Hidrogeologia: o escoamento em um aquífero

O conhecimento dos aquíferos, da qualidade e da disponibilidade da água é um dos desafios do século XXI: os aquíferos são explorados ativamente de poços ou captações para fornecer água a uma população sempre crescente.

Os aquíferos

A água subterrânea fica contida em rochas denominadas reservatório. Num reservatório saturado, a água escoa: trata-se do aquífero. A água subterrânea não está totalmente disponível: a água de constituição está aprisionada nas redes cristalinas dos minerais; há também a água retida pelas pressões eletrostáticas da superfície dos minerais (água capilar e água pelicular); a água retida por absorção (água higrostática); e a água livre, a única que pode circular no aquífero (água de percolação).

Água livre e retenção de uma rocha porosa. Retirado do livro “82 Resumos Geológicos”. Ed. Oficina de Textos

O topo do nível freático é chamado de superfície piezométrica: corresponde ao nível da água nos poços (pluvial). O bombeamento da água no aquífero modifica a superfície piezométrica. Os níveis d’água dos aluviões têm relação direta com os cursos de água superficial.

Os níveis d’água superficiais, de fácil acesso, são chamados freáticos. Os depósitos de água contidos em rochas impermeáveis são chamados de aquicludes. Os aquíferos artesianos são confinados e têm a superfície piezométrica acima do solo: a água jorra dos poços artesianos. Os aquíferos renovam-se por infiltração das águas superficiais.

O escoamento em um aquífero

A porosidade é a capacidade de uma rocha para reter determinada quantidade de água. Por fratura ou alteração, rochas pouco porosas no início ganham uma importante porosidade secundária.

A permeabilidade é a propriedade da rocha de se deixar atravessar pela água. Quando um volume de água Q escoa até a uma altura h numa rocha de uma dada seção, a velocidade de escoamento depende da permeabilidade K da rocha aquífera. K é dado pela lei de Darcy: Q = k A h/l, na qual

Q = quantidade de água que atravessa o meio (m3 · s-1);

A é a superfície (m2);

h, a diferença de altura;

l (m), o comprimento percorrido.

A rocha é chamada aquífera quando K > 10 m-4 · s-1.

Cone de depressão durante o bombeamento de um aquífero. Retirado do livro 82 Resumos Geológicos. Ed. Oficina de Textos.

Esquema dos aquíferos livres e confinados. Retirado do livro 82 Resumos Geológicos. Ed. Oficina de Textos.

As rochas mais permeáveis são rochas não consolidadas, não cimentadas, como as areias, os conglomerados. As águas escoam no aquífero por gravidade. O aquífero é definido pelas curvas de nível (interseção de um plano horizontal com os limites do aquífero), e a direção de escoamento é perpendicular às curvas de nível.

Esta matéria foi retirado do livro 82 Resumos geológicos. A obra explica de forma didática e ilustrada os principais conceitos da Geologia além de incluir problemas e questões de múltipla escolha para consolidar os conceitos apresentados, mapas e gráficos didáticos e palavras-chaves sobre cada tema apresentado.

Fonte: Comunitexto