CARACTERIZAÇÃO HIDROGEOLÓGICA DO ENTORNO DO CENTRO NACIONAL DE PESQUISA DE MILHO E SORGO (CNPMS), EM SETE LAGOAS, MG

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM SANEAMENTO,

MEIO AMBIENTE E RECURSOS HDRICOS

CARACTERIZAO HIDROGEOLGICA DO ENTORNO DO CENTRO NACIONAL DE

PESQUISA DE MILHO E SORGO (CNPMS), EM SETE LAGOAS, MG.

Rita de Cssia Rosado Batista

Belo Horizonte 2009

CARACTERIZAO HIDROGEOLGICA DO ENTORNO DO CENTRO NACIONAL DE PESQUISA DE MILHO E SORGO (CNPMS), EM SETE LAGOAS,

MG.



CARACTERIZAO HIDROGEOLGICA DO ENTORNO DO CENTRO NACIONAL DE PESQUISA DE MILHO E SORGO (CNPMS), EM SETE LAGOAS,

MG.

Dissertao apresentada ao Programa de Ps-graduao em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hdricos da Universidade Federal de Minas Gerais, como requisito parcial obteno do ttulo de Mestre em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hdricos.

rea de concentrao: Meio Ambiente

Linha de pesquisa: Caracterizao, preveno e controle da poluio

Orientador: Prof. Celso de Oliveira Loureiro

Belo Horizonte

Escola de Engenharia da UFMG 2009

Ao meu pai que sempre me estimulou na busca pelo conhecimento e

minha me que se esforou para que eu pudesse me dedicar a esse caminho.

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AGRADECIMENTOS

Este trabalho no estaria concludo se no fosse pela colaborao direta ou indireta de diversas pessoas. Talvez no seja possvel nesta simples nota dar nome a todas elas, mas fica aqui o meu mais sincero agradecimento a todos com um destaque para aqueles aqui citados.

O mais importante de todos esses agradecimentos a Deus que colocou todas essas pessoas no meu caminho e que me permitiu persistir neste objetivo mesmo nos momentos em que tudo parecia incerto e o tempo parecia escapar pelos dedos.

Aos meus pais, Tunico e Rita, e minha av Quinita pelo exemplo de vida e pelo apoio incondicional em todos os momentos.

Ao meu orientador, professor Celso, pela clareza com que me conduziu em cada passo do desenvolvimento deste trabalho e por sua orientao sempre precisa.

Ao Joo Herbert, que coordenou os trabalhos desenvolvidos na rea do CNPMS, se mostrando um grande amigo, sempre disposto a discutir os rumos do trabalho e apresentar sugestes para melhor-lo.

Aos meus colegas: Eduardo de Castro que faz parte deste trabalho, participando ativamente nos trabalhos de campo e dividindo comigo as angstias da definio dos rumos da pesquisa e ao Paulo Augusto que me deu tantas dicas a respeito da modelagem computacional e de como organizar e focalizar o meu trabalho.

Aos funcionrios e direo da Embrapa Milho e Sorgo pela receptividade e apoio ao nosso trabalho, em especial aos pesquisadores: Camilo e Luiz Marcelo com discusses e fornecimento de material de pesquisa; e aos funcionrios de campo: Paulinho, Marquinho, Mrcio e tantos outros que nos mostraram cada canto do CNPMS e nos passaram todo o conhecimento que tm da vivncia no local.

Carla que me forneceu com extrema presteza os dados meteorolgicos da estao localizada no Centro e deu dicas de como utiliza-los melhor.

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Gisella que, com auxlio da estagiria Isa, digitalizou e elaborou os diversos mapas aqui apresentados e que, alm de tudo se tornou uma amiga, sempre preocupada com os rumos do trabalho e disposta a discutir solues para os problemas cartogrficos que surgiam.

COPASA por todo o apoio tcnico dado por seus funcionrios: Carlos Alberto que auxiliou nos trabalhos de campo de reconhecimento da rea e seleo de pontos de monitoramento e aos responsveis pela coleta e anlise da gua, em especial ao Jos Ronaldo e ao Alexandre e ao chefe do laboratrio.

Aos tambm funcionrios da COPASA, Ronaldo De Luca, Mrio Horta, Guilherme Frazon e a todos que participaram das negociaes para que o convnio de colaborao tcnica se tornasse uma realidade.

CPRM que disponibilizou todo o seu banco de dados de poos cadastrados e toda a sua produo bibliogrfica referente rea de estudo bem como aos profissionais dessa empresa Antonieta, Jos Esprito Santo, Joo e Dcio que sempre se mostraram disponveis para buscar as informaes necessrias.

Ao IGAM que forneceu parte da base cartogrfica e que dever vir a participar desse grupo de estudos auxiliando na coleta de dados e no andamento das questes a respeito das perfuraes a serem feitas. Ao amigo Rodrigo Mundim que proporcionou meu primeiro contato com o IGAM no incio deste projeto e Mariceni que ajudou a transformar em realidade essa parceria.

Ao Antnio por revisar os meus textos e ainda ter a pacincia de corrigi-los comigo sempre dando timas dicas para o desenvolvimento do trabalho.

Ao Reginaldo pelo auxlio na formatao desta dissertao e ajudar a resolver as pequenas coisas do cotidiano.

Aos meus irmos Conceio, Marcelino e Elisa e ao meu cunhado Helder que sempre me deram seu apoio e, durante este trabalho, deram toda ateno minha me compensando minha ausncia.

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Aos meus sobrinhos Kleibinho, Vtor e Maria Lusa que tornaram os meus dias mais suaves e felizes com seus sorrisos e brincadeiras. Apesar de eu estar mais ausente reencontr-los sempre uma festa.

Ao Rodrigo por me apoiar e me dar carinho nos momentos difceis mesmo quando, cheia de impacincia, eu no lhe dava toda a ateno merecida.

A todos os meus amigos, cita-los seria impossvel, por me proporcionarem horas de lazer que me faziam voltar mais animada para o trabalho e por me emprestarem seus ombros para ajudar a suportar minhas dificuldades.

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RESUMO

O presente trabalho visa realizar uma caracterizao hidrogeolgica do entorno do Centro Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo (CNPMS), centro de pesquisa pertencente Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria (Embrapa), localizado na cidade de Sete Lagoas MG.

Vale ressaltar que estudos geolgicos e hidrogeolgicos,desenvolvidos por diversos autores na regio,indicam que ela constituda basicamente por rochas carbonticas sobrepostas ao embasamento cristalino, sendo que a explotao de gua subterrnea ocorre principalmente nos aqferos carbonticos.

Inicialmente, para promover a caracterizao hidrogeolgica aqui proposta, foi realizada uma coleta de dados a respeito da regio, a qual envolveu diversas campanhas de campo para o reconhecimento e o mapeamento dos corpos dgua existentes na rea. Alm disso, a reviso bibliogrfica e o cadastro de informaes disponveis por meio de bancos de dados pblicos e digitalizao de mapas temticos existentes foram fundamentais nesse processo de caracterizao hidrogeolgica do entorno do CNPMS.

A partir dos dados coletados nessa etapa inicial, foi proposto um modelo hidrogeolgico conceitual da rea, identificando as principais unidades hidroestratigrficas e condies de fluxo, que foram adaptadas ao modelo hidrogeolgico computacional construdo com o auxlio do aplicativo computacional Visual MODFLOW.

A simulao computacional apresentou resultados dentro do esperado em termos de direes de linhas de fluxo e definio de reas secas e midas, alm de dados de calibrao dentro de uma margem de erro aceitvel para modelos hidrogeolgicos computacionais.

Aps calibrado, o modelo computacional foi utilizado para simular uma srie de cenrios atuais e futuros, apresentando como resultados valores de capacidade de produo de poos, vazes de nascentes e zonas de captura de poos, cisternas, nascentes e lagoas que podero auxiliar no gerenciamento e proteo desses recursos hdricos.

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ABSTRACT

The objective of this study was to make a hydrogeological characterization of the surroundings of the Centro Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo (CNPMS), a research site located at the outskirts of the city of Sete Lagoas MG, and managed by the Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria (Embrapa). The hydro-geological characterization aims at guiding activities for evaluation projects of the transportation of infecting elements in the soil and in the underground water.

It is important to emphasize that the hydrogeological studies which has been developing by many authors in the same area, indicate that the local geology is composed basically by carbonate rocks upon deposites over the crystalline basement. Therefore, the groundwater exploitation in the region occurs mainly in the carbonate aquifers.

Initially, to promote the hydrogeological characterization here proposed, a collection of data about the region was made. This collection involved several campaigns of field for the recognition and mapping of the water bodies existing in the area. Besides, the bibliographic review and the register of available information through public databases and digitalization of thematic existing maps were essential in this hydrogeological characterization process in the surroundings of CNPMS.

From the data collected in this initial stage, a conceptual hydrogeological model of the area was proposed, identifying the main hydrostratigraphic units and the flow conditions which were adapted to the computational hydrogeological model created with the help of the computer application Visual ModFlow.

The computational simulation presented results within the expectation in terms of directions of flow lines and definition of dry and wet areas, apart from calibration data inside an acceptable margin of error for hydrogeological models.

After calibrated, the computational model was used to simulate several present and future sceneries, presenting as values results of capacity of wells production, flows of spring and capture zones of wells, cisterns, springs and ponds which might help in the management and protection of these hydric resources.

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SUMRIO

AGRADECIMENTOS........................................................................................................................................VI

RESUMO .............................................................................................................................................................IX

ABSTRACT .......................................................................................................................................................... X

LISTA DE FIGURAS ......................................................................................................................................XIII

LISTA DE TABELAS....................................................................................................................................... XV

1 INTRODUO............................................................................................................................................ 1

2 OBJETIVOS................................................................................................................................................. 3 2.1 OBJETIVO GERAL .................................................................................................................................. 3 2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ....................................................................................................................... 3

3 JUSTIFICATIVA ........................................................................................................................................ 4

4 MATERIAL E MTODOS ........................................................................................................................ 6 4.1 LEVANTAMENTO BIBLIOGRFICO ......................................................................................................... 6 4.2 TRABALHOS DE CAMPO......................................................................................................................... 6

4.2.1 Reconhecimento da rea ................................................................................................................ 6 4.2.2 Monitoramento ambiental .............................................................................................................. 7

4.3 CARACTERIZAO DA REA DE ESTUDO .............................................................................................. 7 4.3.1 Topologia ........................................................................................................................................ 7 4.3.2 Climatologia e balano hdrico ...................................................................................................... 7 4.3.3 Hidrologia ....................................................................................................................................... 8 4.3.4 Geologia .......................................................................................................................................... 8 4.3.5 Hidrogeologia ................................................................................................................................. 8

4.4 MODELAGEM HIDROGEOLGICA .......................................................................................................... 8 4.4.1 Modelo hidrogeolgico conceitual ................................................................................................. 8 4.4.2 Modelo hidrogeolgico computacional .......................................................................................... 9

5 REVISO BIBLIOGRFICA.................................................................................................................. 10

6 CARACTERIZAO DA REA DE ESTUDO .................................................................................... 14 6.1 LOCALIZAO..................................................................................................................................... 14 6.2 CLIMA ................................................................................................................................................. 15

6.2.1 Temperatura e Pluviometria......................................................................................................... 16 6.3 BALANO HDRICO ............................................................................................................................. 17

6.3.1 Evapotranspirao ........................................................................................................................ 17 6.3.2 Escoamento superficial e subterrneo ......................................................................................... 22 6.3.3 Equao do balano hdrico......................................................................................................... 24

6.4 HIDROLOGIA ....................................................................................................................................... 25 6.4.1 O sistema de irrigao do CNPMS............................................................................................... 28

6.5 SOLOS ................................................................................................................................................. 30 6.5.1 Latossolos...................................................................................................................................... 32 6.5.2 Cambissolos .................................................................................................................................. 32 6.5.3 Gleissolos ...................................................................................................................................... 33 6.5.4 Argissolos ...................................................................................................................................... 33 6.5.5 Neossolos....................................................................................................................................... 33

6.6 USO E OCUPAO DO SOLO ................................................................................................................ 33 6.7 GEOLOGIA........................................................................................................................................... 38

6.7.1 O embasamento cristalino ............................................................................................................ 40 6.7.2 O Grupo Bambu........................................................................................................................... 42

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6.7.3 Coberturas superficiais................................................................................................................. 46 6.8 ASPECTOS DE INTERESSE PARA A CARACTERIZAO HIDROGEOLGICA ............................................ 46

7 MODELAGEM HIDROGEOLGICA................................................................................................... 48 7.1 MODELO HIDROGEOLGICO CONCEITUAL .......................................................................................... 48

7.1.1 O Aqfero Granular .................................................................................................................... 48 7.1.2 O Aqfero Crstico ...................................................................................................................... 51 7.1.3 O Aqfero Fissurado-Crstico .................................................................................................... 56 7.1.4 O Aqfero Fissurado ................................................................................................................... 57

7.2 MODELO HIDROGEOLGICO COMPUTACIONAL................................................................................... 58 7.2.1 Bases tericas e apresentao do aplicativo computacional ....................................................... 58 7.2.2 Desenvolvimento do modelo hidrogeolgico computacional ...................................................... 62

8 RESULTADOS E DISCUSSO ............................................................................................................... 75 8.1 CALIBRAO DO MODELO HIDROGEOLGICO COMPUTACIONAL ....................................................... 75 8.2 INTERPRETAO DO MODELO HIDROGEOLGICO COMPUTACIONAL .................................................. 79 8.3 AVALIAO AMBIENTAL DOS RECURSOS HDRICOS NA REA DO CNPMS........................................ 83 8.4 POOS TUBULARES.............................................................................................................................. 84 8.5 CISTERNAS .......................................................................................................................................... 90 8.6 NASCENTES ......................................................................................................................................... 92 8.7 LAGOAS .............................................................................................................................................. 96

9 CONCLUSES........................................................................................................................................ 100

10 RECOMENDAES.............................................................................................................................. 102

11 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ................................................................................................... 103

12 ANEXO 1 DADOS DOS POOS TUBULARES LOCALIZADOS NA CIDADE DE SETE LAGOAS. FONTE: SIAGAS, CPRM. ............................................................................................................ 106

ANEXO 1A MODELO DE FICHA TCNICA DE CADASTRO ................................................................................ 107 ANEXO 1B TABELA DE DADOS CONTENDO O PERFIL DOS POOS CADASTRADOS .......................................... 110 ANEXO 1C LOCALIZAO DOS POOS DO ANEXO 1B................................................................................... 113

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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 6-1 - MAPA DAS PAISAGENS NATURAIS DO BRASIL (IBGE, 2004) COM DESTAQUE PARA A CIDADE DE SETE LAGOAS E AMPLIAO DA REA DO CNPMS. ................................................................................... 14

FIGURA 6-2 - ESTAO METEOROLGICA DE SETE LAGOAS, INSTALADA NA REA DO CNPMS. ...................... 15 FIGURA 6-3 - VARIAO DA TEMPERATURA MDIA MENSAL NA REA DO CNPMS NO PERODO DE JANEIRO DE

1960 A DEZEMBRO DE 2006. FONTE: INMET. ........................................................................................... 16 FIGURA 6-4 - VARIAO DO BALANO HDRICO ATRAVS DA COMPARAO ENTRE PRECIPITAO E

EVAPOTRANSPIRAO POTENCIAL NO PERODO DE JANEIRO DE 1960 A DEZEMBRO DE 2006. FONTE: INMET......................................................................................................................................................... 18

FIGURA 6-5 - COMPARAO ENTRE OS VALORES DE PRECIPITAO E DE EVAPOTRANSPIRAO REAL CALCULADA SEGUNDO AS EQUAES DE L. TURC E DE COUTAGNE, PARA A REGIO DO CNPMS. ......... 22

FIGURA 6-6 TCNICAS DE SEPARAO DOS TIPOS DE ESCOAMENTO. SENDO, MTODO 1 MTODO DO ESCOAMENTO FIXO DE BASE; MTODO 2 MTODO DA LINHA RETA; MTODO 3 MTODO DA INCLINAO VARIVEL. FONTE: TUCCI E BELTRAME (2001). ......................................................................................... 23

FIGURA 6-7 VERTEDOR DA LAGOA DA BAIANA, NO INCIO DO CANAL DE IRRIGAO. ...................................... 26 FIGURA 6-8 - MAPA TOPOGRFICO E HIDROGRFICO DA REA EM ESTUDO. ...................................................... 27 FIGURA 6-9 DOLINA ABASTECIDA PELO CANAL DE IRRIGAO CONHECIDA COMO LAGOA DA CASCATA......... 28 FIGURA 6-10 MAPA DO SISTEMA DE IRRIGAO DO CNPMS DESTACANDO OS PRINCIPAIS CRREGOS E

LAGOAS. ....................................................................................................................................................... 29 FIGURA 6-11 MAPA DE SOLOS DA REGIO EM ESTUDO. ................................................................................... 31 FIGURA 6-12 - MAPA DE USO E OCUPAO DO SOLO NA REGIO DE INTERESSE. .............................................. 34 FIGURA 6-13 VEGETAO TPICA DE CERRADO, PRINCIPAL VEGETAO NATIVA DA REGIO.......................... 35 FIGURA 6-14 VEGETAO DE CAMPO CERRADO PRESENTE NOS TOPOS DE MORROS EM REAS DE

CAMBISSOLOS. ............................................................................................................................................. 36 FIGURA 6-15 MATA DE GALERIA OCUPANDO A PARTE MAIS BAIXA DA REA DE ESTUDO, AO LONGO DOS

CURSOS DGUA. ......................................................................................................................................... 37 FIGURA 6-16 MATA SECA SOBRE ROCHAS CALCRIAS NO AFLORAMENTO CONHECIDO COMO GRUTA DA

PONTINHA, LOCALIZADO NO CNPMS. ........................................................................................................ 38 FIGURA 6-17 MAPA GEOLGICO DA REGIO DE INTERESSE. DESTACA-SE AS REGIES DELIMITADAS NO

MAPA: EM PRETO TEM-SE REA DO CNPMS E EM VERDE A REGIO DE INTERESSE DESTE ESTUDO........ 39 FIGURA 6-18 VISTA GERAL DO AFLORAMENTO DO CRISTALINO CONHECIDO COMO PEDREIRA DA PREFEITURA,

LOCALIZADO NA FAZENDA DAS PEROBAS SETE LAGOAS. ....................................................................... 40 FIGURA 6-19 RIBEIRO JEQUITIB CORRENDO SOBRE AS ROCHAS DO EMBASAMENTO CRISTALINO.............. 41 FIGURA 6-20 SINAIS DO BASCULAMENTO EM BLOCOS CARACTERSTICO DO EMBASAMENTO CRISTALINO

OBSERVADO NA PEDREIRA DA PREFEITURA. FAZENDA DAS PEROBAS SETE LAGOAS............................ 42 FIGURA 6-21 REPRESENTAO ESQUEMTICA DOS CICLOS DE SEDIMENTAO I, II E III. FONTE: CPRM

(2003).......................................................................................................................................................... 43 FIGURA 6-22 MAPA SNTESE DOS ASPECTOS DE INTERESSE HIDROGEOLGICO DA REA DO CNPMS. ...... 47 FIGURA 7-1 - CISTERNA LOCALIZADA EM FRENTE AO RESTAURANTE, UTILIZADA PARA ABASTECER OS

LABORATRIOS DO PRDIO SEDE DO CNPMS. .......................................................................................... 50 FIGURA 7-2 NASCENTE DO NIA. APROVEITADA PARA USO DOMSTICO PELOS MORADORES DA VIZINHANA

DO CNPMS. ................................................................................................................................................ 51 FIGURA 7-3 DISSOLUO DA CALCITA, NUM PERFIL CRSTICO, E OS PRINCIPAIS TIPOS DE ESPELEOTEMAS.

FONTE: KARMANN (2003). .......................................................................................................................... 52 FIGURA 7-4 CRREGO SUBTERRNEO LOCALIZADO SOB O AFLORAMENTO CONHECIDO COMO LAPA PRETA,

PRXIMO AO LIMITE DO CNPMS................................................................................................................. 54 FIGURA 7-5 SUMIDOURO LOCALIZADO NA LAPA PRETA.................................................................................... 55 FIGURA 7-6 SURGNCIA DA LAPA PRETA. ........................................................................................................ 55 FIGURA 7-7 VOLUME ELEMENTAR REPRESENTATIVO........................................................................................ 60 FIGURA 7-8 MODELO DIGITAL DE ELEVAO REPRESENTANDO A DELIMITAO DAS BACIAS DOS RIBEIRES

JEQUITIB E MATADOURO. DELIMITADA EM PRETO EST A REA DO CNPMS E EM AZUL AS REAS DAS BACIAS. ........................................................................................................................................................ 63

FIGURA 7-9 DOMNIO DE CLCULO DO MODELO HIDROGEOLGICO COMPUTACIONAL NO PLANO HORIZONTAL...................................................................................................................................................................... 64

FIGURA 7-10 DOMNIO DE CLCULO VERTICAL OBTIDO POR UM CORTE DE SUL PARA NORTE NA REGIO CENTRAL DO MAPA DA FIGURA 7.9, COM ESCALA AMPLIADA 20 VEZES, MOSTRANDO A DIVISO EM CLULAS VERTICAIS DE ESPESSURAS VARIADAS. ....................................................................................... 64

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FIGURA 7-11 MALHA DE CLCULO ADOTADA NO MODELO HIDROGEOLGICO COMPUTACIONAL COM DESTAQUE PARA A REA DO CNPMS, COM GRADE MAIS REFINADA.......................................................... 65

FIGURA 7-12 HISTOGRAMA DE DISTRIBUIO DA PROFUNDIDADE DE OCORRNCIA DOS CALCRIOS DO GRUPO BAMBU E DO EMBASAMENTO CRISTALINO. FONTE: SIAGAS CPRM. ...................................... 67

FIGURA 7-13 REPRESENTAO EM CORTE VERTICAL, DE SUL PARA NORTE NO CENTRO DA REA DE INTERESSE, DAS UNIDADES HIDROESTRATIGRFICAS EXISTENTES NA REGIO DE INTERESSE. DIMENSO VERTICAL AMPLIADA EM 20 VEZES. ............................................................................................................. 72

FIGURA 7-14 LOCALIZAO DOS POOS TUBULARES UTILIZADOS NA CONSTRUO DO MODELO HIDROGEOLGICO. ...................................................................................................................................... 74

FIGURA 8-1 - DISTRIBUIO DOS PONTOS DE MONITORAMENTO DO NVEL DA GUA.......................................... 76 FIGURA 8-2 CURVA DE CALIBRAO DO MODELO HIDROGEOLGICO COMPUTACIONAL APRESENTANDO O

VALOR DE PORCENTAGEM DE RESDUO....................................................................................................... 77 FIGURA 8-3 ZONAS DE CLCULO DE VAZO UTILIZADAS NA CALIBRAO DO VALOR DA RECARGA, CADA COR

CORRESPONDE A UMA ESTAO FLUVIOMTRICA: VIOLETA CURTUME; VERDE REPRESA; BRANCO REPRESA JUSANTE....................................................................................................................................... 78

FIGURA 8-4 INDICAO DAS LINHAS DE ESCOAMENTO (FLUXO) DAS GUAS SUBTERRNEAS. ........................ 80 FIGURA 8-5 SUPERFCIE POTENCIOMTRICA CONSIDERANDO UMA CONDIO SEM BOMBEAMENTO DE GUA

NOS POOS LOCAIS. .................................................................................................................................... 81 FIGURA 8-6 SUPERFCIE POTENCIOMTRICA CONSIDERANDO O BOMBEAMENTO DE GUA NOS POOS LOCAIS

COM AS SUAS RESPECTIVAS VAZES DE OPERAO ATUAL. ...................................................................... 82 FIGURA 8-7 DISTRIBUIO ESPACIAL RELATIVA DAS VELOCIDADES DE ESCOAMENTO DA GUA NOS DIVERSOS

AMBIENTES GEOLGICOS, REPRESENTADOS AO FUNDO CONFORME AS CORES: AZUL CARSTE, MOSTARDA GRANITO FRATURADO, VERDE FORMAO SERRA DE SANTA HELENA............................. 85

FIGURA 8-8 ZONA DE CAPTURA DOS POOS DO CNPMS, COM SUAS VAZES NOMINAIS, EM UM PERODO DE 5 ANOS. ........................................................................................................................................................ 86

FIGURA 8-9 ZONAS DE CAPTURA DOS POOS DO CNPMS, COM SUAS VAZES NOMINAIS, EM UM PERODO DE 10 ANOS....................................................................................................................................................... 87

FIGURA 8-10 ZONAS DE CAPTURA DOS POOS DO CNPMS, COM SUAS VAZES NOMINAIS, EM UM PERODO DE 25 ANOS.................................................................................................................................................. 87

FIGURA 8-12 - ZONAS DE CAPTURA DAS PRINCIPAIS CISTERNAS CONSIDERANDO UM BOMBEAMENTO MDIO DE 86 M3/DIA POR UM PERODO DE 5 ANOS. ..................................................................................................... 91

FIGURA 8-13 ZONAS DE CAPTURA DAS PRINCIPAIS CISTERNAS CONSIDERANDO UM BOMBEAMENTO MDIO DE 86 M3/DIA POR UM PERODO DE 10 ANOS.................................................................................................... 91

FIGURA 8-14 ZONAS DE CAPTURA DAS PRINCIPAIS CISTERNAS BOMBEADAS POR UM PERODO DE 25 ANOS. 92 FIGURA 8-15 LOCALIZAO DOS POOS E NASCENTES E ZONAS DE CAPTURA DAS NASCENTES. PERODO: 5

ANOS. ........................................................................................................................................................... 94 FIGURA 8-16 ZONAS DE CAPTURA DAS NASCENTES. PERODO: 5 ANOS.......................................................... 94 FIGURA 8-17 ZONAS DE CAPTURA DAS NASCENTES. PERODO: 10 ANOS. ...................................................... 95 FIGURA 8-18 ZONAS DE CAPTURA DAS NASCENTES. PERODO: 25 ANOS. ...................................................... 95 FIGURA 8-19 ZONAS DE CAPTURA DAS LAGOAS NO PERODO DE 5 ANOS........................................................ 97 FIGURA 8-20 ZONAS DE CAPTURA DAS LAGOAS NO PERODO DE 10 ANOS...................................................... 98 FIGURA 8-21 ZONAS DE CAPTURA DAS LAGOAS NO PERODO DE 25 ANOS...................................................... 98

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LISTA DE TABELAS

TABELA 5.1 - SNTESE DAS COLUNAS ESTRATIGRFICAS PROPOSTAS PODE DIVERSOS AUTORES E APRESENTADAS POR DARDENNE (1978), CITADO POR PESSOA (1996). .................................................. 11

TABELA 6.1 - EVAPOTRANSPIRAO REAL MDIA ANUAL CALCULADA SEGUNDO AS EQUAES DE L. TURC E DE COUTAGNE. FONTE: INMET. ...................................................................................................................... 21

TABELA 6.2 - ESCOAMENTO SUPERFICIAL E SUBTERRNEO CALCULADOS PELO MTODO GRFICO DA LINHA RETA PARA AS ESTAES FLUVIOMTRICAS INSTALADAS NA REA............................................................ 24

TABELA 7.1 - CAMADAS DEFINIDAS NO MODELO COMPUTACIONAL PARA COMPORTAR AS DIVERSAS UNIDADES HIDROESTRATIGRFICAS. ............................................................................................................................ 66

TABELA 7.2 VALORES DE CONDUTIVIDADE HIDRULICA (K) UTILIZADOS COMO REFERNCIA NESTE TRABALHO...................................................................................................................................................................... 70

TABELA 7.3 - VALORES DE CONDUTIVIDADE HIDRULICA (K) ADOTADOS PARA CADA UMA DAS UNIDADES HIDROESTRATIGRFICAS APS A CALIBRAO DO MODELO COMPUTACIONAL. ......................................... 71

TABELA 7.4 - POOS TUBULARES COM SUAS RESPECTIVAS VAZES MDIAS..................................................... 73 TABELA 8.1 - PONTOS DE MONITORAMENTO DA CARGA HIDRULICA. ................................................................. 75 TABELA 8.2 - ESTAES FLUVIOMTRICAS COM DADOS DE VAZO MDIA DIRIA. ............................................. 77 TABELA 8.3 - DADOS DE CALIBRAO DOS VALORES DE RECARGA A PARTIR DA COMPARAO ENTRE OS

VALORES DE VAZO MEDIDA NOS CRREGOS E A VAZO CALCULADA PELO MODELO. .............................. 79 TABELA 8.4 - DADOS DA VAZO NAS ESTAES FLUVIOMTRICAS E SUA VARIAO DEVIDO EXPLOTAO DA

GUA SUBTERRNEA. .................................................................................................................................. 83 TABELA 8.5 - VAZES REFERENTES AOS PRINCIPAIS CRREGOS EXISTENTES NA REA DE ESTUDO. ............... 83 TABELA 8.6 - CAPACIDADE MXIMA DE PRODUO DOS POOS LOCALIZADOS NO CNPMS E SUAS VAZES

ATUAIS.......................................................................................................................................................... 84 TABELA 8.7 - LOCALIZAO E IDENTIFICAO DAS CISTERNAS AVALIADAS QUANTO ZONA DE CAPTURA. ....... 90 TABELA 8.8 - VAZO DAS NASCENTES NAS CONDIES ATUAIS (VAZO 1) E COM OS POOS EXTRAINDO SUA

CAPACIDADE MXIMA DE PRODUO (VAZO 2). ........................................................................................ 93 TABELA 8.9 PARMETROS FSICO-QUMICOS DAS NASCENTES. ....................................................................... 96 TABELA 8.10 - IDENTIFICAO DAS LAGOAS AVALIADAS QUANTO SUA ZONA DE CAPTURA.............................. 96

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1 INTRODUO Em 1907, a diretoria de Agricultura, Comrcio, Terras e Colonizao noticiou que fora estabelecido, no dia 14 de agosto, um pequeno campo de experincia, com rea de um alqueire nas proximidades de Sete Lagoas, em terreno de cerrado, onde se poderia verificar a utilizao e o comportamento das culturas (Avellar e Silva, 2000). Nesse local foram realizadas as primeiras experincias agrcolas sobre manejo dos solos de cerrado no Brasil Central, at ento consideradas terras pobres e pouco produtivas (Avellar e Silva, 2000).

Desde ento, a rea em questo vem sendo utilizada na pesquisa agrcola sendo a ela incorporadas outras fazendas experimentais criadas em seu entorno, perfazendo hoje um total de aproximadamente 2000 hectares, que constitui o Centro Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo (CNPMS). Fundado em 1976, componente de uma rede de 38 centros de pesquisa coordenados pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria (Embrapa). Nele so desenvolvidas atividades de pesquisa cientfica e tecnolgica relacionadas, principalmente, ao cultivo de milho, sorgo e milheto, no que tange produtividade, ao uso do solo, irrigao, ao manejo de pragas e doenas e ao desenvolvimento de tecnologias associadas (Nogueira, 2003).

Como fornecedor de tecnologia na rea de manejo e uso do solo e, tendo em vista a crescente preocupao com a proteo dos mananciais, o CNPMS tem voltado suas atenes para o tema, o que pode ser constatado pela anlise do plano diretor da instituio que destaca, como uma de suas metas, o desenvolvimento de tecnologias referentes captao e uso da gua, considerando novos paradigmas como: a proteo do meio ambiente, o uso da gua em pequenas propriedades, a captao de gua in situ e a recarga dos aqferos (Embrapa, 2005).

Essa preocupao vem ao encontro de diversos projetos que visam melhoria da qualidade da gua da bacia do rio das Velhas que o maior afluente, em extenso, do rio So Francisco e que apresenta altos ndices de contaminao devido crescente urbanizao e grande atividade industrial que se concentra em seu territrio, principalmente na rea da regio metropolitana de Belo Horizonte, na qual se enquadra a cidade de Sete Lagoas.

A Bacia do So Francisco, pelo seu grande potencial hdrico e sua importncia histrica e atual no desenvolvimento econmico-social das reas banhadas por suas guas tem sido constantemente foco de polticas pblicas e privadas que buscam o aproveitamento do recurso


hdrico, muitas vezes vinculadas ampliao das formas de uso e ocupao do solo. (Pinto e Martins-Neto, 2001).

Apesar de a regio apresentar uma rede de drenagem bastante densa, a principal fonte de abastecimento de gua para consumo humano dentro do CNPMS e em seu entorno so os aqferos crsticos visto que os crregos apresentam vazes insuficientes, alm de serem contaminados por esgotos provenientes das cidades de Sete Lagoas e de Prudente de Morais.

Esses aqferos, por apresentarem alto grau de fraturao e pela formao de cavidades, permitem uma maior infiltrao da gua, o que os torna muito produtivos, mas tambm altamente vulnerveis contaminao.

Tais peculiaridades envolvendo os aqferos crsticos tm justificado inmeros estudos realizados em suas reas de ocorrncia visto que esses aqferos apresentam grande importncia como fonte de gua para abastecimento, aliada a uma hidrodinmica complexa a qual gera a impossibilidade de extrapolar resultados e propor generalizaes.

Este trabalho faz parte de um projeto desenvolvido atravs de um acordo de colaborao tcnica entre o Departamento de Engenharia Sanitria e Ambiental (DESA) da UFMG, o CNPMS e a Companhia de Saneamento de Minas Gerais (COPASA) que visa realizar um estudo hidrogeolgico ambiental de investigao do comportamento de contaminantes no solo e na gua subterrnea com destaque para o on nitrato, originado de fertilizantes nitrogenados e do herbicida atrazina, de uso disseminado na cultura do milho, do sorgo e da soja que so as principais lavouras existentes no CNPMS.

Para que o comportamento e o transporte desses contaminantes seja avaliado necessrio um detalhamento da hidrogeologia e da hidrodinmica desses aqferos. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo realizar um estudo preliminar de caracterizao da hidrogeologia local e, a partir dela, criar um modelo hidrogeolgico computacional que permita identificar linhas de fluxo, reas de recarga, as interaes entre aqferos superficiais e subterrneos e analisar parmetros ambientais tornando-se assim um ponto de partida para estudos futuros e para os estudos em curso neste projeto e para o planejamento do uso do solo de toda a rea.


2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral Realizar uma caracterizao hidrogeolgica preliminar do entorno do Centro Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo (CNPMS), localizado na cidade de Sete Lagoas, Minas Gerais, utilizando como ferramenta o aplicativo computacional Visual MODFLOW (Guiguer e Franz, 1996).

2.2 Objetivos Especficos Definir os domnios geogrficos da microbacia hidrogrfica com influncia

hidrogeolgica nos terrenos do CNPMS a qual ser denominada de regio de interesse ou rea de estudo.

Levantar e organizar os dados existentes sobre a rea de estudo.

Mapear todos os pontos de gua superficial e subterrnea de importncia presentes dentro da rea de estudo.

Elaborar mapas temticos (solos, geologia, uso e ocupao do solo, etc.) a partir da coleta de dados inicial.

Definir o balano hdrico da regio.

Construir um modelo hidrogeolgico conceitual localizando zonas de recarga e descarga dos aqferos.

Analisar o comportamento hidrodinmico dos aqferos da rea atravs de um modelo computacional de escoamento das guas subterrneas.

Avaliar a capacidade de produo de gua dos poos.

Localizar as zonas de captura dos poos, cisternas, nascentes e lagoas.

Propor a realizao de estudos complementares, que permitam aprimorar a caracterizao hidrogeolgica aqui apresentada.


3 JUSTIFICATIVA

De acordo com o Ministrio do Meio Ambiente (2006), estimativas indicam a existncia de pelo menos 400 mil poos de guas subterrneas no pas. A gua de poos e de fontes vem sendo utilizada intensamente para diversos fins, tais como abastecimento humano, dessedentao de animais, irrigao, indstria e lazer. No Brasil, 15,6% dos domiclios utilizam exclusivamente gua subterrnea, sendo que na cidade de Sete Lagoas essa proporo sobe para 80%.

Pinto e Martins-Neto (2001) atribuem a ampliao do uso da gua subterrnea na bacia do rio So Francisco, onde se localiza a cidade de Sete Lagoas, a uma conjuno de fatores, dentre eles: a reduo da disponibilidade do recurso hdrico superficial em decorrncia da utilizao intensiva; os menores custos envolvidos na captao; a qualidade da gua, que, em geral, dispensa tratamento; e, o avano no conhecimento do potencial hdrico subterrneo motivado pelos diversos estudos desenvolvidos na bacia.

A regio crstica da provncia hidrogeolgica do So Francisco apresenta uma importante reserva hdrica equivalente a 780 km3 de guas subterrneas, concentradas em uma rea de 400.000 km2 correspondente ao sistema aqfero Bambu (Ministrio do Meio Ambiente, 2006).

Segundo Feitosa e Filho (1997) as regies crsticas normalmente so reas de grande interesse econmico e hidrogeolgico porque, na maioria das vezes, possuem bons solos, no apresentam drenagem superficial e possuem grandes reservas de gua no subsolo.

Dada a importncia das guas subterrneas nessas reas e a sua complexidade hidrodinmica, cada vez mais se faz necessrio um detalhamento do comportamento desses aqferos para que sejam propostas estratgias de preservao dos recursos hdricos, tanto em termos de qualidade quanto de manuteno das reservas disponveis.

Segundo o Ministrio do Meio Ambiente (2006), o setor agrcola brasileiro o principal usurio dos recursos hdricos, e na rea fsica abrangida por esse setor que pode ocorrer a maioria das intervenes para a melhoria da utilizao da gua, o que torna necessria a integrao entre as prticas agrcolas e as aes de preservao dos mananciais hdricos.


Conforme destaca Raij (2003), a preocupao com a possvel escassez de gua tem despertado a ateno sobre o papel do solo para sua captao, armazenamento e como condicionador da qualidade. Certamente, o cuidado com o solo o fator determinante no cuidado com a gua. Como expressa muito bem um ditado escrito em ingls, representando um antigo pensamento chins: As the soil, so the water.

Essa preocupao torna-se latente em relao rea do CNPMS por essa encontrar-se em uma regio de cerrado onde, segundo Silva et. al. (2001) os solos, em sua maioria, so profundos e em condies naturais, apresentam baixa fertilidade, acidez elevada e altos teores de alumnio, necessitando de aplicaes de corretivos como calcrio e fertilizantes para atingirem produtividade satisfatria.

Para que estudos de uso racional da gua subterrnea e do comportamento de contaminantes na gua e no solo sejam efetuados necessrio o conhecimento preliminar do comportamento hidrodinmico do aqfero o que torna a caracterizao hidrogeolgica uma base importante para o desenvolvimento de estudos futuros.

Portanto, este trabalho apresenta-se como uma etapa inicial necessria para o desenvolvimento do projeto de caracterizao do transporte de poluentes proposto pelo grupo de estudos conforme previsto no convnio de colaborao tcnica entre as instituies: Departamento de Engenharia Sanitria e Ambiental (DESA) da UFMG, Centro Nacional de Pesquisa de Milho e Sorgo (CNPMS) pertencente Embrapa e a Companhia de Saneamento de Minas Gerais (COPASA).


4 MATERIAL E MTODOS Os trabalhos foram realizados segundo um desenvolvimento metodolgico que compreende as seguintes etapas: levantamento bibliogrfico, trabalhos de campo, caracterizao da rea e modelagem hidrogeolgica.

4.1 Levantamento Bibliogrfico

Realizou-se uma ampla pesquisa bibliogrfica com foco em trabalhos de caracterizao da rea de estudo, em especial sobre os aspectos geolgicos e hidrogeolgicos em nvel local e regional, descrio do comportamento hidrodinmico em aqferos, com nfase no domnio crstico, e aplicao de modelos hidrogeolgicos computacionais na caracterizao hidrogeolgica.

4.2 Trabalhos de Campo

4.2.1 Reconhecimento da rea

Durante o perodo de maro a julho de 2007, foram realizadas diversas campanhas de coleta de dados em campo nas quais foram desenvolvidos os seguintes trabalhos:

Cadastro dos pontos dgua de interesse com sua descrio, registro fotogrfico, medida de coordenadas de localizao em UTM;

Cadastro dos afloramentos de rocha com descrio, registro fotogrfico e medida de coordenadas de localizao em UTM;

Mapeamento de lagoas e do canal de irrigao do CNPMS, ainda no representados nos mapas existentes, atravs de caminhamento com GPS medindo as coordenadas locais em UTM;

Verificao de pontos de interesse cartogrfico para conferncia dos mapas de trabalho.


4.2.2 Monitoramento ambiental

O monitoramento foi realizado em dois perodos do ano: a primeira etapa foi desenvolvida durante o reconhecimento da rea, que ocorreu no fim do perodo chuvoso, j a segunda etapa ocorreu no fim da estao seca.

Foram monitorados os nveis de guas nos poos, cisternas e nascentes; as caractersticas qumicas da gua foram avaliadas atravs da medida dos parmetros: condutividade eltrica, pH e Eh (potencial redox).

4.3 Caracterizao da rea de Estudo Com o objetivo de realizar a caracterizao das condies ambientais da rea, realizou-se uma pesquisa bibliogrfica que foi enriquecida pelas observaes de campo e pela elaborao de mapas temticos envolvendo os principais aspectos fsicos de interesse. Entre esses, encontram-se os tipos de solo, uso e cobertura do solo e uso da gua. Algumas das caracterizaes merecem destaque e sero descritas a seguir.

4.3.1 Topologia

O mapa topogrfico foi construdo pelo setor de geoprocessamento do CNPMS a partir da imagem SRTM S20W45(modelo digital de elevao fornecido pela NASA na rede mundial de computadores) que envolve toda a rea de modelagem.

Essa imagem oferece dados de relevo que foram traduzidos em curvas de nvel, de 10 em 10 m, originadas no programa computacional Global Mapper.

4.3.2 Climatologia e balano hdrico

Por meio da anlise dos dados climatolgicos da rea, obtidos na estao meteorolgica do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) localizada dentro do CNPMS, fez-se uma observao das principais caractersticas do clima da regio com construo de hidrogramas com demarcao dos perodos secos e chuvosos, avaliao dos ndices pluviomtricos em cada perodo e avaliao do dficit hdrico.


4.3.3 Hidrologia

Utilizando o aplicativo computacional MapInfo verso 7.5, o laboratrio de geoprocessamento do CNPMS realizou a vetorizao do mapa do IGA (1988).

Tendo esse mapa em mos fez-se um trabalho de verificao com os dados de campo alm da incluso de pontos de gua no existentes no mapa de origem.

4.3.4 Geologia

Realizou-se uma reviso bibliogrfica dos principais trabalhos realizados no entorno da rea buscando identificar a estratigrafia e os aspectos estruturais da geologia local e regional. A essas informaes foram acrescentadas as observaes feitas em campo atravs da caracterizao de afloramentos rochosos.

Uma importante ferramenta nessa caracterizao foi tambm a anlise das informaes dos perfis de poos cadastrados pelo projeto denominado Sistema de Informao de guas Subterrneas (SIAGAS), administrado pelo Servio Geolgico do Brasil (CPRM). Um resumo desses dados apresentado no Anexo 1.

4.3.5 Hidrogeologia

A caracterizao da hidrogeologia foi realizada a partir da reviso bibliogrfica e da anlise dos dados de vazo dos poos cadastrados pelo projeto SIAGAS, fornecidos pela CPRM.

Foram identificadas e descritas as principais camadas hidroestratigrficas, bem como o comportamento hidrodinmico em cada uma delas.

4.4 Modelagem Hidrogeolgica

4.4.1 Modelo hidrogeolgico conceitual

Aps a caracterizao da rea, foi desenvolvido um modelo hidrogeolgico conceitual que definiu as seguintes caractersticas:

definio da rea de influncia do CNPMS;

definio das unidades hidroestratigrficas existentes;


definio do sistema de fluxo em cada unidade hidroestratigrfica; e,

definio das reas de recarga e de descarga do aqfero subterrneo.

4.4.2 Modelo hidrogeolgico computacional

Para o desenvolvimento do modelo hidrogeolgico computacional foram seguidas as etapas metodolgicas:

definio da base topogrfica, a partir da caracterizao da topologia;

definio do domnio de modelagem, a partir de adaptaes de um mapa de delimitao de bacias construdo pelo laboratrio de geoprocessamento da UFV (Universidade Federal de Viosa) utilizando a ferramenta Watershed existente no aplicativo ArcView;

incorporao das camadas hidroestratigrficas definidas pelo modelo hidrogeolgico conceitual;

atribuio dos valores dos parmetros hidrulicos para cada unidade hidroestratigrfica baseado em dados encontrados na literatura;

definio das condies de contorno, tais como cargas constantes, fluxo zero e drenos; e,

calibrao do modelo por meio de ajustes nos valores de recarga e dos parmetros hidrulicos utilizando como referncia os valores de cota na gua nos poos, cisternas e nascentes e da vazo nos crregos.


5 REVISO BIBLIOGRFICA A regio em estudo apresenta caractersticas geogrficas e geolgicas bastante peculiares o que levou a um grande interesse por parte de pesquisadores em realizar estudos de caracterizao local. A seguir sero descritos alguns dos trabalhos que serviram como referncia para a definio das bases do presente estudo.

Segundo Nogueira (2003), a posio de destaque regional da cidade de Sete Lagoas atribui-se sua posio geogrfica de proximidade com Belo Horizonte e de contato entre duas grandes regies fisionmicas e scio-espaciais no conjunto do estado de Minas Gerais.

Essas regies fisionmicas apresentam como um dos principais fatores de distino as caractersticas geolgicas que acabam por influenciar a formao da paisagem. Tal geologia caracterizada, em escala regional, por Pinto e Martins-Neto (2001), com o auxlio de outros autores, que apresentam uma descrio geral da Bacia do So Francisco alm de assinarem o captulo introdutrio em que discutem o significado geolgico do termo Bacia do So Francisco e apresentam uma sntese dos dados disponveis a respeito dessa bacia. Os captulos dessa publicao que se destacam no mbito da presente pesquisa so: o captulo elaborado por Alkmim e Martins-Neto (2001) que trata da caracterizao do arcabouo estrutural e da proposio dos cenrios evolutivos das unidades geolgicas da bacia intracratnica; e a caracterizao hidrogeolgica apresentada por Mouro et. al. (2001) que aborda uma descrio geral dos principais tipos de aqferos presentes em toda a extenso da bacia.

Uma das formaes geolgicas mais estudadas dentro da Bacia do So Francisco o Grupo Bambu, com destaque para as descries e divises estratigrficas desse grupo. A primeira referncia que se faz a essa formao geolgica, com essa nomenclatura, ocorreu em 1917, realizada por Rimann (1917). A partir da, diversos pesquisadores propuseram subdivises das colunas estratigrficas dessa formao com destaque para os trabalhos de Costa e Branco (1961), Barbosa (1965), Oliveira (1967), Braun (1968), Scholl (1976), Dardenne (1978) e Grossi Sad e Quade (1985) resumidos por Dardenne (1978) e apresentados na Tabela 5.1 conforme adaptao realizada por Pessoa (1996).


Tabela 5.1 - Sntese das colunas estratigrficas propostas pode diversos autores e apresentadas por Dardenne (1978), citado por Pessoa (1996).

Coluna Litoestratigrfica Branco e Costa C. Barbosa Oliveira Braun Scholl Dardenne Grossi Sad eQuade 1961 1965 1967 1968 1972, 1973 1978 1985

. Siltitos e folhelhos verdes-carbonticos Formao Membro Formao Formao Formao Formao Trs Marias . Siltidos verdes Serra da Saudade Trs Trs Trs Trs Grupos . Arcseos avermelhados Trs Marias Marias Marias Marias Marias Serra da . Lentes de arcseos escuros Saudade Superiores . Siltitos e folhelhos cinza-escuros Formaes . Calcrios e dolomitos Lagoa Lagoa Lagoa Lagoa Lagoa . Calcrios escuros com intraclastos e olitos do Rio do do do do . Siltitos e folhelhos Jacar Jacar Jacar Jacar Jacar . Siltitos e folhelhos Paraopeba . Folhelhos cinza-esverdeados Serra de Santa Serra Serra de Santa Serra de Santa Serra de Santa . Folhelhos com lentes de margas e calcrios Helena Gineta Helena Helena Helena Bambu . Metapelitos escuros Paraopeba . Calcrios com estromatlitos "Strictu . Calcrios cinza-escuros Sete . Calcrios finamente laminados Sete Sete Sete Sete Sensu" . Mrmores com quartzo e clorita Lagoas . Calcrios negros e dolomitos Lagoas Lagoas Lagoas Lagoas . Mrmores e filitos . Conglomerados, arcseos e filitos Carrancas Jequita Macabas Jequita Vespasiano OBS.: Embasamento ou unidades pr Supergrupo So Francisco


Constatada a particularidade e a vulnerabilidade dos aqferos subterrneos locais, bem como sua importncia no abastecimento de gua e o crescente desenvolvimento da regio, surgiu uma nova linha de pesquisa, agora com enfoque ambiental, iniciada com um estudo realizado pela CPRM (Servio Geolgico do Brasil). Tal estudo, denominado Projeto VIDA (Viabilidade Industrial e Defesa Ambiental), voltado para um levantamento multidisciplinar de dados do meio fsico com vistas ao planejamento territorial a nvel urbano e rural.

Os resultados desse trabalho foram publicados por CPRM (1994v.1; 1994v.5; 2003), apresentando dados a respeito das caractersticas geolgicas, geomorfolgicas, hidrogeolgicas e de uso e ocupao dos solos. Tal publicao abrange toda a rea conhecida como regio crstica de Lagoa Santa-Sete Lagoas que inclui os municpios: Confins, Lagoa Santa, Matozinhos, Pedro Leopoldo, Sete Lagoas, Vespasiano, Prudente de Morais, Funilndia e Capim Branco.

Em paralelo com os trabalhos do Projeto VIDA, Pessoa (1996) realizou uma pesquisa de caracterizao hidrogeolgica da cidade de Sete Lagoas detalhando a estratigrafia local, as condies de fluxo da gua, recarga e descarga de aqferos e caracterizao da qualidade da gua. Tal pesquisa foi desenvolvida a partir da anlise de dados construtivos de poos, observaes de campo, alm de dados de alguns testes de bombeamento realizados em poos instalados na regio.

Tendo em vista a complexidade da hidrogeologia nos terrenos crsticos, essa linha de pesquisa tem se tornado cada vez mais presente nos projetos acadmicos. Um exemplo disso so os estudos desenvolvidos na regio por Silva (2003) e Pessoa (2005), adaptando novas ferramentas de apoio no entendimento do comportamento hidrogeoqumico desses ambientes.

Silva (2003), em sua dissertao, realiza uma caracterizao hidrogeolgica da rea de influncia de uma mina de extrao de calcrio localizada na cidade de Lagoa Santa utilizando um modelo computacional para simular as linhas e condies de fluxo da gua subterrnea e avaliar a influncia da minerao sobre esse sistema.

Posteriormente, na mesma rea estudada por Silva (2003), foram adotadas formas complementares de identificao de rotas de fluxo, tais como, transporte de traadores e


avaliao hidroqumica. Esse trabalho foi desenvolvido por Pessoa (2005), possibilitando um melhor entendimento do comportamento hidrodinmico do aqfero crstico em questo.


6 CARACTERIZAO DA REA DE ESTUDO

6.1 Localizao

A cidade de Sete Lagoas localiza-se prxima regio metropolitana de Belo Horizonte acerca de 70 km da capital em direo noroeste. Marcando a divisa do municpio com a cidade de Prudente de Morais encontra-se o CNPMS, sendo a principal via de acesso a esse centro a rodovia estadual MG 424 no km 65.

Segundo Nogueira (2003), Sete Lagoas tem uma posio privilegiada, pois est no contato de duas grandes regies fisionmicas e socioespaciais de Minas Gerais (Figura 6.1). Est-se falando do contato entre o Quadriltero Ferrfero, zona de ocorrncia predominante de minerais ferrosos e da floresta tropical mida, com vegetao primitiva do centro-sul e leste (as Minas) e a regio dos calcrios do Bambu, com uma tpica vegetao de cerrado na qual sobressaem os campos limpos e os cocais, os quais, por sua vez, encontram-se conjugados a uma presena marcante das pastagens (as Gerais) (Nogueira, 2003).

Figura 6-1 - Mapa das paisagens naturais do Brasil (IBGE, 2004) com destaque para a cidade de Sete Lagoas e ampliao da rea do CNPMS.


Avellar e Silva (2000) associam a escolha da localizao do CNPMS presena do cerrado visto que as terras dessa regio eram consideradas pobres e pouco produtivas e representam 20% do estado de Minas Gerais, carecendo de pesquisas que revelassem seu potencial agrcola.

6.2 Clima

A regio apresenta clima tropical mido com duas estaes bem definidas ao longo do ano. Uma estao fria e seca, que abrange o perodo de abril a outubro, e a estao quente e mida que se estende de novembro a maro.

Os dados aqui analisados tm como fonte a Estao Meteorolgica de Sete Lagoas localizada dentro do CNPMS (Figura 6.2) e administrada pelo Instituto de Meteorologia (INMET). Essa estao foi criada em 1926, tendo sido transformada em Estao Climatolgica Principal em maro de 1967. Neste trabalho foram utilizados os dados correspondentes ao perodo de janeiro de 1960 a dezembro de 2006.

Figura 6-2 - Estao meteorolgica de Sete Lagoas, instalada na rea do CNPMS.


6.2.1 Temperatura e Pluviometria

A temperatura mdia na regio encontra-se em torno de 20 C no perodo seco, chegando a atingir temperaturas mnimas prximas a 15 C, enquanto que durante o perodo chuvoso a temperatura mdia sobe para 23 C, sendo a mxima registrada no ano aproximadamente 25 C. Os dados citados acima podem ser observados na Figura 6.3 que apresenta a distribuio mdia da temperatura na regio, ao longo do ano.

Variao da Temperatura Mdia

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Tem

pera

tura

M

dia

(C

)

Figura 6-3 - Variao da temperatura mdia mensal na rea do CNPMS no perodo de janeiro de 1960 a dezembro de 2006. Fonte: INMET.

A pluviometria mdia ao longo do ano encontra-se em torno de 1.000 a 1.500 mm/ano, sendo que 82 % da precipitao anual se concentram entre os meses de novembro e maro e apenas 18 % ocorrem durante a seca. Para os clculos de evapotranspirao real e balano hdrico ser adotado para a precipitao o valor mdio calculado para o perodo de janeiro de 1960 a dezembro de 2006 que de 1.382 mm/ano.


6.3 Balano Hdrico

6.3.1 Evapotranspirao

A evapotranspirao considerada, segundo Tucci e Beltrame (2001), como a perda de gua por evaporao da gua do solo e transpirao da planta, sendo importante para o balano hdrico de uma bacia como um todo e, principalmente para o balano hdrico agrcola.

A evapotranspirao um fenmeno complexo devido influncia de diversas variveis tais como: precipitao; temperatura; e, tipo de vegetao. Em regies de disponibilidade hdrica insuficiente, como em reas de ocorrncia de estaes secas prolongadas, essa passa a ser uma caracterstica limitante do processo, visto que a transferncia de gua para a atmosfera passa a depender de sua disponibilidade, ou seja, da taxa de precipitao ou da irrigao de culturas. Essa diferenciao nas condies de evapotranspirao exigiu a distino entre esses fenmenos, sendo denominado evapotranspirao potencial quando a disponibilidade hdrica suficiente para o crescimento das plantas e evapotranspirao real quando sob condies reais de fatores atmosfricos e de umidade do solo que pode ser insuficiente para o crescimento das plantas.

A evapotranspirao potencial pode ser obtida a partir de modelos baseados em leis fsicas e relaes empricas de forma rpida e suficientemente precisa. Neste estudo ser adotada a Equao de Penman por essa envolver diversas variveis tais como: temperatura, radiao solar, umidade relativa do ar e velocidade do vento, conforme pode ser observado na Equao 6.1 Marcuzzo et. al. (2008), tornando-a mais confivel que as demais alm de ter apresentado resultados dentro do esperado para a rea de estudo.

(6.1)

Sendo:

ETP = evapotranspirao potencial em mm/dia;

R = radiao solar lquida em cal/cm2.dia;

L = calor latente de vaporizao em cal/mm;

+

+=

aELR

ETP.


Ea = evaporao aerodinmica em mm/dia;

= declividade da curva de presso de saturao em mb/K; e,

= constante psicromtrica em mb/K.

Tais resultados, disponibilizados para esta pesquisa pelo CNPMS, so apresentados na Figura 6.4, juntamente com os dados de pluviosidade, deixando clara a existncia de um dficit hdrico no perodo entre os meses de abril e outubro, provocado pela manuteno de temperaturas mdias acima de 20 C, mesmo na estao fria e seca.

Variao do Balano Hdrico

0

50

100

150

200

250

300

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Precipitao (mm/ms) Evapotranspirao real (mm/ms)

Figura 6-4 - Variao do balano hdrico atravs da comparao entre precipitao e evapotranspirao potencial no perodo de janeiro de 1960 a dezembro de 2006. Fonte:

INMET.

A evapotranspirao real um processo complexo e extremamente dinmico que envolve organismos vivos, solos e cobertura vegetal alm de sua dependncia em relao disponibilidade hdrica local, portanto, existe uma grande dificuldade em se obter informaes confiveis sobre tal grandeza. Ela pode ser determinada pela utilizao de frmulas empricas baseadas em fatores climticos, tais como: temperatura mdia e altura de precipitao ou ainda pela equao do balano hdrico quando as demais variveis so conhecidas.


No presente trabalho foram utilizadas duas metodologias diferentes para o clculo da evapotranspirao real, ambas baseadas em dados de temperatura e precipitao, que sero descritas a seguir.

A metodologia de L. Turc calcula a evapotranspirao real anual mdia atravs da seguinte expresso emprica ( Vasconcelos, 1994):

2

2

9,0LP

PETR

+

= (6.2)

Sendo:

ETR = evapotranspirao real mdia anual, expressa em mm/ano;

P = altura mdia anual de precipitao, expressa em mm/ano;

L = parmetro emprico dado pela equao 6.3.

305,025300 TTL ++= (6.3)

Onde:

T = temperatura mdia anual, em C.

Os dados obtidos atravs da Equao 6.2 so apresentados na Tabela 6.1 indicando um valor mdio de evapotranspirao real, segundo a equao de L. Turc, de 949,51 mm/ano.

Outra metodologia utilizada para a determinao da evapotranspirao real mdia anual conhecida como frmula de Coutagne, representada pela expresso emprica (Vasconcelos, 1994):

2PPETR = (6.4)

Sendo:

ETR = evapotranspirao real mdia anual, expressa em m/ano;

P = precipitao mdia anual, expressa em m/ano;

= parmetro emprico dado pela Equao 6.5.


T14,08,01

+= (6.5)

Onde:

T = temperatura mdia anual, em C.

Os dados de temperatura e de precipitao j apresentados anteriormente foram utilizados no clculo da evapotranspirao real mdia anual estimado em 846,16 mm/ano conforme os dados apresentados na Tabela 6.1.

Uma comparao entre os dados de precipitao e de evapotranspirao real segundo os mtodos de L. Turc e de Coutagne encontra-se no grfico da Figura 6.5.


Tabela 6.1 - Evapotranspirao real mdia anual calculada segundo as equaes de L. Turc e de Coutagne. Fonte: INMET.

Ano T mdia anual (C) Precipitao (mm/ano) ETR L. Turc (mm/ano) ETR Coutagne (mm/ano)1960 20,4 1425,7 952,2 868,81961 21,0 1512,8 1001,3 900,51962 20,3 1966,8 1053,3 903,31963 21,6 463,9 459,4 407,51964 20,6 1583,1 1002,7 903,51965 20,3 1762,6 1024,8 910,71966 20,9 1316,2 940,1 851,11967 21,1 1163,8 890,3 802,61968 19,8 1060,7 811,9 745,41969 21,8 1308,0 969,9 864,11970 21,6 1226,3 931,4 832,91971 21,1 1300,5 941,6 849,71972 21,0 1311,8 941,3 851,11973 21,6 1420,2 1000,0 892,81974 20,8 1240,8 911,4 826,21975 20,9 1124,9 869,1 785,11976 20,9 1165,3 886,7 801,21977 21,4 1236,5 929,7 834,01978 20,5 1459,9 966,4 878,81979 20,4 2233,9 1095,9 871,11980 21,0 1318,4 945,9 854,21981 20,5 1467,5 969,1 880,71982 20,9 1083,7 851,7 768,41983 20,9 1992,8 1092,9 927,31984 21,4 1092,7 869,7 778,41985 20,5 1853,2 1049,3 917,71986 21,3 936,4 788,6 704,11987 21,7 1350,3 980,2 874,91988 21,1 1506,3 1005,3 902,31989 21,0 1248,7 920,6 831,81990 21,5 909,3 778,2 692,21991 20,9 1646,3 1027,6 917,81992 20,9 1995,2 1095,1 928,51993 21,4 1050,9 849,5 759,81994 21,5 1412,1 991,6 887,81995 21,6 1499,6 1022,1 910,61996 21,1 1542,9 1014,9 909,21997 21,2 1645,0 1045,4 928,01998 22,1 1367,1 999,7 886,41999 21,4 1219,2 920,9 826,92000 21,4 1417,7 990,8 887,92001 21,7 1440,9 1009,5 899,42002 22,0 1186,2 928,1 823,92003 21,7 1195,8 920,9 822,52004 21,3 1478,1 1003,5 899,52005 21,5 1508,6 1023,6 912,02006 21,3 1314,1 953,1 857,1Mdia 21,1 1382,2 949,5 846,2

Desvio Padro 0,5 313,1 104,8 87,5


0

500

1000

1500

2000

250019

60

1962

1964

1966

1968

1970

1972

1974

1976

1978

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

2006

Precipitao (mm/ano) ETR L. Turc(mm/ano) ETR Coutagne (mm/ano)

Figura 6-5 - Comparao entre os valores de precipitao e de evapotranspirao real calculada segundo as equaes de L. Turc e de Coutagne, para a regio do CNPMS.

Apesar de utilizarem os mesmos dados de temperatura e precipitao mdia anual, as metodologias adotadas no clculo da evapotranspirao real apresentaram resultados muito diferentes, confirmando a previso feita por Tucci e Beltrame (2001) da difcil confiabilidade desses modelos adotados. Para uma conferncia desses resultados ser realizado um novo clculo, apresentado no tpico a seguir, utilizando a equao do balano hdrico.

6.3.2 Escoamento superficial e subterrneo

De acordo com Tucci (2001) os escoamentos so, em geral, definidos em: escoamento superficial, que representa o fluxo sobre a superfcie do solo e pelos seus mltiplos canais; subsuperficial que alguns autores definem como o fluxo que se d junto s razes da cobertura vegetal; e, subterrneo que o fluxo devido contribuio do aqfero.

Por ser muito reduzido, o escoamento subsuperficial no considerado nas anlises de hidrogramas, os quais fazem a distino entre o escoamento superficial e o escoamento subterrneo. Essa distino realizada por meio de mtodos grficos que separam as parcelas referentes a cada tipo de escoamento por uma linha divisria. O volume abaixo da linha


traada corresponde ao escoamento subterrneo enquanto o volume acima dessa linha identificado como escoamento superficial.

O traado dessa linha divisria pode ser feito por trs mtodos diferentes, ilustrados na Figura 6.6.

Figura 6-6 Tcnicas de separao dos tipos de escoamento. Sendo, mtodo 1 mtodo do escoamento fixo de base; mtodo 2 mtodo da linha reta; mtodo 3 mtodo da

inclinao varivel. Fonte: Tucci e Beltrame (2001).

No presente trabalho ser adotado o mtodo da linha reta que consiste em desenhar uma linha reta do ponto onde a precipitao inicia-se at o momento onde a mesma intercepta a curva de recesso.

Dessa forma foram analisados os hidrogramas de trs estaes fluviomtricas localizadas na rea de interesse do trabalho, obtidos junto Agncia Nacional de guas (ANA). As estaes aqui citadas so identificadas a seguir.

Estao Curtume Instalada no Ribeiro Matadouro, a montante da rea do CNPMS. Possui uma rea de drenagem de 64 km2 e uma srie histrica de dados a partir de junho de 1965 at dezembro de 1970.


Estao Represa Instalada no Ribeiro Jequitib, na entrada da Represa Olhos Dgua, localizada no municpio de Funilndia. Apresenta uma rea de drenagem de 175 km2 e uma srie histrica com dados do perodo entre agosto de 1967 e dezembro de 1979.

Estao Represa Jusante Instalada no Ribeiro Jequitib, a jusante da Estao Represa, tambm no municpio de Funilndia. Abrange uma rea de drenagem de 227 km2 e apresenta uma srie histrica de dados entre o perodo de junho de 1979 a junho de 2006.

Visto que os dados de cada uma das estaes fluviomtricas correspondem a diferentes perodos de tempo, optou-se por calcular os valores de escoamento superficial e subterrneo de cada uma das estaes, sempre considerando o perodo de um ano e, alm disso, ao final, fez-se uma mdia desses valores. Tais dados so apresentados na Tabela 6.2.

Tabela 6.2 - Escoamento superficial e subterrneo calculados pelo mtodo grfico da linha reta para as estaes fluviomtricas instaladas na rea.

Estao Perodo considerado Escoamento superficial (mm/ano) Escoamento subterrneo (mm/ano)Curtume Dez 65 - Dez 70 84,71 243,28Represa Dez 67 - Dez 70 96,87 234,78

Represa jusante Jun 79 - Jun 06 153,62 273,10Mdias (mm/ano) 117,73 250,39

6.3.3 Equao do balano hdrico

Agora, com as estimativas dos valores do escoamento superficial e subterrneo, pode-se avaliar novamente a evapotranspirao real por meio da Equao 6.6, conhecida como equao do balano hdrico.

(6.6)

Onde: P = precipitao, expressa em mm/ano; ETR = evapotranspirao, expressa em mm/ano; R = recarga ou escoamento subterrneo, em mm/ano; ES = escoamento superficial, dado em mm/ano; S = variao do armazenamento, dado em mm/ano.

Considerando que a variao do armazenamento seja nula, justificvel pelo fato de se considerar ciclos hidrolgicos fechados, e conhecendo os valores de precipitao mdia

SERETRP S =


mediada igual a 1382 mm/ano, escoamento superficial e escoamento subterrneo obtidos pela anlise hidrogrfica dados na Tabela 6.2 foi calculada a evapotranspirao real, estimada em 1014,06 mm/ano.

A anlise do balano hdrico, quando comparada a outras formas de clculo da evapotranspirao, tambm permite validar os dados de recarga obtidos atravs da anlise dos hidrogramas das estaes fluviomtricas, que originalmente podem apresentar erros da ordem de 5 a 10 %, principalmente nesse caso em que os dados usados so de diferentes perodos para cada uma das estaes. Segundo os clculos aqui desenvolvidos pode-se perceber que a evapotranspirao real calculada pelo mtodo do balano hdrico se encontra dentro do intervalo previsto pelos demais mtodos de L. Turc e de Coutagne que de 760 a 1050 mm/ano, considerando-se a mdia obtida e a variao calculada pelo desvio padro, possibilitando a adoo da recarga aqui calculada na fase de modelagem computacional do fluxo da gua subterrnea.

6.4 Hidrologia

A rede de drenagem da rea de estudo apresenta caractersticas bastante distintas nas diferentes regies (Figura 6.8). A regio ao sul do CNPMS apresenta uma ampla rede de drenagem sendo nela localizadas as principais nascentes que do origem aos diversos crregos localizados na rea. J a rea do CNPMS e toda a regio ao norte do Centro apresenta uma baixa densidade de drenagem, alm da reduo da vazo em alguns trechos de cursos dgua, possivelmente devido presena do aqfero crstico que recebe grandes volumes de gua por infiltrao.

A hidrografia local compreendida pela bacia do Ribeiro Jequitib, afluente da margem esquerda do Rio das Velhas, que faz o limite sudeste da rea do CNPMS em um pequeno trecho. Esse ribeiro apresenta variaes em sua taxa de vazo, ao longo de seu curso, possivelmente por atravessar um terreno de ocorrncia de rochas carbonticas que podem aumentar a infiltrao da gua em alguns trechos.

Seus principais afluentes presentes dentro da rea de estudo, como pode ser visto na Figura 6.8, so o Ribeiro Matadouro, que corta a rea do CNPMS em sua poro noroeste, e o Crrego do Marinheiro, a sudoeste, que a principal fonte de gua para irrigao de culturas dentro do Centro.


O Ribeiro Matadouro drena toda a rea urbana de Sete Lagoas, apresentando uma alta carga de contaminao por esgoto domstico e industrial. Por isso suas guas, da maneira como se encontram, tornam-se inadequadas para o uso seja para irrigao, ou para abastecimento humano e animal.

O Crrego do Marinheiro drena a zona rural de Sete Lagoas, chegando ao CNPMS prximo ao limite sudoeste de sua rea. Dentro do Centro o crrego represado formando uma lagoa, conhecida como lagoa da Baiana, e a partir da, suas guas so distribudas para toda a rea centro-sul atravs de um canal de irrigao (ver Figura 6.7).

Figura 6-7 Vertedor da lagoa da Baiana, no incio do canal de irrigao.


Figura 6-8 - Mapa topogrfico e hidrogrfico da rea em estudo.


6.4.1 O sistema de irrigao do CNPMS

Considerando que o clima da regio onde est o CNPMS apresenta uma estao seca bastante prolongada e que nele so desenvolvidas atividades de pesquisa agrcola de preciso, so necessrias estratgias de irrigao para o bom desempenho dos trabalhos do centro. Pensando nisso foi desenvolvido um sistema de irrigao por meio da distribuio da gua por toda a rea utilizada para plantio.

Como foi exposto anteriormente, a maior parte da irrigao feita pelas guas do Crrego do Marinheiro que so distribudas pelo canal de irrigao para toda a rea centro-sul do CNPMS. Ao longo desse canal, foram construdas pequenas lagoas para acumulao da gua, sendo tambm aproveitadas para esse fim algumas lagoas naturais e dolinas (ver Figura 6.9). Esse sistema encontra-se representado na Figura 6.10.

Um segundo canal de irrigao foi construdo posteriormente para irrigar a poro norte da rea que limitada em recursos hdricos. Esse canal tem sua origem na lagoa Olhos Dgua, localizada na rea central e se estende por todo o norte do centro de pesquisa, sendo suas guas, no aproveitadas, vertidas no Ribeiro Matadouro.

Figura 6-9 Dolina abastecida pelo canal de irrigao conhecida como Lagoa da Cascata.

Na poro extremo norte da rea, encontram-se tambm pequenas nascentes represadas. Tais nascentes so utilizadas na irrigao, mas a maioria delas seca durante longos perodos sem chuvas.


Figura 6-10 Mapa do sistema de irrigao do CNPMS destacando os principais crregos e lagoas.


6.5 Solos

Os solos encontrados na regio so predominantemente os latossolos, sendo representados pelas classes latossolo vermelho e latossolo vermelho-amarelo, e pequenas reas de ocorrncia de outras classes como: cambissolos, neossolos e gleissolos sempre associados ocorrncia de condies especiais da paisagem.

Conforme destacam Panoso et. al. (2001), embora o calcrio esteja presente e seja apontado por diversos autores como de larga expresso na regio, so poucas as evidncias de sua participao ativa na formao dos solos da regio. Os principais materiais originrios dos solos em questo so produtos da decomposio de rochas sedimentares do Grupo Bambu como as ardsias, os filitos, os quartzitos e os folhelhos, tpicas das regies mais altas da paisagem, que foram transportados e depositados sobre a rocha calcria.

A distribuio das classes de solos dentro do domnio em estudo mostrada na Figura 6.11, obtida a partir de adaptaes do mapa de solos publicado por CPRM (1994v.1) e sero descritas a seguir.


Figura 6-11 Mapa de solos da regio em estudo.


6.5.1 Latossolos

Os latossolos caracterizam-se por apresentarem um alto grau de intemperizao, evidenciado pela tendncia ao acmulo residual de sesquixidos, argilas 1:1 e minerais primrios mais resistentes ao intemperismo. Esses solos possuem boas condies fsicas e, portanto, apesar da baixa reteno de bases, compreendem quase toda a rea utilizada na agricultura.

Os latossolos apresentam-se, principalmente, nas cores vermelho e amarelo que esto

associadas predominncia da hematita para os solos vermelhos e goethita para solos amarelos.

O latossolo vermelho apresenta textura muito argilosa e aparece na paisagem associado a reas de topografia suave sob vegetao de floresta ou cerrado e de formas de transio entre estas.

O latossolo vermelho-amarelo possui textura argilosa podendo chegar a muito argilosa. Ocorre em relevo suave ondulado e ondulado sob vegetao de floresta ou de transio desta para cerrado.

Apesar da textura desses solos ser bastante argilosa, eles apresentam porosidade de at 70 % e densidade do solo entre 0,7 e 0,9 g/cm3, indicando boas condies de drenagem.

6.5.2 Cambissolos

Os cambissolos so solos mais jovens com textura mdia e alto teor de silte em relao argila. Tm sua origem em rochas pelticas ocorrendo, portanto, associados presena da Formao Serra de Santa Helena. Eles ocupam a parte mais alta da paisagem onde o relevo apresenta-se de suave ondulado a forte ondulado e sob vegetao subcaduciflia.

Os cambissolos so muito compactos apresentando baixa capacidade de conduo da gua principalmente em profundidade.


6.5.3 Gleissolos

So solos que se encontram sob a influncia do lenol fretico, sendo que, ao menos em algum perodo do ano, apresentam-se saturados com gua o que leva reduo do ferro dando origem a coloraes neutras.

Ocorrem em reas de relevo plano, nas margens dos principais cursos dgua, coberta por uma vegetao de floresta de vrzea.

6.5.4 Argissolos

A principal caracterstica desses solos a presena de um horizonte B textural, formado pela movimentao de argila dos horizontes superiores para os inferiores, apresentando-se na regio com um horizonte B com textura argilosa a muito argilosa e um horizonte A de textura moderada. encontrado principalmente em relevo suave ondulado a forte ondulado sob vegetao de floresta subcaduciflia.

6.5.5 Neossolos

So solos rasos e jovens que possuem minerais primrios e altos teores de silte mesmo nos horizontes superficiais. Podem apresentar-se cascalhentos. O alto teor de silte e a pouca profundidade faz com que eles tenham baixa permeabilidade. Esto associados s regies de afloramentos rochosos sob vegetao de mata seca.

6.6 Uso e Ocupao do Solo

Conforme destacado anteriormente, a cidade de Sete Lagoas encontra-se em uma rea de contato geogrfico, que vem crescendo e se industrializando, gerando uma diversidade muito grande de ambientes tanto urbanos quanto rurais.

Os ambientes naturais se mostram altamente particularizados de forma que a cobertura vegetal tem uma relao direta com a geologia e com o tipo de solo formando paisagens muito caractersticas, muitas vezes com contatos bruscos entre os diversos ambientes.

O mapa da Figura 6.12 traz a distribuio espacial dos diversos tipos de uso e cobertura do solo, sejam eles naturais ou antrpicos.


Figura 6-12 - Mapa de uso e ocupao do solo na regio de interesse.


Como pode ser observado no mapa da Figura 6.12, a classe de uso predominante na regio so as pastagens que so divididas em pasto, que ocupa a maior parte deste domnio, e pasto sujo, de ocorrncia menos freqente. A predominncia de tal classe ilustra bem a importncia da pecuria na regio.

A vegetao nativa representada pelos domnios: cerrado, mata de galeria e mata seca, sendo a mais importante delas o cerrado.

A principal caracterstica do cerrado uma formao arbustivo-herbcea apresentada na Figura 6.13, onde se destaca a ocorrncia de arbustos com troncos retorcidos e fendilhados sobre um campo coberto predominantemente por gramneas. Sua ocorrncia mais comum nas reas de relevo plano a suave ondulado, sobre latossolos.

Figura 6-13 Vegetao tpica de cerrado, principal vegetao nativa da regio.


Figura 6-14 Vegetao de campo cerrado presente nos topos de morros em reas de cambissolos.

Dentro da formao de cerrado encontram-se reas nas quais a vegetao arbustiva se torna bastante espaada e geralmente com porte atrofiado, com estrato menos denso de gramneas e plantas campestres (Figura 6.14). Essa formao conhecida como campo cerrado e sua ocorrncia est diretamente ligada s condies dos solos, visto que normalmente so encontrados em reas de domnio dos cambissolos que apresentam grande resistncia ao crescimento de razes e baixa infiltrao de gua.

As matas de galeria so compostas por vegetao arbrea pereniflia que atinge at 20 m de altura, contendo elementos da Floresta Atlntica. Ocorrem ao longo dos cursos dgua logo, tornam-se em grande parte, reas de preservao permanente (Figura 6.15).


Figura 6-15 Mata de galeria ocupando a parte mais baixa da rea de estudo, ao longo dos cursos dgua.

Nas reas de afloramentos de calcrio forma-se tambm uma vegetao tpica de mata seca sobre os solos rasos. As matas secas so formaes florestais caduciflias ou subcaduciflias com deciduidade anual dependente da disponibilidade de gua (Figura 6.16).

O uso dos solos na zona rural consiste basicamente da agropecuria, sendo a principal atividade agrcola a pecuria.

A regio em estudo abrange tambm parte da rea urbana das cidades de Sete Lagoas e de Prudente de Morais, que esto em expanso, sendo que algumas das divisas do CNPMS j se encontram junto ao permetro urbano. A cidade de Sete Lagoas possui uma populao de aproximadamente 200 mil habitantes e as principais atividades econmicas da cidade so: a agropecuria; o comrcio; e, a indstria, principalmente a de cermica e a siderrgica.


Figura 6-16 Mata seca sobre rochas calcrias no afloramento conhecido como Gruta da Pontinha, localizado no CNPMS.

6.7 Geologia

O CNPMS localiza-se prximo ao contato geolgico entre o embasamento gnissico-migmatitico e as rochas peltico-carbonticas do Grupo Bambu. No entorno do Centro, esse Grupo apresenta como principais componentes as formaes Serra de Santa Helena e Sete Lagoas, sendo essa ltima representada pelos Membros Pedro Leopoldo e Lagoa Santa, segundo a estratigrafia proposta por Dardene (1978). A distribuio de tais formaes geolgicas pode ser observada no mapa da Figura 6.17; j a descrio de cada uma delas ser apresentada a seguir.


Figura 6-17 Mapa Geolgico da regio de interesse. Destaca-se as regies delimitadas no mapa: em preto tem-se rea do CNPMS e em verde a regio de interesse deste estudo.


6.7.1 O embasamento cristalino

Definido por CPRM (2003) como um conjunto ou associao de rochas gnissicas diversas que se misturam s pores granitides e s zonas migmatizadas com caracterstica polimetamrfica pertencentes unidade geotectnica correspondente ao Crton do So Francisco, o complexo gnissico-migmatitico constitui a base sobre a qual foram depositados os sedimentos que deram origem ao Grupo Bambu.

Apresenta-se litologicamente bem diversificado e bastante intemperizado, havendo, dentro da rea de estudo, raros afloramentos. O principal deles, mostrado na Figura 6.18, uma antiga pedreira explorada pela prefeitura de Sete Lagoas, localizada na Fazenda das Perobas. O embasamento cristalino tambm encontra-se exposto na regio de contato com os calcrios do Grupo Bambu, formando um vale encaixado por onde so drenadas as guas do Ribeiro Jequitib, mostrado na Figura 6.19.

Figura 6-18 Vista geral do afloramento do cristalino conhecido como pedreira da prefeitura, localizado na Fazenda das Perobas Sete Lagoas.


Figura 6-19 Ribeiro Jequitib correndo sobre as rochas do embasamento cristalino.

O embasamento cristalino ocupa, portanto, a poro inferior da coluna estratigrfica, aparecendo na camada mais superficial apenas no extremo sul da rea de estudo coincidindo com as nascentes dos principais crregos que drena

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CARACTERIZAÇÃO HIDROGEOLÓGICA DO ENTORNO DO CENTRO NACIONAL DE PESQUISA DE MILHO E SORGO (CNPMS), EM SETE LAGOAS, MG