UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA / INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

TESE DE DOUTORADO N^o 074

WILTON JOSÉ SILVA DA ROCHA

DATA DA DEFESA: 10/06/2005
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: PROCESSAMENTO DE DADOS EM GEOLOGIA E ANÁLISE AMBIENTAL
ORIENTADOR:  Prof. José Eloi Guimarães Campos (UnB)
EXAMINADORES: Profa. Edi Mendes Guimarães (UnB); Prof. Geraldo Resende Boaventura (UnB); José Geraldo de Melo (UFRGN); Prof. Waldir Duarte Costa (UFPE)

Palavras-chave:  águas subterrâneas, salinização e geofísica.

RESUMO

   Em conseqüência do crescimento industrial e urbano, Maceió, com 75% da população abastecida com água subterrânea, já apresenta problemas de salinização em função da explotação intensiva e desordenada desse recurso hídrico. Os estudos desenvolvidos foram direcionados para avaliar as causas e processos dessa salinização, relacionados aos aspectos hidrogeológicos, hidrogeoquímicos e geofísicos, estando os resultados sintetizados nos mapas, gráficos e tabelas que compõem o trabalho.
    Na área foram caracterizados quatro sistemas aqüíferos: Maceió, Marituba, Barreiras/Marituba, Barreiras e Sedimentos de Praia e Aluvião. O Sistema Maceió é de baixa potencialidade (T = 2,7 x 10^-4 m²/s). Os poços construídos neste sistema apresentam vazão específica média de 0,612 m³/h/m com vazão média explotável de 27,264 m³/h. O Sistema Marituba é considerado de média potencialidade (T = 2,0 x 10^-3 m²/s). Os poços construídos neste aqüífero apresentam vazão específica média de 2,562 m³/h/m e vazão média explotável de 40 m³/h. O Sistema Barreiras/Marituba é considerado como de média potencialidade (T = 6,1 x 10^-3 m²/s) com vazão específica média de 6,531 m³/h/m e vazão média explotável de 69 m³/h. O Sistema Barreiras aflora em quase toda a área sob a forma de extensos tabuleiros costeiros. Os poços construídos neste domínio apresentam uma vazão específica média de 4,845 m³/h/m e vazão explotável média de 18 m³/h. É considerado como de média potencialidade (T = 4,7 x 10^-3 m²/s). A potencialidade do Sistema Sedimentos de Praia e Aluvião é considerada baixa (T = 4,0 x 10^-4 m²/s), com poços com vazão específica média de 3,472 m³/h/m e vazão média explotável de 9 m³/h.
    As reservas permanentes correspondem a 1267 milhões de m³ calculadas para os sistemas aqüíferos, enquanto que as reservas reguladoras são de 43 milhões de m³/ano. Os recursos explotáveis obtidos sob a forma de disponibilidade instalada são de 192 milhões de m³/ano e os recursos efetivos, correspondem a 111 milhões de m³/ano, ou seja, 8,8 % das reservas permanentes. A disponibilidade virtual que corresponde à potencialidade é de 41,6 milhões de m³/ano.
    Quanto à qualidade química, as águas são em geral boas para todos os usos, salvo ligeiras restrições quanto aos teores de cloreto, dureza total e ferro. O tipo cloretada predomina nessas águas (78,1 % em 1975-2002 e 92,2 % em 2003-2004), registrando-se maior incidência de águas cloretadas sódicas (48,6 % em 1975-2002 e 63,3 % em 2003-2004), cloretadas sódicas magnesianas (13,3 % em 1975-2002 e 13,0 % em 2003-2004) e mistas (13,3 % em 1975-2002 e 7,8 % em 2003-2004). As águas bicarbonatadas (1,9 % em 1975-2002 e 3,9 % em 2003-2004) ocorrem em áreas restritas relacionadas com rochas carbonáticas da Formação Maceió e Marituba. São águas bicarbonatadas sódicas, bicarbonatadas cálcicas magnesianas e bicarbonatadas mistas.
    A abordagem geofísica envolveu a utilização do método de eletrorresistividade, tendo sido aplicadas técnicas de sondagem elétrica vertical para identificar o comportamento geoelétrico local, no que diz respeito a evidências de salinização dos sistemas aqüíferos. Apesar de existirem restrições para a aplicação, os resultados obtidos foram satisfatórios.
    As causas e os processos de salinização das águas subterrâneas em Maceió foram avaliados em função da concentração por dissolução, da concentração diretamente e indiretamente relacionada ao mar e da possibilidade do aumento de concentração dos sais dissolvidos estar associada à contaminação por águas servidas. Os estudos desenvolvidos permitiram definir dentro do contexto hidrogeológico, hidrogeoquímico e geoelétrico, que a salinização pela intrusão ativa da cunha salina é o processo de degradação das águas subterrâneas mais atuante na região de Maceió, induzida pela explotação intensiva dos sistemas aqüíferos. A concentração por dissolução com aumento de bicarbonato e sulfato fica restrita às áreas de ocorrência de rochas carbonáticas da formação Maceió, Marituba e Sedimentos de Praia e Aluvião. Os processos de salinização a partir das águas de recarga ou por contaminação foram descartados para a região em estudo.
    Tendo em vista que os maiores problemas para a gestão, controle e preservação das águas subterrâneas de Maceió estão relacionados aos processos de superexplotação, salinização, contaminação, impermeabilização, má construção e operação inadequada dos sistemas de captação, recomenda-se que os órgãos municipal e estadual analisem as várias situações hidrogeológicas e de uso da água, e iniciem o processo de gerenciamento e controle da explotação das águas subterrâneas da região.

     
UNIVERSITY OF BRASILIA / INSTITUTE OF GEOSCIENCES

PhD THESIS N^o 074

DATE OF ORAL PRESENTATION: 10/06/2005
TOPIC OF THE THESIS: Data processing in geology and in environmental analysis
SUPERVISOR: Prof. José Eloi Guimarães Campos (UnB)
COMMITTEE MEMBERS: Profa. Edi Mendes Guimarães (UnB); Prof. Geraldo Resende Boaventura (UnB); José Geraldo de Melo (UFRGN); Prof. Waldir Duarte Costa (UFPE)

KeyWords:  groundwater, salinization and geophysics, 

ABSTRACT

    As a consequence of the industrial and urban growth, Maceió with 75 % of the population supplied by groundwater already presents salinization encroachment problems due to the intensive and disordered exploitation of the aquifers. The developed studies were addressed to evaluate the causes and processes of the salinization, by the integration of hydrogeologic, hydrochemical and geophysical data, and the results are synthesized in the maps, graphs and tables that compose this research.
    In the area four aquifers systems were characterized: Maceió, Marituba, Barreiras/Marituba, Barreiras and Beach and Alluvium Sediments aquifers systems. The Maceió System is an aquifer of low potentiality (Transmissivity = 2.7 x 10^-4 m²/s), where the wells present an average specific capacity of 0.612 m³/h/m and average discharge of 27 m³/h. It is under exploited because of the water quality with high hardness and high chloride content. The Marituba System underlies the Barreiras Formation and the Beach and Alluvium sediments. It is considered of average potentiality (Transmissivity = 2.0 x 10^-3 m²/s) with average specific capacity of 2.562 m³/h/m and average discharge of 40 m³/h. The Barreiras System outcrops in almost the whole area in extensive coastal boards. It shows average specific capacity of 4.845 m³/h/m and average discharge of 18 m³/h and is considered of medium potentiality (Transmissivity = 4.7 x 10^-3 m²/s). The Barreiras/Marituba Aquifer System is considered of high potentiality (Transmissivity = 6.1 x 10^-3 m²/s) with average specific capacity of 6.531 m³/h/m and average discharge of 69 m³/h. The Beach and Alluvium Sediments occur in the coastal plain, covering the Maceió and Marituba aquifers. The potentiality of that aquifer is considered as low (Transmissivity = 4.0 x 10^-4 m²/s), with average specific capacity of 3.472 m³/h/m and discharge up to 15 m³/h.
    The permanent reserves correspond to 1267 x 10⁶ m³ for all aquifers systems, while the regulatory reserves are of 43 x 10⁶ m³/year. The exploitable installed resources are of 192 millions m³/year and the effective resources correspond to 111 millions m³/year, or, 8,8  % of the permanent reserves. The virtual resource that corresponds the potentiality is of 41,6 millions m³/year.
    The chemical quality of the waters is, in general, good for all uses, except by restrictions as for the chloride and iron contents. The chlorine water type prevails in the majority of waters (78,1 % in 1975-2002 and 92,2 % in 2003-2004), and comprises the following waters: sodic chlorine (48,6 % in 1975-2002 and 63,3 % in 2003-2004), magnesian sodic chlorine (13,3 % in 1975-2002 and 13,0 % in 2003-2004), magnesian chlorine (13,3 % in 1975-2002) and calcic sodic chlorine (6,5 % in 2003-2004). The carbonated type (1,9 % in 1975-2002 and 3,9 % in 2003-2004) occurs in restricted areas related with the limestone of the Maceió and Marituba formations, with the waters sodic carbonated, calcic magnesian carbonated and mistas carbonated.
    The geophysical approach involved the use of the eletroresistivity method, applied the techniques of vertical electric survey to identify the geoeletric behavior of the local stratigraphy, concerned about the salinization of the aquifers systems. Although the obtaining of data shows some restrictions the results can be considered satisfactory as an auxiliary tool to the studies of salinization in urban areas.
    The causes and processes of salinization of the groundwater in Maceió were analyzed in terms of salt concentration by dissolution, by directly / indirectly seawater relation and by the possibility of increasing salt content by contamination of wastewater infiltration. The developed studies allow to affirming that the main salinization process is related to active encroachment of seawater and is the result of the over exploitation of aquifer systems. The ion concentration by dissolution only occurs when carbonate rocks of the Maceio and Marituba formations and of the Beach and Alluvium sediments are present. The results also show that the salinization by recharge water and by wastewater infiltration do not occur in the study region.
    Considering that the largest problems for the management, control and preservation of the groundwater of Maceió region are related to the overexploitation, salinization, contamination, surface sealing and bad construction / operation of wells, it is recommended that the municipal and state organs analyze the several situations under the point of view of hydrogeology and of use of water, and begin the management process and control of the exploitation of the local groundwater.