5.4 MÉTODO DA FLUTUAÇÃO DO NÍVEL FREÁTICO

Considerando-se que a recarga estimada em um ponto é igual ao produto da flutuação positiva do nível freático no local pelo coeficiente de produtividade/armazenamento especifico (Sy), apresenta-se nessa seção os resultados da aplicação do método baseado no monitoramento das flutuações do nível freático.

As elevações totais anuais do nível freático nos poços de monitoramento foram obtidas pelo processo gráfico apresentado na seção “Material e métodos”. Os gráficos com as alturas estimadas encontram-se em apêndice (Apêndice D), enquanto que o sumário de cálculo é apresentado pela Tabela 5.15.

Tabela 5.15 – Recarga de águas subterrâneas segundo o método flutuação do nível

freático.

Flutuações freáticas

posistivas totais (m) Recarga (mm)

Poço

2007/2008 2008/2009

Sy médio

(solo e substrato geológico) _{2007/2008 2008/2009}

01 3,50 2,30 0,1100 385,00 253,00 02 3,40 2,00 0,1100 374,00 220,00 03 3,50 2,90 0,1100 385,00 319,00

Tabela 5.15 – Continuação...

Flutuações freáticas

posistivas totais (m) Recarga (mm)

Poço

2007/2008 2008/2009

Sy médio

(solo e substrato geológico) _{2007/2008 2008/2009}

04 2,50 2,60 0,1100 275,00 286,00 05 3,10 2,50 0,1100 341,00 275,00 06 4,10 4.1 0,1100 451,00 451,00 07 7,80 7,10 0,0500 390,00 355,00 08 13,60 11,40 0,0500 680,00 570,00 09 19,50 18,00 0,0135 263,25 243,00 10 5,00 5,10 0,0500 250,00 255,00 11 11,00 10,50 0,0135 148,50 141,75 12 8,40 7,60 0,0500 420,00 380,00 13 6,90 6,90 0,1550 1069,50 1069,50 14 7,20 7,10 0,0500 360,00 355,00 15 3,60 4,30 0,0500 180,00 215,00 16 6,90 6,50 0,1550 1069,50 1007,50 17 2,10 1,90 0,1550 325,50 294,50 18 5,00 5,60 0,1550 775,00 868,00

O método em discussão tem como parâmetros a flutuação freática positiva total em um determinado período e o Sy médio. Como a maior incerteza está associada ao Sy, acredita- se que os seus valores, nas áreas cuja recarga se apresentou superior à precipitação, necessitam de ajuste. Tal ajuste poderá trazer benefícios, também, ao resultado da modelagem numérica, uma vez que as incoerências foram observadas nas mesmas áreas.

Figura 5.42 – Distribuição espacial estimada da recarga de águas subterrâneas na área de estudo, a partir da aplicação do método flutuação do nível freático, para o ano hidrológico

Figura 5.43 – Distribuição espacial estimada da recarga de águas subterrâneas na área de estudo, a partir da aplicação do método flutuação do nível freático, para o ano hidrológico

de 2008/2009.

Por último, quanto à forma de espacialização das estimativas pontuais, um modelo de regressão linear múltipla foi gerado, com a recarga definida como variável dependente dos fatores previamente considerados determinantes no processo. Segundo o modelo obtido, a recarga pode ser expressa como se apresenta na Equação 5.1.

Rc (mm) = 173,98 – 10,23 * D + 0,039 * Esp + 5,66 * Ksat2

+ 6,18 NF – 5,99 * Sy2 + 5,34 * US + 0.0029 * S (5.1)

em que: D = declividade; Esp = espessura do aqüífero; Ksat2 = condutividade hidráulica saturada do substrato geológico; NF = profundidade freática; Sy2 = produtividade específica do substrato geológico; US = uso e cobertura do solo (ranking das diferentes

coberturas quanto ao favorecimento à recarga) (fuzzy); S = tipo de solo (ranking dos diferentes tipo de solo quanto ao favorecimento à recarga) (fuzzy).

A contribuição individual de cada variável independente à variável dependente (recarga) foi analisada a partir da estatística “t”, calculada para cada coeficiente da regressão, considerando-se ∞ graus de liberdade e 99% de nível de confiança. Os valores absolutos de “t” calculado que mais superaram o valor crítico tabelado (2,33) foram os referentes às variáveis “D” (t = 233) e “NF” (t = 140), seguidas por “Ksat2” (t = 46), “US” (t = 43),

últimas (“Esp” e “S”) são as únicas que podem ser excluídas do modelo sem que sejam alterados o valor do coeficiente de correlação (R) e dos valores da predição.

O coeficiente de determinação obtido foi de 0,99 e o mapa gerado a partir do modelo encontra-se apresentado na Figura 5.44. Este mapa se mostrou mais consistente à representação da variabilidade espacial. Tal afirmação se justifica pelo fato de que as bordas e feições expressas pelo referido mapa refletem as bordas e feições dos elementos que governam o processo hidrológico em questão, diferentemente dos mapas interpolados, que caracterizaram a variabilidade espacial da recarga com gradientes contínuos.

Figura 5.44 – Distribuição espacial estimada da recarga de águas subterrâneas na área de estudo, a partir da aplicação do método flutuação do nível freático, para o ano hidrológico

de 2008/2009: espacialização via regressão múltipla espacial.

No entanto, como se observa nas figuras 5.45 e 5.46, ambos apresentaram o mesmo padrão no que diz respeito ao potencial das áreas à ocorrência de recarga. A divergência da Região 8 em relação à sua posição no ranking (Figura 5.45) foi corrigida ajustando-se o valor considerado incoerente do Sy (Figura 5.46).

Utilizando-se o mapa gerado pela regressão e expressando a recarga total anual sob forma de percentagem em relação à precipitação total anual, tem-se o resultado apresentado na Figura 5.47.

A recarga média para a bacia foi da ordem de 15% e apenas 20 % da área apresentaram taxas superiores aos 20% frequentemente relatados. Covém ressaltar, no entanto, que o método flutuação do nível freático tende a subestimar a recarga para locais de alta condutividade hidráulica saturada, uma vez que podem ocorrer eventos de entrada de água, sem que ocorra elevação do nível freático, ou seja, a taxa de entrada vertical igual à taxa de drenagem horizontal (Healy e Cook, 2002).

Figura 5.45 – Regiões homogêneas de recarga, dispostas em ordem crescente quanto ao potencial de recarga previsto, “versus” taxas simuladas de recarga a partir do método

flutuação do nível freático, considerando o mapa gerado por interpolação.

Figura 5.46 – Regiões homogêneas de recarga, dispostas em ordem crescente quanto ao potencial de recarga previsto, “versus” taxas simuladas de recarga a partir do método

Figura 5.47 – Distribuição espacial estimada da recarga de águas subterrâneas na área de estudo para o ano hidrológico de 2008/2009, a partir da aplicação do método flutuação do

nível freático: espacialização via regressão múltipla espacial e recarga como percentagem

em relação à precipitação total anual.

Efetuando-se o cruzamento espacial do mapa de recarga da Figura 5.47, observou-se que alguns dos maiores valores médios ocorreram em domínio de cambissolos e metarritmito argiloso, o que representa uma inversão, em relação à mesma discussão efetuada sobre os resultados da modelagem numérica e da modelagem hidrológica. A explicação se baseia no fato de que, como o mapa de recarga obtido pela aplicação do método flutuação do nível

freático se baseou nos valores de Sy e de variação de profundidade freática, suspeita-se

que, nesses locais, o valor do Sy esteja superestimado. No entanto, de um modo geral, houve uma maior predominância de latossolos vermelhos e vermelho-amarelos associados aos maiores valores médios. O desvio máximo foi da ordem de 5% em relação à precipitação (Tabela C3, do Apêndice C).

5.5 - SIMULAÇÃO INTEGRADA DOS PROCESSOS DE ZONA VADOSA E DE