Modelação Matemática Tridimensional para a Proteção das Captações de Água Subterrânea

• Autor(a) principal: Iritani, Mara Akie
• Data de Publicação: 1999
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44133/tde-16082013-125326/
• topic: Hidrogeologia.; Not available.

Este trabalho objetivou mostrar a viabilidade de utilização da modelação matemática tridimensional como uma metodologia a ser aplicada para a definição das Zonas de Contribuição das captações de água subterrânea. A área piloto escolhida foi o município de Caçapava, localizado na porção leste do Estado de São Paulo, sendo 99% abastecido por água subterrânea. O entendimento do sistema hidrogeológico, obtido através da interpretação dos dados geológicos, hidrológicos e dos poços existentes, permitiu a construção do modelo conceitual da área modelada, que foi, então, traduzido para uma forma matemática, dando origem ao modelo matemático. Na área foram identificados dois tipos de aquíferos: o Sedimentar e o Cristalino. O Aquífero Sedimentar foi subdividido nas unidades hidrogeológicas Superior, de menor produtividade, e Inferior, principal aquífero da área. O fluxo regional da água subterrânea é em direção ao rio Paraíba, com as drenagens secundárias atuando como áreas de descarga local. Os mapas potenciométricos construídos para diferentes períodos mostraram que a superfície potenciométrica, a partir da década de 80, vem se alterando formando um extenso cone de depressão causado pela concentração de poços de grande vazão (acima de 1000 m³/d) na porção sul da zona urbana. O balanço hídrico calculado para as bacias hidrográficas dos córregos Caçapava Velha e Divisa forneceram valores de escoamento básico de 7.193 m³/d e 17.147 m³/d, respectivamente. A partir deste modelo conceitual da área, foi construído o modelo matemático utilizando o programa tridimensional de diferenças finitas MODFLOW (desenvolvido por McDonald & Harbaugh 1988). A área modelada concentrou-se apenas na porção sul do município, em função da distribuição das informações existentes. A calibração do modelo matemático foi efetuada considerando dois cenários. Na situação \'sem bombeamento\' foi simulada a superfície potenciométrica sem a interferência de poços, utilizando os níveis de água de poços antigos e o valor do escoamento básico dos córregos Caçapava Velha e Divisa como parâmetros de calibração. A outra situação simulada foi \'com bombeamento\', onde utilizou-se para a calibração, os níveis dinâmicos dos poços de abastecimento e de alguns poços particulares isolados. A definição das Zonas de Contribuição dos poços de abastecimento, considerando a taxa de bombeamento medida em maio/1996, foi obtida utilizando-se o programa MODPATH (desenvolvido por Pollock 1989). As Zonas de Contribuição definidas apresentam uma interferência entre si devido à proximidade dos poços, sendo que abrangem grande parte da porção sul do município, adotando-se, portanto, os tempos de trânsito de 10 e 50 anos para a avaliação do risco de contaminação. Apenas os poços SA13, SA20, SA21, SA23, SA24 e SAVM1 apresentam maiores riscos de contaminação provenientes de áreas com tanques de armazenamento de combustíveis, de uma indústria e por acidentes na ferrovia ou na rodovia, devendo ser implantados poços de monitoramento para avaliar a qualidade da água subterrânea. A aplicação da modelação matemática tridimensional, utilizando dados existentes, mostrou-se viável para a definição da Zona de Contribuição das captações de água subterrânea, permitindo considerar as heterogeneidades do meio e mudanças nos cenários de bombeamento, além de possibilitar a avaliação de diferentes tempos de trânsito para a delimitação dos Perímetros de Proteção. A modelação matemática permite uma maior precisão na determinação da Zona de Contribuição quando comparado a outras metodologias mais simples, promovendo uma proteção mais eficaz da água subterrânea. Portanto, a modelação matemática tridimensional é uma ferramenta que deve ser aplicada em outros locais para fins de delimitação dos Perímetros de Proteção de Poços e Outras Captações e também para subsidiar o gerenciamento dos recursos hídricos subterrâneos.