“Água subterrânea como manancial de abastecimento no rio ... agua subterranea como...
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“Água Subterrânea como Manancial de
Abastecimento no Rio Grande do Sul”
Carlos Alvin Heine
Diretoria de Expansão
Superintendência de Recursos Hídricos e Meio Ambiente
COMPANHIA RIOGRANDENSE DE SANEAMENTO - CORSAN
Estrutura da DEXP
Municípios do Rio Grande do Sul com o Tipo de Manancial Utilizado
Municípios do Rio Grande do Sul com o Tipo de Manancial Utilizado
( 76 % )
Fonte: CORSAN / PAP-SEHADUR e DRH-SEMA
Municípios do Sistema CORSAN
(312)
177 Estações de Tratamento de Água (ETA)
800 Poços Tubulares – Captações de Água Subterrânea
VOLUME ANUAL PRODUZIDO
Manancial superficial: 85 % Manancial subterrâneo: 15 %
ETA Lajeado
ANÁLISES OPERACIONAIS
14.586.864
526.809.769 m³ /ano
Tipo de Manancial
203 Captações de Água Superficial
Fonte: DEGERH / DEPEDE – SURHMA e SUTRA
• Profundidade Média dos Poços Tubulares => 180 metros
• Curiosidades => 197 poços tubulares no SAG
=> 1º poço da CORSAN foi perfurado em 1956 em Santa
Maria no hoje denominado Sistema Aqüífero Guarani.
Fonte: DEPEDE , DEPEO, DEGERH
Municípios com Captação de Água Subterrânea
( 66 % )
Tipos Construtivos de Poços Tubulares
Fonte DEPEDE
Fonte DEPEDE
Poço Tubular Padrão CORSAN
Fonte DEPEDE
(Morris et al, 2003)
Usos Inadequados Ameaças
•Perda de Coluna de Água (depleção);
•Risco de Subsidência;
•Colapso Operacional (ND = Prof.MBS);
•Aumento de Custos Operacionais;
•Inversão de Fluxo;
•Contaminação da Água Subterrânea;
•Intrusão de Cunhas Salinas;
•Uso e Ocupação do Solo; e
•Perdas nas Descargas Básicas.
Usos Inadequados =>
Poços Tubulares Abandonados e/ou Mal Construídos
Fonte: CPRM
Usos Inadequados=>Proteção as Áreas de Recarga
Monitorar é necessário ?
Qual o Ciclo Hidrológico que queremos ?
Monitoramento
Quanlitativo e Quantitativo
Resolução 396– 03 de abril de 2008. Dispõe sobre aclassificação e diretrizes ambientais para o enquadramento daságuas subterrâneas.
Resolução 91- 05/10/2008 MMA. Dispõe sobre procedimentosgerais para o enquadramento dos corpos de água superficial.
Resolução 92– 05/10/2008 MMA. Estabelece critérios eprocedimentos gerais para proteção e conservação das águassubterrâneas no território brasileiro.
Classe Especial: águas dos aqüíferos,conjunto de aqüíferos ou porçãodesses destinadas a preservação de ecossistemas em unidades deconservação de proteção integral e as que contribuam diretamente paraos trechos de água superficial enquadrados como classes especial.Classe 1: águas dos aqüíferos, conjunto de aqüíferos ou porção desses,sem alteração de sua qualidade por atividades antrópicas, e que nãoexigem tratamento para quaisquer usos preponderantes devido ascaracterísticas hidrogeoquímicas.Classe 2: águas dos aqüíferos, conjunto de aqüíferos ou porção desses,sem alteração de sua qualidade por atividades antrópicas, e que podemexigir tratamento adequado, dependendo do uso preponderante, devidoas características hidrogeoquímicas naturais.Classe 3: águas dos aqüíferos,conjunto de aqüíferos ou porção desses,com alteração de sua qualidade por atividades antrópicas, para as quaisnão é necessário o tratamento em função dessas alterações, mas quepodem exigir tratamento adequado, dependendo do usopreponderante, devido as características hidrogeoquímicas naturais.
CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
Classificação: qualificação das águas subterrâneas emfunção de padrões de qualidade que possibilite o seuenquadramento;
Classe de qualidade: conjunto de condições e padrões(VRQ e VMP) de qualidade de água necessários aoatendimento dos usos preponderantes, atuais efuturos;
Condição de qualidade: qualidade apresentada pelaságuas subterrâneas, num determinado momento,frente aos requisitos de qualidade dos usos;
DEFINIÇÕES SOBRE CLASSIFICAÇÃO
Monitoramento da Qualidade
Análises Físico-Químicas e Bacteriológicas
•Água de boa qualidade?
•Qual a finalidade do uso?
•Abastecimento humano => padrão de
Potabilidade da Portaria 518/ GM
Ministério da Saúde (25/03/04)
•Problemas mais comuns das águas
subterrâneas no RS: Ferro, Manganês,
Cor, Turbidez, Flúor, pH > 9,5
Exemplo de água subterrânea contaminada com Arsênio.
0
5
10
15
20
25
IV 3 IV 4 IV 5 IV 6 IV 8 IV 10 IV 13 IV 14 IV 15 IV 18
Poços
SO4 (
mg/
L)
Primeira análise de SO4 Análise de SO4 de 2006
0
50
100
150
200
250
300
IV 2 IV 3 IV 4 IV 5 IV 6 IV 8 IV 10 IV 13 IV 14 IV 15 IV 18 IV 19 IV 23 IV 24 IV 26 IV 27 IV28 Med
Poços
STD
(mg/
L)
STD- Primeira análise STD - análise do ano de 2006
a.
Qualitativo=>STD e SO 4 (mg/L)
Fonte: HEINE 2008
BALANÇO de MASSA / RECARGA
R = Bc + Drs(Ss) reservatório em equilíbrio com máximo
bombeamento (Bc), (vazão máxima de extração sustentável), (Sd) máxima depleção, (Sm) reservatório cede água das suas reservas
permanentes (extração não equilibrada ou mineração das reservas), (Sr) fase critica,
retirada do armazenamento é irrecuperável.Fonte: (Karl & Wooley, 2005)
Quantitativo =>Gráficos da Operação dos Poços Tubulares
Ano Q (m³/h) Tempo(h/dia) Cota Cota NE Cota ND
1979 70 18 120 105,49 45
1993 30,24 20,04 120 32,15
1996 21,53 22,1 120 25,54
1997 21,48 20,85 120
1998 21,03 21,19 120
1999 20,63 17,55 120
2000 20,31 16,97 120 23,43
2001 19,38 18,85 120 24
2002 19,32 21,4 120 23,57
2003 18,1 19,48 120 45 16
2004 19,38 20,2 120 39,09 14,82
2005 19,67 18,18 120 40,15 17,81
2006 18,51 18,92 120 40,05 14,72
2007 18,88 17,06 120 40,03 14,27
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Tempo de Observação (anos)
Co
ta T
op
og
ráfica(m
)
NE (m) ND (m) GMBS (m) Cota natural do Terreno (m)
(Heine et.al, 2005).
Quantitativo => Colapso Operacional
Vazõescrescentes
Vazões decrescentes
600000
800000
1000000
1200000
1400000
1600000
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
Período de tempo (anos)
Vazõ
es T
ota
is (
m3/a
no
)
4
6
8
10
12
14
16
Nú
mero
de p
oço
s
Vazões (m³/ano) Número de poçosVazões Totais Anuais (m3/ano)
Quantitativo =>Capacidade de Produção
(Heine et.al, 2005).
Perdas de Reservas= 68hm³ (40,9%)
Depleção da Superfície Potenciométrica (1973 => 2003)
165,3 hm³ 97,62 hm³
(Heine et.al, 2005).
RESERVAS
Avaliação da Capacidade de Extração de Água Subterrânea
Rp 780,88 hm3
Ra 6,56 hm³
Bc 4,16 hm3
R25 /ano 1,64 hm³
(*) Vazões de operação em Novembro / 2007 (17 poços tubulares)(**) Vazão de referência do cadastro da CPRM + CORSAN com operação de 10h/dia (95 poços tubulares)
(***) 42 poços unifamiliares não constantes do cadastro oficial, com vazão estimada de 0,5 m3/dia.
POÇOS VAZÕES (hm³ /ano)
Poços da CORSAN (*) 1,435
Poços cadastrados pela CPRM + CORSAN (**) 2,725
Poços unifamiliares (***) 0,008
TOTAL 4,168
Fonte: HEINE 2008
Analítico
Cenário I – Condições naturais aqüífero sem bombeamento
Cenário II – Condição de uso restrito para abastecimento público com 23 poços da CORSAN em bombeamento
Cenário III – Condição aproximada da situação real, com 86 poços CORSAN + CPRM em
bombeamento
Avaliação Quantitativa =>Modelos Numéricos
Fonte: HEINE 2008
•Estacionário 1973 – 1990
•Não Estacionário 1990-2007
14.865 células (120x129 m)
1.080 informações de recarga
8.060 informações operacionais
2970
Cenário I
Cenário II
Fonte: HEINE 2008
Cenário III
Fonte: HEINE 2008
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Linha do tempo (anos)
Va
zão
( h
m³/
an
o)
Poços da CORSAN (hm³/ano) R 25% (hm³/ano)
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
linha do tempo (ano)
Vazã
o (h
m³/m
)
Bc (hm³/ano) R25 (hm³/ano)
Avaliação das Explotações
Cenário II
Cenário III
Fonte: HEINE 2008
BALANÇO DE MASSA
R = RecargasD= Descargas
Drenagens Efluentes
DrenagensInfluentes
Fonte: HEINE 2008
Filme Educativo:
Captação da Água Subterrânea
por Poços Tubulares