| Questões |
 O que é Recarga Artificial?
 Por que é feita a Recarga Artificial?
 Que técnicas Recarga Artificial são
empregadas?
 Onde foi empregada a Recarga Artificial
de aqüíferos fraturados?
 Quais as potenciais áreas de pesquisa
em Recarga Artificial?
Definição: Recarga
• A recarga de aqüíferos pode ser descrita
como um processo segundo o qual as
águas presentes nos, ou escoando
através dos, interstícios do subsolo
aumentam em quantidade através de
meios naturais ou artificiais.
Definição: Recarga Articicial
• A recarga artificial de aqüíferos é uma
técnica hidrogeológica que consiste em
introduzir água em um aqüífero a uma
taxa muitas vezes maior que a taxa de
recarga natural com o objetivo de
aumentar a disponibilidade e melhorar a
qualidade dos recursos hídricos
subterrâneos.
2 – Estabelecimento do
Problema / Justificativa
• A escassez de água nas regiões áridas e semi-áridas
do mundo é o principal fator limitante no
desenvolvimento econômico e social.
• A irregularidade temporal dos recursos hídricos
superficiais e em certa medida dos recursos hídricos
subterrâneos, exige para que se alcance o
desenvolvimento regional a regularização de sua
capacidade de acumulação.
• O armazenamento na superfície hoje se depara com o
problema da locação dos reservatórios, pois o número
de bons lugares para se construir tem se tornado cada
vez menor.
• Por exemplo, diz-se
de que no estado do
Ceará existem
apenas cerca de três
lugares para a
construção de
grandes açudes.
• Consoante com isto, o aumento da demanda
por água para irrigação, consumo humano e
industrial gerou a percepção de que os vastos
reservatórios subterrâneos formados por
aqüíferos constituem inestimáveis fontes de
suprimento de água bem com verdadeiros
aparatos para armazenamento.
• Nestas regiões, se a água subterrânea é a
única fonte de abastecimento, qualquer
desenvolvimento significativo, poderá provocar
no aqüífero uma retirada excessiva. Em adição
a isto, a recarga natural das águas
subterrâneas ocorre de maneira extremamente
lenta.
• Sob uma exploração excessiva das águas
subterrâneas decorrente do aumento dos
bombeamentos dos poços e da diminuição
natural da reposição nos períodos secos, o
nível do lençol pode tornar-se muito baixo por
longos períodos de maneira que pode
comprometer o suprimento de água de um
aqüífero.
• A fim de incrementar a infiltração natural das
águas superficiais para dentro das bacias
subterrâneas, a recarga artificial pode ser vista
com uma maneira de intensificar o movimento
natural das águas superficiais, por meio de
algum método de construção, espalhamento
superficial ou mudança nas condições naturais.
• A recarga artificial de aqüíferos tem sido a
maneira, já por mais de 200 anos, para se
resolver muitos problemas relacionados com a
oferta de águas subterrâneas, seu uso e as
conseqüências disso.
Os projetos de recarga artificial são
concebidos com as seguintes finalidades:
• Gestão de águas
subterrâneas;
• Redução da subsidência
das terras;
• Renovação das águas
servidas;
• Melhoramento das
águas subterrâneas;
• Armazenamento das
águas dos rios durante os
períodos de vazões
excessivas;
• Redução das enchentes;
• Aumento da produção
dos poços;
• Diminuição de áreas que
necessitam de sistemas
de suprimento de água;
• Redução da intrusão
salina em áreas
costeiras;
• Aumento da vazão de
rios;
• Armazenamento de
água doce, provinda de
chuva e/ou neve.
As vantagens dos aqüíferos em
relação às águas superficiais são:
• Permanência;
• Sem perdas da capacidade de armazenagem
devido à sedimentação;
• Sem perdas devido à evaporação;
• Menor vulnerabilidade à contaminação;
• Ausência de perigo para as comunidades à
jusante (não há barragens que estão sujeitas ao
rompimento nem inundações a serem temidas);
3 – Revisão da Literatura
MÉTODOS
• Os métodos de recarga artificial podem
ser divididos em dois grandes grupos:
- Métodos indiretos
- Métodos diretos
Diferentes métodos de recarga artificial
Métodos Indiretos
Os métodos indiretos podem ser classificados em
dois sub-grupos:
Recarga induzida
Poço de união (conjunctive well)
Recarga Induzida
Recarga Induzida
Recarga Induzida
 A recarga induzida é simples e direta.
 Depende da permeabilidade do leito do rio.
 Muitos rios carregam grandes quantidades de
material em suspensão e outros agentes
selantes, que são filtrados quando a água entra
no aqüífero. Provocam redução da
permeabilidade do leito.
 Isto ocorre principalmente durante os períodos
secos, onde as baixas vazões não são
suficientes para erodir este material fino do leito
do canal.
Poço de União:
Quando a água subterrânea
é bombeada de um aqüífero
profundo e sua superfície
potenciométrica é rebaixada
para um nível abaixo do
lençol freático do aqüífero
livre, a água do aqüífero livre
é drenada para o dentro do
poço e flui para o aqüífero
confinado profundo.
Vantagens: Poço de União
 Utiliza água sem sedimentos, o que reduz a
perda por entupimento dos filtros.
 Redução da perda de água por
evapotranspiração no lençol freático raso.
 Redução dos efeitos de inundação em
algumas áreas.
Métodos Diretos
Os métodos diretos podem ser classificados
em pelo menos sete subgrupos:
 Bacias de espalhamento;
 Inundação;
 Covas e shafts de recarga;
 Modificação no canal do rio;
 Trincheiras;
 Poços de recarga;
 Irrigação;
Método Direto:
Remoção de
material
em
suspensão
Pode-se limpar
quando
obstruído
Grandes Distâncias
1. Bacias de Espalhamento
(Spreading basins)
Agua Fria River - Arizona, EUA
Sucesso depende:
Colmatação
Colmatação:
TAXA DE INFILTRAÇÃO:
2. Inundação (Flooding)
Características
•
•
•
•
Terras Planas (inclinação 1 a 3%)
Solo e vegetação inalterados
Problema: Contenção das águas
Custo de construção e manutenção
relativamente baixo.
3. Covas e Shafts de Recarga
3. Covas e Shafts de Recarga
Alto custo de escavação!
Cova usada para recarga em aqüífero fraturado - Índia
4. Modificação no Canal do Rio
Check Dam – Tunísia
5. Trincheiras
0.30
a
1.80
- Pedra pume = 1350 l/s/km
- Areia de duna = 43 l/s/km
- Leito arenoso ou pedregoso = 840 l/s/km
6 - Poços
de Recarga
 Caros de
construir e
manter.
 Alcança
reservatórios
profundos
ocupando pouco
espaço
!
Poço de injeção
Simulação:
7 – Irrigação
7 – Irrigação
• Períodos sem plantio.
• Após a recarga a água está novamente
disponível para o reuso.
• Durante sua percolação em direção ao
lençol ela recebe um tratamento natural.
• Sua implementação apresenta custos
mínimos porque a os sistemas de
distribuição d’água já estão construídos.
Aqüíferos Fraturados
• Em muitas partes do mundo, os únicos
aqüíferos disponível são os fraturados.
Por exemplo, 40% das águas
subterrâneas australianas estão em
aqüíferos fraturados. A maior parte da
áfrica meridional está assentada
sobre aqüíferos fraturados.
• Em princípio quase todas as técnicas
de recarga artificial podem ser
empregadas para aqüíferos fraturados
– o estudo de cada caso determinará a
melhor solução, mas via de regra a
técnica de recarga artificial mais
utilizada para este tipo de aqüífero é o
poço de injeção.
• Em certas
condições, os
aqüíferos
fraturados
podem produzir
altas taxas de
recarga.
• Evidentemente para se conseguir altas taxas de
recarga os poços não podem ser locados a
esmo. Mapas geológicos e de localização de
fraturas são imprescindíveis na obtenção de
bons resultados.
• Recarga artificial de aqüíferos não é um
conceito novo na África do Sul. Na áfrica
meridional como um todo, a principal técnica de
recarga artificial são os poços de injeção. Os
projetos têm sido bem sucedidos conseguindo
altas taxas de injeção.
• Na Namíbia, aqüíferos altamente fraturados têm
permitido altas taxas de injeção, com
significantes contribuições à sustentabilidade.
• Outros métodos também têm sido utilizados. Na
África do Sul, mais precisamente na província
de Limpopo, um aqüífero fraturado (gnaisse)
está sendo recarregado indiretamente via
aluvião ao longo do leito do Sand River.
• Quando se fala da hidráulica dos
aqüíferos fraturado deve-se ter em mente
que a produção de águas subterrâneas é
extremamente variável e a taxa com que a
água entra no aqüífero é dada pela
permeabilidade, e pela extensão e
interconexão do sistema de fraturas. No
caso de uma bacia de infiltração o
sucesso da operação é altamente
dependente da permeabilidade da zona
vadosa.
• A recarga das águas subterrâneas é de
dificílima quantificação com as técnicas atuais
e a direção do escoamento está mais
relacionada com a direção das fraturas do que
com o gradiente hidráulico. A incerteza na
estimativa do armazenamento deve-se ao fato
de ser difícil caracterizar aqüíferos com
centenas de metros de profundidade – isto se
dá especialmente em aqüíferos fraturados. A
porosidade e a permeabilidade diminuem com a
profundidade devido às altas tensões a que as
rochas são submetidas. A renovação da água
nestes aqüíferos profundos é tão lenta que as
águas são consideradas “fósseis”.
Áreas de Pesquisa
 Melhoria no projeto dos sistemas de tratamento préinjeção, como remoção de óleos, graxas, sedimentos,
etc;
 Melhoria nos projetos dos poços de injeção,
eliminando o uso de sucção (“suck”);
 Avaliação dos potenciais contaminantes das águas
subterrâneas oriundas de várias fontes de recarga
artificial e adoção de técnicas para reduzir os impactos e
riscos associados;
 Melhoria dos projetos de captação de água (water
traps) para aumentar a eficiência da recarga;
 Um melhor entendimento das causas e conseqüências
de contaminação bacterial e viral dos aqüíferos, e os
meios de minimizar e mitigar estes riscos.