ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA PRESSÃO AQUÍFERA
NUMA REDE GEODÉSICA DE ESTUDO GEODINÂMICO
Carlos Antunes1, Rui Gonçalves2, Ana Navarro1, João Catalão1 e João Calvão1
1 Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa
2 Instituto Politécnico de Tomar
RESUMO
GEOMETRIA DO SISTEMA AQUÍFERO
Com o objectivo de avaliar a possível contribuição da pressão exercida pelo sistema
aquífero do Vale do Tejo sobre movimentos verticais detectados na rede geodésica de
estudo geodinâmico, foi estabelecida uma rede piezométrica que permite a monitorização
do aquífero profundo, e consequentemente, o estudo da sua dinâmica. Este estudo
permitirá definir uma componente de deslocamento vertical dos vértices associada à
variação sazonal do nível hidrostático do sistema aquífero, que deverá ser deduzida dos
deslocamentos detectados por observação da rede geodésica com o sistema GPS. A
observação regular dos níveis hidrostáticos absolutos com precisão centrimétrica
permitirá avaliar a sua capacidade de recarga, os sentidos de fluxo, e em combinação com
dados de perfis geoeléctricos, poderá ainda contribuir para uma melhor definição
geométrica das estruturas geológicas da zona. É apresentado o trabalho de definição e
observação geodésica da rede piezométrica, bem como, resultados preliminar deste estudo
a partir das primeiras observações.
A descrição da forma e estrutura do sistema aquífero, pode ser inferida com base nas
descrições hidro-geológicas, informações da litologia dos furos e a partir da prospecção
geoeléctrica e sísmica de superfície. O levantamento geoeléctrico existente engloba cerca
de 150 Sondagens Eléctricas Verticais (SEV) no Vale do Tejo.
Figura 3 – SEV modelo
geoeléctrico correspondente.
REDE PIEZOMÉTRICA
Foram seleccionados cerca de 80 furos de água a partir da base de dados do INAG
(Instituto Nacional da Água) pertencentes ao sistema aquífero Tejo – Sorraia. A Figura 1
mostra a sua distribuição ao longo do Vale do Tejo.
Desses cerca de 80 furos foram apenas coordenados 53 a partir de uma estação GPS
definida no vértice geodésico MUGE.
3 17
318
320(1834N)
3 19
3 20
S ARDO AL
321
3 22
A LCANE NA
328(1804N)
328
329
CO NS TÂ NCIA
TO RRES NO VA S
A BRA NTE S
330(170N
V ILA ME
NONTO
VA) DA
E NTRONCA
331(55N )
B ARQ UIN HA
3 30
331
3 32
343
3 44
Para a determinação da superfície piezométrica é necessário proceder à medição dos
níveis hidrostáticos em cada furo de água, a partir do qual se deduz o seu nível
hidrostático absoluto ou nível piezométrico, sabendo-se a cota do bordo do furo (1). Esta
medição é feita com uma sonda, a qual é constituída por uma fita métrica (de 100 m ou
mais) que comporta um circuito eléctrico de 9 V, e que na sua extremidade tem uma
ponta metálica que fecha o circuito em contacto com a água.
G O LEG Ã
340/P
340/ASC16
2
342/C H 2
340(1686N)
341(1292)
342/C H 1
3 39RIO M AIO R
3 40
3 41
340/P S 13
342
C HAMUS CA
260000
353(86)
3 51
3 52
364/P S 15 365(1535N)
A LME IRIM
366(166)
3 63
3 C6ARTAXO
4
3 66
240000
3 53A LPIARÇA
3 55
3 56
367(1100)
3 65
365/71N
377(151)
376(1524N )
3 377(1519)
77
3 76
3 68
3 67
31
379(1320)
3 78
A ZA MB UJA
A LENQ UER
354
S ANTARÉ M
3 79
380
379(202N )
Figura 5 – Modelo do sistema
aquífero - Península Setúbal e NE
do Vale do Tejo.
MEDIÇÃO DO NÍVEL HIDROSTÁTICO
27
329(1836)
280000
327
Figura 4 – Descrição simplificada da
litologia de um furo.
3 81
378(212N )
390/110N
S ALVA TE RRA DE MAG O S
391(1321N)
3 90
391
B ENA VENTE
404/51N
)
4 404(1332N
04
394(216)
3 92392(231) 3 93
406/22
406(210)
406
4 05
419/1381N
200000
4 19
3 95
M O RA
407(220)
4 07
408
409
4 21
422
4 23
4 35
436
4 37
SUPERFÍCIES PIEZOMÉTRICAS
420(232)
421(211N )
418(1379N)
4 18
394
C ORUCH E
405/51
V ILA FRANCA DE XIRA
220000
392/29
419/8N
4 20
4 3433/551N
3
4 34
Dada a grande capacidade de recarga do aquífero do Vale do Tejo, um dos aquíferos mais
produtivos, e dado o elevado nível de extracção de água que se verifica, pretende-se
determinar sazonalmente superfícies piezométricas com o objectivo de estudar a sua
dinâmica, bem como, a sustentabilidade do aquífero. E, principalmente para a
componente de geodesia, estudar a possível influência da pressão do aquífero exercida
sobre a topografia do terreno, de modo a poder retirar-se ilações sobre a sua influência
nos movimentos verticais dos vértices geodésicos da rede de estudo geodinâmico da zona
detectados com o GPS.
35
432/73N
A LCO CHETE
434(953N )
4 32
M O NTIJO
V ENDA S NOV AS
443(500)
445(1372)
444/1452N
4 4 4 445(1374)
445
M O ITA
4 443(623)
43
442/94
446
447
4 48
4 56
4 57
458
4 59
4 67
4 68
469
454(601)
P ALM
ELA
455(1423)
454(778)
180000
4 54
455
S ETÚBA L
4 65
466
4 70
160000
120000
140000
160000
180000
200000
Figura 1 – Distribuição dos furos de água coordenados na região do Vale do Tejo.
A escolha de furos para integrar esta rede tem em consideração dois factores, a
acessibilidade e a presença de equipamento de bombagem. O equipamento de bombagem
presente no furo é o factor mais importante, já que por um lado inviabiliza muitas vezes a
utilização dos furos para medição piezométrica, pelo facto de impedir a introdução da
sonda, e por outro, em períodos de extracção não permite a medição correcta do nível
hidrostático. Os melhores furos, são por isso, os furos sem bombagem ou desactivados.
3 9 .4
O tipo de equipamento e o nível de extracção de água constituem também entraves à boa
representatividade do aquífero. É conveniente referir que, por vezes, para aumentar a
capacidade de extracção o revestimento do furo é perfurado ao longo de toda a sua
extensão, pondo em contacto directo os diferentes aquíferos que este atravessa,
nomeadamente o aquífero superficial e o aquífero profundo.
Sem furos especificamente dedicados a este tipo de estudo, o trabalho deve ser conduzido
com muita cautela, nomeadamente efectuar medidas de nível só após um longo período
de estabilização do nível hidrostático da zona, e nunca em alturas de extracção ou de
recuperação. Este tipo de consideração levou à exclusão de alguns furos medidos em
momentos de captação, os quais alteravam consideravelmente a modelação da superfície
piezométrica.
3 2 9 (1 8 36 )
3 9.4
3 9 .2
3 20 (1 83 4N )
3 3 0 (1 7 0 N)
3 5 3 (8 6 )
39.5
3 29 (18 3 6)
3 28 (18 0 4N )
3 5 4 (1 7 4 )
3 9.2
39.3
3 53 (8 6)
3 6 7 (1 1 0 0)
3 90 / 1 10 N
3 9 2 (2 3 1 )
4 0 6 /2 2
4 04 / 5 1N
38.9
4 2 0 (2 3 2)
4 1 8 (1 3 7 9N )
3 8.8
39.0
4 0 7 (2 2 0)
4 0 4 (1 3 32 N )
3 8.6
-9.4
-9 .2
-9.0
-8 .8
-8.6
-8.4
-8 .2
-8.0
-7.8
-9.1
4 19 / 8 N
4 33 / 5 51 N
38.7
4 4 5 (1 3 72 )
4 4 4 /1 4 5 2 N
4 4 5 (1 3 74 )
4 4 3 (6 2 3)
4 5 4 (6 0 1 )
4 5 5 (1 4 23 )
4 5 4 (7 7 8)
-8.9
-8.7
4 06 / 2 2
4 20 (23 2 )
4 32 / 7 3N
4 3 3 /5 5 1 N
4 4 2 /9 4
3 94 (21 6 )
3 92 / 2 9
4 05 / 5 1
4 19 / 1 38 1 N
38.8
4 3 2 /7 3 N
4 4 3 (5 0 0 )
3 8 .4
3 66 (1 66 )
3 64 / P S 1 5
3 77 (15 1 )
3 76 (15 2 4N )
39.1
3 8 .6
3 31 (55 N)
3 54 (17 4 )
39.2
3 7 7 (1 5 1)
3 7 6 (1 5 2 4N )
3 9 0 /1 1 0 N
3 9.0
3 8 .8
3 30 (1 70 N)
3 40 / P S 1 6
3 42 / CH 2
3 41 (12 932)42 / CH 1
39.4
3 6 6 (1 6 6)
3 9 .0
3 3 1 (5 5 N)
3 4 1 (1 2 92 )
-8.5
38.6
-8.3
4 43 (50 0 )
4 42 / 9 4
-9 .1
4 45 (13 7 2)
4 44 / 1 45 2N
4 45 (13 7 4)
4 43 (62 3 )
4 54 (60 1 )
4 55 (14 2 3)
-8 .9
-8.7
-8 .5
-8.3
Figura 6 – Superfícies piezométricas observadas: a) Julho e Novembro de 2000; b) Julho
de 2001
Figura 2 – Modelo aproximado da topografia do terreno da zona do Vale do Tejo.
COORDENAÇÃO DOS FUROS
CONCLUSÕES
A coordenação dos furos foi feita por GPS a partir de uma estação definida no vértice
geodésico MUGE, tomando como referencial geodésico a estação permanente de
CASCAIS do IGP (Instituto Geográfico Português) no sistema WGS84.
A determinação de superfícies piezométricas de precisão requer, por um lado, técnicas de
posicionamento específicas da geodesia, quando se trata de áreas de grande extensão
como é o caso do Vale do Tejo, e por outro lado, cuidados acrescidos na escolha dos furos
de água que constituem a rede de medição. Enquanto que a geodesia já pode dar resposta
a este tipo de posicionamento altimétrico de precisão de forma eficiente, já a escolha de
pontos de água é uma questão de difícil contorno, pois os furos deverão estar em contacto
apenas com o aquífero profundo, sob pena de conduzir a medidas erradas de nível.
Certeza essa, difícil de obter.
A cota é a componente de posicionamento mais importante para este estudo, pois é a
altitude ortométrica do nível hidrostático (1) que define a superfície piezométrica, pelo
que houve a necessidade de se conjugar o sistema GPS com um modelo de geóide
existente para a zona. As coordenadas planimétricas para além de fornecerem um
posicionamento dos furos, necessário à localização dos furos no terreno, são usadas para
a interpolação do modelo de geóide.
h
NH
= (H
GPS
−N
)
Geóide boca − do −tubo
+ Nível
(1)
sonda
O posicionamento com GPS foi feito em modo estático com bases inferiores a 20 km,
obtendo-se uma precisão altimétrica estimada na ordem dos 5 cm. Considerando a
precisão absoluta do modelo de geóide utilizado de 8 cm e a precisão de medição do
nível de 1 cm, podemos assumir uma precisão final do nível hidrostático absoluto da
ordem dos 10 cm. Esta precisão obtida é suficiente para garantir, da parte da componente
de posicionamento geodésico, um rigor superior a 0,01 % nos declives da superfície
piezométrica. Poder-se-á , contudo, aumentar essa precisão para o nível de 5 cm,
perfeitamente ao alcance do GPS e dos modelos de geóide mais actuais.
Cruzando o modelo preliminar da superfície piezométrica com a topografia da zona,
conduz-nos à conclusão da necessidade ampliar a rede de furos a NW do rio Tejo, por
forma a caracterizar melhor o modelo ao nível do sentido de fluxo do aquífero.
Dado que este trabalho ainda se encontra em fase preliminar de análise de dados, não é
possível apresentar aqui nem conclusões sobre a dinâmica do aquífero, nem conclusões
sobre a pressão exercida sobre a topografia.
Este trabalho está a ser realizado no âmbito do Projecto I&D “Seismic Hazard Evaluation of the
Lower Tagus Valley (SHELT)” financiado pela FCT ao abrigo do programa
PRAXIS/P/CTE/11178/98.