Quantificação do Potencial Hídrico Subterrâneo do Baixo Curso do Rio Piracicaba (MG): Interação das Águas Subterrâneas e Superficiais
DOI:
https://doi.org/10.26848/rbgf.v15.4.p1881-1901Palabras clave:
Aquíferos, Fluxo de Base, Gestão de Recursos HídricosResumen
A demanda por recursos hídricos é um processo que anda em sentido contrário a quantidade e qualidade apresentada pela maioria dos corpos hídricos superficiais e subterrâneos. Este trabalho tem como objetivo a caracterização e avaliação do potencial hídrico subterrâneo, com base nas características geológicas e hidrogeológicas do baixo curso do Rio Piracicaba. O estudo dos poços perfurados e das vazões outorgadas, permitiu a caracterização dos aquíferos. A quantificação das componentes superficiais e subterrâneas, reproduzidas por meio de hidrogramas, possibilitaram os cálculos das contribuições dos aquíferos para a perenicidade dos cursos d’água, mediante avaliação dos volumes referentes ao deflúvio total e ao deflúvio subterrâneo. O método utilizado para representar o escoamento total correspondente ao deflúvio dos rios e o deflúvio subterrâneo se deu a partir da construção de hidrogramas, que é a representação gráfica da variação da vazão (Q) ao longo do tempo (t) em uma seção do curso d'água. Das sete cidades que constituem a área de estudo, apenas Jaguaraçu não utiliza das águas subterrâneas para abastecimento público. Foram cadastrados 1275 poços que estão assentados em quatro sistemas aquíferos identificados. Metade destes poços estão perfurados no sistema aquífero fissural das rochas cristalinas. No sistema aquífero fissural e no sistema aquífero poroso são encontrados os poços com as maiores vazões de captação. Estimativas realizadas considerando o aumento populacional, correlacionado com a demanda hídrica regional, para o ano de 2035, mostram que será necessário uma nova e eficiente gestão dos recursos hídricos subterrâneos capaz de atender as necessidades de um futuro próximo.
Palavras-chave: Aquíferos; Fluxo de Base; Gestão de Recursos Hídricos.
Quantification of the underground water potential of the lower Piracicaba River (MG): Interaction of groundwater and surface water
Abstract
The demanda for water resources is a process that goes against the quantity and quality presented by most surface and underground water bodies. This work aims to characterize and evaluate the underground water potential, based on the geological and hydrogeological characteristics of the lower course of the Piracicaba River. The study of the wells drilled and the flows granted allowed the characterization of the aquifers. The quantification of surface and underground components, reproduced by means of hydrographs, made it possible to calculate the contributions of aquifers to the perenicity of water courses, by evaluating the volumes referring to the total runoff and the underground runoff. The method used to represent the total flow corresponding to the river runoff and the underground runoff was based on the construction of hydrographs, which is the graphic representation of the flow variation (Q) over time (t) in a section of the course of water. Of the seven cities that make up the study area, only Jaguaraçu does not use groundwater for public supply. 1275 wells were registered, which are seated in four identified aquifer systems. Half of these wells are drilled in the fissure aquifer system of crystalline rocks. In the fissure aquifer system and in the porous aquifer system, the wells with the highest uptake rates are found. Estimates made considering the population increase, correlated with regional water demand, for the year 2035, show that a new and efficient management of groundwater resources will be necessary, capable of meeting the needs of the near future.
Keywords: Aquifers; Base Flow; Water Resources Management.
Descargas
Citas
Alagna, V., Bagarello, V., Di Prima, S., Iovino, M. 2016. Determining hydraulic properties of a loam soil by alternative infiltrometer techniques. Hydrological Processes, 30, 263-275.
Almeida-Abreu, P.A., Renger, F.E. 2002. Serra do Espinhaço meridional: um orógeno decolisão do mesoproterozóico. Revista Brasileira de Geociências, 32, 1-14.
ANA. Agência Nacional de Águas. 2013. Plano integrado de recursos hídricos da bacia hidrográfica do rio Doce: relatório executivo / Agência Nacional de Águas. -- Brasília: ANA, 2013.
ANA. Agência Nacional de Águas. 2018. Situação da água no mundo. Disponível em: https://www.ana.gov.br/textos-das-paginas-do-portal/agua-no-mundo/agua-no-mundo. Acesso em: 3 mar. 2020.
ANA. Agência Nacional de Águas. 2019. Manual de Usos Consuntivos da Água no Brasil. Brasília: Agência Nacional de Águas. 75 p. v. 1. ISBN 978-85-8210-057-8. Disponível em: www.ana.gov.br. Acesso em: 1 nov. 2019.
Babaye, M.S.A., Orban, P., Ousmane, B., Favreau, G., Brouyère, S., Dassargues, A. 2019. Characterization of recharge mechanisms in a Precambrian basement aquifer in semi-arid south-west Niger. Hydrogeology Journal, 27, 475-491.
Baiamonte, G., Bagarello, V., D'asaro, F., Palmeri, V. 2017. Factors influencing point measurement of near surface saturated soil hydraulic conductivity in a small Sicilian basin. Land Degradation & Development, 28, 970-982.
Baiocchi, A., Lotti, F., Piscopo, V. 2016. Occurrence and flow of groundwater in crystalline rocks of Sardinia and Calabria (Italy): an overview of current knowledge. Acque Sotterranee - Italian Journal of Groundwater, 5, 7-13.
Bernard-Jannin, L., Brito, D., Sun, X., Jauch, E., Neves, R., Sauvage, S., Pérez, J.M.S. 2016. Spatially distributed modelling of surface water-groundwater exchanges during overbank flood events – a case study at the Garonne River. Advances in Water Resources, 94, 146-159.
Blom, A., Arkesteijn, L., Chavarrías, V., Viparelli, E. 2017. The equilibrium alluvial river under variable flow and its channel-forming discharge. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 122, 1924-1948.
Cai, Z., Ofterdinger, U. 2016. Analysis of groundwater-level response to rainfall and estimation of annual recharge in fractured hard rock aquifers, NW Ireland. Journal of Hydrology, 535, 71-84.
Carvalho, V.E.C., Rezende, K.S., Paes, B.S., Betim, L.S., Marques, E.A.G. 2014. Estimativa da Recarga em uma Sub-bacia Hidrográfica Rural Através do Método da Variação do Nível D’Água. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 19, 271-280.
Chemale, F., Dussin, I.A., Martins, M., Santos, M. N. 2011. Nova abordagem tectonoestratigráfica do Supergrupo Espinhaço em sua porção meridional (MG). Geonomos, 19, 173-41.
CPRM. 2000. Projeto Leste: Folha Ipatinga. Belo Horizonte, 67 p.
Castany, G. 1967, ‘Traité pratique des eaux souterraines’, Paris, France.
Dewandel, B., Lanini, S., Lachassagne, P., Maréchal, J. 2018. A generic analytical solution for modelling pumping tests in wells intersecting fractures. Journal of Hydrology, 559, 89-99.
EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. 2006. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 2. ed. Rio de Janeiro.
Gonçalves, J.A.C. 2005. Reservas Renováveis e Caracterização dos Aquíferos Fissurais do Leste da Zona da Mata de Minas Gerais e Adjacências. Geologia USP Série Científica, 5, 19-27.
Gonçalves, J.A.C., Almeida, M.S.L., Ferreira, M.A.M., Paiva, B.L.F. 2019. Disponibilidade de águas superficiais e subterrâneas na bacia do Rio do Peixe-Itabira-MG. Research, Society, Development, 8, 1-17.
Hao, A., Zhang, Y., Zhang, E. 2018. Review: Groundwater resources and related environmental issues in China. Hydrogeology Journal, 26, 1325-1337.
IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. 2010. Censo Demográfico 2010. Rio de Janeiro. Disponível em: https://censo2010.ibge.gov.br/resultados.html Acesso em: 1 nov. 2019.
IGAM. Instituto Mineiro de Gestão das Águas. 2014. 2º Relatório de Gestão e Situação dos Recursos Hídricos em Minas Gerais. Belo Horizonte, 259 p.
IGAM. Instituto Mineiro de Gestão das Águas. 2021. Legislação Aplicável. Disponível em: http://www.igam.mg.gov.br/component/content/article/16-duvidas/2161-legislacao-aplicavel.
IGAM. Instituto Mineiro de Gestão das Águas. 2017. Relatório Anual: Gestão e Situação dos Recursos Hídricos de Minas Gerais. Edição. Belo Horizonte, pp. 58-59.
Jordt-Evangelista, H., Lana, C., Delgado, C.E.R., Viana, D.J. 2016. Age of the emerald mineralization from the Itabira-Nova Era District, Minas Gerais, Brazil, based on LA-ICP-MS geochronology of cogenetic titanite. Brazilian Journal Geology, 46, 427-437.
Khaledian, M.R., Shabanpour, M., Alinia, H. 2016. Saturated hydraulic conductivity variation in a small garden under drip irrigation. Geosystem Engineering, 19, 266-274.
Killian, C.D., Asquith, W.H., Barlow, J.R.B. 2019. Characterizing groundwater and surface-water interaction using hydrograph-separation techniques and groundwater-level data throughout the Mississippi Delta, USA. Hydrogeology Journal, 27, 2167-2179.
Knauer, L.G. 2007. O Supergrupo Espinhaço em Minas Gerais: considerações sobre sua estratigrafia e seu arranjo estrutural. Geonomos 15, 81-90.
Lana, C., Alkmim, F., Armstrong, R., Scholz, R., Romano, R., Nalini, H. 2013. The ancestry and magmatic evolution of Archaean TTG rocks of the Quadrilátero Ferrífero, southeast Brazil. Precambrian Research, 231, 157-173.
Le, T.B., Crosato, A., Uijttewaal, W.S.J. 2018. Long-term morphological developments of river channels separated by a longitudinal training wall. Advances in Water Resources, 113, 73-85.
Maharjan, M., Donovan, J.J. 2016. Groundwater response to serial stream stage fluctuations in shallow unconfined alluvial aquifers along a regulated stream. Hydrogeology Journal, 24, 2003-2015.
Neto, A.F.S., Bertachini, A.C., Girodo, A.C., Almeida, D.C. 2001. Hidrogeological Model of the Itabira iron ore district. International Mine Water Association Symposium, Belo Horizonte.
Obodovskyi, O., Habel, M., Szatten, D., Rozlach, Z., Babiński, Z., Maerker, M. 2020. Assessment of the Dnieper Alluvial Riverbed Stability Affected by Intervention Discharge Downstream of Kaniv Dam. Water, 12, 1-17.
Ohmer, M., Liesch, T., Goeppert, N., Goldscheider, N. 2017. On the optimal selection of interpolation methods for groundwater contouring: An example of propagation of uncertainty regarding inter-aquifer Exchange. Advances in Water Resources, 109, 121-132.
Pinheiro, E.A.R., Lier, Q., Simunek, J. 2019. The role of soil hydraulic properties in crop water use efficiency: A process-based analysis for some Brazilian scenarios. Agricultural Systems, 173, 364-377.
Reboita, M.S., Rodrigues, M., Silva, L.F., Alves, M.A. 2015. Aspectos Climáticos do Estado de Minas Gerais. Revista Brasileira de Climatologia, 17, 206-226
Salgado, A.A.R., Varajão, C.A.C., Colin, F., Braucher, R., Nalini Junior, H.A., Varajão, A.F.D. 2004. O papel da denudação geoquímica no processo de erosão diferencial no Quadrilátero Ferrífero/MG. Revista Brasileira de Geomorfologia, 5, 55-69
Santos, R.M., Koide, S. 2016. Avaliação da Recarga de Águas Subterrâneas em Ambiente de Cerrado com Base em Modelagem Numérica do Fluxo em Meio Poroso Saturado. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 21, 451-465.
Setlur, N., Sharp, J.M., Hunt, B.B. 2019. Crystalline-rock aquifer system of the Llano Uplift, central Texas, USA. Hydrogeology Journal, 27, 2431-2446.
SNIRH. Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos. Séries Históricas de Estações. Disponível em: http://www.snirh.gov.br/hidroweb/serieshistoricas
Vassolo, S., Neukum, C., Tiberghien, C., Heckmann, M., Désiré, K, Baranyikwa, D. 2019. Hydrogeology of a weathered fractured aquifer system near Gitega, Burundi. Hydrogeology Journal, 27:625-641.
Von Sperling, M. 1996. Introdução à qualidade de águas e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte.
Worthington, S.R.H., Davies, G.J., Alexander, E.C. 2016. Enhancement of bedrock permeability by weathering. Earth-Science Reviews, 160, 88-202.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022 Karen Quintão Castro, José Augusto Costa Gonçalves

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Material protegido por derechos de autor y plagio. En caso de material protegido por derechos de autor reproducido en el manuscrito, la atribución completa debe ser informada en el texto; un documento de respaldo de la autorización debe enviarse al Consejo Editorial como documento complementario. Es responsabilidad de los autores, no de la revista o de los editores y revisores, informar en el artículo la autoría de los textos, datos, figuras, imágenes y / o mapas publicados anteriormente en otros lugares. Si existe alguna sospecha sobre la originalidad del material, el Comité Editorial puede verificar el manuscrito en busca de plagio. En los casos en que se confirme el plagio, el manuscrito será devuelto sin más revisión y sin la posibilidad de volver a enviarlo. El autoplagio (es decir, el uso de frases idénticas de documentos previamente publicados por el mismo autor) tampoco es aceptable.






