,28 7,2 17913 6688 303 gnaisse/migmatito 25.00 - 82.00 0,089 7
43 2_1846 UAUÁ FAZENDA BARNABE 100527 392731 8/12/1998 20/12/1998 90 6,45 54,41 1 1 3800 1370,27 gnaisse/migmatito 55.00 - 63.00 0,021 4
44 1_1697 UAUÁ FAZENDA BARNABE 100557 392630 21/8/1983 53 0,3 gnaisse/migmatito 19.00 - 50.00 6
45 2_2502 UAUÁ FAZENDA CANGALHA - G I 101017 393054 5/9/2005 20/9/2005 80 19,05 40,32 1,62 1,6 11033 4038 408 gnaisse/migmatito 26.00 - 58.00 0,076 9
46 1_7320 UAUÁ FAZENDA COMUNIDADE DOS PADEIROS 94822 392840 28/3/2002 19/4/2002 90 2,51 56,64 1,87 1,8 4616 2058 anfibolito 39.00 - 9.00 0,035 5
47 1_1696 UAUÁ FAZENDA LAGOINHA 95857 393509 19/8/1983 30/9/1983 54 7,6 24,96 8,6 18304 6989,37 gnaisse/migmatito 25.00 - 49.00 0,495 4
48 2_957 UAUÁ FAZENDA LAPAO 94804 393416 6/8/1986 70 0 0 gnaisse/migmatito 0,000 7
49 2_956 UAUÁ FAZENDA RECANTO TRICOLOR 94645 393142 5/8/1986 19/6/2008 53 8,84 11,61 26,4 1354 353 350 anfibolito 12.00 - 22.00 -
40.00 9,531 6
50 1_8877 UAUÁ FAZENDA RIACHO DO CAPIM 95607 391717 9/4/2008 13/6/2008 60 1,8 16,68 24,75 24 2210 835 349 gnaisse/migmatito 12.00 - 17.00 1,663 3
51 1_1727 UAUÁ FAZENDA SALGADA/TERRA NOVA 100832 391828 13/9/1983 70 0,3 gnaisse/migmatito 28.00 - 35.00 14
52 1_1735 UAUÁ FAZENDA SÃO BENTO 94958 392639 17/9/1983 23/10/1983 50 4,25 48 2,05 18186 9196,77 gnaisse/migmatito 30.00 - 37.00 0,047 7
53 1_6228 UAUÁ FAZENDA SÃO BENTO II 95034 392630 4/11/1996 25/1/1997 46 7,16 20,06 12,16 8 3216 1210,94 dique máfico-gnaisse/migmatito
14.00 - 16.00 - 19.00 - 32.00 0,943 1
54 1_5858 UAUÁ FIDELES 100219 392223 20/6/1995 1/7/1995 70 8,57 57,28 2,8 1,6 7100 2592,24 veio de quartzo-gnaisse/migmatito 17.00 0,057 10
55 1_4725 UAUÁ HOTEL VAZA BARRIS 95009 392844 1/10/1988 7/11/1988 70 4,4 57,7 1,29 6866 2586,22 anfibolito 55.00 0,024 12
56 3_2823 UAUÁ JUNCO 100806 392122 21/11/2003 18 6,72 10,2 2,98 2838 1027 328 calciossilicática 0,856
57 2_2500 UAUÁ LAGOA DA PEDRA - G I 100828 393103 31/8/2005 21/9/2005 90 4,52 35,45 1,65 1,4 2358 789 419 dique máfico-gnaisse/migmatito 13.00 - 30.00 0,053 7
58 2_2501 UAUÁ LAGOA DA PEDRA - G II 100740 393145 2/9/2005 22/9/2005 91,5 7,15 28,8 6,09 8 11700 5150 294 gnaisse/migmatito 15.00 - 43.00 - 47.00 0,281 2
59 1_4480 UAUÁ LAGOA DAS CANAS 95854 392612 1/2/1988 14/2/1988 60 10,17 50,91 3,16 9054 3705,63 gnaisse/migmatito 18.00 - 26.00 0,078 6
60 2_961 UAUÁ LAGOA DE JOÃO FERREIRA 100816 392513 11/8/1986 11/11/2004 55 3,7 31,45 1,83 12600 5450 414 metavulcânica 12.00 - 32.00 0,066 2
61 2_2050 UAUÁ LAGOA DE JOÃO FERREIRA 100747 392515 28/3/2000 10/4/2000 154 26,29 88,97 0,82 1 12810 5023,5 metavulcânica 120.00 - 81.00 0,013 1
62 1_5188 UAUÁ LAGOA DO PIRES 100049 392931 27/6/1992 3/7/1992 72 4,19 58,08 0,5 0,72 9000 3284,2 gnaisse/migmatito 13.50 0,009 1
63 1_5565 UAUÁ LAGOA DO PIRES 100048 392858 23/11/1993 26/1/1994 80 21,01 60,85 1,58 0,85 5420 2085 gnaisse/migmatito 47.00 0,040 10
66 1_6215 UAUÁ LAGOA DO SERROTE/ESCONDIDO 94848 393812 1/10/1996 90 0 0 veio de
quartzo/anfibolito 0,000 2
67 1_8898 UAUÁ LOGRADOURO 95221 393211 25/4/2008 15/6/2008 90 0,6 74,01 2,32 2,8 3380 1220 252 gnaisse/migmatito 27.00 - 38.00 - 49.00 - 81.00 0,032 1
68 2_2507 UAUÁ LOGRADOURO DE BAIXO - G I 95222 393223 9/9/2005 10/9/2005 90 6,44 22,56 10,15 36 510 117 160 veio de quartzo-
gnaisse/migmatito 15.00 - 23.00 - 28.00 - 48.00 0,630 9
69 2_2505 UAUÁ LOGRADOURO DE BAIXO - G II 95222 393223 8/9/2005 90 0 0 gnaisse/migmatito 0,000 3
70 1_6116 UAUÁ LOGRADOURO DO BARÃO 95119 393060 15/5/1996 10/8/1996 80 4,53 67,51 1,98 2,4 19696 9943 gnaisse/migmatito 14.00 - 25.00 - 33.00 - 50.00 0,031 10
71 2_1480 UAUÁ MARIA PRETA 94954 392444 11/3/1998 28/9/1998 80 14,86 63,93 0,32 1,3 1316 332,07 dique máfico-gnaisse/migmatito 75.00 0,007 5
72 1_6208 UAUÁ MARRUAS 94427 393812 26/9/1996 20/4/1997 77 31,9 48,19 9,54 7,2 2520 985,78 quartzito 49.00 0,586 30
73 1_7002 UAUÁ MUCUNGUELO 95016 392550 18/7/2000 13/10/2000 72 4,32 31,87 16,16 14,4 2714 963,36 90 dique máfico-gnaisse/migmatito
25.00 - 47.00 - 9.00 0,587 3
74 3_5598 UAUÁ OLHOS D'ÁGUA 94653 391342 24/11/2003 24 1,27 17,66 0,43 3500 1147 488 metapelito 0,026
75 1_5191 UAUÁ OLHOS D'ÁGUA 94004 391513 29/6/1992 84 0 0 micaxisto 0,000 1
76 2_2224 UAUÁ OLHOS D'ÁGUA - G II 94835 391239 30/10/2003 120 0 0 metapelito 0,000 3
77 1_4471 UAUÁ PAPAGAIO 95907 392807 27/1/1988 13/2/1988 62 5,57 49,36 3,67 7568 3233,1 gnaisse/migmatito 24.00 - 26.00 0,084 4
78 2_1478 UAUÁ PAREDAO DO DAO 94801 392748 6/3/1998 20/3/1998 80 8,95 40,45 7,92 5 1692 437,8 veio de quartzo-gnaisse/migmatito 14.00 0,251 1
135
ANEXO 1 (cont.)- RELAÇÃO DE POÇOS TUBULARES DO ALTO DA BACIA DO RIO VAZA-BARRIS, BAHIA. Fonte: Banco d e Dados da CERB, com revisão e ampliação.
Nº Poço
Cod. CERB Municipio Localidade Coord.
N-S Coord.
E-W Data PERF Data TB PROF (m) NE (m) ND (m) Q TB (m³/h)
Q perf (m³/h)
STD (mg/L)
Cl (mg/L)
HCO3
mg/L Litologia ENTRADAS DE ÁGUA (m)
CAPACIDADE ESPECÍFICA
(m³/h/m)
COBER-TURA (m)
79 1_5863 UAUÁ PAREDAO DO VIEIRA 100334 393210 24/6/1995 4/7/1995 78 3,92 51,43 3,49 3,6 20194 9585,89 gnaisse/migmatito 36.00 - 64.00 0,073 13
80 1_5410 UAUÁ PAREDAO DO VIEIRA 100333 393206 1/5/1993 21 2 gnaisse/migmatito 22.50 - 23.50 5
81 1_5854 UAUÁ PAU DE MADEIRA 100934 391936 18/6/1995 2/7/1995 70 19,52 53,89 1,47 3 4590 1576,95 veio de quartzo-gnaisse/migmatito 26.00 0,043 1
82 3_5085 UAUÁ PEDRA GRANDE 95333 393311 29/11/2005 60 1,2 33,6 6,49 6180 3270 271 gnaisse/migmatito 0,200
83 1_1736 UAUÁ POÇO DO VIEIRA 100453 393306 19/9/1983 21/10/1983 70 19,9 66 1,58 7836 2472,25 metavulcânica 25.00 - 62.00 0,034 20
84 1_5584 UAUÁ POÇO DO VIEIRA 100422 393302 14/12/1993 11/3/1999 80 10,04 42,04 0,93 1,8 4050 1301,04 veio de quartzo- metavulcânica 15.00 0,029 7
85 2_1462 UAUÁ POÇOS DOS CAVALOS 95234 391721 16/2/1998 25/9/1998 90 5,03 57,46 0,75 0,6 860 87,02 anfibolito 9.00 0,014 1
86 1_6211 UAUÁ PRAÇA (FAZ.)/ POÇO DO PEBA 95505 392814 28/9/1996 21/4/1997 77 1,23 55,72 2,62 2,4 1276 788,62 dique máfico-gnaisse/migmatito
21.00 - 27.00 - 60.00 0,048 4
87 1_1728 UAUÁ PRAÇA (FAZ.) 95421 392927 14/9/1983 48 0,3 gnaisse/migmatito 15.00 5
88 3_2430 UAUÁ QUEIMADAS 94950 392716 12/1/1967 40 2,75 32,65 1,71 15657 8400 380 gnaisse/migmatito 17.00 - 5.50 0,057 6
89 1_8891 UAUÁ QUEIMADAS DOS PADEIROS 94834 392835 18/4/2008 14/6/2008 80 3,17 69,36 1,94 1,2 11400 7750 255 gnaisse/migmatito 11.00 - 35.00 0,029 7
90 3_5929 UAUÁ RIACHINHO DO CARATACÁ 95553 391936 11/9/2005 30 5,21 9,79 8,33 1940 676 365 gnaisse/migmatito 1,819
91 3_2431 UAUÁ RIACHO DAS PEDRAS 95716 391216 1/2/1967 3/10/1983 50 5,6 48 1,04 7112 2360,99 gnaisse/migmatito 13.00 - 9.00 0,025 6
92 1_5193 UAUÁ RIACHO DO JUAZEIRO 94645 391901 30/6/1992 5/7/1992 32 3,98 8,59 19,8 24 4100 1410,6 gnaisse/migmatito 15.00 - 16.00 - 20.00 4,295 3
93 1_7003 UAUÁ SALGADINHO 100339 392152 19/7/2000 15/10/2000 84 5,46 28,63 17,2 18 20734 8078,18 gnaisse/migmatito 15.00 - 39.00 0,742 1
94 2-963 UAUÁ SALGADINHO 100255 392215 13/8/1986 23/10/1986 60 13,9 55,3 0,32 1358 538,52 gnaisse/migmatito 32,00-41,00 0,008 4
95 1_5849 UAUÁ SANTANA 95358 394037 15/6/1995 30/6/1995 80 1,38 65,37 1,54 1 8746 3132,29 veio de quartzo-gnaisse/migmatito 11.00 - 57.00 0,024 7
96 2_2497 UAUÁ SÃO PAULO - G I 100554 392804 28/8/2005 24/9/2005 60 9,76 13,99 9,9 46 8420 3590 382 gnaisse/migmatito 42.00 2,340 3
97 2_2498 UAUÁ SÃO PAULO - G II 100706 393033 29/8/2005 23/9/2005 90 12,3 36,92 2,64 3,6 15033 5704 292 gnaisse/migmatito 19.00 0,107 5
98 3_2634 UAUÁ SEDE 95006 392850 22/1/1992 54 2,9 5,9 8,31 1940 629,68 anfibolito 2,770
99 1_6123 UAUÁ SERRA DA CANABRAVA 94408 393814 19/5/1996 14/11/2004 70 54 55,05 2,81 3580 1590 quartzito 46.00 - 50.00 - 52.00 2,676 12
100 1_5561 UAUÁ SERRA DO SOBRADO 100236 393041 15/11/1993 70 0 0 gnaisse/migmatito 0,000 6
101 1_5405 UAUÁ SERROTE DA ONÇA 100745 392243 25/4/1993 24/5/1993 64 13,47 20,99 27,28 14,4 6814 2421,91 318 gnaisse/migmatito 17.00 - 21.00 - 25.00 - 37.00 3,628 5
102 1_7004 UAUÁ SÍTIO AVELINO/FAZ.CAIRA 94544 392709 21/7/2000 14/10/2000 70 5,82 44,81 6,58 5 2492 566,98 gnaisse/migmatito 19.00 - 21.00 0,169 3
103 3_5670 UAUÁ SÍTIO AVELINO 94510 392836 2/5/2004 79 8,43 62,27 2,37 490 87,9 114 dique máfico-gnaisse/migmatito 0,044
104 1_6309 UAUÁ SÍTIO CARIRI 95524 392142 12/6/1997 1/8/1997 72 4,96 54,31 3,31 2,88 4308 1669,79 gnaisse/migmatito 21.00 - 43.00 - 9.00 0,067 6
105 2_2366 UAUÁ SÍTIO DO MEIO - ANGICO - G II 95913 393642 1/6/2004 12/6/2004 90 3,03 62,31 0,72 1 38520 17200 250 gnaisse/migmatito 10.00 - 52.00 - 8.00 0,012 2
106 3_5547 UAUÁ SÍTIO TOMAZ 100440 392413 22/9/2003 41 6,62 29,31 1,29 5112 2094 430 gnaisse/migmatito 0,057
107 2_2249 UAUÁ SÍTIO TOMAZ - BARRA DO RIO SÍTIO - G IV 100417 392420 23/11/2003 30/11/2003 60 3,11 17,9 12,56 15 9100 4880 362 gnaisse/migmatito 11.00-16.00-
27.00-32.00-9.00 0,849 1
108 2_2256 UAUÁ SÍTIO TOMAZ - LAGOINHA - G III 100502 392348 28/11/2003 1/12/2003 80 11,91 55,85 0,75 0,3 8297 3182 212 gnaisse/migmatito 53.00 0,017 1
109 2_2250 UAUÁ SÍTIO TOMAZ - RUINHA - G II 100541 392508 24/11/2003 2/12/2003 80 11,7 42,75 5,29 5 3600 1751 283 dique máfico-gnaisse/migmatito
32.00 - 35.00 - 38.00 0,170 8
110 3_3989 UAUÁ TAMANDUÁ (FAZ.) 95725 392416 31/12/1999 20/6/2008 79 6,97 53,46 6,28 7000 2903 268 gnaisse/migmatito 0,135
111 1_5406 UAUÁ TERRA NOVA 101123 391736 27/4/1993 25/5/1993 60 8,9 34,23 11,44 9 2978 1113 gnaisse/migmatito 24.00 - 30.00 0,452 15
112 1_2086 UAUÁ TESTA BRANCA 95950 390220 21/3/1984 10/8/1984 50 2,93 17,52 16,12 7712 3208,34 veio de quartzo-gnaisse/migmatito
10.00 - 19.00 - 25.00 1,105 9
113 2_2506 UAUÁ TOCAS - G I 95334 393143 8/9/2005 10/9/2005 90 2,05 49,78 1,03 1,3 13947 5401 468 gnaisse/migmatito 7.00 0,022 4
114 1_3462 UAUÁ VÁRZEA (FAZ) 100421 393014 19/2/1986 20/9/2003 59 49,59 50,97 3,92 2144 694 278 gnaisse/migmatito 55.00 2,841 16
115 3-059 UAUÁ RODEADOR(Funsesp) 95024 393030 43 1,5 22,5 9,36 508 70,9 246 anfibolito 0,446
136
ANEXO 2- FICHA DE COLETA DE DADOS
Poços tubulares do alto da bacia do rio Vaza-Barris, Bahia.
Técnico Responsável: Data: Município: Localidade:
Poço-Código CERB: Coordenadas: CERB UTM _______________________________GEOG________________________________ CAMPO UTM_________________________________GEOG_______________________________ Clima: Quente Seco de Caatinga Microclima Tropical Úmido Vegetação: Caatinga Típica Arbustiva Localizada Relevo da Locação: Talvegue Encosta Crista Altiplano Plano Distância do Poço ao Centro do Riacho/Vale (m): Hidrografia: Ordem da Drenagem (seg. Horton) _________ Distância do Poço à Montante da Bacia de Drenagem (km) ____________ Dados do Poço: Estado do Poço: _________________________________________________ Profundidade:_______ Vazão (m³/h): ________Vazão Específica(m³/h/m):______________ Nível Estático (m) _______________ Nível Dinâmico (m): ____________ Entradas de Água (m): ___________ STD (mg/L): CERB _______ Medido em Campo __________ Da Nova Análise __________ STD água superficial__________________ Abastecimento de Água Atual: Através do Poço Citado? Sim Não Se Não, através de que e dados _____________________________________________
137
O Técnico manifestou na ficha de locação a intenção de prospectar água doce? Sim Não Se Sim, qual o critério citado? _______________________________________________ Litologia Rocha:_________________________________________________ Presença de veios de quartzo (ou outros veios/diques-especificar) no perfil do poço: Presença de veios de quartzo (ou outros veios/diques-especificar) no afloramento: Contato litológico drenagem acima? Sim Não Se Sim, com que?_________________ A quantos metros? _______________ Espessura da Cobertura ( solo + sedimento + regolito+ manto decomposto + rocha alterada) especificar -(m): Estrutural Direção(ões) da(s) fratura(s) que coincide(m) com o riacho/vale:______________ Em relação ao lineamento (longitudinal, transversal, angular ou ortogonal (alivio): _______ __________________________________ Abertas ou fechadas? ______________________________ Mergulha em direção ao poço? _______________________________________________ Direções das fraturas dos afloramentos _____________________________________________________________ Densidade das fraturas (muito denso, denso, regulamente denso, pouco denso, muito pouco denso):__________________________________________________________________ Presença de Dobramentos: Isótopo Poço indicado para análises de Isótopos? Sim Não Porque? Observações Gerais
