Pocos Tubulares

1SECRETARIA DE ESTADO DE MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO SUSTENTVELSEMADS

SECRETARIA DE ESTADO DE ENERGIA, DA INDSTRIA NAVAL E DO PETRLEOSEINPE

POOS POOS POOS POOS POOS TUBTUBTUBTUBTUBULARES E OUTRAS CAPTULARES E OUTRAS CAPTULARES E OUTRAS CAPTULARES E OUTRAS CAPTULARES E OUTRAS CAPTAES DEAES DEAES DEAES DEAES DE

GUGUGUGUGUAS SUBTERRNEASAS SUBTERRNEASAS SUBTERRNEASAS SUBTERRNEASAS SUBTERRNEAS- ORIENT- ORIENT- ORIENT- ORIENT- ORIENTAO AO AO AO AO AAAAAOS USURIOS -OS USURIOS -OS USURIOS -OS USURIOS -OS USURIOS -

AutoresEgmont Capucci

Aderson Marques MartinsKtia Leite Mansur

Andr Luiz Mussel Monsores

DEPARTAMENTO DE RECURSOS MINERAIS DRM - RJProjeto PLANGUA SEMADS/GTZ de Cooperao Tcnica Brasil Alemanha

Junho de 2001

2Departamento de Recursos Minerais DRM - RJ

Presidente Marco Aurlio Lemos LatgVice Presidente Ktia Leite MansurDiretor Tcnico Flavio Luiz da Costa Erthal

Projeto Plangua SEMADS / GTZ

Coordenadores Antnio da HoraWilfried Teuber

DEPARTAMENTO DE RECURSOS MINERAIS DRM - RJvinculado Secretaria de Estado de Energia, da Indstria Naval e do PetrleoRua Marechal Deodoro 351Centro Niteri RJ CEP 24030-060Tel: 21- 2620-2525 Fax: 21-2620-9132e-mail: [email protected] page: http://www.drm.rj.gov.br

3APRESENTAO

O Governo do Estado do Rio de Janeiro, atravs do Departamento de RecursosMinerais DRM RJ, entidade vinculada Secretaria de Estado de Energia, daIndstria Naval e do Petrleo SEINPE e com o apoio do Projeto PLANGUASEMADS/GTZ, est lanando a publicao POOS TUBULARES E OUTRASCAPTAES DE GUAS SUBTERRNEAS: ORIENTAO AOS USURIOS.Trata-se da primeira publicao estadual voltada para a orientao aos usurios deguas subterrneas, como parte do esforo de nosso Governo em prestar servios dequalidade ao cidado fluminense.

O DRM RJ, rgo estadual de geologia, de apoio ao desenvolvimento da mineraoem base sustentvel e do estmulo ao conhecimento de nossos recursos minerais, vemconsolidar, com esta publicao, sua competncia tcnica e institucional no setor guassubterrneas. Divulgar para o cidado as informaes bsicas para utilizao racionaldos recursos hdricos fundamento da Lei Estadual de Recursos Hdricos , que nossoGoverno aprovou em 1999. O DRM RJ est cumprindo sua parte nesta tarefa.

As guas subterrneas vm-se constituindo em importante alternativa paraabastecimento de comunidades rurais e urbanas, para uso agrcola e industrial. Onosso Estado possui recursos que somente agora estamos descobrindo, a guasubterrnea um deles. E, no momento em que vivemos uma crise de escassez degua, este assunto se reveste da maior atualidade, sendo papel do Estado orientarpara a utilizao racional dos recursos naturais, estimulando e disseminando as boasprticas.

desta maneira que entendemos a importncia desta publicao.

Secretaria de Estado de Energia, da Indstria Naval e do Petrleo

4Depsito legal na Biblioteca Nacional conforme decreto no 1.825 de 20 de dezembro de1907.

P 741Poos tubulares e outras captaes de guas subterrneas:

orientao aos usurios / Egmont Capucci...[et al]. --Rio de Janeiro: SEMADS 2001.70p.: il.ISBN 85-87206-11-7Cooperao Tcnica Brasil-Alemanha, Projeto

PLANGUA-SEMADS/GTZ.1. Recursos hdricos. 2. guas subterrneas. 3.

Captaes. 4. Poos. I. Capucci, Egmont. II. Martins,Aderson Marques. III. Mansur, Ktia Leite. IV. Monsores,Andr Luiz Mussel.

CDD 627

CapaPublicidade RJ 2001

Fotos:Egmont Capucci

Projeto PLANGUA SEMADS / GTZ

O Projeto PLANGUA SEMADS/GTZ, de CooperaoTcnica Brasil Alemanha vem apoiando o Estado do Riode Janeiro no Gerenciamento dos Recursos Hdricos comenfoque na proteo dos ecossistemas aquticos.

SERLA - Fundao Superintendncia Estadual de Rios e LagoasCampo de So Cristvo, 138/31520.921-440 Rio de Janeiro - BrasilTel/Fax [0055] (21) 2580-0198E-mail: [email protected]

5Autores:

Egmont Bastos Capucci Consultor do Projeto PLANGUA SEMADS/GTZ

Aderson Marques Martins Departamento de Recursos Minerais DRM - RJ

Ktia Leite Mansur Departamento de Recursos Minerais DRM - RJ

Andr Luiz Mussel Monsores Servio Geolgico do Brasil CPRM

Agradecimentos

Gerson Cardoso da Silva Jr. (UFRJ); Humberto Jos T. R. de Albuquerque (CPRM);Lucio Carramillo Caetano e Mrio Therezo Lopes, pelas contribuies ao texto.

CPRM Servio Geolgico do Brasil, pela cesso de informaes e tempo de seus tcnicos.

A todos os participantes do Encontro de Perfuradores de Poos e Usurios de guasSubterrneas no Estado do Rio de Janeiro, ocorrido em Outubro/2000, para discusso

preliminar do texto, pelas contribuies.

6SUMRIO

1. INTRODUO ...................................................................................................................................... 9

2. GUA SUBTERRNEA E CICLO HIDROLGICO ..................................................................... 11

3. FORMAES GEOLGICAS E AQIFEROS .............................................................................. 12

3.1. LOCALIZAO E DISTRIBUIO DA GUA NO SUBSOLO ........................................................................... 123.2. PERMEABILIDADE E POROSIDADE .......................................................................................................... 123.3. CONCEITO DE AQFERO ...................................................................................................................... 133.4. REABASTECIMENTO DO AQFERO OU RECARGA ..................................................................................... 15

4. POTENCIAL HIDROGEOLGICO DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO ................................ 15

4.1. INTRODUO ...................................................................................................................................... 154.2. MAPA DE FAVORABILIDADE HIDROGEOLGICA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO ......................................... 164.3. POTENCIALIDADE HIDROGEOLGICA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO ....................................................... 18

5. COMO PROCEDER PARA CAPTAR GUA SUBTERRNEA ................................................... 23

5.1. ASPECTOS GERAIS ............................................................................................................................... 235.2. A LOCAO DE UM POO .................................................................................................................... 245.3. QUALIDADE DAS GUAS SUBTERRNEAS ............................................................................................... 255.4. PADRES DE QUALIDADE AMBIENTAL ................................................................................................... 25

6. GUA SUBTERRNEA E MEIO AMBIENTE ............................................................................... 26

6.1. POLUIO .......................................................................................................................................... 286.2. SUPEREXPLOTAO .............................................................................................................................. 286.3. RISCOS DE LONGO PRAZO .................................................................................................................... 296.4. A PROTEO DAS GUAS SUBTERRNEAS ............................................................................................. 30

7. CONSTRUO DE POOS TUBULARES NOS AQFEROS DO ESTADO DO RIO DEJANEIRO. ................................................................................................................................................. 30

7.1 MTODOS DE PERFURAO DE POOS EM TERRENOS DE ROCHAS CRISTALINAS ......................................... 317.1.1. Percusso a Cabo ..................................................................................................................... 317.1.2. O Sistema Roto-Pneumtico ..................................................................................................... 36

7.2. PERFURAO DE POOS EM TERRENO SEDIMENTAR ................................................................................ 397.3. APLICAO DO REVESTIMENTO. ............................................................................................................ 42

77.4. ENCASCALHAMENTO ............................................................................................................................ 457.5. DESENVOLVIMENTO ............................................................................................................................. 457.6. CIMENTAO. ..................................................................................................................................... 457.7. TESTES DE PRODUO. ........................................................................................................................ 477.8. POOS DOMSTICOS ............................................................................................................................ 49

7.8.1. Construo de Poos Freticos ou Domsticos para Regies Servidas por Energia Eltrica 49

8. OPERAO E MANUTENO DE POOS TUBULARES ........................................................ 62

8.1. PROCEDIMENTOS METODOLGICOS PROPOSTOS ...................................................................................... 54

9. ORIENTAO PARA CONTRATAO DE CONSTRUO DE POOS TUBULARES. ...... 56

9.1. NDICE GUIA PARA ELABORAO DE PROJETO DE POO TUBULAR EM ROCHAS DURAS .............................. 579.2. NDICE GUIA PARA ELABORAO DE PROJETO DE POO TUBULAR EM TERRENOS SEDIMENTARES ............... 57

10. CAPTAO DE FONTES ................................................................................................................ 60

11. CONCLUSES ................................................................................................................................... 61

12. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................ 61

GLOSSRIO ............................................................................................................................................ 63

SIGLAS CITADAS ................................................................................................................................... 64

PLANGUA..........................................................................................................................................................65

8Foto da Capa: Teste de bombeamento em poo tubular construdo emterrenos sedimentares no Municpio de Campos dosGoytacazes(Egmont Capucci)

91. INTRODUO

Aproximadamente da superfcie da Terra coberta por gua, razo pela qual, vista efotografada do espao, foi apelidada de Planeta gua. Substncia essencial paramanuteno dos seres vivos, a gua reconhecida pela cincia como o ambiente em quesurgiu a prpria vida. Por esse motivo, sua ocorrncia considerada uma das condiesbsicas para a admisso da existncia de vida, como a conhecemos, em outros planetas.

A existncia da gua nos estados slido, lquido e gasoso na Terra, envolve o gigantescofenmeno denominado Ciclo Hidrolgico, a contnua circulao entre os oceanos, aatmosfera e os continentes, responsvel pela renovao da gua doce, h pelo menos 3,8bilhes de anos. Entretanto, 97,6% da gua do planeta constituda pelos oceanos, marese lagos de gua salgada. A gua doce, representada pelos 2,4% restante, tem sua maiorparte situada nas calotas polares e geleiras (1,9%), inacessvel aos homens pelos meiostecnolgicos atuais. Da parcela restante (0,5%), mais de 95% constituda pelas guassubterrneas.

A gua tambm veculo para os mais diversos tipos de doenas, quando poluda oucontaminada. Estudo recente do BNDES sobre saneamento no Brasil indicou que 51%da populao urbana (aproximadamente 63 milhes de pessoas) no atendida por redede gua dos sistemas de abastecimento e que cerca de 45% das guas tratadas distribudasso desperdiadas. A pesquisa constatou ainda a alarmante realidade de que 90% dosesgotos so lanados in natura nos solos e rios, sem qualquer tratamento. Em nvelmundial, os nmeros so ainda mais assustadores. Estima-se que 1,2 bilho de pessoasno mundo carecem de gua potvel e que 1,9 bilho no dispe de adequados serviosde saneamento. A falta de gua potvel e de saneamento bsico provoca a morte de cercade 4 milhes de crianas anualmente, vitimadas por doenas de veiculao hdrica comoa clera, a diarria, etc.

Devido degradao de sua qualidade, que se acentuou a partir da II Guerra Mundial, agua doce lquida que circula em muitas regies do mundo j perdeu sua caractersticaespecial de recurso renovvel, em particular nos pases ditos do Terceiro Mundo, namedida em que os efluentes e/ou os resduos domsticos e industriais so dispostos noambiente sem tratamento ou de forma inadequada.

Alm dos desequilbrios da oferta de gua s populaes, a questo da disponibilidade edos conflitos pelo seu uso tambm apresentam seus aspectos preocupantes. Assim quealguns pases apresentam escassez hdrica absoluta, tais como Kuwait, Egito, ArbiaSaudita, Barbados, Singapura e Cabo Verde; outros como Burundi, Arglia e Blgicapadecem de seca crnica; em regies como o semi-rido nordestino h o alerta de escasseze em vrios locais afloram conflitos decorrentes de desequilbrios entre demanda edisponibilidade, tais como Madrid e Lisboa pelo Rio Tejo, Sria e Israel pelo Rio Gol,Sria e Turquia, pelo Rio Eufrates, Iraque e Turquia pelo Rio Eufrates, Tailndia e Laospelo Rio Mekong , Barcelona e Alicante pelo Rio Ebro, entre outros (Albuquerque eOliveira, 1999).

Diante desse cenrio turbulento, a gua subterrnea vem assumindo uma importnciacada vez mais relevante como fonte de abastecimento Devido a uma srie de fatores querestringem a utilizao das guas superficiais, bem como ao crescente aumento dos custos

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da sua captao, aduo e tratamento, a gua subterrnea est sendo reconhecida comoalternativa vivel aos usurios (ver Tabela 1) e tem apresentado uso crescente nos ltimosanos, obtidas atravs de poos bem locados e construdos. Alm dos problemas facilidadede contaminao inerentes s guas superficiais, o maior interesse pelo uso da guasubterrnea vem sendo despertado, pela maior oferta deste recurso e em decorrncia dodesenvolvimento tecnolgico, o que promoveu uma melhoria na produtividade dos poose um aumento de sua vida til.

Tabela 1 Fatores de Competitividade das guas Subterrneas (Albuquerque eOliveira, 1999)1. Volumes estocados muito grandes (192.000 km3 no Brasil) e suas velocidades de

fluxo muito baixas (cm/dia) resultam em que o manancial pouco afetado pelasvariaes sazonais de pluviometria, podendo propiciar um abastecimento regulardurante os perodos de seca ou estiagem prolongadas.

2. Pelo fato de ocorrerem no subsolo sob uma zona de material rochoso no-saturadoou camadas rochosas pouco permeveis, as guas subterrneas encontram-serelativamente melhor protegidas contra agentes potenciais ou efetivos de poluio.

3. Quando captadas de forma adequada, na sua utilizao, geralmente, no se temcustos de clarificao, tratamento ou purificao os processos de filtrao ebiogeoqumicos de depurao do subsolo proporcionam um alto nvel depurificao e potabilidade das guas subterrneas.

4. A forma de ocorrncia extensiva possibilita sua captao nos locais onde sogeradas as demandas.

5. Os prazos de execuo das obras de captao so relativamente curtos da ordemde dias at alguns meses.

6. Os investimentos em geral so relativamente pequenos variando entre dezenas acentenas de milhares de reais.

7. Os aqferos no sofrem processos de assoreamento, nem perdem grandes volumesde gua por evaporao.

No obstante o volume de gua doce estocado no subsolo representar mais de 95% dessesrecursos disponveis para os homens atravs dos meios tecnolgicos atuais, os nveis deutilizao de guas subterrneas no mundo em geral e no Brasil em particular, so aindarelativamente modestos e desigualmente distribudos, apesar do forte crescimento doconsumo nos pases desenvolvidos, nas ultimas dcadas. A Primeira Conferncia Mundialda gua, realizada em Mar del Plata em 1977, considerou que cerca de 70% das cidadescarentes de gua potvel no Terceiro Mundo poderiam ser abastecidas ou reforadas deforma mais barata e rpida, utilizando-se guas subterrneas, como tambm a maioriadas comunidades rurais.

A exemplo dos Estados de Pernambuco, So Paulo e Cear, entre outros, s agora oEstado do Rio de Janeiro comea a contar com dispositivos institucionais que disciplinem,controlem e fiscalizem o exerccio da atividade de captao e explorao de guassubterrneas. A falta de instrumentos legais, de normas tcnicas e de uma estrutura tcnico-administrativa que garanta a eficcia na explotao e controle desse recurso vmcolocando em risco (ver Tabela 2) nossos principais aqferos, pois no h limitaespara uso, nem normas de proteo. A partir da sano da Lei Estadual de Recursos

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Hdricos, em 1999, a preservao e o controle do uso das guas subterrneas passaram afazer parte da legislao do Estado do Rio de Janeiro. Neste aspecto a Lei n 3.239/99apresenta-se bastante avanada em relao a outros estados brasileiros, porque trata dosrecursos hdricos como um todo, no separando na legislao as guas superficiais dassubterrneas. Sua regulamentao j se encontra em andamento.

Tabela 2 Fatores de Risco para Utilizao das guas Subterrneas (Albuquerque eOliveira, 1999)Grande nmero de poos mal locados, construdos e operados sem manuteno. Nestascondies, o resultado do poo incerto ou sua vida til to curta que a alternativado uso da gua subterrnea apresenta, com freqncia, um grande risco poltico administrativo financeiro para os tomadores de deciso.Falta de controle governamental. Qualquer indivduo, condomnio, indstria, agricultor,empresa privada ou estatal pode construir um poo, freqentemente, pelo menor preoe sem a tecnologia adequada.Falta de estudos hidrogeolgicos bsicos, rede de monitoramento e de banco de dadosconsistentes e acessveis ao pblico.

Mister se faz, portanto, a conscientizao para o problema, de modo a se equacionarcorretamente a atividade e de se promover definitivamente as condies de preservaodesse recurso estratgico para a utilizao das geraes futuras.

2. GUA SUBTERRNEA E CICLO HIDROLGICO

A gua subterrnea nada mais do que gua infiltrada no subsolo, presente nos espaosintergranulares dos solos ou nas fraturas das rochas. Para um melhor entendimento fundamental a noo de Ciclo Hidrolgico. A Figura 1 ilustra bem esse fenmeno derenovao da gua no planeta atravs da gigantesca circulao entre os mares, lagos erios, atmosfera e continentes (solos e rochas).

Figura 1 - Ciclo Hidrolgico (adaptado de UNESCO, 1992)

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Por efeito da radiao solar, as guas dos mares, rios e lagos evaporam-se e formamnuvens. Estas, ao encontrarem correntes frias de ar ou baixas presses atmosfricas,condensam-se e precipitam-se sob a forma de chuvas, granizo ou neve. Da guaprecipitada, uma parte evapora-se antes mesmo de atingir o prprio solo ou sereminterceptadas pelas folhas dos vegetais; outra parte escoa para os rios, lagos e mares; e,finalmente, outra parte infiltra-se no subsolo formando os reservatrios naturais de guasubterrnea ou aqferos. A gua subterrnea, atravs de um fluxo muito lento, tambmalimenta os rios, lagos e mares ou emerge superfcie, formando fontes. A gua doslagos, rios e mares evapora-se outra vez e assim o ciclo reiniciado.

3. FORMAES GEOLGICAS E AQIFEROS

3.1. Localizao e Distribuio da gua no Subsolo

Ao infiltrar-se, em seu movimento descendente, a gua preenche gradualmente os poros,saturando a faixa inferior dos solos e rochas. A parte que permanece preenchidaparcialmente denomina-se zona de aerao, enquanto a parte onde os interstcios estorepletos de gua denominada zona saturada (Figura 2). Na parte superior da zona nosaturada localiza-se uma pequena faixa de onde os vegetais retiram gua, por issodenominada zona de gua do solo.

Figura 2 - gua no subsolo (adaptado de Fetter, 1994)

Na zona saturada onde de fato est localizada a gua subterrnea propriamente dita. Suaespessura pode variar de alguns decmetros at centenas de metros, dependendo de fatorescomo a natureza geolgica do subsolo e suas propriedades hidrogeolgicas, vegetao epluviosidade. A superfcie superior da zona de saturao denominada lenol fretico ousuperfcie fretica e nela a gua contida nos poros encontra-se sob presso atmosfrica.

3.2. Permeabilidade e Porosidade

Porosidade a capacidade que o solo ou rocha tem de armazenar gua. medida pelopercentual de volume ocupado pelos vazios ou poros no volume do corpo rochoso.Permeabilidade a capacidade que tem a rocha ou solo para armazenar e transmitir agua. Ela depende do tamanho dos poros e da intercomunicao entre eles.

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As rochas sedimentares (rochas moles) tm alta porosidade ao contrrio das rochascristalinas (rochas duras), mas nem todas possuem alta permeabilidade. As argilas tmporos to pequenos que no deixam passar gua, sendo por isso consideradas praticamenteimpermeveis. Outras rochas sedimentares como os arenitos e areias inconsolidadaspossuem tanto porosidade quanto permeabilidade elevadas. J nas rochas cristalinas, apermeabilidade ser proporcional ao nmero de fraturas e da interconexo entre elas(ver Tabela 3).

Tabela 3 - Variaes de Porosidades Representativas para Materiais SedimentaresMaterial Porosidade Permeabilidade

(cm/s) (cm/s)Solos 50-60Argila 45-55 10-9 - 10-6Silte 40-50 10-6 - 10-4Mistura de areia mdia e grossa 35-40Areia uniforme 30-40Mistura de areia fina e mdia 30-35 10-5 - 10-3Pedregulho 30-40 10-3 - 10-1Pedregulho e areia 20-35 10-2 - 1Arenito 10-20Folhelho 1-10Calcrio 1-10

Fonte: Finkelstein (1970); Fetter (1994)

3.3. Conceito de Aqfero

Aqferos ou reservatrios naturais de gua subterrnea so formaes rochosas oucamadas geolgicas que armazenam e transmitem gua economicamente passvel deextrao.

Existem trs tipos bsicos de aqferos (Figura 3) de acordo com a formao rochosa naqual est contido: Aqferos granulares ou porosos aqueles em que a gua est armazenada e flui

nos espaos entre os gros em sedimentos e rochas sedimentares de estrutura granular.Exemplo: arenitos e aluvies.

Aqferos fissurais aqueles nos quais a gua est presente nas fraturas e fendasdas rochas cristalinas. Exemplo: granitos, gnaisses e diabsios

Aqferos crstico ou cavernoso aqueles nos quais a gua se faz presente emcavidades produzidas pela dissoluo causada pela guas. Exemplo: calcrios emrmores.

Quando a superfcie que limita a zona saturada dos aqferos coincide com o lenolfretico eles so chamados aqferos livres (Figura 4). Quando o aqfero encontra-seentre duas camadas impermeveis, diz-se que est confinado. Nessa condio, a guaest sob presso superior presso atmosfrica. O aqfero nesse caso denominadoaqfero confinado ou artesiano. O poo que capta esses tipos de aqfero chamadopoo artesiano porque o seu nvel dgua est acima do lenol fretico. Esse nvel dgua

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denominado nvel artesiano. Quando o nvel artesiano eleva-se acima da superfcie dosolo o poo chamado surgente ou jorrante.

Figura 3 - Tipos de aqfero (adaptado de Unesco, 1992)

Figura 4 - Aqfero livre (adaptado de Fetter, 1994)

Figura 5 - Aqfero artesiano (adaptado de Fetter, 1994)

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3.4. Reabastecimento do Aqfero ou Recarga

O reabastecimento de um aqfero ocorre basicamente a partir da infiltrao de gua daschuvas e, em menor escala, de corpos dgua superficiais. O maior ou menor grau dereabastecimento ou recarga depende de fatores como clima, vegetao, relevo, drenageme geologia da regio. A existncia de solos porosos e permeveis favorece a infiltrao,mas essa condio pode ser ampliada se o solo for coberto por vegetao e estiver emrelevo plano. J em reas de relevo ngreme e solos pouco permeveis, a maior parte dagua precipitada transforma-se em cursos superficiais, dificultando a infiltrao. Emregies de clima mido e solos permeveis, a recarga pode atingir at 25% da precipitaopluviomtrica anual.

Os aqferos podem ser reabastecidos localmente pela infiltrao da gua das chuvas. a chamada recarga direta, caracterstica dos aqferos livres. J nos aqferos confinadoso mais comum que acontea a recarga indireta onde o reabastecimento ocorre somentenos locais onde a camada que contm o aqfero aflora. Esses locais so denominadoszona de recarga desses aqferos. Nos aqferos fissurais a recarga pode ser direta ouindireta ou ambas de acordo com as condies e local de ocorrncia.

4. POTENCIAL HIDROGEOLGICO DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

4.1. Introduo

O Estado do Rio de Janeiro compreende uma rea de aproximadamente 44.000 km2,com uma geologia complexa. Em cerca de 80% do seu territrio ocorrem rochasmetamrficas e magmticas (gnaisses, migmatitos, granitos, rochas alcalinas, entreoutras). Isto implica em que o principal sistema aqfero do Estado do Rio de Janeiro do tipo fissural. A gua circula e armazena-se em fissuras e falhas nas rochas. No restantedo Estado, cerca de 20% de sua rea, ocorrem rochas sedimentares e sedimentos variadosrelacionados poro continental da Bacia Sedimentar de Campos (municpios deCampos, So Joo da Barra, So Francisco de Itabapoana, Quissam e Carapebus) eBacias Sedimentares menores como a de Resende (municpios de Resende, Quatis, PortoReal e Itatiaia), a de Volta Redonda, a de Itabora, nos municpios de mesmo nome, almdas Formaes Macacu e Caceribu, nos municpios de Itabora, So Gonalo, Mag,Guapimirim, Duque de Caxias e Rio de Janeiro. Os sedimentos aluvionares de grandesrios, como o Guand, Guapiau, o Maca, o Iguau e o Macacu, importantes por suaextenso e espessura. Nestas rochas e sedimentos os aqferos so do tipo poroso, comdiferentes potencialidades, dependendo normalmente da permeabilidade e espessura dospacotes sedimentares. Em condies favorveis, os aqferos porosos tendem a ser maisprodutivos que os fissurais.

Dentro do aspecto da produtividade, ambos os sistemas aqferos so importantes, comcaractersticas distintas. O estudo e entendimento de suas propriedades fundamental,sendo importante que todas as captaes sigam critrios tcnicos construtivos bemdefinidos.

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Nos aqferos sedimentares a locao normalmente mais simples, mas a construo dospoos deve ser bem criteriosa, de forma a garantir produtividade e eficincia. Nos aqferosfissurais, tm maior peso esses critrios a locao dos poos, o que maximizar as taxas deacerto.

4.2. Mapa de Favorabilidade Hidrogeolgica do Estado do Rio de Janeiro

O mapa apresentado em anexo, foi desenvolvido pela CPRM Servio Geolgico doBrasil (Barreto, Monsores, Leal & Pimentel, 2000), em conjunto com o DRM-RJ e outrasempresas e instituies pblicas e privadas. Foi originalmente publicado na escala de1:500.000, com o objetivo principal de dar uma viso geral da favorabilidade utilizaoda gua subterrnea no Estado do Rio de Janeiro. Para a locao de poos, devem serfeitos estudos locais, em escala apropriada.

Pelas prprias caractersticas dos sistemas aqferos do Estado do Rio de Janeiro, se feznecessrio a utilizao e desenvolvimento de metodologias que permitissem a compreensoe representao dos ndices de favorabilidade hidrogeolgica. A primeira grande divisodos sistemas aqferos, necessria utilizao de qualquer metodologia, restringe-se identificao dos aqferos fissurais e dos porosos, que foram tratados de forma distinta.Para os primeiros foram utilizadas tcnicas de geoprocessamento e, para a caracterizaodos sedimentares, foi utilizada a metodologia usual em mapeamento hidrogeolgico.

Para a definio da favorabilidade hidrogeolgica dos aqferos fissurais do Estado doRio de Janeiro, foram reunidos diversos temas determinantes para a ocorrncia da guasubterrnea e feita uma modelagem utilizando anlise multi-critrio. A metodologia consisteem dar pesos e notas para cada tema, obtendo-se um valor que corresponde a um ndice defavorabilidade. Os temas utilizados foram: Mapa de Declividades, Mapa de Densidade deFraturas, Mapa de Densidade de Drenagens, Mapa Litolgico, Mapa de Uso e Coberturasdo Solo e Mapa de Solos.

Como resultado desta modelagem obteve-se 4 classes de favorabilidade: Desfavorvel(ndices de 0 a 2), baixa a muito baixa (ndices 3 e 4), mediana (ndices 5 e 6) e alta a muitoalta (ndices 7 a 10). A anlise destes dados indica que aproximadamente 85% da rea deocorrncia dos aqferos fissurais classificada com favorabilidade acima de mediana.Relacionando a modelagem aos dados de 527 poos aleatrios, o resultado de que 95%destes esto concentrados nas reas com indicao de ndice de favorabilidade acima demediano. Somente 5% dos poos com alguma vazo esto em reas classificadas comodesfavorveis ou baixas. O resultado deste trabalho aponta no sentido de que os aqferosfissurais do Estado do Rio de Janeiro so favorveis a utilizao da gua subterrnea,principalmente para o abastecimento de pequenas comunidades, sendo sempre necessrioum estudo mais pormenorizado, de carter local.

Os aqferos sedimentares do Estado do Rio de Janeiro esto restritos s baciassedimentares de Campos, de Resende e outros sistemas de menor expresso, associados apequenas bacias sedimentares e depsitos aluvionares, lagunares e costeiros. Para acartografia destes aqferos utilizou-se como metodologia a anlise de perfis de poos

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tubulares e anlise bibliogrfica em conjunto com estudos geofsicos, reunindo-seinformaes sobre a litologia, estratigrafia, geologia estrutural e hidrogeologia destasreas. Como resultado foram individualizados 11 sistemas aqferos, reunidos em trsgrupos.

a) Bacia Sedimentar de Campos:

Os aqferos mapeados correspondem poro continental desta bacia, onde ocorremsedimentos Tercirios e Quaternrios, depositados sobre embasamento cristalino esedimentos mais antigos. A evoluo estrutural da bacia influencia diretamente ageometria dos sistemas aqferos, principalmente os eventos recentes. De modo geralexiste o espessamento dos sedimentos de NW para SE. Neste grupo encontram-secinco aqferos:

Aqfero Flvio Deltico - localiza-se na margem sul do Rio Paraba do Sul,prximo a cidade de Campos. Compreende sedimentos quaternrios arenososintercalados com argilas, com espessuras de aproximadamente 90 metros. O aqfero livre, com a capacidade especfica mdia da ordem de 90 m3/h/m. A vazo depoos neste sistema pode atingir 200.000 l/h, com guas de boa qualidade.

Aqfero Embor (?) - localiza-se nos arredores da localidade de Farol de SoTom. Trata-se de sedimentos principalmente arenosos, com intercalaes de argilas,nveis conchferos e presena de madeira fssil. Tem a espessura mdia de 200metros. O aqfero confinado a semi-confinado, e tem a capacidade especficamdia de 3,50 m3/h/m. A vazo de poos neste sistema pode atingir a ordem de100.000 l/h, com guas de boa qualidade.

Aqfero So Tom II - ocorre em quase toda a regio, com espessuras que variamdesde 200 metros at mais de 2000 metros. Trata-se de sedimentos terciriosvariados, com intercalaes de areias avermelhadas e argilas, com nveisconchferos. O aqfero confinado, com a capacidade especfica mdia da ordemde 2,35 m3/h/m. A vazo dos poos pode atingir 60.000 l/h, as guas normalmenteso de boa qualidade, mas podem apresentar-se ferruginosas.

Aqfero So Tom I - ocorre formando um eixo alongado no sentido NE-SW, comespessuras de at 160 metros. Idntico ao anterior, diferindo pela sua espessura epotencialidade. A capacidade especfica mdia de 0,5 m3/h/m. Ocorrem guasferruginosas e a vazo dos poos pode atingir 20.000 l/h.

Aqfero Barreiras - localiza-se na borda oeste da Bacia Sedimentar de Campos.Compreende sedimentos arenosos avermelhados a argilosos continentais, tercirios.O aqfero livre e pouco produtivo, capacidade especfica mdia de 0,33 m3/h/m.As vazes dos poos normalmente no ultrapassam 2.000 l/h.

b) Bacia Sedimentar de Resende:

A Bacia Sedimentar de Resende est localizada na regio do Mdio Paraba do Sul. Ossedimentos so de idade terciria e quaternria, depositados sobre embasamentocristalino. Como descrito para a Bacia de Campos, a evoluo estrutural regionaltambm influencia fortemente a geometria dos aqferos da Bacia de Resende. Demodo generalizado, ocorre um alto do embasamento na regio central da bacia,

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ocasionando a diminuio da espessura dos sedimentos, e zonas mais profundas nasextremidades, onde as espessuras podem atingir mais de 200 metros. Neste item foiindividualizado apenas o Sistema Aqfero Multi-camadas Resende. Um outro sistemaaqfero est associado aos aluvies do Rio Paraba do Sul, porm este est agrupadojunto com os Sistemas Flvio-Lagunares.

Aqfero Multi-camadas Resende - localiza-se em toda a rea da bacia, composto porintensa intercalao de areias e argilas de idade terciria. Tem espessuras de at 220metros, fortemente afetado por falhamentos normais. O aqfero confinado a semi-confinado, com capacidade especfica mdia da ordem de 0,559 m3/h/m. As vazespodem atingir 70.000 l/h, apresentando gua normalmente de boa qualidade, podendoser ferruginosa.

c) Outros Sistemas Aqferos:

Os demais sistemas aqferos sedimentares so de pouca expresso e aproveitamentorestrito, no Mapa de Favorabilidade Hidrogeolgica do Estado do Rio de Janeiro soindividualizados os seguintes sistemas:

Aqfero Tercirio Volta Redonda - ocorre nas imediaes da cidade de mesmo nome,com espessura de at 30 metros. Tem baixa produtividade, menor que 1.000 l/h.

Aqfero Macacu - localizado na parte sul da bacia do Rio Macacu, com espessuras deat 40 metros. A potencialidade baixa, com vazes da ordem de 1.500 l/h.

Aqferos Alvio-Lacustres - agrupam vrios aqferos, associados a depsitossedimentares quaternrios de grandes rios. Normalmente so pouco espessos e poucoprodutivos, podendo ser mais expressivos quando atingem maiores espessuras.

Aqferos Cordes, Restingas e Terraos Marinhos - ocorrem nas regies costeirasindiscriminadamente. So pouco produtivos, podendo ser salinizados. Aproveitam-senormalmente os nveis de gua superiores onde ocorrem guas doces.

Argilas Orgnicas Costeiras - sem nenhuma expresso como aqfero, associados aambientes de Mangues.

4.3. Potencialidade Hidrogeolgica do Estado do Rio de Janeiro

A potencialidade hidrogeolgica do Estado do Rio de Janeiro, pode ser mais facilmentevisualizada se analisadas as informaes dos 1.700 poos tubulares, organizados em umbanco de dados pela CPRM, com a parceria do DRM-RJ, Universidades, e empresaspblicas e privadas. Estes dados foram organizados na forma de tabelas, constando osomatrio dos poos, as mdias de profundidades, as mdias de vazes e as mdias dascapacidades especficas, para cada municpio. Tambm so mostrados os somatrios emdias para cada Regio Programa do Estado.

importante ressaltar que os dados dos poos utilizados nas tabelas, em grande parte noseguem um critrio de locao, ou qualquer forma de seleo dos dados. possvel que sefossem utilizados apenas informaes de poos locados com tcnica e construdos com oobjetivo de obterem a mxima eficincia, os resultados seriam melhores. Alguns municpiosno constam nas tabelas, devido a no existncia de dados sobre os poos em seus territrios.

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a) Regio Metropolitana do Rio de Janeiro

O resultado desta anlise chama a ateno pelo potencial apresentado, relativamente alto.Porm algumas mdias so influenciadas por valores extremos, como o caso de SoGonalo, onde a mdia dos poos com captao mista tende por aumentar significativamentea mdia geral. Assim, os valores apresentados devem ser vistos com cuidado, sabendo-seat onde podem ser aplicveis. Na Regio Metropolitana do Rio de Janeiro, salvo algumasreas, a qualidade das guas subterrneas um problema maior do que a quantidade,principalmente devido s variadas formas de contaminao.

Municpios No PoosAqfero Captado

Profundidade Mdia dos Poos (m)

Vazo Mdia dos Poos

(m3/h)

Capacidade Especfica Mdia

(m3/h/m)

Belford Roxo 14 64.71 3.01 0.07Duque de Caxias 112 73.95 4.67 0.56S. Joo de Meriti 61 88.08 5.42 0.18

Rio de Janeiro 162 79.49 5.93 0.394 Misto 62.50 4.73 0.3446 Fraturado 85.24 5.05 0.49

103 Misto 73.75 6.26 0.363 Poroso 45.67 3.73 0.2116 Fraturado 75.46 5.25 0.23

Guapimirim 1 Fraturado 98.50 1.501 Poroso 80.00 9.00 0.2318 Fraturado 50.91 3.00 0.054 Poroso 41.92 3.13 0.1725 Misto 86.56 3.99 0.179 Fraturado 85.11 6.25 0.31

Japeri 7 77.29 5.48 0.222 Poroso 60.00 2.20 0.073 Misto 44.73 3.61 0.6818 Fraturado 52.00 2.78 0.10

Maric 9 65.44 3.71 0.292 Fraturado 90.00 1.71 0.0513 Misto 52.63 6.99 0.84

Paracambi 13 Fraturado 89.50 6.52 0.33Queimados 15 Fraturado 75.27 4.34 0.17

1 Poroso 40.00 1.50 0.153 Misto 96.67 5.67 6.7426 Fraturado 64.39 3.83 0.37

Seropdica 3 Fraturado 77.00 3.10 0.33Tangu 8 Fraturado 87.86 0.99 0.02

11 Poroso 53.52 3.91 0.17151 Misto 69.47 5.21 1.52540 Fraturado 76.68 4.03 0.25

Mag

Nilpolis

So Gonalo

Regio Metropolitana

Niteroi

Nova Iguau

Itaborai

Itaguai

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b) Regio Noroeste Fluminense

Para a Regio Noroeste as informaes existente sobre as captaes dos poos, indicamserem exclusivamente no aqfero fraturado. Isto no exclui a importncia de algunsaqferos superficiais, principalmente pelo fato de que em algumas regies, apesar do altopotencial, as guas contidas no aqfero fraturado podem apresentar teores altos de ferro.Outro fato importante a ocorrncia de guas minerais carbo-gasosas, captadas a pequenasprofundidades, provavelmente associadas a aqferos rasos.



Vazo Mdia dos Poos

(m3/h)


(m3/h/m)Aperib 9 Fraturado 54.14 8.31 3.61

B. J. Itabapoana 10 Fraturado 64.30 11.09 0.52Cambuci 9 Fraturado 64.98 10.81 0.72Varre Sai 15 Fraturado 54.98 3.31 0.67

S. J. de Ub 6 Fraturado 85.83 16.50 1.22S. A. Pdua 40 Fraturado 57.50 8.41 0.64

Miracema 12 Fraturado 87.50 3.73 0.37Natividade 6 Fraturado 53.33 8.87 0.60

Porcincula 9 Fraturado 63.00 7.42 0.54Italva 5 Fraturado 69.60 5.19 0.17

Itaocara 28 Fraturado 61.69 7.72 0.99Itaperuna 62 Fraturado 55.80 6.03 0.38

L. do Muria 2 Fraturado 97.00 11.50 2.18

Regio Noroeste 213 Fraturado 66.90 8.38 0.97

c) Regio Norte Fluminense

A importncia dos aqferos da Bacia Sedimentar de Campos inegvel. O alto potencialassociado a uma qualidade muito boa da gua, fazem desta regio uma das mais importantesdo Brasil em termos de gua subterrnea. Ao mesmo lado, a vulnerabilidade de algunsaqferos muito alta e devem ser tratados com cuidado. Dependendo do sistema aqferoe da profundidade perfurada, a gua pode estar enriquecida em ferro e algumas vezes emcloretos. Existem poucas informaes sobre poos perfurados no cristalino, o que dificultaa obteno de resultados mais seguros.

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Municpios No Poos Aqfero Captado


Vazo Mdia dos Poos

(m3/h)


(m3/h/m)4 Fraturado 115.50 3.73 0.1844 Poroso 92.75 34.18 14.431 Misto 81.5015 Poroso 113.96 25.11 1.70

S. J. Barra 17 Poroso 178.46 47.10 6.54S. Fidlis 5 66.00 9.74 0.45C. Moreira 2 55.00 4.78 0.16Carapebus 3 109.33 10.67 0.64

Maca 1 Poroso 50.00 4.00 0.20Quissam 1 60 2.5

15 Fraturado 81.17 6.28 0.361 Misto 81.5077 Poroso 108.79 27.60 5.72

Campos

S. F. Itabapoana

Regio Norte

d) Regio Serrana

Justifica-se o valor anmalo para o municpio de Cordeiro, pela ocorrncia de um poocom valores de vazo e capacidade especfica muito altos, aumentando a mdia geral deforma significativa. A qualidade da gua nesta regio geralmente boa, tendendo a ocorrerguas leves. Tambm, ressalta-se a existncia de grandes pacotes de mrmores nesta regio,propiciando a circulao das guas atravs de cavidades formadas por dissoluo (aqferoscrsticos).



Vazo Mdia dos Poos (m3/h)


(m3/h/m)Bom Jardim 3 69.50 8.33 0.43Cantagalo 16 97.80 9.75 0.39

S. J. V. R. Preto 23 100.66 4.76 0.34Terespolis 106 79.07 4.10 0.46

102 Fraturado 96.03 6.93 0.5519 Misto 78.11 5.24 0.57

Carmo 15 113.67 12.13Cordeiro 4 77.50 92.75 6.36

Duas Barras 4 103.25 6.00 0.19Macuco 2 86.00 2.70 0.75

Nova Friburgo 19 83.48 7.52 0.27Madalena 1

S. Sebastio Alto 14 98.62 4.74 0.21Sumidouro 4 111.75 4.73 0.12

Trajano de Moraes 1 37.00 4.00

314 Fraturado 88.79 12.96 0.9219 Misto 78.11 5.24 0.57

Petrpolis

Regio Serrana Fluminense

e) Regio das Baixadas Litorneas

No cadastro de poos utilizado existem muito poucas informaes sobre esta regio. Osdados apontam para um potencial mdio a baixo e a qualidade das guas tende a ser ruim.

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Entretanto, alguns sistemas aqferos associados a sedimentos aluvionares e marinhospodem ser mais expressivos. Este o caso dos depsitos de areia em Unamar e Guriri (emCabo Frio) e da Restinga de Massambaba (Araruama e Arraial do Cabo).



Vazo Mdia dos Poos

(m3/h)


(m3/h/m)9 Fraturado 61.00 1.23 0.241 Misto 23.00 2.20 0.24

Bzios 4 40.25 3.26 0.86C. Frio 5 Poroso 28.10 3.62 0.78

C. Macacu 1 60.00 4.00 0.13C. Abreu 3 Poroso 35.87 1.35 0.47Iguaba 1 200.00 0.90 0.00

8 Fraturado 99.60 4.34 0.052 Misto 47.50 3.57 0.366 Fraturado 23.00 3.29 0.452 Poroso 42.21 5.34 0.38

29 Fraturado 80.64 2.84 0.293 Misto 35.25 2.88 0.3010 Poroso 35.39 3.43 0.55

Araruama

Rio Bonito

Rio das Ostras

Regio Baixadas Litorneas

f) Regio do Mdio Paraba

Os aqferos relacionados a Bacia Sedimentar de Resende geralmente tem um potencialelevado. Nas demais reas, o potencial varivel, tendo como um fator limitante para autilizao da gua subterrnea a sua qualidade, uma vez que podem ocorrer guasferruginosas.



Vazo Mdia dos Poos

(m3/h)


(m3/h/m)

B. Mansa 19 Fraturado 83,81 9,00 0,92R. das Flores 10 Fraturado 84,56 9,04 0,41

11 Fraturado 103,45 9,36 0,547 Misto 97,25 8,09 0,4740 Poroso 108,67 15,07 0,561 Fraturado 100,00 1,20 0,023 Misto 117,67 3,60 0,116 Poroso 77,75 4,86 0,17

P. Real 2 Poroso 191,50 30,00 0,46Quatis 1 Poroso 139,5 8 0,105

R. Claro 8 Fraturado 66,21 3,67 0,15Pira 5 Fraturado 79,12 4,29 0,21

Valena 8 Fraturado 99,63 5,47 0,60V. Redonda 22 81,05 7,13 0,15

84 Fraturado 87,23 6,14 0,383 Misto 107,46 5,84 0,2949 Poroso 129,36 14,48 0,32

Resende

Itatiaia

Regio Mdio Paraba do

Sul

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g) Regio Centro - Sul Fluminense

O potencial para a utilizao das guas subterrneas varivel, tendendo a ser maior narea do Graben do Paraba. Quanto a qualidade, ressalta-se a possibilidade de ocorrnciade guas ferruginosas.



Vazo Mdia dos Poos

(m3/h)

Capacidade Especfica

Mdia (m3/h/m)Vassouras 29 Fraturado 74,67 5,74 0,22Trs Rios 16 Fraturado 88,71 13,43 2,13

Miguel Pereira 25 Fraturado 73,28 3,01 0,28Paraba do Sul 25 Fraturado 74,35 8,78 0,84

Areal 12 Fraturado 135,00 15,40 0,555 Fraturado 135,20 21,38 1,071 Misto 64,00 9,00 0,60

Eng. P. de Frontin 1 Fraturado 60,00 10,56 1,96Mendes 9 Fraturado 79,78 6,28 0,15

Paty do Alferes 3 Fraturado 82,33 4,74 0,02Sapucaia 14 Fraturado 78,30 9,71 0,45

139 Fraturado 88,16 9,90 0,771 Misto 64,00 9,00 0,60

Com. Levy Gasparian

Regio Centro-Sul Fluminense

h) Regio da Baa da Ilha Grande

A utilizao de gua subterrnea no comum nesta regio, principalmente devido a ofertade gua superficial e pelo relevo acidentado. As informaes sobre captaes por poosrestringem-se ao municpio de Angra dos Reis, onde comum a ocorrncia de guassalinizadas.


Profundidade Mdia dos Poos

(m)

Vazo Mdia dos Poos (m3/h)

Capacidade Especfica Mdia (m3/h/m)

8 Misto 51,65 2,78 0,1124 Fraturado 85,63 4,75 0,27

Angra dos Reis

5. COMO PROCEDER PARA CAPTAR GUA SUBTERRNEA

5.1. Aspectos Gerais

Embora, teoricamente, a gua subterrnea esteja presente em qualquer lugar, isso nosignifica que um poo possa ser localizado em qualquer lugar. A captao de guasubterrnea tem um custo por vezes elevado e, portanto, no deve ser feita sem critrios.Existem fatores naturais que condicionam a distribuio e concentrao da gua subterrneaem certos locais, de maneira a melhorar o rendimento e a vazo do poo, tornando oempreendimento mais proveitoso e evitando ou diminuindo a taxa de insucessos.

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O mesmo se aplica em relao construo do poo. Um poo uma obra de engenhariaque leva em considerao as condies hidrogeolgicas, hidrodinmicas e fsico-qumicasda formao geolgica a ser explorada. No um simples furo com paredes parcial outotalmente revestidas. Portanto, se corretamente locado, projetado, fiscalizado eexecutado, o poo propiciar um rendimento e uma vida til bem maiores.

Geralmente, o interessado em uma captao de gua subterrnea tentado a resolver seuproblema de abastecimento sempre pelo menor custo. Este procedimento, muitas vezes,torna-se mais oneroso, quando feita a opo pela contratao direta de um perfuradorselecionado apenas pelo menor custo de metro perfurado, sem levar em conta anecessidade de estudo de viabilidade e, em caso favorvel, a elaborao das especificaestcnicas construtivas do poo. Este projeto exigir do construtor a utilizao de materialtcnico e humano adequados boa execuo da obra, anexando-se uma lista dequantitativos de materiais e servios a ser empregados, facilitando ao usurio a escolhado melhor preo entre os proponentes previamente habilitados.

Para obter maior taxa de sucesso na empreitada de um poo tubular, necessria acontratao de um profissional especializado, j que se trata de uma atividade complexa.Esse profissional deve ser um gelogo ou um engenheiro de minas com especializaoou experincia em hidrogeologia, o qual conduzir os trabalhos em trs fases bsicas: alocao, a elaborao do projeto construtivo e o acompanhamento tcnico daconstruo do poo, visando o dimensionamento final da obra, ficando sob suaresponsabilidade os resultados quantitativos e qualitativos a serem obtidos. Ficar sobresponsabilidade do construtor a execuo da obra que, em caso de falhas mecnicas,impercias ou acidentes, dever ser refeita ou corrigida.

5.2. A Locao de um Poo

O primeiro passo para qualquer estudo planejado de um aproveitamento econmico deguas subterrneas o estudo de seleo do local da perfurao, devendo ser iniciadoatravs da utilizao de dados geolgicos publicados e de possveis poos cadastradosna rea de interesse, complementado por um reconhecimento geolgico de campo.

O conhecimento da geologia da rea ou da regio pode indicar as formaes portadorasde gua, assim como dar uma idia da vazo a ser obtida. Por sua vez, o estudo dageologia estrutural tornar possvel fazer uma adequada escolha do local da perfurao,bem como fornecer os elementos bsicos do projeto construtivo do poo, como mtodode perfurao, profundidades e dimetros de perfurao a alcanar, profundidades a seremrevestidas, necessidade ou no de aplicao de sees filtrantes, mtodos de servios delimpeza, testes de produo, etc.

Para a locao de um poo, uma investigao de geologia de superfcie , em geralmenos dispendiosa, mas nem sempre seus resultados do garantia de xito. Umaferramenta de grande valor, principalmente no caso de rochas cristalinas, afotointerpretao da rea ou da regio, permitindo obter informaes como: (a) direoe caractersticas das estruturas geolgicas; (b) contatos litolgicos; e (c) rede e padrode drenagem, permitindo inferir as condies de subsuperfcie. A interpretao e conclusodos estudos nesta fase muitas vezes suficiente para selecionar corretamente o local

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exato da perfurao, levando-se em conta ainda as condies de acesso e da infra-estruturaexistente.

No caso de persistirem dvidas, pode-se recorrer a investigaes de subsuperfcie. Osmtodos mais usuais so os geofsicos, que consistem em detectar as anomalias naspropriedades fsicas das rochas, baseadas em medies indiretas. As interpretaes dosdados apresentados em grficos so muitas vezes difceis, devendo ser cuidadosamenteavaliadas. Os mtodos mais comuns so os eltricos e os eletromagnticos.

A investigao de subsuperfcie atravs de sondagens rasas uma outra ferramenta eficaze muitas vezes necessria, quando se pretende um estudo de maior preciso. Atravs dessasinvestigaes possvel avaliar a existncia de gua subterrnea, podendo estimar aquantidade e qualidade dos recursos. Entretanto, o nvel de conhecimento final s possvelde ser obtido mediante a realizao de poos de investigao e produo, com realizaode testes de bombeamento e amostragem para anlises da gua dos diversos aqferosencontrados.

5.3. Qualidade das guas Subterrneas

Na captao de gua subterrnea atravs de poos, no importante apenas o aspecto daquantidade, isto , a vazo a ser obtida. A qualidade da gua subterrnea outro fator a serconsiderado, tendo em vista o uso proposto para a gua a ser captada.

A qualidade das guas subterrneas dada, a princpio, pela dissoluo dos mineraispresentes nas rochas que constituem os aqferos por ela percolados. Mas, ela pode sofrera influncia de outros fatores como composio da gua de recarga, tempo de contatogua/meio fsico, clima e at mesmo a poluio causada pelas atividades humanas.

Devido ao maior contato com os materiais geolgicos, baixa velocidade de fluxo e maiorespresses e temperaturas, as guas subterrneas so geralmente mais mineralizadas do queas guas superficiais. Pelas mesmas razes, possuem menores teores de matrias emsuspenso e matria orgnica, esta ltima devido tambm ao dos microorganismospresentes no solo. Tambm, devido as suas condies de circulao, as guas subterrneastendem a possuir menor teor de oxignio dissolvido do que as superficiais.

A qualidade definida pelas caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas da gua. Dentrodos valores encontrados para cada um destes parmetros, possvel estabelecer os diferentesusos: consumo humano, irrigao, industrial e outros.

5.4. Padres de Qualidade Ambiental

O estabelecimento dos padres de qualidade ambiental visa fundamentalmente o controlede substncias potencialmente prejudiciais sade humana, como microorganismospatognicos, substncias txicas e radioativas. Segundo a Resoluo no 20/86 do ConselhoNacional de Meio Ambiente CONAMA, as guas so classificadas em nove grupos,segundo os seus usos preponderantes:

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a) guas Doces

I Classe Especial guas destinadas ao abastecimento domstico, semtratamento prvio ou com simples desinfeco e preservao do equilbrio naturaldas comunidades aquticas;

II Classe 1 - guas destinadas ao abastecimento domstico aps tratamentosimplificado, proteo das comunidades aquticas, recreao de contatoprimrio e irrigao de hortalias e frutas consumidas cruas;

III Classe 2 guas destinadas ao consumo domstico aps tratamentoconvencional, proteo das comunidades aquticas, recreao de contatoprimrio, irrigao de hortalia e plantas frutferas e criao de natural e/ouintensiva de espcies destinadas alimentao humana;

IV Classe 3 guas destinadas ao abastecimento domstico aps tratamentoconvencional, irrigao de espcies arbreas, cerealferas e forrageiras e dessedentao dos animais;

V Classe 4 guas destinadas navegao, harmonia paisagstica e aos usosmenos exigentes;

b) guas Salinas

VI Classe 5 guas destinadas recreao de contato primrio, proteo dascomunidades aquticas, proteo das comunidades aquticas e criao naturale/ou intensiva de espcies destinadas alimentao humana;

VII Classe VI guas destinadas navegao comercial, harmonia paisagsticae recreao de contato secundrio;

c) guas Salobras

VIII Classe 7 guas destinadas recreao de contato primrio, a proteodas comunidades aquticas e criao natural e/ou intensiva de espcies destinadas alimentao humana;

IX Classe 8 guas destinadas navegao comercial, harmonia paisagsticae recreao de contato secundrio.

O enquadramento dessas classes obedece aos limites fixados na Tabela 4, a seguir. Peloque se pode facilmente concluir, as guas subterrneas s se enquadram nas 4 primeirasclasses (da Especial at a Classe 3).

6. GUA SUBTERRNEA E MEIO AMBIENTE

As guas subterrneas e as superficiais so partes integrantes do ciclo hidrolgico e domeio ambiente. Freqentemente, as reas de descarga da gua subterrnea localizam-se

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em brejos, lagos ou rios, alimentando seus nveis de base e ecossistemas aquticos. Emoutros casos, so esses corpos dgua de superfcie que alimentam a recarga dos aqferos.A direo do fluxo da gua de um corpo dgua superficial muitas vezes variasazonalmente: durante a estao chuvosa, a gua flui dos corpos dgua superficiais paraa gua subterrnea, enquanto na estiagem a direo do fluxo se inverte.

Tabela 4 - Padres de Qualidade da gua (Res. CONAMA 20/86)

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Problemas ambientais com as guas subterrneas so comuns, variando quanto ao tipo egrau de gravidade. Podem ser agrupados em duas principais categorias: os causados porcontaminao e aqueles causados por superexplotao.

6.1. Poluio

A poluio das guas subterrneas geralmente difcil de detectar, de monitoramentodispendioso e muito prolongado. Na maioria das vezes, a contaminao s descoberta nomomento em que substncias nocivas aparecem nos reservatrios de gua potvel, quandoa poluio j se espalhou sobre uma grande rea. A despoluio da gua subterrnea particularmente demorada e cara, atravs de sofisticadas tecnologias. Os Estados Unidospossuem um fundo estimado de 20 a 100 bilhes de dlares para aes nesse setor.

Depois que o monitoramento da gua subterrnea tornou-se mais usual, um quadroalarmante comeou a aparecer. A qualidade da gua subterrnea vem declinando muitolentamente, mas com certeza, em todos os lugares. A maior parte dos contaminantes soprovenientes dos usos urbanos, industriais e da agricultura. No passado, foi dada maiorateno s fontes pontuais de poluio, a exemplo dos rejeitos e resduos industriais, aterrossanitrios e lixos qumicos e txicos injetados no subsolo (Figura 6). Muitas soluestcnicas foram desenvolvidas para recuperar ou no mnimo conter esses tipos de poluio.

Figura 6 - Poluio de guas subterrneas (adaptada de UNESCO, 1992)

Hoje torna-se evidente que as fontes de poluio da gua subterrnea so muito maisdisseminadas e relacionadas a uma variedade muito maior de atividades. A poluio emreas no industrializadas pode ser atribuda a origens diversas tais como fertilizantes,pesticidas, fossas spticas, drenagens urbanas e poluio do ar e das guas de superfcie. Onico mtodo eficaz de controle desse tipo de poluio o manejo integrado dos usos dosolo e da gua.

6.2. Superexplotao

A gua subterrnea sempre foi vista como uma fonte inesgotvel de abastecimento. Com odesenvolvimento das modernas tcnicas de prospeco, perfurao e extrao, essa atitude

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no pode mais continuar. Embora seja um recurso renovvel, poucos aqferos podemsuportar enormes e indefinidas taxas de extrao, na maior parte do mundo. Para assegurarsuprimentos de gua subterrnea para as geraes futuras, a filosofia do desenvolvimentosustentvel preconiza que a extrao de gua de um aqfero nunca deve exceder suarecarga.

Quando a extrao de gua subterrnea ultrapassa a recarga natural, por longos perodosde tempo, os aqferos sofrem depleo e o lenol fretico comea a baixar. Nessa situao,os seguintes problemas so ocasionados:

poos rasos, usados para abastecimentos locais e irrigaes, secam; poos de produo tm que ser perfurados a profundidades cada vez maiores,

despendendo mais energia para bombeamento; aqferos litorneos podem sofrer contaminao por intruso da gua do mar; e compactao gradual do subsolo, provocando subsidncia de terrenos.

Alguns desses problemas podem ser controlados ou revertidos pela reduo das extraes,mas, a contaminao pela gua do mar persiste por muitos anos, enquanto a subsidnciade terrenos costuma ser irreversvel. Na Cidade do Mxico, o bombeamento excessivocausou srias subsidncias de terreno que desceu de 8 a 9 metros, durante o sculo passado.Hoje, apesar da subsidncia ter diminudo devido ao controle da extrao, muitos danosforam causados a edifcios, estradas e rede de abastecimento dgua e esgotamentosanitrio da cidade. No Estado de So Paulo conhecida a subsidncia ocorrida na cidadede Cajamar. No Estado do Rio de Janeiro so conhecidos casos em Petrpolis e Cordeiro.Dependendo da gravidade do impacto, o aqfero poder at ser abandonado enquantofonte de abastecimento dgua. A soluo mais eficaz e menos onerosa o estabelecimentode um programa de proteo das guas subterrneas.

6.3. Riscos de Longo Prazo

A poluio e a superexplotao de gua subterrnea podem ter srias conseqncias:

racionamentos de gua a contaminao ou a perda de reservas de gua subterrneapode levar a drsticos racionamrentos e medidas emergenciais. No caso de ilhas, osracionamentos podem ser dramticos, poque a nica alternativa poder vir a ser adessalinizao da gua do mar;

ameaas sade a contaminao de reservas de gua potvel coloca a sade pblicaem risco pela exposio a uma srie de organismos patognicos e substnciascancergenas e txicas, entre outras;

danos a ecossistemas devido interao entre guas subterrneas e guas superficiais,certos ecossistemas aquticos podem sofrer graves danos. Por exemplo: (a) oflorescimento de algas ou outros efeitos de eutroficao causados pela descarga deguas subterrneas ricas em nutrientes em lagoas; (b) aporte de metais pesados ecompostos orgnicos na cadeia alimentar, atingindo nveis txicos; e (c) rebaixamentodo espelho dgua de lagoas, desaparecimento de brejos e reduo da umidade do solocausados pela reduo do fluxo de base de rios, devido superexplotao de guasubterrnea;

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danos a estruturas e inundao de reas baixas a subsidncia de terrenos podedanificar as fundaes de prdios e ocasionar inundaes em reas por ela afetadas;

prejuzos financeiros tecnologias existem para localizar, extrair e tratar guacontaminada segundo os mais rigorosos padres de qualidade, assim como para mitigaros problemas da gua subterrnea. Os custos podem ser exorbitantes. A limpeza de umvazamento de gasolina em um aqfero pode custar dezenas de milhares de dlares. Adepleo de um aqfero pode tambm levar perda de produtividade agrcola ouindustrial.

6.4. A Proteo das guas Subterrneas

O mundo desenvolvido vem dando mais ateno proteo e recuperao dos aqferos.A legislao est implantada e em execuo por agncias governamentais bem equipadas.A coleta de dados e os programas de monitoramento so avanados. Alm disso, o padrode vida alto e os custos do tratamento dgua podem ser sustentados pelos usurios, ondefor necessrio.

J nos pases em desenvolvimento, a nfase para com a extrao da gua subterrnea e,onde a necessidade de proteo j reconhecida, a implementao difcil, devido escassezde dados, falta de pessoal especializado e ausncia de legislao e recursos institucionais,alm do baixo nvel de financiamentos. Finalmente, por causa da disseminao de doenasde veiculao hdrica atravs das guas de superfcie, a proteo das guas subterrneastem importncia crucial.

As implicaes financeiras da proteo das guas subterrneas no devem ser subestimadas.Os custos normalmente incluem a coleta e processamento de dados, salrios de pessoaltcnico e administrativo, aquisio de terrenos de interesse para reas de proteo,monitoramentos, etc. Estes custos, entretanto, so somente uma frao do custo total paradespoluio ou para o desenvolvimento de novas fontes de suprimento de gua.

Tambm, cabe ao usurio de guas subterrneas uma boa parcela de responsabilidade naproteo dos aqferos quanto poluio. No incomum a identificao de poosabandonados sem tamponamento ou servindo de depsito para lixo ou outros resduos e,tambm, construdos sem a devida proteo sanitria.

7. CONSTRUO DE POOS TUBULARES NOS AQFEROS DO ESTADO DORIO DE JANEIRO.

A construo de um poo tubular, em rochas duras ou moles, pode ser desdobrada nasseguintes operaes distintas: (a) Perfurao; (b) Aplicao do revestimento; (c)Encascalhamento - quando for o caso de aplicar sees filtrantes no revestimento; (d)Desenvolvimento - destinado a assegurar a produo de gua limpa sem carreamento deareia; (e) Cimentao - necessria para confeco de uma proteo sanitria ou isolamentode guas de m qualidade; e (f) Teste de produo.

Sero apresentados a seguir os princpios bsicos de construo de poos aplicados sprincipais formaes geolgicas do Estado, objetivando dar uma noo de sua forma

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construtiva e de emprego dos equipamentos disponveis no mercado e estabelecendoinformaes bsicas para a melhor orientao ao usurio interessado na captao degua subterrnea.

7.1 Mtodos de Perfurao de Poos em Terrenos de Rochas Cristalinas

Os principais mtodos de perfurao utilizados so os de Percusso e Roto-pneumtico.

7.1.1. Percusso a Cabo

O sistema percusso bastante eficaz em materiais rochosos compactos,correspondentes aos granitos e gnaisses. Consiste na elevao e queda de uma srie depesadas ferramentas sustentadas por um cabo de ao dentro do furo, acionadas pormeio de um motor diesel que move um excntrico conectado a um balancim. (Figura7). A ferramenta cortante, denominada trpano, rompe e esmaga a rocha dura empequenos fragmentos ou, quando opera em rochas moles no consolidadas, amolece omaterial. Em ambos casos, a ao de vai e vem das ferramentas mistura essas porestrituradas com gua para formar uma lama. A lama retirada a intervalos, do fundo daperfurao, por meio de uma caamba de limpeza. O conjunto de ferramentas assimconstitudo: trpano, haste de perfurao, percussor, porta cabo, cabo de percusso ebalancim.

Durante o incio da perfurao pelo mtodo de percusso em formaes inconsolidadas, necessrio revestir preliminarmente as paredes do poo para evitar desmoronamentos.Esta proteo efetuada com a aplicao, durante a perfurao nos horizontesinconsolidados, de tubos de revestimento preliminar, telescopados em diversosdimetros, que devero ser aplicados medida em que a perfurao evolui (Fotografia1), operao esta semelhante cravao de estacas.

Somente aps a concluso da fase de perfurao e a aplicao do revestimento definitivodo poo, os tubos de cravao sero retirados, com o emprego de saca-tubos soldadosaos tubos de cravao por meio de pancadas do percussor ou por macacos hidrulicos. evidente que, caso ocorram desmoronamentos a grandes profundidades, serimpossvel cravar tubos devido ao excessivo atrito das paredes do furo. Neste casodeve-se procurar alargar o dimetro do furo, atravs de trpanos especiais (Fotografia2). Nesta situao, deve-se aplicar fluidos para sustentao das paredes, atravs daconfeco de um tanque de lama devidamente preparada por bomba centrfuga.Regularmente, medida que a perfurao evolui, os trpanos gastos so apontados emforja aquecida a aproximadamente 1.200C e preparados com golpes de marreta deforma artesanal (Fotografia 3).

Apesar deste equipamento ser bastante verstil, seu emprego somente ser adequadoquando a sonda estiver devidamente equipada com diversos acessrios, como brocasde perfurao e alargamento em dimetros diversos (Fotografia 4), grupo gerador paracortes de tubos e servios de soldas, compressor de ar, solda a acetileno, equipamentode apontamento e gabaritos de brocas, tubos de servio com vrios dimetros,equipamentos de desenvolvimento, ferramentas de pescaria, etc. (Fotografia 5). Na

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Fotografia 6 apresentado um exemplo de obra onde a sonda percussora empregadade forma inadequada.

Figura 7 - Sonda percussora (Custodio & Llamas, 1996)

Este tipo de equipamento tambm bastante eficaz quando utilizado na fase dedesenvolvimento do poo, quer pelo mtodo de reverso de fluxo, injeo de ar comprimidoou pistoneamento, sendo usualmente empregado para servios de manuteno (Fotografias7 e 8). Por outro lado, considerando que as ferramentas ao cair possuem pequeno movimentogiratrio, as paredes do furo no apresentam calos, bem como o mtodo, atuando comofio de prumo, permite uma boa verticalidade e alinhamento do furo, o que no criadificuldades para instalao de bomba.

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Fotografia 1- Tubos de cravao telescopados a partir de 14 polegadas.

Fotografia 2- Detalhe de broca de alargamento tipo estrela.

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Fotografia 3 Aponta-mento de broca, aquecidaem forja e apontada agolpes de marreta.

Fotografia 5- Sondapercussora devidamenteequipada.

Fotografia 4- Tipos debrocas e ferramentas depescaria utilizadas paraperfurao de diversostipos litolgicos, a partirde 14 polegadas.

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Fotografia 6 Sondapercussora mal equipada,perfurando incorretamen-te por dentro do reves-timento definitivo. Obser-va-se a ausncia de tubosde servio, brocas degrandes dimetros, grupogerador, etc.

Fotografia 8 - gua comelevada turbidez proveni-ente da lavagem da seofiltrante do poo.

Fotografia 7 Trabalho dedesenvolvimento de pooutilizando-se pipa dguae bomba de grandecapacidade.

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O equipamento revela-se adequado quando o canteiro de obras possui reduzida rea deservio. Em resumo, este equipamento eficaz quando perfura-se em cristalino em situaesadversas, como caimento de paredes, alternncia de camadas duras e moles, e prises edesvios de ferramentas provocadas por blocos instveis e mataces. No recomendadopara perfurao em rochas moles, principalmente quando pretende-se alcanar grandesprofundidades. Geralmente, poos construdos em cristalino no Estado do Rio de Janeiropela CEDAE so iniciados ou totalmente concludos por percusso cabo. Via de regraso revestidos com tubos de ao norma DIN 2440, encaixados firmemente por meio depancadas na rocha s para efeito de correto isolamento de guas de infiltrao, eventualmentecontaminadas.

Nos poos construdos para produo de guas minerais e potveis de mesa em ambientecristalino, o emprego de sonda percusso especialmente recomendado, devido anecessidade de evitar-se ao mximo utilizao de qualquer fluido (geralmente base debentonita) para sustentao das paredes de perfurao ou leos de lubrificao do martelo,utilizados por sonda roto-pneumtica. Estas operaes podem propiciar contaminao eaumento da turbidez da gua mineral a ser rigorosamente analisada, inviabilizando o sucessodo empreendimento. Estes poos so locados em ambientes geolgicos favorveis, emreas livres de qualquer atividade antrpica e, em geral, produzindo guas com qualidadeexcelente. Dessa forma, cada fratura com gua dever ser testada em termos de quantidadee qualidade, de forma a fornecer os elementos tcnicos para o correto dimensionamentofinal do poo.

Um perfil bsico construtivo para poo de gua mineral e potvel de mesa executado emrocha cristalina apresentado na Figura 8, indicando dimetros de perfurao,profundidades e tipo de material a ser adequadamente empregado.

7.1.2. O Sistema Roto-Pneumtico

Sua principal vantagem consiste na velocidade de perfurao. Inicialmente, so utilizadasbrocas tricnicas nas formaes superficiais no consolidadas, de forma anloga ao sistemarotativo (Fotografia 9), com emprego de circulao de lama para refrigerao e arraste domaterial perfurado. Encontrada a rocha s, o encaixe realizado com brocas de vdia e aperfurao aprofundada por martelete acionado a ar comprimido por compressor de grandecapacidade, percutindo um martelo pneumtico com bit terminal geralmente com 6,5 ou6. Para refrigerar o bit necessrio a utilizao de gua, geralmente armazenada em umcarro-pipa, para evitar a formao de poeira, necessitando-se assim de grande espao parao canteiro de obras.

Este mtodo mais adequado quando perfura-se poos com pequena cobertura de solo,como os encontrados no Norte e Noroeste do Estado. Tem a vantagem de detectarimediatamente a profundidade aproximada das fraturas produtoras eventualmenteultrapassadas, no momento que a gua jorra expelida junto com o ar comprimido na bocado furo. Ao mesmo tempo, permite fornecer um valor aproximado da vazo do poo econhecer a qualidade expedita da gua produzida (Fotografia 10).

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PERFIL TCNICO CONSTRUTIVO DO POO TUBULARPARA GUA MINERAL E POTVEL DE MESA

Figura 8

Tampa de Proteo

Proteo Sanitria

Tubo Liso INOX

Luva de Reduo Ao INOX

12m

18m

20m

Esc. Vert. 1:300 40m

EGMONT CAPUCCICREA 19525 - D

12"

4 ou 6"

10"

8"

6"

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Fotografia 9 - Brocas tri-cnicas e de vdia utili-zadas por sonda rotativa.

Fotografia 11- Canteiro deobras utilizando sondarotativa. Poo GRUSSAI,CEDAE, em S. Joo daBarra.

Fotografia 10 - Servio deperfurao utilizando-sesonda roto-pneumtica.Observar volume de guaproduzida na ocasio doalcance da fratura.

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Normalmente, quando a parede do furo estvel, sem problemas de desmoronamento, possvel construir um poo de 100 metros com este mtodo em apenas 3 dias de servio.Em determinados casos, para agilizao dos servios nos poos em cristalino, empregadasonda percussora a cabo para confeco da cabea do poo at o encontro da rocha s. Apartir da utiliza-se equipamento roto-pneumtico para aprofundamento.

A seguir so apresentados 2 perfis tpicos de poos em terrenos cristalinos do Estado(Figuras 9 e 10), indicando os dimetros de perfurao, profundidades mdias, dimetro etipo de material de revestimento e de tubos lisos e filtros usualmente empregados.

7.2. Perfurao de Poos em Terreno Sedimentar

O sistema rotativo o mais rpido e indicado para perfurao em rochas sedimentaresno consolidadas e sedimentos encontrados nas Bacias de Campos, em Duque de Caxias,Itabora e Resende (Fotografia 11). O sistema opera geralmente por circulao direta delama injetada por bomba atravs das hastes, dotadas em sua extremidade de uma brocaoca em rotao. A lama ascende pelo espao anelar do furo at chegar superfcie, ondepassa por uma peneira vibratria (Fotografia 12), sendo depois canalizada para um tanquede sedimentao. A partir da passa para um segundo tanque de armazenamento, onde captada por uma nova bomba retornando perfurao (Fotografia 13). A perfuratriz girada por uma mesa rotativa permitindo que a haste de perfurao deslize para baixo, namedida em que o furo evolui.

Normalmente, neste tipo de terreno necessrio a confeco de uma cabea de poo queconsiste na aplicao de um tubo de ao como revestimento preliminar, que tem porfinalidade evitar desmoronamentos superficiais, permitindo reduzir vibraes e trabalharcom fluidos de perfurao mais leves (Fotografia 14). Concludo o revestimento preliminar,no necessrio aplicar nenhum outro revestimento durante a perfurao, porque a lamaforma um reboco na parede do poo e evita seu desmoronamento. Em seguida, caso aperfurao revele-se favorvel, em funo principalmente de sua amostragem e resultadosda interpretao de servios de perfilagem geofsica, o furo alargado. Ento, o revestimento descido com as sees filtrantes, aplicadas judiciosamente frente s camadas produtorasde gua potvel, isolando-se por cimentao as camadas geolgicas portadoras de guassalobras e/ou ferruginosas. Para remover o reboco de lama das paredes do furo, geralmente,o poo lavado com injeo de gua limpa e desinfetantes, atravs das hastes deperfurao a partir do fundo do poo. Este processo feito concomitante aoencascalhamento, provocando a ascenso de gua limpa atravs dos filtros e do espaoanelar do furo, com a boca do revestimento tamponada.

Revestido, encascalhado e com as cimentaes realizadas o poo concludo com osservios de limpeza e testes de produo. Os poos construdos em sedimentos pela CEDAEso revestidos com PVC geomecnico, em dimetros entre 8 a 10, sendo utilizadacimentao para isolamento de guas indesejveis, comumente encontradas em todos osaqferos sedimentares do Estado. Devido a necessidade de revestir totalmente o furo emformaes inconsolidadas, geralmente o custo de construo de um poo em sedimento de 3 a 5 vezes mais alto que no cristalino. Por outro lado, suas vazes so geralmentebastantes expressivas, da ordem de 24 a mais de 150 m/h, dependendo de sua posiogeolgica (Fotografia 15).

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PERFIL TPICO CONSTRUTIVO DE POO TUBULAR EMFORMAO CRISTALINA COM PEQUENA COBERTURA DE SOLO

Figura 9

Tubo CalandradoProteo Sanitria

Cimentao Interna

Tubo Liso GalvanizadoDIN 2440

Luva de Reduo

12"

6"

10"

8"

6,5"

6"

10m

17m

21m

45m

80mEsc. 1 : 400

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PERFIL TPICO CONSTRUTIVO DE POO TUBULAR EM FORMAO FORMAO CRISTALINA COM ESPESSA COBERTURA DE SOLO E ROCHA ALTERADA Figura 10

6"

12"

6"

10"

8"

Esc. 1 :400

200m

72m

64m

32m

12m

Tampa de Proteo

Tubo Calandrado

Proteo Sanitria

Tubo Liso GalvanizadoDIN 2440

Pr-Filtro

Filtro EscamadoTipo "NOLD"

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Fotografia12- Peneiravibratria de sondarotativa.

Fotografia 13- Tanquesde bomba de lama em obraexecutada por sondarotativa em BARRA DOAU, S. J. da Barra,CEDAE.

Adiante apresentado um perfil tpico de poo construdo em sedimentos do Estado(Figura 11), indicando dimetros de perfurao, profundidade e dimetro e material derevestimento de tubo liso e filtros usualmente empregados.

7.3. Aplicao do Revestimento.

O revestimento a fase que corresponde ao acabamento do poo, e geralmente dever seraplicado somente quando as caractersticas quantitativas e qualitativas obtidas na fase deperfurao justificarem a continuidade das servios. Via de regra, poos construdos emsedimentos no Estado do Rio exigem aplicao de revestimento. So constitudos porsees de tubos lisos e filtros, funcionando como uma espcie de tela. Constituem-se naparte mais frgil do poo, ou seja, aquela que vir a requerer os futuros servios de limpezae manuteno.

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Fotografia 14- Em primeiro plano, tubos de revestimento preliminar em obra deconstruo de poo em sedimento, utilizando sonda rotativa

em ATAFONA, S. J. da Barra, CEDAE.

Fotografia 15- Servios de bombeamento do Poo de DONANA-01 com taxa debombeamento de 500 metros cbicos por hora.

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Figura 11

PERFIL TPICO CONSTRUTIVO DE POO TUBULAR EM FORMAO SEDIMENTAR DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO

Tubo PVC Geomecnico Reforado

Cimentao

Tubo de Recarga

Pr-Filtro Quartzo

Filtro Geomecnico Reforad

Esc. Vert. 1 : 800

Selo de Proteo

24"

20"

8"

15"

36m

200m

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Assim, os filtros tem a finalidade de permitir que a gua contida nas formaes produtorasfluam livremente para o interior do poo, impedindo ao mesmo tempo que a areia penetre.Servem tambm como um suporte estrutural sustentando a perfurao no referido material.O projetista do poo, em funo principalmente da granulometria e da espessura do aqufero,dever especificar corretamente seu comprimento, material, abertura e forma de ranhuras,de modo que o poo no produza areia ou venha a provocar elevadas perdas de carga.

Via de regra, poos construdos pela CEDAE em sedimentos so revestidos com tubos dematerial em PVC geomecnico, devido franca corroso de suas guas, enquanto quepoos construdos no cristalino so revestidos com tubos de ao com espessura 4,5 mm,aplicando-se, quando necessrio, filtros escamados (Fotografia 16).

7.4. Encascalhamento

Aps a instalao do revestimento do poo, aplicado cascalho de quartzo comgranulometria apropriada em torno do filtro. O cascalho aumenta o dimetro efetivo dopoo, atuando como um pr-filtro. Permite a passagem do material fino para o poo durantea fase de limpeza (desenvolvimento), protegendo o revestimento do desmoronamento dasformaes produtoras circundantes. A granulometria do cascalho a empregar varia com otipo da formao, sendo importantssimo a correta escolha de sua dimenso, considerandoque a areia deve ser retida em seu envoltrio, onde a velocidade de entrada mais baixa.Deve haver, entretanto, uma zona bastante permevel em torno dos filtros. O filtro utilizadodever ter aberturas que retenham de 75% a 90% do material envoltrio.

7.5. Desenvolvimento

O objetivo do desenvolvimento melhorar a quantidade e qualidade da gua, aumentandoa capacidade especfica do poo e evitando o bombeamento de areia e alta turbidez. Taisresultados so conseguidos pela remoo do material fino das formaes naturais queenvolvem o filtro. Todo o mtodo de perfurao obstrui os poros da formao aqfera emtorno do furo aberto, em maior ou menor extenso. Assim, o correto desenvolvimentodesobstrui os poros do aqfero, aumentando sobremaneira a sua permeabilidade navizinhana dos filtros.

Os principais mtodos de desenvolvimento de um poo so: pistoneamento, injeo de arcomprimido, bombeamento com injeo de gua sob presso ou com bomba submersae lavagem com adio de gelo seco (Fotografias 17 e 18). Normalmente, so utilizadosmtodos combinados, concluindo-se os servios com aparecimento de gua isenta deturbidez.

7.6. Cimentao.

A cimentao do poo consiste no enchimento do espao que se forma entre o tubo derevestimento e a parede da formao, com uma pasta conveniente de gua, cimento eareia. A cimentao visa essencialmente o seguinte:

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Fotografia16 - Aspecto da instalao de filtros tipo NOLD em poo em cristalino.

Fotografia17 - Desenvolvimento de poo pelo mtodo de pistoneamento, utilizando-seprodutos qumicos a base de acido ctrico.

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Evitar a penetrao de gua superficial contaminada ao longo da face externa dorevestimento;

Isolar a gua de qualidade indesejvel contida em camada situada acima da formaoaqfera desejada;

Fixar o revestimento; e Formar um envoltrio protetor ao redor do tubo, para prolongar sua vida til mediante

proteo contra corroso externa.

7.7. Testes de Produo

Concludo o desenvolvimento do poo, ele deve ser ensaiado para avaliao de sua vazotima de operao para um determinado rebaixamento. As informaes obtidas derebaixamento versus vazo fornecem uma base de clculo para determinao do nveldinmico mximo a ser alcanado, imprescindvel para escolha do correto equipamentode recalque a ser instalado (Figura 12). Normalmente, em testes bem executados, emprega-se bomba submersa, aferindo-se as vazes por meio de vertedouros ou tubos de Pitot,mantendo-se constante a vazo durante todo o tempo que o poo testado e aferindo-se osrebaixamentos em escala logartmica.

Via de regra, poos com vazes de at 10 m/h so testados com vazo nica durante pelomenos 24 horas (Fotografia 19), enquanto que em poos com grandes vazes so efetuados3 a 5 bombeamentos escalonados (Fotografia 20) para correta determinao das perdas decarga no aqfero e no poo, permitindo avaliar adequadamente seqelas construtivasoriundas da possvel m construo do poo. Em resumo, as medies a serem efetuadasem um teste de poo so: (a) nvel esttico, (b) taxa(s) de bombeamento, (c) nveis dinmicos(estabilizados) em vrios escales de bombeamento, (d) o instante do incio dobombeamento, (e) de mudanas de vazo e o instante em que ocorrem e (f) o instante dotrmino do bombeamento.

O conhecimento destes dados permite selecionar corretamente a profundidade e oequipamento de recalque ideal para instalao do poo, aumentando sensivelmente suavida til. Medidas dos nveis de gua aps o encerramento do bombeamento (ensaio de

Fotografia 18- Surgnciade poo em sedimento,Municpio de So Joo daBarra.

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recuperao) tambm so importantes para avaliao dos parmetros hidrulicos doaqfero, necessrios para conhecer quando se planeja explorar gua subterrnea em grandesvolumes atravs de uma bateria de poos.

Figura 12 - Curva indicativa de vazo mxima (DAEE, 1982)

Fotografia 19- Teste de bombeamento empoo perfurado em cristalino, em BEMPOSTA, para a Prefeitura de AREAL, comvazo de 22 m3/h.

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Testes de bombeamento mal executados geralmente acarretam rpida perda da vida til dopoo, provocados na maioria dos casos por excessivas extraes atravs da instalao debombas submersas superdimensionadas.

7.8. Poos Domsticos

Entende-se por poo domstico qualquer captao rasa, aproveitando essencialmente olenol fretico, construdo manualmente, utilizando-se revestimento de anis de concretoou tubos PVC de pequeno dimetro. Este tipo de captao, amplamente utilizado porpopulaes de periferia e do interior, geralmente desprovidas de rede de abastecimento degua e esgoto, responsvel pela maioria das doenas de veiculao hdrica por ingestode guas contaminadas, especialmente por coliformes fecais. Os principais motivos dacontaminao das guas obtidas em poos domsticos so:

Poos abertos sem qualquer preocupao com a confeco de um envoltrio de proteosanitria, facilmente contaminadas por guas servidas ou de escoamento superficial.

Poos construdos sem qualquer revestimento ou desprovidos de tampa de proteo deboca, em contato direto com a luz solar, poeira, lixo, etc.

Poos construdos em regies no servidas por rede de energia eltrica, captando-segua por meio de corda / caamba contaminadas pelo contato com o solo.

Poos abertos e em seguida abandonados, transformando-se em futuros depsitos delixo contaminando em muitos casos de forma irreparvel o lenol fretico.

Assim, objetivando orientao aos tcnicos responsveis por servios de sade,principalmente aqueles ligados s Prefeituras, fornecida uma especificao tcnicasimplificada para construo de poo domstico na tentativa de criar, atravs dasPrefeituras, um controle de padro construtivo deste tipo de captao junto aos usurios.

7.8.1. Construo de Poos Freticos ou Domsticos para Regies Servidas por EnergiaEltrica

Fotografia 20- Aspecto doensaio de bombeamentoescalonado com bombasubmersa e tubo de Pitotexecutado para Usina doQueimado, em CAMPOS,vazo de 230 m3/h.

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a) Mtodos de perfurao e revestimento em reas de baixada sedimentar

Os poos devero ser iniciados a trado, com dimetro de 150 a 200 mm, provido de seesde 1 metro de tubos galvanizados , com rosca e luvas em suas extremidades, e um Tprovido com 2 braos de 20 cm utilizado para sua rotao. A perfurao dever atingir olenol fretico, geralmente na profundidade mxima de 5 metros, devendo prosseguir ato desmoronamento das paredes do poo.

Atingida esta profundidade, o furo ser revestido inicialmente com tubo PVC liso, dimetro100 mm, at o fundo, devendo em seguida ser envolto em pasta de cimento e gua descidapor gravidade atravs de tubo de recarga em PVC 1,5 at a superfcie. Deve-se aguardarcura de 1 dia, constituindo-se na primeira proteo sanitria do poo.

A perfurao ter continuidade por jato de gua clorada, injetada por meio de um motor agasolina, acoplado a bomba auto-escorvante, com mangueira de suco e recalque aplicadaem tanques de 200 litros. A gua ser injetada no furo por tubulaes de ao galvanizado1 em sees de 3 metros, com ponteira terminal, avanando concomitantemente ou nocom o tubo de revestimento definitivo em PVC, dimetro de 75 mm, em sees de 1,5metros, j ranhurado. Deve-se aplicar o tubo ranhurado nas camadas aqferas, geralmenteencontradas nas profundidades entre 8 e 15 metros.

No caso da perfurao avanar em terreno muito permevel (areias soltas) dever serutilizada vlvula chata ou de bola (bomba de areia), que trabalhar como vlvula de sopapocom movimentos ascendentes e descendentes, permitindo a introduo do revestimentodefinitivo. Caso o conjunto no apresente rendimento em velocidade de perfurao, poratrito e excesso de peso, dever ser utilizado um trip com sistemas de roldana e sarrilhopara facilidade de sustentao das hastes. Revestido definitivamente, dever ser introduzida,por gravidade, nova pasta de cimento e areia entre o tubo de 100 e 75 mm, aplicando-seum caps protetor na boca do revestimento de 75 mm.

Bombeamento e Desinfeco - Revestido definitivamente, o poo dever ser testado atque seu nvel dinmico estabilize-se. Em geral estes poos produzem vazes superiores a200 l/h, atravs de bomba de suco direta. Visando servios de desinfeces peridicas,fundamental para assepsia da obra, dever ser introduzida no interior do revestimento umtubo de PVC para introduo de gua sanitria semanalmente. O desinfetante servertido pela prpria bomba por meio da instalao de um T e um registro. Aps a instalaodo poo, sua boca dever ser guarnecida por caixa de madeira provida de uma dobradia ecadeado, cravada em laje de proteo da boca do poo. Para efeito de ilustrao, fornecidoum perfil construtivo (Figura 13) da referida captao.

b) Mtodo de perfurao e revestimento em reas de pequena cobertura de solo.

Nestes casos, os poos devero ser iniciados a p e picareta, com dimetro de at 1,5m,revestidos at o encontro com o lenol fretico com manilhas de concreto armado, comdimetro de 1 metro. Deve-se cuidar para que estas ajustem-se exatamente uma sobre as

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PROJETO BSICO CONSTRUTIVO DE POO DOMSTICOEM REA DE BAIXADA SEDIMENTAR

Figura 13

6 m

18 m

Tampa de Madeira Cadeado

Registro da DesinfecoRegistro da Aduo

Laje de Proteo

Sada 3/4"

Dobradia

Tubos deDesinfeco

Areola ( caso possvel aplicar )

Ranhuras de 0,75mm

150/200mm

100mm

75mm

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outras, cimentando-se por fora todo o espao anelar existente. No caso das paredes noapresentarem desmoronamento, o furo dever prosseguir por trado, boca de lobo, p oupicareta, aplicando-se uma seo filtrante ranhurada geralmente com 2 m de comprimentoem PVC 100 mm na camada aqfera, juntamente com um envoltrio de brita 0. Orevestimento de PVC deve alcanar a boca do poo.

Finalmente o poo ser cimentado com concreto magro entre as manilhas e o tubo dePVC, constituindo-se na segunda proteo sanitria. Neste caso, dever ser introduzidotubo de PVC diretamente no pr-filtro para execuo de servios rotineiros dedesinfeco com gua sanitria. Os servios de bombeamento e desinfeco so anlogosao mtodo acima descrito. A Figura 14 apresenta seu perfil bsico construtivo.

Evidentemente que em regies desprovidas de energia eltrica, dada a necessidade de sedispor de uma boca de poo com dimetro que permita a introduo de baldes ou outrosrecipientes, os poos domsticos apresentam-se mais sujeitos contaminao da gua,considerando que ficam permanentemente abertos. Assim, recomenda-se a clorao dagua dos reservatrios antes de sua utilizao.

8. OPERAO E MANUTENO DE POOS TUBULARES

Desde a dcada de 1970, o Estado do Rio de Janeiro vem sendo objeto de pesquisas eestudos hidrogeolgicos. Estes trabalhos foram executados principalmente pela CEDAE,com a finalidade de construo de poos profundos para abastecimento de comunidadesinterioranas e, tambm, pelo DNPM e DRM-RJ, para o acompanhamento da exploraodo manancial subterrneo para engarrafamento de guas minerais, alm de diversos outrosrealizados pelas universidades. Como produto bsico elaborado cita-se o mapeamentogeolgico de semi-detalhe do Estado realizado pelo DRM-RJ.

A partir de meados da dcada de 1990, iniciou-se uma articulao entre as diversasinstituies, juntando esforos para integrar as informaes existentes e planejamento deaes coordenadas para o futuro. Assim, diversos projetos conjuntos foram iniciados e,atualmente, j existem alguns produtos elaborados.

Recentemente, a CPRM coordenou um trabalho com o DRM-RJ, UFRJ, UFF, UFRRJ,UERJ, do qual resultou o Mapa de Favorabilidade Hidrogeolgica do Estado do Rio deJaneiro, na Escala 1:500.000, o que se constitui em excelente ferramenta para o melhorconhecimento de nossos aqferos. Atualmente, a execuo de novos poos segue umaorientao tcnica bastante aprimorada, permitindo avaliaes hidrogeolgicas maisseguras.

Aliados ao contnuo trabalho de construo de poos desenvolvido em diversos aqferosdo Estado, estes trabalhos vm abrindo para os usurios amplas possibilidades de abastecerou reforar com gua at mesmo importantes cidades e indstrias, dependendo de sualocalizao geolgica.

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Figura 14

PERFIL CONSTRUTIVO DE POO DOMESTICO COM PROTEO SANITRIAEM REAS COM PEQUENAS COBERTURAS DE SOLO

5,0

2,0

Tampa de Proteo

Concreto Acabado

Tubo PVC 100mm

Tubo PVC 0,5" P/ Desinfeco

Brita 0 ( Caso possvel Aplicar )

Ranhuras de 1mm

Caps de Fundo

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Assim, com base em um cadastro selecionado de poos produtores bem locados ecorretamente construdos (com vazes de 10 a 40 m/h para aqferos fraturados e vazesde 30 a 150 m/h para aqferos sedimentares), pode-se afirmar ser possvel reforar abaixo custo a oferta de gua principalmente para as deman

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