O Ciclo das Águas Geologia Geral 2 O . Sem/2008
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O Ciclo das ÁguasO Ciclo das Águas
Geologia Geral2O. Sem/2008
Distribuição da Água Reservatórios Naturais
Equação do Ciclo Hidrológico
P = E + I + V
P -> precipitação
E-> Escoamento (Run-off)
I-> Infiltração
V-> Vaporização e Evapo-transpiração
Bacia hidrográfica: área de captação da água, demarcada por divisores topográficos, onde toda a água captada converge p/ um único ponto, o exutório.
Balanço hídrico P-E-Q (± ∆S) = 0P – vol. na área da bacia
E- vol. q retorna à atmosfera
Q- vol. total escoado na bacia
∆S - variações + ou – I = infiltrações (-)A= nascentes contribuintes (+)
Precipitação (Tipos Pluviométricos)
Ciclo hidrológico: Controlado por: energia solar e gravitacional
Precipitação condensação de gotas de água a partir do vapor da água presente na atmosfera, dando origem à chuva, garoa, neblina, sereno, neve.
Granizo vapor de água transforma-se diretam/ em cristais de gelo, que se aglutinam, aumentam de peso e precipitam.
Evaporação responsável p/ retorno da água na atmosfera (oceanos, rios, lagos, atividade biológica, vapor de água formado sobre o solo...)
regiões florestadas úmidas ~ 70% da ppt ↑
Fatores que controlam a infiltração da água no solo: água subterrânea
Natureza dos materiais rochosos tipo de rocha: porosidade, fraturas, profundidadesolo: presença ou não, natureza, espessura... cobertura vegetal ~1/3 ppt evapora antes de
atingir o solo, diminuição do impacto e erosão topografia: escoamento X infiltração regime de chuvas: regulares X torrenciais
Ocupação do solo áreas urbanas e rurais
Conceitos de Hidrogeologia
Porosidade:
Volume de vazios existentes entre as partículas, e/ou entre os grãos minerais que compõem uma determinada rocha.
Permeabilidade:
Capacidade de uma rocha em permitir a passagem d’água por seus interstícios e fraturas.
Lei de Darcy
Lei de Darcy
Q = κ * A (Pb-
Pa) µ * L
Q – vazão (m3/s)к – permeabilidade ou constante de DarcyA – Área da seçãoPb- Pa – pressão nos pontos b e aµ - viscosidade do líquidoL – distância entre pontos a e b
Água Subterrânea
Lençol Freático e Franja CapilarClassificação de Aqüíferos:
- Qto a Porosidade da Rocha
Granular Fissural (fraturado) Cárstico
- Qto a disposição espacial Livre Confinado Semi-confinado Suspenso
Aquíferos e Porosidade
Água no solo: zona saturada e não saturada
Nível do lençol freático vs relevo e recarga
Nível do lençol freático vs. clima, vegetação...
Rios efluentes
Rios influentes
Tipos de porosidade: primária e secundária
Aqüíferos do Estado de São Paulo
Ação geológica da água: as águas subterrâneas e superficiais são os principais agentes responsáveis pelo modelado do relevo da superfície da Terra
Escorregamentos de encostas solos/sedimentos inconsolidados e saturados em água movimentos: lentos(rastejamentos) < 30 cm/ano ou rápidos (escorregam/) > 30 cm/ano até >100Km/h Boçorocas 1o sulcos ou ravinas são gerados p/ erosão linear depois, ação da água subterrânea inicia a erosão na base das vertentes e solapa as paredes dos sulcos origem: antrópica
Escorregamento de encosta: saturação em água de material inconsolidado
Processo de evolução de sulcos de drenagem para boçorocas
Carste e cavernas: dissolução de rochas carbonáticas
● Carste: paisagem marcada por rios subterrâneos com cavernas e superfície acidentada dominada por depressões com paredões rochosos e torres de rochas
● Relevo cárstico: caracteriza-se por bacias de drenagens centrípeta, que conduzem a água superficial para sumidouros, conectados com a drenagem subterrânea
● Dolinas: são depressões cônicas, circulares na superfície, formadas pela subsidência lenta ou rápida do terreno, devido ao abatimento do teto de cavernas ou cavidades em profunidade
Ação da água: relevo tipo Pão de Açúcar
Ação da água: deslizamento
Ação da água na paisagem: Boçoroca
Vale de erosão fluvial
Ação da água: conglomerados de rios
Erosão costeira
Relevo em cuestas
Ação da água
Ação da água
Ação glacial e fluvial: fiorde
Ação glacial e fluvial: fiorde
Ação glacial e fluvial: fiorde
Paisagem cárstica
Paisagem Cárstica: chapada de Diamantina
Paisagem com cone cárstico: Betari
Evolução esquemática de dolinas de colapso e de subsidência lenta
Condições para o desenvolvimento de sistemas cársticos● Rocha solúvel: calcários, dolomitos e
mármores, além de uma rede de descontinuidades, formadas pelos planos de acamamento (estratificação) ou de fraturas e falhas
CaCO3 + H2CO3 Ca++ + 2HCO3-
● Relevo: acidentado altos gradientes hidráulicos
● Clima: Quente e úmido, c/ alta pluviosidade e densa vegetação, o que intensifica a produção biogênica de CO2 e aumenta o teor de 2HCO3
- nas águas de infiltração
Processo de dissolução de carbonatos e formação de cavernas
Modelagem da paisagem pela ação do Gelo
Introdução: as geleiras cobrem apenas ~30% da superfície da terra, mas influenciam profundam/ as condições climáticas, a circulação das águas oceânicas e atmosfera terrestre. √ composição do gelo antártico ↑CO2 e outros
gases na nossa atmosfera nos últimos 420.000 anos
√ vive-se hoje uma fase interglacial
√ registro de 7 glaciações (4 no Cenozóico: 65 a 1,6 Ma)
√ dinâmica e se movem pela gravidade erosão, deposição etc.
Tipos de geleiras: continentais (latitude) e alpinas (altitude)● Continentais: são mantos de gelo não
confinados ( > 50.000 Km2), que se desenvolvem sobre áreas continentais ou ilhas junto aos pólos e podem atingir o nível do mar.
● Alpinas (ou de vale): massas de gelo alongadas ( 10 a 10.000 Km2), circunscritas ou confinadas a vales montanhosos, alimentados por massas de gelo maiores acumuladas em regiões mais altas (círculos glaciais), que se deslocam para vales mais amplos, ou planícies, no sopé das montanhas, a exemplo do ocorre em cadeias de montanhas como os Andes, Rochosas, Alpes etc
Esquema de transporte de detritos numa geleira
Feições de erosão glacial
Depósitos associados às geleiras● Morenas: diferentes tipos de depósitos formados pelas geleiras. Podem ser medianas, laterais, terminais e basais.
● Tilito: rocha formada diretamente pelas geleiras. Seu equivalente não consolidado tillpossui matriz argilosa/siltosa/arenosa c/ clastos (grânulos até matacão), arredondados ou não, caoticam/ dispersos.
● Diamictito: termo não-genético, usado para nomear rocha equivalente ao tilito, cuja origem (ou ambiente de sedimentação) é duvidosa.
Tipos de morenas em geleira de vale
a -lateral
b-mediana
c- terminal
Tipos de morenas em geleira de vale: terminal, lateral e basal
Diferentes tipos de tilitos (a e b) e diamictito (d)
Diferentes tipos de diamictitos e varvitos
Estudo de Caso – Areia que Canta
Nascente localizada no vale do Rio Tamanduá, Bacia do Jacaré Pepira, Brotas – SP, na Faz. Eco-turística Tamanduá
O Problema
1. De 1985 a 2000 haviam 2 olhos d’água2. 1 deles havia secado3. A comunidade “verde” acusava o
empreendimento de abuso exploratório e excesso de carga
4. Estudos recomendados pela ESALQ-USP custariam meio milhão de reais
5. Os proprietários pretendiam um estudo para preservação “eterna” da nascente
Os Fatos1. 1- Nem sempre existiram 2 olhos d’água2. 2- A região possui criação de gado há mais de
100 anos, inclusive teve lavra de argila nas proximidades
3. 3- Plantio de Eucaliptus há mais de 50 anos4. 4- A vazão da nascente varia de 60 a 200 m3/h5. 5- Os poços tubulares influentes atuam em 1
m3/h6. 6- O número de visitas tinha diminuído á metade
nos últimos 6 meses, e a fonte estava inalterada.7. 7 – de 1998 a 2001 foi um período de secas
extremas e prolongadas, de ciclo duodecanal
Geologia de Detalhe da Nascente
Porção Movediça
Mapa Geológico
Are ia Q ue C a nta
660640
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660
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680
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7.528.000 N
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Diabás io
A luviões retrabalhados (B anhado)
A renitos da Form. P irambóia
E s tradas princ ipais
E s tradas s ec undárias
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Curvas de nível
S urgênc ia
P oç o tubular (não ar tes iano)
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680700
M a ta
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123
Seções Geológicas
F ig. 2. Perfis geológic os das seç ões A - A ' e B - B '
Diabás io
A renitos da form. P irambóia
A luviões retrabalhados (B anhado)
N ível d'água
N ível piezométric o
F luxo de água subterrânea
Poç o tubular
(exagero vertic al: 10X )
7 20
5 80
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6 20
6 40
6 60
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7 00
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N.A = 3 5 m .
N.A = 2 6 m
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Pluviometria de 1940 - 1999
Conclusões- Períodos de demasiada e prolongada estiagem
afetam os aqüíferos livres com certa intensidade
- O Tempo de recarga do aqüífero em questão é de 01 ou mais anos.
- A capacidade de carga foi estabelecida em 05(cinco) pessoas por vez, com uso de colete salva-vidas, inibindo o toque ao fundo do lago.
- Incentivou-se a preservação e recuperação da mata ciliar, com incentivo da Centro-Vias
Referências- Decifrando a Terra Ed 2 ( Teixeira et.al, 2009) (Co.
Ed.Nac.)
- As águas subterrâneas do Estado de São Paulo (Iritani & Ezaki, 2008, Publicação Gratuíta p/ “download” do Inst. Geológico de São Paulo www. igeologico.sp.gov.br
- Geologia Geral, Leinz & Amaral (Co. Ed.Nac.)
- http://www.areiaquecanta.com.br