Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-graduação em Geografia, Florianópolis, 2004 / Made available in DSpace on 2012-10-21T13:16:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1
273981.pdf: 47974742 bytes, checksum: 3d5c2144476603b71e7c06916dbf4b8b (MD5) / Esta dissertação trata do estudo hidrogeológico dos Sistemas Aqüíferos Serra Geral e Guarani, dando-se ênfase à composição geoquímica das águas subterrâneas e a vulnerabilidade à contaminação dos sistemas aqüíferos, nas áreas de influência direta e indireta de dois empreendimentos hidrelétricos, as usinas de Itá e Machadinho, localizadas na calha do rio Uruguai, na divisa entre os estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. São aqüíferos distintos entre si, um é fissural e o outro é poroso. O Sistema Aqüífero Guarani é mantido sob pressões extremas de confinamento pela Formação Serra Geral na Bacia do Paraná, desde a escarpa da Serra Geral a leste, mergulhando suavemente em direção ao oeste catarinense até a área em questão. O Aqüífero Serra Geral por sua vez mantém características de um aqüífero livre, freático, às vezes semiconfinado. Para a realização deste estudo foram obtidos dados referentes a 233 poços profundos, dos quais foram selecionados 47 para amostragem e monitoramento, dos quais 42 limitam-se aos basaltos da Formação Serra Geral e 5 poços atingem a Formação Botucatu, fornecendo águas termais. Os dados analíticos utilizados são referentes a amostragens hidroquímicas distintas e consecutivas, realizadas entre 1999 e 2000. A composição físico-química e microbiológica das águas subterrâneas do Aqüífero Serra Geral e do Sistema Guarani é investigada culminando em um diagnóstico ambiental e sanitário. Os seguintes dados construtivos e hidrodinâmicos e hidroquímicos dos poços tubulares e das águas foram analisados: profundidade, vazões, nível estático, nível dinâmico, profundidade das entradas de água, temperatura, turbidez, condutividade elétrica, dureza, pH, resíduo total a 105o C, STD, cálcio, ferro, magnésio, potássio, sódio, bicarbonato,carbonato, cloreto, sulfato, sulfeto, cádmio, chumbo,cobre, fluoreto, fenol gás carbônico, nitrato, nitrito, amônia e ortofosfato. Através da aplicação do diagrama triangular de Piper, as águas do SASG podem ser classificadas principalmente como bicarbonatada magnesiana sódica, bicarbonatada magnesiana cálcica e bicarbonatada sódica magnesiana, e as do SAG como bicarbonatada sódica, cloretada sódica e cloretada sódica bicarbonatada. Misturas de águas desses dois aqüíferos resultam em águas de composição bicarbonatada sódica, e secundariamente, cloretada magnesiana cálcica e cloretada magnesiana sódica. As características dos aqüíferos foram representadas nos seguintes mapas temáticos: mapa potenciométrico, mapa de vazões, mapa de dureza, mapa de pH, mapa de STD, mapa de fluoretos, mapa de nitratos, mapa de ortofosfatos. A distribuição geoquímica de nutrientes como o ortofosfato e em menor extensão do nitrato configuram uma zona de contaminação regional na área de pesquisas. O zoneamento geoquímico para as águas do Aqüífero Serra Geral sugere a presença de águas de natureza mista com o Sistema Aqüífero Guarani e outros subjacentes do Grupo Passa Dois. Para a análise estrutural da área em apreço procedeu-se a interpretação de fotografias aéreas, nas escalas 1:45.000 (infravermelho) e 1:25.000, além de imagem de radar na escala 1:250.000 e imagens de satélite com aplicação das bandas multiespectrais (5,4,3) + pancromática do Landsat 7 ETM +. Os poços estão georreferenciados no Sistema de Informações Geográficas # GIS, com o datum de referência South América 69. A interpretação dos padrões dos lineamentos da Formação Serra Geral também visou o estabelecimento de correlações com a produtividade do aqüífero fissural. Uma análise interpretativa sobre a vulnerabilidade dos sistemas aqüíferos à contaminação foi viabilizada através da aplicação da metodologia GOD, com respectivo mapa de índices de vulnerabilidade e sistemas de fraturamentos regionais, com vulnerabilidade baixa a média do SASG, especialmente em função das zonas de descarga e recarga, e extremamente baixa, em geral, para o SAG. Apesar desses índices, a contaminação já detectada no SASG por ortofosfatos e, em menor escala, por nitratos, em grande parte atribuível à suinocultura, projeta um cenário preocupante para essa área, recomendando-se medidas permanentes de monitoramento. A possibilidade de interconexão, via fraturamentos, do SASG com o SAG projeta também um maior cuidado com este aqüífero, especialmente tendo em conta sua importância estratégica em nível continental. / The hydrogeological characteristics from the Serra Geral Aquifer System (SGAS) and the Guarani Aquifer System (GAS) were studied, emphasizing the geochemical composition of their groundwater and their vulnerability to contamination. Portions of both aquifers, that interact between themselves, constitute the direct and indirect influence areas of two large hydroelectric power stations known as Itá and Machadinho. The dams were built across the channel of the Uruguay River, in the border between Rio Grande do Sul and Santa Catarina States, in the Southern Region of Brazil. The GAS is usually considered a transboundary aquifer, because it embraces parts of four South American countries: Brazil (840.000 km2), Argentina (225.500 km2), Paraguai (71.700 km2) and Uruguay 58.500 km2). In the state of Santa Catarina, the main part of the GAS lies down the SGAS, which covers all the western half of the state. Therefore, GAS, which is constituted mainly by the Botucatu Sandstone, is porous and strongly confined, whence SGAS, constituted by the fractured mostly basaltic rocks of the Serra Geral Formation, is partly unconfined, and partly semiconfined. Technical data about 233 deep wells were collected, and among these, 47 were selected for sampling and monitoring of the groundwater characteristics, during the construction and initial operation periods, in the years of 1999 and 2000. 42 wells were drilled in basalts of the Serra Geral Formation, and are used to water supply mainly to pigsties, aviaries, irrigation, farm residences, sometimes small villages. The SGAS also supplies water to several cities and towns in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina. Other 05 deeper wells reached the GAS (Botucatu Formation), being used mostly by big agro-industries and thermal water resorts, in the area of study. Physical, chemical and microbiological analyses carried out on groundwater samples give a diagnostic about the environmental and sanitary quality of these aquifers. The following parameters were monitored: total depth; rate of flow; static and dynamic water level; depth of the groundwater entrances; temperature; turbidity; electrical conductivity; hardness; pH; total residue at 105 ºC; TDS; calcium; iron; magnesium; potassium; sodium; bicarbonate; carbonate; chloride; sulphate; sulphite, cadmium; plumb; copper; fluoride; phenol; carbon dioxide; nitrate; nitrite; ammonia; and orthophosphate. Aspects about the engineering and hydrodynamics of the wells were also registered. The hydrogeochemical characteristics of the groundwater are displayed in Piper Trilinear Diagrams. The SGAS groundwater was classified, by ionic predominance, as follows: magnesian sodic bicarbonated; magnesian calcic bicarbonated sodic magnesian bicarbonated. The GAS groundwater was classified as sodic bicarbonated; sodic chlorided; and chlorided sodic bicarbonated. Mixtures of groundwater from both aquifers and possibly others were classified as sodic bicarbonated, and secondarily, as magnesian calcic chlorided and magnesian sodic chlorided. The main characteristics of both aquifers are displayed on the following thematic maps: Potentiometric Curves Map, Rate of Flow Map, Hardness Map, pH Map, Total Dissolved Solids (TDS) Map, Fluorides Map, Nitrates Map and Orthophosphate Map. The structural geology study of the area was done through the interpretation of 1:45.000 (infrared) and 1:25.000 air photographs, 1:250.000 radar image and multispectral Landsat 7 EMT+ images (bands 5, 4, 3 and panchromatic were used). The wells were georeferenced in the Geographic Informations System # GIS, with the South America 69 datum of reference. A correlation between the Serra Geral Formation lineaments pattern and the rate of flow of this fissural aquifer was tentatively established. The vulnerability of the both aquifer systems to contamination was investigated through the GOD methodology GOD. A local variable, i.e., the sets of lineaments, was employed in the GOD interpretation of the SGAS. The results indicate low to medium vulnerability of this fissural aquifer, especially due to its recharge and discharge sites. The confined SAG aquifer displays constant low vulnerability values. Despite the optimistic indices of vulnerability for both aquifers, high orthophosphate and lesser amounts of nitrogen compounds have been detected in the SGAS groundwater, indicating anomalous levels of contamination by phosphorus, compared with the values normally found in drinking waters. The manure of pig farming (pig slurry), non treated urban sewers and other unsustainable land uses are appointed among the main causes of the contamination, configuring a worrying environmental scenery to that geographic area. The existence of hydraulic connection between the already contaminated SGAS and the underlying SAG, shown by the groundwater mixtures and also indicated by deep fracture zones in the Estreito from the Uruguay River zone, probably reaching the potentiometric surface of the confined aquifer, point to the possibility of future contamination of the Guarani Aquifer System. Sanitary measures should be applied in the hydrographic basin of Uruguay River as soon as possible, as for example, the immediate installation of sewer systems in the cities along the basin. Also, a better control and inspection on all the potentially polluter industries, the paper industry in special, besides a clean-up program designed to tackle water pollution of the Uruguay River and its tributaries are required. Finally, a permanent monitoring of the environmental quality of both, surface and groundwater, is strongly recommended.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/86999 |
| Date | 21 October 2012 |
| Creators | Almeida, Cícero Augusto de Souza |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Scheibe, Luiz Fernando |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | xiii, 290 f.| il., grafs., tabs, mapas |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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