Comunicações Geológicas, 2008, t. 95, pp. 61-71
Contributo para a caracterização hidrogeológica das águas subterrâneas
do maciço granítico da Serra da Estrela
Contribution for the hydrogeologic characterization of groundwater
in the granitic massif of Serra da Estrela
E. MENDES*, L. M. FERREIRA GOMES* & M. T. CONDESSO DE MELO**
Palavras-chave: Água subterrânea, Serra da Estrela.
Resumo: Com o presente estudo pretende-se aumentar o conhecimento hidrogeológico da água subterrânea do maciço granítico da Serra da
Estrela. Assim, apresentam-se os resultados de pesquisa efectuados em captações compostas essencialmente por minas, drenos, furos semi-horizontais
e nascentes, num conjunto de 64 captações instaladas em granitos hercínicos. No presente estudo apresentam-se, de entre outros, as características
detalhadas da água subterrânea, com os resultados de análises químicas completas, os dados de monitorização mensal da quantidade e qualidade da
água em todas as captações com a medição de parâmetros “in situ” - pH, potencial redox (Eh), condutividade eléctrica (CE), temperatura (T) e caudal
(Q). Salienta-se ainda que as captações estudadas não possuem qualquer sistema de extracção de água do tipo bomba, correspondendo o caudal captado
ao fluxo natural em cada local.
Keywords: Groundwater, Serra da Estrela Mountain.
Abstract: With this study we aim to improve the hidrogeologic knowledge of groundwater in the granitic massif of Serra da Estrela. Thus,
this paper present the results of research in captations essentially composed for water mines, drains, sub-horizontal wells and springs, in a set of 64
captations installed in hercynian granitic rocks. Groundwater points were sampled for chemical analysis, and groundwater flow was monitored for
quantity and quality characterization. Electrical conductivity (EC), pH, redox (Eh), temperature (T) and flow rate (Q) were monthly measured “in situ”.
Is important to enhance that the studied captations don´t have any type of pumping system, corresponding the capture flow rate to the natural flow in
each location.
INTRODUÇÃO
A avaliação quantitativa e qualitativa dos recursos hídricos subterrâneos de uma região é fundamental na satisfação das necessidades hídricas de abastecimento doméstico, industrial e agrícola.
Na região da Serra da Estrela (vertente oriental), a
investigação neste domínio encontra-se ainda numa fase
embrionária, entendendo-se assim a necessidade de se
desenvolver e aprofundar o estudo desta temática hidrogeológica na região.
É nesta vertente da serra que se encontram as principais captações de água subterrânea para abastecimento
público da população da cidade Covilhã e que servem,
conjuntamente com o Sistema da Barragem da Cova do
Viriato, a totalidade de 28897 habitantes.
Assim, no sentido de haver um maior conhecimento
disponível sobre este tipo de recurso, apresentam-se os
resultados de pesquisa efectuados em captações compostas essencialmente por minas, drenos, furos semi-horizontais e nascentes, num conjunto de 64 captações, cujos
trabalhos decorreram de Janeiro a Dezembro de 2005.
Com o presente trabalho, pretende-se contribuir para
o conhecimento hidrogeológico da Serra da Estrela mediante uma caracterização hidrodinâmica e hidroquímica
da água subterrânea captada em rochas graníticas hercínicas. Salienta-se que os elementos aqui apresentados
são parte de um estudo mais global onde também foram
* Universidade da Beira Interior, Dep. de Engenharia Civil e Arquitectura, 6200-001 Covilhã, Portugal; [email protected]; [email protected]
** CVRM-Centro de Geossistemas, IST, Av. Rovisco Pais, 1049-001 Lisboa, Portugal; [email protected]
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E. MENDES, L. M. FERREIRA GOMES & M. T. CONDESSO DE MELO
consideradas captações localizadas em formações metamórficas.
Refere-se ainda que a presente área de trabalho foi alvo
de um estudo pormenorizado por MENDES (2006) que teve
como objectivo a definição do perímetro de protecção das
captações de água subterrânea para consumo humano.
ENQUADRAMENTO GEOMORFOLÓGICO
E GEOLÓGICO
Em termos geomorfológicos a região onde as captações estão situadas é marcada profundamente por duas
importantes unidades geomorfológicas: a Serra da Estrela
imponente e saliente, com cotas muito elevadas que che-
gam a atingir os 1993 metros e a Cova da Beira, apresentada com um fundo aplanado, de altitudes entre 400 e 500
metros. A região em estudo localiza-se na vertente oriental da Serra, em cotas acima de 700 metros, a qual se
apresenta em patamares tectónicos até se atingir a altitude
de 1993 metros (Figura 1).
Este arranjo geral da topografia é consequência principal das acções tectónicas, que no essencial levantaram
a zona de montanha. Os taludes muito inclinados que a
limitam correspondem a escarpas de falha com uma evolução relativamente longa, e que deram origem à actual
Serra da Estrela.
A actividade tectónica contudo não se extinguiu, existindo ainda hoje actividade neotectónica, com movimentos ao longo das grandes falhas, como prova a ocorrência
Fig. 1 – Esboço do relevo da Serra da Estrela, a partir do modelo digital de terreno (adaptado de VIEIRA, 2004 in ALMEIDA, 2005). A vermelho
encontra-se delimitada a área em estudo.
– Sketch of the Serra da Estrela relief, from the digital land model (adapted from VIEIRA, 2004 in ALMEIDA, 2005). The red line delimit the
study area.
Contributo para a caracterização hidrogeológica das águas subterrâneas do maciço granítico da Serra da Estrela
de sismos na zona da falha da Vilariça, sendo esta, de facto, muito extensa e profunda como orientam as nascentes
termais quentes em Unhais da Serra e Manteigas, com
produção de água subterrânea em artesianismo, cujas recargas estão também associadas à Serra da Estrela.
Em termos gerais, a Serra da Estrela possui uma das
redes hidrográficas mais importantes de Portugal, onde
nascem três rios inteiramente portugueses: o Rio Zêzere, o
Rio Mondego e o Rio Alva. Na maioria dos casos, os cursos fluviais apresentam um traçado com grandes troços rectilíneos, resultante da sua adaptação à fracturação regional.
O sector em estudo, encontra-se na unidade geotectónica da zona Centro Ibérica, onde afloram sobretudo rochas
graníticas hercínicas com idade entre os 280-340 milhões
de anos. Estas rochas são normalmente caracterizadas
pelo seu aspecto macroscópico, nomeadamente a composição mineralógica, granulometria e textura. Existem vários tipos de granitos variando desde o granito porfiróide
ao granito de grão médio a fino. O mais comum na zona
em estudo é o granito de duas micas, porfiróide muito
grosseiro em que os megacristais de microclina se apresentam muitas vezes com um grande desenvolvimento
em termos de alteração.
CLIMATOLOGIA
Dos elementos climáticos disponíveis para a caracterização da zona em estudo, usaram-se os elementos de
precipitação registados na estação meteorológica da
Covilhã 12L/03-Covilhã (INAG, 2006), instalada na vertente oriental da Serra da Estrela genericamente coincidente com a área de estudo. Assim apresentam-se, em
termos gráficos, na Figura 2, os registos dos valores de
precipitação diária de Janeiro a Dezembro de 2005. Destes elementos salienta-se que o mês de menor e maior
precipitação foi Julho (0.0 mm) e Outubro (312.7 mm),
respectivamente. Menciona-se, ainda, que 2005 correspondeu a um ano em que só se registaram valores de
precipitação em 91 dias, o que em termos percentuais se
traduz em 25% do período anual.
Na Figura 3, apresenta-se a evolução da precipitação
anual onde se pode constatar que no ano de 2005, a precipitação total corresponde a 53% da precipitação média
anual, ou seja, claramente um ano com precipitação
muito abaixo do normal
Em relação aos valores de temperatura, estes variam
entre um mínimo, em Janeiro, de 2.4ºC e um máximo em
Julho, de 17.2ºC sendo a temperatura média anual de 8.9ºC.
63
Fig. 2 – Precipitação mensal média ao longo de 67 anos e comparação
com a precipitação mensal do ano em estudo (2005) a partir de
valores médios registados na estação 12L/03-Covilhã (INAG,
2006).
– Monthly average precipitation throughout 67 years and
comparison with the monthly precipitation of the year in
study (2005) from registered average numbers in the weather
station 12L/03-Covilhã (INAG, 2006).
Para além dos valores de precipitação na fase líquida,
não se pode deixar de referir que, outras formas de precipitação atmosférica, entre as quais se destacam a neve, o
granizo, a geada e o nevoeiro, desempenham um papel
relevante na hidrologia regional. A neve assume particular
importância, não só como importante fonte de alimentação
da escorrência superficial durante o degelo, mas também,
através da fracturação e do diaclasamento, na recarga dos
Fig. 3 – Evolução da precipitação anual ao longo de um período de 67
anos e comparação com o valor médio daquele período a partir
de valores registados na estação 12L/03-Covilhã (INAG, 2006).
– Annual average precipitation evolution throughout 67 years
and comparison with the average number of that period from
numbers registered in the weather station 12L/03-Covilhã
(INAG, 2006).
64
E. MENDES, L. M. FERREIRA GOMES & M. T. CONDESSO DE MELO
aquíferos da região, por cobrir os terrenos durante os
meses de Inverno, formando por vezes um manto espesso.
CARACTERIZAÇÃO HIDRODINÂMICA
A região em estudo, composta pelos granitóides hercínicos, corresponde a um meio fracturado de permeabilidade média frequentemente do tipo fissural, onde a capacidade aquífera está directamente relacionada com a
densidade da rede de fracturas, falhas, diaclases e ainda
de filões predominantemente de quartzo, muito fracturado. A circulação das águas de infiltração nesta unidade
processa-se através da rede de descontinuidades e origina
numerosas exsurgências com caudais bastante variados.
Pontualmente ocorrem locais do maciço bastante arenizado, os quais associados às zonas de declives suaves
quase horizontais favorecem a infiltração e recarga dos
aquíferos fissurados existentes nos granitos, correspondem assim, estas zonas, a formações com permeabilidade
média do tipo intersticial e também como um factor de
regularização da escorrência subterrânea.
Para caracterizar hidraulicamente esta unidade, foi
possível efectuar um ensaio de caudal num furo vertical
da região, implantado nos granitóides hercínicos, com
uma bomba submersível. Na interpretação do ensaio, admitiu-se um aquífero livre, num modelo contínuo e equivalente a um meio poroso e aplicando o Método de Jacob
em regime transitório, considerando a zona produtiva entre
os 15 e 40 m, obteve-se, como valor de transmissividade
4.5x10-5 m2/s e de condutividade hidráulica 1.85x10-6 m/s.
Ainda no âmbito da caracterização hidráulica deste tipo
de maciço, merece referência o trabalho de CARVALHO et al.
(2004), cujas investigações realizadas, ao analisar os resultados de um grande número de ensaios, conduziram a uma
caracterização da transmissividade da ordem de 5.4x10-5 m2/s.
Sobre os caudais monitorizados, de acordo com MEINZER
(in TODD, 1980), as captações podem classificar-se em 8
classes de acordo com o valor médio do caudal (Quadro 1),
tendo em atenção os registos de 2005, a grande maioria
das captações classificam-se com magnitude média e de
6ª ordem.
Enfatiza-se ainda que se obteve um caudal médio
anual por captação de 0.58 l/s e um caudal total (de todas
as captações) médio de 42.9 l/s. Sobre este assunto, e
tendo em atenção os dados climatológicos, verificou-se
que no ano de 2005, a precipitação ocorrida correspondeu a cerca de 53% da média registada ao longo de 67
anos, pelo que de acordo com os estudos efectuados, num
ano médio há a orientação para que o referido caudal seja
aumentado 47%, tendo em consideração especial a estreita relação dos caudais das captações subterrâneas em
estudo com a precipitação.
No presente estudo, para o cálculo do balanço hidrológico sequencial mensal, utilizou-se a metodologia proposta por THORNTHWAITE & MATHER (1957, in LENCASTRE
& FRANCO, 1984).
O resultado dos cálculos para a determinação de ETP
apresentam-se no Quadro 2.
A determinação de todos os termos do balanço hidrológico, apresentam-se no Quadro 3.
QUADRO 1
Organização das 64 captações em estudo segundo o valor médio do caudal medido em 2005, em relação à classificação de MEINZER in TODD (1980).
Organization of the 64 captations in study according to the average of groundwater discharge measured in 2005, by the classification of MEINZER in TODD (1980).
Classe
Caudal médio (l/s)
Número de captações pertencentes à classe
> 10 000
-
1000 – 10 000
-
3ª
100 – 1 000
-
4ª
10 – 100
-
1 – 10
17 (correspondente a 13 minas, 1 nascente e 3 drenos)
0.1 – 1
42 (correspondente a 22 minas, 5 nascente e 13 drenos e 2 furos semi-horizontais)
0.01 – 0.1
5 (correspondente a 2 minas, 1 nascente e 2 drenos)
< 0.01
–
Ordem
Magnitude
1ª
2ª
5ª
Elevada
Média
6ª
7ª
Baixa
8ª
65
Contributo para a caracterização hidrogeológica das águas subterrâneas do maciço granítico da Serra da Estrela
QUADRO 2
Evapotranspiração potencial (ETP) a partir do método de Thornthwaite para a zona das captações de água subterrânea em estudo.
Potential evapotranspiration calculated by the Thornthwaite method for the groundwater captations zones in study.
Parâmetro
Jan.
Fev.
Mar.
Abr.
Mai.
Jun.
Jul.
Ago.
Set.
Out.
Nov.
Dez.
T(ºC)
2.4
3.0
4.7
6.7
9.2
13.9
17.2
17.0
14.3
9.6
5.6
3.2
i
0.330
0.462
1.219
1.556
2.511
4.683
6.460
6.346
4.888
2.678
1.187
0.510
ETP0 (mm)
11.8
14.8
23.4
33.6
46.4
70.8
88.0
87.0
72.9
48.5
28.0
15.8
k
0.80
0.89
0.99
1.10
1.20
1.25
1.23
1.15
1.04
0.93
0.83
0.78
ETP (mm)
9.4
13.2
23.2
37.0
55.7
88.5
108.2
100.1
75.8
45.1
23.2
12.3
I = 32.83
a = 1.022
Nota: T - é a temperatura média diária do mês; i - o índice de calor mensal; ETPo - é a evapotranspiração potencial média para meses teóricos de 30
dias e 12 horas de luz por dia; k - é um factor correctivo; ETP - Evapotranspiração potencial calculada; I - é o índice de calor anual; a - é um parâmetro
dado pela seguinte equação: a = 675x10-9 x I3 - 771x10-7 x I2 + 1790x10-5 x I + 0,49.
QUADRO 3
Balanço Hidrológico (*) para a zona das captações de água subterrânea em estudo.
Hydrological balance for the groundwater captation zone in study.
Termo
Jan.
Fev.
Mar.
Abr.
Mai.
Jun.
Jul.
Ago.
Set.
Out.
Nov.
Dez.
Ano
P
239.1
200.0
165.0
119.8
107.4
42.4
13.5
15.7
60.2
171.8
214.2
240.8
1589.9
ETP
9.4
13.2
23.2
37.0
55.7
88.5
108.2
100.1
75.8
45.1
23.2
12.3
591.7
P-ETP
229.7
186.8
141.8
82.8
51.7
-46.1
-94.7
-84.4
-15.6
126.7
191.0
228.5
998.2
L
-
-
-
-
-
-46.1
-140.8
-225.2
-240.8
-
-
-
-652.9
Sso
100.0
100.0
100.0
100.0
100.0
63.1
24.5
10.5
9.0
100.0
100.0
100.0
-
∆Sso
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
-36.9
-38.6
-14.0
-1.5
91.0
0.0
0.0
-
ETR
9.4
13.2
23.2
37.0
55.7
79.3
52.1
29.7
61.7
45.1
23.2
12.3
441.9
DH
-
-
-
-
-
9.2
56.1
70.4
14.1
-
-
-
149.8
SH
229.7
186.8
141.8
82.8
51.7
-
-
-
-
35.7
191.0
228.5
1148.0
Nota: todos os termos têm as unidades em mm. P - é a precipitação média mensal; ETP - é a evapotranspiração potencial; L - é a perda potencial de
água; Sso - é o armazenamento de água que fica no solo de capacidade utilizável pelas plantas (nu); ∆Sso - é a variação do armazenamento de água;
ETR - é a evapotranspiração real; DH - é o défice hídrico; SH - é o superavit hídrico. (*) admite-se que nu se encontra integralmente satisfeito no
início do período seco, ou seja, Sso=100mm, em Maio.
Dos resultados do balanço hidrológico verifica-se a
ocorrência de um período seco e um período húmido; o
primeiro é traduzido pelos défices hídricos (DH), que vai
de Junho a Setembro, atingindo o máximo em Agosto; o
segundo, o período húmido, traduzido pelo superavit hídrico (SH), que vai de Outubro a Maio, verificando-se o
excesso máximo de água, em Janeiro. No período húmido,
o superavit divide-se em duas parcelas: o escoamento
superficial (R) e escoamento subterrâneo (G), ou seja:
SH = R + G = 1148 mm.
Os excedentes anuais de 1148 mm sugerem à partida
uma significativa recarga aquífera, no entanto, esta situação merece uma análise mais detalhada.
Neste sentido, procedeu-se à determinação dos valores de recarga utilizando um método clássico que consiste em determinar a curva de esgotamento das nascentes.
Para tal seleccionou-se um conjunto de captações localizadas numa área da região em estudo. Esta área é definida
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E. MENDES, L. M. FERREIRA GOMES & M. T. CONDESSO DE MELO
geomorfologicamente por uma bacia hidrográfica com
cerca de 0.18 km2 de área, declives da ordem de 21%, onde
aflora um maciço granítico geralmente muito fracturado
e uma cobertura vegetal com algum significado.
Assim, considerando que o conjunto de captações
existentes são o único elemento drenante nesta bacia,
procedeu-se à análise da variação do seu caudal, ao longo
de todo o ano 2005, período coincidente com os restantes
estudos deste trabalho (Figura 4). No sentido de analisar
com detalhe a curva de esgotamento num período sem
precipitação, considera-se a projecção dos logaritmos naturais dos caudais medidos, em relação ao tempo, no período entre 31 de Maio e 27 de Setembro, obtendo-se
uma recta de regressão com um coeficiente de correlação
de 0.94, cuja equação é: InQ = 4,16-0,0108x.
Fig. 4 – Curva de esgotamento do conjunto de captações estudadas e
relação com a precipitação registada ao longo do ano.
– Base flow of the set of groundwater captations and relations
with the precipitation registered throughout the year.
Segundo CUSTÓDIO & LLAMAS (2001), o volume de água
armazenado (V0) pode ser calculado através da seguinte
expressão:
onde:
– Q0, corresponde ao caudal no início da recessão,
– α, corresponde coeficiente de esgotamento, o qual
é definido pelo declive da recta.
Assim, para o período temporal em análise tem-se:
ln Q0 = 4,16 ⇔ Q0 = 63,8 m3/d, e α = 0,0108 d-1;
substituindo, vem que
Considerando a área da bacia, é possível calcular a
quantidade de água infiltrada (I), ou seja:
Admitindo que o episódio de precipitação, responsável por este escoamento em análise, ocorreu entre 05 de
Janeiro a 25 de Abril, aquele valor corresponde a um total
de 214.3mm de chuva para esse período. Assim, o volume
determinado (V0) representa 15% do total da precipitação.
Destes resultados há a orientação que os escoamentos
subterrâneos (G) sejam desta ordem de grandeza (15%)
em relação à precipitação total.
Ainda sobre a estimativa de recarga em terrenos graníticos refere-se que LIMA & SILVA (1995), em trabalhos
desenvolvidos na região de Braga, admitem um coeficiente de infiltração médio de 18%; LIMA (2000) considera
um valor de alfa de 0.016 dia-1 para quatro nascentes
situadas na região do Gerês e valores situados entre 0.01
dia-1 e 0.03 dia-1 para outras regiões do Minho.
CONSIDERAÇÕES SOBRE O MODELO
GEO-HIDRÁULICO
Como se apresentou no item anterior, a região em estudo apresenta excedentes com algum significado, que
associados à intensa fracturação do maciço se torna muito provavelmente numa situação relativamente favorável
em termos de infiltração potencial e a consequente recarga
de água subterrânea. Em termos genéricos pode-se referir, para a zona em estudo, que o sentido da escorrência
superficial e escoamento subterrâneo se faz de Oeste para
Este, ou seja, das zonas a montante do maciço central da
Serra da Estrela, para a depressão da Cova da Beira, onde
circula o Rio Zêzere (Figura 5).
A geomorfologia, a geologia e a tectónica permitem
esboçar os limites de uma possível área de recarga situada a montante de cada sector de descarga, cujas altitudes
variam entre os 982 m (v.g. Pedra da Albarda) a Sul, passando pelos 1563 m (perto do v.g. Curral dos Ventos) e
os 1254 m (v.g. Vila de Mouros) a Norte, tal como se
apresenta na Figura 5. É de assinalar que a área de recarga delimitada constitui apenas uma aproximação construída com base nos dados disponíveis, e pretende tão so-
Contributo para a caracterização hidrogeológica das águas subterrâneas do maciço granítico da Serra da Estrela
67
Fig. 5 – Esboço sobre a direcção e sentido do escoamento superficial da região em estudo da zona das captações de água subterrânea da cidade da
Covilhã (MENDES, 2006).
– Sketch about the direction and sense of the superficial drainage of the groundwater captations zones in study (MENDES, 2006).
68
E. MENDES, L. M. FERREIRA GOMES & M. T. CONDESSO DE MELO
mente assinalar as zonas onde poderá ocorrer uma parte
importante da recarga; a área de recarga real será, eventualmente, mais vasta e contínua, dependendo da real relação entre as grandes fracturas que atravessam as várias
sub-bacias hidrográficas.
O estudo da fracturação local indica que as fracturas
com orientação E-W, NNW-SSE e NNE-SSW são as principais responsáveis pelo transporte dos fluidos até à
superfície.
O fluxo subterrâneo não é muito profundo, como o
atesta em especial a baixa mineralização da água,
considerando-se assim que se está na presença de um
aquífero de águas normais e superficiais, contendo
principalmente águas de infiltração e circulação local,
com tempos de residência curtos.
As velocidades de escoamento devem ser genericamente elevadas, dado o tipo de permeabilidade por fissuras; a manutenção dos caudais mesmo durante a época
seca, deve-se muito provavelmente à capacidade de
regularização das zonas de alteração que cobrem algumas áreas de recarga. Nos períodos secos, sobretudo, a
permeabilidade por porosidade das zonas de alteração
desempenha um papel muito importante, embora seja a
circulação através das fracturas que condicionam todo o
funcionamento hidráulico.
Um esboço hidrogeológico em corte, para a região,
apresenta-se na Figura 6, mostrando que a água infiltrada
tende a ressurgir em locais relativamente próximos, no
entanto note-se que parte do fluxo subterrâneo pode
evoluir para grandes profundidades ao longo de extensas
falhas, recarregando aquíferos profundos.
Fig. 6 – Esboço hidrogeológico da região em estudo (MENDES, 2006).
– Hidrogeological conceptual model of the region in study.
CARACTERIZAÇÃO HIDROQUÍMICA
No Quadro 4 apresentam-se os dados estatísticos dos
valores de condutividade eléctrica, pH, temperatura, Eh,
respectivamente, nos quais se pode constatar que, os valores das captações em estudo são de uma forma geral
bastante uniformes, em que:
i) a condutividade eléctrica varia entre 10 µS/cm e
42 µS/cm, com os valores sempre muito baixos e
típicos de águas muito pouco mineralizadas;
ii) o pH, oscila entre 4.97 e 7.60, sendo de salientar
que não se verificam tendências significativas,
considerando-se as ligeiras variações consequentes dos erros ou oscilações próprias do sistema de
registo. O ligeiro carácter ácido que estas águas
apresentam reflecte uma potencial, embora reduzida, interacção da água com o meio de circulação, maciço granítico rico em sílica;
iii) a temperatura de surgência varia entre 5.8 e 17.9 ºC,
pertencendo estas à classe das águas hipotermais,
com os valores menores e maiores no Inverno e
Verão, respectivamente. A temperatura da água é
naturalmente sensível a variações sazonais, o que
indicam que são águas de infiltração recente.
iv) os valores de Eh variam entre 1 e 115 mV, sendo de
referir que tal como no pH, também aqui não se
verificam tendências significativas ao longo do ano.
Com objectivo de adquirir e/ou complementar a informação dos dados anteriormente apresentados, realizaram-se um total de 18 análises físico-químicas completas
de água recolhida nos meses de Janeiro, Junho e Outubro
de 2005.
No Quadro 5, apresenta-se, a síntese estatística dos
resultados das análises físico-químicas completas.
Os vários elementos analisados encontram-se dentro
dos parâmetros admissíveis em termos de água para consumo humano de acordo com o Decreto-Lei nº 243/2001
(DL, 2001). Admite-se que o quimismo da água das captações estudadas seja similar à água das outras captações,
pois os resultados de condutividade eléctrica, pH e Eh
medidos em campo dão essa indicação.
Em termos de classificação e de acordo com a composição iónica maioritária, tal como se pode verificar nos
diagramas de Piper e de Schoeller representados na Figura
6, respectivamente, as águas dos vários sectores, no geral,
classificam-se como bicarbonatadas sódicas, pertencente
à família das silicatadas, dada a percentagem de SiO2 em
69
Contributo para a caracterização hidrogeológica das águas subterrâneas do maciço granítico da Serra da Estrela
QUADRO 4
Análise estatística dos valores dos vários parâmetros medidos “in situ”.
Statistical analysis of the values of several parameters measured “in situ”.
Parâmetro
n
Média
Mínimo
1º Quartil
Mediana
3º Quartil
Máximo
Desv. Padrão
Condutividade
(µS/cm)
774
23
10
19
22
26
42
5,20
pH
774
5,91
4,97
5,68
5,89
6,11
7,60
0,34
T (ºC)
774
12,0
5,8
11,1
11,8
12,6
17,9
1,37
Eh (mV)
774
48
1
34
47
60
115
20,50
relação à mineralização total ter muito significado. Este
teor de sílica poderá estar associado à hidrólise dos minerais silicatados presentes nas rochas ígneas, podendo este
processo contribuir igualmente para o aumento do teor de
HCO3- e metais alcalinos (Na2++K+) ou alcalino terrosos
(Ca2++Mg2+).
No respeitante à mineralização total, as águas são
hipossalinas, sendo o resíduo seco a 180ºC igual ou inferior a 25 mg/l. As águas apresentam reacção levemente
ácida, variando o pH entre 5.45 e 6.80, são doces e brandas possuindo uma dureza (CaCO3) inferior a 10 ppm.
Sob o ponto de vista químico, a sua composição relativa pode ser expressa por ordem decrescente de importância, sob a forma HCO3- > Cl- > NO3- para os aniões e
Na+ > Ca2+ >Mg2+ > K+ para os catiões, evidenciam-se
ainda as reduzidas concentrações de ferro, sulfatos, fluo-
reto e nitritos em solução, encontrando-se estes na grande maioria abaixo do limite de quantificação.
Ainda, no âmbito das análises físico-químicas foram
pesquisados os elementos secundários, os Hidrocarbonetos Aromáticos Polinucleares (PAH`S) e os Hidrocarbonetos Totais (Quadro 5), sendo de realçar que na grande
maioria aqueles elementos se encontram abaixo do limite
de detecção e todos dentro dos limites legais como águas
potáveis e adequadas ao consumo humano.
Da interpretação das análises físico-químicas, efectuadas ao longo do presente estudo, verifica-se que existe
uma relativa constância temporal das características
químicas dos diferentes elementos, podendo-se assim
proceder a uma caracterização hidrogeoquímica e a definição dos teores de base destes aquíferos, em qualquer
altura do ano, sem perda de representatividade dos dados.
Fig. 6 – Diagrama de Piper e de Schoeller para as águas subterrâneas em estudo.
– Piper and Schoeller diagrams for the groundwaters in study.
70
E. MENDES, L. M. FERREIRA GOMES & M. T. CONDESSO DE MELO
QUADRO 5
Análise estatística dos valores das análises físico-químicas completas.
Statistical analysis of the chemical-physical analysis.
Parâmetros
n
Média
Mínimo
Mediana
pH
18
5,97
5,45
5,91
6,80
0,35
Condutividade (µS.cm-1)
18
25
18
25
35
5,63
Alcalinidade (mg/l de CaCO3)
18
9,1
3,1
10,0
12,0
2,55
Sílica (mg/l)
18
9,7
5,6
9,8
15,0
2,54
Dureza (mg/l de CaCO3)
18
3,8
2,3
3,1
6,0
1,30
Resíduo seco a 180º (mg/l)
18
20
9
21
25
3,89
Mineralização total (mg/l)
18
23
11
22
36
5,19
Na+
18
3,1
2,2
2,9
4,8
0,74
Ca
18
1,0
0,6
0,9
1,7
0,31
K+
18
0,41
0,19
0,38
0,67
0,16
Mg
18
0,33
0,16
0,25
0,81
0,21
Fe2+
18
–
<0,005
–
0,009
–
HCO3-
18
10,0
3,8
10,5
15,0
3,36
Cl
18
2,1
1,0
1,8
3,9
0,89
SO42-
18
–
<1,0
–
<1,0
–
F-
2+
Catiões
(mg/l)
2+
-
Aniões
(mg/l)
Elementos Secundários
(µg/l)
Hidrocarbonetos Aromáticos
Polinucleares (HAP’s)
(mg/l)
Hidrocarbonetos Totais (mg/l)
Máximo Desv. Padrão
18
–
<0,400
–
<0,400
–
NO3
-
18
–
<1,0
–
2,6
–
NO2-
18
–
<0,3
–
<0,3
–
Cu
18
–
<200
–
<200
–
Zn
18
–
<100
–
<100
–
Al
18
–
<40
–
65,10
–
As
18
–
<3
–
<3
–
Pb
18
–
<5
–
<5
–
Ag
6
–
<2
–
<2
–
Hg
12
–
<0,2
–
<0,2
–
Fluoranteno
18
–
<0,005
–
<0,005
–
Benzo(b)fluoranteno
18
–
<0,005
–
<0,005
–
Benzo(k)fluoranteno
18
–
<0,005
–
<0,005
–
Benzo(a)pireno
18
–
<0,005
–
<0,005
–
Benzo(g,h,i)perileno
18
–
<0,005
–
<0,005
–
Indeno(1,2,3cd)pireno
18
–
<0,010
–
<0,010
–
18
–
<0,16
–
<0,16
–
Contributo para a caracterização hidrogeológica das águas subterrâneas do maciço granítico da Serra da Estrela
CONCLUSÕES
Considerando o objectivo do trabalho, é importante salientar que se apresenta um conjunto de estudos efectuado
num conjunto de 64 captações de água subterrânea, constituídas por minas, drenos, furos semi-horizontais e nascentes.
As captações encontram-se localizadas na vertente
oriental da Serra da Estrela em áreas a montante da zona
urbana da Covilhã, entre as cotas 732 e 1265m, e situam-se nas formações graníticas hercínicas da unidade geotectónica da zona Centro Ibérica.
O estudo da fracturação local indica que as fracturas com
orientação E-W, NNW-SSE e NNE-SSW são as principais
responsáveis pelo transporte dos fluidos até à superfície.
O fluxo subterrâneo não é muito profundo, como o
atesta em especial a baixa mineralização da água, considerando-se assim que se está na presença de um aquífero
de águas normais e superficiais, contendo principalmente
águas de infiltração e circulação local, com tempos de
residência curtos.
Do ensaio de caudal realizado nas formações graníticas
em estudo, obtiveram-se como valor de transmissividade
4.5x10-5 m2/d e de condutividade hidráulica 1.85x10-6 m/s.
Sobre a recarga de água subterrânea enfatiza-se que
nos terrenos graníticos em estudo, com declives da ordem
de 21 a 53% e com uma vegetação típica da região serrana da Estrela, entre as cotas 732 e 1265m, o valor estimado de para a taxa de infiltração corresponderá a cerca
de 15% do valor da precipitação ocorrida.
Sobre os aspectos hidroquímicos da água no maciço
granítico, enfatiza-se em especial que pelas análises físico-químicas efectuadas em captações seleccionadas, à
partida representativas, que todas as águas são de fácies
bicarbonatada sódica, sendo águas de muito baixa mineralização (com valores iguais ou inferiores a 36 mg/l),
classificadas como águas doces em relação ao resíduo
seco, e por brandas em relação à dureza.
Tendo em consideração os elementos químicos menores, os hidrocarbonetos aromáticos polinucleares “HAP’s”
e os hidrocarbonetos totais, enfatiza-se que todos estão
de acordo com os limites legais como água de consumo
humano.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à empresa municipal Águas da
Covilhã pelo apoio financeiro no âmbito do protocolo
71
instituído com a Universidade da Beira Interior, bem
como as facilidades na utilização de todo o material indispensável para a realização deste estudo. Um agradecimento especial ao Sr. Joaquim Manuel Ramos Varandas, Técnico dos Laboratórios de Geotecnia da Universidade da
Beira Interior, pelo intenso apoio em especial nos trabalhos de campo.
Agradecemos ainda aos magníficos referees pelas sugestões e apreciações críticas efectuadas no presente trabalho, o qual contribuiu para a valorização técnica e científica do mesmo.
BIBLIOGRAFIA
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MENDES, E. (2006) – Perímetros de Protecção de Captações de Água
Subterrânea para consumo humano em zonas de Montanha.
Caso de Estudo da Cidade da Covilhã, Tese de Mestrado em
Geotecnia Ambiental, Universidade da Beira Interior,
Covilhã, 122p. + Anexos 127p.
TODD, D. K. (1980) – Groundwater hydrology, New York, John Wiley
& Sons, 535p.
Artigo recebido em Outubro de 2008
Aceite em Dezembro de 2008