O Ciclo das Águas
Geologia Geral
2O. Sem/2008
Distribuição da Água
Reservatórios Naturais
Equação do Ciclo Hidrológico
P = E + I + V
 P -> precipitação
 E-> Escoamento (Run-off)
 I-> Infiltração
 V-> Vaporização e Evapo-transpiração
Bacia hidrográfica:
área de captação da água, demarcada por divisores topográficos, onde
toda a água captada converge p/ um único ponto, o exutório.
 Balanço hídrico
P-E-Q (± ∆S) = 0
P – vol. na área da bacia
E- vol. q retorna à atmosfera
Q- vol. total escoado na bacia
∆S - variações + ou –
I = infiltrações (-)
A= nascentes contribuintes (+)
Precipitação (Tipos Pluviométricos)
 Ciclo hidrológico: Controlado por:

energia solar e gravitacional
Precipitação  condensação de gotas de água a partir do
vapor da água presente na atmosfera, dando origem à
chuva, garoa, neblina, sereno, neve.
Granizo  vapor de água transforma-se diretam/ em
cristais de gelo, que se aglutinam, aumentam de peso e
precipitam.
 Evaporação  responsável p/ retorno da água na
atmosfera (oceanos, rios, lagos, atividade biológica, vapor
de água formado sobre o solo...)
 regiões florestadas úmidas ~ 70% da ppt ↑
Fatores que controlam a infiltração da água
no solo: água subterrânea
 Natureza dos materiais rochosos
 tipo de rocha: porosidade, fraturas, profundidade
solo: presença ou não, natureza, espessura...
 cobertura vegetal  ~1/3 ppt evapora antes de
atingir o solo, diminuição do impacto e erosão
 topografia: escoamento X infiltração
 regime de chuvas: regulares X torrenciais
 Ocupação do solo
 áreas urbanas e rurais
Conceitos de Hidrogeologia
 Porosidade:
 Permeabilidade:
 Volume de vazios existentes
 Capacidade
entre as partículas, e/ou
entre os grãos minerais que
compõem uma determinada
rocha.
de uma
rocha em permitir a
passagem d’água por
seus
interstícios
e
fraturas.
 Lei de Darcy
Lei de Darcy
Q =
κ * A (Pb- Pa)

Q – vazão (m3/s)
к – permeabilidade ou constante de Darcy
A – Área da seção
Pb- Pa – pressão nos pontos b e a
µ - viscosidade do líquido
L – distância entre pontos a e b
µ * L
Água Subterrânea
Lençol Freático e Franja Capilar
 Classificação de Aqüíferos:
 - Qto a Porosidade da Rocha



Granular
Fissural (fraturado)
Cárstico
 - Qto a disposição espacial




Livre
Confinado
Semi-confinado
Suspenso
Aquíferos e Porosidade
Aqüífero Quanto a Disposição Espacial
Tempo de Recarga
Água no solo: zona saturada e não saturada
Nível do lençol freático vs relevo e recarga
Nível do lençol freático vs. clima, vegetação...
Rios efluentes
Rios influentes
Tipos de porosidade: primária e secundária
Aqüíferos do Estado de São Paulo
Ação geológica da água: as águas subterrâneas e
superficiais são os principais agentes responsáveis pelo modelado
do relevo da superfície da Terra
 Escorregamentos de encostas
solos/sedimentos inconsolidados e saturados em água
 movimentos:
 lentos(rastejamentos) < 30 cm/ano ou
 rápidos (escorregam/) > 30 cm/ano até >100Km/h
 Boçorocas
 1o sulcos ou ravinas são gerados p/ erosão linear
 depois, ação da água subterrânea inicia a erosão na
base das vertentes e solapa as paredes dos sulcos
 origem: antrópica
Escorregamento de encosta: saturação em água de
material inconsolidado
Processo de evolução de sulcos de
drenagem para boçorocas
Carste e cavernas: dissolução de rochas carbonáticas
● Carste: paisagem marcada por rios subterrâneos com
cavernas e superfície acidentada dominada por depressões
com paredões rochosos e torres de rochas
● Relevo cárstico: caracteriza-se por bacias de drenagens
centrípeta, que conduzem a água superficial para
sumidouros, conectados com a drenagem subterrânea
● Dolinas: são depressões cônicas, circulares na superfície,
formadas pela subsidência lenta ou rápida do terreno,
devido ao abatimento do teto de cavernas ou cavidades em
profunidade
Ação da água: relevo tipo Pão de Açúcar
Ação da água: deslizamento
Ação da água na paisagem: Boçoroca
Vale de erosão fluvial
Ação da água: conglomerados de rios
Erosão costeira
Relevo em cuestas
Ação da água
Ação da água
Ação glacial e fluvial: fiorde
Ação glacial e fluvial: fiorde
Ação glacial e fluvial: fiorde
Paisagem cárstica
Paisagem Cárstica: chapada de Diamantina
Paisagem com cone cárstico: Betari
Evolução esquemática de dolinas de colapso
e de subsidência lenta
Condições para o desenvolvimento de
sistemas cársticos
● Rocha solúvel: calcários, dolomitos e mármores, além de
uma rede de descontinuidades, formadas pelos planos de
acamamento (estratificação) ou de fraturas e falhas
CaCO3 + H2CO3  Ca++ + 2HCO3-
● Relevo: acidentado  altos gradientes hidráulicos
● Clima: Quente e úmido, c/ alta pluviosidade e densa
vegetação, o que intensifica a produção biogênica de CO2 e
aumenta o teor de 2HCO3- nas águas de infiltração
Processo de dissolução de carbonatos e formação
de cavernas
Modelagem da paisagem pela ação do Gelo
 Introdução: as geleiras cobrem apenas ~30% da superfície da
terra, mas influenciam profundam/ as condições climáticas, a
circulação das águas oceânicas e atmosfera terrestre.
√ composição do gelo antártico  ↑CO2 e outros
gases na nossa atmosfera nos últimos 420.000 anos
√ vive-se hoje uma fase interglacial
√ registro de 7 glaciações (4 no Cenozóico: 65 a 1,6 Ma)
√ dinâmica e se movem pela gravidade erosão,
deposição etc.
Tipos de geleiras: continentais (latitude) e alpinas
(altitude)
● Continentais: são mantos de gelo não confinados ( >
50.000 Km2), que se desenvolvem sobre áreas continentais
ou ilhas junto aos pólos e podem atingir o nível do mar.
● Alpinas (ou de vale): massas de gelo alongadas ( 10 a
10.000 Km2),
circunscritas ou confinadas a vales
montanhosos, alimentados por massas de gelo maiores
acumuladas em regiões mais altas (círculos glaciais), que se
deslocam para vales mais amplos, ou planícies, no sopé das
montanhas, a exemplo do ocorre em cadeias de montanhas
como os Andes, Rochosas, Alpes etc
Esquema de transporte de detritos numa geleira
Feições de erosão glacial
Depósitos associados às geleiras
● Morenas: diferentes tipos de depósitos formados
pelas geleiras. Podem ser medianas, laterais,
terminais e basais.
● Tilito: rocha formada diretamente pelas geleiras.
Seu equivalente não consolidado  till
possui matriz argilosa/siltosa/arenosa c/ clastos
(grânulos até matacão), arredondados ou não, caoticam/
dispersos.
● Diamictito: termo não-genético, usado para nomear
rocha equivalente ao tilito, cuja origem (ou ambiente de
sedimentação) é duvidosa.
Tipos de morenas em geleira de vale
a -lateral
b-mediana
c- terminal
Tipos de morenas em geleira de vale: terminal,
lateral e basal
Diferentes tipos de tilitos (a e b) e diamictito (d)
Diferentes tipos de diamictitos e varvitos
Estudo de Caso – Areia que Canta
 Nascente localizada no vale do Rio Tamanduá, Bacia do
Jacaré Pepira, Brotas – SP, na Faz. Eco-turística Tamanduá
O Problema
1.
2.
3.
4.
5.
De 1985 a 2000 haviam 2 olhos d’água
1 deles havia secado
A comunidade “verde” acusava o empreendimento de
abuso exploratório e excesso de carga
Estudos recomendados pela ESALQ-USP custariam
meio milhão de reais
Os proprietários pretendiam um estudo para
preservação “eterna” da nascente
Os Fatos
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
1- Nem sempre existiram 2 olhos d’água
2- A região possui criação de gado há mais de 100
anos, inclusive teve lavra de argila nas proximidades
3- Plantio de Eucaliptus há mais de 50 anos
4- A vazão da nascente varia de 60 a 200 m3/h
5- Os poços tubulares influentes atuam em 1 m3/h
6- O número de visitas tinha diminuído á metade
nos últimos 6 meses, e a fonte estava inalterada.
7 – de 1998 a 2001 foi um período de secas extremas e
prolongadas, de ciclo duodecanal
Geologia de Detalhe da Nascente
Porção Movediça
804.000 E
0
72
803.000 E
74
0
806.000 E
Mapa Geológico
LEGENDA
7.530.000 N
Diabásio
700
7.529.750 N
a
Aluviões retrabalhados
(Banhado)
de
700
Va
c
Arenitos da Form. Pirambóia
ça
72
0
Estradas principais
Ca
be
0
68
to
Rib
.
ra d e
Am o la
r
a lip
Drenagem
70
0
68
Mata
700
Curvas de nível
123 Pontos visitados
Rio
64
0
Poço tubular (não artesiano)
66
0
0
64
Areia Que Canta
7.528.000 N
Ta
m
640
7.527.400 N
0
Lago
Surgência
0
68
Rib. Pe
d
0
66
Euc
Estradas secundárias
620
a nd
uá
Seções Geológicas
B
Rio Tamanduá
640
SE
Rio Tamanduá
Nível d'á
gua
Rio Tamanduá (corredeiras)
660
Rio Tamanduá
680
Fonte Areia que Canta
NW
Rib. Pedra de Amolar
700
B'
Diabásio
620
?
600
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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?
Fig. 2. Perfis geológicos das
seções A - A' e B- B'
?
?
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Arenitos da form. Pirambóia
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
? ?
?
Aluviões retrabalhados (Banhado)
Nível d'água
Poço
680 Nível Piezo
660
métric
o
N.A = 35 m.
640
Rio Tamanduá
700
A'
Fonte Areia que Canta
NNW
Rib. Cabeça de Vaca
A
720
?
?
105 m
580
?
?
?
?
?
?
a
d'águ
Nível
Fluxo de água subterrânea
Fluxo
Poço tubular
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
110 m
?
?
Nível piezométrico
N.A = 26 m
620
600
A''
SSW
Poço
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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?
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?
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?
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?
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?
?
?
?
(exagero vertical: 10X)
Pluviometria de 1940 - 1999
Conclusões
 - Períodos de demasiada e prolongada estiagem afetam
os aqüíferos livres com certa intensidade
 - O Tempo de recarga do aqüífero em questão é de 01
ou mais anos.
 - A capacidade de carga foi estabelecida em 05(cinco)
pessoas por vez, com uso de colete salva-vidas,
inibindo o toque ao fundo do lago.
 - Incentivou-se a preservação e recuperação da mata
ciliar, com incentivo da Centro-Vias
Referências
 - Decifrando a Terra Ed 2 ( Teixeira et.al, 2009) (Co. Ed.Nac.)
 - As águas subterrâneas do Estado de São Paulo (Iritani &
Ezaki, 2008, Publicação Gratuíta p/ “download” do Inst.
Geológico de São Paulo www. igeologico.sp.gov.br
 - Geologia Geral, Leinz & Amaral (Co. Ed.Nac.)
 - http://www.areiaquecanta.com.br