Águas Subterrâneas: Suporte para uma Revolução

MINISTÉRIO DA INTEGRAÇÃO NACIONAL
SUPERINTENDÊNCIA DO DESENVOLVIMENTO DO NORDES
II Fórum NORDESTE 2030 :
Visão Estratégica de Longo Prazo
"Águas Subterrâneas:
Suporte para uma Revolução Agrícola
no Nordeste"
Por: Geol. Waldir Duarte Costa Filho - ABAS
RELAÇÃO ENTRE ÁGUAS SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEAS
OCORRÊNCIA DE ÁGUA
DOCE LÍQUIDA
3%
97%
Água Doce Superficial
Água Doce Subterrânea
CARACTERIZAÇÃO HIDROGEOLÓGICA
• AQUÍFERO: é um meio rochoso que tem capacidade de
armazenar e liberar água, isto é, que possui porosidade e
permeabilidade. Exemplo: arenito
• AQUICLUDE: é um meio rochoso que embora possa armazenar
água, não a libera, isto é, possui porosidade mas é impermeável.
Exemplo: argila
• AQUITARDE: é um meio rochoso que armazena água porém a
libera muito lentamente, isto é, possui porosidade e
permeabilidade baixas. Exemplo: um arenito com matriz argilosa
• AQUÍFUGO: é um meio que não armazena nem libera a água,
isto é, não possui nem porosidade nem permeabilidade.
Exemplo: um maciço de rocha cristalina sem fraturas
CLASSIFICAÇÃO DOS AQUÍFEROS
A) FISSURAL: a água se acumula em fraturas ou fissuras das rochas
B) CÁRSTICO-FISSURAL: a água se acumula em cavernas de
dissolução e condutos representados por fissuras que foram
alargadas por dissolução
C) INTERSTICIAL ou POROSO: a água se acumula nos poros da rocha
A
S U PE R F ÍC IE
D O T E R RE N O
F R AT U R A S / F IS S U R A S
B
S U PE R F ÍC IE
D O T E R RE N O
F R AT U R A S / F IS S U R A S
C O M D IS S O L U Ç Ã O
C
S U PE R F ÍC IE
D O T E R RE N O
o
o
72
66
60
o
o
42o
o
54
48
o
36
PROVÍNCIAS E SUBPROVÍNCIAS
HIDROGEOLÓGICAS DO BRASIL
10a
0
500
1000 Km
1
o
0
o
0
10b
10c
10d
2
6
10
10e
4
o
3
6o
6a
10f
9a
o
12
1
ESCUDO
SETENTRIONAL
12
9b
9c
o
10g
5
2
AMAZONAS
3
ESCUDO CENTRAL
4
PARNAÍBA
5
SÃO FRANCISCO
6
ESCUDO
ORIENTAL
7
PARANÁ
8
ESCUDO MERIDIONAL
9
CENTRO-OESTE
6
9d
9
o
18
6b
10h
NT
I C
O
7
6a-NORDESTE
6b-SUDESTE
LÂ
o
18
o
24
9a-ILHA DO BANANAL
E
OC
9b-ALTO XINGU
9c-CHAPADA DOS PARECÍS
9d-ALTO PARAGUAI
10a-AMAPÁ
10b-BARREIRINHAS E SÃO LUÍS
30
10d-POTIGUAR
10
COSTEIRA
N
AT
24
8
10c-CEARÁE PIAUÍ
o
A
O
10i
10e-PERNAMBUCO, PARAÍBA E RG DO NORTE
10f-ALAGOAS E SERGIPE
1
2
PROVÍNCIAS HIDROGEOLÓGICAS
9a
9b
SUBPROVÍNCIAS HIDROGEOLÓGICAS
10g-RECÔNCAVO, TUCANO E JATOBÁ
10h-RIO DE JANEIRO, ESPIRITO SANTO E BAHIA
30 o
10i-RIO GRANDE DO SUL
o
72
66 o
60o
54o
48o
o
42
36o
o
30
o
MAPA HIDROGEOLÓGICO DO
NORDESTE DO BRASIL
Domí
nio
Descrição
Aqüíferos livres de extensão variável formado por
sedimentos clásticos não consolidados idade do
Terciário/Quaternário. Explorado por poços rasos
P
O
R
O
S
O
Aquitardes e aquicludes formados por folhelhos,
argilitos e siltitos do Mesozóico. Localmente podem
constituir-se aqüíferos pobres.
Aqüíferos livres ou confinados de extensão regional
limitada, formado por sedimentos arenosos
mesozóicos. Água de boa qualidade.
Aqüíferos livres ou confinados de extensão regional,
formado por sedimentos arenosos mesozóicos. Água
em geral de boa qualidade. Possibilidade salinização na
bacia do Parnaíba.
C
Á
R
S
T.
F
I
S
S
U.
Aqüíferos associados às zonas fraturadas e de
dissolução representados por metassedimjentos e
calcários. Problemas localizados de dureza das águas
devido a contribuição das rochas calcárias.
F
I
S
S
U
R
A
L
Aqüíferos restritos às zonas fraturadas, representados
por metassedimentos e ígneas, de idade arqueana a
proterozóica, associadas à espesso manto de
intemperismo. Água boa
Aqüíferos restritos às zonas fraturadas, representados
por metassedimentos e ígneas, de idade arqueana a
proterozóica, associadas à delgado manto de
intemperismo. Água salinizada.
USO DA ÁGUA NO NORDESTE (ARIDAS,1995)
USO CONSUNTIVO ( m3 / ano )
Abastecimento urbano = 2.988x106
Abastecimento rural = 443x106
Pecuária = 930x106
Irrigação = 9.274x106
Indústria = 747x106
Agro-Indústria = 1.273x106
USO NÃO CONSUNTIVO
Navegação, energia, recreação, etc.
DEMANDAS POR USO CONSUNTIVO
5%
8%
19%
3%
6%
59%
Abastecimento urbano
Abastecimento rural
Pecuária
Indústria
Irrigação
Agro-indústria
USO CONSUNTIVO
Utiliza-se completamente a água,
sem retorno à natureza.
USO NÃO CONSUNTIVO
Faz-se uso da água sem consumi-la.
TIPOS DE USO COM PERCENTUAL
DE DEMANDA
37%
63%
Uso Consuntivo (U.C.) = 15.700.000.000 m3/ano
Uno Não Consuntivo (U.N.C.) = 9.300.000.000 m3/ano
IRRIGAÇÃO NO MUNDO E NO BRASIL
Segundo o Worldwatch Institute (1996), a área irrigada
representaria 17% da área mundial cultivada e seria responsável
por 40 % da produção mundial de alimentos.
A IRRIGAÇÃO POR ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
Procedimentos diversificados em função da área irrigada e
do volume disponível de água no aquífero:
I – Perímetros irrigados – grandes áreas em bacias
sedimentares que requerem consideráveis volumes de água e
tendem a gerar retorno econômico para a população da região
II – Manutenção de uma agricultura familiar – áreas reduzidas
em aluviões de rios secos que requerem pequenos volumes de
água e têm a finalidade de suprir famílias de produtos agrícolas,
e, em consequência, prover condições de fixação do homem no
campo.
USO DA ÁGUA SUBTERRÂNEA NA AGRICULTURA
1) Irrigação de perímetros agrícolas:
 Bacia sedimentar do Parnaiba (Piaui







Maranhão)
Bacia sedimentar do Urucuia (Bahia)
Bacia sedimentar do Araripe (Ceará)
Bacia sedimentar do
Recôncavo/Tucano(Bahia)
Bacia Sedimentar do Jatobá (Pernambuco)
Bacia do Apodi (R.Grande do Norte e Ceará)
Tabuleiros costeiros da Formação Barreiras
(Costa nordestina de Ceará, R.G.do Norte,
Paraiba, Pernambuco,Alagoas e Sergipe)
Domínio cárstico-fissural do Bambui (Bahia
e Minas Gerais)
Pequenas Bacias sedimentares
Interioranas (Pernambuco, Ceará e Paraíba)
RESERVAS DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS NA REGIÃO NORDESTE
Bacia sedimentar
Vazão de
Reservasa
Reservas
2 Escoamento
Área (km )
Permanentes Reguladoras
Natural
(m3)
(m3/ano)
3
(m /ano)
Parnaíba
450.000
3x109
3x109
10x109
São Francisco
160.000
7x108
3x1011
3x109
Araripe
11.500
4x107
2x1012
10x106
Recôncavo/Tucano
50.000
15x107
12x1011
3x109
6.000
10x105
10x1010
10x106
75x109
75x108
Jatobá
Potiguar
22.000
Costeiras
25.000
30x106
50x109
724.500
7,0x109
3,68x1012
TOTAIS
FONTE: PROJETO ARIDAS,2000
23,56x109
Percentual de área irrigada em comparação com as áreas municipais
na bacia hidrográfica do rio São Francisco (Fonte: ANA, 2003).
MODELOS DE IRRIGAÇÃO NO VALE DO SÃO FRANCISCO
irrigação por superfície,
do tipo “sulcos retos”.
Uso de sifão na aplicação de
água na irrigação por sulcos
MODELOS DE IRRIGAÇÃO NO VALE DO SÃO FRANCISCO
Aspersão por pivô central
Micro-aspersão
MODELOS DE IRRIGAÇÃO NO VALE DO SÃO FRANCISCO
Aspersão por canhão
tracionado
Por inundação no plantio de
arroz
Irrigação com poços do aquífero Cabeças na Bacia
Sedimentar do Parnaiba. Na foto a esquerda veem-se dois
poços localizados em Violeta no Vale do Gurguéia
Irrigação de melão com pivô central na
Chapada do Apodi utilizando água subterrânea
Irrigação com poços no
sistema aquífero
Tacaratu/Inajá na Bacia
Sedimentar de Jatobá,
município de Ibimirim-PE
IRRIGAÇÃO NO VALE DO CARIRI-CE: UM CASO ESPECIAL
Esquema da saída da
água subterrânea na
forma de fontes
Captação de mais de
uma fonte
ESQUEMA DE DISTRIBUIÇÃO DAS ÁGUAS DA FONTE DA BATATEIRA
(Documentado em cartório em 1855)
2) Irrigação de cultura familiar
Barragem subterrânea: barramento do aluvião do rio/riacho
para reter a água armazenada permitindo a utilização por subirrigação e/ou bombeamento nos terraços aluviais.
Principais culturas irrigadas: hortaliças, feijão, milho e fruteiras
Terraço
Calha
viva
Aluvião
Embasamento rochoso
Paleo-vale ; Calha-viva ; Terraços aluviais ; Aqüífero aluvial
Variação do nível da água contida nos aluviões dos rios
após cessar o período de chuvas
Poço Amazonas
Nível de enchente
Escoamento na calha
Nível no final do período chuvoso
Embasamento cristalino
DEPÓSITO ALUVIAL
Nível de estiagem
CONSTRUÇÃO DE UMA BARRAGEM SUBTERRÂNEA
1ª ETAPA: Escavação da vala
Mecanizada
Manual
2ª ETAPA: Impermeabilização
Com lona plástica
Com argila compactada
3ª ETAPA: Construção do poço amazonas
De tijolos com argamassa
De anéis pré-moldados com drenos
4ª ETAPA: Enchimento da vala e construção de enrocamento
Enchimento da vala
Enrocamento de pedras
CULTURAS IRRIGADAS A PARTIR DA BARRAGEM SUBTERRÂNEA
PARÂMETROS ECONÔMICOS DE UMA BARRAGEM SUBTERRÂNEA
Considerando uma barragem de médio porte (largura 50m,
extensão 1.000m, espessura saturada 2m), com um
armazenamento de 15.000 m3 ao preço médio de R$
3.200,00, resulta no custo do m3 de apenas R$ 0,21 (vinte e
um centavos). O preço de um metro cúbico de água
vendida em carro-pipa, fica da ordem de R$ 3,00 (três
reais).
Considerando um consumo médio de água na base de 60
l/hab/dia na zona rural, esse volume (15.000m3) daria para
abastecer 100 famílias durante um ano, ou ainda irrigar 3
ha durante 8 meses (considerando 4 meses chuvosos).
GRATO PELA AUDIÊNCIA