Verbatim de l’instruction au sosie de Yolande

Os métodos em profundidade são aplicáveis quando as alternativas em superfície não apresentarem eficiência ou viabilidade. As trincheiras e caixas de infiltração são exemplos desse método e atuam captando o excedente hídrico e armazenando-o de forma a promover a infiltração lenta para o aquífero freático. A construção desse sistema envolve material granular e revestimento para evitar a colmatação do sistema. Sua eficiência aumenta quando a água de recarga tem baixo teor de sólidos suspensos. Sua aplicabilidade é apropriada para recarga de zona vadosa de aquífero. São mais eficientes em pequenas áreas de drenagem urbana. Reduzem os riscos de inundação (DIAMANTINO, 2009).

Outro método em profundidade são os poços de recarga perfurados em solo com elevada condutividade hidráulica com diâmetro médio de 1 metro. Esse modelo exige uso de material granular como seixos e areia grossa para evitar colmatação. Esses poços são construídos de forma similar aos poços tubulares profundos para extração de água. Devem ser revestidos e receber a instalação de filtro e pré-filtro. São adequados para áreas onde não há disponibilidade de áreas permeáveis na zona não saturada; quando a zona vadosa apresenta camada impermeável; e, para recarga de aquíferos confinados. É um sistema mais caro, que exige maior tecnologia para implantação e água de qualidade para a recarga, entretanto garante elevada taxa de infiltração (DIAMANTINO, 2009).

Poço de recarga e bombeamento (Aquifer Storage and Recovery – ASR) é outro exemplo de método em profundidade. Apresenta a vantagem de recarga em períodos de excedente hídrico e bombeamento em períodos de escassez. É uma tecnologia mais recente que exige a avaliação de condicionantes hidrogeológicas locais. Pode ser utilizada para aquífero confinado. Nos aquíferos profundos o sucesso depende da porosidade do material rochoso. Todos esses modelos devem ser avaliados antes de sua aplicação em função de suas particularidades. As técnicas apresentam benefícios e problemas, caso sua aplicação não seja precedida de estudos de viabilidade (DIAMANTINO, 2009).

Como benefícios, as técnicas promovem uma diminuição do escoamento superficial contribuindo para o equilíbrio do ciclo hidrológico; diminuem os eventos críticos de enchentes e deslizamentos de terra; auxiliam no controle da intrusão marinha; na contenção de processos erosivos em função da diminuição do fluxo superficial; na melhoria da qualidade da água contaminada; na mitigação do efeito de subsidência do terreno; na diminuição da evaporação em região de clima árido; na regularização da vazão de curso d'água; no armazenamento de água em períodos específicos; na regulação de temperatura e pH da água;

na elevação do nível freático dos aquíferos rasos superexplotados; na maximização da função reservatório dos aquíferos (MURILLO DIÁZ, 1991; DIAMANTINO, 2009; ALMEIDA, 2011).

Como problemas, a aplicação da técnica deve considerar a possibilidade de entupimento ou obstrução do sistema devido à deposição de materiais finos na base diminuindo a recarga efetiva. A colmatação originada pela acumulação de materiais nas proximidades da superfície de entrada de água pode ocorrer por processos mecânicos (sólidos orgânicos ou inorgânicos depositados nos poros ou fissuras); químicos (instabilidade química da água ou incompatibilidade com a água do meio saturado ou não saturado, que produz precipitações que formam uma crosta que reduz a permeabilidade do solo) ou biológicos (ocasionados pelo acúmulo, nos poros ou fissuras, de algas e bactérias presentes na água de recarga). A colmatação está diretamente ligada à qualidade da água empregada para recarregar os aquíferos. Essa água define a técnica que será empregada e o sistema de tratamento adequado, antes da aplicação efetiva da recarga artificial (MURILLO DIÁZ, 1991).

A água utilizada para recarregar os aquíferos pode ter origens diversas: água de rios, de escoamento superficial, pluvial, de chuva, águas servidas, água do mar dessalinizada, inclusive efluentes tratados. Esta última alternativa é direcionada para os seguintes objetivos: (i) proporcionar tratamento adicional de efluentes; (ii) aumentar a disponibilidade de água em aquíferos potáveis ou não potáveis; (iii) proporcionar reservatórios de água para uso futuro; (iv) prevenir subsidência do solo; (v) prevenir a intrusão de cunha salina, em aquíferos costeiros. A infiltração e percolação de efluentes tratados se beneficiam da capacidade natural de biodegradação e filtração dos solos, proporcionando um tratamento in situ e permitindo, em função do tipo de efluente considerado, dos métodos de recarga, de condições hidrogeológicas e dos usos previstos, eliminar a necessidade de sistemas de tratamento

avançados (HESPANHOL, 2002).

Na maioria dos casos, os mecanismos de recarga utilizados são em superfície, onde se pode usar água sem tratamento prévio em função da depuração natural. Importante salientar que os projetos de recarga em superfície utilizam a zona vadosa como filtros naturais, eficazes na depuração física, química e biológica da água (Soil Aquifer Treatment - SAT). Nos projetos de recarga em profundidade, com injeção por meio de poços, recomenda-se o emprego de sistemas de tratamento compatível com a qualidade da água (ALMEIDA, 2011).

O emprego de mecanismos de recarga artificial com o objetivo de aumentar as disponibilidades subterrâneas é uma atividade recente. Em 1870, as primeiras técnicas de recarga artificial de aquífero utilizadas pela sociedade moderna tiveram seus registros em Dusseldorf e Dresden, na Alemanha e foram empregadas com o objetivo de incrementar o sistema de abastecimento de água potável na região (ALMEIDA, 2011).

A partir do século XX vários registros são encontrados: 1959, Paris, França, técnicas de recarga mantém potencial hídrico no rio Sena; 1960, China, são feitos os primeiros experimentos que ganham aplicação regular a partir de 1990; anos 70, publicação de compilação de trabalhos sobre recursos hídricos e recarga artificial de aquífero pela Associação Internacional Científica de Hidrologia (IASH) juntamente com a UNESCO; 1979, I Simpósio Internacional sobre recarga artificial de aquífero, em Dortmund, Alemanha; neste mesmo ano, em New York, EUA, são construídas 200 valas para infiltração de água proveniente de escoamento urbano; 1998, no litoral da Califórnia, EUA, são construídas barragens para captação de água e recarga artificial de aquífero para controlar a intrusão marinha ocasionada desde 1940 pela superexploração das águas subterrâneas (ALMEIDA, 2011).

No século XX foram elaboradas normas para projetos de barragens de recarga com o objetivo de solucionar passivos ambientais e problemas bacteriológicos em águas para abastecimento. Este século foi marcado pela larga utilização de barragens com fundo de areia, poços de injeção, Sistema Aquifer Storage and Recovery (ASR), valas em canais e drenos enterrados. Já no século XXI, em 2002, nos EUA, 56 poços ASR haviam sido construídos; em 2005, o número aumentou para 300; em 2007, eram mais de 1.000 poços em uso ou em implantação, no país. Esse sistema também foi implantado na Austrália, no ano de 2010 (ALMEIDA, 2011).

Na América do Sul, a prática de recarga artificial ainda é pouco difundida, mas já se encontra implantada no Paraguai por meio de caixas escavadas na zona não saturada de aquífero para controlar natureza salina da água. Na Argentina, barramentos para captar água em período de cheia foram implantados. Pode-se acompanhar experimentos envolvendo recarga artificial de aquífero nas publicações do International Symposium on Artificial Recharge of Groundwater que já está em sua sétima edição. No Brasil, a prática ainda é incipiente. O Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH) publicou a Resolução nº 92/2008 que condiciona a implantação de mecanismos de recarga artificial à autorização do

órgão ambiental competente (ALMEIDA, 2011).

Em algumas regiões do Brasil muitas são as formas de pavimentação semipermeáveis e caixas de retenção do excedente hídrico que têm sido utilizadas para controlar o escoamento superficial e resolver os frequentes problemas de enchentes dos grandes centros urbanos. Algumas destas ações também contribuem para recarga dos aquíferos locais e podem ser consideradas como práticas de recarga artificial de aquíferos, embora este não seja o objetivo principal (CADAMURO; CAMPOS, 2005).

Em Brasília (DF), um experimento em condomínio horizontal de Sobradinho testou a aplicação de duas técnicas de recarga artificial por meio da construção de sistemas baseados na utilização da água de precipitação pluvial. A captação da água por calhas instaladas nos telhados das residências conduziu a água para quatro caixas de infiltração, no solo, em zona não saturada do aquífero freático e para um poço tubular profundo de injeção de água em fraturas, a 180 metros de profundidade (CADAMURO; CAMPOS, 2005).

As quatro caixas de recarga foram testadas com intuito de avaliar sua eficiência e suas construções foram executadas com a descrição abaixo e conforme telhado experimental apresentado na Figura 17:

 Caixa de infiltração não preenchida, do tipo tabuleiro de xadrez, parede revestida por tijolos intercalados e fundo aberto, com camada de 10 cm de cascalho no fundo para evitar a floculação de argilas durante a queda d’água;

 Caixa de infiltração preenchida por cascalho, parede sem revestimento, com 2 metros preenchidos por cascalho de quartzo (porosidade de 44%);

 Caixa de infiltração preenchida por areia, parede sem revestimento, com 2 metros preenchidos por areia grossa (porosidade de 35%);

 Caixa de infiltração não preenchida, com revestimento de manilha perfurada nas laterais e fundo aberto, com camada de 10 cm de cascalho para evitar a floculação de argilas durante a queda d’água ao fundo.

Figura 17 – Telhado experimental e caixas de infiltração.

Fonte: Cadamuro e Campos (2005).

Para o experimento, três poços de observação (PO1, PO2 e PO3) foram instalados de forma triangular em relação às caixas de recarga artificial. O PO1 (10m de profundidade) se encontra 3m a sul das caixas; o PO2 (10m de profundidade), se encontra a 30m a norte e o PO3 (15m de profundidade) se encontra a 20m a nordeste. O monitoramento do nível estático nos três poços de observação, entre maio de 2001 e maio de 2002, demonstrou um resultado bem otimista quanto à infiltração efetiva do excedente hídrico na zona saturada do sistema P1 e, consequentemente, para as fraturas do subsistema R3/Q3 (CADAMURO; CAMPOS, 2005).

A caixa preenchida por cascalho e com paredes sem revestimento respondeu melhor às intensas injeções de água. A infiltração radial foi bem mais rápida do que em caixas com revestimento e sem preenchimento. O tipo do material utilizado no preenchimento deve ser

inerte, possuir bom arredondamento, boa esfericidade e porosidade efetiva maior que 40%, garantindo dessa forma melhor escape do ar acumulado na porosidade do material (CADAMURO; CAMPOS, 2005).

O experimento analisou a relação custo/benefício das técnicas aplicadas e as caixas de cascalho são bem mais acessíveis que as demais, além de apresentarem melhor resposta à infiltração e serem de fácil construção. A caixa de recarga adequada à aplicação sistemática desse sistema deve ter 1m de diâmetro, 3m de profundidade, com 2,5m úteis para infiltração. A relação deve ser de 2,5m para cada 200m² de área de contribuição do telhado, mantendo sempre uma distância de pelo menos 10m entre cada caixa, conforme Figura 18 (CADAMURO; CAMPOS, 2005).

Figura 18 - Projeto padrão da caixa de recarga artificial do sistema indireto.

Concluiu-se que, atendidos os pré-requisitos básicos para sua utilização, o sistema indireto de recarga artificial é a melhor maneira de manter o equilíbrio dinâmico dos aquíferos fraturados, explotados para abastecimento público de água em áreas urbanizadas por condomínios residenciais no DF. Numa situação de ocupação, utilizando-se esses sistemas, a recarga será até 150% superior à recarga sem a utilização deles e 10% superior à recarga sem a ocupação urbana, pois há uma diminuição significativa das perdas existentes em condições naturais. A técnica garante a manutenção da recarga no domínio fissural, interrompida devido à impermeabilização dos terrenos, além de apresentar-se útil para a manutenção do equilíbrio dinâmico nos aquíferos fissurais, garantindo a utilização sustentável dos mesmos e transformando-se numa importante ferramenta de gestão dos recursos hídricos locais (CADAMURO; CAMPOS, 2005).

Cadamuro e Campos (2005) alertam sobre a importância da qualidade da água utilizada na recarga artificial, principalmente devido aos riscos de contaminação do aquífero recarregado e da possibilidade de selagem da porosidade pelo particulado (colmatação), entretanto concluíram que na área do DF não há indústrias ou outras atividades que poderiam ser responsáveis pela contaminação da atmosfera, sendo, portanto, a qualidade da água de chuva muito boa, com condutividade elétrica aproximadamente de 1μS/cm e com pouca matéria particulada, restrita ao início do período chuvoso (CADAMURO; CAMPOS, 2005).

Em Recife (PE), foi testado sistema de recarga artificial com água pluvial como alternativa para recuperação dos níveis potenciométricos de aquífero confinado. Os ensaios foram realizados em área de ocorrência da maior redução dos níveis potenciométricos do aquífero Cabo, a fim de verificar a resposta em campo à recarga artificial e obter parâmetros hidrogeológicos locais para avaliação da recuperação da potenciometria a partir de um sistema de recarga artificial com poços de injeção. O resultado do experimento indicou que a recarga artificial através de poços de injeção na área em estudo é viável, devendo ser realizado estudo de longo prazo de modo a avaliar a variação dos níveis potenciométricos em resposta a esta recarga. (SILVA et al., 2004).

Em Taubaté (SP), um experimento testou um modelo funcional de recarga artificial de aquíferos construído por meio da captação de água das chuvas no telhado da fábrica de alimentos da Universidade de Taubaté. Os estudos realizados mostraram que a recarga artificial do aquífero sedimentar de Taubaté, na bacia do rio Una, com águas provenientes das chuvas é factível (DINIZ; TINOCO; MONTEIRO, 2008).

Em Goiânia (GO), foi realizado experimento com captação de água de chuva em estacionamento no Clube de Engenharia de Goiás, por meio de 256 poços rasos de pequeno diâmetro. Os resultados alcançados foram de elevação do nível freático local com afloramento de uma antiga nascente e diminuição significativa de áreas alagadas na área do clube. Em Araçuaí (MG), foram construídas 96 barragens para captação de água de chuva e contenção de enxurrada. Os resultados alcançados durante os dois anos de avaliação do uso da recarga foram considerados satisfatórios com elevação do nível freático local em 6 metros (ALMEIDA, 2011).

O uso de efluentes tratados na agricultura, nas áreas urbanas, particularmente, para fins não potáveis, no atendimento da demanda industrial e na recarga artificial de aquíferos, se constitui em instrumento poderoso para restaurar o equilíbrio entre oferta e demanda de água em diversas regiões brasileiras. Cabe, entretanto, institucionalizar, regulamentar e promover o reuso de água no Brasil, fazendo com que a prática se desenvolva de acordo com princípios técnicos adequados, seja economicamente viável, socialmente aceita, e segura, em termos de preservação ambiental e de proteção dos grupos de riscos envolvidos (HESPANHOL, 2002).

Existem algumas condições geomorfológicas, geológicas e pedológicas bem definidas, que proporcionam um quadro ideal à aplicação do sistema indireto de recarga artificial de aquíferos fraturados, fora dessas condições, não é aconselhável a utilização desse sistema. Trata-se de áreas com declividade máxima de 8%, onde ocorra, necessariamente, um manto de intemperismo com condutividade hidráulica variando de 2,3 x 10-5 _{a 3 x 10}-4 _{m/s (2 a 25}

m/dia) e espessura mínima de 15 metros, o qual deve recobrir um meio fissural com condutividades hidráulicas da ordem de 5,8 x 10–7 _{a 1,16 x 10}-5 _{m/s (5 x 10}-_{² a 1 m/dia). No}

DF, compartimentos geomorfológicos do tipo chapada elevada, onde ocorre associação de aquíferos, do meio poroso e fissural, do tipo P1 – R3/Q3 são os mais adequados e ideais à utilização desse sistema (CADAMURO; CAMPOS, 2005).