Governo da República de Moçambique Governo da República do Zimbabwe Agência Sueca para o Desenvolvimento Internacional (Asdi) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GESTÃO INTEGRADA DOS RECURSOS HÍDRICOS DA BACIA DO RIO PUNGOÉ RELATÓRIO DA MONOGRAFIA ANEXO IV ESTUDO SECTORIAL: ÁGUA SUBTERRÂNEA RELATÓRIO FINAL ABRIL 2004 SWECO & Associates Cliente: Governo da República de Moçambique Governo da República do Zimbabwe Agência Sueca para o Desenvolvimento Internacional (Asdi) Projecto: DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GESTÃO INTEGRADA DOS RECURSOS HíDRICOS DA BACIA DO RIO PUNGOÉ Título: Relatório da Monografia Sub-título: Anexo IV Estudo Sectorial: Água subterrânea Estatuto do relatório: Versão Final Projecto SWECO No: 1150447 Data: Abril 2004 Equipa do Projecto: SWECO International AB, Suécia (líder) ICWS, Países Baixos OPTO International AB, Suécia SMHI, Suécia NCG AB, Suécia CONSULTEC Lda, Moçambique IMPACTO Lda, Moçambique Universidade Católica de Moçambique Interconsult Zimbabwe (Pvt) Ltd, Zimbabwe Aprovado por: Lennart Lundberg, Director do Projecto SWECO INTERNATIONAL AB P:/1113/1116/1150447000 Pungue IWRM Strategy - Sida/Original/Monograph Report/Annex IV/Portuguese/Annex IV.doc DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea O Projecto Pungoé O Desenvolvimento da Estratégia Conjunta para a Gestão Integrada dos Recursos Hídricos (GIRH) da Bacia do Rio Pungoé, mais conhecido por Projecto Pungoé, é um esforço de cooperação entre os Governos de Moçambique e Zimbabwe para criar um quadro de gestão equilibrada e sustentável e de desenvolvimento e conservação dos recursos hídricos na bacia do rio Pungoé, com o objectivo de aumentar os benefícios sociais e económicos para as populações que vivem ao longo da bacia. Um dos elementos chave para o desenvolvimento desta estratégia pelo Projecto está associado à capacitação institucional para a sua implementação e actualização, que permita facilitar uma efectiva gestão participativa envolvendo tanto as autoridades como os stakeholders. O rio Pungoé é um curso de água partilhado pelos dois países. O Projecto Pungoé é financiado pela Agência Sueca para o Desenvolvimento Internacional (ASDI) através de um acordo com Zimbabwe e Moçambique. O Projecto está a ser implementado sob os auspícios do Departamento de Desenvolvimento de Águas (DWD), do Ministério dos Recursos Rurais, Desenvolvimento de Água e Irrigação (MRRWD&I) no Zimbabwe e da Direcção Nacional de Água (DNA) e do Ministério das Obras Publicas e Habitação em Moçambique, como representantes dos dois governos. As agências de implementação do projecto são o Zimbabwe National Water Authority (ZINWA) através do Save Catchment Manager’s Office (ZINWA Save) no Zimbabwe e a Administração Regional de Águas do Centro (ARACentro), em Moçambique. O Projecto Pungoé teve o seu início em Fevereiro de 2002 e será implementado nas quatro fases seguintes: Fase 0 – Fase Inicial Fase 1 – Fase da Monografia Fase 2 – Fase de Cenários de Desenvolvimento Fase 3 – Fase da Estratégia Conjunta para a GIRH A Fase da Monografia Durante a Fase da Monografia, o Consultor em conjunto com as Agências Implementadoras em Moçambique e Zimbabwe redobraram os seus esforços ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL Página i SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea para aumentarem o conhecimento de base necessário para o desenvolvimento dos recursos hídricos da bacia, através de vários estudos sectoriais. Estes estudos descrevem a situação actual da bacia no que se refere aos recursos hídricos, ambiente e poluição, procura de água, infraestruturas e socio-economia. Também se efectuaram actividades para avaliar e reforçar as capacidades legais e institucionais das agencias de implementação. Estas actividades estão ainda a decorrer no Projecto e incluem entre outras, o desenvolvimento, aquisição de tecnologia e treino no uso do GIS e a utilização de ferramentas de modelação hidrológica. Foi feita divulgação de informação acerca do Projecto, bem como a realização de consultas com os grupos de Stakeholders da bacia de forma a aumentar o seu conhecimento do Projecto e facilitar a participação dos Stakeholders na GIRH da bacia do rio Pungoé. Lista de Documentos O Relatório da Monografia inclui os seguintes documentos: Relatório Principal Anexo I Estudo Sectorial: Recursos Hídricos Superficiais Anexo II Estudo Sectorial: Redes Hidrometeorológicas Anexo III Estudo Sectorial: Qualidade dos Dados Hidrológicos e Modelação Anexo IV Estudo Sectorial: Recursos Hídricos Subterrâneos Anexo V Estudo Sectorial: Barragens e outras Obras Hidráulicas Anexo VI Estudo Sectorial: Qualidade da Água e Transporte de Sedimentos Anexo VII Estudo Sectorial: Necessidades de Água para Abastecimento e Saneamento Anexo VIII Estudo Sectorial: Necessidades de Água para Irrigação e Floresta Anexo IX Estudo Sectorial: Pesca Anexo X Estudo Sectorial: Fauna, Áreas de Conservação e Turismo Anexo XI Estudo Sectorial: Infra-estruturas Anexo XII Estudo Sectorial: Socio-economia ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL Página ii SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea ÍNDICE 1 SUMÁRIO EXECUTIVO 1 2 2.1 2.2 INTRODUÇÃO Antecedentes Objectivos 5 6 6 3 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 DADOS DISPONÍVEIS Lista de dados disponíveis Abordagem Digital Dados do Escoamento – Bacias Menores Declive Solos Geologia e Hidrogeologia Qualidade da Água Subterrânea 7 8 8 9 10 12 15 25 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 CLASSIFICAÇÕES HIDROGEOLÓGICAS E AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DA ÁGUA SUBTERRÂNEA Metodologia Breve descrição Antecedentes Descrição da Metodologia de Pontuação Pontuação dos declives Pontuação dos solos Pontuação do potencial de abstracção a curto prazo Pontuação da qualidade da água subterrânea Descrição da Metodologia de Ponderação Modelação de SIG Modelação da recarga da Água Subterrânea Modelação do potencial de abstracção da Água Subterrânea Modelação da Disponibilidade da Água Subterrânea Modelação do impacto da qualidade da Água Subterrânea Modelação da Adequação e Disponibilidade da Água Subterrânea 30 31 31 31 32 33 35 38 41 43 45 48 50 50 53 54 5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 56 6 REFERENCIAS 59 ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL Página iii SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 1 SUMÁRIO EXECUTIVO ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 1 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea As fontes de água subterrânea na área de estudo foram avaliadas a nível de reconhecimento. A área de estudo engloba a bacia conjunta do rio Pungoé, no lado Moçambicano e Zimbabweano da fronteira internacional. O objectivo principal foi de avaliar o potencial para utilização dos recursos hidricos subterraneos de forma sustentável. Uma vez que esta é uma avaliação subjectiva, é necessario referir a razão para a utilização. A avaliação da adequação será para o abastecimento de água municipal a áreas semi-urbanas, numa base sustentável. A razão para incluir a “utilização para abastecimento municipal” nos objectivos é que isto exerce grande exigência na qualidade e na quantidade da água e estabelece assim um criterio rigoroso para avaliar o que é considerado como “elevado”, “moderado” e “baixo” em termos do potencial da água subterrânea. De notar que áreas que estão classificadas como “moderadas” ou mesmo como “pobres” podem, assim, ser adequadas para outros fins, como o abastecimento de água rural com baixa exigência em termos de quantidade. A abordagem seleccionada foi de utilizar todos os dados digitais disponíveis num ambiente de SIG, dando margem para fazer pressupostos e simulações da forma como os diferentes parâmetros fisicos afectam a recarga da água subterrânea e as possibilidades para a extracção da água subterrânea. Os conjuntos de dados de parâmetros disponíveis incluem: • Limites da bacia e hidrologia de superficie • Geologia e hidrogeologia • Declive • Solos • Qualidade das águas subterrâneas Foi utilizada uma metodologia de pontuação e ponderação. O objectivo da classificação através da pontuação de parâmetros e ponderação das diferentes categorias hidrogeológicas é de avaliar, em três passos: • A magnitude da recarga da água subterrânea numa base sustentável a longo prazo. • O potencial de abstracção de curto prazo, regido pelas caracteristicas do aquífero. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 2 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea • A adequação, a longo prazo, da água subterrânea para o abastecimento doméstico de água, regida pelo potencial de recarga e de abstracção da água subterrânea, mas também pela qualidade da água. A metodologia resultou numa avaliação das áreas com adequação elevada, moderada e baixa para a utilização da água subterrânea para o abastecimento municipal semi-urbano numa base sustentável. Esta informação e apresentada num mapa de adequação da água subterrânea na área em estudo. Este mapa indica que grandes áreas da bacia do rio apresentam um potencial de água subterrânea moderado ou baixo. Poucas áreas apresentam sinais de um potencial elevado de água subterrânea. A avaliação apenas registou um potencial elevado de água subterrânea em partes do Alto Pungoé e em áreas relativamente pequenas nas partes centrais da bacia hidrográfica. No entanto, a avaliação em relação as terras altas e, em grande parte, afectada pelo facto de haver muita água (precipitação) disponível nesta região. O mapeamento da adequação foi realizado em pequena escala, o que implica que algumas áreas que poderiam apresentar bom potencial não são visiveis no mapeamento. Algumas das áreas mais interessantes devem-se encontrar perto dos rios em que a infiltração induzida através das margens dos rios contribui consideravelmente para a qualidade e quantidade da água subterrânea. É também dificil, no trabalho de modelação, levar em consideração que algumas das áreas de baixo potencial beneficiariam da extracção da água subterrânea. Esta extracção criaria um cone de depressão e, consequentemente, uma maior distância para a água subterrânea promovendo, assim, a infiltração em áreas que noutros casos estariam sujeitas ao escoamento à superficie do terreno no caso de chover. Nestas áreas, a classificação poderia então possivelmente mudar, como sendo mais adequada. Não é possivel modelar este efeito transitorio. Além disso, verificou-se, através de entrevistas e medições de campo que a qualidade da água subterrânea pode váriar consideravelmente ao longo de curtas distâncias. Nas áreas mapeadas como apresentando uma fraca qualidade de água subterrânea é possivel encontrar bolsas de água subterrânea de boa qualidade. Não existem informações detalhadas sobre isto e é dificil levar em consideração na modelação da adequação, visto que foi realizada em pequena escala tendo o parâmetro de qualidade da água subterrânea sido descrito em termos bastante gerais. Na Fase de Cenários, em que as opções de desenvolvimento são identificadas e localizadas, recomenda-se que: ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 3 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea • Deve ser investigada a disponibilidade de água subterrânea perto dos rios nos locais onde a infiltração induzida a partir das margens dos rios possa dar uma contribuição significativa • Devem ser realizadas investigações mais detalhadas sobre a qualidade e quantidade da água subterrânea em áreas seleccionadas ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 4 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 2 INTRODUÇÃO ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 5 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 2.1 Antecedentes Este relatório, o Anexo IV do relatório principal, apresenta a componente hidrogeológica do Projecto para a Fase da Monografia. Descreve em detalhe os objectivos, dados utilizados e metodologia da avaliação do potencial da água subterrânea que foi realizado durante a Fase da Monografia. 2.2 Objectivos O objectivo principal da tarefa de água subterrânea é de avaliar o potencial para utilização da água subterrânea a nível de reconhecimento. Uma vez que esta é uma avaliação subjectiva, deve ser levada em consideração a razão para a utilização da água subterrânea. Para todas as análises posteriores, a avaliação da adequação será para o abastecimento municipal a assentamentos semi-urbanos, numa base sustentável. De notar que a razão para incluir a “adequação da utilização para abastecimento municipal” nos objectivos deste estudo é que isto coloca enfase na exigência elevada sobre a qualidade e quantidade de água e estabelece, assim, um criterio rigoroso para avaliar o que é considerado como “bom”, “moderado” e “pobre” em termos do potencial da água subterrânea. De notar ainda que áreas que foram classificadas como “moderadas” podem ser adequadas para outros fins, como o abastecimento rural de água com menos exigência em termos de, por exemplo, quantidade. A abordagem seleccionada para a avaliação do potencial da água subterrânea foi de utilisar todos os dados disponíveis em formato digital no ambiente de SIG (Sistema de Informação Geográfica). A razão para isto é criar uma plataforma que permita fazer pressupostos e simulações em termos da forma como os diferentes parâmetros fisicos afectam a recarga da água subterrânea e as possibilidades para a extracção da água subterrânea em condições sustentáveis. Além disso, o estudo da água subterrânea tem como objectivo utilizar os dados resultantes do estudo da hidrologia no ambito do projecto. Assim sendo, o potencial da água subterrânea será avaliado nas mesmas bacias hidrográficas menores conforme delineado pela tarefa de hidrologia e utilizando o mesmo valor de escoamento médio anual como indicativo da quantidade de água disponível nessa parte da bacia. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 6 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 3 DADOS DISPONÍVEIS ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 7 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 3.1 Lista de dados disponíveis Os conjuntos de dados disponíveis para as avaliações hidrogeológicas na área de estudo incluem: • Limites da bacia e hidrologia de superficie (EMA – [mm/ano], desenvolvidos no Projecto – Anexo I). • Mapa do declive (gerado a partir do Modelo Digital do Terreno). • Solos de Moçambique (fornecido digitalmente Provincias de Manica e Sofala, escala 1:1 000 000). • Solos do Zimbabwe (área de estudo digitalisada pela SWECO a partir do mapa do solo do Sul da Rodesia, escala 1:1 000 000 e complementado pelo mais recente mapa do solo que abrange parcialmente a área de estudo). • Mapa geológico de Moçambique e do Zimbabwe (escala 1:1 000 000). • Mapa hidrogeológico de Moçambique e do Zimbabwe (fornecido digitalmente em Moçambique pela DNA, escala 1:1 000 000, digitalisado pela SWECO no Zimbabwe a partir do mapa Hidrogeológico escala 1:500 000). • Qualidade da água subterrânea (Total de Solidos Dissolvidos – [mg/l], a partir do mapa Hidrogeológico, escala 1:1 000 000 e complementado por informações de campo da ARA Centro e da SWECO e por dados dos solos). 3.2 pela DINAGECA, Abordagem Digital Existe uma base de dados sobre água subterrânea na DNA. Esta inclui dados para todo o Moçambique. No entanto, poucos destes poços abrangem a área de estudo. Além disso, esta base de dados não foi actualizada recentemente e a precisão da localização de vários poços é questionavel. Parâmetros importantes como a estratigrafia e a qualidade da água não estão prontamente disponíveis para este estudo e, por isso, a base de dados não foi utilizada directamente nas análises. A base de dados foi utilizada ao produzir o mapa hidrogeológico mencionado acima e é também, por isso, indirectamente, uma base para interpretações no estudo actual. Todos os mapas fornecidos foram digitalizados, geo-referenciados, projectados (zona UTM 36S) e/ou vectorisados (digitalisados). A topologia foi executada no ambiente de SIG ArcInfo/ArcView para cada um dos conjuntos ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 8 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea de dados relevantes. Os conjuntos de dados relevantes são descritos em mais detalhe a seguir. 3.2.1 Dados do Escoamento – Bacias Menores A delineação das bacias menores foi realizada no estudo como parte da Tarefa de Hidrologia. Estas áreas foram digitalisadas e construidas como polígonos de SIG. Foram atribuidos atributos de SIG adequados (nome da bacia menor, Área e parâmetros de Escoamento) às bacias menores respectivas. Os parâmetros do escoamento (EMA, escoamento médio anual [mm/ano]) foram obtidos da Tarefa de Hidrologia como resultado da modelação hidrológica, cuja metodologia e descrita no Anexo I do relatório principal. Este EMA foi obtido através da modelação hidrológica em que os dados de precipitação, evaporação e escoamento são entradas importantes. A definição do EMA e a precipitação efectiva (precipitação menos evapotranspiração) e engloba o escoamento a superficie do terreno e o escoamento base, tendo o ultimo passado através de sistemas de aquíferos antes de escoar para o rio. Assim sendo, a recarga da água subterrânea não pode nunca ser superior ao EMA. Um dos objectivos da classificação hidrogeológica e da avaliação do potencial da água subterrânea é determinar a fracção do EMA que estava disponível como escoamento subterraneo, em cada bacia menor. As bacias menores com os nomes correspondentes e EMA associado são apresentadas na Figura 1. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 9 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Figura 1 Bacias Menores e EMA (mm/a) 3.2.2 Declive Um parâmetro importante ao considerar a recarga da água subterrânea numa escala regional, é a inclinação do terreno. Quanto maior for o declive da encosta, menor será a fracção do EMA que constitui o escoamento base. De notar que, ao considerar a recarga numa escala local, vários outros parâmetros são importantes e interagem com o declive, como por exemplo, a ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 10 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea ocorrência de zonas de fractura e de erosão, entre outros. No entanto, o declive é muito importante para a avaliação geral da recarga da água subterrânea. Foi criado um mapa do declive da área de estudo utilizando um ficheiro MDT (Modelo Digital do Terreno) que abrange a área de estudo. O mapa do declive contem áreas que representam os seguintes intervalos de declive; 0-2 % 2-4 % 4-7 % 7-12 % 14-18 % >18 % Estas áreas de declive respectivas foram, por sua vez, exportadas para o SIG onde cada área com a mesma classe de declive foi convertida num polígono com atributos de SIG correspondentes. O declive do terreno da área de estudo apresentou intervalos planos (0%) a moderadamente inclinados (> 18%). As informações digitais foram extraidas de acordo com o limite da bacia hidrográfica para que apenas fossem utilizadas as informações da área de estudo. O mapa do declive com os intervalos de declive é apresentado na Figura 2. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 11 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Slope Intervals in % Subbasins Main Rivers Slope Intervals [%] > 18 % 12 - 18 % 7 - 12 % 4-7% 2-4% 0 - 2 % 0 10 N W E S 20 30 40 Kilometers Figura 2 Declives na área de estudo (Declive em %) 3.2.3 Solos Os dados sobre solos na área de estudo foram obtidos de duas fontes. Mapas de solos de Moçambique estão disponíveis na escala 1:1 000 000 para as Provincias de Sofala e Manica respectivamente. Os mapas de solo gerais do Zimbabwe estão disponíveis na escala 1:1 000 000. Uma pequena parte da área do Zimbabwe no interior da bacia hidrográfica é também abrangida por um mapa mais detalhado, na escala 1:250 000. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 12 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Os mapas de solo provinciais de Moçambique são apresentados em conjunto na Figura 3, com os rios principais e sub-bacias destacados. A legenda e apresentada (em retrato) na Figura 4. Estes mapas estão também disponíveis em formato digital na DINAGECA, como ficheiros shape para o ambiente ArcView. Soils in Mozambique 0 10 20 40 Km Legend Rivers µ Subbasins Figura 3 Solos em Moçambique Figura 4 Legenda do Mapa de Solos de Moçambique, compativel com os padroes FAO ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 13 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea O mapa geral de solos do Zimbabwe na escala 1:1 000 000 e apresentado na Figura 5. A bacia do rio Pungoé esta indicada na parte oriental do mapa. General Soilmap of Zimbabwe R be o ti C hi p m Ny a Ny ko ra ba in g r u a Suru Mu ng Pu n g we Ru ma we aw Ny Ch ite m am am a zi d nd e a Mo B oo y a r ur am uc ura r Ng a u Ch n g wa av u a u cu ra r M o nd we y ach e r e iye zi N M uk Nh H on Dur de nde a o Ho . N ha m Legend Major Rivers Medium Rivers basin_UTM 0 3.757.5 15 22.5 30 Km Figura 5 Solos no Zimbabwe Todos os mapas do solo foram digitalisados e a topologia foi construida para o SIG. O mapa do solo digitalisado para ambos os paises é apresentado na Figura 6. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 14 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Soils N W E S 0 30 60 90 120 150 180 Kilometers Subbasins Main Rivers Soils in Zim and Moz 28 On Dolorite 29 On Granite A AA BV FE FG FGgz FGx FS G2 G7 Gl I KA KAg KAI KAm KAp KM KMl KMm MA MCz MM PA PM R VA VG VGo VGom VGp WKl WKm VM VMb VMl WMl WMmx VMo VMp WVm Figura 6 Solos na área de estudo 3.2.4 Geologia e Hidrogeologia Geologia Geral – parte da bacia do rio Pungoé pertencente ao Zimbabwe Na revisão da configuração geológica da bacia foram utilizados mapas geológicos, boletins e relatórios publicados pela Pesquisa Geológica do Zimbabwe. As informações obtidas foram complementadas por uma análise dos registos da litologia de alguns furos obtidos da ZINWA. A bacia hidrográfica é principalmente constituida por granitos, gneisses e doleritos. Os sedimentos Umkondo das Gairezi facies e rochas serpentina não são significativos, Figura 7. É dificil representar o nível da água ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 15 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea subterrânea e a direcção do escoamento devido a não disponibilidade das medições do nível da água e posição e altitude dos furos. N Rwera e Nya komb LEGEND S Centre # Basin boundary # Borehole River Geology Dolerite Umkondo sediments Serpentine Granite Gneiss Pu ng w e # # # # # # # e nd Ho # # # # # # e# nd Ho # # ## # # # 0 10000 20000 Meters am uk 10000 Ny Stapleford #S wa rar a # Figura 7 Geologia geral da parte da bacia do rio Pungoé pertencente ao Zimbabwe Hidrogeologia Geral – parte da bacia do rio Pungoé pertencente ao Zimbabwe Uma análise da hidrogeologia da bacia foi baseada em mapas hidrogeológicos, relatórios e dados disponíveis no Departamento de Água Subterrânea da ZINWA. Esta é apresentada na Figura 8. A parte do rio Pungoé no Zimbabwe é basicamente constituida por rochas de embasamento impermeaveis não porosas. A ocorrência de água subterrânea é controlada por zonas de fractura, zonas de contacto e por zonas de erosão. A recarga é gerida pela precipitação e topografia e, até certo ponto, por parâmetros do solo. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 16 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea N LEGEND S Centre # Borehole Depth (m) # 30-40 # 40 - 50 # 50 - 60 # 60 - 70 # 70 - 100 Basin boundary Groundwater Potential Moderate (1.0 -2.0 l/s); Class II Low (<1.0 l/s); Class III # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # S Stapleford # 10000 0 10000 20000 Meters Figura 8 Hiidrogeologia geral da parte do rio Pungoé pertencente ao Zimbabwe Granito - Zimbabwe O granito é mais predominante na bacia, Figura 7. É geralmente cor-de-rosa, grosseiro e maciço. É composto essencialmente por quartzo, feldspato sodico e biotite com quantidades váriaveis de feldspato de potassio microcline, cuja quantidade parece, em geral, váriar de forma inversamente proporcional a da biotite. O grao é de tamanho médio, com tendência ocasional para cristais de feldspato porfiriticos. O granito maciço desgasta-se para cumes nus, dando origem ao cenário rochoso. Os granitos tem um baixo potencial de água subterrânea. A profundidade dos furos vária geralmente entre 40-60 m. O rendimento varia normalmente entre <0.1-2.0 l/s, mas é, na sua maioria inferior a 1.0 l/s. O nível da água é igualmente variavel, entre 10-20 m abaixo da superficie. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 17 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Gneisses - Zimbabwe Os gneisses ocorrem em dois locais, na parte central da bacia do rio Pungoé pertencente ao Zimbabwe, principalmente a volta da área drenada pelo rio Honde e na parte sul da bacia, ao longo das secções superiores do rio Nyamukwarara e respectivos afluentes, Figura 7. Os gneisses também apresentam um baixo potencial de água subterrânea. A profundidade dos furos é normalmente mais funda, até 85 m. O rendimento é normalmente inferior a 1.0 l/s e o nível da água situa-se entre os 15 e 30 m. Os gneisses são laminados e ligados em locais com uma composição de minerais váriavel, passando eventualmente para paragneisses altamente micaceos. As rochas são normalmente de cor cinzenta, e mais ricas em minerais ferro-magnesio que o granito maciço. A biotite é o principal componente escuro e a hornblenda verde, presumivelmente derivada dos xistos, é comum. Ocorre também granada de origem semelhante. Em certos locais, o gneiss tem um elevado conteudo de minerais ferro-magnesio e, neste caso, é conhecido ou referido como um diorito. O gneiss que ocorre a sul é invadido por rochas serpentina nas partes norte e sul. A serpentina é uma rocha maciça e pesada. Varia em cor entre preto a cinzento escuro ou verde escuro acinzentado e é relativamente bem agregada. A rocha serpentina mais comum é o xisto de talco verde escuro, cinzento ou preto, desgastando para um tom acastanhado com uma forte clivagem xistosa. Dolerito - Zimbabwe O dolerito está espalhado ao longo da bacia do rio Pungoé pertencente ao Zimbabwe, Figura 7. Ocorre sob a forma de diques e lençois e varia consideravelmente em largura e extensão. Em muitos locais, os doleritos são porfiriticos e constituem grande parte do terreno mais elevado no terreno de granito onde formam uma cobertura protectora uma vez que são resistentes a erosão. Os doleritos desgastam para calhaus esfericos. Estes são duros e resistentes e tem um nucleo azul acinzentado ou preto, de rocha fina granulada. Os doleritos dão origem a solos vermelho vivo frequentemente salpicados com os calhaus castanho escuros. Os diques são zonas importantes para a ocorrência de água subterrânea. As zonas de contacto dos diques de dolerito e dos gneisses ou granito apresentam um potencial moderado de água subterrânea. O rendimento situa-se normalmente entre 1.0-3.0 l/s. Os valores fora deste intervalo não são incomuns. A altitude dos diques desempenha um papel crucial no rendimento, mas actualmente não existem informações que possam ser utilizadas para estabelecer uma relação entre os dois. A profundidade dos ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 18 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea furos vária entre 40-80 m e o nível da água subterrânea situa-se, normalmente, entre 10-30 m. Sedimentos Umkondo - Zimbabwe Os sedimentos são bastante pequenos e estão confinados a parte norte da bacia do rio Pungoé pertencente ao Zimbabwe, onde se prolongam para norte para a bacia do Kairezi. Os sedimentos foram depositados numa bacia de água pouco profunda sob condições extremamente caóticas, e são tipificados por uma grande variedade litológica, alterações abruptas e pronunciadas da facies, transgressoes e horizontes de regressão que são normalmente finos e impersistentes. Os sedimentos consistem de siltitos filiticos bem assentes, quartzito de grao fino, ortoquartzito, arenitos argilosos e sedimentos de calcio e xisto pelitico consistindo de xistos de quartzo-muscovita, argilitos cloriticos, siltitos e filites. Geologia Geral e Hidrogeologia – parte Moçambicana da bacia do rio Pungoé A parte Moçambicana da bacia do rio Pungoé pode ser esquematicamente caracterizada em Provincias Hidrogeológicas, conforme definido no Mapa Hidrogeológico de Moçambique. As dominantes dentro da bacia do rio Pungoé são, o Complexo Cristalino da região montanhosa e a Bacia Sedimentar da região baixa. É dificil construir o nível da água subterrânea e a direcção do escoamento devido à escassez ou não disponibilidade de medições do nível da água e posições dos furos com a altitude. A geologia e hidrogeologia da parte Moçambicana da bacia do rio Pungoé estão ilustradas por uma secção do Mapa Hidrogeológico de Moçambique, apresentado na Figura 9, onde foram destacados os rios e limite da bacia. A Figura 10 apresenta um perfil do mapa hidrogeológico ao longo da parte norte da bacia do rio Pungoé (a partir da fronteira nacional a oeste, ao longo do Mt Gorongosa, ao longo do planalto Cheringoma em que o perfil parte da bacia do Pungoé na direcção da costa na boca do Zambeze). As diferentes unidades hidrogeológicas e rendimentos associados são descritos na Tabela 4 mais a frente neste relatório. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 19 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Hydrogeological map of Mozambique P a nd i ra u Ny am a zi an g Mu e Nh and N h am acura ug M uc e u az si c i e g b ezi Nha nd a re a Nh au r arig zi M u re d e z e M mb ezi N h a h a u r un g M u c o a Me t uc hi ra de ze e- n g ue e un Rutux o Ding u i M A r umu a M ud a Legend P Ma go B u in e Medium Rivers 0 10 20 40 60 80 Km Figure 9 O Mapa Hidrogeológico de Moçambique, dentro da bacia ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 20 (60) e f n ur u un g u Major Rivers Pungwe Riverbasin N h aci U s sa t u a D . c o za n di M uanz a e M ez in N ha Sa m b la bez ge Mu rem a m Mo gu uz i c am nd Mu in M ess ic ui n Ch u a a D ze ezi M e bez ocu m ud Nh Ma ucu r Va ng a zi ng elu am e M vu C h it u Mon d ala ra ut de he Me s Pu n cu z sa o Me azi be s M da e m ra a ur in g a am i Ch nd H pa te m Ru n Ho zi Mu az oni a Ny g m N h a T xa t o r a Nh a Nh e m bi z M e s sa ra R we c an g a we nd u F i d ez e a er er Vu C hu iz e n de q u id e z e DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Figura 10 Perfil da parte norte da bacia do rio Pungoé, do Mapa Hidrogeológico de Moçambique ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL Página 21 (60) SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea O Complexo Cristalino - Moçambique Uma das Provincias Hidrogeológicas, conforme definida no Mapa Hidrogeológico de Moçambique, que domina a bacia do rio Pungoé, e o Complexo Cristalino. O Complexo Cristalino abrange 57% de Moçambique, ocupando a parte oeste da região central onde se situa a bacia do rio Pungoé. Consiste de montanhas, planaltos elevados e centrais e e caracterizado por um relevo erosivo-desnudativo. É comum nos planaltos uma paisagem de inselbergs em que as rochas podem ser profundamente desgastadas se o material solto não tiver sido removido pelos processos da erosão. É observada, na bacia do rio, uma espessura excepcional de mais de 50 m a este de Chimoio (Gondola). Geológicamente, o Complexo Cristalino esta divido em formações do Precambrico Inferior do Zimbabwe Craton e as formações do Pre-cambrico Superior da Cintura Metamorfica de Moçambique. As formações mais antigas consistem principalmente de xistos verdes com quartzitos inter-estratificados, calcario, rocha parda e conglomerados. O arenito do Zimbabwe Craton tem uma presenca muito limitada em Moçambique. Encontra-se na área fronteirica de Manica, a oeste de Nhamatanda e nas áreas de Munhinga-Bonde e Mavita. Grande parte do Complexo Cristalino esta incluido na Cintura Metamorfica de Moçambique, dominada pelo Complexo Gneiss Granito Migmatite, alternado com meta-sedimentos (por exemplo, marmore) e charnoquitos. Na parte oeste montanhosa de Manica, estão unidos, no Grupo Umkondo, vestigios dos meta-sedimentos menos metamorfizados, que cobrem os complexos mais antigos. Este Grupo está divido em Umkondo metamorfico de baixa qualidade e Formações do Fingoe consistindo de ardosia, quartzitos e algumas rochas carbonatadas e na Formação Fronteira metamorfica de qualidade média, Manica, com quartzitos e xistos. A orientação estrutural dominante na Cintura Metamorfica de Moçambique é N-S, enquanto que são distinguidas várias orientações secundarias em diferentes partes do pais. Em geral, as formações de retenção de água do Complexo Cristalino são pouco produtivas, descontinuas e com extensão limitada. A produtividade depende principalmente da espessura e textura do manto de erosão. Outras ocorrências de água subterrânea estão associadas a zonas geológicamente fracas, facilmente desintregaveis em blocos individuais, limitadas por fracturas e junções. Estas zonas estão associadas a estruturas geológicas especificas, como dobras, falhas e fracturas, apresentando uma permeabilidade relativamente alta. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 22 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Além disso, a ocorrência de rochas granuladas grosseiras ou heterogeneas bem como marmore soluvel, ou a existencia de contactos entre tipos de rochas de natureza diferente, facilitam a erosão. Estes factores dão origem a aquíferos limitados, predominantemente lineares em forma, com um comprimento médio de 1 a 2 km, uma largura de 40 a 100 m e uma espessura de 25 a 40 m. As perfurações são normalmente feitas até atingir a rocha dura, para intersectar esta camada permeavel que funciona como um dreno e que é reabastecida a partir das camadas superiores que funcionam como um reservatório de armazenamento. Os poços cavados normalmente não atingem esta camada mais permeavel. Ocasionalmente, tiram proveito de um aquífero suspenso em cima de uma camada lateritica, que pode secar após a época chuvosa. A Bacia Sedimentar - Moçambique A bacia sedimentar pode ser geomorfológicamente dividida nas planicies Sena no interior e no planalto Cheringoma (entre os vales do Zambeze e do Pungoé). A Bacia Sedimentar esta dividida na direcção do limite norte da bacia do rio Pungoé pelo Chire-Urema Graben com orientação N-S, uma continuação do Sistema de Falhas da Africa Oriental. A geologia é dominada por arenito Sena arcozica do Periodo Cretaceo continental, que pode atingir uma espessura de mais de 2500 m. O planalto Cheringoma está principalmente sobre arenitos Miocene continentais Mazamba. Estes estão, por sua vez, sobre arenitos marinhos de formação Buzi, calcario e calcarenites da formação Cheringoma e arenito Cretaceo e marga da formação Grudja. O aluvião esta bem desenvolvido em partes dos vales dos rios. O perfil da Bacia Sedimentar, ao longo da fronteira norte (Planalto de Cheringoma) e respectivamente a sul da bacia do rio Pungoé (planalto Buzi) é apresentado na Figura 11. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 23 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Figura 11 Perfis geológicos da parte norte e sul da bacia do rio Pungoé (Tiradas da nota explicativa do Mapa Hiidrogeológico) A Bacia Sedimentar não emuito favoravel para o desenvolvimento da água subterrânea. O arenito Sena é baixo em permeabilidade e pode conter água salobra com elevado conteudo de minerais. No entanto, nos principais vales de aluvião, as perspectivas de água subterrânea podem ser boas. O rendimento e a qualidade melhoram na direcção da costa. Avaliação do potencial da Água Subterrânea Para uma avaliação do potencial de utilização da água subterrânea é importante avaliar os sistemas de aquíferos e respectivo potencial de libertar água subterrânea para poços efectivos. Isto é determinado pela geologia da área. As informações relacionadas com a geologia estão disponíveis a partir do mapa geológico na escala 1:1 000 000. No que diz respeito às possibilidades de recuperar água subterrânea, as informações geológicas foram utilizadas no mapa hidrogeológico, de forma a classificar os sistemas de aquíferos em zonas para a potencial extracção de água subterrânea a curto prazo. Este mapa hidrogeológico esta disponível na escala 1:1 000 000 para Moçambique (apresentado na Figura 9) e na escala 1:500 000 para o Zimbabwe. Os mapas geológico e hidrogeológico foram comparados e verificou-se que o mapa hidrogeológico continha mais dados interpretados. Assim sendo, foi utilizado para avaliar o potencial de extracção de água subterrânea na bacia, a curto prazo. Os mapas hidrogeológicos foram digitalisados e a topologia foi construida para o SIG. O mapa hidrogeológico digitalisado para ambos os paises e apresentado na Figura 12. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 24 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Hydrogeology Subbasins Main Rivers Hg.shp Bv D G JKr K0 Kl Ks peG peU peZ Qal Qb Qc Qp Qpe Rs TTi TTs Um Yg N W E S 0 20 40 60 80 Kilometers Figura 12 Hidrogeologia na área de estudo 3.2.5 Qualidade da Água Subterrânea O conjunto de dados relevante final utilizado foram as informações relativas a qualidade da água subterrânea. Este é também um parâmetro muito importante que pode limitar a utilização da água subterrânea. Mesmo que as propriedades de infiltração e o potencial de extracção sejam elevados, a qualidade da água subterrânea pode ser tão pobre que não poderá ser utilizada para uso doméstico e irrigação. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 25 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Quliadade da Água Subterrânea - Zimbabwe A qualidade da água subterrânea da bacia é geralmente boa e não apresenta nenhum risco de saude para consumo humano e animal. No entanto, foram registadas elevadas concentrações de ferro em alguns furos. A poluição a nível dos poços do escoamento superficial e outros contaminadores como nitratos são normalmente um resultado da construção deficiente ou poços desprotegidos. As instalações sanitarias como latrinas e dejectos do gado localizadas a montante dos pontos de água podem resultar na contaminação da água subterrânea. Estas devem estar localizadas a jusante longe dos furos e poços. Os furos, poços cavados e nascentes (principalmente durante os periodos humidos) são as fontes de água potavel disponíveis na bacia. Os poços e nascentes constituem a maioria de fontes de água uma vez que são mais faceis e baratas de construir e manter em comparação aos furos. As condições hidrogeológicas desfavoraveis (baixo potencial de água subterrânea) e o terreno abrupto que dificulta o movimento de plataformas de perfuração resultam também na construção limitada de furos. Qualidade da Água Subterrânea - Moçambique As informações sobre a qualidade da água subterrânea foram também, até certo ponto, obtidas do mapa hidrogeológico de Moçambique na escala 1:1 000 000. O parâmetro da qualidade da água que e apresentado no mapa hidrogeológico de Moçambique e o Total de Solidos Dissolvidos (TSD [mg/l]). As informações antecedentes para esta interpretação foram retiradas da base de dados mencionada acima. Assim sendo, é possivel afirmar que as informações sobre a qualidade da água da base de dados foram utilizadas indirectamente neste estudo. O TSD é apresentado no mapa hidrogeológico de Moçambique como isolinhas de igual concentração de TSD. No entanto, esta informação é muito escassa. Foi realizada uma interpretação destas poucas linhas, complementada com informações do mapa relativas a áreas com água subterrânea salobra ou salgada ou áreas afectadas por cheias resultantes das marés. As informações recolhidas durante visitas de campo e através de entrevistas com as autoridades das águas rurais em Manica e Sofala foram também incluidas na avaliação. As informações foram finalmente colocadas em polígonos fechados para que estes pudessem ser digitalisados e a topologia pudesse ser atribuida no ambiente de SIG. O mapa digitalisado sobre a qualidade das águas subterrâneas a partir destas fontes é apresentado na Figura 13. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 26 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Além disso, foram obtidas directrizes sobre a qualidade da água subterrânea prevista a partir do mapa do solo, utilizando as informações sobre os solos que se esperava terem água subterrânea com propriedades salinas. Os comentários sobre os solos sálicos que poderiam ter estas propriedades são apresentados na Tabela 2 abaixo. É de notar que esta é uma abordagem muito conservadora. Em áreas com uma elevada recarga liquida a qualidade da água subterrânea pode melhorar com o tempo. O mapa de solos digitalisado que diz respeito ao risco de atribuirem propriedades salinas à água subterrânea é apresentado na Figura 14. A avaliação final sobre a qualidade da água subterrânea foi realizada combinando as informações nestes dois mapas (Figuras 13 e 14). O mapa conjunto e apresentado abaixo na Figura 18 na descrição da pontuação da qualidade da água subterrânea. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 27 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Figura 13 Qualidade da água subterrânea na área de estudo com base no Mapa Hidrogeológico e outras fontes ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 28 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Risk for Saline Groundwater effected by Salic Soils Major Roads Minor Roads Rail Subbasins Main Rivers No Risk Low Risk Moderat Risk High Risk 0 N W E S 30 60 90 Kilometers Figura 14 Risco de Água SubterrâneaSalina afectada por Solos Sálicos na área de estudo ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 29 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 4 CLASSIFICAÇÕES HIDROGEOLÓGICAS E AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DA ÁGUA SUBTERRÂNEA ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 30 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 4.1 Metodologia 4.1.1 Breve descrição Foi utilizada uma metodologia de pontuação e ponderação para este projecto. O objectivo da classificação através da pontuação dos parâmetros e ponderação das diferentes categorias hidrogeológicas é de avaliar, em três passos: 1. a magnitude da recarga da água subterrânea numa base sustentável a longo prazo, gerida pelo EMA, declive e solo 2. o potencial de extracção a curto prazo, gerido pelas caracteristicas do aquífero 3. a adequação da água subterrânea, a longo prazo, para o abastecimento de água doméstico, gerida pelos pontos 1 e 2 acima, mas também pela qualidade da água subterrânea A razão para separar o potencial de abstração em curto prazo e longo prazo é que o objectivo principal é identificar áreas em que a extracção da água subterrânea possa ser sustentável a longo prazo. Neste ambito, podem ser identificadas áreas que apresentam um bom potencial para extracção de água subterrânea (devido a porosidade efeciente, espessura, tipo de aquífero, entre outros), no entanto, se a recarga (a partir da precipitação e infiltração das margens dos rios, etc) for limitada, levaria a uma situação insustentável a longo prazo – mineração da água subterrânea, algo que deve ser evitado. 4.1.2 Antecedentes Os diferentes parâmetros que afectam a recarga, potencial de extracção e a possibilidade de utilização da água subterrânea foram, por isso, classificados e organisados em diferentes categorias de forma a que toda a categoria possa ser avaliada como um todo; de forma a criar a possibilidade para que um certo parâmetro ou uma categoria especifica tenha mais importancia para o potencial da água subterrânea que outra. As directrizes para seleccionar as categorias e respectivas ponderações/pesos foram obtidas através do trabalho de classificação da sensibilidade da água subterrânea realizado nos Estados Unidos de acordo com uma metodologia denominada DRASTIC, em que: ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 31 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea • • • • • • • D representa a profundidade da água subterrânea R representa Recarga (liquida) A representa Aquífero S representa Solo T representa Topografia I representa o Impacto da Zona de Vadoze C representa Conductividade (Hidraulica) No estudo actual, apenas algumas das categorias mencionadas acima são relevantes, nomeadamente R, A, S, T e C. A profundidade da água subterrânea e o impacto da zona vadoze não são relevantes no estudo actual uma vez que estas categorias afectam principalmente a sensibilidade de contaminação da água subterrânea, que não estava incluida no ambito deste estudo. Uma indicação de R, a descarga disponível, foi fornecida indirectamente a partir do EMA por bacia menor respectiva. O solo, S, está disponível. A topografia, T, está disponível através do mapa de declive. Estes três parâmetros são considerados no estudo actual como a categoria”recarga”. As interpretações de A, o meio aquífero, e de C, a condutividade, estão disponíveis através dos mapas hidrogeológicos e são, no estudo actual, consideradas como a categoria do “potencial de extracção a curto prazo”. Além do que foi descrito acima com base na abordagem DRASTIC, o estudo actual também leva em consideração o impacto da qualidade da água subterrânea como um factor limitante para a utilização da água subterrânea. Este factor é analisado através do TSD, Total de Solidos Dissolvidos e, no estudo actual, pertence a categoria “qualidade da água subterrânea”. 4.2 Descrição da Metodologia de Pontuação É aplicado um sistema de pontuação a cada parâmetro individual na categoria especifica. As pontuações foram tipicamente aplicadas numa escala de 0-10 em que os valores mais altos foram atribuidos a área especifica com as condições mais favoraveis para a recarga, extracção e utilização da água subterrânea. Por exemplo: • Uma encosta que é plana ou quase plana (0 – 1%) obteria uma pontuação de 10, enquanto que uma encosta muito ingreme (quase vertical) obteria uma pontuação de 1. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 32 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea • Areia grosseira obteria uma pontuação de 10, enquanto que argila com propriedades expansivas obteria uma pontuação de 1. As classificações individuais estão listadas nas Tabelas 1 a 5. 4.2.1 Pontuação dos declives Os declives da área de estudo são geralmente planos em áreas extensas. E apenas nas regiões montanhosas no Alto Pungoé e no Monte Gorongoza que os declives atingem valores superiores a 6% e mesmo estes declives moderados obtem pontuações maiores. As pontuações individuais dos declives estão listadas na Tabela 1. Tabela 1 Pontuação do Declive Declive (%) Pontuação 0–2 2–4 4–7 7 - 12 12 - 18 18+ 10 8 6 3 2 1 O mapa de declive pontuado é apresentado na Figura 15. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 33 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Slope Rating Main Rivers Subbasins Slope Rating 10 8 6 3 W 2 1 0 40 N E S 80 120 Figura 15 Declives pontuados na área de estudo ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 34 (60) 160 Kilometers DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 4.2.2 Pontuação dos solos Os solos que ocorrem na área de estudo e respectivas caracteristicas são descritos na Tabela 2 abaixo. Tabela 2 Descrição dos Solos disponíveis TIPO DE SOLO Quimica Comentários A AA BV FE FG FGgz FGx FS G2 G7 Gl I KA Kag KAI Kam Kap KM KMl KMm MA MCz MM PA PM R VA Vgo Vgom VGp WKl WKm VM VMb VMl WMl WMmx Vmo VMp WVm 28 em Dolorito 29 em Granito Acumulação de argila em partes fundas pode reduzir cap. Infilt. Pedregoso Zimbabwe, Em locais, escoamento imperf. devido acum argila Zimbabwe, Risco de formação crosta/capa no caso deflorest. Pouco profundo Pouco profundo Rochoso Risco de formação de crosta no caso de deflorestação Risco de formação de crosta no caso de deflorestação Risco de formação de crosta no caso de deflorestação Impermeavel Alguns rasos. Argila partes mais fundas pode reduzir cap. Infilt Zimbabwe, terra rochosa Acum argila em partes mais fundas pode red cap infiltração Acum argila em partes mais fundas pode red cap infiltração Rochoso Rochoso Pedregoso Risco de formação crosta/capa no caso deflorestação Acumul argila em partes mais fundas pode red cap infiltração Zimbabwe Zimbabwe, terra rochosa Salino Salino Algum risco tox. AI Algum risco tox. AI Algum risco tox. AI Algum risco tox. AI Risco elev cont. sodio Salino Risco elev cont. sodio Risco conteudo sodio Risco toxicidade AI Salino e sodico Salino e sodico Risco toxicidade AI Possib elevado Na Algum risco tox. AI ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 35 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea As pontuações individuais do solo relativamente as respectivas capacidades de infiltração estão listadas na Tabela 3. Tabela 3 Pontuação dos Solos Tipo de solo Pontuação A AA BV FE FG FGgz FGx FS G2 G7 Gl I KA KAg KAI KAm KAp KM KMl KMm MA MCz MM PA PM R VA VGo VGom VGp WKl WKm VM VMb VMl WMl WMmx VMo VMp WVm 28 em Dolorito 29 em Granito 9 9 7 3 4 3 4 4 8 7 9 9 9 4 8 10 10 4 4 4 3 1 3 8 6 5 9 9 9 8 4 6 8 8 7 7 7 9 8 8 2 7 ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 36 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea O mapa do solo pontuado e apresentado na Figura 16. Soil Rating Main Rivers Subbasins Soil Rating 10 9 8 7 W 6 5 4 3 2 20 1 0 N E S 40 60 80 Kilometers Figura 16 Solos pontuados na área de estudo ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 37 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 4.2.3 Pontuação do potencial de abstracção a curto prazo A pontuação do potencial de abstracção a curto prazo é baseado directamente nos mapas hidrogeológicos, em que a respectiva formação esta associada a um grupo hidrogeológico no mapa. Os seguintes pertencem a Moçambique: • A – grupo que representa aquíferos intergranulares (continuos, normalmente não consolidados) • B – grupo que representa aquíferos fissurados (descontinuos e normalmente consolidados) • C – grupo que representa áreas com aquíferos locais de produtividade limitada ou áreas sem recursos hidricos subterraneos significativos (intergranulares ou fissurados) Os grupos no mapa hidrogeológico estão, por sua vez, associados a um intervalo de “classes de rendimento” tipicas de 1 a 3 onde o numero mais baixo representa um potencial mais elevado para um rendimento a curto prazo. O mapa hidrogeológico do Zimbabwe também divide as respectivas formações em grupos hidrogeológicos com um sistema de numeração de 1 a 10 em que alguns dos grupos são subdivididos com um sufixo de A a E. No mapa, os grupos estão divididos com cores diferentes que representam o potencial de desenvolvimento da água subterrânea, em que: • verde representa um potencial elevado de desenvolvimento da água subterrânea • amarelo representa um potencial moderado de desenvolvimento da água subterrânea • vermelho representa um potencial baixo de desenvolvimento da água subterrânea As pontuações foram aplicadas a estes grupos e a “classes de rendimento” de acordo com as Tabela 4 e Tabela 5 abaixo. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 38 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Tabela 4 Pontuação da Hiidrogeologia Formação* Descrição BV (Zim) Meta Vulcanicos Dolerito Gneisses e rochas intrusivas Basaltos e riolitos Granitos Rochas Intrusivas Arenito Xistos Xistos Xistos Aluvião Eluvião Colluvião Eluvião Eluvião Arenito Calcarenites Calcario Rochas Intrusivas Gneisses D (Zim) G (Zim) JKr K0 Kl Ks PeG PeU PeZ Qal Qb Qc Qp Qpe Rs Tti TTs Um (Zim) Yg (Zim) Grupo e classe de rendimento* 2A, amarelo Rendimento (m3/hr)* Pontuação 4-10 4 10, amarelo 1B; 1A, vermelho, amarelo C3 1-4 2-4; 0,4-2 2 3; 1 <1 1 C3 C3 <1 <1 1 1 C2 C2; C3 C2; C3 C2; C3 A1; A2; A3, C1 C1 A3 C1 C1 B3; C2 B2; B3; C2 B1; B2; B3 5, vermelho <3 <3; <1 <3; <1 <3; <1 >50;10-50;3-10 <5 3 – 10 <5 <5 3-10; <3 10-50;3-10;<3 >50;10-50; 3-10 0,4-4 2 2; 1 2; 1 2; 1 10; 7; 4; 3 3 3 ;4 3 3 3; 4 7; 4; 2 10; 7; 4 1; 3 2-4; 0,4-2 3; 1 1B; 1A, vermelho, amarelo *A partir dos mapas hidrogeológicos Tabela 5 Pontuações aplicadas ao rendimento da água subterrânea a curto prazo (incluidos na Tabela 4 acima) Rendimento Pontuação (m3/hr) > 50 10 10 - 50 7 5 - 10 4 3-5 3 1–3 2 <1 1 ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 39 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea É apresentado um mapa do potencial de abstracção da água subterrânea a curto prazo na Figura 17. Rating of Short-term Abstraction Potential Main rivers Subbasins Short-term Abstraction Potential Rate 10 N 7 4 W 3 2 S 1 0 30 60 E 90 120 Kilometers Figura 17 Potencial de abstracção da água subterrânea a curto prazo na área de estudo ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 40 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 4.2.4 Pontuação da qualidade da água subterrânea A pontuação da qualidade da água subterrânea é baseada em pressupostos relativos à utilização da água subterrânea apresentados no mapa hidrogeológico de Moçambique. Aí descreve-se que o limite de abastecimento de água é de <500 mg/l TSD. Água subterrânea de qualidade mais elevada que esta irá, portanto, obter uma pontuação mais elevada. Água subterrânea com qualidade inferior a 1000 mg/l TSD pode ser adequada para irrigação, obtendo também uma pontuação mais elevada. Água de qualidade superior a 1000 mas abaixo de 5000 mg/l TSD é apenas adequada para gado. Água de qualidade inferior, com mais de 5000 mg/l TSD, não é adequada para consumo. As directrizes sobre as pontuações a serem aplicadas a qualidade da água subterrânea são apresentadas na Tabela 6. Tabela 6 Pontuação da qualidade da água subterrânea relativamete a qualidade da água medida (TSD) TSD (mg/l) Pontuação < 500 500 – 1000 1000 – 5000 > 5000 10 8 3 1 No entanto, foi referido no capitulo 2.2.5 que a avaliação da qualidade da água subterrânea foi realizada através da interpretação de informações provenientes de várias fontes ou seja, com base no mapa hidrogeológico e no mapa do solo. Estas informações foram compiladas num unico mapa nominal da qualidade da água subterrânea com pontuações atribuidas a áreas que se pressupôs terem qualidade de água subterrânea semelhantes conforme descrito na Tabela 6 acima. É apresentado um mapa da qualidade da água subterrânea na Figura 18. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 41 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Groundwater Quality Rating Main rivers Subbasins Groundwater Quality Rating 1 3 W 8 10 0 40 N E S 80 120 Kilometers Figura 18 Qualidade da água subterrânea na área de estudo ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 42 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 4.3 Descrição da Metodologia de Ponderação Após ter atribuido uma pontuação a cada parâmetro, estes foram organisados em categorias. Estas foram, por sua vez, ponderadas de forma a tornar possivel que uma categoria seja mais dominante em relação a outra. Os parâmetros considerados e a respectiva divisão em diferentes categorias com os respectivos pesos aplicados estão listados na Tabela 7. A tabela indica também os diferentes mapas que resultam do procedimento consciente de ponderação e de resumo. O procedimento tecnico foi exportar a tabela de atributos de SIG (a tabela que fornece as propriedades de cada polígono no SIG) numa folha de calculo Excel em que todas as categorias podem ser pontuadas, ponderadas, resumidas e classificadas de acordo com a seguinte descrição da metodologia. Após cada procedimento relevante (envolvendo frequentemente uma abordagem de tentativa-erro para obter os pesos correctos), a folha de calculo relevante foi exportada de novo para o SIG para que o mapa modificado adequado pudesse ser delineado. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 43 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Tabela 7 Parâmetros pontuados utilizados e pesos aplicados por categoria. Parâmetros Categoria Recarga da água subterrânea Parâmetro Pesos internos Declive Pontuado 3 Solo Pontuado 1 EMA (Normalizado)* na Potencial de abstracção a curto prazo Qualidade da água subterrânea Parâmetro Parâmetro Potencial de Abstracção a Curto Prazo Pontuado Qualidade da Água Subterrânea Ponderada Mapas Pontuados Mapa do Declive Pontuado Mapa do Solo Pontuado Mapas Ponderados Pesos Mapa de Recarga da Água Subterrânea Pontuado Mapa do Potencial de Abstracção a Curto Prazo Pontuado 3 2 Mapa de Disponibilidade da Água Subterrânea (Pontuado, Ponderado e Classificado) Mapa da Qualidade da Água Subterrânea Pontuado 4 Mapa de Disponibilidade e Adequação da Água Subterrânea para o Abastecimento de Água Doméstico Municipal (Pontuado, Ponderado e Classificado) * A pontuação do EMA esta descrita abaixo na secção 3.4 Modelação de SIG ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 44 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 4.4 Modelação de SIG Conceito O conceito por trás da metodologia utilizada na avaliação dos recursos hidricos subterraneos é baseado na forma como a precipitação efectiva (precipitação menos evapotranspiração) é conduzida para o rio. As Figuras 19 e 20 ilustram dois casos: áreas montanhosas que podem ser encontradas na parte alta da bacia do Pungoé no Zimbabwe e as áreas planas que dominam as partes inferior e central da bacia do Pungoé. A principal diferenca entre os dois casos é que nas zonas montanhosas a precipitação que infiltra a superficie é transportada tanto como como escoamento intermédio como escoamento subterraneo, enquanto que nas áreas planas toda a água infiltrada é transportada como escoamento subterrânea. O escoamento intermédio pode ser tanto escoamento não-saturado como escoamento saturado em zonas saturadas temporarias, por exemplo, a zona das raízes durante a precipitação. Durante os periodos secos sem chuva o escoamento intermédio é praticamente zero. Nas zonas planas a distância para o lençol de água subterrânea é normalmente pequena. Quando chove, quase toda a água infiltrada atinge o lençol de água subterrânea, que aumenta rapidamente e atinge mais ou menos o nível da superficie. A metodologia para avaliar a adequação da água subterrânea leva em consideração o Escoamento Medio Anual (MAR) calculado a partir do estudo de águas superficiais. A longo prazo, o EMA é igual à precipitação menos a evapotranspiração. No entanto, as Figuras 4.5 e 4.6 indicam que a parte do EMA que estaria disponível para a abstracção de água subterrânea varia de acordo com a topografia. Uma parte do EMA atinge os rios como escoamento a superficie do terreno e não está disponível como água subterrânea. A quantidade do escoamento a superficie do terreno é determinada por factores tais como declive, textura do solo e vegetação. Uma segunda parte chega ao rio como escoamento intermédio e não está disponível para abstracção de água subterrânea. O escoamento intermédio existe normalmente apenas em zonas montanhosas onde existem declives acentuados e uma vasta zona não-saturada. Em zonas planas é virtualmente zero. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 45 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Uma terceira parte, que está disponível para abstracção de água subterrânea, é o escoamento subterraneo saturado. Este constitui o escoamento base que pode ser encontrado nos rios durante a época seca. A água disponível para abstracção de água subterrânea é, por isso, igual ao escoamento base no rios a longo prazo. De notar que se a água subterrânea for tomada, o escoamento de águas superficiais irá diminuir. Normalmente, a abstracção de água subterrânea, que é regida por propriedades hidraulicas proximas do furo, é muito pequena em relação ao caudal do rio. É possivel calcular a água subterrânea disponível para abstracção através da combinação das informações do EMA com factores como tipo de solo e declive. Além disso, é possivel determinar um limite superior para a disponibilidade da água subterrânea a longo prazo através da estimativa do escoamento base nos rios com base no estudo hidrológico. MOUNTAINOUS AREAS Rainfall Groundwater outtake Evapotranspiration Interflow Overland flow Percolation Saturated groundwater flow (baseflow) Figura 19 Descrição conceptual da condução de água em zonas montanhosas ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 46 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea FLAT AREAS Rainfall Groundwater outtake Evapotranspiration Saturated overland flow Saturated groundwater flow (baseflow) Figura 20 Descrição conceptual da condução de água em zonas planas Através do modelo HBV que foi utilizado no estudo dos recursos hidricos superficiais (ver Anexos I e III), o escoamento base foi calculado para a bacia superior e central do Rio Pungoé (Tabela 8). Não foi possivel aplicar o modelo HBV à parte inferior da bacia, razão pela qual não foram efectuados calculos para essas áreas. Os resultados confirmam o modelo hidrogeológico conceptual. Nas zonas planas (Pungoé Baixo e Superior Central) a percentagem do EMA que é escoamento base, e que assim chega ao rio como escoamento subterrâneo saturado, é superior ao escoamento na parte montanhosa. A Tabela 8 indica também que nas zonas planas, mais de 80% do EMA chega aos rios através do armazenamento de água subterrânea, enquanto que nas zonas altas esta parte é de aproximadamente 50%. É importante notar que os numeros são um valor médio da sub-bacia. No que diz respeito à parte que constitui o escoamento base, é impossivel determinar se é escoamento intermédio ou escoamento à superficie do terreno. Mas estas informações não são necessarias para o calculo da disponibilidade da água subterrânea. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 47 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Tabela 8 Escoamento base calculado nas áreas superior e central da bacia do Pungoé calculadas através do Modelo HBV, (ver Anexo III). Sub-bacia Pungoé Zimbabwe Honde Alto Pungoé Nhazonia Pungoé Central Superior Vunduzi Pungoé Central Inferior 4.4.1 Escoamento base (mm/ano) 592 251 175 99 72 Percentagem do EMA 50% 53% 53% 60% 82% 74 64 61% 83% Modelação da recarga da Água Subterrânea O primeiro passo no processo é pontuar os parâmetros do declive (T) e do solo (S) conforme mencionado acima. Estes parâmetros pontuados em conjunto com o EMA constituem a categoria de recarga de água subterrânea. Para tornar os parâmetros do solo mais dominantes em relação aos parâmetros do declive na categoria de recarga, estes foram, num primeiro passo interno, ponderados e sumarisados de acordo com o seguinte calculo: “Valores do Primeiro Passo” = (3 * T) + (1* S) Uma vez este valor calculado, o intervalo de valores obtidos foi avaliado e, em seguida, o valor mais alto obtido para o intervalo foi utilizado como denominador para calcular um factor de ponderação do EMA. Um exemplo disto é apresentado na Tabela 9. Tabela 9 Exemplos dos maximos e minimos do primeiro passo das combinações de factores de Min Max solo e declive Declive* Pontuação Solo* Pontuação 0-2% Peso Sub-Total Total +18% Peso Sub-Total Total 10 *3 30 KAm Peso Sub-Total 40 28 em Dolomite Peso Sub-Total 5 10 *1 10 1 *3 3 2 *1 2 *Os valores váriam entre 40 e 5, o que significa que os solos com menor pontuação (1) não estavam situados nos declives com menor pontuação (1) ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 48 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Dado que 40 foi o valor mais alto obtido, todos os “Valores do primeiro passo” foram divididos por 40 e, em seguida, o EMA (mm/a) foi multiplicado por este factor de forma a criar valores de EMA normalisados. Além disso, ao ajustar os valores do EMA normalisados, utilizou-se a relação que as condições mais favoraveis de recarga representam uma recarga de água subterrânea de 90% do EMA original (o resto foi considerado como ainda disponível para escoamento de águas superficiais etc.), enquanto que as piores condições de recarga ainda representam uma recarga de água subterrânea de 30% do EMA original. Os valores obtidos são representativos para cada polígono no SIG, pequeno ou grande. Para analisar a recarga por sub-bacia, todos os valores representativos foram somados e o valor total foi dividido pela área total da sub-bacia. Através deste procedimento foi possivel comparar com as computações do escoamento base a partir da modelação de águas superficiais (apresentada na Tabela 8 acima). Os resultados são apresentados na Tabela 10. É possivel observar que, para todas as subbacias, os valores da recarga da água subterrânea gerados pela modelação de SIG foram inferiores ao correspondente valor do escoamento base gerado por modelo de computador relativo às águas superficiais. Assim sendo, o modelo de SIG é mais conservador duma perspectiva de água subterrânea. Tabela 10 Escoamento base nas áreas superior e central da bacia do Pungoé, calculadas a partir do modelo de SIG com os valores do modelo HBV como referencia. Sub-bacia Recarga de Água Subterrânea (mm/ano) A partir do modelo de SIG Escoamento base (mm/ano) A partir do modelo HBV Pungoé Zimbabwe Honde Alto Pungoé Nhazonia Pungoé Central Superior Vunduzi Pungoé Central Inferior 417 592 Escoamento base modelado como percentagem do escoamento superficial 71 % 122 115 54 25 251 175 99 72 49 % 66 % 54 % 35 % 38 21 74 64 52 % 33% ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 49 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Assim que foram obtidos estes valores do EMA normalisados e ajustados, podem ser intepretados como a recarga de água subterrânea ajustada. Foram, em seguida, classificados de acordo com a Tabela 11. Tabela 11 Pontuação da Recarga de ÁguaSubterrânea Recarga AS Ajustada (mm/a) < 10 10 – 32 32 – 108 108 – 200 > 200 Pontuação 1 4 6 8 10 Estes valores do EMA ajustados e normalisados, que representam as condições de recarga da água subterrânea, foram utilizados para construir o mapa de ”recarga de água subterrânea pontuado”, que é apresentado na Figura 21. Os valores pontuados foram, em seguida, multiplicados pelo factor de ponderação 3 (a partir da Tabela 7 acima) e foram utilizados em análises posteriores. 4.4.2 Modelação do potencial de abstracção da Água Subterrânea O proximo passo foi tomar o mapa do “potencial de abstracção a curto prazo pontuado” e pesar estas informações (por um factor de 2, a partir da Tabela 7 acima) para ser utilizado em análises posteriores. 4.4.3 Modelação da Disponibilidade da Água Subterrânea O mapa de “recarga de água subterrânea pontuado” descrito acima e o mapa do “potencial de abstracção a curto prazo pontuado” foram então resumidos e este conjunto de dados obtido foi, em seguida, classificado num mapa apresentando as áreas de disponibilidade de água subterranea baixa, média e alta respectivamente, fornecendo um mapa quantitativo e relativo da “disponibilidade da água subterrânea pontuada”. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 50 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Rated Adjusted Groundwater Recharge Main Rivers Subbasins Adjusted Groundwater Recharge Rating 10 8 W 6 4 1 0 40 80 N E S 120 Kilometers Figura 21 Recarga da Água Subterrânea Ajustada Pontuada na área de estudo De notar que este metodo de classificação é subjectivo e depende completamente de onde se fixam os limites entre a disponibilidade “baixa/média/alta” da água subterrânea. O conjunto de dados continha valores entre 5 e 36. Após algumas tentativas de mover os limites mais para ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 51 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea cima ou mais para baixo e verificando o resultado no mapa correspondente, os limites seleccionados foram definidos como: 5 – 18 baixa disponibilidade de água subterrânea 18 – 25 média disponibilidade de água subterrânea 25 – 38 alta disponibilidade de água subterrânea Este mapa é apresentado na Figura 22 e utilizado para análises posteriores. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 52 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Groundwater Availability Subbasins Main Rivers Groundwater Availability High Medium Low N W E S 0 40 80 120 Kilometers Figura 22 Disponibilidade da Água Subterrânea na área de estudo 4.4.4 Modelação do impacto da qualidade da Água Subterrânea Foi também necessario levar em consideração a qualidade da água subterrânea, especialmente porque o objectivo deste exercicio é de fornecer uma indicação da adequação da água subterrânea para o abastecimento doméstico municipal. A qualidade da água subterrânea pontuada foi, por isso, ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 53 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea utilizada para produzir o conjunto de dados “adequação da água subterrânea pontuada” e, em seguida, ponderar estas informações por um factor de 4 (a partir da Tabela 7 acima) para ser utilizado em análises posteriores. 4.4.5 Modelação da Adequação e Disponibilidade da Água Subterrânea O passo final para produzir um mapa indicando tanto a disponibilidade como a adequação da água subterrânea foi resumir os mapas “recarga da água subterrânea pontuada” (após aplicar um factor de ponderação de 3), o “potencial de abstracção de água subterrânea a curto prazo pontuado” (após aplicar um factor de ponderação de 2) e “água subterrânea adequada pontuada” (após aplicar um factor de ponderação de 4). Este procedimento resultou em áreas pontuadas que “herdaram”, consequentemente, as propriedades de cada categoria original. O conjunto de dados final obtido foi então classificado num mapa apresentando as áreas de adequação baixa, média e alta para o abastecimento da água subterrânea para as necessidades municipais de água. De notar que este metodo de classificação é subjectivo e depende completamente de onde são seleccionados os limites entre a adequação “baixa/média/elevada”. O conjunto de dados obtido continha valores entre 20 e 78. Após algumas tentativas de mover os limites para cima e para baixo e verificando o resultado no mapa correspondente, os limites seleccionados foram definidos como: 20 – 45 Adequação baixa 45 – 67 Adequação média 67 – 78 Adequação elevada Este mapa é apresentado na Figura 23. ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 54 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Groundwater Availability and Suitability Map Nhampassa ! ( Nhamagua Macosse ! ( Chœa ! ( Maringue Catandica SœbwŁ Nguawala Nhamadze Vundœzi Mavonde ! R Watsomba ! ( Gorongosa Muanza MUTARE ! ( Vanduzi ! P Matsinho Chimoio Cafumpe ! ( (! Gondola Amatongas Inchope ! ( Groundwater Availability and Suitability Nhamatanda Tica Classification Mafambisse High Medium Low Rivers Roads Mozambique Towns (! Province cap. ! ( District cap. ! ( Zimbabwe Towns ! P Larger ! R Smaller Railway Subbasins 0 µ 15 30 ! ( BEIRA (! Sofala 60 Figura 23 Disponibilidade e Adequação da Água Subterrânea na área de estudo ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Bœzi Dondo Página 55 (60) 90 120 Km DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 56 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea É possivel concluir, a partir dos mapas acima, que grandes áreas estão classificadas como tendo apenas potencial (ou, como foi definido, adequação para o abastecimento municipal com água subterrânea) médio ou mesmo baixo. Apenas o Alto Pungoé e áreas relativamente pequenas na parte central da bacia do rio se destacam apresentando um bom potencial. No entanto, isto é, em grande parte, um efeito do EMA consideravelmente elevado nesta região (1 195 mm/ano na sub-bacia mais humido contra 59 mm/ano na mais seca, aproximadamente 20 vezes mais água). Isto implica que mesmo que todas as outras condições fossem melhores nas terras baixas, a classificação de adequação seria ainda dominada pelo facto da quantidade de água disponível ser superior nas terras altas. É de notar que muitos dos dados provêm de mapas numa escala pouco precisa, frequentemente 1:1 000 000 ou de interpretações baseadas em poucos dados pontuais como, por exemplo, qualidade da água subterrânea. Verificou-se também, a partir de entrevistas e experiencia de campo que a qualidade da água subterrânea pode variar consideravelmente em curtas distâncias. Além disso, é importante notar que a metodologia para calcular o EMA utiliza a evapotranspiração potencial. Em grandes áreas nas partes mais baixas da bacia do Pungoé, em que os declives do terreno são baixos, a precipitação dá origem a condições de água subterrânea pouco profunda ou mesmo águas superficiais estagnadas. Durante estas condições a evapotranspiração é provalmente consideravel, deixando muito pouca água para escoamento. Se houvesse uma abstracção de água subterrânea nestas áreas, criaria um cone de depressão. A profundidade até à água subterrânea aumentaria e consequentemente, a evaporação iria decrescer. Haveria, por isso, mais água disponível para a recarga da água subterrânea – condições que seriam criadas pela extracção de água subterrânea. De notar que podem existir vários locais na bacia do rio em que a água subterrânea pode estar disponível localmente com boa quantidade e qualidade. Um exemplo que valeria a pena investigar em mais detalhe é a disponibilidade de água subterrânea perto dos rios. Estas áreas podem estar presentes numa escala tal que não seriam visiveis no mapa de adequação a escala apresentada neste relatório. Na Fase de Cenários, em que as opções de desenvolvimento são identificadas e localizadas, recomenda-se que: • Deve ser investigada a disponibilidade de água subterrânea perto dos rios nos locais onde a infiltração induzida a partir das margens dos rios possa dar uma contribuição significativa ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 57 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea • Devem ser realizadas investigações mais detalhadas sobre a qualidade e quantidade da água subterrânea em áreas seleccionadas ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 58 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea 6 REFERENCIAS ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 59 (60) DESENVOLVIMENTO DA ESTRATÉGIA CONJUNTA DE GIRH PARA A BACIA DO RIO PUNGOÉ Relatório da Monografia Anexo IV: Água subterrânea Hydrogeológical Map of Mozambique Scale 1:1 000 000 and the Explanatory Notes, D.N.A. and UNICEF, October 1987. Regional Hydrogeológical Map of Zimbabwe Scale 1:500 000, Sheet 2, Interconsult, 1986 Soil map of Moçambique, Provincia de Manica, Carta de Solos, Scale 1:1 000 000, INIA/DTA, 1994 Soil map of Moçambique, Provincia de Sofala, Carta de Solos, Scale 1:1 000 000, INIA/DTA, 1994 Legenda da Carta Nacional de Solos, Do Instituto Nacional de Investigação Agronómica, Comuniação No. 73, 1995 Provincial Soil map of Southern Rhodesia, Scale 1:1.000 000, Ministry of Agriculture, 1955 Aller, L T, Bennet, T, Lehr, J H and Petty, J, 1987: DRASTIC: A Standardized Potential System for Evaluating Groundwater Pollution Potential Using Hydrogeologic Settings. US Environmental Protection Agency/600/2-85/018, Washington DC van Breemen, N and Buurman, P, 1998, Soil Formation, Kluwer Academic Publishers, The Netherlands Driessen, P M, and Dudal, R, 1991, The Major Soils of the World, Agricultural University Wageningen and Katolike Universiteit Leuven ABRIL 2004 RELATÓRIO FINAL SWECO, ICWS, OPTO, SMHI, NCG, CONSULTEC, IMPACTO, UCM, Interconsult Zimbabwe Página 60 (60)