Recursos Hidricos Da Madeira_Prada

8/6/2019 Recursos Hidricos Da Madeira_Prada

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Recursos Hdricos da Ilha da Madeira

Madeiras Water Resources

S. Prada(a), M.A. Gaspar (b), M.O. Silva (c), J.V. Cruz (d) , M. M. Portela (e) , G.R. Hora(f)

RESUMO

Os recursos hdricos subterrneos constituem a principal fonte de abastecimento na Madeira, ilha com cerca de

240 500 habitantes. A captao faz-se atravs de galerias, tneis, furos e do aproveitamento de nascentes. O volume

anual de recursos subterrneos consumido no abastecimento pblico, indstria, rega e produo de energia de 185

000 000 m3. A recarga ocorre predominantemente nas zonas altas e planas da ilha. A parcela de recarga proveniente

da chuva no suficiente para manter as condies observadas no aqufero de base, sendo a recarga complementada

por gua proveniente dos nevoeiros retida pela vegetao. O modelo que melhor traduz a variao da precipitao

com a altitude uma regresso quadrtica. O escoamento ocorrido na rede hidrogrfica consequncia directa da

precipitao mas tambm das reservas subterrneas e do escoamento hipodrmico. O modelo hidrogeolgico

proposto para a ilha prev a existncia de aquferos suspensos em altitude, relacionados com nveis impermeveis;

um aqufero de base com caractersticas distintas em funo dos complexos vulcnicos; e aquferos

compartimentados por files subverticais que atravessam intensamente o edifcio vulcnico.

Palavras-Chave: Ilha da Madeira, precipitao, escoamento, escoamento superfcie do terreno, escoamento

subterrneo e hipodrmico, modelo hidrogeolgico, hidrogeoqumica, recursos subterrneos.

ABSTRACT

Madeira is the largest island of the Madeira archipelago, with an area of 737 km 2. The island was generated during

Post-Miocene times until 6000-7000 years B.P. Groundwater resources are the main source of water supply for the

240 500 inhabitants of Madeira island. Groundwater exploitation is made by means of water galleries, tunnels, wells

(a)Departamento de Biologia e Centro de Estudos da Macaronsia da Universidade da Madeira, Campus Universitrio da Pentedada, 9000-390Funchal; e-mail: [email protected](b)Investimentos e Gesto da gua S.A. e Centro de Estudos da Macaronsia, e-mail: [email protected](c)Departamento de Geologia da FCUL, Edifcio C2, Campo Grande 1700 Lisboa; e-mail: [email protected](d)

Departamento de Geocincias da Universidade dos Aores; e-mail:[email protected]

(e)Departamento de Engenharia Civil do Instituto Superior Tcnico; e-mail: [email protected](f)Engenheiro do Territrio (IST)


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and springs, corresponding to a total volume of groundwater of 185x106 m3 by year for domestic and industrial use,

as well as for irrigation and electrical power production purposes. Recharge volume due to rainfall is not sufficient

to maintain the actual balance between recharge and discharge at the basal aquifer, suggesting the fog contribution

to recharge.

A quadratic regression model explains the variation of rainfall due to altitude effect. River discharge is the result of

rainfall as well as a significant contribution of groundwater and hypodermic discharge.

Due to the geologic setting of the Madeira island the hydrogeological conceptual model includes the following

domains:

- Basal groundwater: occurs after a certain depth. Is formed by geological units of the main and ancient volcanic

complexes. The Main Volcanic Complex (CP) has high transmissivity values varying between 1.16x10-2 to 2.89x10-

1 m2/s, low hydraulic gradients (3x10-4 to 6.4x10-3) and groundwater with low to medium levels of mineralization

(electrical conductivities between 100 e 500 S cm-1). The Ancient Volcanic Complex (CA) has much lower

transmissivity values, varying between 2.31x10-4 and, high hydraulic gradients (2x10-2) and highly mineralised

groundwater (groundwater electrical conductivity varies from 600 to over 3000 S cm-1).

- Dike impounded groundwater: In the central part of the island, sub-vertical dikes that produce the lateral

impoundment of the aquifer, with adjacent compartments having different hydraulic potentials, divide the basal

groundwater level.

- Perched groundwater: It occurs in high parts of the island in relation to low permeability levels. This perched

groundwater may be divided in shallow and deeper levels. The former are located at higher altitudes and are

characterized by chloride type waters, with the lower mineralizations (electrical conductivity between 33 and

62 S/cm), temperatures and pH values. These levels are highly vulnerable to climate variations, with water levels

varying significantly along the year depending on the rate of recharge. The later, although still located in island

highlands are located at lower altitudes, containing waters with higher mineralizations and pH values.

The spatial distribution of the electrical conductivity shows an increase in the water mineralization with depth and

with decreasing distances to the sea; however the water chemistry does no show signs of seawater intrusion.

The evaluation of groundwater resources shows that recharge is underevaluated because fog precipitation is not

included. Due to its importance deeper studies are suggested.


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Key-words: Madeira island, precipitation, surface runoff, overland flow, groundwater and hypodermic flow, hydrogeological

model, hydrogeochemistry, groundwater resources.

INTRODUO

O Arquiplago da Madeira situa-se no Atlntico Norte, entre os paralelos 30 01 e 33 08 e os meridianos 15 51 e

17 16. Com a rea total de 796,77 km2, este arquiplago formado pela Madeira, maior e principal ilha do

arquiplago, com a rea de 736,75 km2; pelo Porto Santo, com 42,17 km2; pelas Desertas (Deserta Grande, Bugio e

Ilhu Cho), com 14,23 km2 de rea total, e pelas Selvagens (Selvagem Grande e Selvagem Pequena), as mais

pequenas ilhas do arquiplago, com 3,62 km2.

A ilha da Madeira ergue-se acima de uma vasta plancie submarina, no interior da placa africana, numa zona onde a

crosta ocenica tem 130 Ma, formando um macio vulcnico com mais de 5,5 km de altura, do qual apenas cerca de

1/3 se encontra emerso. Com 1861 m de altitude mxima (Pico Ruivo), 58 km de maior dimenso, no sentido E-W e

23 km de largura, a Madeira apresenta um relevo muito acentuado com 1/4 da sua superfcie acima dos 1000 m de

altitude e declives elevados. Cerca de 65% da superfcie da ilha tem declives superiores a 25%, sendo as reas

planas, ou relativamente planas, escassas (Figura 1).

A forma do edifcio vulcnico que lhe deu origem, o clima, a natureza e modos de jazida das rochas, desempenham

papis predominantes no modelado do relevo, tal como conhecido actualmente. O aspecto geral actual da ilha,

vista do mar, a certa distncia, apesar do seu relevo contrastante e dos vales profundamente incisos, o de um

escudo achatado dissecado pela eroso vertical, cujos bordos teriam sido quebrados pela eroso das vagas (RIBEIRO,

1985). So vulgares, ao longo de todo o seu contorno, as arribas com algumas centenas de metros de altura, sendo a

ilha quase desprovida de costas baixas. Verifica-se uma dissimetria entre a vertente meridional, convexa, e a

setentrional, cncava, da ilha da Madeira, devida ao mais rpido recuo das arribas a norte, em consequncia de uma

maior dinmica hidrulica, resultante da predominncia setentrional dos rumos elicos.


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Figura 1 Relevo da ilha da Madeira.

GEOLOGIA

A Madeira um exemplo de magmatismo ocenico intraplaca (7% do magmatismo actual), consensualmente

considerada um hot-spot (ponto quente) cuja actividade teve incio antes do Miocnico superior, h mais de 5,2

Ma, FERREIRA etal.(1988), tendo-se prolongado at h 6 000/ 7 000 anos BP, GELDMACHER etal. (2000).

As rochas vulcnicas, bsicas na sua maioria, constituem, em superfcie e em volume, a quase totalidade da parte

emersa da ilha, mais de 98% do material aflorante, condicionando fortemente a sua morfologia. As lavas so

alcalinas predominando os littipos de carcter pouco diferenciado basanitos e basaltos alcalinos, estando as

rochas intermdias apenas representadas em pequenos e raros afloramentos, nomeadamente a escoada mugeartica,

os vrios nveis freatomagmticos com pedra pomes traqutica e alguns files traquticos, MATA (1996).

As formaes sedimentares, importantes pelo facto de, nalguns casos, conterem fsseis, tm pouca

representatividade na ilha, resumindo-se os sedimentos terrestres a aluvies e terraos, dunas fsseis (fossilferas),

fajs, quebradas, depsitos de vertente e de enxurrada e os de fcies marinha, a conglomerados, calcrios e

calcarenitos fossilferos, cascalheiras e areias de praia.

De acordo com o levantamento vulcano-estratigrfico mais recente da ilha da Madeira, PRADA & SERRALHEIRO

(2000), possvel individualizar as seguintes unidades geolgicas principais, formadas desde o Miocnico superior

at actualidade:

- Complexo Vulcnico Antigo (CA)

O Complexo Antigo compreende os afloramentos das rochas mais antigas da parte emersa, no actual nvel de eroso

da ilha. Embora, actualmente, bastante destrudo, o CA constitui ainda uma grande mancha que as mais profundas

ribeiras e a abraso marinha vo pondo a descoberto, desde os 1600 m de altitude, nas zonas centrais da proto-ilha,


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at ao nvel do mar. Resultante de actividade subarea, efusiva e explosiva, o CA constitudo por escoadas, cones e

vastos campos de piroclastos, de todas as dimenses, encontrando-se profusamente cortado por files e, em geral,

muito alterado.

- Calcrios Marinhos dos Lameiros (CM)Actualmente, os calcrios formam um afloramento de dimenso muito reduzida, localizado na margem direita da

ribeira de S. Vicente, aproximadamente a 2,5 km da foz, a uma altitude de 380 m. O afloramento constitudo

essencialmente por conglomerados, que se julga estarem na base daquele depsito sedimentar marinho, restando, no

topo, alguns vestgios dos calcrios fossilferos.

- Depsito Conglomertico-Brechide (CB)

Esta formao sedimentar constituda por espessos depsitos de enxurrada, bastante compactados e cimentados.

Formado em clima muito diferente do actual, caracterizado por abundantes e concentradas chuvadas, este depsito

conglomertico-brechide, o CB, constitudo por, aproximadamente, 95% de clastos, em geral muito mal

calibrados, com dimenses que vo desde escassos milmetros at cerca de 2 metros de maior dimenso. Quanto ao

rolamento dos clastos, variam de angulosos, a grande maioria, a subangulosos, encontrando-se ainda calhaus

rolados, principalmente os de menores dimenses. So frequentes, no interior da formao, intercalaes arenosas

e/ou puramente conglomerticas.

- Complexo Vulcnico Principal (CP)

Trata-se do complexo vulcnico que ocupa, quer em rea, quer em volume, a maior parte emersa da ilha, tendo-se

prolongado a sua formao por um longo perodo de tempo. As suas rochas so responsveis pelas maiores altitudes

actuais, assim como pelas plataformas estruturais que ainda hoje se encontram na ilha.

Foi possvel distinguir duas sries correspondentes a fases eruptivas diferentes, designadas por srie superior e srie

inferior. Se, nalgumas reas, possvel p-las em evidncia, noutras, esse contacto dilui-se. Na designao de

Complexo Principal inferior incluem-se as primeiras erupes deste complexo, caracterizadas por alternncia de

materiais explosivos e efusivos, representados por grandes cones de piroclastos e escoadas espessas e extensas,

designadas por mantos, que se encontram, desde medianamente alterados a muito alterados, com os piroclastos, na

maior parte das vezes, transformados em tufos. O CP superior caracteriza-se por actividade essencialmente efusiva,

de origem predominantemente fissural, que originou empilhamentos de espessos mantos, com alguns nveis de

piroclastos intercalados, de pequena espessura e extenso. As escoadas desta srie so sub-horizontais, inclinando

suavemente para a periferia da ilha.

- Complexo Vulcnico S. Roque/Paul (SRP)


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Este complexo formou-se posteriormente ao entalhe dos grandes vales das ribeiras com posicionamento semelhante

ao actual. Caracteriza-se por actividade vulcnica relativamente reduzida, com pouca representatividade em termos

de volume emerso da ilha. As erupes, localizadas, foram essencialmente do tipo estromboliano, tendo, a maior

parte das escoadas, preenchido total ou parcialmente alguns dos vales ento existentes (Seixal, So Vicente, So

Roque do Faial, Machico - Figura 1). A sua maior expresso, em termos de rea, situa-se no topo do macio do Paul

da Serra, onde se estende por uma superfcie superior a 25 km2, ocupando todo o cho do Paul, prolongando-se para

norte, para a Terra Ch e Montado dos Pessegueiros, e para NW, para o Fanal.

- Episdios Vulcnicos Recentes (VR)

A esta designao corresponde a actividade vulcnica que ocorreu desde h 120 000 anos at h 6 000/7000 anos.

Trata-se de episdios vulcnicos bem localizados, essencialmente do tipo explosivo, com taxas de erupo

reduzidas, situados, na sua maior parte, no Funchal e arredores, mas tambm no Paul da Serra e no Porto Moniz.

- Depsitos Sedimentares Recentes

Depsitos de vertente; fajs; quebradas; depsitos de enxurrada recentes; areias de praia; dunas fsseis; terraos e

aluvies. Recentemente durante a abertura dos tneis da Encumeada (rodovirio e hidrulico) e da galeria da Faj

da Ama foram encontradas, associadas a falhas, sadas de guas termais contendo teores elevados da CO2 livre. A

persistncia dos gases parece indicar no se tratar de gases acumulados nas rochas mas sim de manifestaes

secundrias de vulcanismo.

CLIMATOLOGIA

O clima na Madeira condicionado, principalmente, pela intensidade e localizao do anticiclone subtropical dos

Aores, tendo a configurao e orientao do relevo um papel importante. Nesta regio do Atlntico, aquele

anticiclone transporta na sua circulao massas de ar tropical martimo subsidente, especialmente na parte oriental

onde os fenmenos de subsidncia so frequentes e intensos, onde ocorrem os ventos de Nordeste (Alsios) na baixa

troposfera, predominando durante todo o ano, FERREIRA (1955).

O relevo, alm do efeito da altitude, tem um efeito de diferenciao climtica local, sobretudo por estar orientado

perpendicularmente direco predominante do vento, resultando que a temperatura do ar e a quantidade de

precipitao possam ser bastante diferentes mesma cota, mas em encostas com diferentes exposies aos ventos

predominantes.

Os valores anuais mdios da precipitao aumentam com a altitude, sendo em regra maiores na encosta norte do

que na encosta sul, para a mesma altitude. As maiores precipitaes ocorrem na Bica da Cana, a 1 560m de altitude,

com um mximo de 2966,5 mm/ano, decrescendo acima desta cota. Nas terras baixas da encosta sul da ilha, como o


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Funchal e o Lugar de Baixo, registam-se os valores mais baixos de precipitao anual, 513 mm e 583 mm,

respectivamente.

Quanto aos valores mdios anuais da temperatura do ar, verifica-se que dependem da altitude do local (diminuem

quando a altitude aumenta) e da sua exposio. Na encosta sul a temperatura atinge valores mais elevados do que na

encosta norte, 19,4C no Lugar de Baixo, 18,8C no Funchal e 17,5C nas regies litorais do norte. Nas regies altas

do interior da ilha a temperatura chega a atingir valores mdios de 9,1C, ocorrendo frequentes temperaturas

mnimas abaixo de 0C, sendo comum a queda de neve pelo menos uma vez por ano, embora apenas por alguns

dias.

Em relao humidade relativa do ar, o correspondente valor anual mdio est compreendido entre 75 e 90%,

classificando-se como hmido para quase a toda a ilha, excepto para o Funchal, Lugar de Baixo e Areeiro, que varia

entre 55 e 75%.

Os ventos dominantes na Madeira so os de nordeste, ocorrendo 56 a 58% das vezes de Abril a Setembro. Aos

ventos de oeste, com uma ocorrncia de 20 a 22%, est associada abundante queda de precipitao. O vento de norte

que sopra essencialmente no Inverno (10 a 12%) extremamente tempestuoso, provocando neve nas terras altas. Os

ventos de sul e de leste so mais raros e de pouca durao, fazendo subir a temperatura acima de 30, principalmente

nas terras altas.

Os valores mdios da nebulosidade na Madeira so maiores do que sobre o mar na regio em que est situada, o que

se explica pela formao de nuvens e nevoeiros orogrficos, i.e., o ar hmido martimo ao encontrar a ilha, barreira

montanhosa perpendicular direco predominante do vento, de nordeste, vai sofrer uma subida forada ao longo da

encosta. O ar que foi obrigado a subir, arrefece adiabaticamente, condensando-se em pequenas partculas que ficam

em suspenso na atmosfera, constituindo nuvens ou nevoeiros, consoante a condensao se d em altitude ou junto

da superfcie do globo, FERREIRA (1955).

Na Madeira os nevoeiros so quase exclusivamente orogrficos, formando-se a barlavento da elevao, com

tendncia para se dissiparem a sotavento, sendo a variao anual da frequncia pouco ntida, atingindo, na Bica da

Cana, 235 dias/ano, e no Areeiro 229 dias/ano.

Em relao variao em altitude, as massas de ar hmido podem comear a condensar a altitudes relativamente

baixas, a partir dos 400 m, at altitudes de cerca de 1600 m, fixando-se a cobertura nebulosa entre os 600-800 m e os

1600 m, no Inverno, descendo mais abaixo, no Vero.


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Esta persistente e espessa cobertura nebulosa, responsvel, na presena de vegetao, pelo fenmeno da precipitao

oculta, constitui, de acordo com PRADA &SILVA (2001), um recurso de elevado potencial hdrico. Foram obtidos

sob uma Erica arboreaL. (urze com cerca de 14 m3 de volume de copa), no Paul da Serra local com condies

bastante favorveis precipitaes mdias de 45mm/d, o que corresponde a 10 500 mm/ano (45 mm/d x 235 dias de

nevoeiro), valor trs vezes e meia superior ao da precipitao anual mdia daquela zona.

Variao Espacial e Temporal da Precipitao

A rede udomtrica da ilha da Madeira composta por 51 postos, com perodos de funcionamento consideravelmente

longos: 31% dos postos apresentam mais de 30 anos de observao e 23%, entre 20 e 30 anos, sendo, contudo,

frequentes as interrupes de medio.

Para que os registos hidrolgicos utilizados no estabelecimento de modelos possuam um contedo informativo

adequado correcta apreciao dos fenmenos modelados, necessrio que as sries daqueles registos se refiram a

perodos suficientemente longos, representativos, tanto da variabilidade temporal dos fenmenos, como dos seus

valores mdios. Por esta razo e aps uma seleco prvia dos postos a utilizar (por exibirem sries mais longas),

procedeu-se ao preenchimento de falhas nos registos de precipitao em 27 dos postos pr-seleccionados. Para o

efeito, foram aplicadas anlises de regresso linear simples com termo aleatrio estabelecidas entre sries de

precipitao relativas a um mesmo ms, exibindo correlao significativa entre si e medidas em dois postos

udomtricos prximos, um dos quais objecto de preenchimento.

Com o objectivo de analisar o efeito do acrscimo de altitude, h (m), no acrscimo da precipitao anual mdia, P

(mm), ensaiaram-se trs modelos de regresso: linear simples; quadrtica e exponencial. Tais modelos foram

aplicados ao conjunto de todos os postos econsiderando separadamente os postos localizados nas vertentes norte ou

sul, uma vez que possvel identificar diferentes regimes hidrolgicos naquelas duas vertentes (as chuvas, os

nevoeiros e os orvalhos apresentam, na vertente norte, frequncia e intensidade muito superiores s verificadas na

vertente sul).

As regresses efectuadas conduziram a coeficientes de correlao (r) que embora prximos, se revelaram

ligeiramente superiores no caso da regresso quadrtica que, assim, foi adoptada para representar o fenmeno.

Tendo em conta os coeficientes de correlao alcanados, verifica-se que se obtm um ajuste ligeiramente melhor

considerando separadamente as encostas norte e sul da ilha.

Os resultados obtidos so apresentados na Figura 2.


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Ilha da Madeira Vertente norte Vertente sul

P = -0,0005 h2 + 2,14 h + 543,33 P = -0,0005 h2 + 1,98 h + 868,09 P = -0,0006 h2 + 2,01 h + 487,42r = 0,89 r = 0,89 r = 0,90

Figura 2 Relaes entre a precipitao anual mdia e a altitude estabelecidas considerando todos os postos da ilha e separadamente os postoslocalizados nas vertentes norte e sul.

Com frequncia, a rede udomtrica no se estende at s zonas acidentadas inseridas a cotas mais elevadas devido

aos condicionamentos de acesso que decorrem do relevo e que introduzem dificuldades acrescidas na explorao e

manuteno daquela rede. Tal motivo pode conduzir a que a caracterizao da variao espacial da precipitao em

zonas englobando relevos acentuados possa enfermar de falta de rigor, por se apoiar em informao insuficiente.

Assim, as relaes apresentadas constituem uma ferramenta til em problemas futuros envolvendo a caracterizao

do regime pluviomtrico na ilha da Madeira.

Convm referir que o efeito da altitude poder no ser suficiente, por si s, para explicar a diversidade dos campos

de precipitao em ilhas. Outros parmetros, como o declive do terreno e a consequente influncia nos movimentos

ascendentes das massas de ar, a orientao das encostas relativamente s direces preferenciais de avano das

massas ar hmido, o afastamento linha de costa e a orientao dos vales, podero tambm contribuir para justificar

as correlaes verificadas entre acrscimos de precipitao e de altitude, RODRIGUES (1995).

PRADA (2000) demonstrou a variao da precipitao com o afastamento costeiro, tendo definido a existncia de

uma zona central onde se verifica uma diminuio da precipitao com o embrenhamento insular.

GASPAR (2001) analisou a variao espacial da precipitao anual mdia e mediante o recurso a um Sistema de

Informao Geogrfica (SIG), designadamente o ArcView, obteve o mapa de isoietas anuais mdias na ilha da

Madeira Figura 3. De entre os mtodos de ponderao espacial implementados no ArcView, utilizou o IDW

(inverse distance weighting), baseado nos doze postos mais prximos e no coeficiente de ponderao de trs, com a

precipitao anual mdia na ilha da Madeira de 1636 mm.


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Neste mapa notrio o efeito da altitude na no uniformidade espacial da precipitao, sendo visveis duas zonas

com mximos de precipitao bem demarcados associadas, do lado oeste da ilha, rea do planalto do Paul da

Serra, e do lado leste, zona dos Picos do Areeiro e Ruivo.

Figura 3 Precipitao anual mdia na ilha da Madeira.

De modo a avaliar a variao temporal da precipitao, GASPAR (2001) atribuiu precipitao anual mdia estimada

para a ilha da Madeira o padro de ocorrncia mensal apresentado na Figura 4, calculado com base na totalidade dos

registos de precipitao disponveis da ilha da Madeira e no qual as precipitaes mdias mensais expressas em

percentagem da precipitao anual mdia.

Verifica-se que a distribuio da precipitao varivel ao longo dos meses do ano, sendo, na mdia dos anos, mais

intensa nos meses de Outubro a Maio e correspondendo o perodo menos chuvoso ao de Julho a Setembro.

11.3

14.6 14.8

12.010.7

7.2

4.7

2.4

0.8 1.3

4.8

15.4

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

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

Ms

Percentagem (%)

Figura 4 Precipitaes mdias mensais na ilha da Madeira expressas em percentagem daprecipitao anual mdia. GASPAR e PORTELA (2002).


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RECURSOS HDRICOS SUPERFICIAIS

A avaliao das disponibilidades hdricas superficiais na ilha da Madeira apresenta acentuada dificuldade e

considervel incerteza em virtude da reconhecida escassez de dados hidrolgicos, muito em especial dos referentes a

escoamentos em que o nmero de pontos de medio e a dimenso dos perodos de registos so nitidamente

insuficientes.

Tal escassez tanto mais pertinente quanto existem factores adicionais, designadamente relacionados com a rede de

levadas e com a circulao subterrnea, que interferem de modo significativo e complexo com as manifestaes

superficiais do escoamento e que, consequentemente, dificultam a interpretao dos processos ocorrentes. Acresce

que o conhecimento inerente queles factores adicionais frequentemente tambm insuficiente, GASPAR e PORTELA

(2002).

Reconhece-se, alis, que a explorao e manuteno da rede hidromtrica na ilha da Madeira so bastante difceis,

pois, em consequncia do regime torrencial dos cursos de gua naturais associado ao acidentado relevo, frequente

ocorrerem no Inverno desprendimentos e arrastamentos de blocos rochosos que obstruem as seces de medio ou

danificam os equipamentos e estruturas nelas existentes, com consequente interrupo da medio das alturas

hidromtricas. Surgem, deste modo, inmeras falhas de registos durante perodos por vezes extensos ou mesmo

abandono de estaes.

Em consequncia dos aspectos anteriormente mencionados, os modelos destinados a avaliar o escoamento na ilha da

Madeira propostos por GASPAR (2001) apenas puderam utilizar os registos fornecidos pelas seguintes seis estaes

hidromtricas: Poo, Alvies, Ameixieira, Ponte Rodoviria, Stio de So Vicente e Rosrio.

De modo a apreciar o andamento geral das sries hidrolgicas e a detectar eventuais especificidades das mesmas,

aquela autora elaborou diagramas cronolgicos das precipitaes mensais e dos escoamentos mensais (expressos em

altura de gua) nas bacias hidrogrficas das seis estaes hidromtricas seleccionadas. Anota-se que as anterioresprecipitaes mensais foram obtidas por ponderao, de acordo com o mtodo de Thiessen, das precipitaes

mensais nos postos udomtricos com influncia nas bacias hidrogrficas das estaes hidromtricas seleccionadas.

Os diagramas cronolgicos assim obtidos revelaram a existncia de perodos frequentes, especialmente no semestre

de vero (de Abril a Setembro), com escoamentos mensais que podem exceder muito significativamente as

precipitaes nesses meses. Para tais ocorrncias admite-se que possam assumir especial importncia a contribuio

das nascentes e do escoamento subsuperficial em cada bacia hidrogrfica. No pressuposto que a contribuio em


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apreo proviria fundamentalmente das reservas subterrneas, GASPAR (2001) procedeu sua avaliao, embora de

modo necessariamente aproximado, por forma a inclui-la no balano hidrolgico a nvel da bacia hidrogrfica.

A Figura 5 exemplifica os resultados obtidos por GASPAR (2001) para a estao hidromtrica do Stio de So

Vicente. A Figura 5-a contm os diagramas cronolgicos da precipitao mensal e do escoamento mensal registado

e, a Figura 5-b, os diagramas cronolgicos daquela mesma precipitao e do escoamento superfcie do terreno.

Por escoamento superfcie do terreno designa-se a parcela do escoamento total que, deslocando-se superfcie do

terreno, aflui rede hidrogrfica em consequncia directa da precipitao sobre a bacia hidrogrfica. No caso das

estaes hidromtricas consideradas no estudo, a parcela em meno foi obtida ms a ms, mediante a deduo ao

escoamento total registado nesse ms da estimativa da correspondente contribuio mensal mdia das reservas

subterrneas. Tal contribuio, a que se atribuiu a designao de escoamento hipodrmico e subterrneo, foi

expeditamente avaliada a partir da anlise de diagramas cronolgicos de precipitaes mensais e de escoamentos

totais mensais registados, do tipo do exemplificado na Figura 5, e de medies de caudal em nascentes.

Figura 5 Estao hidromtrica do Stio de So Vicente. a) Precipitao mensal e escoamento mensal eb) precipitao mensal e escoamento mensal superfcie do terreno.

(adaptada de GASPAR e PORTELA, 2002).

Tendo por base as estimativas, para as seis estaes hidromtricas analisadas, do escoamento total e das suas duas

parcelas de escoamento superfcie do terreno e de escoamento hipodrmico e subterrneo e com vista a avaliar, quer

aquele escoamento total, quer as suas parcelas em qualquer seco da rede hidrogrfica da ilha da Madeira, GASPAR

(2001) eGASPAR E PORTELA (2002) estabeleceram:

no que respeita parcela de escoamento superfcie do terreno, modelos lineares de transformao,

escala mensal, da precipitao naquele tipo de escoamento;


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relativamente s contribuies provenientes das reservas subterrneas e do escoamento hipodrmico,

uma relao linear entre os valores anuais mdios do escoamento superfcie do terreno e do

escoamento subterrneo e hipodrmico.

PORTELA et al. (2002), mediante o recurso a SIG, procederam aplicao sistemtica dos anteriores modelos a

noventa e cinco bacias cobrindo a quase totalidade da ilha da Madeira. Para cada bacia obtiveram, primeiramente e

por transformao das precipitaes mensais mdias na mesma, os escoamentos superfcie do terreno mensais

mdios e, por acumulao, anual mdio. A partir deste ltimo resultado avaliaram, de seguida, o escoamento

subterrneo e hipodrmico anual mdio que, adicionado parcela de escoamento superfcie do terreno, conduziu,

por fim, ao escoamento total anual mdio. Os resultados relativos s noventa e cinco bacias hidrogrficas analisadas

permitiram o traado dos mapas de isolinhas anuais mdias dos diferentes tipos de escoamento em presena,

apresentados na Figura 6.

Figura 6 Isolinhas anuais mdias do: a) escoamento superfcie do terreno (mm); b) escoamento subterrneo ehipodrmico (mm) e c) escoamento total (mm).

(adaptada de PORTELAet al., 2002).

(mm)

a) b)

c)


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No quadro seguinte indicam-se os escoamentos anuais mdios que, mediante aplicao do SIG, resultaram dos

mapas de isolinhas, tanto para a totalidade da ilha da Madeira, como para as encostas norte e sul.

Quadro 1 Escoamentos anuais mdios na ilha da Madeira. PORTELA et al. (2002)

ZonaEscoamento superfcie

do terrenoEscoamento subterrneo e

hipodrmicoEscoamento total

(mm) (mm) (mm)

Norte 681,5 219,3 900,8Encosta

Sul 504,4 189,2 693,6

ilha da Madeira 582,1 202,3 784,4

RECURSOS HDRICOS SUBTERRNEOS

Na Madeira, durante o Vero, as guas subterrneas constituem a nica fonte de abastecimento de gua, sendo, por

ora, suficientes para garantir as necessidades de consumo, apesar de as disponibilidades no se distriburem

uniformemente no espao e no tempo. Durante o Inverno aproveitado parte do escoamento superficial de algumas

ribeiras.

Os recursos hdricos subterrneos assumem, assim, grande importncia no potencial endgeno ambiental da

Madeira. Dadas as condies muito particulares do relevo da ilha, parte dos seus recursos hdricos subterrneos

destina-se, alm do abastecimento pblico e rega, produo de energia elctrica. A energia hidroelctrica

produzida em 7 centrais representa cerca de 20 a 25% da produo total de energia, com uma produo de 100 a 120

GWh/ano, sem qualquer prejuzo para o abastecimento urbano e rega, havendo, deste modo, um duplo

aproveitamento dos recursos hdricos.

A captao da gua subterrnea processa-se atravs de perfuraes horizontais, as galerias e os tneis (a galeria tem

apenas uma abertura, um tnel tem duas, pelo que pode ser atravessado); de perfuraes verticais, os furos; e do

aproveitamento do caudal das nascentes.

O aproveitamento das nascentes faz-se atravs de um sistema de mais de 200 levadas que contornam a ilha numa

extenso total de mais de 1000 km. As levadas so canais estreitos (80 cm de largura mxima) mas extensos

escavados na rocha, destinados a captar e conduzir as guas drenadas pelas muitas nascentes que brotam da ilha,

contrariando o seu curso normal para o mar.

As galerias so construdas nas zonas mais elevadas da ilha, de modo a atravessar formaes mais recentes e mais

permeveis, tendo o cuidado de no passar sobre o nvel fretico, possibilitando que a gua circule por gravidade.

Estas penetram no terreno horizontalmente (500 m a 3000 m), at cortarem o nvel de saturao (Figura 7). Contudo,


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devido existncia, por vezes, de longos troos impermeveis, a gua nem sempre surge ao atravessar a superfcie

fretica virtual mas ao interceptar o primeiro troo ou estrutura permevel (ex. falhas), em conexo com o sistema

hidrulico com o qual contacta.

Os furos so construdos nas zonas mais baixas, normalmente no leito das ribeiras, de modo a reduzir a extenso

necessria para captar o aqufero de base (Figura 7). A proximidade do mar levanta sempre o risco de contaminao

marinha, em especial em zonas com menor recarga.

Figura 7 Localizao das principais captaes na ilha da Madeira.

Modelo Hidrogeolgico

As observaes feitas no interior das galerias e tneis em escavao, a anlise dos registos de caudais de galerias e

nascentes e, ainda, a interpretao de ensaios de bombeamento dos furos de captao permitiram definir o seguinte

modelo hidrogeolgico para a ilha da Madeira:

- Aquferos SuspensosExistncia de aquferos suspensos situados em altitude, em relao com nveis pouco permeveis ou impermeveis,

que so, normalmente, tufos, escoadas argilificadas, nveis de cozimento em paleossolos ou basaltos alterados, e

depsitos freatomagmticos.

Os aquferos suspensos, por sua vez, podem ser subdivididos em superficiais e profundos. Os primeiros, situados a

cotas mais elevadas, caracterizam-se por guas mais frias, pouco mineralizadas (condutividades electricas entre 33 e

62 S/cm), com pH cidos (5,5 a 5,7), e por possurem fcies frequentemente cloretadas. So muito vulnerveis s


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variaes do clima, variando os seus caudais ao longo do ano hidrolgico, consoante a recarga, chegando mesmo

alguns deles a esgotar.

Os aquferos suspensos profundos, apesar de se situarem, ainda, no domnio de altitude, encontram-se a cotas mais

baixas, possuindo circuitos subterrneos superiores, de onde resultam guas um pouco mais mineralizadas e pH

mais elevados do que os anteriores.

- Aqufero de Base

Apesar das heterogeneidades e descontinuidades que caracterizam os terrenos vulcnicos, parece existir na Madeira,

a partir de uma certa profundidade, um aqufero de base. Este aqufero possui caractersticas distintas, consoante

seja em formaes do Complexo Principal, ou do Complexo Vulcnico Antigo, que constitui o ncleo da ilha.

Assim, no primeiro caso, em materiais do Complexo Principal, o aqufero caracteriza-se, em geral, por elevadas

transmissividades que vo desde 1000 a 25000 m2/d (Quadro 2), gradientes piezomtricos baixos, desde 0,0003 a

0,0064, e guas medianamente mineralizadas (condutividades entre 100 e 500 S/cm).

Por outro lado, em formaes do Complexo Antigo, na maioria, muito alteradas, onde se encontram basaltos j

argilificados e piroclastos transformados em tufos, por serem as formaes mais antigas existentes na ilha

(Miocnico superior), o aqufero caracteriza-se por transmissividades mais baixas, 17 a 2263 m2 /d (Quadro 2),

guas, em geral, bastante mais mineralizadas (condutividades que chegam a atingir 3300 S/cm), e gradientes

piezomtricos mais elevados, em mdia 0,02.


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Quadro 2 - Transmissividade calculada pelo Mtodo de Logan

Referncia Localizao T (m2 /d) Unidade Geolgica Situao

JK1 Socorridos 2229 Complexo Principal Em explorao





JK6 Machico 17 Complexo Antigo Abandonado

JK7 Machico 199 Complexo Antigo Em explorao


JK9 Porto Novo 1487 Complexo Principal Em explorao

JK10 Porto Novo 4179 Complexo Principal Em explorao

JK11 Santo da Serra 11 Complexo Principal Em explorao



JK14 Santa Cruz 10800 Complexo Principal Em explorao

JK15 Santa Cruz 7808 Complexo Principal Em explorao


JK17 Santa Cruz (Boaventura) 864 Complexo Principal Em explorao

JK18 Funchal (Joo Gomes) 1054 Complexo Principal Em explorao

JK19 Funchal (S. Joo) 1304 Complexo Principal Em explorao

JK20 Funchal (Sta Luzia) 998 Complexo Principal Em explorao

JK21 Santa Cruz (Boaventura) 7529 Complexo Principal Em explorao

JK22 Santo da Serra 13 Complexo Principal Em explorao

JK23 Canio 25766 Complexo Principal Em explorao

JK24 Madalena do Mar 11 Complexo Principal Abandonado

JK25 Cmara de Lobos 1865 Complexo Principal Em explorao

Apesar do gradiente piezomtrico baixo, observado nas formaes do Complexo Principal, do litoral da ilha,

prope-se uma ligao entre a zona profunda, saturada, do domnio de altitude, com a zona saturada do litoral,

definindo-se, assim, um aqufero vulcnico generalizado que culmina no interior da ilha, acima da cota 1000 m. Este

modelo est representado no esquema hidrogeolgico da Figura 8.

A relao proposta entre o domnio de altitude e o domnio litoral, necessita, para ser vlida, de um aumento rpido

do gradiente desde as zonas litorais para o centro do macio, at cerca dos 1100/1200 m (uma vez que existem

galerias at cota 1030 m), que poder ser explicado pelas seguintes circunstncias:

1. as formaes vulcnicas tornam-se cada vez menos permeveis para o interior da ilha (formaes alteradas

do Complexo Principal inferior e do Complexo Antigo);

2. existncia de uma formao sedimentar impermevel, espessa e extensa, o Depsito Conglomertico

Brechide;

3. A quantidade de files aumenta progressivamente para o interior do edifcio vulcnico contribuindo para a

diminuio da sua permeabilidade horizontal;


18/28

4. e, ainda, pelo facto de a recarga ocorrer, predominantemente, nas zonas altas e planas do interior da ilha.

- Aquferos Compartimentados

Dado que o vulcanismo na Madeira , essencialmente, do tipo fissural, todo o edifcio vulcnico est intensamente

cortado por files subverticais (Figura 8) que no caso de serem menos permeveis do que o encaixante limitam e

compartimentam o aqufero de base dando origem a variaes bruscas de potencial entre compartimentos contguos

(como se pde observar durante a escavao de algumas galerias).

Outra consequncia da compartimentao do meio vulcnico, a possibilidade de existirem, abaixo do nvel de

saturao regional, compartimentos ou clulas secas, localizados em zonas que no recebem recarga.

Figura 8 Modelo hidrogeolgico conceptual para a ilha da Madeira.

- Esquema de Fluxo Subterrneo na Madeira

As principais zonas de recarga situam-se nas zonas mais altas da ilha, principalmente nas de menor declive, onde a

precipitao atinge valores elevados e as formaes vulcnicas so mais recentes e, em geral, mais permeveis,

como o caso, entre os mais importantes, do planalto do Paul da Serra e seu prolongamento para o Fanal, Santo da

Serra e rea compreendida entre o Cho dos Balces/ Poiso/ Joo do Prado.

Nestas zonas, o fluxo predominantemente descendente, no saturado, originando aquferos suspensos em relao

com nveis pouco permeveis e de pequena extenso que, em certas condies morfolgicas e estruturais favorveis,

originam nascentes.


19/28

Quando os nveis pouco permeveis so extensos e espessos, funcionam como aquitardos, exercendo drenncia

descendente constante para os nveis mais profundos. A eles esto associadas as galerias com circuitos estabilizados,

cujo caudal (85 l/s) no varia ao longo do ano hidrolgico, como o caso da galeria do Porto Novo.

A partir de uma certa profundidade, acima dos 1000 m de altitude (no macio do Paul da Serra), entra-se na zona

saturada limitada superiormente por uma superfcie fretica e inferiormente por uma interface (gua doce/ gua

salgada), cuja posio depende da configurao da superfcie fretica. Quando o nvel de saturao coincide com

uma formao permevel, o nvel real, mas, quando coincide com uma formao impermevel, o nvel virtual,

razo pela qual certas galerias no so imediatamente produtivas ao atravessarem o nvel de saturao regional.

Daqui resulta que a configurao da zona saturada possa, em funo da heterogeneidade do meio vulcnico, vir a ser

altamente irregular.

A localizao dos acidentes tectnicos FONSECA et al. (2000), de grande importncia uma vez que se tem

verificado que a circulao subterrnea se faz preferencialmente na rede de fracturas a eles associada como se pode

observar na galeria da Faj da Ama, no Tnel dos Tornos, no Tnel do Norte, etc,.

Caracterizao Hidroqumica

A caracterizao fsica e qumica das guas subterrneas da ilha da Madeira baseou-se na anlise de 39 amostras

representativas de nascentes, furos, tneis e galerias de captao (Quadro 3).

A temperatura das guas subterrneas da ilha da Madeira diminui, tal como a temperatura do ar, com a altitude

(Figura 9), de acordo com a seguinte relao, em que T a temperatura, em C e C a cota, em m:

T = 17,22 - 0,0056 * C

No entanto, a temperatura das guas , na, maioria dos casos, mais baixa do que a do ar, para a mesma cota. Cerca

de 70%, so guas frias, o que se deve a um rpido circuito atravs de um meio, em geral, muito transmissivo : o

Complexo Principal. No entanto, as guas que circulam no Complexo Antigo, constitudo, na sua maioria, por

formaes vulcnicas alteradas, pouco permeveis, com circulao mais lenta, so guas mais quentes, ortotermais,

pois houve tempo para entrarem em equilbrio com a temperatura ambiente.


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T = -0,0056.C + 17,218

R2 = 0,73

0

5

10

15

20

25

30

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Cota, C (m)

Temperatura,

T(

C)

2

36

138

39

Figura 9 - Representao grfica da temperatura das guas em funo da altitude.

Existe, ainda, um grupo de cinco guas termais, a n1 do tnel do Pico Grande, a n2 do tnel da Encumeada, e as

n36, n38, n39 da galeria da Faj da Ama, todas elas emergentes em falhas, no Complexo Antigo, com

caractersticas muito prprias, bastante distintas das restantes que representam a grande maioria das guas da ilha da

Madeira.

A distribuio espacial da condutividade revela um aumento da mineralizao das guas com a profundidade e

proximidade do mar, reflectindo, essencialmente, a crescente influncia dos principais mecanismos mineralizadores

das guas, a hidrlise dos minerais silicatados das rochas e a contaminao (directa ou indirecta) por sais de origem

marinha.

Caracterizam-se, em geral, por baixas mineralizaes, com condutividades que vo desde os 33 at aos 501 S/cm,

sendo as guas termais, que circulam no Complexo Antigo, bastante mais mineralizadas, com condutividades que

vo desde os 594 aos 3300 /cm, razo pela qual, a n2, a n38 e a n39, se consideram mesmo, guas termominerais(Calado, 1993).

Tal como hiptese colocada por Almeida et al. (1984), sugere-se a existncia de um grupo de guas com dissoluo

de CO2 em sistema aberto, ou seja, com entrada de CO2 de origem profunda, nomeadamente: amostras do tnel do

Pico Grande (n1); do tnel da Encumeada (n2); do tnel dos Socorridos II (n3); da galeria da Faj da Ama (n36,

37, 38, 39). As amostras n2, n38 e n39 podem ser designadas como gasocarbnicas.


21/28

A maioria das guas amostradas possui pH superior a 7, indicando carcter alcalino. Apenas algumas guas das

cotas mais altas so agressivas. As alcalinidades das guas no termais so, em geral, baixas, variando as suas

mdias entre 31,8 e 75,1 mg/l de Ca CO3, sendo nas guas termais, muito superior, 813 mg/l Ca CO3.

A maior parte das guas so brandas, as guas dos furos so pouco duras, e apenas as guas termais n2, do tnel da

Encumeada, e n39, da galeria da Faj da Ama, so classificadas como muito duras.

O sdio o catio mais importante seguido do clcio, do magnsio e, por fim, do potssio. O bicarbonato , na

generalidade das guas amostradas, o anio mais importante, seguido do cloreto e do sulfato.

As guas no termais tm concentraes de slica baixas, com mdias da ordem dos 23,7 a 42,9 mg/l. Os mnimos

dizem sempre respeito a nascentes suspensas de altitude, onde a extenso da hidrlise pequena, enquanto os

valores mais elevados de slica correspondem s guas termais, chegando a atingir 120 mg/l.


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Quadro 3 Caractersticas dos locais amostrados.

Referncia Localizao Tipo Cota (m) Aqufero ComplexoVulcnico

1 Pico Grande Tnel 555 Basal CA

2 Encumeada Tnel 495 Basal CA

3 Socorridos II Tnel 553 Basal CA

4 Poiso Nascente 1380 Suspenso CP

5 Ribeiro Frio Nascente 1100 Suspenso CP

6 Homem em P Nascente 1500 Suspenso CP

7 Pico das Pedras Nascente 870 Suspenso CP

8 Cedro Gordo Nascente 400 Suspenso CP

9 Pedras Nascente 1450 Suspenso CP

10 Rabaas Galeria 1010 Basal CP

11 Cascalho Nascente 1300 Suspenso CP

12 Risco Nascente 1040 Suspenso CP

13 Rabaal Galeria 1028 Basal CP

14 Fonte do Barro Nascente 1100 Suspenso CP15 Madalena do Mar Tnel 15 Suspenso CP

16 JK16 (Socorridos) Furo 3,1 Basal CP

17 Porto Novo Galeria 600 Basal CP

18 Joo Ferino Nascente 700 Suspenso CP

19 Fontes Vermelhas Galeria 350 Basal CP

20 JK7 (Machico) Furo 44,1 Basal CA


22 Eira do Serrado Nascente 1000 Suspenso CP

23 Agua d' Alto Nascente 100 Suspenso CP

24 Vu da Noiva Nascente 150 Suspenso CP






30 JK10 (Porto Novo) Furo 2,9 Basal CP

31 JK9 (Porto Novo) Furo 2,5 Basal CP



34 JK15 (Santa Cruz) Furo 1,9 Basal CP

35 JK23 (Canio) Furo 2,8 Basal CP36 Faj da Ama Galeria 630 Basal CA

37 Faj da Ama Galeria 630 Basal CA



Consideram-se, assim, trs grupos de guas, consoante os processos evolutivos predominantes:

- o primeiro, o das guas termais, cujo principal processo mineralizador a hidrlise dos silicatos, devido

presena abundante de CO2 de origem profunda e temperatura, no sendo de excluir, ainda, a contribuio de

H2S e cloretos, tambm, de origem profunda;


23/28

- o segundo, que evolui por hidrlise, por contaminao agrcola e por contaminao de sais de origem marinha,

quer seja directamente, por mistura com gua do mar, quer indirectamente, atravs de aerossis marinhos

presentes na atmosfera, como o caso dos furos situados prximo do mar, das nascentes suspensas de altitude e

das nascentes do litoral norte da ilha;

- e o terceiro grupo, o das restantes, que evolui apenas por hidrlise.

A observao do mapa de diagramas de Stiff (Figura 10) permite evidenciar alguns aspectos essenciais:

1 - Aumento de mineralizao das guas com a profundidade e proximidade do mar, materializado pelo aumento da

dimenso dos diagramas, sugerindo a existncia de um fluxo de guas subterrneas do centro para a periferia da ilha.

2 - Aumento brusco da mineralizao nas guas n1, tnel do Pico Grande, n2, tnel da Encumeada, n37 e n39 da

galeria da Faj da Ama, possuidoras de CO2 de origem profunda. So todas de fcies bicarbonatada, sdica no caso

da n1, clcica a n2, e magnesianas as n37 e n39.

3 - Predomnio das fcies cloretadas nas nascentes de altitude, contaminadas pelas chuvas e nevoeiros, ricos em

ies cloreto; nos furos mais prximos do mar, provavelmente por efeito da contaminao marinha; e, ainda, nas

nascentes do litoral norte, pela presena de aerossis.

Figura 10 Diagramas de Stiff.

14

15

2125

2624

28 23

3031

34

18

17

19

29 33 32

20

7

6

8

5

4223

19

21110

37

1312

2423

39


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Quanto qualidade da gua para consumo humano, verifica-se que a grande maioria das guas subterrneas

amostradas so, em relao aos elementos maiores, de boa qualidade para consumo humano.

Os amarelos observados ocorrem em relao com os teores em cloreto e sdio, apenas em certas pocas do ano, nos

furos situados mais prximo do mar, nas ribeiras dos Socorridos (41 a 113 mg/L), do Porto Novo (72 a 100 mg/L ),

de Machico (27 a 45 mg/L ) e do Canio (66 mg/L ).

Existem, ainda, alguns valores pontuais, situados acima dos mximos recomendados: para os nitratos, nos furos JK4

e JK16 dos Socorridos, causados, por contaminao agrcola; para o cloreto, na nascente da gua dAlto, causada

pelos aerossis marinhos, provenientes da costa norte da ilha; para o sdio no tnel dos Socorridos II, resultante de

forte lixiviao da rocha, causada pela presena de CO2, com grande extraco de sdio; e finalmente, para o sdio e

o sulfato, na amostra n 37 da galeria da Faj da Ama, na qual o processo de lixiviao da rocha parece tambm ser

intenso, e onde poder ocorrer oxidao de sulfuretos, ou ainda, ascenso de H 2S profundo, pela falha que funciona

como conduta hidrogeolgica, drenando o Complexo Principal do Paul da Serra.

Disponibilidades Hdricas Subterrneas

A avaliao das disponibilidades hdricas subterrneas foi efectuada a partir da aplicao do modelo de

Escoamento/Recarga de AZEVEDO et al. (2002) que estima as componentes infiltrao e escoamento em ilhas

vulcnicas a partir dos valores de superavit hdrico. Esta metodologia foi aplicada, com sucesso, no arquiplago dos

Aores que formado por um conjunto de ilhas vulcnicas, algumas das quais, com muitas semelhanas com a ilha

da Madeira (CRUZ, 2001). Da aplicao deste modelo ilha da Madeira obtm-se uma recarga anual mdia de 363

mm.

Dado que se estimaram as seguintes descargas subterrneas anuais mdias:

1. extraces directas a partir de tneis, galerias e furos: 94 mm;

2. descarga de nascentes no includas nas levadas, captadas directamente para o abastecimento, PARADELA

(1980): 15 mm;

3. escoamento subterrneo e hipodrmico estimado para a rede hidrogrfica: 202 mm;

4. e ainda, existncia de uma parcela de escoamento subterrneo no contabilizada nas estaes

hidromtricas, pois o escoamento observado na foz das ribeiras durante o vero , claramente, superior

diferena entre o escoamento subterrneo e hipodrmico estimado menos o captado e transportado pelas

levadas (202 141 = 61 mm); considerando, assim, que o escoamento subterrneo e hipodrmico estimado

possa estar subavaliado e que por hiptese corresponda apenas a 90% do real, ento a parcela em questo


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ser de 225 202 = 23 mm, valor que se aproxima do caudal mdio encontrado nas ribeiras (61+23=84

mm), assim disponibilidades hdricas subterrneas sero:

363 94 15 202 23 = 29 mm

O montante disponvel, de 29 mm, calculado a partir da recarga proveniente da precipitao anual mdia, afigura-se

claramente baixo, no sendo coerente com as condies e caractersticas hidrodinmicas e hidroqumicas observadas

no aqufero de base da ilha da Madeira. O facto, ainda, de a avaliao do balano hdrico do Paul da Serra, PRADA

(2000), mostrar que a recarga obtida apenas a partir da chuva no suficiente para satisfazer a descarga subterrnea

daquele macio, assim como os elevados valores de precipitao proveniente dos nevoeiros obtidos sob uma Erica

arborea L. na Bica da Cana, PRADA & SILVA (2001), leva a assumir que a recarga na ilha da Madeira

complementada por uma importante parcela de gua proveniente dos nevoeiros sob a forma de precipitao oculta.

CONCLUSES

A Madeira um exemplo de magmatismo ocenico intraplaca, consensualmente considerada um hot-spot (ponto

quente) cuja actividade teve incio antes do Miocnico superior, h mais de 5,2 Ma, tendo-se prolongado at h

6 000/ 7 000 anos BP. Os trabalhos de campo mais recentes permitiram definir sete unidades geolgicas principais.

Durante a abertura recente dos tneis da Encumeada (rodovirio e hidrulico) e da galeria da Faj da Ama foram

encontradas, associadas a falhas, sadas de guas termais contendo teores elevados da CO 2 livre. A persistncia dos

gases parece indicar no se tratar de gases acumulados nas rochas, mas sim de manifestaes secundrias de

vulcanismo.

Apesar de insuficiente para explicar a totalidade da variabilidade espacial da precipitao, a altitude o primeiro

parmetro a considerar, tendo-se constatado que a variao da precipitao com a altitude no era linear e que

dependia da orientao das vertentes, sendo as seguintes relaes quadrticas as que melhor se adaptam aos dados:

Ilha da Madeira: P = -0,0005 h2 + 2,14 h + 543,33 com r = 0,89

Vertente norte: P = -0,0005 h2 + 1,98 h + 868,09 com r = 0,89

Vertente sul: P = -0,0006 h2 + 2,01 h + 487,42 com r = 0,90

Prope-se a decomposio do escoamento que ocorre em cada seco da rede hidrogrfica em duas parcelas: uma

que aflui rede hidrogrfica em consequncia directa da precipitao ocorrida sobre a bacia hidrogrfica e que se


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desloca superfcie do terreno; outra proveniente das reservas subterrneas e do escoamento hipodrmico

contribuindo tambm para o escoamento observado naquela seco.

A partir dos ensaios de bombeamento realizados nos furos de captao, que permitiram conhecer o domnio litoral

da ilha, dos registos dos caudais das galerias e nascentes, que possibilitaram analisar o hidrodinamismo do domnio

de altitude e dos dados hidroqumicos obtidos, elaborou-se o seguinte modelo hidrogeolgico para a ilha da

Madeira:

1- Existncia de aquferos suspensos em altitude, relacionados com nveis impermeveis, do tipo tufos, escoadas

argilificadas, nveis de cozimento em paleossolos ou basaltos alterados e depsitos freatomagmticos, caracterizados

por guas mais frias, pouco mineralizadas, com pH cidos e fcies frequentemente cloretadas. So muito vulnerveis

s variaes do clima, variando os seus caudais ao longo do ano hidrolgico, consoante a recarga, chegando mesmo,

alguns deles, a esgotar.

2 Existncia de um nvel de saturao regional ou aqufero de base. Este aqufero possui caractersticas distintas,

consoante a formao vulcnica. Assim, em materiais do Complexo Principal, o aqufero caracteriza-se por fortes

transmissividades, gradientes piezomtricos baixos e guas medianamente mineralizadas. Por outro lado, em

formaes do Complexo Antigo, na maioria, muito alteradas, onde se encontram basaltos j argilificados e

piroclastos transformados em tufos, o aqufero caracteriza-se por transmissividades mais baixas, guas mais

mineralizadas e gradientes piezomtricos mais elevados.

3 Existncia de aquferos compartimentados. Em virtude do vulcanismo na Madeira ser essencialmente do tipo

fissural, todo o edifcio vulcnico est intensamente cortado por files subverticais que compartimentam o aqufero

de base. Da resulta que o nvel de saturao geral da ilha no seja uma linha contnua, mas, sim, quebrada pelos

files, com variaes bruscas de potencial entre alguns compartimentos contguos.

A maior parte das guas so guas frias, existindo um grupo de cinco guas termais emergentes em falhas, no

Complexo Antigo, com caractersticas muito prprias, bastante distintas das restantes.

A distribuio espacial da condutividade revela um aumento da mineralizao das guas com a profundidade e

proximidade do mar, reflectindo, a crescente influncia dos principais mecanismos mineralizadores das guas, a

hidrlise dos minerais silicatados das rochas e a contaminao por sais de origem marinha. Caracterizam-se, em

geral, por baixas mineralizaes, com condutividades elctricas que vo desde os 33 at aos 501 S/cm, sendo as

guas termais bastante mais mineralizadas, com condutividades elctricas que vo desde os 594 aos 3300 S/cm.

Quanto qualidade da gua para consumo humano, verifica-se que a generalidade das guas subterrneas

amostradas so, em relao aos elementos maiores, de boa qualidade para consumo humano (dentro do VMR).


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A avaliao das disponibilidades hdricas subterrneas mostra claramente que a recarga se encontra subavaliada

dado no ter sido considerada a contribuio da precipitao oculta. A parcela de recarga proveniente da chuva no

suficiente para manter as condies de equilbrio entre a recarga e a descarga observadas no aqufero de base,

sendo a recarga complementada por gua proveniente dos nevoeiros e retida pela vegetao. Pela sua importncia,

sugere-se que sejam dedicados precipitao oculta estudos mais aprofundados com vista sua integrao num

futuro balano hdrico permitindo assim avaliar com maior rigor as reservas hdricas da ilha da Madeira.

BIBLIOGRAFIA

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