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Estudos Hidrogeológicos e de Vulnerabilidade no Sistema Aquífero Urucuia e Proposição de Modelo de Gestão Integrada e Compartilhada

Márcia Tereza Pantoja Gaspar Coordenação de Águas Subterrâneas Agência Nacional de Águas

Photograph by Stanley Leake, U.S.G.S.

I Simpósio da Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco Juazeiro (BA) 7 de junho de 2016

Photograph by David Stannard, U.S..G.S.

Concepção inicial • Programa Nacional de Águas Subterrâneas-

PNAS/PNRH SUBPROGRAMA VIII.1 – Ampliação do Conhecimento Hidrogeológico A. Estudos e projetos para aquíferos de abrangência transfronteiriça e interestadual; B. Estudos e projetos em escala local; C. Monitoramento quali/ quantitativo das águas subterrâneas.

• Agenda de Águas Subterrâneas – ANA Objetivo Geral Promover ações para fortalecer a implementação da gestão integrada de recursos hídricos superficiais e subterrâneos no país

INTRODUÇÃO Estudos Hidrogeol ógicos desenvolvidos pela ANA na Bacia do Rio São Francisco Ø Sistema Aquífero Urucuia 142 mil Km² 6 Estados envolvidos Ø Sistema Aquífero Bambuí 111 mil Km² 2 Estados

Consórcio ENGECORPS♦WALM Equipe técnica multidisciplinar e Consultores

Comissão Técnica de Acompanhamento e Fiscalização (CTAF) • Zoltan Romero e Eduardo Topázio (Bahia) • Maricene Paixão (Minas Gerais) • Hugo Leonardo (Goiás) • Aldo Azevedo (Tocantins)

Representantes estaduais

• Jânio Castro (Maranhão) • Piauí (não participou)

• ANA • Pesquisadores convidados 4

Concepção inicial

•

Termos de referência

Área aflorante estimada: 142.061 km2 Sistema Aquífero Urucuia-Areado Estados: BA, TO, GO, MA, PI, MG Escala 1.250.000

• Objetivos Realizar estudos hidrogeológicos para obter informações para a gestão dos recursos hídricos subterrâneos relativos ao SAU nas Bacias do rio São Francisco e do rio Tocantins visando subsidiar a gestão integrada das águas superficiais e subterrâneas

A Bacia do São Francisco

(ANA, 2016)

A Bacia do São Francisco

(ANA, 2016)

INTRODUÇÃO A Bacia do São Francisco

(ANA, 2016)

INTRODUÇÃO A Bacia do São Francisco

Estudos Hidrogeológicos e de Vulnerabilidade no Sistema Aquífero Urucuia e Proposição de Modelo de Gestão Integrada e Compartilhada

Atividades desenvolvidas Cadastro de pontos de รกgua (poรงos e nascentes): 1.423 compilados 271 pontos novos 248 poรงos 132 cacimbas 12 nascentes

ESTUDO URUCUIA Atividades desenvolvidas Uso e ocupação da terra (Imagens de satélites – até 2011) • 62% natural/38% antrópico • Vocação agrícola (Soja, algodão, milho, café, arroz, pastagem, feijão, fruticultura)

Atividades desenvolvidas Levantamentos geológicos de campo • •

3 campanhas no Sistema Aquífero Urucuia 2 campanhas na Sistema Aquífero Areado

Diagrama de rosetas

Diagrama de Schmitd/ Lambert

Atividades desenvolvidas Ensaios geofísicos • • •

145 SEVs 200 TDEM 200 GRAV

Atividades desenvolvidas Ensaios de infiltração 40 pontos com Infiltrômetro de duplo anel

40 pontos com Permeâmetro Guelph

Atividades desenvolvidas

Estudos hidrológicos •

Avaliação climatológica

- Tipos climáticos - Parâmetros climáticos: precipitação, temperatura, umidade relativa do ar, insolação, evaporação, vento, nebulosidade, pressão atm.

•

Contribuição do SAU (19752005)

-

Rio São Francisco e Tocantins Seleção dos postos Flu Análise do histórico Análise de consistência Separação do fluxo de base Hysep (USGS)

Atividades desenvolvidas Hidroquímica – coleta e análises de amostras de água (poços e nascentes) • 203 pontos de amostragem de água subterrânea (por campanha); • Duas campanhas • Parâmetros físico-químicos, químicos, específicos: BTEX, agroquímicos, metais pesados, coliformes, ²H e 18O, ³H, 14C • Análise estatística • Classificação das águas • Diagramas de Piper e Stiff

ESTUDO URUCUIA

Atividades desenvolvidas Gestão Participativa • Seminários Barreiras (BA) Arinos (MG) Palmas (TO)

• Participação: 316 • Universidades, ó rg ã os gestores, comit ê s de bacias, prefeituras, empresas de perfura ç ã o de po ços, setores usuários, além de membros da CTAF, t é cnicos do cons ó rcio e representantes da ANA. • Apresentação: / Resultados parciais / Programa de educação ambiental / Minuta da proposta de gest ão compartilhada / Receber contribuições dos atores

Resultados do estudos Áreas de recarga e descarga SAU Áreas de descarga: declividade do terreno > 2%, e também menores do que 2% quando associadas a cursos de água superficiais (planícies aluvionares).

As áreas de recarga correspondem a 67% e as áreas de descarga a 33% da área operacional do Sistema Aquífero Urucuia.

Resultados Ensaios geofísicos – SAU e SAA

Sondagens Elétricas verticais - 149 sondagens Gravimetria – 200 estações TDEM – 200 sondagens

SAU Espessura: 15 a 400 metros (Valores maiores 500-600 metros foram alcançados por poços estratigráficos da CPRM e ANP).

Nível d´água: 2,1 a 160 metros (mais prof. poços) SAA Espessura SAA: até 250 metros

Resultados Hidrogeologia - SAU

Sistema Aquífero Urucuia (660 Km x 170-300 Km) Área operacional: 109.531 Km² - Aquífero de natureza livre, do tipo poroso, de extensão regional, contínuo e regionalmente homogêneo.

- Resultados de testes: “não confinado com drenagem retardada” (Neuman 1975); - K (condutividade hidráulica) geralmente superiores a 2 m/d; - Porosidades efetivas da ordem de 14%.

- Potenciometria - Direções regionais e locais de

Resultados Hidrogeologia - SAU

Sistema Aquífero Urucuia Potencialidade: Até 600 m³/h

Resultados

0,5 13 1 14,0 13 14,0 Identificação 1,0 14 2 15,0 14 15,0 3 1,5 15 16,0 Obeservações 15 16,0 2,0 16 4 17,0 16 17,0 2,5 17 5 18,0 17 18,0 3,0 18 6 19,0 18 19,0 3,5 19 7 20,0 19 20,0 4,0 20 8 21,0 -20 21,0 4,5 21 9 121 1,0 5,0 2210 22 2 2,0 5,5 2311 23 3 3,0 2412 6,0 24 13 6,5 -4 -4,0

Resultados (Permeâmetro Guelph) Solos em cerrado nativo (média de 7,0 x10-3 cm/s) Solos com agricultura (média de 1,6 x 10-3 cm/s) Resultados (Infiltrômetro de Anel Duplo) Solos em cerrado (média de 1,6 x10-2 cm/s) Solos com agricultura (média de 3,4 x103 cm/s)

36,0

2,5

0,51,0

38,56,3

2,5 1,4

5,0 1,4

0,51,0

41,07,7

2,5 1,4

5,0 1,4

0,5 - 1,0

43,58,9 4,4

-2,5 1,2

-5,0 1,2

2,5 1,7 1,2 1,5

5,0

1 14

1,0

4,9

7,0 1,0 5,0

0,5 1,0 1,0

46,0 6,1 10,1

15 2

2,0

1,0

7,6

5

6,0

1,0

11,3

2

1,2

16 3

3,0

1,0

9,1

17 4

4,0

1,0

10,6

1,5

8 18 5

8,0 5,0

1,0 1,0

13,7 12,1

1,2 1,5

7

40 ensaios em solo saturado - Solos com agricultura (modificado antropicamente) - Solos em cerrado nativo (vegetação natural)

0,5

1 13 13 3 2 14 14 4 3 15 15 5 4 16 16 56 17 17 67 18 18 78 19 19 89 20 20 9 21 10 21 10 22 2211 11 23 2312 24 12 2413 - 13

14 1

6

Ensaios de infiltração

0,5 12,0 3,5 2,0 17,8 1,2 H1 = F-2917,83,1 cm 2,0 1,2 0,5 15,0 3,0 1,0 19,1 1,3 1,0 19,1 1,3 0,5 17,5 1,0 19,9 0,8 Após colheta de 2,5 soja 1,0 19,9 0,8 0,5 20,5 3,0 1,0 20,8 0,9 1,0 20,8 0,9 0,5 22,8 2,3 1,0 21,6 0,8 1,0 21,6 0,8 o estágio 0,5 para o22,5 2,7 1,0 0,9 Leituras 125,5 1,0 22,5 0,9 28,0 cm 0,9 2,5 1,0 23,4 H0,5 2,0 1 = 1,0 23,4 0,9 0,5 30,5 2,5 1,0 24,3 0,9 1,024,32,9 0,9 0,5 33,5 3,0

7,0

1,0

12,5

1,5

1,2

0,6 0,6 6,0 1,3 1,3 5,0 0,8 0,8 6,0 0,9 0,9 4,6 0,8 0,8 5,4 0,9 0,9 5,0 0,9 0,9 5,0 0,9 0,9 6,0

5,0

1,5 1,5 1,5 1,5

2,0

0,5

H2 =7,6

1,4 5,0

cm 2,8

3

1,5

2,5

0,5

8,6

1,0

2,0

4

2,0

3,0

0,5

9,6

1,0

2,0

5

2,5

3,5

0,5

10,7

1,1

2,2

6

3,0

1,0

2,0

7

3,5

cm 1,0

2,0

8

4,0

9

4,5

10

5,0

11

5,5

12

6,0

13

6,5

14

7,0

15

7,5

4,0 4,5

0,5 para o 211,7 o estágio Leituras H2 =0,5

5,112,7

ESTUDO URUCUIA

-

2

1,2 1,2 1,2 1,2

14 15

2 15

16

3 16

17

4 17

18 5 18 19 19

-

1 2

5,0 5,5 6,0

-

1,0 2,0

0,5 0,5 0,5

-

13,7

1,0

16,1

2,0

14,7

1,0

2,0

1,0

2,0

1,0

15,7

17,4

1,0

19,0

-

1,3

1,3

1,6

1,6

3

3,0

1,0

20,4

1,4

1,4

4-

4,0-

16,2 1,0

21,6

1,2

1,2

0,5 5 1,0 6 1,5 7 2,0 8 2,5

0,5 5,0

17,9 1,0

1,7 23,1

1,5

1,5

0,5

19,6

1,7

6,0

1,0

24,4

7,0

1,0

25,6

8,0 0,5

9 3,0

0,5

1,3

1,3

16

8,0

1,7

3,4

1,7

3,4

1,2

1,2

17

8,5

1,0 24,7

27,2 1,7

1,6 3,4

1,6

18

9,0

9,0 0,5

1,0 26,4

28,6 1,7

1,4 3,4

1,4

19

9,5

0,5

21,3

3,4

23,0

19 69

6

20 7 10

20 7 20

10

10,0

1,0

29,9

1,3

1,3

20

10,0

21 8 11

21 8 21

11

11,0

1,0

31,2

1,3

1,3

21

10,5

22 9

22 9 22 23 10 23 24 11 24

22

11,0

23

11,5

12

23 10 13 24 11

14

12

15 13

12

12 13

12,0 13,0

1,0 1,0

32,4 33,8

1,2 1,4

1,2 1,4

14

14,0

1,0

35,1

1,3

1,3

15,0

1,0

36,4

1,3

1,3

13

15

16 14

14

16

16,0

1,0

37,7

1,3

1,3

15 17

15

17

17,0

1,0

39,0

1,3

1,3

16

18

16

18

18,0

1,0

40,3

1,3

1,3

17

17

18

18

19

19

19 20 21

19 20 21

20

20

22 21

21

22

22 23

22

23

23 24

23

24

24

24

24

ESTUDO URUCUIA

Resultados

Balanço hídrico

Permite: • Estimativa de recarga (% P); • Estimativa de reserva transitória ou reguladora.

Avaliação da recarga na Subbacia Urucuia

R = recarga transitória Eb = escoamento básico

Premissa: fluxo de base é igual à descarga subterrânea e que a água descarregada pelo solo é aproximadamente igual à recarga (equilíbrio).

ESTUDO URUCUIA

Resultados Sistema Aquífero Urucuia Estimativa da recarga anual do SAU nas sub-bacias Posto 46790000 46610000 45910001 45210000 45220000 44250000

Nome do Posto

Rio

Formosa do Rio Preto Preto São Sebastião Grande Santa Maria da Corrente Vitória Lagoa das Pedras Carinhanha Capitânea Coxá (Carinhanha) Usina dos Pandeiros Pandeiros Montante Médias Ponderadas

Área SAU (km²)

R = Eb (mm/ano)

13.270

211,27

28.046

185,62

23.590

232,81

11.341 2.313

298,71 151,01

3.389

183,22

81.949

217,93

Estimativa da recarga anual total do SAU Área (km²)

R (mm/ano)

R (m³/s)

R (km³/ano)

109.531

217,93

756,92

23,87

Recarga ~ 18% da precipitação média

ESTUDO URUCUIA

Resultados Resumo dos parâmetros hidrológicos do SAU Rio

Preto Grande Corrente Carinhan ha Coxá Pandeiro s

Área SAU Eb Es Et Ev (mm) P (km²) (mm/ano) (mm/ano) (mm/ano) (mm/ano)

Eb/P

Eb/Et

13.270 28.046 23.590

1.250 1.300 1.120

211,27 185,62 232,81

18,27 11,74 17,20

229,54 1.020,46 197,36 1.102,64 250,01 869,99

11.341

1.075

298,71

29,94

328,65

746,35

0,28

0,91

2.313

1.050

151,01

17,29

168,29

881,71

0,14

0,90

3.389

1.100

183,22

40,06

223,28 876,72 Separação do Hidrograma

0,17

0,82

160,0

0,17 0,14 0,21

140,0

80,0

60,0

40,0

Tempo (ano) Vazão Observada

Vazão de Escoamento Superficial

Vazão de Base

01/08/2004

01/08/2003

01/08/2002

01/08/2001

01/08/2000

01/08/1999

01/08/1998

01/08/1997

01/08/1996

01/08/1995

01/08/1994

01/08/1993

01/08/1992

01/08/1991

01/08/1990

01/08/1989

01/08/1988

01/08/1987

01/08/1986

01/08/1985

01/08/1984

01/08/1983

01/08/1982

01/08/1981

01/08/1980

01/08/1979

01/08/1978

01/08/1977

01/08/1976

0,0

01/08/1975

20,0

01/08/1974

Ev=evapotransp

100,0

01/08/1973

(Eb+Es)

120,0

Vazão (m³/s)

P=precipitação Eb=esc. de base Es=esc. superficial Et=esc. total

0,92 0,94 0,93

ESTUDO URUCUIA

Resultados Contribuições do SAU/SAA para as principais bacias hidrográficas Precipitação Contribuiçã Bacias

Área SAU/SAA (km²)

São Francisco

109.129

1.180

17,9%

211,15

730,68

Tocantins

27.831

1.427

17,1%

243,92

215,26

Parnaíba

7.361

1.137

16,9%

192,18

44,86

Paranaíba

98

1.450

16,7%

241,52

0,75

Total Geral/Médi a

144.419

1.226

17,7%

216,52

991,55

média anual (mm)

Contribuição/ Precipitação (%)

o anual (mm)

Contribuiçã o (m³/s)

§ Contribuição média do SAU para o Rio São Francisco é de 30 % da vazão média natural em Sobradinho; § Contribuição do SAU para o Rio São Francisco alcança entre 80 e 90% na estiagem (agosto a outubro); § Contribuição média do SAU para o Rio Tocantins é de 5%.

ESTUDO URUCUIA

Resultados Sistema Aquífero Urucuia Reservas hídricas do SAU Área (km²)

Volume Saturado (km³)

109.531

9.656

Reserva Reguladora (km³/ano) 23,87

Reserva Permanente (km³/ano) 1.327,97

*Surface Volume do programa ArcGis® ** Admitindo- se porosidade efetiva de 14%

Reservas Totais (km³/ano) 1.351,84

Resultados do estudos

-

Hidrogeoquími ca

22 amostras de nascentes 56 amostras de poços rasos (<120 m) 61 amostras de poços profundos (igual ou maior do que 120 m) 64 poços sem dados de profundidade

Resultados do estudos Hidrogeoquími ca -

GRUPO 1 CE < 200 mS/cm HCO3 (até 76,5 mg/L) e o cátion Si (média: 5,7 mg/L).

Representativas do SAU

-

GRUPO 2 CE : 166 a 510 mS/cm HCO3 (média: 165 mg/L) e Ca (média: 46 mg/L).

Misturas de águas de outras unidades aquíferas inferiores ou do Aquífero Bambuí.

-

GRUPO 3 CE alta > 800 mS/cm HCO3 > 300 mg/L e Ca >130 mg/L Amostras (U197 e U198) provenientes, provavelmente, de poços que exploram o Aquífero Bambuí

-

Classificação hidroquímica Grupos

Metais Pesados

Resultados do estudos HidroquĂ­mica

AgroquĂ­micos

Resultados do estudos HidroquĂ­mica

IsĂłtopos

Resultados do estudos HidroquĂ­mica

18O

e 2H

Resultados do estudos Vulnerabilidade, MĂŠtodo GOD

Resultados do estudos Em construção 

/ /

Proposta de Plano de Gestão Integrada e Compartilhada do SAU Qbase

Resultados do estudos Sistema Aquífero Areado (250 Km x 40-60 Km) 15.485 Km² - Aquífero de natureza livre predominantemente, de extensão regional, heterogêneo.

- Heterogeneidade: relações litoestratigráficas e variações faciológicas nas sucessões sedimentares e vulcanosedimentares (grupos Areado e Mata da Corda) - Potenciometria - Direções regionais e locais de fluxo - Divisores de águas subterrâneas

Resultados do estudos Sistema Aquífero Areado Áreas de recarga e descarga Região com relevo mais acidentado

Resultados do estudos Sistema AquĂ­fero Areado Espessura saturada: atĂŠ 250 metros

AVALIAÇÃO HIDROGEOLÓGICA DOS SISTEMAS AQUÍFEROS CÁRSTICOS E FÍSSURO- CÁRSTICOS NA REGIÃO HIDROGRÁFICA DO SÃO FRANCISCO, COM VISTAS À GESTÃO INTEGRADA E COMPARTILHADA DE RECURSOS HÍDRICOS

ÁREA DE ESTUDO / Aquíferos Cársticos e Físsuro/ Cársticos da RH São Francisco; / 03 / / /

Áreas Piloto: Montes Claros (MG) São Desidério (BA) Lapão (BA)

Resultados do estudos q Proposta de 10 Unidades de Gestão das Águas (UGAS) q Divis ã o Realizada a Partir de Subdom ínios Hidrogeol ó gicos e Bacias Hidrograficas q Integra ç ã o com as Unidades de Planejamento e Gest ã o de Minas Gerais (RPGRHS) e Regi õ es de Planejamento e Gest ã o das Águas da Bahia (RPGAS)

Unidades de Gestão das Águas (UGAS)

Explotação do Sistema Aquífero Bambuí por UGA

/ 21.430 poços cadastrados / Cerca de 3.000 utilizados para cálculo

Separação de escoamentos em 59 estações fluviométricas da bacia do São Francisco

COMENTÁRIOS Ø Determinação da vazão de base e sua quantificação no escoamento superficial é quesito essencial para a gestão integrada; Ø A integração deve facilitar a gestão no momento mais critico do “hidrograma”; Ø A Outorga e os Planos s ã o os instrumentos da PNRH com maior impacto quanto à gest ã o integrada e que podem apresentar resultados pr á ticos de forma mais imediata; Ø A unidade territorial de gest ã o de recursos h ídricos (inclusive integrada!) é a bacia hidrográfica.

Obrigada!

MÁRCIA GASPAR Coordenação de Águas Subterrâneas

marcia.gaspar@ana.gov.br | (+55) (61) 2109 –5300

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