PROJETO RECARGA
A intensificação das atividades industriais e a expansão da população urbana durante a segunda metade do século XX levou à degradação das águas superficiais do Rio Paraíba do Sul. A carga poluidora de origem orgânica total dessa bacia corresponde a cerca de 330 toneladas de DBO por dia, dos quais cerca de 55% derivam de efluentes domésticos e 45% industriais. Para possibilitar a solubilização dessa elevada carga orgânica, a vazão da represa de Paraibuna precisa ser mantida em um nível mínimo uma vez que reduções de vazão em função dos problemas de estiagem em 2001 levaram à constatação de que vazões abaixo de 36 m3/s colocam em risco a saúde ambiental do rio pela necessidade de diluição dos esgotos, principalmente pelas cidades de Jacareí e São José dos Campos.
A combinação de degradação dos mananciais superficiais com o aumento de demanda por água de qualidade para alimentar processos industriais específicos (produção cerveja e refrigerantes, produção de celulose, lavagem e resfriamento de equipamentos, entre outros) constitui motivo de preocupação com a manutenção da qualidade e quantidade das reservas subterrâneas nessa bacia. Por esta razão a identificação e caracterização das áreas de recarga são peças fundamentais para a adoção de medidas conservacionistas que garantam a preservação dos recursos hídricos subterrâneos da bacia do Rio Paraíba do Sul.
O objetivo deste projeto foi identificar geograficamente a localização e a distribuição das áreas de recarga dos aqüíferos subterrâneos no Vale do Rio Paraíba do Sul em seu trecho paulista. Para atingir este objetivo final foram estabelecidos objetivos intermediários, a saber:
Os resultados apresentados aqui são resumidos com a finalidade de ilustrar a amplitude do trabalho realizado. Para mais detalhes metodológicos e descrição detalhada dos resultados consulte o relatório final do projeto disponível em formato PDF.
O mapa de densidade de fratura foi confeccionado a partir da identificação e traçado das fraturas sobre as cartas de drenagem. Essas informações foram tratadas em sistema SIG na escala de 1: 100. 000, a partir da adoção de áreas de análise com 25 km². Esse mapa visou o zoneamento da área quanto a sua porosidade secundaria relativa e seu potencial de recarga/descarga de água subterrânea. O valor da densidade foi calculado pelo número de elementos de traços de fraturas, compreendidos por uma célula com 5 km de lado. O valor obtido foi então atribuído ao ponto central da célula de amostragem. Posteriormente foi executada a interpolação de uma população de 48.000 mil traços de fraturas através de método de kriggagem, adotando-se quatro classes de densidade relativa de fraturas e o traçado de isolinhas. A análise do mapa de densidade de fraturas foi a base para a obtenção e identificação de eixos de máximo fraturamento.
Mapa de Densidade de Fratura
Os lineamentos estruturais identificados na área foram associados aos alinhamentos das feições lineares de relevo e drenagem. Foram também considerados lineamentos estruturais os alinhamentos de drenagem dos elementos texturais de drenagem correspondestes a traços de fraturas. Considerando a importância destas feições, não só como elemento isolado, para acúmulo, percolação e infiltração, mas a freqüência de sua ocorrência em determinadas áreas; considerando ainda a interação com as principais áreas de fraturamento que se constitui no principal elemento de porosidade de rocha cristalina, foi realizada a análise de sua distribuição por área, segundo os mesmos critérios adotados para a análise de fraturamento, que deu origem a um mapa de densidade relativa de lineamentos.
Mapa de Densidade Relativa de Lineamentos
O mapa de condicionantes hidrogeológicos foi executado a partir do mapa de drenagens e do mapa de lineamentos estruturais. A sua execução fundamentou-se na identificação das relações de simetria entre os canais de drenagem conseqüentes e obsequentes e o delineamento das linhas de contorno estrutural não cotadas da área de estudo.
Mapa de Condicionantes Hidrogeológicos
O mapa de áreas de recarga e fluxo de água subterrânea foi produzido a partir da interpretação de mapas preliminares, como o mapa de condicionantes hidrogeológicos. Um segundo mapa foi eleborado para retratar o fluxo de água subterrânea a partir da premissa de que a associação de dobramentos flexurais com movimentos distensivos pode prover informações sobre a distribuição de água subterrânea ao longo dos altos e baixos estruturais e indicar alguns aspectos sobre o comportamento do fluxo de água em uma determinada região.
Mapa de Áreas de Recarga e Fluxo de Água Subterrânea
O mapa síntese de áreas de recarga e atributos físicos utiliza como mapa base o mapa de recarga e fluxo de água subterrânea, o qual determina as principais áreas de recarga (fluxo discordante divergente), descarga (fluxo discordante convergente) e concordante (fluxo unidirecional). Neste mapa foram identificadas as 16 áreas principais de recarga. Essas áreas são porções alongadas orientadas NE, paralelas a estruturação da área e ao alongamento das unidades litoestruturais. As áreas de alta densidade de fraturamentos foram analisadas quanto a sua densidade geral e quanto as suas direções específicas (identificando eixos de máximos fraturamentos) que definem feixes de fraturamentos. A correlação entre estas áreas de alta densidade de fraturas e a freqüência média de feixes de fraturamentos permitiu avaliar cada uma das áreas quanto ao seu potencial hidrogeológico. Adotaram-se valores proporcionais de ocorrência dos feixes de fraturas, considerando todas as direções analisadas. Foram delimitadas onze (11) áreas identificadas como de alta densidade. Essas áreas foram divididas pelo número de feixes de fraturas existentes sobre cada uma e o resultado conduziu a elaboração de uma escala de pesos de 1 a 3, cujos valores individuais foram adotados para classificar cada área. As áreas de interação entre características dos lineamentos (densidade de lineamentos e cruzamentos); feixes de fraturas e alta densidade de fraturamento, apontam regiões que podem ser interpretadas como áreas de percolação com melhor qualidade e capacidade de infiltração, portanto de maior potencial para a recarga de água subterrânea.
Mapa Síntese de Áreas de Recarga e Atributos Físicos
As áreas sedimentares apresentam-se naturalmente como as de mais potencial a recarga do aqüífero de água subterrânea na região do Médio Vale do Paraíba do Sul e ainda como um dos aqüíferos mais importantes de toda a região, constituindo pelos sedimentos terciários da Bacia de Taubaté. Nesta área, identificada naturalmente como a melhor área de recarga da região, a correlação entre as unidades litológicos/litoestruturais e atributos físicos, mostra pequena influência dos atributos estruturais na formação e caracterização dos aqüíferos.
A bacia sedimentar de Taubaté foi compartimentada em dois blocos (leste e oeste) para efeitos de visualização espacial dos dados de nível d’água subterrânea, sendo que o bloco oeste vai de Jacareí a Caçapava e o bloco leste de Caçapava a Cachoeira Paulista. Foram cadastrados 368 poços tubulares profundos na bacia sedimentar de Taubaté no bloco oeste e 78 poços no bloco leste.
A cota média do rio Paraíba do Sul nos Municípios de São José dos Campos, Jacareí e Caçapava é de aproximadamente 540 m e no Município de Lorena é aproximadamente de 510 metros, indicando uma mudança de gradiente nessa área, onde o rio desce cerca de 30m. A análise das isolinhas ao longo do curso do rio mostrou a presença de níveis estáticos menores que os níveis de base do rio Paraíba do Sul, determinando a classificação do rio Paraíba do Sul como influente nessas áreas, ou seja, a água do rio alimenta os reservatórios subterrâneos quando o nível do rio é mais elevado que o da superfície do aqüífero e quando o leito do rio é permeável. Os rios influentes são típicos de regiões semi-áridas e este comportamento não é esperado em rios do Sudeste brasileiro. Isto demonstra que o bombeamento dos poços tubulares profundos, em atividade no Vale do Paraíba, desde a década de 1930, induz a recarga das águas provenientes dos cursos d’água, que infiltram no seu leito e percolam suprindo o aqüífero sedimentar.
A totalidade dos poços construídos em sedimentos apresentam quatro tipos de comportamento distintos frente aos rebaixamentos observados durante os testes de vazão e que definem o tipo do aqüífero em que captam água. Frente a estes quatro tipos de comportamentos os aqüíferos considerados podem ser: livres, confinados, semi-livres e semi-confinados:
Em toda área do Vale do Paraíba os poços estão distribuídos aleatoriamente, assim como os tipos de aqüíferos. Estes tipos de aqüíferos são constituídos pela relação do aqüífero principal com as camadas superpostas que podem alternadamente constituir aquitardes com fluxo predominantemente vertical na direção da camada aqüífera subjacente (formando aqüíferos do tipo semi-confinados), camadas que contém o nível freático superposto a aqüíferos profundos muito permeáveis (formando aqüíferos do tipo semi-livre), aqüíferos contendo o nível d´água sob pressão atmosférica (formando aqüíferos do tipo livre) ou aqüíferos confinados por camadas argilosas sobrejacentes.
Mapa Tipos de Aqüíferos
As áreas de recarga identificadas no Vale do Paraíba Paulista (VPP) são mostradas no mapa das áreas de recarga no contexto da divisão política por polígonos hachurados e correlacionaodos geograficamente com os limites municipaís do VPP e a rede hidrográfica principal dessa região. Deve-se tomar em conta as duas porções principais dessa região, ou seja, a bacia sedimentar (maior polígono hachurado), a qual toda sua extensão é considerada área de recarga e a porção do cristalino, a qual algumas partes são destacadas no mapa e classificadas em A, B e C. Essas três categorias seguem a correlação entre áreas de recarga e áreas de alta e média densidade de fraturamentos, as quais identificam trechos com maior potencial de recarga do aqüífero subterrâneo.
Mapa das Áreas de Recarga no Contexto da Divisão Política
Caracterização de Áreas de Recarga com Análise Integrada de Dados Orbitais TM Landsat e Dados Hidrogeológicos
Região do Médio Vale do Paraíba do Sul ‐ Estado de São Paulo