CANAMARY, B. C. Gestão de recursos hídricos em regiões semiáridas com alta variabilidade de deflúvios superficiais: análise comparativa entre o Ceará no Nordeste do Brasil e o Leste da Austrália. 2013. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-03-13T16:56:17Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_bccanamary.pdf: 7487868 bytes, checksum: e218117dbccddff156c3cc6a9811d2f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-03-13T16:56:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_bccanamary.pdf: 7487868 bytes, checksum: e218117dbccddff156c3cc6a9811d2f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-13T16:56:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_bccanamary.pdf: 7487868 bytes, checksum: e218117dbccddff156c3cc6a9811d2f7 (MD5) Previous issue date: 2013-04-03 / The peculiarities of each country lead to the use of various mechanisms of water allocation. There is no general rule for solving the problem of water scarcity. Understanding the models experienced internationally, identifying their respective advantages and disadvantages are very useful. The main objective of water management is to attend the demand, considering the possibilities and limitations of water supply. However, for this, it is necessary to know all hydrological, climatological and physical aspects of the region to conduct a proper planning of water supply, beyond the knowledge of the population and the multiple interests, to a good demand sizing. However, when the water system is supplied by spatial and temporal variability of inflows, as in semiarid regions, the choice of an effective model for water management becomes more complex, due to the uncertainties presented in evaluating future water levels. In these cases, uncertainties have an important role in water resources management. In the matter of a deep study of water resources management in these regions of high climate variability, models applied in Northeast Brazil and Australia were used as analysis. This paper presents the similarity of climate aspects, the similar problems faced by each region, and finally draws a parallel comparing different methods of available water management. / As peculiaridades de cada país levam à utilização de mecanismos variados de alocação de recursos hídricos, não havendo uma regra geral para a resolução do problema de escassez de água. O conhecimento dos modelos experimentados internacionalmente, com a identificação de suas respectivas vantagens e desvantagens, são de grande utilidade. O objetivo principal da gestão dos recursos hídricos é satisfazer a demanda, considerando as possibilidades e limitações da oferta de água. Entretanto, para isso, é necessário o conhecimento de todos os aspectos hidrológicos, climatológicos e físicos da região para realizar um planejamento adequado de oferta hídrica, além do conhecimento da população e dos múltiplos interesses, para um bom dimensionamento da demanda. Entretanto, quando o sistema hídrico é alimentado por influxos espacial e temporalmente variáveis, que é o que ocorre em regiões semiáridas, a escolha de um modelo eficaz de gestão dos recursos hídricos torna-se ainda mais complexa, devido às incertezas presentes na avaliação dos futuros níveis de água. Nestes casos, as incertezas têm um importante papel na gestão dos recursos hídricos. Em busca de um estudo mais profundo da gestão dos recursos hídricos nessas regiões de alta variabilidade climática, foram tomados como análise os modelos aplicados no Nordeste Brasileiro e na Austrália. O presente trabalho apresenta a semelhança nas características do clima dessas regiões, a semelhança nos problemas enfrentados por cada uma delas e, finalmente, traça um paralelo, através da análise e comparação dos diferentes métodos de gestão dos recursos hídricos disponíveis.

A área pesquisada compreende a Região Metropolitana do Recife (RMR), Estado de Pernambuco, entre os paralelos 7º 40\' 56\" e 8º 38\' 00\" latitude sul e os meridianos 34º 49\' 00\" e 35º 15\' 52\" de longitude oeste de Greenwich. Perfaz uma área de 2.777km2, correspondente a 2,81% da área do Estado de Pernambuco, onde se concentra 42% (3.087.967 habitantes) da população pernambucana. Esta tese faz parte da execução do \"Projeto HIDROREC\" convênio IDRC-Canadá/Universidade Federal de Pernambuco que abrangeu parte da área estudada, e tem como objetivo principal, fornecer um diagnóstico de uso dos recursos hídricos subterrâneos da RMR através de um zoneamento de uso e proteção das águas subterrâneas de áreas de características semelhantes, além de complementar, atualizar e interpretar o acervo hidrogeológico existente, dispondo os dados e o conhecimento científico aos gestores dos órgãos públicos e privados. A RMR abrange três compartimentos geológicos/estruturais distintos: a Bacia Sedimentar Pernambuco Paraíba ao norte; a Bacia Vulcano-Sedimentar Cabo ao sul; e o Complexo Gnáissico-Migmatítico que aflora a oeste da região e é o substrato das duas bacias. Devido à diversidade litológica nessa região e também às características hidrogeológicas intrínsecas a cada um desses compartimentos litológicos, subdividiu-se a RMR em 4 Domínios Hidrogeológicos Principais : o Domínio da Bacia Pernambuco-Paraíba (PE-PB), o Domínio da Bacia Cabo, o Domínio do Embasamento Cristalino e o Domínio da Planície do Recife. Este último Domínio foi separado por apresentar características geológicas, estruturais e hidrogeológicas distintas dos demais domínios, em virtude de situar-se no limite das duas bacias principais. A RMR é constituída por três sistemas aqüíferos intersticiais principais denominados de Aqüífero Beberibe (explotado no Domínio da Bacia PE-PB e no Domínio da Planície do Recife), Aqüífero Cabo (explotado no Domínio da Bacia Cabo e no Domínio da Planície do Recife) e o Aqüífero Boa Viagem (composto por sedimentos diversos do Quaternário e explotado em todos os Domínios), sendo o primeiro a unidade hidrogeológica mais importante da região. O Aqüífero Beberibe é composto por arenitos quartzosos continentais, de boas características hidrodinâmicas e de qualidade físico-química das águas subterrâneas. As superfícies potenciométricas dos principais aqüíferos explotados na RMR encontram-se muito rebaixadas, indicando a existência de áreas críticas, em virtude da intensa explotação de água subterrânea, agravada principalmente nas épocas de seca na região. Provocando, com isso, a diminuição das reservas permanentes e comprometendo a qualidade físico-química das águas, que seja por indução de fluxo de águas poluídas e/ou salinizadas de camadas aqüíferas superiores, ou pela contaminação através de corpos d\'águas de superfície (rios salinizados/poluídos e/ou sob influência da maré e do Oceano Atlântico), principalmente quando mantêm uma conexão hidráulica com os aqüíferos explotados. A partir dos dados hidrogeológicos compilados e obtidos para a presente tese, elaborou-se o Mapa de Uso e Proteção das águas subterrâneas da RMR, que constitui-se de Zonas com características de uso e proteção das águas subterrâneas semelhantes, definidas para cada Domínio Hidrogeológico, ressaltando os principais problemas decorrentes da explotação desordenada desses recursos. Espera-se que este zoneamento hidrogeológico da RMR propicie uma visão das potencialidades dos recursos hídricos subterrâneos, da sua importância como reserva estratégica e complementar para o abastecimento de água potável, além de servir como ferramenta para melhor gerir o aproveitamento destes recursos, compatibilizando-os com as atividade que sejam tecnicamente corretas, economicamente viáveis e socialmente justas para o desenvolvimento auto-sustentável da região. / The studied area comprises Recife Metropolitan Region (RMR), in the State of Pernambuco, located within the following coordinates 7° 40\' 56\" e 8° 38\' 00\" Latitude South and 34° 49\' 00\" e 35° 15\' 52\" West Greenwich Longitude, with a total of 2.777 km2. This area comprises 2,81% State of Pernambuco with 42% of its population. The \"Project HIDROREC\" (IDRC-Canada/Brazil (Pernambuco federal University) provided financial support for this work. The main objective of this work. The main objective of this work is to give a diagnostic report of use of groundwater recourses on the RMR including a Use and Protection Zones Map delimiting areas with similar characteristics, providing an additional hydrogeological data and making them accessible for publics administrators and privates organs. The RMR is subdivided in three Geological Compartments: Pernambuco-Paraíba (PE-PB) Sedimentary Basin, at north; Cabo Vulcan- Sedimentary Basin at south; and Migmatitic Complex (basins basement) which outcrops at west of the region. In this work the RMR is subdivided in four Hydrogeologic Domains as follows: (a) PE-PB Basin Domain; (b) Cabo Basin Domain; (c) Crystalline Basement Domain and (d) Recife Coastal Plain Domain. The last Domain was separated because it presents different geological, structural and hydrogeological characteristics, in consequence of its geographical location in limit of two principal basins. The RMR is constitute by three aquifers system porous media denominated Beberibe Aquifer (explored in PE-PB Basin Domain and Recife Coastal Plain Domain), Cabo Aquifer (explored in Domain of Cabo Basin and Recife Coastal Plain Domain) and the Boa Viagem Aquifer (constituted by variable sediments of Quaternary and explored in all domain). The first aquifer cited is the most important hydrogeologic unit of the region. The Beberibe Aquifer comprises continental sandstone of good hydrodinamical characteristics and excellent chemistry quality. Potenciometrical surfaces of the most explored aquifers in the RMR presents a lowering, indicative of the existence of critical areas, in consequence of the high exploration of the groundwater in this region and presents a reduction of the permanent reserves and modify the quality conditions of their water by flux induction of contaminated water of superior aquifers or by contamination of surface hydric resources or saline water encroachment that maintain hydraulic connection with explored aquifers. Based in a hydrogeological inventory made in a HIDROREC Project and in this work a Map of the Use and Protection of Groundwater was made defining Zones of similar characteristics in the RMR, identifying the main problems related to the extensive and disordered exploration regime. This work will give a general vision of the groundwater potentiality in RMR, and its importance strategical reserves for to complement the potable water supply, and also can be used as instrument for better utilization of this recourses, with the corrects activities for the sustained development of the region.

A área pesquisada compreende a Região Metropolitana do Recife (RMR), Estado de Pernambuco, entre os paralelos 7º 40\' 56\" e 8º 38\' 00\" latitude sul e os meridianos 34º 49\' 00\" e 35º 15\' 52\" de longitude oeste de Greenwich. Perfaz uma área de 2.777km2, correspondente a 2,81% da área do Estado de Pernambuco, onde se concentra 42% (3.087.967 habitantes) da população pernambucana. Esta tese faz parte da execução do \"Projeto HIDROREC\" convênio IDRC-Canadá/Universidade Federal de Pernambuco que abrangeu parte da área estudada, e tem como objetivo principal, fornecer um diagnóstico de uso dos recursos hídricos subterrâneos da RMR através de um zoneamento de uso e proteção das águas subterrâneas de áreas de características semelhantes, além de complementar, atualizar e interpretar o acervo hidrogeológico existente, dispondo os dados e o conhecimento científico aos gestores dos órgãos públicos e privados. A RMR abrange três compartimentos geológicos/estruturais distintos: a Bacia Sedimentar Pernambuco Paraíba ao norte; a Bacia Vulcano-Sedimentar Cabo ao sul; e o Complexo Gnáissico-Migmatítico que aflora a oeste da região e é o substrato das duas bacias. Devido à diversidade litológica nessa região e também às características hidrogeológicas intrínsecas a cada um desses compartimentos litológicos, subdividiu-se a RMR em 4 Domínios Hidrogeológicos Principais : o Domínio da Bacia Pernambuco-Paraíba (PE-PB), o Domínio da Bacia Cabo, o Domínio do Embasamento Cristalino e o Domínio da Planície do Recife. Este último Domínio foi separado por apresentar características geológicas, estruturais e hidrogeológicas distintas dos demais domínios, em virtude de situar-se no limite das duas bacias principais. A RMR é constituída por três sistemas aqüíferos intersticiais principais denominados de Aqüífero Beberibe (explotado no Domínio da Bacia PE-PB e no Domínio da Planície do Recife), Aqüífero Cabo (explotado no Domínio da Bacia Cabo e no Domínio da Planície do Recife) e o Aqüífero Boa Viagem (composto por sedimentos diversos do Quaternário e explotado em todos os Domínios), sendo o primeiro a unidade hidrogeológica mais importante da região. O Aqüífero Beberibe é composto por arenitos quartzosos continentais, de boas características hidrodinâmicas e de qualidade físico-química das águas subterrâneas. As superfícies potenciométricas dos principais aqüíferos explotados na RMR encontram-se muito rebaixadas, indicando a existência de áreas críticas, em virtude da intensa explotação de água subterrânea, agravada principalmente nas épocas de seca na região. Provocando, com isso, a diminuição das reservas permanentes e comprometendo a qualidade físico-química das águas, que seja por indução de fluxo de águas poluídas e/ou salinizadas de camadas aqüíferas superiores, ou pela contaminação através de corpos d\'águas de superfície (rios salinizados/poluídos e/ou sob influência da maré e do Oceano Atlântico), principalmente quando mantêm uma conexão hidráulica com os aqüíferos explotados. A partir dos dados hidrogeológicos compilados e obtidos para a presente tese, elaborou-se o Mapa de Uso e Proteção das águas subterrâneas da RMR, que constitui-se de Zonas com características de uso e proteção das águas subterrâneas semelhantes, definidas para cada Domínio Hidrogeológico, ressaltando os principais problemas decorrentes da explotação desordenada desses recursos. Espera-se que este zoneamento hidrogeológico da RMR propicie uma visão das potencialidades dos recursos hídricos subterrâneos, da sua importância como reserva estratégica e complementar para o abastecimento de água potável, além de servir como ferramenta para melhor gerir o aproveitamento destes recursos, compatibilizando-os com as atividade que sejam tecnicamente corretas, economicamente viáveis e socialmente justas para o desenvolvimento auto-sustentável da região. / The studied area comprises Recife Metropolitan Region (RMR), in the State of Pernambuco, located within the following coordinates 7° 40\' 56\" e 8° 38\' 00\" Latitude South and 34° 49\' 00\" e 35° 15\' 52\" West Greenwich Longitude, with a total of 2.777 km2. This area comprises 2,81% State of Pernambuco with 42% of its population. The \"Project HIDROREC\" (IDRC-Canada/Brazil (Pernambuco federal University) provided financial support for this work. The main objective of this work. The main objective of this work is to give a diagnostic report of use of groundwater recourses on the RMR including a Use and Protection Zones Map delimiting areas with similar characteristics, providing an additional hydrogeological data and making them accessible for publics administrators and privates organs. The RMR is subdivided in three Geological Compartments: Pernambuco-Paraíba (PE-PB) Sedimentary Basin, at north; Cabo Vulcan- Sedimentary Basin at south; and Migmatitic Complex (basins basement) which outcrops at west of the region. In this work the RMR is subdivided in four Hydrogeologic Domains as follows: (a) PE-PB Basin Domain; (b) Cabo Basin Domain; (c) Crystalline Basement Domain and (d) Recife Coastal Plain Domain. The last Domain was separated because it presents different geological, structural and hydrogeological characteristics, in consequence of its geographical location in limit of two principal basins. The RMR is constitute by three aquifers system porous media denominated Beberibe Aquifer (explored in PE-PB Basin Domain and Recife Coastal Plain Domain), Cabo Aquifer (explored in Domain of Cabo Basin and Recife Coastal Plain Domain) and the Boa Viagem Aquifer (constituted by variable sediments of Quaternary and explored in all domain). The first aquifer cited is the most important hydrogeologic unit of the region. The Beberibe Aquifer comprises continental sandstone of good hydrodinamical characteristics and excellent chemistry quality. Potenciometrical surfaces of the most explored aquifers in the RMR presents a lowering, indicative of the existence of critical areas, in consequence of the high exploration of the groundwater in this region and presents a reduction of the permanent reserves and modify the quality conditions of their water by flux induction of contaminated water of superior aquifers or by contamination of surface hydric resources or saline water encroachment that maintain hydraulic connection with explored aquifers. Based in a hydrogeological inventory made in a HIDROREC Project and in this work a Map of the Use and Protection of Groundwater was made defining Zones of similar characteristics in the RMR, identifying the main problems related to the extensive and disordered exploration regime. This work will give a general vision of the groundwater potentiality in RMR, and its importance strategical reserves for to complement the potable water supply, and also can be used as instrument for better utilization of this recourses, with the corrects activities for the sustained development of the region.

A meta principal da pesquisa foi a caracterização dos condicionantes hidroclimáticos, geológicos e hidrogeológicos que controlam a ocorrência, distribuição e potencial dos recursos hídricos situados no baixo e médio cursos da Bacia Hidrográfica do Rio Ceará Mirim/RN, como forma de se avaliar os fatores naturais e antrópicos que podem influenciar na intensidade de uso, proteção natural e agressão ambiental dos mananciais. Os mananciais subterrâneos correspondem às unidades litoestratigráficas que compõem os sistemas aquíferos Cristalino, Açu, Jandaíra e Barreiras. O aquífero Cristalino é constituído por rochas cristalinas précambrianas (gnaisses, micaxistos, migmatitos, granitos), sendo de baixo potencial hidrogeológico. Suas águas possuem salinidade elevada, e não se prestam ao consumo humano, servindo na maioria dos casos apenas para atender pequenas demandas para uso animal, e gastos domésticos menos nobres. O aquífero Açu (arenitos) é também de baixo potencial hidrogeológico, com águas em geral não potáveis, e ocorre confinado pelo aquífero Jandaíra a profundidades de mais de 100 metros, fatores esses que justificam a pouca utilização das suas águas. O aquífero Jandaíra (calcários, dolomitos, arenitos calcíferos) na maior parte da área ocorre encoberto pelo aquífero Barreiras, e apresenta reservas permanentes significativas (da ordem de 660 milhões de m³), sendo economicamente mais viável a sua explotação no setor ocidental da área, por estar situado a menores profundidades (de 15,00 a 30,00 metros). A qualidade das águas varia espacialmente, em função das condições locais de circulação e controle estrutural da camada aqüífera. É possível que o aumento da sua explotação possa induzir recarga com águas de boa qualidade do aquífero Barreiras, devido a conexão hidráulica existente entre os dois sistemas. Dos recursos hídricos subterrâneos avaliados, o aquífero Barreiras (meio poroso e livre constituído de areias e arenitos friáveis, com intercalações de argila) consiste no principal reservatório de água doce e potável da área (STD = 120 mg/L), com reservas permanentes da ordem de 1,2 bilhões de m³, e renováveis de 81 milhões de m³. Os recursos explotáveis são apreciáveis para o desenvolvimento de projetos agrícolas e industriais, bem como o atendimento às demandas urbanas e rurais. Desta forma o aquífero Barreiras é, até o momento, muito pouco utilizado, com o bombeamento de um volume anual de água de apenas 1,87 milhões \'m POT.3\'/ano. As potencialidades do aquífero Barreiras são influenciadas pela litologia e estrutura geológica das seqüências. Foi caracterizada a ocorrência de um alto estrutural na porção ocidental de ocorrência do aquífero Barreiras, onde as espessuras saturadas são menores (até 15,0 metros) e mais afetadas pelas oscilações sazonais do nível freático, e também influenciadas pelas águas salobras e salgadas do aquífero imediatamente inferior (aquífero Jandaíra). Na porção oriental o arcabouço estrutural é indicado pela ocorrência do graben de Ceará Mirim, condicionando maior espessura de sedimentos, e espessuras saturadas de até 60,0 metros. As águas superficiais de maior destaque referem-se àquelas armazenadas e armazenáveis na Barragem de Poço Branco (capacidade de acumulação de 136 milhões de \'m POT.3\'), cuja função há muito deixou de ser implementada, sob a justificativa de apresentar salinidade imprópria (STD = 1.200 mg/L). A área total da bacia do rio Ceará Mirim é de 2.635 \'km POT.2\', a maior parte da qual de baixo potencial hídrico em função da ocorrência predominante dos terrenos cristalinos em superfície. O potencial mais elevado da bacia corresponde a uma superfície de 610 \'Km POT.2\', principalmente no curso inferior, condicionado pela presença dos sedimentos da Formação Barreiras. As águas do aquífero Barreiras e da Barragem de Poço Branco não tem recebido um manejo e planejamento adequados, por falta de uma política de recursos hídricos capaz de promover um desenvolvimento que, sem dúvida será de grande alcance social, e suficiente para evitar que boa parcela da população local ainda utilize carros-pipa para suprir suas necessidades básicas, numa região reconhecida e naturalmente privilegiada em mananciais de água. Os estudos realizados mostraram a falta de um gerenciamento dos recursos hídricos que defina um planejamento de uso e proteção das águas, e de estratégias para desenvolvimento da região com base nestes recursos. No contexto, portanto, não é dada a atenção desejada às águas subterrâneas. Sob este enfoque é traçado neste trabalho um paralelo entre os volumes hídricos disponíveis e os volumes efetivamente utilizados na área, e foram também evidenciados os riscos de degradação da qualidade das águas dos mananciais em função de sua vulnerabilidade e das atividades potenciais de contaminação. São estabelecidas propostas com vistas a otimização do uso e proteção das águas superficiais e subterrâneas, entre as quais destacam-se: o uso prioritário das águas do aquífero Barreiras para consumo humano e em indústrias alimentícias e bebidas; e a recuperação física, ambiental e uso potencial e racional das águas da barragem de Poço Branco, mediante controle da ocupação predatória das áreas a montante, e distribuição das águas para setores mais carentes. / The main goal of the research consisted in the characterization of the hydrogeologic, geologic and hydro-climatic conditions, in order to evaluate the natural and unnatural factors that have influence in the intensive use, natural protection and environmental impacts of the springs. The groundwater sources referred to are the lithostratigraphic units that compose the aquifer system named Crystalline Aquifer, Açu Aquifer, Jandaíra Aquifer and Barreiras Aquifer. The Crystalline Aquifer is formed by metamorphic and igneous rocks (gneiss, schist, migmatits, granites), and presents low hydrogeologic potential, with high salinity groundwater not used for human supply, and used only to attend animal and other demands. The Açu Aquifer (sandy, clay) has shown low hydrogeologic potential too, and it\'s confined by the Jandaíra Aquifer. Because the occurrence has been detected at a great distance from the surface, its explotation is unusual. The Jandaíra Aquifer (limestone, dolomite) lies under the Barreiras Aquifer. It has important permanent reserves (660 millions of m³), and its explotation on the Western portion is economically viable. The water quality changes spatially, and maybe a greater explotation will induce a recharge of the Barreiras Aquifer waters, because of the hydraulic connection between the two systems. The Barreiras Aquifer forms the main groundwater reservoir in the area, whose capacity and water quality could serve in the future important irrigation, industrial and public supplying projects, for a greater development in the region. However, the aquifer area presents different hydrogeologic potential in space. The Eastern portion has been revealed as the best because of the Ceará Mirim Graben, which permits the greatest satulated zone thickness, higher than 60,00 meters, instead of the Western portion whose saturated zone thickness is less than 15,00 meters. The main surface water resources correspond to those accumulated in the Poço Branco\'s Dam (capacity of 136 millions of m³). However the warer salinity (TDS = 1.200 mg/L) has limited their use. The total area of Ceará Mirim watershed is 2.635 Km², but the main water resources (surface water and groundwater) are delivered only over 610 Km² of that. The contrast in the spatial delivering of waters hasn\'t motivated the implantation of a water management system. Therefore the waters of Barreiras Aquifer and the Poço Branco\'s Dam haven\'t received a treatment and planning of their use because no water resources improvement program has been made to finish the difficulty of the population. The studies have shown the lack of water resources management, of planning of use and protection of the waters, and of strategies for a bigger development of the region, according these resources. In this context it hasn\'t been given a special attention to the groundwater. Taking these aspects into consideration this work considers the relationship between the water reserves available and the water reserves really used in the area. The risks of degeneration of the sources, taking into account their natural defenses and the kinds of sources of contamination have been studied, finishing with the proposition of ways to promote a better use and protection of the surface water and groundwater studied and available.

A área estudada compreende a Bacia Hidrográfica do Rio Doce com um área de drenagem de 338 km², o equivalente a 0,64% da superfície estadual, tendo como formadores os rios Guajiru e Mudo. Dispõe de um elevado potencial hídrico, representado pelas águas subterrâneas do aqüífero Barreiras e da lagoa de Extremoz, reservas estratégicas de grande alcance sócio-econômico que suprem satisfatoriamente as demandas d\'água para a indústria, população urbana e irrigação. No curso inferior da bacia estudada, destaca-se o distrito industrial e os núcleos urbanos, que abrange a cidade de Extremoz e parte da zona norte de Natal, retratando uma infra-estrutura social precária, onde 67,6% dos domicílios possuem sistema de abastecimento de água inadequado ou seja, sem canalização interna. O percentual de domicílios servidos pela coleta de lixo é de 19,8%, os domicílios que têm o lixo queimado ou enterrado correspondem a 53,7% e aqueles cujo lixo é jogado clandestinamente representam 26,5%. O Índice de Qualidade da Água (IQA), calculado segundo os métodos aditivo e multiplicativo (DUARTE, 1999), caracterizou a água da lagoa de Extremoz entre boa e ótima. No entanto, em decorrência do acentuado crescimento urbano e do desenvolvimento industrial, nesta região, constatou-se que este potencial hídrico está submetido aos efeitos de ações impactantes, o que poderá causar significativas restrições no atendimento às demandas futuras. A ausência de rede de esgotos e conseqüentemente o uso de sistemas de saneamento com disposição local de efluentes, associados a uma área cujo comportamento é de um sistema livre, o que propicia elevadas taxas de infiltração das águas pluviais, caracteriza o ambiente como sendo de alta vulnerabilidade para a contaminação das águas subterrâneas. O reflexo deste quadro já se faz presente nas águas de alguns poços tubulares do sistema de abastecimento público, cujos teores de nitrato já são superiores a ) 45mg/L, e na incidência de doenças de veiculação hídrica, como esquistossomose, cólera, hepatite viral e verminoses. As reservas reguladoras do sistema aqüífero Dunas/Barreiras, no curso inferior da bacia, foram estimadas em 76,0 x \'10 POT. 6\' metros cúbicos/ano, equivalente à vazão do fluxo subterrâneo natural. As reservas permanentes são da ordem de 354 x \'10 POT. 6\' metros cúbicos. O volume atual explotado de águas subterrâneas (aqüífero Barreiras), atinge uma cifra de 21,3 x \'10 POT. 6\' metros cúbicos/ano. A demanda de águas subterrâneas para o ano de 2010 foi estimada em 37,8 x \'10 POT. 6\' metros cúbicos/ano, correspondente a 49,7% das reservas reguladoras, caso mantenha-se a retirada do mesmo volume de água superficial atual. Nesse caso, verificou-se, que há uma necessidade de gerenciamento intensivo, considerando que em 2010 a demanda compreenderá 50% das reservas reguladoras. Além da componente \"quantidade\" existe a degradação da qualidade dos mananciais, o desenvolvimento urbano e industrial aliados à falta de saneamento básico e, conseqüentemente incidências significativas de doenças de veiculação hídrica. Diante desse quadro, o estudo teve como objetivo geral realizar um diagnóstico da bacia e indicar estratégias que poderão ser contempladas na implementação do gerenciamento das águas subterrâneas no curso inferior da bacia hidrográfica estudada. / The area studied comprises the watershed of Doce river with a drainage area of 338 km² which is equivalent to 0.64% of the state surface, being formed by Guajiru and Mudo rivers. It has a high hydric potential represented by groundwater of the Dunes/Barreiras Aquifer System and Extremoz lagoon which are strategic resources of great socio-economic extent that atisfactorily supply the water demands for industry, urban population and irrigation. Along the lower course of the studied basin, the industrial district and the urban sites which comprises Extremoz city and part of northern zone of Natal are prominent. These display a precarious social infra-structure where 67 .6% of the dwellings have na inadequate water supply system, that is, without inward canalization. The percentage of dwellings being served by refuse collect is 19.8%, those dwellings which burn or bury their refuse correspond to 53 .7% and those that have na illegal throw-away manner for their refuse represent 26.5%. The Water Quality Index (WQI), calculated according to the additive and multiplicative methods, DUARTE (1994), characterzed the water of Extremoz lagoon between good and excellent. However, due to the marked urban growth as well as the industrial development, in this region, it was found that this hydric potential is subject to the effects of impact actions which may cause significant restrictions on the supply of future demands. The lack of sanitary sewerage network, and as a result, the use of sanitation systems with local disposition of waste water together with an area that presents a behavior of a not-confined system, which gives rise to high infiltration rates of the rains waters, characterizes the environment as having a strong vulnerability for the contamination of the ground water. The reflex of this situation is already present in the waters of some wells in the public water supply system, the nitrate content of which are superior to 45 mg/L as well as in the incidence of hydric veiculation diseases, such as cholera, virus hepatitis and verminoses. The regulator stores of the Dunes/Barreiras Aquifer System, in the lower course of the basin, were estimated at 76.0 x \'10 POT. 6\' m³/year, equal to the natural groundwater flow yield. The permanent stores are about 354 x \'10 POT.6\' m³. The current volume of groundwater exploited (Dunes/Barreiras Aquífer System) reaches the figure of 21.3 x \'l0 POT.6\' m³/year. The demand of groundwater for the year 2010 was estimated at 37.8 x \'10 POT.6 m³/year, which corresponds to 49.7% of the regulator stores if it is maintained the explotation of the same present volume of surface water. In this case , it was found that there is a need for intensive planning , considering that in 2010 the demand will comprise 50% of the regulator stores. Besides the component \"quantity\", there is a quality degradation of the water bodies, the urban and industrial development together with the lack of basic sanitation system, and therefore, significant incidences of hydric veiculated diseases. Taking this situation, the general purpose ol this study was to diagose the basin and to indicate strategies that may be considered in the fulfillment of the planning of groundwater in the lower course ofthe watershed studied.

SOUSA, A. B. Mecanismos financeiros para a redução de risco associado ao clima: contrato de opções, seguro baseado em índice e fundo financeiro. 2014. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-14T12:26:12Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_absousa.pdf: 7126059 bytes, checksum: fdcbb18f704cbc908888134ee0638322 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-23T18:04:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_absousa.pdf: 7126059 bytes, checksum: fdcbb18f704cbc908888134ee0638322 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-23T18:04:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_absousa.pdf: 7126059 bytes, checksum: fdcbb18f704cbc908888134ee0638322 (MD5) Previous issue date: 2014-12-09 / Water is an essential resource for the social and economic development and to maintaining healthy ecosystems. Due to its economic and social importance is a source of social conflict between the sectors interested in acquiring it and enjoy it, being the lean season far more conflict. So, as a way to harmonize conflicting interests among sectors, this study aimed to investigate and develop financial mechanisms for climate risk management in water resources based on index-based insurance associated option contract and financial background to enable minor variations in resource prices water tended as the principle of compensation to users for transfer when the water supply disruption. The valuation methodology of financial resources that met the sectors was the quantification of economic resources transferred from the equations of specific benefits of sectors. The amounts of transferred water was obtained through the exchange of allocation methodology: linear priorities and assessment system. Five scenarios that divided water availability between two sectors (irrigation and urban) with the following coefficients, respectively, for these sectors (0.10, 0.90), (0.25, 0.75) were simulated, (0, 50, 0.50), (0.75, 0.25) and (0.90, 0.10) for guarantees of 98%, 95% and 90%. Payments of options based on options contracts had lines similar to the negative impacts of irrigation (losses) trends, but with values below these intervals for all warranties and simulated. Losses grew to the scene of coefficients (0.52, 0.48), from which the economic impacts of the urban sector (gains) outweigh the irrigation. However, scenarios for the above coefficients (0.90, 0.10), the gain values decrease below losses. On financial background, only for scenarios with localized coefficients between (0.50, 0.50) and (0.90, 0.10), considered viable scenarios, is that this fund has financial viability, being among the scenarios simulated, the coefficients (0.75, 0.25) having the highest accumulated values. Finally, it is concluded that the economic viability of water transfers only focused on scenarios located between the coefficients (0.50, 0.50) and (0.90, 0.10). Furthermore, it is concluded that the association between options contract based insurance index released flow and financial background can contribute to mutual understanding between the sectors interested in local / regional on the need to harmonize, especially in times water more conflicting in the case, times of water scarcity. / Água é um recurso essencial para o desenvolvimento social e econômico como também para manutenção saudável dos ecossistemas. Devido sua importância econômica e social é fonte de conflitos sociais entre os setores interessados em adquiri-la e usufruí-la, sendo a época de escassez o momento de maior conflito. Assim, como forma de harmonizar conflitos de interesses entre os setores, este trabalho objetivou pesquisar e desenvolver mecanismos financeiros de gestão do risco climático em recursos hídricos, fundamentado em seguro baseado índice associado a contrato de opção e fundo financeiro que possibilitem menores variações nos preços dos recursos hídricos, tendo como critério o princípio da compensação aos usuários pela transferência hídrica quando das falhas no abastecimento. A metodologia de avaliação dos recursos financeiros que satisfizessem os setores foi a quantificação econômica dos recursos transferidos a partir das equações de benefícios específicas dos setores. Os valores dos recursos hídricos transferidos foram obtidos por meio da permuta de metodologia de alocação: sistema de prioridades e rateio linear. Foram simulados cinco cenários que dividiam as disponibilidades hídricas entre dois setores (irrigação e urbano) com os seguintes coeficientes, respectivamente, para esses setores (0,10; 0,90), (0,25; 0,75), (0,50; 0,50), (0,75; 0,25) e (0,90; 0,10) para as garantias de 98%, 95% e 90%. Os pagamentos de opções fundamentados nos contratos de opções apresentaram linhas de tendências semelhantes aos impactos negativos da irrigação (perdas), porém com valores abaixo destes para todos os intervalos e garantias simulados. As perdas cresceram até o cenário de coeficientes (0,52, 0,48), a partir do qual os impactos econômicos do setor urbano (ganhos) superam aos da irrigação. No entanto, para os cenários de coeficientes acima de (0,90, 0,10), os ganhos diminuem a valores abaixo dos das perdas. Quanto ao fundo financeiro, somente para os cenários com coeficientes localizados entre (0,50, 0,50) e (0,90, 0,10), considerado cenários viáveis, é que esse fundo possui viabilidade financeira, sendo, dentre os cenários simulados, o de coeficientes (0,75, 0,25) que possui os maiores valores acumulados. Por fim, conclui-se que a viabilidade econômica das transferências hídricas se concentrou apenas nos cenários localizados entre os coeficientes (0,50, 0,50) e (0,90, 0,10). Além disso, conclui-se que a associação entre contrato de opções, seguro baseado no índice vazão liberada e fundo financeiro pode contribuir para um entendimento mútuo entre os setores interessados nos recursos hídricos locais/regionais quanto à necessidade de se harmonizarem, principalmente, nos momentos mais conflituosos, no caso, épocas de escassez hídrica.

A meta principal da pesquisa foi a caracterização dos condicionantes hidroclimáticos, geológicos e hidrogeológicos que controlam a ocorrência, distribuição e potencial dos recursos hídricos situados no baixo e médio cursos da Bacia Hidrográfica do Rio Ceará Mirim/RN, como forma de se avaliar os fatores naturais e antrópicos que podem influenciar na intensidade de uso, proteção natural e agressão ambiental dos mananciais. Os mananciais subterrâneos correspondem às unidades litoestratigráficas que compõem os sistemas aquíferos Cristalino, Açu, Jandaíra e Barreiras. O aquífero Cristalino é constituído por rochas cristalinas précambrianas (gnaisses, micaxistos, migmatitos, granitos), sendo de baixo potencial hidrogeológico. Suas águas possuem salinidade elevada, e não se prestam ao consumo humano, servindo na maioria dos casos apenas para atender pequenas demandas para uso animal, e gastos domésticos menos nobres. O aquífero Açu (arenitos) é também de baixo potencial hidrogeológico, com águas em geral não potáveis, e ocorre confinado pelo aquífero Jandaíra a profundidades de mais de 100 metros, fatores esses que justificam a pouca utilização das suas águas. O aquífero Jandaíra (calcários, dolomitos, arenitos calcíferos) na maior parte da área ocorre encoberto pelo aquífero Barreiras, e apresenta reservas permanentes significativas (da ordem de 660 milhões de m³), sendo economicamente mais viável a sua explotação no setor ocidental da área, por estar situado a menores profundidades (de 15,00 a 30,00 metros). A qualidade das águas varia espacialmente, em função das condições locais de circulação e controle estrutural da camada aqüífera. É possível que o aumento da sua explotação possa induzir recarga com águas de boa qualidade do aquífero Barreiras, devido a conexão hidráulica existente entre os dois sistemas. Dos recursos hídricos subterrâneos avaliados, o aquífero Barreiras (meio poroso e livre constituído de areias e arenitos friáveis, com intercalações de argila) consiste no principal reservatório de água doce e potável da área (STD = 120 mg/L), com reservas permanentes da ordem de 1,2 bilhões de m³, e renováveis de 81 milhões de m³. Os recursos explotáveis são apreciáveis para o desenvolvimento de projetos agrícolas e industriais, bem como o atendimento às demandas urbanas e rurais. Desta forma o aquífero Barreiras é, até o momento, muito pouco utilizado, com o bombeamento de um volume anual de água de apenas 1,87 milhões \'m POT.3\'/ano. As potencialidades do aquífero Barreiras são influenciadas pela litologia e estrutura geológica das seqüências. Foi caracterizada a ocorrência de um alto estrutural na porção ocidental de ocorrência do aquífero Barreiras, onde as espessuras saturadas são menores (até 15,0 metros) e mais afetadas pelas oscilações sazonais do nível freático, e também influenciadas pelas águas salobras e salgadas do aquífero imediatamente inferior (aquífero Jandaíra). Na porção oriental o arcabouço estrutural é indicado pela ocorrência do graben de Ceará Mirim, condicionando maior espessura de sedimentos, e espessuras saturadas de até 60,0 metros. As águas superficiais de maior destaque referem-se àquelas armazenadas e armazenáveis na Barragem de Poço Branco (capacidade de acumulação de 136 milhões de \'m POT.3\'), cuja função há muito deixou de ser implementada, sob a justificativa de apresentar salinidade imprópria (STD = 1.200 mg/L). A área total da bacia do rio Ceará Mirim é de 2.635 \'km POT.2\', a maior parte da qual de baixo potencial hídrico em função da ocorrência predominante dos terrenos cristalinos em superfície. O potencial mais elevado da bacia corresponde a uma superfície de 610 \'Km POT.2\', principalmente no curso inferior, condicionado pela presença dos sedimentos da Formação Barreiras. As águas do aquífero Barreiras e da Barragem de Poço Branco não tem recebido um manejo e planejamento adequados, por falta de uma política de recursos hídricos capaz de promover um desenvolvimento que, sem dúvida será de grande alcance social, e suficiente para evitar que boa parcela da população local ainda utilize carros-pipa para suprir suas necessidades básicas, numa região reconhecida e naturalmente privilegiada em mananciais de água. Os estudos realizados mostraram a falta de um gerenciamento dos recursos hídricos que defina um planejamento de uso e proteção das águas, e de estratégias para desenvolvimento da região com base nestes recursos. No contexto, portanto, não é dada a atenção desejada às águas subterrâneas. Sob este enfoque é traçado neste trabalho um paralelo entre os volumes hídricos disponíveis e os volumes efetivamente utilizados na área, e foram também evidenciados os riscos de degradação da qualidade das águas dos mananciais em função de sua vulnerabilidade e das atividades potenciais de contaminação. São estabelecidas propostas com vistas a otimização do uso e proteção das águas superficiais e subterrâneas, entre as quais destacam-se: o uso prioritário das águas do aquífero Barreiras para consumo humano e em indústrias alimentícias e bebidas; e a recuperação física, ambiental e uso potencial e racional das águas da barragem de Poço Branco, mediante controle da ocupação predatória das áreas a montante, e distribuição das águas para setores mais carentes. / The main goal of the research consisted in the characterization of the hydrogeologic, geologic and hydro-climatic conditions, in order to evaluate the natural and unnatural factors that have influence in the intensive use, natural protection and environmental impacts of the springs. The groundwater sources referred to are the lithostratigraphic units that compose the aquifer system named Crystalline Aquifer, Açu Aquifer, Jandaíra Aquifer and Barreiras Aquifer. The Crystalline Aquifer is formed by metamorphic and igneous rocks (gneiss, schist, migmatits, granites), and presents low hydrogeologic potential, with high salinity groundwater not used for human supply, and used only to attend animal and other demands. The Açu Aquifer (sandy, clay) has shown low hydrogeologic potential too, and it\'s confined by the Jandaíra Aquifer. Because the occurrence has been detected at a great distance from the surface, its explotation is unusual. The Jandaíra Aquifer (limestone, dolomite) lies under the Barreiras Aquifer. It has important permanent reserves (660 millions of m³), and its explotation on the Western portion is economically viable. The water quality changes spatially, and maybe a greater explotation will induce a recharge of the Barreiras Aquifer waters, because of the hydraulic connection between the two systems. The Barreiras Aquifer forms the main groundwater reservoir in the area, whose capacity and water quality could serve in the future important irrigation, industrial and public supplying projects, for a greater development in the region. However, the aquifer area presents different hydrogeologic potential in space. The Eastern portion has been revealed as the best because of the Ceará Mirim Graben, which permits the greatest satulated zone thickness, higher than 60,00 meters, instead of the Western portion whose saturated zone thickness is less than 15,00 meters. The main surface water resources correspond to those accumulated in the Poço Branco\'s Dam (capacity of 136 millions of m³). However the warer salinity (TDS = 1.200 mg/L) has limited their use. The total area of Ceará Mirim watershed is 2.635 Km², but the main water resources (surface water and groundwater) are delivered only over 610 Km² of that. The contrast in the spatial delivering of waters hasn\'t motivated the implantation of a water management system. Therefore the waters of Barreiras Aquifer and the Poço Branco\'s Dam haven\'t received a treatment and planning of their use because no water resources improvement program has been made to finish the difficulty of the population. The studies have shown the lack of water resources management, of planning of use and protection of the waters, and of strategies for a bigger development of the region, according these resources. In this context it hasn\'t been given a special attention to the groundwater. Taking these aspects into consideration this work considers the relationship between the water reserves available and the water reserves really used in the area. The risks of degeneration of the sources, taking into account their natural defenses and the kinds of sources of contamination have been studied, finishing with the proposition of ways to promote a better use and protection of the surface water and groundwater studied and available.

A área estudada compreende a Bacia Hidrográfica do Rio Doce com um área de drenagem de 338 km², o equivalente a 0,64% da superfície estadual, tendo como formadores os rios Guajiru e Mudo. Dispõe de um elevado potencial hídrico, representado pelas águas subterrâneas do aqüífero Barreiras e da lagoa de Extremoz, reservas estratégicas de grande alcance sócio-econômico que suprem satisfatoriamente as demandas d\'água para a indústria, população urbana e irrigação. No curso inferior da bacia estudada, destaca-se o distrito industrial e os núcleos urbanos, que abrange a cidade de Extremoz e parte da zona norte de Natal, retratando uma infra-estrutura social precária, onde 67,6% dos domicílios possuem sistema de abastecimento de água inadequado ou seja, sem canalização interna. O percentual de domicílios servidos pela coleta de lixo é de 19,8%, os domicílios que têm o lixo queimado ou enterrado correspondem a 53,7% e aqueles cujo lixo é jogado clandestinamente representam 26,5%. O Índice de Qualidade da Água (IQA), calculado segundo os métodos aditivo e multiplicativo (DUARTE, 1999), caracterizou a água da lagoa de Extremoz entre boa e ótima. No entanto, em decorrência do acentuado crescimento urbano e do desenvolvimento industrial, nesta região, constatou-se que este potencial hídrico está submetido aos efeitos de ações impactantes, o que poderá causar significativas restrições no atendimento às demandas futuras. A ausência de rede de esgotos e conseqüentemente o uso de sistemas de saneamento com disposição local de efluentes, associados a uma área cujo comportamento é de um sistema livre, o que propicia elevadas taxas de infiltração das águas pluviais, caracteriza o ambiente como sendo de alta vulnerabilidade para a contaminação das águas subterrâneas. O reflexo deste quadro já se faz presente nas águas de alguns poços tubulares do sistema de abastecimento público, cujos teores de nitrato já são superiores a ) 45mg/L, e na incidência de doenças de veiculação hídrica, como esquistossomose, cólera, hepatite viral e verminoses. As reservas reguladoras do sistema aqüífero Dunas/Barreiras, no curso inferior da bacia, foram estimadas em 76,0 x \'10 POT. 6\' metros cúbicos/ano, equivalente à vazão do fluxo subterrâneo natural. As reservas permanentes são da ordem de 354 x \'10 POT. 6\' metros cúbicos. O volume atual explotado de águas subterrâneas (aqüífero Barreiras), atinge uma cifra de 21,3 x \'10 POT. 6\' metros cúbicos/ano. A demanda de águas subterrâneas para o ano de 2010 foi estimada em 37,8 x \'10 POT. 6\' metros cúbicos/ano, correspondente a 49,7% das reservas reguladoras, caso mantenha-se a retirada do mesmo volume de água superficial atual. Nesse caso, verificou-se, que há uma necessidade de gerenciamento intensivo, considerando que em 2010 a demanda compreenderá 50% das reservas reguladoras. Além da componente \"quantidade\" existe a degradação da qualidade dos mananciais, o desenvolvimento urbano e industrial aliados à falta de saneamento básico e, conseqüentemente incidências significativas de doenças de veiculação hídrica. Diante desse quadro, o estudo teve como objetivo geral realizar um diagnóstico da bacia e indicar estratégias que poderão ser contempladas na implementação do gerenciamento das águas subterrâneas no curso inferior da bacia hidrográfica estudada. / The area studied comprises the watershed of Doce river with a drainage area of 338 km² which is equivalent to 0.64% of the state surface, being formed by Guajiru and Mudo rivers. It has a high hydric potential represented by groundwater of the Dunes/Barreiras Aquifer System and Extremoz lagoon which are strategic resources of great socio-economic extent that atisfactorily supply the water demands for industry, urban population and irrigation. Along the lower course of the studied basin, the industrial district and the urban sites which comprises Extremoz city and part of northern zone of Natal are prominent. These display a precarious social infra-structure where 67 .6% of the dwellings have na inadequate water supply system, that is, without inward canalization. The percentage of dwellings being served by refuse collect is 19.8%, those dwellings which burn or bury their refuse correspond to 53 .7% and those that have na illegal throw-away manner for their refuse represent 26.5%. The Water Quality Index (WQI), calculated according to the additive and multiplicative methods, DUARTE (1994), characterzed the water of Extremoz lagoon between good and excellent. However, due to the marked urban growth as well as the industrial development, in this region, it was found that this hydric potential is subject to the effects of impact actions which may cause significant restrictions on the supply of future demands. The lack of sanitary sewerage network, and as a result, the use of sanitation systems with local disposition of waste water together with an area that presents a behavior of a not-confined system, which gives rise to high infiltration rates of the rains waters, characterizes the environment as having a strong vulnerability for the contamination of the ground water. The reflex of this situation is already present in the waters of some wells in the public water supply system, the nitrate content of which are superior to 45 mg/L as well as in the incidence of hydric veiculation diseases, such as cholera, virus hepatitis and verminoses. The regulator stores of the Dunes/Barreiras Aquifer System, in the lower course of the basin, were estimated at 76.0 x \'10 POT. 6\' m³/year, equal to the natural groundwater flow yield. The permanent stores are about 354 x \'10 POT.6\' m³. The current volume of groundwater exploited (Dunes/Barreiras Aquífer System) reaches the figure of 21.3 x \'l0 POT.6\' m³/year. The demand of groundwater for the year 2010 was estimated at 37.8 x \'10 POT.6 m³/year, which corresponds to 49.7% of the regulator stores if it is maintained the explotation of the same present volume of surface water. In this case , it was found that there is a need for intensive planning , considering that in 2010 the demand will comprise 50% of the regulator stores. Besides the component \"quantity\", there is a quality degradation of the water bodies, the urban and industrial development together with the lack of basic sanitation system, and therefore, significant incidences of hydric veiculated diseases. Taking this situation, the general purpose ol this study was to diagose the basin and to indicate strategies that may be considered in the fulfillment of the planning of groundwater in the lower course ofthe watershed studied.

A indústria de beneficiamento do couro utiliza grande volume de água durante os processos de produção, apresentando como consequência elevada carga de efluentes e lodo, de composição complexa e elevada toxicidade. No Estado de São Paulo, estes resíduos vêm sendo, em geral, descartados em solo agrícola ou depositos em superfície. Os efeitos destas deposições sobre a qualidade do meio ainda são desconhecidos. Este trabalho foi elaborado com o objetivo de avaliar o comportamento hidrogeoquímico de alguns contaminantes em meio poroso não saturado, através de um experimento realizado em campo com disposições de efluentes em superfície de solo não impactado. Pretendendo-se assim, contribuir para o gerenciamento de recursos hídricos e avaliação de qualidade de solo. O trabalho começou com o levantamento das características das águas em subsuperfície e solo, antes das disposições. Após as disposições em uma área de 3 m x 3 m, as águas foram amostradas periodicamente a cada 0,50 m de profundidade e o solo impactado coletado no final do período de monitoramento. Observou-se elevadas concentrações de íons e nitrato em águas intersticiais que migraram em direção à zona saturada. Houve aumento de condutividade elétrica passando de \'<ou=\' 400 \'MÜ\'S/cm a \'>ou=\' 11.000 \'MÜ\'S/cm; diminuição do pH até 3,7; aumento da dureza de \'<ou=\' ppm a > 620 ppm de \'CaCO IND.3\'; aumento do índice de adsorção de sódio de \'<ou=\'1 até 38. Alguns íons que não foram adicionados ao meio com os efluentes, apresentaram elevados teores em solução, como o manganês e bário. Esta disponibilização foi atribuida à elevada carga de eletrólitos, principalmente ao \'NaCl e à hidrólise do \'Al(OH) IND.3\'. O aumento dos teores de íons em solução, principalmente manganês e chumbo, ocorreram com a diminuição do pH (pH < 5,0). O cromio adicionado ao solo foi praticamente todo adsorvido. Parte do Cr(III) foi subsequentemente oxidado, sendo detectado Cr(VI) em solução nos períodos de maior umidade (janeiro e março, 1997). A concentração do ferro total diminui durante o período de monitoramento, indicando que o Cr(III) e o Fe(t) foram imobilizados por processos de precipitação, coprecipitação e/ou adsorção. Os compostos de enxofre contribuiram para a redução do meio e consequente retenção do crômio pelo Fe(III). Os ensaios de extração sequencial confirmaram a não disponibilidade do crômio, nem capacidade de troca, apresentando maior afinidade com a matéria orgânica, onde ela é mais concentrada. Somente em amostras com maior enriquecimento deste íon é que ele foi encontrado ligado a matéria orgânica e associado aos óxidos, indicando que, se houver baixo teor de matéria orgânica ele se associará aos óxidos. O manganês, porsua vez, apresentou facilidade de mobilização tanto em relação à troca com os eletrólitos, quando ao desligamento da matéria organica e dissociação dos óxidos, indicando elevado potencial de contaminação das águas. O alumínio foi regularmente desorvido em todas as etapas de extração mostrando que o pH abaixo de 4,o é carregado em alumínio trocável, causando aumento da acidez do meio. Os resultados deste experimento mostraram os efeitos iniciais de um processo de impactação. Deposições de resíduos de curtimento em ambiente com as características similares ao do local do experimento, provocara efeitos indesejáveis para a qualidade das águas e do solo, cuja intensidade será função dos teores dos contaminantes, percolação das águas das chuvas e do tempo. / The leather-tanning industry produces large quantities of residues (efluente and sludge) with complex composition and high toxicity. In the state of São Paulo, these residues are discharge into agricultural soil or simply onto the ground surface. The effects of this disposal about environment quality are not known. This study evaluates the behavior of contaminants in unsaturated soil through a field experiment with effluent disposal onto the ground surface. In addition, it contributes to the management of water resources and soil quality evaluation. Field measurements began with water and soil sampling in order to understand \"in natura\" conditions. After the disposal of effluents onto the sample plot (3 m x 3 m), soil-water samples were periodically collected at. 0.5 m depth throughout the study. At the end of the study, soil samples were taken. The effluents introduced high concentrations of ions and nitrates into soil water that migrated to the saturated zone. An increase in electrical conductivity from < 400 \'MÜ\'S/cm to > 11,000 \'UM\'S/cm observed; pH decreased to 3.7; hardness increased from \'maior ou igual\' 100 ppm to > 620 ppm to > 620 ppm \'CaCO IND. 3\'; and there was an increase in sodium adsorption ratio from \'menor ou igual\' 1 to 38. Some ions not present in the original effluents, presented high concentrations in solution, such as manganese and barium. Their availability was related to the high concentratios of NaCl. In addition, the increase of the aluminium ion concentration was attributed to Na+ exchange and hydrolysis of \'Al(OH) IND. 3\'. The ion content of water increased with the lowering of pH (pH < 5.0), mainly lead and manganese. The chromium added to the soil was almost completely adsorbed. Part of the Cr(iii) was subsequently oxidized and could be detected in solution during the wet season (January and March, 1997). Total iron concentration decreased during the field monitoring, showing that Cr(lll) and the Fe(t) were retained due to precipitation, coprecipitation and/or adsorption processes. Sulphur compounds contributed to the Cr reduction and retention by Fe(lll). Sequential extraction experiments of contaminated soil samples confirmed that chromium does not become readily available nor presents exchange capacity. Rather, it presents strong affinity with high concentrations of organic matter. Nevertheless, only in the chromium enriched samples, was the ion chromium linked with to organic matter and oxides, showing that if there is a low organic matter content in the environment, the chromium will associate with the oxides. On the other hand, manganese presented high mobilization either in relation to electrolytic exchange or dissociation with the organic matter or oxide dissociation, showing an elevated potential for contamination of water. The aluminium ion was desorbed regularly during all extraction steps, showing that soils with pH lower than 4.0 contain exchangeable aluminium, promoting acidulation. These results show the initial effect of the contamination process. The disposal of leather-tanning sludges or effluents into the environment with similar characteristics to the case studied promote undersirable effects to both the water and soil quality, Their intensity will depend on the concentrations contaminant, percolation of rain waters, and time.

Esta pesquisa tem por finalidade cumprir o requisito final no Programa de Doutorado na área de Concentração em Recursos Minerais e Hidrogeologia do Instituto de Geociências/USP. Foi desenvolvida na Região Metropolitana de Fortaleza - RMF, Estado do Ceará, tendo por objetivo traçar diretrizes para otimizar o manejo integrado dos recursos hídricos superficial e subterrâneo, apresentando fundamentos hidrogeológicos integrados ao uso e ocupação do meio físico. A região em estudo apresenta todos os problemas básicos encontrados nas grandes áreas urbanas, particularmente do mau uso de suas águas subterrâneas e degradação qualitativa dos recursos hídricos em geral, consequência da ocupação desordenada do meio físico e da falta de conscientização da população e órgãos de planejamento. A metodologia de trabalho constou da pesquisa bibliográfica, cadastro de pontos d\'água, fontes potenciais de poluição dos recursos hídricos e das análises físico-químicas e bacteriológicas, elaboração das bases temáticas, etapas de campo e tratamento dos dados. Ao final, trabalhou-se com um Arquivo e/ou Banco de Dados de 4.465 poços tubulares, 425 açudes, 309 lagoas, 1.478 análises físico-químicas e 1.073 bacteriológicas, 178 postos de serviço (combustível) e 97 indústrias de efluentes líquidos tóxicos. Existem nove (9) bacias hidrográficas na RMF: São Gonçalo, Cauípe, Juá, Ceará, Maranguape, Cocó, Pacoti, Catu e Caponga Funda, caracterizads pela existência de rios intermitentes, mas que são utilizados para a formação de lagos artificiais, responsáveis por aproximadamente 65% do abastecimento d\'água da RMF. Os açudes Pacoti-Riachão-Gavião (511 \'hm POT.3\'). Pacajus (148 \'hm POT.3\') e Acarape do Meio (34 \'hm POT.3\') representam os principais reservatórios de água superficial para absatecimento da RMF. Existem perdas d\'água de 45% entre os volumes distribuídos (12.864.590 \'m POT.3\'/mês) e medidos (6.587.649 \'m POT.3\'/mês), demonstrando que é preciso a implementação urgente de uma política de planejamento operacional. Na área foram definidos quatro (4) sistemas aqüíferos. Dunas/Paleodunas Quaternárias, Aluviões Recentes, Sedimentos Terciários Barreias e Rochas do Embasamento Precambriano, com o primeiro apresentando a melhor vocação aqüífera. O Sistema Dunas/Paleodunas é um aqüífero livre com espessura média saturada de 6,0 metros, nível estático predominantemente inferior a 4,0 metros, vazão média de 6,0 \'m POT. 3\'/h, porosidade efetiva estimada em 15%, condutividade hidráulica de 0,73 a 2,5 x \'10 POT. -4\'m/s e transmissividade de 2,4 a 7,0 \'m POT.2\'/h. Suas águas são, no geral, captadas por poços tubulares rasos com profundidade entre 10 e 15 metros. As aluviões não são exploradas em função do elevado grau de poluição a que estão submetidas. O Barreiras é um aqúífero livre, localmente semi-confinado por níveis silto-argilosos, com espessura média saturada de 15 metros, nível estático médio de 8,6 metros, sendo explotado por poços tubulares com profundidades entre 30 e 50 metros, que cedem vazão média de 2,8 \'m POT.3\'/h. O Cristalino possui pequena vocação hidrogeológica, apresentando-se heterogêneo e anisotrópico, permitindo recarga, armazenamento e fluxo hídrico subterrâneo nas zonas com fraturas abertas, interconectadas e com zonas de recarga. O nível estático médio é de 6,0 metros e os poços contexto possuem profundidades entre 30 e 80 metros, com vazão predominantemente abaixo de 2,0 \'m POT.3\'/h. Existem 56,8 milhões de \'m POT.3 \'/ ano para as reservas renováveis, distribuídos entre as Dunas/Paleodunas e Barreiras, com 41,5 e 15,3 milhões de \'m POT.3\'/ ano respectivamente. As reservas permanentes correspondem a 638,3 milhões de \'m POT.3\' calculadas para Dunas/Paleodunas (177,3 milhões de \'m POT.3\') e Barreiras (461 milhões de \'m POT.3\') Os recursos explotáveis foram calculados sob a forma de disponibilidade potencial (Sistemas Dunas/Paleodunas e Barreiras) que apresentou um valor mínimo de 200 milhões de \'m POT.3\'/ano) e efetiva (Sistemas Dunas/Paleodunas, Barreiras e Cristalino) que corresponde a 23,6 milhões de \'m POT.3\'/ano, ou seja, somente 3,7% das reservas permanentes. No geral as águas subterrâneas são cloretadas sódicas, com boa qualidade físico-química, mas possuíndo problemas quanto a qualidade bacteriológica em função de coliformes fecais, com a presença predominante da bactéria Eschirichia coli. As águas superficiais estão poluídas bacteriologicamente, resultado da disposição direta de efluentes domésticos e/ou industriais que transformam os cursos d\'água em verdadeiros esgotos a céu aberto. As fontes potenciais e/ou efetivas de poluição das águas subterrâneas são: intrusão salina, sistema de esgotamento sanitário, águas superficiais poluídas, postos de serviço, resíduos sólidos (domésticos e industriais), cemitérios e a construção de poços tubulares sem critérios técnicos. Foram definidos quatro (4) níveis de vulnerabilidade natural na área: Extrema (Dunas/Paleodunas e Aluviões), Alta (Cristalino com fraturas abertas), Alta a Moderada (Barreiras) e Baixa a Muito Baixa (Cristalino com fraturas fechadas e/ou sem fraturas) As águas subterrâneas constituem um recurso estratégico, particularmente nos períodos de estiagem, responsável pelo abastecimento de aproximadamente 35% da população da RMF. / The present thesis meets the final requirement of the Doctorate Program in the Mineral Resources and Hydrogeology concentration area of the Geosciences Institute of the University of São Paulo, Brazil. The study has been developed in the Metropolitan Region of Fortaleza (MRF), in the State of Ceará, with the goal of stablishing standards for the optimization of the integrated management of water resources, both surface and underground, introducing hydrogeologic fundamentals based on use and occupation of the physical environment. The target area presents all common problems found in large urban regions, specially the bad use of ground water and quality degradation of water resources in general, due to inadequate occupation of the urban space and lack of educated conscience of both population and planning agencies. The study methodology consisted of bibliographic research, inventory of water points and contamination potential sources, physical-chemical and bacteriological analysis, elaboration of thematic bases, field work and data treatment. The resulting data bank contains information of 4,465 tubular wells, 426 surface reservoirs (dams), 309 lakes, 1,478 physical-chemical analyses, 1,073 bacteriological analyses, 178 gas stations, and 97 contaminating industries. In the MRF are found nine hydrographic basins: São Gonçalo, Cauipe, Juá, Ceará, Maranguape, Cocó, Pacoti, Catu, and Caponga Funda, all characterized by intermitent rivers which have been dammed to form artificial lakes (reservoirs), responsible for about 65% of the RMF water supply. The reservoir systems of Pacoti-Riachão-Gavião (511 hm3), Pacajus (148 hm3) and Acarape do Meio (34 hm3) are the main sources of water supply for the RMF. Total losses reach 45% of delivered (12,864,590 m3/month) and measured (6,587,649 m3/month) volumes, demonstrating the urgent need of improvements in the distribution system by the local water company. Three aquifer systems were defined: Quaternary Dunes and Paleodunes, Recent Alluvial, Barreiras Tertiary Sediments, and Precambrian Basement Rocks, the first beeing the most important in terms of potential. The Dunes and Paleodunes System is a free aquifer with average saturated thickness of 6 m, static level usually under 4 m, average yeld of 6 m3/h, effective porosity estimated as 15%, hydraulic conductivity between 0,73 and 2,5 x \'10 POT.-4\' m/s and transmissibility between 2,4 and 7,0 m2/h. Its waters are generally obtained through shallow tubular wells, 10 to 15 m deep. The Alluvial Systems are usually not exploited due to their high degree of contamination. The Barreiras is a free aquifer, locally semi-confined by clay-silty strata, with average saturated thickness of 15 m, mean static level of 8,6 m, exploited through tubular wells 30 to 50 m deep, which average yeld of 2.8 m3/h. The Precambrian (Crystalline) System shows a very low hydrogeologic potential. It is heterogeneous and anisotropic, allowing recharge, storage and flow in zones with interconnected open fractures, with recharge zones. The mean static level is of 6 m and wells are 30 to 80 m deep, yelding usually bellow 2 m3/h. There are 56,800,000 m3 in renewable reserves, distributed between the Dunes/Paleodunes (41,500,000 m3) and the Barreiras (15,300,000 m3) systems. Permanent reserves reach 638,300,000 m3 distributed between Dunes/Paleodunes (117,300,000 m3) and Barreiras (461,000,000 m3). The exploitable resources were calculated as potential disponibility (Dunes/Paleodunes and Barreiras), reaching a minimum value of 200,000,000 m3/year, and effective disponibility (Dunes/Paleodunes, Barreiras and Precambrian), reaching 23,600,000 m3/year, or only 3.7% of the permanent reserves. In general, ground waters are sodium chloride rich, with good physical-chemical quality, but with poor bacteriological quality due to high contents of fecal coliforms, mainly Eschirichia coli. The biological contamination of ground waters is the result of direct disposition of domestic and industrial efluents, which make rivers and creeks true open sewage channels. Potential or effective sources of ground water contamination are: marine intrusion, lack or failure of sanitary systems, contaminated surface waters, gas stations, solid residues (domestic and industrial), cemiteries, and lack of technical criteria in the construction of tubular wells. Four levels of natural vulnerability were defined for the MRF area: extreme (Dunes/Paleodunes), high (Precambrian with open fractures), high to moderate (Barreiras), and low to very low (unfractured of closed fractured Precambrian). Ground water is a strategic resource, specially in the drought periods, and is the source of supply for approximately 35% of the total MRF population.