Um dos objetivos deste trabalho é a determinação dos parâmetros hidrodinâmicos, como condutividade hidráulica, transmissividade e coeficiente de armazenamento do aquífero cárstico e verificar possíveis conexões com a lagoa. Para isso, aplicou-se o teste de bombeamento e, concomitantemente, a leitura dos parâmetros físico-químicos, como temperatura, condutividade elétrica e pH (Anexo I). Além disso, buscou-se comparar os resultados deste teste com o teste feito anteriormente por Galvão (2015) no mesmo local, a fim de se verificar se houve mudanças nos parâmetros
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Trabalho de Conclusão de Curso, n. 316, 81p. 2019.
43 4.6.1 Análise dos parâmetros físico-químicos in situ
Foram coletados dados de parâmetros físico-químicos da água por um multiparâmetro Myron L Company modelo Ultrameter IITM, como potencial de oxirredução (pH), condutividade elétrica, temperatura, potencial de oxirredução e sólidos totais dissolvidos, a fim de monitorar possíveis conexões hidráulicas e novos aportes de água de possíveis outros condutos. Para o tratamento e interpretação dos parâmetros físico-químicos foi utilizado o software Microsoft® Excel 2010 para a confecção de gráficos (Figura 4.3e, f).
4.6.2 Teste de bombeamento de aquífero
O teste de aquífero é um tipo de teste de bombeamento realizado em poço, com a vazão constante Q, onde é monitorada a evolução do rebaixamento do nível da água por um poço de observação situado a uma distância r do poço bombeado (Figura 4.2a). A finalidade desse tipo de teste consiste na determinação dos parâmetros hidrodinâmicos do aquífero (Feitosa et al. 2008). O teste de aquífero pode ser dividido em três etapas principais: (1) preparação para o teste (pré-teste); (2) realização do teste; e (3) interpretação dos resultados, os quais são descritos a seguir.
4.6.3 Preparação para o teste (pré-teste)
Este tipo de teste de bombeamento pode ser considerado um dos mais trabalhosos e dispendiosos na hidrogeologia. Por isso, é necessário um bom planejamento baseados em diretrizes aceitas para sua execução (Goldscheider & Drew 2007). A preparação consiste no planejamento para que o ensaio de bombeamento possa ser executado, sem eventualidades. Portanto, a finalidade do pré- teste está na definição da vazão, previsão dos níveis estático e dinâmico, definição do poço a ser bombeado e do poço a se observar o rebaixamento, preparação dos materiais necessários e verificação das condições dos poços e do local onde o teste será executado. Neste trabalho, foram escolhidos os poços da Estação de Tratamento CDI do SAAE para a aplicação do ensaio, sendo definido como poço de bombeamento o PT-19 e como poço de observação o PT-21 (Figura 4.2 e Tabela 4.1). A vazão pré- determinada para o teste foi de 224,7 m3/h. A distância entre os dois poços (r) é de 60,2 m.
Tabela 4.1 – Tabela com os poços pré-estabelecidos para o bombeamento e observação, com informações sobre sua localização, profundidade e parâmetros hidráulicos.
Poço Tipo UTM E UTM N Cota Profundidade
(m)
NE (m)
Vazão (Q) (m3/h)
PT-19 Bombeamento 582333 7848251 744 59,0 - 224,7
PT-21 Observação 582365 7848201 723 59,6 6,4 -
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Figura 4.2 –Poços utilizados no teste de aquífero da Estação CDI do SAAE (A) Figura representativa do teste de aquífero (Feitosa et al. 2008) (B) Poço PT-21 definido para a observação do rebaixamento do nível da água (C) Poço PT-19 estabelecido para o bombeamento. Fonte: autor.
4.6.4 Realização do teste
Depois de pré-estabelecidos os poços para o bombeamento e observação, e feito todo o planejamento, foi executado o ensaio de bombeamento (48 horas), em que o poço bombeado permaneceu com vazão constante, monitorada por um medidor de vazão Handheld Ultrasonic Flowmeter. Para a medição da evolução dos rebaixamentos do nível de água no poço de observação, foi utilizado o medidor de nível da água Hidrosuprimentos modelo HSNA-100, todas as informações foram registradas por um cronômetro e anotadas em uma planilha modelo proposto por Feitosa &
Costa Filho (1998) (Figura 4.3).
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Figura 4.3 – Fotos dos equipamentos utilizados: (A) Planilha para anotação baseada em (Feitosa & Costa Filho 1998) (B) Medidor de vazão modelo Handheld Ultrasonic Flowmeter (C) Sensor do medidor de vazão ultrasônico (D) Medidor de nível d’água Hidrosuprimentos modelo HSNA-100 (E) Multiparâmetro Ultrameter IITM (F) Coleta de água para analise físco-química. Fonte: autor.
4.6.5 Interpretação dos resultados
O aquífero cárstico local encontra-se nas condições hidrogeológicas em que o regime de bombeamento é transitório, uma vez que a água liberada é proveniente do armazenamento, o fluxo é radial para os poços, formando um cone de rebaixamento. Portanto, para as interpretações do teste de bombeamento, foram adotados os métodos de Theis (1935) e Cooper & Jacob (1946), para a determinação dos parâmetros hidrodinâmicas do aquífero.
O método proposto por Theis (1935) consiste na solução da equação diferencial geral do fluxo subterrâneo por uma série convergente, estabelecendo-se a equação de Theis.
( )
( ) ( )
onde: s = rebaixamento a uma distância r do poço bombeado (L); Q = vazão de bombeamento (L3/T); t
= tempo a partir do início do bombeamento (T); W(u) = função de poço para aquífero confinado não
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drenante; T = transmissividade (L2/T); S = coeficiente de armazenamento (adimensional). A obtenção dos parâmetros S e T foi feita pela construção da curva padrão W(u) versus 1/u (bi-log), pela a curva de rebaixamento (s) versus tempo (t) (bi-log), e por fim a superposição das duas curvas (Figura 4.3a), em que se escolhe um ponto em comum (Feitosa et al 2008).
( )
( ) ( )
O método de Cooper & Jacob (1946) propõe uma aproximação do valor de W(u), quando u <
0,01, de modo que a equação de Theis possa ser confiavelmente aproximada onde as equações de T e S podem ser reescrita, conforme mostrado abaixo.
( )
( )
onde: t0 = tempo zero no eixo abcissas (T) e ∆s = variação do rebaixamento tomando um ciclo logarítmico (L). Para obter os parâmetros S e T, neste caso, foi construída uma curva de rebaixamento versus tempo (mono-log), ajustando uma reta aproximada dos pontos plotados (Figura 4.3b).
Com relação à condutividade hidráulica (K), após a obtenção de S e T, pode-se calcular por meio da manipulação algébrica da relação entre os parâmetros T e K, conforme abaixo.
T
→
onde: b = espessura do aquífero.
A espessura do aquífero cárstico na área estudada foi de 50 m considerando o modelo conceitual hidrogeológico de Galvão (2015). Além disso, os parâmetros obtidos foram comparados aos valores obtidos por Galvão (2015), com o intuito de analisar possíveis mudanças destes parâmetros e sua implicação na dinâmica hidrogeológica local.
Figura 4.4 – (A) Superposição das curvas padrões de s e W(u) num determinado ponto coincidente proposta por Theis (1935). (B) Curva para a determinação de t0 proposta por Cooper & Jacob (1946). Fonte: modificado de Feitosa et al. (2008).
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CAPÍTULO 5 5 ANÁLISE GEOMORFOLÓGICA E AMBIENTAL
A análise geomorfológica e ambiental consistiu-se da descrição das formas de relevo cárstico de recarga encontradas no centro da lagoa e córrego do Matadouro e da caracterização das condições de uso e ocupação do entorno da lagoa, subdividido em subtópicos neste capítulo.