UNIVALE Universidade Vale do Rio Doce Meteorologia e
Climatologia
APOSTILA DE HIDROLOGIAProf. Fabrcio Serro Contin
Governador Valadares - MG
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1. Introduo
1.1 Conceito: a cincia que trata da gua na terra, sua ocorrncia,
circulao e distribuio, suas propriedades fsicas e qumicas e sua
reao com o meio ambiente, incluindo sua relao com as formas vivas.
1.2 Algumas reas da hidrologia:-
Hidrometeorologia: a parte da cincia que trata da gua na
atmosfera. Limonologia: refere-se ao estudo dos lagos e
reservatrios. Potamologia: trata do estudo dos arroios e rios.
Glaciologia: a rea da cincia relacionada com a neve e o gelo na
natureza. Hidrogeologia: o campo cientfico que trata das guas
subterrneas.
1.3 Aplicaes da Hidrologia Em seguida so enumerados alguns
exemplos nos quais a hidrologia exerce grande influncia na
Engenharia: a) Escolha de fontes de abastecimento de gua para uso
domstico ou industrial; b) Projeto e construo de obras hidrulicas:
b.1) Fixao das dimenses hidrulicas de obras de arte, tais como
pontes, bueiros etc.; b.2) Projetos de barragens: localizao e
escolha do tipo de barragem, de fundao e de extravasor;
dimensionamento; b.3) Estabelecimento do mtodo de construo; c)
Drenagem: c.1) Estudo das caractersticas do lenol fretico; c.2)
Exame das condies de alimentao e de escoamento natural do lenol:
precipitaes, bacia de contribuio e nvel dgua nos cursos dgua. d)
Irrigao: d.1) Problema de escolha do manancial; d.2) Estudo de
evaporao e infiltrao. e) Regularizao de cursos dgua e controle de
inundaes: e.1) Estudo das variaes de vazo; previso de vazes mximas;
e.2) Exame das oscilaes de nvel e das reas de inundao. f) Controle
da Poluio: anlise da capacidade de recebimento de corpos receptores
dos efluentes de sistemas de esgoto: vazes mnimas de cursos dgua,
capacidade de reaerao e velocidade de escoamento. g) Controle da
eroso:2
h) i)
j) k) l)
g.1) Anlise de intensidade e freqncia das precipitaes mximas,
determinao de coeficiente de escoamento superficial; g.2) Estudo da
ao erosiva das guas e da proteo por meio de vegetao e outros
recursos. Navegao: obteno de dados e estudos sobre construo e
manuteno de canais nagevveis; Aproveitamento hidreltrico: i.1)
Previso de vazes mximas, mnimas e mdias dos cursos dgua para o
estudo econmico e o dimensionamento das instalaes de
aproveitamento; i.2) Verificao da necessidade de reservatrio de
acumulao; determinao dos elementos necessrios ao projeto e construo
do mesmo: bacias hidrogrficas, volumes armazenveis, perdas por
evaporao e infiltrao. Operao de sistemas hidrulicos complexos;
Recreao e preservao do meio ambiente; e Preservao e desenvolvimento
da vida aqutica.
1.3 Distribuio dos recursos hdricos no planeta De todo volume de
gua no planeta: cerca de 97% gua salgada e 3% gua doce. Dos 3% de
gua doce existente no planeta: 0,3% gua doce aproveitvel e 2,7% gua
doce sem aproveitamento (gua presente como neve, gelo ou lenol
subterrneo abaixo de 800 m de profundidade). Dos 0,3%, cerca de
0,01% proveniente de fontes de superfcie (rios e lagos) e 0,29% de
fontes subterrneas (poos rasos e nascentes).
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2. 2.1 Introduo
CICLO HIDROLGICO
O ciclo hidrolgico o fenmeno global de circulao fechada da gua
entre a superfcie terrestre e a atmosfera, impulsionado
fundamentalmente pela energia solar associada gravidade e rotao
terrestre. A superfcie terrestre abrange os continentes e os
oceanos, participando do ciclo hidrolgico a camada porosa que
recobre os continentes (solos, rochas) e o reservatrio formado
pelos oceanos. Parte do ciclo hidrolgico constituda pela circulao
da gua na prpria superfcie terrestre, isto : a circulao de gua no
interior e na superfcie dos solos e rochas, nos oceanos e nos seres
vivos. A atmosfera tambm possui uma diversidade de condies fsicas
importante. Entretanto, a maioria dos fenmenos meteorolgicos
acontece na fina camada inferior da atmosfera com 8 a 16 km de
espessura, chamada de troposfera, onde est contida a quase
totalidade da umidade atmosfrica, cerca de 90%. Logo acima da
troposfera3
est situada a estratosfera, com espessura entre 40 e 70km, cuja
importncia reside no fato de conter a camada de oznio que
reguladora da radiao solar que atinge a superfcie terrestre,
principal fonte de energia do ciclo hidrolgico. A gua que circula
no interior da atmosfera constitui-se numa fase do ciclo
hidrolgico. Este processo devido s correntes areas, deslocando-se
tanto no estado de vapor como tambm nos estados lquido e slido. A
umidade no estado de vapor invisvel, sendo as nuvens um conjunto de
aerossis visveis de microgotculas de gua, mais umidade, e,
dependendo da regio e estao do ano, partculas de gelo. O intercmbio
entre as circulaes da superfcie terrestre e da atmosfera, fechando
o ciclo hidrolgico, ocorre em dois sentidos: a) no sentido
superfcieatmosfera, onde o fluxo de gua ocorre fundamentalmente na
forma de vapor, como decorrncia dos fenmenos de evaporao e de
transpirao, este ltimo um fenmeno biolgico; b) no sentido
atmosfera-superfcie, onde a transferncia de gua ocorre em qualquer
estado fsico, sendo mais significativas, em termos mundiais, as
precipitaes de chuva e neve. O ciclo hidrolgico s fechado em nvel
global. Os volumes evaporados em um determinado local do planeta no
precipitam necessariamente no mesmo local, porque h movimentos
contnuos, com dinmicas diferentes, na atmosfera, e tambm na
superfcie terrestre. Da precipitao que ocorre nos continentes, por
exemplo, somente parte a evaporada, com o restante escoando para os
oceanos. medida que se considere reas menores de drenagem, fica
mais caracterizado o ciclo hidrolgico como um ciclo aberto ao nvel
local. Entre os fatores que contribuem para que haja uma grande
variabilidade nas manifestaes do ciclo hidrolgico, nos diferentes
pontos do globo terrestre, pode-se enumerar: a desuniformidade com
que a energia solar atinge os diversos locais, o diferente
comportamento trmico dos continentes em relao aos oceanos, a
quantidade de vapor de gua, CO2 e oznio na atmosfera, a
variabilidade espacial de solos e coberturas vegetais, e a
influncia da rotao e inclinao do eixo terrestre na circulao
atmosfrica, sendo esta ltima a razo da existncia das estaes do ano.
2.2 Descrio geral do ciclo hidrolgico Pode-se comear a descrever o
ciclo hidrolgico a partir do vapor de gua presente na atmosfera
que, sob determinadas condies meteorolgicas, condensa-se, formando
microgotculas de gua que se mantm suspensas no ar devido turbulncia
natural. O agrupamento das microgotculas, que so visveis com o
vapor de gua, que invisvel, mais eventuais partculas de poeira e
gelo, formam um aerossol que chamado de nuvem ou de nevoeiro,
quando o aerossol forma-se junto ao solo. Atravs da dinmica das
massas de ar, acontece a principal transferncia de gua da atmosfera
para a superfcie terrestre que a precipitao. A precipitao, na sua
forma mais comum que a chuva, ocorre quando complexos fenmenos de
aglutinao e crescimento das microgotculas, em nuvens com4
presena significativa de umidade (vapor de gua) e ncleos de
condensao (poeira ou gelo), formam uma grande quantidade de gotas
com tamanho e peso suficientes para que a fora da gravidade supere
a turbulncia normal ou movimentos ascendentes do meio atmosfrico.
Quando o vapor de gua transforma-se diretamente em cristais de gelo
e estes atingem tamanho e peso suficientes, a precipitao pode
ocorrer na forma de neve ou granizo. No trajeto em direo superfcie
terrestre a precipitao j sofre evaporao. Em algumas regies esta
evaporao pode ser significativa, existindo casos em que a
precipitao totalmente vaporizada. Caindo sobre um solo com
cobertura vegetal, parte do volume precipitado sofre interceptao em
folhas e caules, de onde evapora. Excedendo a capacidade de
armazenar gua na superfcie dos vegetais, ou por ao dos ventos, a
gua interceptada pode-se reprecipitar para o solo. A interceptao um
fenmeno que ocorre tanto com a chuva como com a neve. A gua que
atinge o solo segue diversos caminhos. Como o solo um meio poroso,
h infiltrao de toda precipitao que chega ao solo, enquanto a
superfcie do solo no se satura. A partir do momento da saturao
superficial, medida que o solo vai sendo saturado a maiores
profundidades, a infiltrao decresce at uma taxa residual, com o
excesso no infiltrado da precipitao gerando escoamento superficial.
A infiltrao e a percolao no interior do solo so comandadas pelas
tenses capilares nos poros e pela gravidade. A umidade do solo
realimentada pela infiltrao aproveitada em parte pelos vegetais,
que a absorvem pelas razes e a devolvem, quase toda, atmosfera por
transpirao, na forma de vapor de gua. O que os vegetais no
aproveitam, percola para o lenol fretico que normalmente contribui
para o escoamento de base dos rios. O escoamento superficial
impulsionado pela gravidade para as cotas mais baixas, vencendo
principalmente o atrito com a superfcie do solo. O escoamento
superficial manifesta-se inicialmente na forma de pequenos filetes
de gua que se moldam ao microrrelevo do solo. A eroso de partculas
de solo pelos filetes em seus trajetos, aliada topografia
preexistente, molda, por sua vez, uma microrrede de drenagem efmera
que converge para a rede de cursos de gua mais estvel, formada por
arroios e rios. A presena de vegetao na superfcie do solo contribui
para obstaculizar o escoamento superficial, favorecendo a infiltrao
em percurso. A vegetao tambm reduz a energia cintica de impacto das
gotas de chuva no solo, minimizando a eroso. Com raras excees, a
gua escoada pela rede de drenagem mais estvel destina-se ao oceano.
Nos oceanos a circulao das guas regida por uma complexa combinao de
fenmenos fsicos e meteorolgicos, destacando-se a rotao terrestre,
os ventos de superfcie, variao espacial e temporal da energia solar
absorvida e as mars. Em qualquer tempo e local por onde circula a
gua na superfcie terrestre, seja nos continentes ou nos oceanos, h
evaporao para a atmosfera, fenmeno que fecha o ciclo hidrolgico ora
descrito. Naturalmente, por cobrir a maior parte da superfcie
terrestre, cerca de 70%, a contribuio maior a dos oceanos.
Entretanto o interesse5
maior, por estar intimamente ligada a maioria das atividades
humanas, reside na gua doce dos continentes, onde importante o
conhecimento da evaporao dos mananciais superficiais lquidos e dos
solos, assim como da transpirao vegetal. A evapotranspirao, que a
soma da evaporao e da transpirao, depende da radiao solar, das
tenses de vapor do ar e dos ventos. Na Figura 1 pode-se visualizar
um corte esquemtico do continente com as diversas fases do ciclo
hidrolgico. Em certas regies da Terra o ciclo hidrolgico
manifesta-se de forma bastante peculiar. Por exemplo, nas calotas
polares ocorre pouca precipitao e a evaporao direta das geleiras.
Nos grandes desertos tambm so raras as precipitaes, havendo gua
permanentemente disponvel somente a grande profundidade, sem trocas
significativas com a atmosfera, tendo sido estocada provavelmente
em tempos remotos. A energia calorfica do Sol, fundamental ao ciclo
hidrolgico, somente aproveitada devido ao efeito estufa natural
causado pelo vapor de gua e CO 2, que impede a perda total do calor
emitido pela Terra originado pela radiao solar (ondas curtas)
recebida. Assim a atmosfera mantm-se aquecida, possibilitando a
evaporao e transpirao naturais. Como cerca da metade do CO2 natural
absorvido no processo de fotossntese das algas nos oceanos,
verifica-se que bastante importante a interao entre oceanos e
atmosfera para a estabilidade do clima e do ciclo hidrolgico.
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Figura 1 Ciclo hidrolgico
3. CHUVA 3.1 Introduo Nas regies tropicais, a chuva, ou
precipitao pluvial, a forma principal pela qual a gua retorna da
atmosfera para a superfcie terrestre aps os processos de evaporao e
condensao, complementando, assim, o ciclo hidrolgico. A quantidade
e a distribuio de chuvas que ocorrem anualmente em uma regio
determinam o tipo de vegetao natural e tambm o tipo de explorao
agrcola possvel. 3.2 Condensao na atmosfera Para que haja condensao
do vapor dgua na atmosfera necessrio a presena de ncleos de
condensao, em torno dos quais so formadas as gotculas que
constituiro as nuvens. Os ncleos de condensao so partculas
higroscpicas, entre as quais o NaCl, de origem martima, o mais
abundante, visto que dois teros da superfcie terrestre coberta por
oceanos. Alm da presena de ncleos de7
condensao, o vapor dgua na atmosfera condensa-se quando as
condies tendem saturao, o que pode ocorrer de duas maneiras: a)
pelo aumento da presso de vapor dgua devido evaporao e transpirao e
b) por resfriamento do ar. Na realidade esses dois processos podem
ocorrer simultaneamente, mas na natureza, o segundo bastante
efetivo em promover a formao de orvalho e de nuvens. No caso dessas
ltimas, a formao ocorre quando parcelas de ar mido sobem e se
resfriam adiabaticamente, devido expanso interna causada pela
diminuio da presso atmosfrica. 3.3 Formao da chuva O processo de
condensao por si s no capaz de promover a precipitao, pois so
formadas gotculas muito pequenas, denominadas de elementos de
nuvem, que permanecem em suspenso sustentada pela fora de flutuao
trmica. Para que haja precipitao, deve haver a formao de gotas
maiores (elementos de precipitao), e isto ocorre por coalescncia
das pequenas gotas, de forma que a ao da gravidade supere a fora de
sustentao promovendo a precipitao. A coalescncia o resultado de
diferenas de temperatura, tamanho, cargas eltricas, e de movimentos
turbulentos dentro da nuvem. Quanto mais intensa for a movimentao
dentro da nuvem, maior ser a probabilidade de choque entre as
gotas, resultando em gotas sempre maiores. 3.4 Tipos de chuva Os
tipos de chuvas se caracterizam pela sua origem. Assim, existem
chuvas geradas por passagem de frentes, por conveco local, e por
efeitos orogrficoas (montanhas). a) Chuvas frontais So originrias
de nuvens formadas a partir do encontro de massas de ar frio e
quente. A massa quente e mida (mais leve) tende a se elevar,
resfriando-se adiabaticamente, isto, sem troca de calor com o meio
adjacente (Figura 2). Nesse processo forado de subida da massa mida
ocorre a condensao. As chuvas frontais caracterizam-se por:
intensidade moderada a fraca, longa durao (dias), e sem horrio
predominante para sua ocorrncia.
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Figura 2 Chuvas frontais b) Chuvas convectivas Originam-se de
nuvens formadas a partir de correntes convectivas (trmicas) que se
resfriam adiabaticamente ao se elevarem, resultando em nuvens de
grande desenvolvimento vertical (cumuliformes), como pode ser visto
na Figura 3. As chuvas convectivas se caracterizam por forte
intensidade, mas curta durao, podem ocorrer descargas eltricas,
trovoadas, ventos fortes e granizo, predominando no perodo da tarde
e noite, quando a fora gravitacional supera a fora de sustentao
trmica.
Figura 3 Chuvas convectivas. As chuvas convectivas, tambm
conhecidas como chuvas de vero , por terem maior intensidade,
apresentam grande potencial de danos, especialmente no aspecto de
conservao do solo, visto que muitas vezes sua intensidade supera a
velocidade de infiltrao da gua no solo. Isto gera escoamento
superficial (enxurrada), que ganhando momento (quantidade de
movimento), poder causar eroso do solo, desde que outros fatores
como cobertura do solo, umidade, e declividade tambm contribuam
para isso. c) Chuvas orogrficas As chuvas orogrficas (Figura 4)
ocorrem em regies montanhosas, onde o relevo fora a subida da massa
de ar mido. Essa subida forada equivalente ao9
processo de conveco livre, resultando nos mesmos fenmenos
atmosfricos. Devido aos ventos, o ar sobe pela encosta
resfriando-se adiabaticamente, com condensao e formao de nuvens
tanto cumuliformes como estratiformes. Nessa situao, um lado da
montanha, geralmente, mais chuvoso que o outro resultando na
chamada Sombra de Chuva.
Figura 4 Chuvas orogrficas 3.5 Medida de chuva Um ndice de
medida de chuva a altura pluviomtrica, que a altura de gua
precipitada, expressa em milmetros (mm). Essa altura pluviomtrica
(h) definida como sendo o volume precipitado por unidade de rea
horizontal do terreno, ou seja: h = 1 litro de gua/1 m2 de terreno
= 1000 cm3/10000 cm2 = 0,1 cm = 1 mm Outro ndice de expresso da
chuva a sua intensidade (i), definida como a altura pluviomtrica
por unidade de tempo: I = mm/hora Podendo i ser expresso tambm em
mm/min. Esse ndice tem aplicao em dimensionamento de sistemas de
drenagem e conservao do solo, tanto para a agricultura como
construo civil. O equipamento bsico de medio da chuva o pluvimetro,
que constitudo de uma rea de captao (> 100 cm2) e de um
resevatrio onde a gua da chuva armazenada at o momento da leitura.
Se o pluvimetro tiver um sistema de registro contnuo da quantidade
e da hora de ocorrncia das chuvas, ento ele denominado de
pluvigrafo.
10
4.INFILTRAO DA GUA NO SOLO
4.1
Introduo
A infiltrao o processo pelo qual a gua atravessa a superfcie do
solo. A modelagem deste processo de grande importncia prtica, pois
a taxa de infiltrao da gua no solo um dos fatores que mais
influencia o escoamento superficial, responsvel por processos
indesejveis, como a eroso e as inundaes. A infiltrao determina o
balano de gua na zona radicular e, por isso, o conhecimento deste
processo e suas relaes com as propriedades do solo de fundamental
importncia para o eficiente manejo do solo e da gua. O conhecimento
do processo de infiltrao tambm fornece subsdios para o
dimensionamento de reservatrios, estruturas de controle de eroso e
de inundao, canais e sistemas de irrigao e drenagem. 4.2 Fatores
que Intervm na Infiltrao
A infiltrao um processo que depende, em maior ou menor grau, de
diversos fatores, os quais so descritos subseqentemente. a)
Caractersticas do Solo A textura e a estrutura so caractersticas
que influenciam expressivamente a movimentao da gua no solo, uma
vez que determinam a quantidade de macroporos presentes em seu
perfil, os quais so de extrema importncia na condutividade
hidrulica do solo. Tambm interferem expressivamente na infiltrao a
forma dos poros e a sua continuidade. Solos de textura grossa, ou
seja, arenosos, possuem maior quantidade de macroporos que os de
textura fina (argilosos) e, conseqentemente, apresentam maiores
condutividade hidrulica e taxa de infiltrao. J os solos argilosos
bem estruturados, ou com estrutura estvel, podem mostrar maiores
taxas de infiltrao do que os com estrutura instvel, que sofrem
disperso quando umedecidos ou submetidos a algum agente
desagregador. A estabilidade dos agregados determinada pelos
chamados agentes cimentantes, que so representados principalmente
pela matria orgnica e pelos xidos de Fe e AI. Dessa forma, medida
que aumentam estes compostos solo, maior a possibilidade de ele
apresentar estrutura mais estvel. Solos mais intemperizados so
caracterizados pela presena predominante de xidos de Fe e Al em
relao s argilas silicatadas. Assim, em diversos trabalhos
realizados em solos formados sob condies de clima tropical, como
freqente no cerrado brasileiro, tem sido demonstrado que mesmo em
solos com altos teores de11
argila podem-se ter elevadas taxas de infiltrao, o que
justificado pelo alto grau de desenvolvimento da estrutura destes.
Portanto, para as condies brasileiras, a estrutura do solo pode
exercer influncia muito mais expressiva na taxa de infiltrao do que
a textura. Rawls et al. (1996) apresentam valores indicativos da
taxa de infiltrao para solos de diferentes classes texturais sob
condies de cultivo e pastagem (Quadro 1). Quadro 1 - Taxas de
infiltrao estvel para solos de diferentes classes texturais Taxa de
infiltrao estvel (mm h-1) Textura do solo Cultivo Patagem Areia
franca 38,1 94,0 38,1 111,8 Franco-arenoso 17,8 30,5 30,5 38,1
Franco 10,2 27,9 25,4 63,5 Franco-siltoso 5,1 48,3 10,2 91,4
Franco-argiloso 10,2 25,4 15,2 25,4 Franco-argilo-siltoso 7,6 33,0
7,6 33,0 Argila 5,1 27,9 Fonte: North Central Regional Committee
40, citado por Rawls et al. (1996)
b) Tipo de Cobertura do Solo A natureza da superfcie fator
determinante no processo de infiltrao. reas urbanizadas apresentam
menores taxas de infiltrao que reas agrcolas, por terem altas
percentagens de impermeabilizao da superfcie do solo, o que limita
a sua capacidade de infiltrao. Alm disso, o sistema radicular das
plantas cria caminhos preferenciais que favorecem o movimento da
gua. Tem-se ressaltado em vrias pesquisas a importncia de prticas
como a manuteno de cobertura vegetal para a conservao do solo. A
cobertura vegetal responsvel pelo aumento da macroporosidade da
camada superficial e protege os agregados do impacto direto das
gotas de chuva e, conseqentemente, capaz de manter altas taxas de
infiltrao e diminuir consideravelmente as perdas de gua e solo.
Duley (1939) verificou que solos descobertos apresentaram redues da
taxa de infiltrao de at 85% em relao queles protegidos por palha.
Silva e Kato (1998), avaliando a taxa de infiltrao estvel (ou taxa
de infiltrao bsica) em solos de cenado (Latossolo Vermelho-Amarelo
argiloso), usando simulador de chuvas (com intensidade de aplicao
de aproximadamente 90 mm/h), encontraram valor para os solos sem
cobertura igual a 61,3 mm/h, enquanto para os solos com cobertura
morta este valor foi de 76,3 mm h. Os autores atriburam esta
diferena formao de encrostamento superficial nos solos desprovidos
de cobertura vegetal.
12
Oliveira (2000) avaliou a taxa de infiltrao da gua em um solo
com diferentes tipos de cobertura utilizando um simulador de chuva
com intensidade de aplicao de 70 mm/h (Quadro 2). Ao analisar os
dados do Quadro 2 fica evidente que os maiores valores foram
observados para as condies com cobertura vegetal, com destaque para
as parcelas com mucuna e vegetao espontnea. O autor atribuiu esse
comportamento s caractersticas do sistema radicular da mucuna e da
vegetao espontnea predominante (caruru-de-porco). Durante o
crescimento das razes, criaram-se canais que favoreceram o
movimento da gua no perfil. O autor ressalta tambm que o nmero de
plantas nas unidades experimentais com vegetao espontnea era
consideravelmente superior ao daquelas com mucuna. Em conseqncia,
pode ter existido maior quantidade de canais biolgicos, responsveis
pela grande taxa de infiltrao neste tratamento. Quadro 2 - Taxa de
infiltrao estvel de acordo com o tipo de cobertura do solo
Cobertura Sem cobertura Vegetao espontnea Mucuna Milho Fonte:
Oliveira (2000) Taxa de infiltrao estvel (mm/h) 27,5 47,6 45,7
32,5
c) Tipo de Preparo e Manejo do Solo
Em geral, quando se prepara o solo, a capacidade de infiltrao
tende a aumentar, em razo da quebra da estrutura da camada
superficial. No entanto, se as condies de preparo e manejo forem
inadequadas, sua capacidade de infiltrao poder tomar-se inferior de
um solo sem preparo, principalmente se a cobertura vegetal for
removida. Uma vez formado o selamento superficial e, em muitos
casos, este estabelecido muito rapidamente aps as primeiras
precipitaes, a taxa de infiltrao da gua no solo consideravelmente
reduzida (Pruski et al., 1997a). Silva e Kato (1997) avaliaram a
infiltrao em um Latossolo Vermelho-Amarelo argiloso sujeito a trs
condies diferentes de manejo: sistema de cultivo tradicional,
plantio direto e cerrado virgem e verificaram que os parmetros
fsicos-hdricos que mais influenciam a infiltrao (macroporosidade e
condutividade hidrulica) foram bem maiores no local onde prevalecia
a cobertura natural do cerrado virgem. No Quadro 3 apresentada a
mdia dos resultados encontrados pelos autores.
13
Quadro 3 Valores mdios das principais caractersticas
fsico-hdricas dos solos relacionadas infiltrao Densidade Porosidade
(cm3/cm3) Condutividade Tipo de cobertura do solo Total Micro Macro
hidrulica (g/cm3) Cerrado virgem 0,66 0,69 0,30 0,39 26,7 Plantio
direto 0,92 0,60 0,40 0,20 1,3 Manejo 0,84 0,63 0,39 0,24 8,2
convencional Alves e Cabeda (1999) avaliaram a infiltrao em um
Pdzlico Vermelho-escuro sob preparo convencional e plantio direto,
usando chuvas simuladas com intensidades mdias constantes de 63,0 e
87,0 mm/h, e verificaram que a taxa de infiltrao estvel foi maior
no plantio direto que no convencional e no plantio direto no houve
diferena na taxa de infiltrao para as duas intensidades. No
entanto, para o preparo convencional, a taxa foi menor sob chuva de
maior intensidade (Quadro 4). O trfego intenso de mquinas sobre a
superfcie do solo, principalmente quando se utiliza o sistema
convencional de preparo, produz uma camada compactada que reduz a
capacidade de infiltrao da gua no solo. Solos situados em reas de
pastoreio tambm sofrem intensa compactao, ocasionada pelas patas
dos animais (Pruski et al., 1997). Quadro 4 Taxas de infiltrao
estvel para preparo convencional e plantio direto sob duas
intensidades de precipitao Intensidade de precipitao Taxa de
infiltrao estvel (mm/h) (mm/h) Convencional Plantio direto 63 27,5
46,6 87 17,3 47,2
d) Encrostamento Superficial O encrostamento superficial causado
pelo impacto das gotas de chuva de ocorrncia comum, particularmente
em solos intensivamente cultivados, como mencionado anteriormente.
A superfcie do solo apresenta-se compacta e, embora a espessura da
camada de encrostamento superficial possa ser pequena, seu efeito
sobre as propriedades fsicas do solo influencia, acentuadamente, as
condies de infiltrao.
14
A seqncia de eventos envolvidos no processo de formao do
encrostamento superficial apresentada em muitos trabalhos e,
resumidamente, pode-se descrev-la da seguinte forma: quebra dos
agregados de solo pelo impacto das gotas de chuva; movimento das
partculas finas e dispersas ao longo de poucos centmetros abaixo da
superfcie e sua deposio nos poros do solo; compactao da camada
superficial do solo pelo impacto da gotas dgua, produzindo uma
camada delgada de solo expressiva mente adensada; e deposio do
material fino em suspenso, com a conseqente orientao das partculas
de argila. A ocorrncia de encrostamento no solo no depende somente
das caractersticas de sua superfcie, como textura, estrutura e
presena de cobertura vegetal, mas tambm das caractersticas da
chuva. Dentre estas, as mais utilizadas para caracterizar o
encrostamento so a intensidade da chuva, o dimetro mdio e a
velocidade final da gota. 4.3 Mtodos de Determinao da Infiltrao
a) Infiltrmetro de Anel Consiste de dois anis que so
posicionados de forma concntrica no solo. O interno deve apresentar
dimetro da ordem de 300 mm e o externo, dimetro de 600 mm, com
altura de aproximadamente 300 mm. Os anis, cujas bordas devem ser
bizeladas, so cravados verticalmente no solo, deixando-se uma borda
livre ligeiramente superior a 150 mm. O anel externo tem como
finalidade reduzir o efeito da disperso lateral da gua infiltrada
do anel interno. Assim, a gua do anel interno infiltra no perfil do
solo em uma direo predominantemente vertical, o que evita
superestimativa da taxa de infiltrao.
Figura 5 Disposio dos anis para a determinao da TIE no solo.
Durante a realizao do ensaio deve-se manter uma lmina de 30 a 50 mm
no cilindro interno, sendo a altura da lmina dgua medida com uma
rgua colocada verticalmente dentro do anel interno. No anel
externo, a lmina dgua deve ser mantida apenas para assegurar que o
processo de infiltrao no sofra interrupo e, conseqentemente, ocorra
disperso lateral da gua infiltrada a partir do anel interno. O
ensaio deve ser realizado at que a taxa de infiltrao, observada no
anel15
interno, torne-se aproximadamente constante com o tempo.
Normalmente, a taxa de infiltrao considerada constante quando o
valor da leitura da lmina infiltrada no anel interno se repete pelo
menos trs vezes. Os dados obtidos em um ensaio realizado com
infiltrmetro de anel podem ser tabulados conforme no Quadro 5.
Quadro 5 Exemplo de planilha para coleta de dados de testes com
infiltrmetro de anel. Rgua (cm) Tempo acumulado Infiltrao acumulada
Hora (min) (cm) Leitura Diferena 13:00 0 5 13:04 4 3,5/5 1,5 1,5
13:09 9 3,8/5 1,2 2,7 13:14 14 4,0/5 1,0 3,7 13:19 19 3,9/5 1,1 4,8
13:24 24 4,2/5 0,8 5,6 13:29 29 4,0/5 1,0 6,6 13:34 34 4,0/5 1,0
7,6 13:39 39 4,0/5 1,0 8,6 13:44 44 4,2/5 0,8 9,4 13:54 54 3,4/5
1,6 11,0 14:04 64 3,1/5 1,9 12,9 14:14 74 3,5/5 1,5 14,4 14:24 84
3,2/5 1,8 16,2 14:34 94 3,4/5 1,6 17,8 14:44 104 3,4/5 1,6 19,4
14:54 114 3,5/5 1,5 20,9 15:04 124 3,4/5 1,6 22,5 15:14 134 3,5/5
1,5 24,0 15:24 144 3,5/5 1,5 25,5 15:34 154 3,7/5 1,3 26,8 15:44
164 3,4/5 1,6 28,4 15:54 174 3,4/5 1,6 30,0 16:04 184 3,4/5 1,6
31,6 16:14 194 3,4/5 1,6 33,2 16:24 204 3,4/5 1,6 34,8 b)
Simuladores de Chuva Os simuladores de chuva so equipamentos nos
quais a gua aplicada por asperso com uma intensidade de aplicao
superior capacidade de infiltrao do solo, exceto para um curto
intervalo de tempo, logo aps o incio da precipitao. A rea de
aplicao de gua delimitada por placas metlicas, sendo a taxa
de16
infiltrao obtida pela diferena entre a intensidade de precipitao
e a taxa de escoamento superficial resultante (Pruski et al.,
1997a). Os dados obtidos em ensaio realizado com simulador de
chuvas podem ser tabulados conforme mostrado no Quadro 6, no qual
so apresentadas as informaes relativas a um teste feito em um
Latossolo-Roxo distrfico (Pruski et al.. 1997b). A parcela sobre a
qual foi aplicada a chuva simulada era de 90 cm de comprimento e 90
cm de largura, enquanto a caixa de coleta do escoamento superficial
tinha 100 cm de comprimento, 70 cm de largura e 30 cm de altura. A
cada intervalo de cinco minutos eram feitas leituras da altura de
gua dentro da caixa de coleta. O simulador de chuvas operou com
intensidade de precipitao (Ip) constante de 67,5 mm/h. Os
simuladores de chuva foram desenvolvidos para simular condies
tpicas de chuvas naturais, como velocidade de impacto e distribuio
do tamanho das gotas da chuva, intensidade de precipitao, ngulo de
impacto das gotas e capacidade de reproduzir a intensidade e a
durao das chuvas intensas (Meyer, citado por Rawls et al., 1996).
Quadro 6 Exemplo de planilha para coleta de dados chuvas T (min) t
(min) HES (mm) VolES (cm3) 5 5 1,2 840 10 5 1,9 1330 15 5 2,2 1540
20 5 2,5 1750 25 5 2,6 1820 30 5 2,8 1960 35 5 2,9 2030 40 5 3,0
2100 45 5 3,1 2170 50 5 3,1 2170 55 5 3,2 2240 60 5 3,3 2310 65 5
3,3 2310 70 5 3,4 2380 75 5 3,4 2380 80 5 3,4 2380 de testes com
simulador de TES (mm/h) 12,4 19,7 22,8 25,9 27,0 29,0 30,1 31,1
32,1 32,1 33,2 34,2 34,2 35,3 35,3 35,3 Ti (mm/h) 55,1 47,8 44,7
41,6 40,5 38,5 37,4 36,4 35,5 35,4 34,3 33,3 33,3 32,2 32,2
32,2
4.4
Comparao dos mtodos de determinao da infiltrao
O infiltrmetro de anel superestima a taxa de infiltrao em relao
ao simulador de chuvas devido ao encrostamento da superfcie do solo
sob chuva simulada, enquanto no infiltrmetro de anel isso no
ocorre, uma vez que no existe o impacto das gotas de precipitao
contra a superfcie do solo. Outro fator que contribui para que as
taxas de infiltrao obtidas com infiltrmetro de anel sejam17
maiores que as conseguidas com o simulador de chuvas que no
infiltrmetro de anel existe uma lmina de gua sobre a superfcie do
solo, que proporciona maior potencial para se conseguir a
infiltrao.
5.ESCOAMENTO SUPERFICIAL 5.1 Introduo O escoamento superficial
corresponde ao segmento do ciclo hidrolgico relacionado ao
deslocamento das guas sobre a superfcie do solo. O conhecimento
deste segmento de fundamental importncia para o projeto de obras de
engenharia, pois a maioria dos estudos hidrolgicos est ligada ao
aproveitamento da gua superficial e proteo contra os fenmenos
provocados pelo seu deslocamento. 5.2.Fatores que intervm no
escoamento superficial Todos os fatores que influenciam a taxa de
infiltrao da gua no solo interferem, tambm, no escoamento
superficial resultante. a) Agroclimticos O escoamento superficial
tende a crescer com o aumento da intensidade e a durao da
precipitao e da rea abrangida pela precipitao, a qual constitui a
principal forma de entrada de gua no ciclo hidrolgico. A cobertura
e os tipos de uso do solo, alm de seus efeitos sobre as condies de
infiltrao da gua no solo, exercem importante influncia na
interceptao da gua advinda da precipitao. Quanto maior a
porcentagem de cobertura vegetal e rugosidade da superfcie do solo,
menor o escoamento superficial. A evapotranspirao tambm representa
importante fator para retirada de gua do solo. Portanto, quanto
maior a evapotranspirao, menor ser a umidade do solo quando da
ocorrncia de precipitao e, conseqentemente, maior ser a taxa de
infiltrao e menor o escoamento superficial. b) Fisiogrficos Quanto
maior a rea e a declividade da bacia, maior dever ser a vazo mxima
de escoamento superficial que ocorrer na seo de desge da bacia e
quanto mais a forma da bacia aproximar-se do formato circular, mais
rpida dever ser a concentrao do escoamento superficial e,
conseqentemente, maior dever ser a sua vazo mxima.18
Quanto s condies de superfcie, dentre os fatores que mais
influenciam o escoamento superficial, podem-se citar: tipo de solo:
interfere diretamente na taxa de infiltrao da gua no solo e na
capacidade de reteno de gua sobre sua superfcie; topografia: alm de
influenciar a velocidade de escoamento da gua sobre o solo,
interfere tambm na capacidade de armazenamento de gua sobre este,
sendo as reas mais declivosas geralmente com menor capacidade de
armazenamento superficial do que as mais planas; rede de drenagem:
rede de drenagem muito densa e ramificada permite a rpida
concentrao do escoamento superficial, favorecendo, conseqentemente,
a ocorrncia de elevadas vazes sobre a superfcie do solo; e obras
hidrulicas presentes na bacia: enquanto as obras destinadas
drenagem ocasionam aumento da velocidade de escoamento da gua na
bacia, as obras destinadas conteno do escoamento superficial
resultam em reduo da vazo mxima em uma bacia. 5.3 Prticas de
controle da eroso e do escoamento superficial
Reduzindo-se a eroso, os cursos dgua, lagos e represas ficam
mais protegidos contra o rpido assoreamento. Mantendo-se os
sedimentos fora da gua, evita-se o incremento de nutrientes nela,
reduzindo-se os efeitos indesejveis do desenvolvimento excessivo de
algas e outros vegetais, Os poluentes presos s partculas de solo
devem ser mantidos fora da gua pela conservao do solo na gleba. O
controle das fontes de poluio dgua , portanto, tambm concernente
conservao do solo. a) Preparo do solo Visando a minimizar os riscos
de deteriorao do solo, devido excessiva mecanizao, as operaes de
preparo (araes, gradagens, cultivos, etc.) devem ser reduzidas ao
mnimo necessrio. A menos que a rea seja plana, o preparo do solo
deve ser conduzido sempre em contorno, para que sejam evitadas
maiores perdas por eroso. b) Plantio em contorno prtica
conservacionista fundamental, devendo fazer parte integrante dos
sistemas de controle eroso (Figura 6). Quando utilizado
isoladamente, seu uso restringido s reas de at 3 a 4% de declive,
porm no sujeitas a chuvas muito intensas que possam causar grandes
enxurradas. medida que o declive aumenta, sua eficincia diminui, e,
em reas com declives superiores aos mencionados ou ainda
19
dependendo do comprimento de rampa, dever ser associada a outras
prticas como terraceamento, faixas de reteno, etc. Nesse mtodo,
cada linha de plantas atua como pequena barreira retardando o livre
escoamento das guas pluviais e favorecendo a sua infiltrao. Vrios
estudos demonstram que o plantio em contorno pode reduzir em at 50%
as perdas de solo e diminuir tambm as perdas de gua por escoamento
superficial, alm de elevar a produo.
Figura 6 Plantio em contorno Para se instalar o plantio em
contorno como prtica conservacionista isolada, so demarcadas no
terreno curvas de nvel, espaadas horizontalmente de 40 a 50 m; o
plantio executado dispondo-se as linhas de plantas paralelamente
quelas curvas de nvel, denominadas niveladas bsicas. c) Culturas em
faixas Essa prtica consiste em alternar o sistema de rotao com
faixas de culturas de crescimento denso e faixas de outras culturas
que oferecem menor proteo ao solo, dispostas sempre no sentido
transversal ao declive, ou seja, em contorno. As faixas de
crescimento denso amortecem a velocidade da enxurrada que escoa das
faixas adjacentes, provocando a deposio do solo que vinha sendo
transportado. Essa prtica, quando utilizada isoladamente,
recomendada a terrenos com declives de cerca de 3 a 5%, dependendo
da suscetibilidade do solo eroso, do regime de chuvas e do tipo de
cultura. Em reas com declives maiores que os citados, deve-se
intercalar, entre as faixas das culturas, faixas de reteno
vegetativa ou mesmo terraos, de acordo com as condies locais. d)
Faixas de reteno vegetativa
20
Essa prtica consiste na formao de faixas de vegetao de alta
densidade, dispostas em nvel e em espaos regulares sobre o terreno
(Figura 7). A sua finalidade principal de reduzir a velocidade de
escoamento das guas de chuva sobre o solo, diminuindo, assim, a
quantidade de terra arrastada pelas enxurradas. As plantas
utilizadas na formao das faixas de reteno devem apresentar as
seguintes caractersticas principais: ciclo vegetativo longo; grande
densidade de razes; desenvolvimento rpido da parte area; no serem
invasoras e tambm que se prestem a algum aproveitamento. As mais
indicadas so a cana-de-acar, o capimnapier, a erva-cidreira, etc.
Em determinadas ocasies, a faixa de reteno pode ser formada
utilizando-se da vegetao natural do terreno.
Figura 7 Faixas de reteno vegetativa e) Rotao de culturas
Consiste em alternar, em seqncia definida numa gleba, culturas com
exigncias diferentes e sistemas radiculares diferentes. Baseia-se,
portanto, em no se repetir durante muito tempo uma mesma cultura
num mesmo local. Basicamente os fundamentos que regem a rotao de
culturas, visam cultivos alternados de culturas, com exigncias
diferentes de fertilidade e tipos diferentes de razes, alternncia
de culturas susceptveis a doenas e pragas e cultivares resistentes,
culturas que esgotam o solo e culturas que melhoram a sua
fertilidade ou protejam-no e culturas com diferentes necessidades
de mo de obra, maquinas e equipamentos, gua, tipo de preparo do
solo, etc, em pocas diferentes do ano. Alm de contribuir para
manter ou restaurar a fertilidade do solo, ajuda tambm no controle
de pragas, doenas e plantas daninhas em reas anteriormente ocupadas
por apenas uma cultura. Recomendaes especficas a planos de rotao de
culturas iro depender das particularidades de cada regio, como:
condies climticas, aspectos de mercado, tipo de explorao
agropecuria, convenincias do agricultor, etc.21
cultura.
Para tanto, as tabelas abaixo apresentam alguns exemplos de
rotao de Primeiro Ano Vero Inverno Soja Tremoo Estao Vero Inverno
Primeiro ano Milho Aveia preta Segundo Ano Vero Inverno Milho Trigo
Segundo ano Soja Trigo Terceiro ano Soja Tremoo
f) Culturas de cobertura As culturas de cobertura so utilizadas
na proteo do solo e manuteno de sua fertilidade. O termo cultura de
cobertura quase sinnimo de adubao verde. So empregadas entre os
perodos de colheita da cultura comercial e o prximo plantio, ocasio
em que so incorporadas ao solo. So ainda utilizadas na proteo e na
recuperao de reas degradadas e tambm intercaladas com culturas
permanentes. Dentre outras, apresentam as seguintes vantagens: -
protegem o solo contra a eroso pela reduo do impacto das gotas de
chuva e da velocidade das enxurradas; - asseguram a manuteno de
nveis adequados de matria orgnica; - melhoram a estrutura e aerao
do solo; - quando se utilizar de leguminosas, elas podem contribuir
significativamente na elevao dos teores de nitrognio do solo. g)
Adubao verde A Adubao verde consiste em cultivar plantas para
enterr-las no solo ainda imaturas (antes da florao), pois o
material jovem e suculento decompe-se mais rapidamente que os
resduos de plantas completamente maduras. As plantas mais indicadas
so as pertencentes famlia das leguminosas, devido possibilidade de
aproveitamento do nitrognio do ar atmosfrico, que fixado por meio
de bactrias do gnero Rhizobium, que vivem em simbiose no sistema
radicular dessas espcies. Alm disso, as leguminosas apresentam
normalmente grande rendimento de massa verde por unidade de rea e
possuem sistema radicular bastante ramificado e profundo, o que
permite extrair nutrientes minerais nas camadas subsuperficiais do
solo. A adubao verde melhora o teor de matria orgnica do solo, sua
estrutura e permeabilidade, alm de proporcionar boa cobertura,
protegendo o terreno do impacto direto das gotas de chuva.22
h) Cobertura morta A cobertura morta, tambm conhecida por mulch
(Figura 8), uma tcnica que consiste em distribuir sobre a superfcie
do solo uma camada de palhas ou outros resduos vegetais, que so
distribudos entre as linhas das culturas ou apenas at a projeo da
copa das plantas, dependendo da disponibilidade de material.
Utilizar de palhas de capim, de arroz, de caf, sabugos de milho,
etc. Em determinadas ocasies, as prprias plantas daninhas podem ser
utilizadas como cobertura morta pela aplicao de herbicidas de
contato, como ocorre nas lavouras permanentes, sobretudo no caso do
caf. Alm de ser uma eficiente prtica para a conservao do solo e da
gua, contribui para amenizar a temperatura do solo, controla
plantas daninhas, serve tambm como adubo orgnico pela decomposio do
material utilizado em cobertura, alm de contribuir para o aumento
da produo das lavouras.
Figura 8 Cobertura morta i) Controle de capinas O controle de
capinas, durante o perodo chuvoso, prtica muito eficiente para
evitar a eroso nas reas de lavouras permanentes, como: cafezais,
pomares; etc. Uma das maneiras de executar essa prtica consiste em
capinar, alternadamente, no sentido transversal ao declive, as ruas
de uma cultura, ou seja, uma rua sim outra no, mantendo-se com
vegetao a metade da rea que estaria descoberta se fossem capinadas
ao mesmo tempo todas as ruas; numa segunda etapa, so capinadas as
ruas que no foram capinadas anteriormente. j) Adubao orgnica A
incorporao de matria orgnica na forma de composto ou esterco, em
complementao s adubaes minerais, prtica de grande relevncia na
conservao23
do solo e da gua, pois, alm de elevar a produo, reduz
consideravelmente as perdas de solo e gua. A elevao da produo
deve-se ao fato de que a matria orgnica, alm de melhorar as
propriedades fsicas e biolgicas do solo, tambm uma fonte de
elementos minerais liberados pela sua decomposio, especialmente
micronutrientes. Prticas de carter mecnico As prticas de carter
mecnico mais usuais para a proteo das terras cultivadas envolvem
trs componentes bsicos, quais sejam: Construo de terraos As guas
que caem nas terras de cultivo so captadas pelos terraos. Os
terraos podero desaguar numa via de drenagem natural, caso exista.
Quando isso no possvel, dever ser construdo um canal escoadouro
vegetado. O terrao o conjunto formado pela combinao de um canal com
um camalho ou dique de terra, construdo com intervalos apropriados,
no sentido transversal ao declive do terreno, destinado a conter as
enxurradas, forando a infiltrao da gua pelo solo ou a drenagem
lenta e segura do excesso dgua. O terraceamento uma prtica
eficiente para o controle da eroso, desde que seja criteriosamente
planejado, executado e mantido. Conteno de voorocas Obras de
interceptao do fluxo de sedimentos que escoa por ravinas abertas na
paisagem causadas pela concentrao, em um s ponto, de guas
superficiais com grande volume e velocidade, aliadas baixa
capacidade de resistncia de alguns solos. c) Construo de pequenas
barragens Confeco de pequenas estruturas de acmulo de gua
localizadas em pontos estrategicamente selecionados dentro da bacia
de drenagem. Estas represas tero finalidade vrias tais como: reteno
de gua em poca de chuvas, controle de vazo de pico de chuvas,
piscicultura, consumo humano ou animal, recreao e embelezamento.
Construo de bacias de acumulao de gua e reteno de sedimentos Locao
e construo de pequenas bacias, lateralmente e ao longo de estradas
em declive. Tais bacias so ligadas ao sistema de drenagem do leito
virio e tm a funo24
de captar as enxurradas, acumulando-as por algum tempo, de modo
a propiciar a infiltrao lenta destas guas no solo, diminuindo os
efeitos da eroso e melhorando a recarga dos aqferos subterrneos. O
que so: So estruturas construdas nos terrenos em forma de bacias,
com a finalidade de armazenar, por algum tempo, e infiltrar guas de
chuvas. Como fazer: So feitas com trator de esteiras,
retroescavadeira ou p carregadeira e at manualmente. Funo: Essas
bacias recebem a gua de enxurradas, o que evita o carreamento de
solos. Com isso diminui a eroso, evitando o assoreamento dos rios e
promovendo a recarga dos lenis que iro abastecer as nascentes de
gua. Dimenses e formas: As bacias retangulares variam de 3x6m a
6xl0m, profundidade 0,8 m at 2m. Podem ter forma arredondada,
variando de 3m dimetro a 15m. Precisam ser dimensionadas de modo a
comportar o volume de gua captado. Podem ter formas arredondadas,
meia-lua, retangular, quadradas, indefinidas. O importante evitar o
escoamento das guas por meio das enxurradas na superfcie do solo, o
que causaria eroso laminar e outros.
6.GUAS SUBTERRNEAS
6.1
Introduo
A maior parte da gua doce disponvel na Terra encontra-se no
subsolo, sendo que metade dessa gua encontra-se a profundidades que
excedem um quilmetro. medida que vamos nos aprofundando no solo,
sob a camada inicial de solo mido, a camada seguinte encontrada a
zona de aerao ou insaturada, onde as partculas de solo esto
cobertas com um filme de gua, mas existe ar entre as partculas.
maior profundidade, est a zona saturada, em que a gua deslocou todo
o ar. O nome dado gua doce na zona saturada lenol de gua
subterrneo; ele constitui 0,6% do suprimento total de gua. A
principal fonte das guas subterrneas so as chuvas que caem sobre a
superfcie, uma pequena parte das quais infiltra-se at atingir a
zona saturada. 6.2 Vantangens das guas subterrneas em relao s guas
superficiais
Aponta-se as seguintes vantagens das guas subterrneas em relao s
guas superficiais:
25
Pelo fato de ocorrerem no subsolo sob uma zona de material
rochoso nosaturado ou camadas rochosas pouco permeveis, as guas
subterrneas encontram-se relativamente melhor protegidas contra
agentes potenciais ou efetivos de poluio. Quando captadas de forma
adequada, na sua utilizao, geralmente, no se tem custos de
clarificao, tratamento ou purificao; os processos de filtrao e
biogeoqumicos de depurao do subsolo proporcionam um alto nvel de
purificao e potabilidade das guas subterrneas. O custo de sua
captao e distribuio muito mais barato. A captao pode ser prxima da
rea consumidora, o que torna mais barato o processo de distribuio;
Permitem um planejamento modular na oferta de gua populao, isto ,
mais poos podem ser perfurados medida que aumente a necessidade,
dispensando grandes investimentos de capital de uma nica vez. Os
prazos de execuo das obras de captao so relativamente curtos, da
ordem de dias at alguns meses. Os investimentos em geral so
relativamente pequenos, variando entre dezenas a centenas de
milhares de reais. Os aqferos no sofrem processos de assoreamento,
nem perdem grandes volumes de gua por evaporao.
Obviamente que a gua subterrnea, apesar de muito importante, no
suficiente para abastecer grandes centros populacionais, situados
em reas de aqferos pobres, como o caso do Rio de Janeiro. No
entanto, um complemento importante gua superficial. Poucos sabem,
mas, mesmo na cidade do Rio de Janeiro, h muitas indstrias que s
usam gua subterrnea. Nas duas ltimas dcadas houve um grande
crescimento do uso deste recurso no Brasil, mas estamos longe dos
nveis de uso e gerenciamento alcanados pelos pases da Europa e os
Estados Unidos.
6.3
Ocorrncia de gua subterrnea
A gua da chuva pode ter vrios destinos aps atingir a superfcie
da Terra. Inicialmente uma parte se infiltra. Quando o solo atinge
seu ponto de saturao, ficando encharcado, a gua passa a escoar
sobre a superfcie em direo aos vales. Dependendo da temperatura
ambiente, uma parte da chuva volta atmosfera na forma de vapor. Em
pases frios, ou em grandes altitudes, a gua se acumula na superfcie
na forma de neve ou gelo, ali podendo ficar por muito tempo. A
parcela da gua que se infiltra vai dar origem gua subterrnea. A
taxa de infiltrao de gua no solo depende de muitos fatores:26
1-Sua porosidade: A presena de argila no solo contribui com o
aumento da microporosidade, no permitindo uma grande infiltrao.
2-Cobertura vegetal: Um solo coberto por vegetao mais permevel do
que um solo desmatado. 3-Inclinao do terreno: em declividades
acentuadas a gua escorre mais rapidamente, diminuindo o tempo de
infiltrao. 4- Tipo de chuva: Chuvas intensas saturam rapidamente o
solo, ao passo que chuvas finas e demoradas tm mais tempo para se
infiltrarem. 6.4 Importncia das guas subterrneas
No Brasil, em geral, as guas subterrneas abastecem rios e lagos.
Por isso, mesmo na poca seca, a maioria dos nossos rios perene; Os
usos mltiplos das guas subterrneas so crescentes: abastecimento,
irrigao, calefao, balneoterapia, engarrafamento de guas minerais e
potveis de mesa e outros; De acordo com o Instituto Brasileiro de
Geografia e Estatstica - IBGE (Recursos Naturais e Meio Ambiente,
1998) estima-se que 51% do suprimento de gua potvel seja originado
dos recursos hdricos subterrneos; Os aqferos, ao reterem as guas
das chuvas, desempenham papel fundamental no controle das cheias;
As guas subterrneas tm grande alcance social pois os poos, quando
bem construdos e protegidos, garantem a sade da populao.
6.5 O caminho subterrneo da gua O conceito de ciclo hidrolgico
est ligado ao movimento e circulao de gua nos seus diferentes
estados fsicos, entre os oceanos, as calotas de gelo, as guas
superficiais, as guas subterrneas e a atmosfera. Este movimento
permanente devese ao Sol, que fornece a energia para elevar a gua
da superfcie terrestre para a atmosfera (evaporao), e gravidade,
que faz com que a gua condensada caia (precipitao) e que, uma vez
na superfcie, circule atravs de linhas de gua que se renem em rios
at atingir os oceanos (escoamento superficial) ou se infiltre nos
solos e nas rochas, atravs dos seus poros, fissuras e fraturas
(escoamento subterrneo). Na Figura 9 esto apresentados dois
esquemas de solos com poros e fraturas de formaes rochosas.
27
Figura 9 Poros e fraturas de formaes rochosas. Nem toda a gua
precipitada alcana a superfcie terrestre, j que uma parte, na sua
queda, volta a evaporar-se. A gua que se infiltra no solo sujeita a
evaporao direta para a atmosfera e retida pela vegetao, que atravs
da transpirao, a devolve atmosfera. Este processo chamado
evapotranspirao ocorre no topo da zona no saturada, ou seja, na
zona onde os espaos entre as partculas de solo contm tanto ar como
gua. A gua que continua a infiltrar-se e atinge a zona saturada das
rochas, entra na circulao subterrnea e contribui para um aumento da
gua armazenada (recarga dos aquferos). Conforme pode ser visto na
Figura 10, na zona saturada (aqufero), os poros ou fraturas das
formaes rochosas esto completamente preenchidos por gua
(saturados). O topo da zona saturada corresponde ao nvel
fretico.
Figura 10 corte esquemtico do solo, com as zonas no saturada e
saturada.
28
A gua subterrnea pode ressurgir superfcie (nascentes) e
alimentar as linhas de gua ou ser descarregada diretamente no
oceano.
6.6 Zonas de ocorrncia da gua no solo de um aqfero fretico
6.6.1) Zona de aerao: a parte do solo que est parcialmente
preenchida por gua. Nesta zona a gua ocorre na forma de pelculas
aderidas aos gros do solo. Solos de textura mais fina tendem a ter
mais umidade do que os mais grosseiros, pois h mais superfcies de
gros onde a gua pode ficar retida por adeso. Na zona de aerao
podemos distinguir trs regies, como pode ser visto na Figura 11: -
Zona de umidade do solo: a parte mais superficial, onde a perda de
gua para a atmosfera intensa. Em alguns casos muito grande a
quantidade de sais que se precipitam na superfcie do solo aps a
evaporao desta gua, dando origem a solos salinizados. - Franja de
capilaridade: a regio mais prxima ao nvel dgua do lenol fretico,
onde a umidade maior devido presena da zona saturada logo abaixo.
Zona intermediria: regio compreendida entre as duas anteriores e
com umidade menor do que na franja capilar e maior do que na zona
superficial do solo. Como j foi dito, a capilaridade maior em
terrenos cuja granulometria muito fina. Em reas onde o nvel fretico
est prximo da superfcie, a zona intermediria pode no existir, pois
a franja capilar atinge a superfcie do solo. So brejos e alagadios,
onde h uma intensa evaporao da gua subterrnea.
Figura 11 - Zonas de ocorrncia da gua no solo de um aqfero
fretico29
6.6.2 Zona de Saturao a regio abaixo nvel fretico onde os poros
ou fraturas da rocha esto totalmente preenchidos por gua.
Observa-se que em um poo escavado num aqfero deste tipo, a gua o
estar preenchendo at o nvel fretico (Figura 11). Em aqferos
freticos o nvel da gua varia segundo a quantidade de chuva. Em
pocas de chuva, o nvel fretico sobe e em pocas em que chove pouco,
o nvel fretico desce. Um poo perfurado no vero poder ficar seco
caso sua penetrao na zona saturada for menor do que esta variao do
nvel dgua. 6.7 Classificao dos aqferos segundo a presso da gua a)
Aqferos Livres ou Freticos A presso da gua na superfcie da zona
saturada est em equilbrio com a presso atmosfrica, com a qual se
comunica livremente. A Figura 12 esquematiza um aqfero deste tipo.
So os aqferos mais comuns e mais explorados pela populao. So tambm
os que apresentam maiores problemas de contaminao. b) Aqferos
Artesianos Nestes aqferos a camada saturada est confinada entre
duas camadas impermeveis ou semipermeveis, de forma que a presso da
gua no topo da zona saturada maior do que a presso atmosfrica
naquele ponto, o que faz com que a gua suba no poo para alm da zona
aqfera. Se a presso for suficientemente forte a gua poder jorrar
espontaneamente pela boca do poo. Neste caso diz-se que temos um
poo jorrante. H muitas possibilidades geolgicas em que a situao de
confinamento pode ocorrer. A figura abaixo (Figura 12) mostra o
modelo mais clssico, mais comum e mais importante.
Figura 12 - Esquema de um poo fretico e artesiano30
6.8 Classificao segundo a geologia do material saturado a)
Aqferos Porosos Ocorrem em rochas sedimentares consolidadas,
sedimentos inconsolidados e solos arenosos. Constituem os mais
importantes aqferos, pelo grande volume de gua que armazenam, e por
sua ocorrncia em grandes reas. Estes aqferos ocorrem nas bacias
sedimentares e em todas as vrzeas onde se acumularam sedimentos
arenosos. Uma particularidade deste tipo de aqfero sua porosidade
quase sempre homogeneamente distribuda, permitindo que a gua flua
para qualquer direo, em funo to somente dos diferenciais de presso
hidrosttica ali existentes. Poos perfurados nestes aqferos podem
fornecer at 500 m3/hora de gua de boa qualidade. b) Aqferos
fraturados ou fissurados Ocorrem em rochas gneas e metamrficas. A
capacidade destas rochas em acumularem gua est relacionada
quantidade de fraturas, suas aberturas e intercomunicao. Poos
perfurados nestas rochas fornecem poucos metros cbicos de gua por
hora. A possibilidade de se ter um poo produtivo depender, to
somente, de o mesmo interceptar fraturas capazes de conduzir a gua.
H caso em que, de dois poos situados a pouca distncia um do outro,
somente um venha a fornecer gua, sendo o outro seco. Para minimizar
o fracasso da perfurao nestes terrenos, faz-se necessrio que a
locao do poo seja bem estudada por profissional competente. Nestes
aqferos a gua s pode fluir onde houver fraturas, que, quase sempre,
tendem a ter orientaes preferenciais. Um caso particular de aqfero
fraturado representado pelos derrames de rochas gneas vulcnicas
baslticas, das grandes bacias sedimentares brasileiras. Estas
rochas, apesar de gneas, so capazes de fornecer volumes de gua at
dez vezes maiores do que a maioria das rochas gneas e metamrficas.
c) Aqferos crsticos So os aqferos formados em rochas carbonticas.
Constituem um tipo peculiar de aqfero fraturado, onde as fraturas,
devido dissoluo do carbonato pela gua, podem atingir aberturas
muito grandes, criando, neste caso, verdadeiros rios subterrneos.
comum em regies com grutas calcrias, ocorrendo em vrias partes do
Brasil. Na Figura 13, esto esquematizados os trs tipos de aqferos
segundo a geologia do material saturado.
31
Figura 13 - Circulao de gua nos meios porosos, fraturados e
crsticos.
6.9 POLUIAO DE GUAS SUBTERRNEAS
A gua um excelente solvente e pode conter inmeras substncias
dissolvidas. Ao longo do seu percurso a gua vai interagindo com o
solo e formaes geolgicas, dissolvendo e incorporando substncias.
Por esta razo a gua subterrnea mais mineralizada (tem mais
minerais) que a gua de superfcie. Apesar do solo e da zona no
saturada apresentarem excelentes mecanismos de filtragem podendo
reter inmeras partculas e bactrias patognicas, existem substncias e
gases dissolvidos que dificilmente deixaro a gua subterrnea podendo
ser responsveis pela sua poluio. Uma gua est poluda quando a sua
composio foi alterada de tal maneira que a torna imprpria para um
determinado fim. A deteriorao da qualidade da gua subterrnea pode
ser provocada de maneira direta ou indireta, por atividades humanas
ou por processos naturais, sendo mais frequente a ao combinada de
ambos os fatores (Figura 14). Inmeras atividades do homem
introduzem ao meio ambiente substncias ou caractersticas fsicas que
ali no existiam antes, ou que existiam em quantidades diferentes. A
este processo chamamos de poluio. Assim, como as atividades
desenvolvidas pela humanidade so muito variveis, tambm so as formas
e nveis de poluio. Estas mudanas de caractersticas do meio fsico
podero refletir de formas diferentes sobre a biota local, podendo
ser prejudicial a algumas espcies e no a outras. De qualquer forma,
considerando as interdependncias das vrias espcies, estas
modificaes levam sempre a desequilbrios ecolgicos. Resta saber quo
intenso este desequilbrio e se possvel ser assimilado sem
conseqncias catastrficas.32
Figura 14 - Poluio da gua subterrnea com diferentes origens. De
um modo geral, os depsitos de gua subterrnea so bem mais
resistentes aos processos poluidores dos que os de gua superficial,
pois a camada de solo sobrejacente atua como filtro fsico e qumico.
A facilidade de um poluente atingir a gua subterrnea depender dos
seguintes fatores: a) Tipo de aqfero Os aqferos freticos so mais
vulnerveis do que os confinados ou semiconfinados. b) Profundidade
do nvel esttico: (espessura da zona de aerao) Como esta zona atua
como um reator fsico-qumico, sua espessura tem papel importante.
Espessuras maiores permitiro maior tempo de filtragem, alm do que
aumentaro o tempo de exposio do poluente aos agentes oxidantes e
adsorventes presentes na zona de aerao. c) Permeabilidade da zona
de aerao e do aqfero.
33
A permeabilidade da zona de aerao fundamental quando se pensa em
poluio. Uma zona de aerao impermevel ou pouco permevel uma barreira
penetrao de poluentes no aqfero. Aqferos extensos podem estar
parcialmente recobertos por camadas impermeveis em algumas reas
enquanto em outras acontece o inverso. Estas reas de maior
permeabilidade atuam como zona de recarga e tm uma importncia
fundamental em seu gerenciamento. Por outro lado, alta
permeabilidade (transmissividade) permitem uma rpida difuso da
poluio. O avano da mancha poluidora poder ser acelerado pela
explorao do aqfero, na medida que aumenta a velocidade do fluxo
subterrneo em direo s reas onde est havendo a retirada de gua. No
caso de aqferos litorneos, a superexplorao poder levar ruptura do
frgil equilbrio existente entre gua doce e gua salgada, produzindo
o que se convencionou chamar de intruso de gua salgada. Na Figura
15, esto esquematizados materiais com alta e baixa
permeabilidade.
Figura 15 Permeabilidade em diferentes materiais. d) Contedo de
matria orgnica existente sobre o solo A matria orgnica tem grande
capacidade de adsorver uma gama variada de metais pesados e
molculas orgnicas. Estudos no Estado do Paran, onde est muito
difundida a tcnica do plantio direto, tm mostrado que o aumento do
teor de matria orgnica no solo tem sido responsvel por uma razovel
diinuio do impacto ambiental34
da agricultura. Segundo os tcnicos estaduais, isto tem
modificado o prprio aspecto da gua da represa de Itaipu. e)Tipo dos
xidos e minerais de argila existentes no solo. Sabe-se que estes
compostos, por suas cargas qumicas superficiais, tm grande
capacidade de reter uma srie de elementos e compostos. A mobilidade
dos ons nitrato muito dependente do balano de cargas. Solos com
balano positivo de cargas suportam mais nitrato. Neste particular,
de se notar que nos solos tropicais, cujos minerais predominantes
so xidos de ferro e alumnio e a caulinita, que possuem
significantes quantidade de cargas positivas, permitem interao do
tipo on-on (interao forte) com uma gama variada de produtos que
devem sua atividade pesticida a grupos moleculares inicos e
polares. Um poluente aps atingir o solo, poder passar por uma srie
reaes qumicas, bioqumicas, fotoqumicas e inter-relaes fsicas com os
constituintes do solo antes de atingir a gua subterrnea. Estas
reaes podero neutralizar, modificar ou retardar a ao poluente. Em
muitas situaes a biotransformao e a decomposio ambiental dos
compostos fitossanitrios pode conduzir formao de produtos com uma
ao txica aguda mais intensa ou, ento, possuidores de efeitos
injuriosos no caracterizados nas molculas precursoras. Exemplos:
Dimetoato, um organofosforado, degrada-se em dimetoxon, cerca de 75
a 100 vezes mais txico. O malation produz, por decomposio, o
trimetilfosforotioato, que apresenta uma ao direta extremamente
injuriosa no sistema nervoso central e nos pulmes, provocando
hipotermia e queda no ritmo respiratrio. A poluio capaz de atingir
as guas subterrneas pode ter origem variada. Considerando que os
aqferos so corpos tridimensionais, em geral extensos e profundos,
diferentemente portanto, dos cursos dgua, a forma da fonte
poluidora tem importncia fundamental nos estudos de impacto
ambiental: Fontes pontuais de poluio: so as que atingem o aqfero
atravs de um ponto. Exemplos: sumidouros de esgotos domsticos,
comuns em comunidades rurais, aterros sanitrios, vazamentos de
depsitos de produtos qumicos, vazamentos de dutos transportadores
de esgotos domsticos ou produtos qumicos. Fontes lineares de
poluio: so as provocadas pela infiltrao de guas superficiais de
rios e canais contaminados. A possibilidade desta poluio ocorrer
depender do sentido de fluxo hidrulico existente entre o curso dgua
e o aqfero subjacente. necessrio enfatizar que, ao longo de um
mesmo curso, h lugares onde o fluxo ocorre do aqfero para o
talvegue e outros onde se passa o inverso, isto , as guas do rio se
infiltram em direo ao aqfero. Fontes difusas de poluio: so as que
contaminam reas extensas. Normalmente so poluentes transportados
por correntes areas, chuva e pela35
-
-
atividade agrcola. Em aglomerados urbanos, onde no haja rede de
esgoto sanitrio, as fossas spticas e sumidouros esto de tal forma
regularmente espaadas que o conjunto acaba por ser uma fonte difusa
de poluio. A poluio proveniente das fontes difusas se caracterizam
por ser de baixa concentrao e atingir grande reas. As causas
fundamentais da poluio de guas subterrneas ocasionadas pela
atividade humana podem agrupar-se em quatro grupos dependendo da
atividade humana que as originou e que seguidamente esto descritas.
1) Poluio urbana e domstica provocada pela descarga de efluentes
domsticos no tratados na rede hidrogrfica, fossas spticas e lixes.
Os efluentes domsticos contm sais minerais, matria orgnica, restos
de compostos no biodegradveis, vrus e microrganismos fecais. O
chorume dos lixes, resultantes da decomposio dos materiais
orgnicos, so altamente redutores e enriquecidos em amnio, ferro
ferroso, mangans e zinco, alm de apresentarem valores elevados da
dureza, concentrao de cloreto, sulfato, bicarbonato, sdio, potssio,
clcio e magnsio. A decomposio da matria orgnica no lixo origina a
produo de gases como o dixido de carbono e o metano. Este tipo de
poluio ao atingir o aqufero origina o aparecimento de cor, sabor e
odor desagradveis. 2) Poluio Agrcola Este tipo de poluio,
consequncia das prticas agrcolas, a mais generalizada e importante
na deteriorao da gua subterrnea (Figura 16). A diferena entre este
tipo de poluio e outros o fato de apresentar um carter difuso,
sendo responsvel pela poluio a partir da superfcie de extensas
reas, ao passo que os outros tipos correspondem a focos pontuais de
poluio. Os contaminantes potencialmente mais significativos neste
campo so os fertilizantes e pesticidas. Outros contaminantes de
menor significado mas por vezes muito importantes so os associados
s atividades pecurias, sendo a sua poluio semelhante domstica. Os
fertilizantes inorgnicos como o sulfato de amnio, nitrato de amnio
e carbonato de amnio e os orgnicos, como a uria, so os responsveis
pelo incremento de nitrato, nitrito e amnio nas guas subterrneas.
Isto deve-se ao fato da quantidade de fertilizantes aplicada ser
superior quantidade necessria para o desenvolvimento das plantas. O
incremento de sulfatos, cloretos e fsforo nas guas subterrneas um
problema menos importante que o dos compostos nitrogenados e est
relacionado com
36
a aplicao de fertilizantes como o sulfato de amnio, cloreto de
potssio, carbonato de potssio e compostos de fsforo.
Figura 16 agricultura: fonte difusa de poluio para guas
subterrneas Dentro dos pesticidas e produtos fitossanitrios, os
pesticidas organoclorados o DDT so os mais perigosos devido sua
persistncia e elevada toxicidade. Resumindo, os principais
problemas de poluio por atividades agrcolas so: A utilizao
inadequada de fertilizantes nitrogenados e fosforados em zonas de
irrigao com solos permeveis e aquferos livres, traduzindo em
aumentos considerveis de nitratos no aqufero; Lanamento
indiscriminado de resduos animais sobre o solo em zonas vulnerveis;
Utilizao incorreta ou exagerada de pesticidas em solos muito
permeveis com escassa capacidade de adsoro.
como
3.Poluio Industrial A poluio industrial apresenta um carter
tipicamente pontual e est relacionada com a eliminao de resduos de
produo atravs da atmosfera, do solo, das guas superficiais e
subterrneas e de derrames durante o seu armazenamento e transporte
(Figura 17). As principais indstrias poluentes so as indstrias
alimentares, metalrgicas, petroqumicas, nucleares, farmacuticas,
eletroqumicas, de fabricao de pesticidas e inseticidas etc.
37
Figura 17 Lanamentos de efluentes industriais 4.Intruso salina A
intruso salina um fenmeno que ocorre em regies costeiras onde os
aquferos esto em contato com a gua do mar. Este fenmeno pode
acentuar-se e ser acelerado, com consequncias graves, quando, nas
proximidades da linha de costa, a extrao de grandes volumes de gua
doce subterrnea provoca o avano da gua salgada no interior do
aqufero e a consequente salinizao da gua dos poos ou dos furos que
nele captem gua, como pode ser visto pela Figura 18.
Figura 18 Intruso salina38
gua Subterrnea e o Meio Ambiente As guas subterrneas e as
superficiais so partes integrantes do ciclo hidrolgico e do meio
ambiente. Freqentemente, as reas de descarga da gua subterrnea
localizam-se em brejos, lagos ou rios, alimentando seus nveis de
base e ecossistemas aquticos. Os corpos d'gua superficiais muitas
vezes variam sazonalmente: durante a estao chuvosa, a gua flui dos
corpos d'gua superficiais para a gua subterrnea, enquanto na
estiagem a direo do fluxo se inverte. Problemas ambientais com as
guas subterrneas so comuns, variando quanto ao tipo e grau de
gravidade. Podem ser agrupados em duas principais categorias: os
causados por contaminao e aqueles causados por superexplotao.
Poluio
A poluio das guas subterrneas geralmente difcil de detectar, de
monitoramento dispendioso e muito prolongado. Na maioria das vezes,
a contaminao s descoberta no momento em que substncias nocivas
aparecem nos reservatrios de gua potvel, quando a poluio j se
espalhou sobre uma grande rea. A despoluio da gua subterrnea
particularmente demorada e cara, atravs de sofisticadas
tecnologias. Os Estados Unidos possuem um fundo estimado de 20 a
100 bilhes de dlares para aes nesse setor. Hoje torna-se evidente
que as fontes de poluio da gua subterrnea so muito mais
disseminadas e relacionadas a uma variedade muito maior de
atividades. A poluio em reas 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.
O nico mtodo eficaz de controle desse tipo de poluio o manejo
integrado dos usos do solo e da gua.
Superexplorao
A gua subterrnea sempre foi vista como uma fonte inesgotvel de
abastecimento. Embora seja um recurso renovvel, poucos aqferos
podem suportar enormes e indefinidas taxas de extrao, na maior
parte do mundo. Para assegurar suprimentos de gua subterrnea para
as geraes futuras, a filosofia do desenvolvimento sustentvel
preconiza que a extrao de gua de um aqfero nunca deve exceder sua
recarga. Quando a extrao de gua subterrnea ultrapassa a recarga
natural, por longos perodos, 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 devero ser perfurados a
profundidades cada vez maiores, necessitando de mais energia para
bombeamento; aqferos litorneos podem sofrer contaminao por intruso
da gua do mar; e39
tombamentos 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 os tombamentos de terrenos costumam ser
irreversveis. A soluo mais eficaz e menos onerosa o estabelecimento
de um programa de proteo das guas subterrneas. Riscos de Longo
Prazo A poluio e a superexplorao de gua subterrnea podem ter srias
conseqncias: racionamentos de gua - a contaminao ou perda de
reservas de gua subterrnea pode levar a drsticos racionamentos e
medidas emergenciais; ameaa sade - contaminao de reservas de gua
potvel coloca a sade pblica em risco pela exposio a uma srie de
organismos patognicos e substncias cancergenas e txicas, entre
outras; danos aos ecossistemas - devido interao entre guas
subterrneas e guas superficiais, certos ecossistemas aquticos podem
sofrer graves danos. Por exemplo: (a) o florescimento de algas ou
outros efeitos de eutrofizao causados pela descarga de guas
subterrneas ricas em nutrientes em lagoas: (b) aporte de metais
pesados e compostos orgnicos na cadeia alimentar, atingindo nveis
txicos; e (c) rebaixamento do espelho d'gua de lagoas,
desaparecimento de brejos causados pela reduo do fluxo de base de
rios, devido superexplotao de gua subterrnea; danos estrutura das
casas - a subsidncia (tombamento) de terrenos pode danificar as
fundaes de prdios; prejuzos financeiros: a depleo de um aqfero pode
levar perda de produtividade agrcola ou industrial. 7.
EVAPOTRANSPIRAAO 7.1 Definies a) Evaporao (E): o processo pelo qual
um lquido passa para o estado gasoso. A evaporao de gua na
atmosfera ocorre de oceanos, lagos, rios, do solo, e da vegetao
mida (evaporao de orvalho e da chuva interceptada) b) Transpiraao
(T): a perda na forma de vapor pelas plantas, predominantemente
atravs das folhas, embora em plantas lenhosas possa tambm ocorrer
pequena perda pelas lenticelas da casca do tronco. Nas folhas, a
evaporao ocorre a partir das paredes celulares em direo aos espaos
intercelulares de ar, ocorrendo ento difuso, atravs dos estmatos,
para a atmosfera. O estmato atua como regulador fundamental40
da taxa de transpirao, juntamente com a camada de ar adjacente
folha. Um caminho alternativo aos estmatos a cutcula foliar, mas em
boas condies de disponibilidade hdrica, a via preferencial a
estomtica. c) Evapotranspiraao (ET): o processo simultneo de
transferncia de gua para a atmosfera por evaporao da gua do solo e
por transpiraaqo das plantas.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR RECOMENDADA PEREIRA, A. R.; ANGELOCCI,
L. R.; SENTELHAS, P. C. Agrometeorologia fundamentos e aplicaes
prticas. Guaba: Agropecuria, 2002. 478p. BERTONI, J.; LOMBARDI
NETO, F. Conservao do solo. So Paulo: cone, 5 ed., 2005. 355p.
BRANDAO, V. S.; PRUSKI, F. F.; SILVA, D. D. Infiltrao da gua no
solo. Viosa: UFV, 2003. 98p. PRUSKI, F. F. Conservao de solo e gua
prticas mecnicas para o controle de eroso hdrica. Viosa: UFV, 2006.
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