INSTITUTO DE HIDROGEOLOGIA E GEOTERMIA · geológico e tectônico e em conjunto com o JR o mapeamento hidrogeológico, a SUDERSHA a compilação e avaliação dos dados hidrometeorológicos

Graz - Curitiba Agosto 2002

INSTITUTO DE HIDROGEOLOGIA E GEOTERMIA Elisabethstrasse 16/II

A-8010 Graz / Austria

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PROJETO CARSTE RELATÓRIO CONCLUSIVO FINAL

Ernani R. FILHO,Gil POLIDORO, Till HARUM, Alvaro A. LISBOA, Arlineu

RIBAS & Hans ZOJER

Projeto Carste – Relatório Conclusivo Final, Abril 2002 I

Conteúdo

1. Introducão....................................................................................................................................... 1

2. Principais Resultados da Investigação........................................................................................ 3

2.1. Mapeamento Geológico e Hidrogeológico ............................................................................... 3

2.2. Investigação Hidrológica........................................................................................................... 6

2.2.1. Balanço Hídrico.................................................................................................................. 6

2.2.2. Escoamento Superficial e Recarga Subterrânea ............................................................ 11

2.3. Tempo de Residência Águas Aquífero Carste ....................................................................... 14

2.4. Concepção do Gerenaciamento dos Recursos Hídricos ....................................................... 20

3. Transferência de Know How do Insituto JOANNEUM RESEARCH para a UFPR, SANEPAR E SUDERHSA ....................................................................................................................................... 24

3.1. Primeiro ano do Projeto .......................................................................................................... 24

3.2. Segundo ano do Projeto ......................................................................................................... 25

4. Recomendações para Proteção.................................................................................................. 26

4.1. Zona de Proteção I (Zona de Remediação) .......................................................................... 26

4.1.1. Medidas Recomendadas ................................................................................................. 26

4.1.2. Proibições e Restrições de Uso Recomendadas ............................................................ 26

4.2. Zona De Proteção Ii (Zona de Atenuação de Riscos Geotécnicos)....................................... 27

4.2.1. Medidas Recomendadas ................................................................................................. 27

4.2.2. Proibições e Restrições Recomendadas......................................................................... 27

5. Conclusões e Recomendações .................................................................................................. 28

6. Referências Utilizadas na Concepção do Projeto Carste ........................................................ 30

Lista de figuras e tabelas Fig. 1: Mapa geológico de detalhe da área do projeto emergencial Carste, Colombo – Pr (D.

GIUSTI et al., 1998). ................................................................................................................. 5

Fig. 2: Mapa de usos do solo e áreas de captação da região em estudo. ......................................... 8

Fig. 3: Mapa da evapotranspiração média anual (mm/ano) e áreas de captação da região em estudo........................................................................................................................................ 9

Fig. 4: Precipitação média mensal P e evapotranspiração real Etr para as diferentes classes de usos do solo na área de Colombo-Fervida........................................................................ 10

Fig. 5: Precipitação média mensal P e escoamento médio total (MQ=P-Etr) para as diferentes classes de usos do solo na área de Colombo-Fervida........................................................... 11

Fig. 6: Precipitação média anual P (em l/s km2) escoamento médio total (Mq=P-Etr) para as diferentes classes de usos do solo na área de Colombo-Fervida.......................................... 11

Fig. 7: Balanço hídrico da totalidade da área investigada. ................................................................ 12

Fig.8: Escoamento superficial por área de bacias nas sub-bacias de captação (em l/s km2) em maio de 1997..................................................................................................................... 13

Projeto Carste – Relatório Conclusivo Final, Abril 2002 II

Fig. 9: Relação medida NQ / MQ Teórico (P-Etr) das subáreas de capatação durante a estiagem.................................................................................................................................. 14

Fig. 10: Conteúdos de Tritio, funções de entradas estimadas na precipitação para as estações de Porto Alegre, Rio de Janeiro e Buenos Aires e os conteúdos atuais em Strapasson....... 15

Fig. 11: : Entrada na precipitação (estação de Porto Alegre), função de saída simulada e conteúdo de tritio medido nas fontes TAS2, ONS22, ATS3, ATS2 e ONS11, tempos médios de residência calculados e porções (%) de componentes com diferentes idades MONITORAMENTO DA QUALIDADE D’ÁGUA ......................................................... 16

Tab. 1: Precipitação mensal e anual média P, Evaporação potencial Etp, Evapotranspiração real Etr e escoamento superficial médio teórico MQ=P- Etr para as 6 classes de uso do solo na área de Colombo-Fervida........................................................................................... 10

Tab. 2: Observação de longo prazo das fontes: valores mínimos, médios e máximos dos parâmetros de campo, resultados das análises químicas e conteúdo do isótopo 18O........... 18

Tab.3: Observação da qualidade dos poços valores mínimos, médios e máximos ............................ 20

Tab.4: Principais parâmetros hidráulicos transmissibilidade T, permeabilidade kf, porosidade efetivay neff , vazão do poço Qmax e correspondente rebaixamento máximo smax

calculado a a partir de vários testes de bombeamento. ......................................................... 20

Projeto Carste – Relatório Conclusivo Final, Abril 2002 1

INTRODUCÃO

Nos últimos anos vários poços foram perfurados no aqüífero Carste na área de Colombo-Fervida

Norte de Curitiba, os quais são bombeados para fins de abastecimento público. O incremento do uso

do aqüífero ocasionou em certos locais uma superexploração decorrentes de fatores tais como o

rápido desenvolvimento urbano relacionado ao crescimento de população da cidade de Curitiba, e

ao uso intensivo do solo agrícola e da água para irrigação por parte da população residente.

Estes conflitos levaram ao estabelecimento de uma cooperação no contexto do “Projeto Carste”

entre a Universidade Federal do Paraná UFPR (Departamento do Geologia), a Companhia do

Saneamento do Paraná SANEPAR, a Superintendência de Desenvolvimento de Recursos Hídricos e

Saneamento Ambiental SUDERHSA e o Instituto de Hidrogeologia e Geotermia (JOANNEUM

RESEARCH JR, Áustria). Um intensa investigação do foi desenvolvida na área de Colombo-Fervida

nas proximidades de Curitiba, tendo com principal objetivo elaborar uma base de dados e um modelo

conceitual para o uso sustentado e gerenciamento dos recursos hídricos do aqüífero Carste. A

UFPR desenvolveu principalmente as atividades de compilação e mapeamento do arcabouço

geológico e tectônico e em conjunto com o JR o mapeamento hidrogeológico, a SUDERSHA a

compilação e avaliação dos dados hidrometeorológicos para fins do estabelecimento do balanço

hídrico e o JR o mapeamento do uso do solo, desenvolvimento do modelo conceitual do balanço

hídrico e a dinâmica Kárstica segundo investigações hidrogeológica, isotópicas e hidroquímica.

A área investigada perfaz 85 km2. Situa-se aproximadamente à 20 km à N de Curitiba (Paraná) no

município de Colombo, e uma pequena parte a Oeste do município de Almirante Tamandaré. Ela

abrange as regiões de Colombo Fervida, Colombo Sede e as cabeceiras do córrego Água Comprida

e rio Atuba em Colombo, rio Uvaranal em Almirante Tamandaré e a região da Várzea do Capivari. As

áreas de investigação Colombo Fervida e Colombo Sede são separadas pelo principal divisor de

bacia: o compartimento Oeste(Colombo Sede ) drena suas águas para o rio Iguaçu enquanto o

compartimento Leste (Colombo Fervida) pertence à bacia do rio Ribeira.

Este relatório apresenta as conclusões finais decorrentes de dois anos de intensa investigação pela

equipe do Projeto Carste executado pelo Convenio COMEC / JOANNEUM RESEARCH /

SANEPAR / SUDERHSA / UFPR. Seu objetivo principal é sintetizar o resultado das investigações.

Apesar do Projeto Carste ter sido interrompido prematuramente devido a impossibilidades

financeiras foi possível delinear as conclusões finais com base nos resultados principalmente no que

se refere ao modelo conceitual de fluxos, sua recarga e dinâmica como orientação para um

gerenciamento e proteção sustentável dos recursos hídricos subterrâneos do aqüífero carste na área

do projeto - Colombo – Fervida - Várzea do Capivari.


Os resultados foram documentados através de dois relatórios progressivos (T. HARUM et al., 1998;

D. GIUSTI et al., 1998) e parcialmente publicados(T. HARUM et al., 2000). Os aspectos principais da

metodologia foram apresentados num primeiro workshop realizado em Paranaguá. No segundo

workshop, realizado em Outubro de 1998 em Colombo, foram apresentados os principais resultados

da investigação e as propostas de medidas para proteção das águas subterrâneas conforme a

experiência da legislação Européia e Austríaca (T. HARUM & H. ZOJER, 1998).

As investigações durante os dois anos de projeto se concentraram nos seguintes principais objetivos:

1o ano (T. HARUM et al., 1998):

1. IMPLEMENTAÇÃO DA INFRAESTRTURA

2. COLETA, INSPEÇÃO E PRIMEIRA AVALIÇÃO DOS DADOS EXISTENTES

3. COMPILAÇÃO DA BASE GEOLÓGICA E GEOMORFOLÓGICA

4. MAPEAMENTO HIDROGEOLOGICO

5. INSTALAÇÃO DO PROGRAMA DE MONITORAMENTO PARA HIDROLOGIA E QUALIDADE DA

ÁGUA

6. INÍCIO DAS OBSERVAÇÕES DE LONGO PERÍODO EM FONTES, DADOS DE PRECIPITAÇÃO

E ESCOAMENTO SUPERFICIAL

7. MODELO HIDRGELOGICO CONCEITUAL COMO BASE PARA GERENCIAMENTO D’ÁGUA

8. MODELO DE ÁREAS DE CAPTAÇÃO COM DEFINIÇÃO DAS ÁREAS DE RECARGA E

DESCARGA, COMPORTAMENTO DAS DIREÇÕES DE FLUXO E TEMPO DE RESIDÊNCIA

9. DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS HIDRÁULICOS DO AQUÍFERO E CAPACIDADE DOS

POÇOS EXISTENTES

10. CONCEITOS PRELIMINARES DE GERENCIAMENTO D’ÁGUA

11. INVESTIGAÇÕES GEOFÍSICAS

12. TRANSFERÊNCIA DE KNOW-HOW DO JOANNEUM RESEARCH PARA OS PARCEIROS

BRASILEIROS

2O ano (D. GIUST et al., 1998):

1. CONCLUSÃO DO MAPEAMENTO GEOLÓGICO E GEOMORFOLÓGICO

2. PROCESSAMENTO DE IMAGEM DIGITAL USANDO DADOS DE SENSORIAMENTO REMOTO

NA ELABORAÇÃO DE MAPA DE USO DOS SOLOS

3. DETERMINAÇÀO DO TEMPO DE RESIDÊNCIA DAS ÁGUAS DO AQUÍFERO CARSTE PELA

DATAÇÃO DA IDADE USANDO ISÓTOPOS AMBIENTAIS

4. CARACTERIZAÇÀO HIDROLÓGICA E BALANÇO HÍDRICO

5. CARACTERIZAÇÃO HIDROQUÍMICA DO AQUÍFERO CARSTE


6. TRANSFERÊNCIA DE KNOW-HOW DO JOANNEUM RESEARCH PARA OS PARCEIROS

BRASILEIROS

1. PRINCIPAIS RESULTADOS DA INVESTIGAÇÃO

1.1. MAPEAMENTO GEOLÓGICO E HIDROGEOLÓGICO

Baseado nos mapeamentos de detalhe geomorfológico e geológico foi gerado um novo mapa

geológico da área. Simultaneamente todas as fontes foram mapeadas em detalhe.

A área do Carste, ao norte de Curitiba, em termos geológicos pertence ao Grupo Açungui. Os tipos

litológicos na área pertencem a Formação Capiru compostos por meta-sedimentos de idade pré-

cambriano superior. O ambiente deposicional varia de plataformas muito rasas com deposição de

carbonato à taludes continentais com depósito de sedimentos turbidíticos. As condições climáticas

variam de clima úmido até glacial ou subglacial.

A evolução tectônica do Grupo Açungui é complexa e resulta de três eventos deformacionais

sobrepostos que alteraram a posição estratigráfica original.

O mapa geológico é apresentado na Fig. 1.

O resultado do mapeamento mostra que a geologia na área de Colombo é representada por três

vales esculpidos em Dolomitos na direção E - W – os quais são separados por cristas de filitos.

Através da observação sistemática do nível piezométrico em poços e da investigação

hidrológica(seção 2) pode-se comprovar a conexão hidráulica entre os carbonatos através cristas

filíticas.

As intensas atividades vulcânicas mesozóicas promoveram a intrusão de rochas magmáticas

(diques). A erosão diferencial destes diques determinou direções lineares NW-SE. A espessura dos

diques pode atingir 100 m. A direção do enxame de diques é determinada por um sistema de falhas

do proterozóico. Os derrames magmáticos constituíram a Formação Serra Geral, que cobre uma

extensa porção do oeste do estado do Paraná. Na área em estudo a cobertura basáltica foi

completamente erodida.


Estes diques secionam a seqüência de filitos e dolomitos compartimentando-os na superfície.

As rochas carbonáticas na área de estudo são intensamente carstificadas e, portanto representam

um importante aqüífero o qual é parcialmente drenado por fontes e também diretamente por

exutórios nas drenagens de menor porte.Os diques podem ser considerados, em sua maioria,

camadas impermeáveis que separam compartimentos com características hidráulicas diferentes. A

maioria das descargas das fontes estão localizadas no contato do aqüífero com os diques de

Diabásio.

Devido à cobertura menos permeável de solo e manto de intemperismo (entorno de 40 m) o aqüífero

tem do ponto de vista hidráulico um caráter semiconfinado e sua recarga é originada principalmente

da infiltração difusa de parte da precipitação através do lençol freático. Em algumas áreas pode ser

observada a recarga diretamente através de talvegues e dolinas.

No sul da área a carstificação faz limites com afloramentos de rochas do embasamento cristalino.


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VWP 01

VWP 03

VWP 04

VWP 05

COCA 03

FEW I01

FEW PI02

FEW P06

FEW P07

FEW P08FEW P11

FEW P13

FEW P14

FEW P15

FEW P16

FEW P17

COWP 01

COWP 03

COWP 04

COWP 05

COWP 10

COWP 14COWP 15

BOWP 01

BOWP 02

BOWP 03BOWP 04

BOWP 05

BOWP 06

BOWP 07

BOWP 08

BOWP 09

COCA 01

p.1( old)

p.2B acaetava

VWP 02

COCA 02

FEW P05

FEW P10

FEW P18

COWP 08

COWP 11

COWP 12

COWP 13

p.2( old)

ONS1

ONS2ONS3

ONS4

ONS5

ONS6

ONS7

ONS8

ACS 1

ACS 2

ATS1

ATS2 ATS3

ATS4

ATS6

ATS7

TAS1

TAS2

TUS 1

TUS 2

TUS 3

TUS 4TUS 5

TUS 6

TUS 7

TUS 8

TUS 9USV 1

USV 2

BAS 1

ONS9a

ONS9b

ONS10

ONS11

ONS12

ONS13

ONS14

ONS15

ONS16

ONS17 ONS18

ONS20

ONS21

ONS22

ONS23

ONS24 ONS25

ONS26

ONS27

ONS28

ONS31

ONS32

ONS33

ONS34

ATS5aATS5b

TUS 10

TUS 11

TUS 12

ONS19a ONS19b

ONS19c

ONS29a

ONS30

ONS29b

LEGENDA

Geologia

FORMAS KARSTICAS (DOL INAS)

FORMAÇÃO GUABIROTUBA - c on gl ome rad os , arc ós io s e arg il i to sCENOZÓICO

DIQUE DE DIABÁSIO

DIQUE DE DIABÁSIO INFERIDO

JURÁ SS ICO/CRETÁ CEO

PRÉ -CAMBRIANO

Gru po Aç un gu i

FILIT OS E QUARTZ ITOS

CAL CÁRIOS E DOL OMITOS

GNAISSES E M IGM AT ITOS

Emb as ame nto Cri stal i no

FONT ES

FALHAS

EIXOS DE DOBRAS

45 ATITUDES DE CAMADAS

POÇOSFE W P5

688000687000686000685000684000683000682000681000680000679000678000677000676000675000674000 689000 690000

7200

000

7201

000

7202

000

7203

000

7204

000

7205

000

7206

000

7207

000

7208

000

673000

7209

000

7210

000

7199

000

BO W P0 5

ESCAL A: 1: 2 0.000GEOPROCESSA M ENTO SUDERHS A 97/9 8

PROJ ETO K A RST - Ma p a Geo ló g ic o Est ru tur al

GEOPROCESSAMENTO

Fig. 1: Mapa geológico de detalhe da área do projeto emergencial Carste, Colombo – Pr (D. GIUSTI et al., 1998).

Projeto Carste - Final conclusion report, April 2002 6

A Formação Guabirotuba é constituida por sedimentos mais jovens de idade terciária.

As principais conclusões em relação ao condicionamento das limitantes hidrogelógicas são as

seguintes:

1. Os diques de diabásio, de direção NW-SE, configuram-se como uma evidente fronteiras

hidrogeloógicas, não tendo-se observado evidências quanto à fraturamentos significativos dos

mesmos durante os trabalhos de mapeamento.

2. Tanto os dolomitos carstificados quanto os filitos encontram-se dobrados, sendo possível o fluxo

de águas do aqüífero Carste sob os mesmos(Filitos).

3. Portanto o aqüífero carste é subdividido em compartimentos independentes, sendo que o

montante do fluxo nestes compartimentos depende principalmente de sua forma a qual é

delimitada pelos diques, podendo, no entanto ocorrerem conexões nas direções NW e SE devido

à possibilidade de fluxo sob os filitos.

4. As fontes normalmente estão situadas no contato entre os dolomitos com os diques ou filitos.

1.2. INVESTIGAÇÃO HIDROLÓGICA

1.2.1. BALANÇO HÍDRICO

A precipitação é relativamente bem distribuída com um valor médio anual observado para o período

entre 1974-1993 de 1399 mm (D. GIUSTI et al., 1998).

A metodologia escolhida para estimativa da evapotranspiração foi primeiramente à utilização

formulação meteorológica para evaporação potencial e conseqüentemente índices de vegetação para

a evaporação real.

Produziu-se um mapa da sistemática de usos dos solos da área, através da classificação de imagem

de satélite LANDSAT5 com uma resolução de 30x30 m. sendo que os canais escolhidos para a

classificação foram: canal número 3 (vermelho) 0.63-0.69 m, canal número 5 (médio IR) 1.55-1.75 m,

canal número 7 (médio IR) 2.08-2.35 m. A compartimentação obtida foi confirmada em campo sendo

indentificando-se assim 8 classes diferentes de usos. O mapa de usos do solo está representado na

Fig. 2.

A evaporação potencial Etp foi estimada através da equação de H.L. PENMAN (1956). A

evapotranspiração real não depende somente dos meteorológicos, mas principalmente do tipo da

cobertura vegetal. Usou-se a metodologia de C. GRASSI & G. CHRISTIANSEN (1966), onde a Etr é

calculada a partir da Etp utilizando-se coeficientes obtidos da temperatura, tempo de duração do ciclo

vegetal, porcentagem da duração total e fatores de cultivo(UNESCO, 1982). As classes de usos do

solo definidas a partir de sensoriamento remoto foram reagrupadas agora em 6 tipos (superfície de


corpos d’água, áreas de gramíneas, matas, terras aradas, áreas mista e áreas sem vegetação) com

os respectivos fatores de cultivo e coeficientes de variável do ciclo vegetativo. Devido as pequenas

variações do relevo os efeitos advindos das diferenças de altitude puderam ser negligenciados. Os

resultados comparativos as precipitações estão sintetizados na Tab. 1 para o período entre 1974-

1993, o mapa da evapotranspiração real média anual está disponível na Fig. 3.


Corpos d' água

Áreas captação

Floresta

Floresta secund.

Vegetação rast.

Pastagem

Cultivo

S/ vegetação

Mineração

Urb. Baixa dens.

Land usecateg ories

8.4

8.6

8.78.5

8.3

5.0 8.2.06.07.1.1

8.0

7.2.1

7.1.0

8.1.0

7.2.2.07.2.0

8.2.1

7.2.2.1.07.0

6.1

4.07.2.2.1.1

4.1 1.2.2 7.2.2.3.01.2.0

8.1.1

7.2.2.27.3.0

2.2.1 7.3.1

7.3.2.0

7.2.2.3.1.1.2

2.2.0

7.2.2.3.1.03.0

2.1

7.3.2.11.2.1

7.2.2.3.1.1.0

1.0

1.1

7.2.2.3.1.1.1

2.0

2.3

0 500 1000 1500 2000 m

M = 1 : 73.000

Fig. 2: Mapa de usos do solo e áreas de captação da região em estudo.


Áreas de captação

856

794

699

663

628

553

Actual

evapo tra nspir ation

in[mm/y]

Actualevapo tra nspir ation i n th e area ofColomb o-Fervi da

calculate d fo r diff erent la ndusegrou ps

8.4

8.6

8.78.5

8.3

5.0 8.2.06.0 7.1.1

8.0

7.2.1

7.1.0

8.1.07.2.2.0 7.2.0

8.2.1

7.2.2.1.07.0

6.1

4.07.2.2.1.1

4.1 1.2.2 7.2.2.3.0

1.2.0

8.1.1

7.2.2.27.3.0

2.2.1 7.3.17.3.2.0

7.2.2.3.1.1.22.2.0

7.2.2.3.1.03.0

2.1

7.3.2.1

1.2.1

7.2.2.3.1.1.0

1.0

1.1

7.2.2.3.1.1.1

2.0

2.3

0 500 1000 1500 2000 m

M = 1 : 73.000

Fig. 3: Mapa da evapotranspiração média anual (mm/ano) e áreas de captação da região em estudo.


Tab. 1: Precipitação mensal e anual média P, Evaporação potencial Etp, Evapotranspiração real Etr e escoamento superficial médio teórico MQ=P- Etr para as 6 classes de uso do solo na área de Colombo-Fervida.

Corpos d’água abertos Pastagem floresta cultivo Área mista Sem vegetação

Mês P (mm) Etr (mm) P-Etp (mm)

Etr (mm) P-Etr (mm)

Etr (mm) P-Etr (mm)

Etr (mm) P-Etr (mm)

Etr (mm) P-Etr (mm)

Etr (mm) P-Etr (mm)

1

182

109

73

85

97

96

86

77

105

81

101

67

115

2

142

93

49

72

70

82

60

65

77

69

73

57

85

3

120

84

36

66

54

75

45

60

60

63

57

52

68

4

81

58

23

48

33

54

27

43

37

46

35

38

43

5

97

41

56

35

62

40

57

32

65

34

63

28

69

6

102

33

69

29

73

33

69

23

79

26

76

23

79

7

93

38

54

34

59

39

54

27

66

30

62

27

66

8

67

51

16

45

22

51

16

41

26

43

24

35

32

9

121

62

58

54

67

61

59

49

72

51

69

43

78

10

129

85

44

71

58

81

49

64

65

68

62

56

73

11

117

97

19

79

38

89

27

71

45

75

42

62

54

12

149

103

46

81

67

92

56

74

75

78

71

64

84

ano (mm) 1399

856

544

699

700

794

605

628

771

663

736

553

846

ano (l/s km² 44,3

27,1

17,2

22,1

22,2

25,2

19,2

19,9

24,4

21,0

23,3

17,5

26,8

% de P 100,0

61,2

38,8

49,9

50,1

56,7

43,3

44,9

55,1

47,4

52,6

39,5

60,5

Min (l/s km²) 25,6

12,5

6,0

11,0

8,5

12,5

6,2

8,7

10,0

9,9

9,3

8,7

12,1

Max (l/s km²) 69,3

41,5

27,8

32,2

37,0

36,6

32,6

29,3

40,0

30,8

38,5

25,5

43,8

Precipitação e evapotranspiração

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Mês

P, E

Tr

(mm

)

Precipitação

ETp d’água superfície

Florest

pastagem

Área mista

cultivo

S/ vegetação

Fig. 4: Precipitação média mensal P e evapotranspiração real Etr para as diferentes classes de usos do solo na área de Colombo-Fervida.

Os resultados obtidos apresentam uma boa correlação com a evapotranspiração máxima Etm

calculada pela EMATER (1997) para as culturas típicas da área de Colombo-Fervida. Os resultados

confirmam que na análise de um ano hídrico normal existe sempre um superávit no balanço hídrico,

sendo que nunca a Etr suplanta o valor da precipitação sendo isto válido para todos os grupos de

usos do solo.

Segundo este contexto pode-se fazer uma estimativa do balanço hídrico para toda área de

investigação, e sua comparação com os dados de escoamento superficial existentes permitem definir

as condições de recarga-discarga nos compartimentos. Fig. 5 e Fig. 6 sintetizam os resultados do


potencial do escoamento superficial teórico (estimado a partir do balanço hídrico) para as diferentes

classes de usos do solo. Os dados do balanço hídrico são apresentados na in Fig. 7.

Precipitação e escoamento superficial médio

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Mês

P, M

Q=

P-E

Tr

(mm

) Precipitação

S/ vegetação

cultivo

Área mista

pastagemFloresta

Água superf.

Fig. 5: Precipitação média mensal P e escoamento médio total (MQ=P-Etr) para as diferentes classes de usos do solo na área de Colombo-Fervida.

17.222.2

19.224.4 23.3

26.8

27.122.1

25.219.9 21.0

17.5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

l/s k

m2

ETr

Mq=P-ETr

Sur

face

wat

er

Gra

ssla

nd

For

est

Ara

ble

land

Mix

ed a

rea

No

vege

tatio

n

P = 44.3 l/s km2

Fig. 6: Precipitação média anual P (em l/s km2) escoamento médio total (Mq=P-Etr) para as diferentes classes de usos do solo na área de Colombo-Fervida.

1.2.2. ESCOAMENTO SUPERFICIAL E RECARGA SUBTERRÂNEA

Segundo W. WUNDT (1953, 1958) o escoamento de base médio mensal MoMNqT é similar, quando

se considera períodos longos de observação, ao escoamento subterrâneo de uma determinada área

e conseqüentemente a recarga subterrânea. Para as áreas de captação do Rio Capivari e Praia

Grande o valor da descarga de base por área de bacia MoMNqT = 10.3 l/s km2 corresponde a recarga

subterrânea anual média de 325 mm estimada para o período 1931-1969. Utilizando-se este valor


para toda área de investigação com 85 km2 , e para cada sub-compartimento de captação, é

possível uma estimativa do balanço hídrico com a separação dos componentes do escoamento

superficial QS e escoamento subterrâneo QG (Fig. 7).

A área em estudo foi dividida em várias sub-bacias orográficas onde o escoamento superficial dos

rios e córregos foram medidos sob diferentes condições hidrometeorológicas algumas estações com

registros contínuos e outras de forma periódica. O principal objetivo desta campanha intensa de

medidas, foi detectar as descargas e recargas do aqüífero carste nos rios ocasionando,

respectivamente superávit hídrico e déficits na descarga de base por área de bacia (l/s km2) de cada

sub-bacia.

A avaliação das séries de medidas na época de estiagem identificaram de maneira muito mais

evidente as condições de recarga – descarga e o comportamento hidrogeológico dos sub-

compartimetos na área, quando comparados com os dados teóricos da descarga média anual,

obtidos a partir do balanço hídrico meteorológico.

Recarga Subterrânea 23%

23%Escoamento Superficial

Evapotranspiração

54%

Fig. 7: Balanço hídrico da totalidade da área investigada.

Os sub-compartimentos estão representados nos mapas (Fig.8), com as descargas de base por área

de bacia (l/s km2) (T. HARUM et al., 1998; T. HARUM et al., 2000). A Fig. 8 mostra também as

grandes diferenças das descargas de base as quais podem ser interpretadas como déficit ou

superávit.

A grande área de captação de Campestre, no quadrante Noroeste da área, é constituída por filitos

pouco permeáveis. Desta forma podemos considerar esta área como uma região de predomínio dos

m m l/s Km ² l/s

P 1399 44,3 3721

Etr 754 23,9 2006

Recarga Subterrânea 325 10,3 864

Escoam ento Superficial 320 10,1 851


processos de recarga. Sua descarga de base por área de bacia de 8.47 l/s km2 representa a vazão

de estiagem característica desta área. Comparando este descarga de base com a de outra sub-áreas

de captação torna-se evidente o déficit destas algumas inclusive com valores negativos. O razão

destes valores negativo está relacionado por perdas parciais devido à irrigação intensiva.

Durante este período de estiagem, provavelmente em função a contribuição de sub-superfície, as

sub-áreas de captação situadas principalmente à Sudoeste e Sul, rios Atuba, Tolere, Onça e

provavelmente também Rio Capivari, são caracterizadas por altos valores de descarga de base por

área de bacia indicando tratarem-se das principais áreas de descarga do aqüífero carste na área de

estudo.

As relações Nqmedidas / Mqestimadas são apresentadas na Fig 9. Elas mostram a existência de déficit e

superávit correspondentes as principais áreas de recarga nos setores Noroeste e descarga no

setor Sudeste, indicando assim que a principal direção de fluxo no aquífero é de NW para SE

condicionada pelos diques os quais constituem a principal barreira hidrogeológica. As

conexões sob os filitos são confirmadas através do significativo superávit nos setores S e SE, a fact

that fato este corroborado pelo condicionamento tectônico (filitos dobrados capeando a rocha

carbonática). Em algumas áreas a descarga de base por área de bacia é 20 vezes maior quando

comparado ao valor te da Mq.

Para um valor “normal“ (sem déficit nem superávit) a relação NQ/MQ = 0.42, sendo verificada

normalmente onde predomina a rocha filítica como a grandes área de captação Campestre no setor

Norte, vindo a predominar os processos de recarga.

1 .5 0

1 5 . 3 62 2 . 2 9

-0 .8 9

1 .5 3

2 0 6 .6 34 7 . 9 3

2 3 . 5 3

1 3 . 6 12 7 . 5 83 .4 8

-1 .9 6

-4 .1 7

1 1 . 6 7

9 4 . 8 6

9 .0 5

1 9 . 8 6

1 3 1 .3 52 .7 7

4 .3 2

8 .4 7

2 .4 6

9 .5 1

8 .6 3

5 .7 5

1 .3 2

1 4 . 2 09 .9 8

1 5 . 3 6

0 .3 6

5 .4 9

-0 .8 4

2 5 . 7 33 4 . 2 5

C A R 1

U V R 1

U V R 2

T A R 1

A T R 2

A T R 1

A T R 3

A T R 5

T U R 1

T U R 2

T U R 3

T U R 4

T U R 5

A T R 4

O N R 1 3O N R 1 2

O N R 1 6

A C R 2

O N R 1 5O N R 1 4

A C R 1

O N R 1 1

O N R 1 0

O N R 9

O N R 7

O N R 3

O N R 2

O N R 7 aO N R 8

O N R 4O N R 5

O N R 5 a

O N R 1

O N R 6

P R O J E T O K A R S T - Á r e a s d e c a p ta ç ã o - L o c a l C o lo m b o -F e r v id a

C O M E CS A N E P A RS U D E R H S AU F P R

E s c o a m e n to s u p e r f ic ia l p o r á r e a d e b a c ia d u r a n te e s ta ç ã o d e s e c a ( M a io /1 9 9 7 )

q ( l /s k m 2 )

- 1 0 .0 - < 0 .0

0 .0 - < 1 0 .0

1 0 . 0 - < 2 0 .0

2 0 . 0 - < 4 0 .0

4 0 . 0 - < 1 0 0 .0

> 1 0 0

V a z ã o

P o ç o

F o n te

L e g e n d a

0 1 0 0 0 2 0 0 0 m

Fig.8: Escoamento superficial por área de bacias nas sub-bacias de captação (em l/s km2) em maio de 1997


Relação média NQ / MQ teórico (P-ET)

0.01

0.10

1.00

10.00

7.2.2.3.1.1.1

7.0

7.2.0

7.2.2.3.1.1.0

1.0

7.2.2.2

1.1

7.2.2.3.1.0

7.3.1

7.1.0

2.0

7.3.2.0

2.2.0

7.2.2.3.0

7.2.1

2.1

4.0

7.1.1

5.0

3.0

2.3

1.2.1

6.0

7.2.2.1.1

6.1

4.1

7.2.2.3.1.1.2

7.3.2.1

2.2.1

1.2.2

1.2.0

7.3.0

7.2.2.1.0

7.2.2.0

NQ

Mai97

/MQ

NQ / MQ = 0.42

Fig. 9: Relação medida NQ / MQ Teórico (P-Etr) das subáreas de capatação durante a estiagem.

1.3. TEMPO DE RESIDÊNCIA ÁGUAS AQUÍFERO CARSTE

A estimativa do tempo de residência das águas do aquífero carste é um fator de extrema importância

para sua proteção. Esta estimativa foi obtida através do monitoramento do isótopo estável 18O e do

isótopo radioativo de Trítio. Quando o tempo de residência médio é superior à 5 anos o isótopo

estável 18O não apresenta variações de caráter sazonal, à exemplo do que ocorre com a maioria

das águas das fontes na área investigada (T. HARUM et al., 2000).

O isótopo radioativo do trítio teve seu incremento na atmosfera principalmente nos anos 1960-1970

devido à testes com as bombas de hidrogênio. O pico de concentração, nas águas de precipitação,

foi alcançado no ano de 1963, a partir deste ano a concentração decresce continuamente. A

observação das concentrações de trítio no manancial subterrâneo propicia a possibilidade de estimar

o tempo de residência das águas no aqüífero (H. BEHRENS at al., 1992; P. FRITZ & J.Ch. FONTES,

1986; P. MALOSZEWSKI, 1983; P. MALOSZEWSKI & A. ZUBER, 1996; E. MAZOR, 1991; H.

MOSER & W. RAUERT, 1980). Para o aqüífero carste da região de Colombo-Fervida usou-se o

modelo exponencial de Y. YURTSEVER (1983) para simulação da função das descargas de água do

aquífero considerando-se o tempo de vida médio do trítio como 12.43 anos. O tempo de residência

médio é obtido quando se alcança o melhor ajustamento de sua variação (a mínima diferença entre

a concentração medida e a simulada).

Os conteúdos de trítio nas águas de precipitação, foram obtidos a partir de dados das estações

meteorológicas no Rio de Janeiro, Porto Alegre, Buenos Aires e cidade universitária Buenos Aires

(IAEA, 1999). Infelizmente as análises foram interrompidas em 1978 para a estação do Rio de

Janeiro e em 1983 para Porto Alegre.

Áreas com predomínio da descarga

Áreas com predomínio da recarga

Número da Sub-bacia number


Na estação da cidade universitária Buenos Aires foram disponibilizados dados até 1991, os quais

foram consistidos com dados mais antigos provenientes da estação de. Os amostras de águas de

chuva onde foram feitas as mediçõe do Projeto Carste foram coletados no pluviômetro Strapasson

durante o ano de 1998.

O aumento do conteúdo de Trítio no aqüífero também depende da intensidade da precipitação. Desta

forma, para a maioria dos dados mensais existentes das estações utilizadas foram calculadas as

médias anuais usando os valores mensais da precipitação como parâmetro. O próximo passo para

avaliação, foi estimar a lacuna de dados das estações mais próximas da área de investigação no Rio

de Janeiro e em Porto Alegre usando um modelo de multiregressão linear. Desta maneira as

concentrações médias anuais de trítio foram estimadas até o ano de 1991. Os resultados mostram

que os valores das medidas atuais efetuadas no posto Strapasson estão acima quando comparadas

a estação do Rio de Janeiro 1991 sendo no entanto similares com as da estação de Porto Alegre and

Buenos Aires. Portanto a série de longo período de Porto Alegre pode ser assumida como

representativa para a área de investigação e ser extrapolada para valores atuais usando os dados

adicionais provenientes da estação Strapasson. As funçoes de entrada parcialmente simuladas e

medidas estão plotadas na Fig. 10.

Tritio na precipitação

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995

ano

Méd

ia a

nu

al p

on

der

ada

(TU

)

Porto Allegre

Rio de Janeiro

Buenos Aires

Strapasson

Fig. 10: Conteúdos de Tritio, funções de entradas estimadas na precipitação para as estações de Porto Alegre, Rio de Janeiro e Buenos Aires e os conteúdos atuais em Strapasson.

Os dados do conteúdo de trítio provenientes de cinco fontes de origem carsteica selecionadas (TAS2,

ONS22, ATS3, ATS2 and ONS11) foram amostradas em Maio de 1997 após longo período de


estiagem. Seus conteúdos de trítio são próximos aos das precipitações atuais. Por outro lado

considerando-se as flutuações negligenciáveis do conteúdo do isótopo estável 18O nas fontes

podemos excluir idades muito recentes (menor que 5 anos) (D. GIUSTI et al., 1998). Para as

simulações usou-se o modelo exponancial de Y. YURTSEVER (1983) com as principais observações

de curto período e baixas concentrções de entradas.

Os resultados das simulações são apesentados na fig. 11. O erro da estimativa(diferença entre o

valor medido e o simulado dos conteúdos de trítio ) foi em todos os casos menor que o erro das

medidas de Trítio. Os tempos obtidos são compatíveis levando-se em conta a espessura média de

solo e manto de alteração existente (20 metros) a ser atravessada com velocidades médias de

infiltração na ordem de 0.5 - 1 m/ ano.

No que se refere a medidas futuras de proteção para o aquífero carste é importante ressaltar que

poderão ocorrer misturas de águas com diferentes idades,águas de maior idade com águas mais

jovens, times (T. HARUM et al., 1998), podendo representar estas últimas risco de poluição para os

poços. Tal situação é mais aplicável para poços com conecxão direta com águas de superfície devido

deficiências construtivas dos mesmos, ficando estes casos a serem avaliados no terceiro ano do

projeto, o qual infelizmente como já referido não será executado . Pode-se afirmar no entanto que

para a grande maioria das fontes na área em estudo, a porcentagem de águas com idade mais jovem

é relativamente baixa (Fig. 11).

Tempo trânsito médio: 18a

0

10

20

30

40

50

60

70

1950 1960 1970 1980 1990

ano

Uni

dad

es d

e Tr

itio

0

10

2030

40

50

60

70

8090

100

%

Entrada

fontes ONS22, TAS2

Função de saída

%


0

10

20

30

40

50

60

70

1950 1960 1970 1980 1990

ano

Uni

dad

es d

e Tr

itio

0

1020

3040

50

6070

8090

100

%

entradaFonte ONS11

Função de saída

%


0

10

20

30

40

50

60

70

1950 1960 1970 1980 1990

ano

Uni

dad

es T

ritio

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

Entrad2ATS3

Função de saída

%


0

10

20

30

40

50

60

70

1950 1960 1970 1980 1990

ano

UT

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%

entrada

ATS2

Função de saída

%

Fig. 11: : Entrada na precipitação (estação de Porto Alegre), função de saída simulada e conteúdo de tritio medido nas fontes TAS2, ONS22, ATS3, ATS2 e ONS11, tempos médios de residência calculados e porções (%) de componentes com diferentes idades MONITORAMENTO DA QUALIDADE D’ÁGUA


No escopo do projeto relizou-se um intenso programa de monitoramento da qualidade d’água. Tal

programa efetuou observações mensais de fontes selecionadas (período de observação de um ano)

e poços em bombeamento (período de observação de 3-4 meses). Os resultados estão sintetizados

na tabela 2 para as fontes, e na tabela 3 para os poços em bombeamento.

Eles comprovam a excelente qualidade das águas do aquífero carste com baixos conteúdos de

parâmetros indicadores de poluição. Somente uma poucas fontes apresentam teore de Nitratos

maiores que 10 ppm, na maioria dos casos as concentrações deste parâmetro variam de 2 e 6 ppm,

valores estes bastante aquém quando comparados aos padrões de potabilidade brasileiros com

máximo permitido de 44 ppm. As análises bacteriológicas de águas coletadas nos poços também

indicam esta excelenta qualidade. As variações sazonais dos parâmetros são pequenas indicando

períodos de residência relativamente longos. Esta evidência é comprovada pelo monitoramento

contínuo da condutividade elétrica da fonte BAS1 (D. GIUSTI et al., 1998).

Apesar da atual excelente qualidade das águas do aquífero deve-se levar em conta que a

intensificação do uso agrícola na região pode ocasionar impactos de efeito retardado no mesmo se

levarmos em conta o longo tempo de residência. Desta forma as medidas apropriadas para proteção

do aquífero são de fundamental importância devendo serem adotadas o quanto antes de modos à

garantir tal qualidade também para o futuro.


Nome Samp. pH T Cond. Na K Mg Ca Cl SO4 NO3 HCO3 18OºC µs/cm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l δ ‰

ACS1 7 MIN 7,30 17,2 259 2,23 1,00 15,78 23,82 2,69 0,10 5,52 164,21 -6,05MÉDIO 7,50 18,2 288 2,43 1,11 17,29 25,02 3,21 0,53 8,41 172,02 -5,99MAX 7,69 19,9 305 2,70 1,22 18,32 27,39 3,57 1,00 10,06 180,56 -5,95

ACS2 5 MIN 7,65 17,7 242 1,84 1,04 13,05 18,78 2,04 0,10 5,22 138,59 -6,13MÉDIO 7,90 17,9 245 1,93 1,20 14,53 19,69 2,47 0,44 7,38 140,72 -6,04MAX 8,51 18,2 249 2,09 1,27 16,61 20,37 2,94 1,00 8,78 143,37 -5,95

ATS2 7 MIN 7,01 17,6 447 1,22 0,71 26,23 36,51 1,53 0,10 2,96 279,38 -6,13MÉDIO 7,14 17,7 450 1,48 0,84 27,81 41,01 2,28 0,46 5,21 284,47 -6,00MAX 7,21 17,7 451 1,63 0,96 29,67 43,75 2,55 1,00 6,87 287,49 -5,95

ATS3 7 MIN 7,36 17,0 325 1,26 0,34 17,91 26,45 1,53 0,10 2,43 191,63 -6,06MÉDIO 7,48 17,1 331 1,48 0,45 20,07 28,75 2,28 0,46 4,32 202,48 -6,00MAX 7,54 17,2 333 1,76 0,71 21,33 30,80 2,55 1,00 5,36 207,91 -5,94

ATS4 7 MIN 7,14 17,3 500 3,69 1,16 29,12 43,71 5,10 0,10 9,86 294,92 -6,04MÉDIO 7,21 17,9 504 4,36 1,27 30,55 44,76 5,77 0,46 15,90 300,93 -5,91MAX 7,27 18,2 508 5,21 1,39 32,27 46,27 7,65 1,00 18,38 308,92 -5,81

ATS5 7 MIN 7,31 19,0 340 2,30 0,45 19,52 28,64 2,04 0,10 4,60 204,96 -6,00MÉDIO 7,43 19,1 344 2,40 0,55 20,86 29,93 2,34 0,46 8,57 209,08 -5,84MAX 7,49 19,1 348 2,58 0,62 22,81 31,34 2,55 1,00 10,23 212,28 -5,79

ATS6 1 7,88 18,2 214 1,16 0,90 12,31 16,34 1,41 0,50 0,63 135,10 -5,98BAS1 3 MIN 7,21 18,5 334 1,60 0,90 20,74 32,24 1,61 0,10 7,08 195,20

MÉDIO 7,35 18,6 338 1,67 0,92 21,18 34,44 2,65 0,37 7,57 201,95MAX 7,44 18,6 340 1,70 0,95 21,71 36,20 4,17 0,50 8,18 207,85

BAS3 3 MIN 7,41 18,0 270 1,60 0,90 16,18 26,02 1,20 0,10 2,35 158,60MÉDIO 7,47 18,0 271 1,65 0,93 16,70 27,88 1,39 0,37 3,14 168,31MAX 7,52 18,0 271 1,70 1,00 17,45 29,58 1,72 0,50 3,62 182,04

BAS4 3 MIN 7,12 17,7 323 1,50 0,50 19,64 31,40 1,16 0,10 5,78 192,76MÉDIO 7,27 17,8 324 1,50 0,53 20,20 33,74 2,01 0,37 6,45 196,17MAX 7,35 17,8 326 1,50 0,60 20,95 36,17 2,70 0,50 7,35 199,37

CPS2 3 MIN 7,19 18,4 265 1,40 0,80 16,01 25,85 0,24 0,10 1,36 163,00MÉDIO 7,38 18,5 269 1,40 0,80 16,39 27,25 1,25 0,37 1,40 164,19MAX 7,47 18,6 275 1,40 0,80 16,81 28,52 2,21 0,50 1,46 165,92

ONS1 8 MIN 6,77 18,4 207 0,66 1,10 12,48 18,03 1,41 0,10 1,77 130,66 -5,93MÉDIO 7,22 18,7 221 1,29 1,27 13,36 19,38 2,02 0,71 2,81 135,41 -5,88MAX 7,53 19,0 231 1,65 1,39 16,04 22,06 3,06 3,40 3,91 141,52 -5,84

ONS11 7 MIN 7,45 18,6 315 0,67 0,61 19,10 28,00 1,50 0,10 3,83 197,63 -6,00MÉDIO 7,59 18,8 324 1,35 0,67 19,86 29,68 2,07 1,00 5,62 199,97 -5,89MAX 7,93 18,9 330 1,54 0,79 21,88 34,10 2,88 3,90 7,20 202,52 -5,82

ONS15 7 MIN 7,30 17,7 305 1,35 0,47 18,60 27,48 1,96 0,10 4,59 190,40 -5,87MÉDIO 7,50 18,4 318 1,53 0,56 19,17 28,32 2,40 0,46 6,82 195,25 -5,80MAX 7,68 18,6 326 1,64 0,61 19,93 29,01 3,36 1,00 8,97 200,08 -5,75

ONS17 1 7,31 18,2 383 2,00 0,52 24,21 30,72 3,36 0,10 10,98 223,99 -5,69ONS19 3 MIN 7,26 17,4 320 1,49 0,83 19,74 28,83 1,47 0,50 3,01 200,21 -6,01

MÉDIO 7,38 17,6 327 1,56 0,94 20,22 29,76 1,77 0,67 3,40 205,52 -6,00MAX 7,48 17,8 332 1,60 1,02 21,02 31,30 2,30 1,00 3,78 212,28 -5,98

ONS20 7 MIN 7,18 17,6 307 1,38 0,51 17,85 26,74 1,47 0,10 2,17 186,10 -5,92MÉDIO 7,40 17,8 312 1,55 0,74 18,40 27,61 2,50 0,46 3,39 191,69 -5,81MAX 7,48 18,5 314 1,72 0,92 18,92 28,39 5,60 1,00 4,42 195,20 -5,68

ONS22 7 MIN 7,25 17,0 330 1,26 0,71 19,15 28,06 0,96 0,10 1,24 207,81 -5,98MÉDIO 7,35 17,3 333 1,42 0,79 20,14 29,97 1,50 0,46 2,56 211,59 -5,92MAX 7,43 17,8 336 1,54 0,92 21,82 31,33 2,04 1,00 5,21 214,33 -5,86

Tab. 2: Observação de longo prazo das fontes: valores mínimos, médios e máximos dos parâmetros de campo, resultados das análises químicas e conteúdo do isótopo 18O


Tab.2 (cont.): Observação de longo prazo das fontes: valores mínimos, médios e máximos dos parâmetros de campo, resultados das análises químicas e conteúdo do isótopo 18O

Nome Samp. pH T Cond. Na K Mg Ca Cl SO4 NO3 HCO3 18OºC µs/cm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l δ ‰

ONS25 1 7,33 17,9 225 1,34 1,05 12,81 18,22 1,92 0,50 3,18 139,23 -5,89ONS26 6 MIN 7,46 17,8 282 1,16 0,72 16,75 20,48 1,47 0,10 1,90 175,45 -5,97

MÉDIO 7,55 17,9 286 1,34 0,78 17,00 24,36 1,75 0,45 2,92 177,60 -5,93MAX 7,65 17,9 288 1,65 0,82 17,45 25,60 2,40 1,00 3,65 181,78 -5,86

ONS29 7 MIN 7,44 17,3 270 0,85 0,37 16,05 23,51 1,41 0,10 1,50 173,24 -5,98MÉDIO 7,57 17,7 280 1,00 0,41 16,81 24,44 1,70 0,46 2,00 177,85 -5,92MAX 7,70 17,9 290 1,12 0,45 17,82 25,55 2,04 1,00 2,70 181,78 -5,82

ONS3 8 MIN 7,60 18,9 254 0,70 1,04 14,80 21,55 1,00 0,10 2,48 154,10 -6,00MÉDIO 7,85 19,3 257 1,31 1,12 15,25 22,83 1,94 0,81 3,11 155,89 -5,91MAX 7,96 19,6 261 1,53 1,21 16,77 26,88 2,55 2,80 3,99 157,38 -5,85

ONS30 8 MIN 7,28 18,1 278 0,67 0,77 15,98 22,12 1,47 0,10 2,70 162,26 -5,86MÉDIO 7,59 18,4 281 1,39 0,82 17,22 24,74 2,05 0,78 4,36 171,42 -5,81MAX 7,70 18,6 283 1,57 0,88 19,09 29,28 2,40 3,90 5,77 175,45 -5,75

ONS33 1 7,66 18,0 269 0,45 0,93 17,50 27,68 1,75 1,20 162,26ONS4 1 7,53 17,9 307 1,53 0,65 18,78 27,72 2,04 0,10 2,43 192,52 -5,67ONS5 8 MIN 7,41 18,0 396 1,11 0,74 23,73 33,84 2,00 0,10 2,30 231,60 -5,83

MÉDIO 7,46 18,2 400 1,85 0,81 24,58 37,05 2,74 0,94 3,26 246,95 -5,74MAX 7,50 18,3 404 2,15 0,87 26,70 40,00 3,06 2,80 4,60 250,91 -5,64

ONS8 8 MIN 7,26 17,9 323 1,00 0,70 19,08 27,61 1,88 0,10 3,05 198,85 -5,87MÉDIO 7,47 18,1 328 1,53 0,80 19,84 29,68 2,30 0,89 4,95 202,04 -5,79MAX 7,92 18,2 333 1,73 0,87 21,39 32,89 2,88 3,90 5,95 206,18 -5,73

TAS1 7 MIN 7,05 17,7 203 1,03 0,29 11,89 16,82 1,02 0,10 3,50 124,44 -5,89MÉDIO 7,15 17,8 215 1,37 0,35 12,77 17,91 1,88 0,46 5,38 127,78 -5,84MAX 7,22 17,9 220 2,38 0,42 14,86 19,48 2,55 1,00 6,63 133,77 -5,77

TAS2 7 MIN 7,15 17,8 220 1,00 0,37 12,30 20,16 0,96 0,10 1,24 134,81 -5,61MÉDIO 7,44 18,2 244 1,13 0,46 14,91 21,97 1,81 0,46 1,68 154,49 -5,31MAX 7,57 19,0 271 1,32 0,78 16,57 24,68 2,59 1,00 2,41 168,36 -4,99

TUS2 1 7,62 19,6 276 0,98 0,46 15,80 30,89 2,02 3,90 163,48TUS4 7 MIN 7,02 18,0 328 1,60 0,52 19,88 30,10 2,50 0,10 4,33 204,67 -5,94

MÉDIO 7,18 18,3 339 1,81 0,68 20,57 31,12 3,06 0,46 6,42 209,84 -5,89MAX 7,80 18,7 352 1,90 0,85 20,93 32,30 3,92 1,00 8,78 214,35 -5,84

TUS5 7 MIN 7,08 18,3 394 3,50 0,94 23,31 31,74 2,55 0,10 10,17 235,18 -6,02MÉDIO 7,23 18,4 408 4,20 1,06 24,83 36,54 4,38 0,53 13,43 244,69 -5,91MAX 7,31 18,5 425 4,98 1,24 25,70 38,73 5,76 1,00 16,12 250,10 -5,85

TUS8 7 MIN 7,06 17,7 482 3,43 1,79 28,01 41,48 4,00 0,10 10,43 279,99 -5,88MÉDIO 7,15 18,0 487 3,72 1,91 29,16 43,13 4,69 0,53 15,50 285,63 -5,80MAX 7,23 18,8 493 4,11 2,01 30,26 45,47 5,10 1,00 20,95 288,77 -5,75

TUS9 7 MIN 5,24 16,0 21 1,20 0,77 1,11 0,17 1,47 0,10 2,21 7,07 -6,31MÉDIO 5,37 16,4 24 1,38 0,85 1,43 0,93 1,85 0,46 3,45 8,73 -6,23MAX 5,57 16,6 28 1,54 0,92 1,71 1,60 2,16 1,00 4,24 11,20 -6,16

UVS2 1 5,65 16,1 14 0,94 0,58 1,45 0,95 1,27 1,00 8,54UVS3 1 7,37 18,1 275 1,40 0,90 16,39 30,23 2,88 0,50 3,54 168,13


Nome

Amos.

pH

T

Cond.

Na

K

Mg

Ca

Cl

SO4

NO3

HCO3

ºC

µ

s/cm

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

mg/l

COWP1

2

MIN

7,48

18,0

267

1,55

0,70

14,81

27,24

1,16

0,50

3,71

157,87

MED

7,59

18,0

267

1,58

0,73

15,87

27,83

1,81

0,50

3,91

168,92

MAX

7,70

18,0

267

1,60

0,75

16,92

28,41

2,45

0,50

4,10

179,97

COWP13

2

MIN

7,44

18,0

270

1,80

0,75

15,31

27,89

1,75

0,50

3,73

160,06

MED

7,51

18,0

272

1,80

0,78

16,41

27,95

2,35

0,50

3,77

161,53

MAX

7,58

18,0

273

1,80

0,80

17,50

28,01

2,94

0,50

3,81

162,99

COWP3

3

MIN

7,30

18,4

345

1,70

0,60

20,37

33,49

1,62

0,50

5,43

205,35

MED

7,41

18,5

347

1,90

0,60

21,35

35,79

2,66

0,50

6,70

208,24

MAX

7,47

18,5

349

2,20

0,60

22,63

36,95

4,16

0,50

7,73

209,91

COWP4

1

7,25

18,2

287

2,60

0,80

17,02

27,76

2,70

0,50

4,52

172,51

COWP8

2

MIN

7,39

17,9

314

2,00

0,50

17,97

33,05

1,95

0,50

4,51

187,68

MED

7,47

18,0

315

2,08

0,60

19,24

33,19

2,32

0,50

6,24

189,42

MAX

7,54

18,0

316

2,15

0,70

20,50

33,32

2,69

0,50

7,96

191,16

FEWI1

2

MIN

7,10

18,3

362

1,50

0,75

22,83

38,43

1,61

0,50

8,26

216,72

MED

7,14

18,5

371

1,53

0,83

23,26

39,22

2,77

0,50

9,19

219,38

MAX

7,18

18,7

379

1,55

0,90

23,68

40,00

3,92

0,50

10,12

222,03

FEWP1

2

MIN

7,30

19,1

334

1,40

0,60

19,60

35,08

1,23

0,50

5,29

201,18

MED

7,30

19,1

336

1,43

0,60

20,65

35,13

1,47

0,50

6,89

203,27

MAX

7,30

19,1

337

1,45

0,60

21,70

35,17

1,71

0,50

8,49

205,35

FEWP14

1

7,21

18,1

320

1,40

0,70

18,18

33,30

2,45

0,50

4,06

196,37

VWP3

3

MIN

7,34

18,7

242

1,40

0,70

13,04

22,78

1,23

0,50

2,69

145,03

MED

7,40

18,8

244

1,42

0,70

14,19

24,29

2,00

0,50

3,27

146,40

MAX

7,47

18,9

245

1,45

0,70

15,33

25,61

3,18

0,50

3,60

147,86

Tab.3: Observação da qualidade dos poços valores mínimos, médios e máximos

1.4. CONCEPÇÃO DO GERENACIAMENTO DOS RECURSOS HÍDRICOS

Na primeira fase todos os testes de bombeamento feitos pela SANEPAR têm sido avaliados com o

principal cuidado de determinar os principais parâmetros e a capacidade dos poços. Os resultados

estão resumidos na Tab. 4. As avaliações mostraram também muito claramente que os poços

separados por um dique de diabásio são hidráulicamente isolados, não havendo indicação de

interferência em tais casos.

Tab.4: Principais parâmetros hidráulicos transmissibilidade T, permeabilidade kf, porosidade efetivay neff , vazão do poço Qmax e correspondente rebaixamento máximo smax calculado a a partir de vários testes de bombeamento.


Tab.4: Principais parâmetros hidráulico

Baseado nos principais parâmetros do aqüífero tomando a interferência dos poços, um preliminar

manejo do gerenciamento dos recursos hídricos foi instalado na simulçação de taxas de

bombeamento dos poços com o objetivo de alcançar o mínimo rebaixamento dos poços evitando

riscos geotécnicos.

JOANNEUM RESEARCH Simulação dos rebaixamentos em função das Vazões

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

COWP03

COWP01

COWP11

COWP13

Sum

COWP04

COWP08

Sum

FEWP05

FEWP10

FEWP11

Sum

FEWP13

FEWP15

Sum

FEWP01

FEWI1(12)

FEWP07

FEWP14

Sum

Q (l/S)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Rebaixa

mento)

Fig.5: Simulação dos rebaixamentos nos poços de Colombo-Sede e Colombo-Fervida. Poços no mesmo compartimento, marcados com a mesma cor.

Baseado nesta primeira concepção do balanço hídrico, a SANEPAR iniciou um intensivo programa de

monitoramento de descarga e de nível dinâmico dos poços, com o principal objetivo de adaptar com

as variações sazonais da recarga do aqüífero, tomando os cuidados com a superexploração do

aqüífero Carste. Data logger foram instalados em todos os poços em bombeamento.

Poço

H

T

k

f

n

eff

Q

max

Q

max

s

max

Q/s

equation

a

b

m

m

2

/s

m/s

%

l/s

m

3

/h

m

l/s*m

COWP03

33.0

1.14E-02

3.46E-04

10.3

45.1

162.28

4.55

9.92

l

106.68

-0.35

COWP01

28.5

1.85E-02

6.48E-04

13.2

41.2

148.24

9.50

4.34

p

3892.00

1.88

COWP11

9.5

1.12E-02

1.18E-03

15.8

20.4

73.29

2.52

8.07

p

1910.00

1.73

COWP13

14.4

5.90E-03

4.10E-04

11.1

14.1

50.82

6.20

2.28

p

150.09

0.74

COWP04

6.0

4.19E-02

6.98E-03

23.9

33.7

121.24

1.26

26.64

p

48.02

1.07

COWP08

10.8

7.77E-03

7.20E-04

13.6

16.2

58.46

3.69

4.40

l

227.05

0.00

FEWP05

12.5

2.31E-02

1.85E-03

17.9

41.2

148.49

1.22

33.75

p

58.86

1.24

FEWP10

9.5

2.09E-02

2.20E-03

18.7

32.4

116.67

1.39

23.33

p

62.40

1.12

FEWP11

15.5

2.59E-02

1.67E-03

17.4

47.3

170.25

1.92

24.63

l

42.74

0.00

FEWP13

3.7

2.37E-02

6.39E-03

23.5

17.9

64.43

1.07

16.72

p

593.95

1.57

FEWP15

38.5

4.20E-02

1.09E-03

15.5

67.8

244.16

3.47

19.55

p

205.52

1.56

FEWP01

12.5

6.77E-02

5.42E-03

22.7

66.8

240.65

1.83

36.49

l

20.20

-0.05

FEWI1(12)

99.5

3.57E-03

3.59E-05

~5

32.4

116.47

36.04

0.90

p

15157.00

1.76

FEWP07

5.3

2.46E-02

4.64E-03

22.0

25.3

90.91

2.18

11.60

l

82.51

0.15

FEWP14

7.5

1.83E-02

2.45E-03

19.1

25.6

92.23

1.41

18.12

p

146.61

1.25


Após quatro anos de bombeamento e de adaptação das taxas de bombeamento ao nível dinâmico

dos poços. Exemplo pode ser observado no poço Colombo-Fervida 1, FWP 1, ver figura 13).

• Está claramente visível que a SANEPAR adaptou a taxa de discarga com as taxas de recarga do

aqüífero (baixas taxas de bombeamento em estações secas e alta descargas nas estações

úmidas.

• Nós podemos considerar ao fim do tempo de monitoramento do bombeamento que o estado de

equilíbrio hidráulico foi alcançado, o que significa que as taxas de bombeamentoi são iguais as de

recarga. Isto prova muito claramente que não existe superexploração no poço.

• Existe uma variação sazonal do nível dinâmico com amplitude correspondente a 3,85 m, e que

representa as estações secas e umidas durante um ano hidrológico com uma mesma taxa de

descarga. É recomendado que se considere esta oscilação na licença de uso da água do aqüífero

Carste.

• Nas estações úmidas nós podemos incrementar as taxas de descarga, sem problemas, porque a

taxa de recarga é mais do que a de descarga, representado graficamente pela estabilidade do

nível dinâmico.

• Nós podemos estimar o volume de recarga num período de tempo determinado pela diferença

entre os valores maiores do nível dinâmico, com uma descarga conhecida, e este nível

recuperado ao ponto inicial. O volume de recarga vai ser o mesmo calculado pela multiplicação da

taxa de discarga pelo tempo do início até a recuperação.

• A situação é a mesma em todos os outros poços bombeados.

• Além disso a adaptação das taxas de bombeamento para as naturais flutuações dos níveis de

água do aqüífero Carste é a única forma de reduzir-se os riscos geotécnicos.

Poço 01 Fervida - Monitoramento de longo período

2

3

4

5

6

7

8

27.1

1.97

26.0

1.98

27.0

3.98

26.0

5.98

25.0

7.98

23.0

9.98

22.1

1.98

21.0

1.99

22.0

3.99

21.0

5.99

20.0

7.99

18.0

9.99

17.1

1.99

16.0

1.00

16.0

3.00

15.0

5.00

14.0

7.00

12.0

9.00

11.1

1.00

10.0

1.01

11.0

3.01

10.0

5.01

09.0

7.01

07.0

9.01

06.1

1.01

m0

50

100

150

200

250

300

m3/hNível Dinâmico Vazão

Fig.13: Monitoramento de discarga e do nível dinâmico no poço FWP1, em Colombo-Fervida.


A avaliação dos testes de bombeamento provaram muito claramente a função de barreira hidráulica

exercida pelos diques de diabásio. Isto pode ser mostrado com o exemplo dos compartimentos de

Colombo-Sede, com os poços COWP4, COWP8, COWP11 e COWP 13 através do monitoramento

do nível dinâmico no primeiro relatório do Projeto Carste (D. GIUSTI et al., 1998). Imediatamente a

leste do poço COWP 8 existe um dique de diabásio sem afloramentos nos arredores do referido

poço, no entanto pode ser visto claramente em fotografias aéreas.

A altitude do nível estático dos poços COWP4 (cerca de 988.9 m) e COWP8 (cerca de 987.2 m) é

comparável. Ao contrário o nível estático a leste do poço COWP8 está situado em altitude de cerca

de 957 m, aproximadamente 30 m abaixo. O dique que separa estes poços de outros a leste,

funciona como uma camada impermeável. Os poços COWP4 e COWP8 estão situados no mesmo

compartimento. A diferença de altitude entre os níveis estáticos está visível na Fig. 14. Em junho e

julho de 1997, os poços COWP11 e COWP13 foram bombeados como é visível no rebaixamento do

nível dinâmico. Durante o tempo de bombeamento, os poços de COWP4 e COWP8 não foram

influenciados, o que prova que eles localizados em um compartimento isolado pelo dique de diabásio.

Zeitreihen von 20.12.1996 - 21.08.1997

9612

20

9701

06

9701

23

9702

09

9702

26

9703

15

9704

01

9704

18

9705

05

9705

22

9706

08

9706

25

9707

12

9707

29

9708

15

948.00

952.00

956.00

960.00

964.00

968.00

972.00

976.00

980.00

984.00

988.00

992.00

PE

GE

LGA

NG

LIN

IE

COWP04 975.39 984.67 988.92 COWP08 975.93 983.09 987.16 COWP11 949.34 954.28 957.30

COWP13 949.34 953.51 956.96

Fig.14: Nível da água nos poços COWP 4, COWP 8 e COWP 11, COWP 13 (altitude em metros acima do nível do mar snm). Está claramente visível que o bombeamento nos poços COWP11 e COWP13 não influenciou no nível da água do compartimento vizinho, o dos poços COWP4 e COWP8.

Isto prova que o conceito de compartimentos separados por diques de diabásio impermeáveis ou

pouco permeáveis pode ser aplicado no gerenciamento do aqüífero Carste. Isto tem uma importância

muito grande para afirmar que todas as investigações do Projeto Carste demonstraram que não

existe indicação de conexão dos compartimentos através dos diques, o que significa dizer que

Per

iod

of

pu

mp

ing

in

CO

WP

11

and

C

OW

P13


os colapsos nos compartimentos vizinhos a um poço em bombeamento, não podem ter sido

causados por ele.

2. TRANSFERÊNCIA DE KNOW HOW DO INSITUTO JOANNEUM

RESEARCH PARA A UFPR, SANEPAR E SUDERHSA

Uma das principais conquistas do Projeto Carste foi a transferência de tecnologia em hidrologia e

hidrogeologia para os parceiros brasileiros. Abaixo estão listadas as ações efetivas de transferência.

2.1. PRIMEIRO ANO DO PROJETO

1. Hanspeter LEDITZKY, Peter REICHL: Exercícios práticos de mapeamento de campo hidrogeológico e Carstemorfológico com estudantes

2. Peter REICHL: Palestra sobre mapeamento de campo

3. Hanspeter LEDITZKY: Técnicas de amostragem

4. Hanspeter LEDITZKY, Peter REICHL: Recomendação de equipamentos p/ medição em campo

5. Hanspeter LEDITZKY: Avaliações hidroquímicas e hidráulicas, trabalho individual c/ estudantes

6. Till HARUM, Hanspeter LEDITZKY, Peter REICHL, Stefan REINSDORFF: Trabalhos práticos do projeto com estudantes

7. Till HARUM: Medidas auxiliadas por computador do escoamento superficial com método de diluição salina

8. Christian SCHMID: Métodos de investigações geofísicas em aqüíferos cársticos

9. Primeiro Workshop em Paranaguá:

9.2. Apresentação da metodologia geral para o Projeto Carste

9.3. Peter REICHL: Princípios de mapeamento hidrogeológico sistemático

9.4. Hanspeter LEDITZKY: Técnicas de coleta de amostras de água para análises hidroquímicas e de isótopos combinadas com medições de parâmetros de campo físicos e químicos

9.5. Hanspeter LEDITZKY, Hans ZOJER: Introdução aos traceadores naturais em hidrogeologia, introdução hidroquímica e hidrologia dos isótopos ambientais

9.6. Till HARUM: Introdução aos traceadores artificiais em hidrogeologia, preparação de experimentos com traceadores, traceadores utilizados comumente.

9.7. Till HARUM, Peter REICHL: Métodos de medições do escoamento superficial

9.8. Till HARUM: Introdução a hidrodinâmica e transporte solute em aqüíferos cársticos

9.9. Till HARUM: hidrologia de captação inter-relacionada, regionalização dos dados hidrológicos

9.10. Till HARUM, Hanspeter LEDITZKY, Peter REICHL: Exemplos de aplicações combinadas de métodos hidrogeológicos e hidrológicos em diferente sistemas de aqüíferos (Carste, aqüíferos fissurados, aqüíferos porosos)

9.11. Till HARUM, Hanspeter LEDITZKY, Peter REICHL, Hans ZOJER: Prática de campo na área de Colombo-Fervida

9.11.1. Amostragem de águas


9.11.2. Diferentes métodos de medições de escoamento superficial 9.11.3. Visita a estações de medições hidrológicas 9.11.4. Introdução do sistema hidrológico para um determinado compartimento na área do

projeto 10. Curso de Treinamento de Pós-graduação em Técnicas de Traceadores de Águas Subterrâneas

em Graz: Participação de dois colegas brasileiros (Donizetti, Everton) durante 6 semanas em todas as aulas e exercícios, alta especialização em técnicas de traceadores (naturais e artificiais)

11. Till HARUM, Eduardo HINDI, Hanspeter LEDITZKY, Stefan REINSDORFF, Christian SCHMID, Beyene YEHDEGHO: Relatório de acompanhamento Progressivo do primeiro ano

2.2. SEGUNDO ANO DO PROJETO

1. Till HARUM: Conceito preliminar de gerenciamento dos recursos hídricos para SANEPAR

2. Till HARUM: Avaliação dos dados dos testes de bombeamento, trabalho individual c/ estudantes

3. Till HARUM, Stefan REINSDORFF: Digitalização e avaliação dos dados de escoamento superficial das estações linígrafas, índice de descarga, trabalhos individual com estudantes

4. Pierpaolo SACCON: Palestra sobre mapeamento de uso do solo através de técnicas de sensoriamento remoto

5. Pierpaolo SACCON: Exercícios práticos no ERDAS (sensoriamento remoto, SIG)

6. Pierpaolo SACCON: Exercícios práticos de verificação em campo do mapeamento de uso do solo

7. Till HARUM: Avaliação dos dados dos testes de bombeamento, curso na SANEPAR

8. Hans FANK, Till HARUM, Hanspeter LEDITZKY, Hermann STADLER, Hans ZOJER: Conhecimento Austríaco sobre gerenciamento e proteção de águas subterrâneas, excursão à Áustria dos parceiros Brasileiros convidados (Arlineu RIBAS (SANEPAR), Ivo HEISLER (SUDERSHA)), visita aos trabalhos Austríacos com águas, zonas de proteção, usina de recarga artificial de águas subterrâneas

9. Segundo Workshop em Colombo

9.1. Till HARUM, Stefan REINSDORFF: Apresentação dos resultados do segundo ano do projeto

9.1.1. Mapeamento do uso do solo 9.1.2. Tempo de residência da água do carste 9.1.3. Primeiros resultados do balanço hídrico 9.1.4. Conceitos preliminares do gerenciamento dos recursos hídrico

9.2. Till HARUM, Hans ZOJER: Conhecimento Austríaco sobre proteção de águas subterrâneas

9.2.1. A lei Austríaca sobre águas 9.2.2. Proteção de águas subterrâneas na Áustria, medidas, proibições e limitações do uso

em zonas de proteção 9.2.3. Mapeamento inicial de áreas de risco 9.2.4. Legislação sobre águas na Áustria e União Européia

10. Donizeti Antonio GIUSTI, Till HARUM, Hanspeter LEDITZKY, Stefan REINSDORFF, Augustinho RIGOTI, Pierpaolo SACCON, Jorge Luiz VAINE, Hans ZOJER: Relatório de acompanhamento progressivo do segundo ano (a ser terminado em Dezembro de 1998)


3. RECOMENDAÇÕES PARA PROTEÇÃO

O conceito de proteção de aqüíferos “cársticos” é baseado na experiência de conhecimento e de

legislação austríaca e tem três principais objetivos:

1. Cuidados com futuros riscos geotécnicos para a população

2. Proteção do aqüífero contra qualquer poluição de superfície

3. Cuidados com a superexploração do aqüífero

Isto pode ser ressaltado através das seguintes medidas: proibição e uso restritivo do solo, as quais

estão presentes no 2nd Workshop do Projeto Carste em Colombo (T. HARUM & H. ZOJER, 1998),

são baseadas na experiência austríaca, e podem em todo caso serem adaptadas para as especiais

condições do estado do Paraná, principalmente no que concerne as medidas na agricultura e quanto

a riscos geotécnicos. Com base nos dados existentes e nas investigações realizadas foram

recomendadas a delimitação de duas áreas de proteção para cada poço, as quais incluem as

seguintes medidas e proibições:

3.1. ZONA DE PROTEÇÃO I (ZONA DE REMEDIAÇÃO)

Esta zona de remediação tem o principal objetivo de proteger as proximidades dos poços. Devido

também a pouca permeabilidade dos solos na área, algo em torno de 15 x 15 metros de área é o

suficiente.

3.1.1. MEDIDAS RECOMENDADAS

1. Deve ser guardada a condição original da cobertura vegetal com o solo não sendo alterado.

2. Os poços devem ser cercados com altura mínima de 1,5 metros.

3. A área deve ser sinalizada da seguinte forma: AAtteennççããoo,, áárreeaa ddee pprrootteeççããoo ddee ppooççoo ttuubbuullaarr,,

aaffaassttee--ssee

4. A área deve ser protegida de qualquer infiltração direta de chuvas ou de águas superficiais.

5. Desvio de águas superficiais para o corpo receptor mais próximo

3.1.2. PROIBIÇÕES E RESTRIÇÕES DE USO RECOMENDADAS

1. Qualquer uso para silvicultura, agricultura e pastagens ficam proibidas, excetuando-se medidas

de cultivo necessárias

2. Qualquer fertilização (química, mineral, excrementos e esterco) fica proibida

3. O armazenamento e uso de substâncias perigosas, fica proibido, especialmente os defensivos

agrícolas, inseticidas e pesticidas

4. Qualquer rejeito de solo , especialmente de escavações e perfurações fica proibido*


5. Qualquer trafego de pedestres e veículos fica proibido*

6. Construção de edificações ficam proibidas*

7. Desmatamento fica proibido

8. Plantio de espécies com raízes profundas é proibido

9. Uso de lubrificantes fica proibido

3.2. ZONA DE PROTEÇÃO II (ZONA DE ATENUAÇÃO DE RISCOS

GEOTÉCNICOS)

Ela tem como principal objetivo a proteção das águas do aqüífero Carste, principalmente nas áreas

de recarga, e também evitar eventuais problemas geotécnicos. Esta área deve ser adaptada para

cada poço de acordo com o risco geotécnico local (existência de colapsos) e da existência de fontes

de poluição na superfície. Portanto, um detalhado mapeamento dos compartimentos que tem poços

em bombeamento é recomendado.

3.2.1. MEDIDAS RECOMENDADAS

1. Remediação de situações de perigo para a água subterrânea (tratamento de esgostos,

armazenagem de esterco líquido ou sólido, de óleos, etc.)

2. Prevenção contra qualquer infiltração direta de água superficial (rios e lagos)

3. Controle regular para todas as proibições e limitações de uso

4. Instalação de uma rede de monitoramento (poços de observação) para analisar cuidadosamente

a qualidade e quantidade de água subterrânea, com sistema de advertência imediata

3.2.2. PROIBIÇÕES E RESTRIÇÕES RECOMENDADAS

1. Fica proibida a construção de edificações

2. Fica proibida a construção e expansão de instalações comerciais, industriais e de agricultura, que

possam exercer efetivas influências negativas na água subterrâneas e superficial

3. Fica proibida a armazenagem de óleos minerais, minerais e lubrificantes, solventes orgânicos ou

outras substâncias com baixo grau de biodegradabilidade, que possam gerar efeitos negativos na

qualidade de água

4. Extração de cascalho, areia, argila e de qualquer outro tipo de material é proibido

5. Escavação e perfuração que atinja a água subterrânea mais profunda que um metro ficam

proibidas, exceto para o abastecimento público

6. O uso de áreas escavadas (antigas extrações minerais e caixas de empréstimo, por exemplo)

para a agricultura e construção de casas fica proibida

* exceto para a operação do abastecimento de água


7. Construção ou expansão de áreas de infiltração de águas superficiais vindas das ruas e outras

áreas de tráfego, ficam proibidas

8. Construção ou expansão de cemitérios fica proibida

9. Construção de áreas de captação de esgoto fica proibida, exceto os desvios através de

canalização para uma área de disposição final fora da zona de proteção II

10. O uso de tubos para coleta de esgotos das casas e indústrias sem conexões resistentes ao

ataque químico é proibido

11. A infiltração pontual ou difusa de água servidas, mesmo tratadas biologicamente fica proibida

12. A aplicação de fertilizantes e de esterco líquido ou sólido fica proibido

13. Monocultura de milho é proibido, culturas rotativas são recomendadas para uso de áreas

cultiváveis

14. A construção e operação de instalações para armazenamento de esterco líquido ou sólido é

proibido, exceto o remanejamento de instalações

15. A aplicação de esgotos domésticos, comerciais e industriais é proibida

16. A construção de silos temporários para fermentação de alimentos é proibida

17. A construção de viveiros de plantas e instalações de horticultura é proibida

18. O depósito de qualquer tipo de lixo e substâncias compostáveis é proibida

19. A construção e expansão de barragens e reservatórios é proibida

20. O transporte de substâncias perigosas é proibida.

21. O uso de alcatrão para construção e preservação de estradas é proibido

22. A aplicação de esgotos e de compostos de lixo, fica proibida

23. A construção de novas estradas ou a adaptação de estradas existentes com o conseqüente

incremento na freqüência de tráfego, fica proibida

4. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

As investigações do Projeto Carste, determinaram as seguintes conclusões e recomendações:

1. O aqüífero Carste é a principal reserva de água para abastecimento doméstico na área da

Região Metropolitana de Curitiba.

2. Dados hidrológicos do Projeto Carste identificaram na área de estudo também grande

potencial da descarga de base, suportado por uma poderosa capacidade de armazenamento

e permeabilidade do aqüífero, o que recomenda o uso combinado de água subterrânea e

superficial nesta área.

3. A média anual de recarga subterrânea é na faixa de 325 mm, correspondendo a um total de

fluxo anual de água subterrânea na área do Projeto de 864 l /s.

4. O aqüífero Carste definitivamente é um aqüífero compartimentado, pelas evidências de

campo, e pelas características hidráulicas, morfológicas e hidrogeológicas, com os diques de

diabásio exercendo uma clara função de barreira.


5. A principal direção de fluxo é de NW para SE, paralela a dos diques, um fluxo sob os filitos

existe em parte da área do Projeto, o que significa que os compartimentos podem ser

hidráulicamente abertos de NW para SE, porém limitados pelos diques.

6. A tempo médio de trânsito das águas varia de 18 a 36 anos, correspondendo as velocidades

na zona não saturada de 0.5 a 1 m/ano.

7. A qualidade da água do aqüífero é a melhor em comparação com outras da RMC e requer

uma adequada lei para sua preservação (Área de Proteção Ambiental – APA).

8. Um conceito combinado de gerenciamento do uso do solo – águas superficiais, subterrâneas

e de riscos geotécnicos é necessário para resolver os conflitos existentes em Colombo-

Fervida. Portanto, áreas de proteção e de risco, junto com medidas de proibições e restrições

ao uso do solo são propostas no Projeto Carste, baseadas na experiência austríaca.

9. A proteção é de altíssima importância, devido também aos longos tempos de residência do

uso do solo. Mudanças na superfície podem ter um impacto na água subterrânea com um

retardo de vários anos.

10. Os resultados do Projeto Carste, representam uma correta metodologia a ser usada por toda

a área do Carste, incluindo os aspectos referentes ao uso e ocupação da área.

11. Se colocada em ação, efetivamente vai promover o uso sustentável, o gerenciamento e

proteção dos recursos hídricos subterrâneos em cada compartimento deste aqüífero. O

estabelecimento do sistema de monitoramento dos níveis dinâmicos e da qualidade da água,

foi uma importante ferramenta poderosa para tornar possível um adequado controle do

aqüífero para prevenção dos efeitos adversos de subsidência de solo e de rebaixamentos

excessivos.

12. O balanço hídrico, é outra ferramenta poderosa utilizada na metodologia usada pelo Projeto

Carste, para promover o controle sustentado do uso dos recursos hídricos subterrâneos e no

desenvolvimento de pesquisas no aqüífero.

13. Nós recomendamos na seqüência, dois importantes programas para serem desenvolvidos

por toda a área do Carste, usando a metodologia do Projeto Carste:

• PROGRAMA DE USO DO SOLO

que considere principalmente as informações

hidrogeológicas e capacidades do solo para proporcionar a base de cálculo do

balanço hídrico e para o adequado uso, explotação e conservação dos

compartimentos do aqüífero Carste.

• PROGRAMA DE RECARGA ARTIFICIAL

para tornar possível o correto

gerenciamento dos recursos hídricos nesta região, através do uso do arcabouço do

aqüífero para procedimento de regularização.

• PROGRAMA DE MONITORAMENTO (quantidade, qualidade, isótopos

ambientais) para rios, poços e fontes para conhecer:

• As variações sazonais de recarga e descarga

• As flutuações dos parâmetros de qualidade d’água


• O tempo de residência das águas do aqüífero Carste

5. REFERÊNCIAS UTILIZADAS NA CONCEPÇÃO DO PROJETO

CARSTE

BEHRENS, H., R. BENISCHKE, M. BRICELJ, T. HARUM, W. KAESS, G. KOSI, H.P. LEDITZKY, Ch. LEIBUNDGUT, P. MALOSZEWSKI, V. MAURIN, v. RAJNER, D. RANK, B. REICHERT, H. STADLER, W.STICHLER, P. TRIMBORN, H. ZOJER & M. ZUPAN (1992): Investigations with natural and artificial tracers in the carste aquifer of the Lurbach system (Peggau-Tanneben-Semriach, Austria.- Steir. Beitr. z. Hydrogeologie, 43, 9-158, Graz.

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BERGMANN, H., J. FANK, T. HARUM, W. PAPESCH, D. RANK, G. RICHTIG & H. ZOJER (1996): Abflusskomponenten und Speichereigenschaften, Konzeptionen und Auswertemethoden.- Oesterreichische Wasser- und Abfallwirtschaft, 48, H. 1 / 2, 27-45, Vienna.

BIGARELLA, J.J. & R. SALAMUNI (1956):. Estudos preliminares da Série Açungui. V. Estruturas organógenas nos dolomitos da Formação Capiru (PR). Dusenia, 7 (6): 317-323. Curitiba 1956.

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CANALI, N. E. Contribuição ao estudo da geomorfologia da área de Colombo – PR. São Paulo, 1980. Dissertação (Mestrado em Geografia) – Faculdade de Ciências Humanas, Universidade de São Paulo.

COOPER, H.H. & C.E. JACOBS (1946): A generalized graphical method for evaluation formation constants and summarizing well-field history.- Trans. Am. Geoph. Union, 27, 526-534, Richmond, Va.

COPEL - Companhia Paranaense de Energia (1994): Evaporação em Estações Meteorológicas representativas do Estado do Paraná. Relatório Técnico, DPHE/VHID, Curitiba.

DALCON ENGENHARIA (1996): EIA-RIMA, Projeto emergencial do carste. Relatório SANEPAR.

DALCON ENGENHARIA (2000): Estudo do Impacto Ambiental do Aquífero Carste. . Relatório n. 1. SANEPAR.






DALCON ENGENHARIA (2001): Estudo de Impacto Ambiental da Explotação do Aqüífero Carste das Sub-bacias de Colombo Sede e Fervida Município de Colombo-PR.- Tomo I. SANEPAR.

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Graz-Curitiba, 20 de Agosto, 2002

Till HARUM Hans ZOJER

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Arlineu RIBAS Alvaro Amoretti LISBOA

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