5.1 - CRITÉRIOS
O perímetro de protecção de captações deve ter em conta aspectos relacionados com as características técnicas da captação, com a massa de água captada e o espaço físico envolvente à massa de água, como sejam as características geológicas e hidrogeológicas do aquífero. Para o efeito devem, ainda, ser definidos para a captação os objectivos, usos, volumes e caudais de exploração e considerados os aspectos socioeconómicos da região e a legislação aplicável.
Os critérios a utilizar na delimitação dos perímetros de protecção consistem na combinação de aspectos técnicos ou outros, de ordem legal ou administrativa, relacionados na maioria das vezes com a ocupação do solo. Nestas situações geralmente opta-se por critérios mais simples em detrimento de critérios tecnicamente fundamentados e mais sofisticados. Na Tabela 5.1 são resumidos os principais critérios com acção na propagação da contaminação tendo em conta o processo físico e químico predominante no processo de difusão.
Tabela 5.1 – Relação entre os critérios que podem empregar-se na delimitação dos perímetros de protecção e os processos físicos que controlam (baseado em fonte EPA, 1987).
Critério Distância Rebaixamento Tempo de Propagação Critérios Hidrogeológicos Processo físico Advecção X X Dispersão hidrodinâmica (dispersão mecânica e difusão
molecular) X X
Interacção sólido - soluto (Reacções químicas de
Capítulo 5 – Protecção de Captações de Água Subterrânea
30 Os critérios que são tidos em conta no processo de delimitação de perímetros de protecção são basicamente a distância à captação, o rebaixamento do nível hidrostático provocado pelo bombeamento, o tempo de propagação e as características hidrogeológicas. Cada um actua do seguinte modo:
Distância - Delimitação simples de uma área definida por um círculo ou, mais habitualmente, por um quadrado em que a captação se localiza no centro. É um critério rápido e muito simples, mas não considera o fluxo de água subterrânea e os processos de transporte de poluentes. Por estas razões é o critério menos eficaz. Pode considerar-se como o que dará mais baixo nível de protecção. É muitas vezes utilizado na fase preliminar de estudos de delimitação de perímetros de protecção.
Rebaixamento – Este critério consiste na definição do cone de rebaixamento ou área de influência da captação. Tem em consideração as alterações que ocorrem na direcção do fluxo e o aumento da velocidade de chegada da água à captação. Assenta na variação do caudal de exploração. Este critério tem sido mal aplicado em numerosas ocasiões devido à ideia errada de que a área de recarga e a área de influência coincidem. Isto só é verdade para as zonas onde o gradiente hidráulico é nulo ou desprezável antes do inicio da bombagem (Figura 5.1).
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Figura 5.1 – Área de influência e área de recarga (alimentação) de um aquífero sem gradiente hidráulico em regime estacionário e com precipitações elevadas (Fonte: adaptado de EPA, 1987).
SUPERFICIE DO TERRENO
NÍVEL DA ÁGUA ANTES DO INICIO DA EXTRACÇÃO CONE DE EXTRACÇÃO SUBSTRATO FURO EM EXTRACÇÃO FURO EM EXTRACÇÃO CURVAS DE REBAIXAMENTO
DIRECÇÃO DO FLUXO SUBTERRÂNEO NÍVEL PIEZOMÉTRICO ÁREA DE INFLUÊNCIA = ÁREA DE ALIMENTAÇÃO
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Figura 5.2 – Área de influência e área de recarga (alimentação) de um aquífero com gradiente hidráulico em regime estacionário (Fonte: Adaptado de EPA, 1987).
A Figura 5.2 mostra a diferença entre a área de recarga e a área de influência quando se considera o gradiente hidráulico. Neste caso, que é o mais habitual, nem toda a área de influência se encontra dentro da zona de recarga e a contaminação produzida fora da área de influência, mas dentro da área de recarga, poderá alcançar a captação dentro de
SUPERFÍCIE DO TERRENO FURO EM EXTRACÇÃO CONE DE EXTRACÇÃO
NÍVEL DA ÁGUA ANTES DO INÍCIO DA EXTRACÇÃO DIVISÓRIA DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS SUBSTRATO DIVISÓRIA DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS FURO EM EXTRACÇÃO CURVAS DE REBAIXAMENTO ÁREA DE ALIMENTAÇÃO ÁREA DE INFLUÊNCIA NÍVEL DA ÁGUA
DIRECÇÃO DO FLUXO SUBTERRÂNEO
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33 um período de tempo que varia em função da distancia à mesma. Em determinadas situações este critério não conduz à protecção mais adequada da captação, uma vez que a zona de influência não tem em consideração a zona a montante da de contribuição.
Tempo de propagação – Consiste em avaliar o tempo que a água subterrânea ou um poluente demora a atingir a captação, partindo de um ponto pré-definido na zona de contribuição. Neste caso são definidas isócronas (ou zonas de transporte) referentes aos períodos de tempo adoptados para a zona de protecção. É um dos critérios com maior precisão, pois considera os vários factores do processo de propagação do poluente, como sejam a advecção, dispersão e interacção entre a fase sólida e líquida. A maior parte dos países escolheram este critério para definir o perímetro de protecção de captações, para o tempo de trânsito de 1 dia na zona imediata, entre 50 a 60 dias para a zona intermédia e 10 anos para a zona alargada, em função da biodegradação dos contaminantes.
Hidrogeológicos – Também designados por fronteiras de fluxo, consistem na definição da área geográfica que contribui com água para a captação. Esta área geográfica pode se utilizada como zona de protecção. O critério baseia-se nas várias entidades físicas ou divisões hidrogeológicas que condicionam o fluxo subterrâneo. Este critério é muito útil, em especial, na fase inicial do estudo de delimitação dos perímetros de protecção, uma vez que, sobredimensiona o perímetro de protecção, razão porque deverá sempre ser utilizado em conjunto com outros critérios menos abrangentes.
O poder auto-depurador do terreno ou a sua capacidade de assimilação é muitas vezes considerado na delimitação da área a proteger uma vez que tem em consideração a capacidade do aquífero para imobilizar ou atenuar a concentração de poluentes que atravessam a secção saturada ou não saturada do aquífero, antes de alcançar a captação. Contempla processos de diluição, dispersão, absorção, adsorção, precipitação química ou degradação biológica. A aplicação deste critério exige conhecimentos sobre modelos de transporte de massa e informação sobre a hidrogeologia, geologia e geoquímica da área afectada.
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5.2 - MÉTODOS
De seguida são apresentados alguns métodos que podem ser utilizados na delimitação de perímetros de protecção de captações de água subterrânea. As metodologias sugeridas têm custos de implementação e graus de complexidade variáveis. A selecção do método mais adequado, em cada situação, depende da informação e dos recursos disponíveis.
Os métodos mais utilizados dividem-se em três categorias a saber: 1) os métodos geométricos compreendem a atribuição de um raio; 2) os métodos analíticos e numéricos simplificados, apoiados em modelos hidrogeológicos conceptuais, permitem definir um raio ou polígono de protecção; 3) os métodos numéricos baseados em modelos numéricos de sistemas hidrogeológicos não dispensam a cartografia hidrogeológica detalhada do local, ensaios hidráulicos e caracterização hidrogeoquímica.