Tipos de aquíferos

Os aquíferos costumam ser divididos em dois tipos: livres (também denominados freáticos) e artesianos

Os aquíferos livres são aqueles em que a água assume uma pressão igual à atmosférica (Fig. 1.5); por sua vez, os aquíferos artesianos apresentam a água submetida a uma pressão superior à atmosférica (Fig. 1.6). Para a compreensão do funcionamento de um aquífero artesiano, deve-se imaginar uma situação como a indicada na Fig. 1.6, na qual se executa um poço até a camada de baixa permeabilidade (poço nº 1).

Nesse poço, o nível d’água localiza-se na posição N.A.1. Se outros poços (no 2 ou no 3), mais profundos, forem escavados nas proximidades do poço no 1, enquanto os fundos desses poços estiverem dentro da camada de baixa permeabilidade, o nível da água permanecerá em N.A.1 (poço nº 3) ou praticamente seco (poço nº 2).

Entretanto, quando o fundo da escavação desses poços ultrapassar a camada de baixa permeabilidade, o nível da água subirá bruscamente para o nível N.A.2. Esse fenômeno é conhecido como artesianismo.

Imagem retirada do livro Rebaixamento Temporário de Aquíferos – 2ª ed. (Ed. Oficina de Textos, 2018). Todos os direitos reservados.

 

Atualmente, o termo poço artesiano já extrapolou sua origem etimológica, pois, em termos corriqueiros, refere-se a qualquer poço para a obtenção de água a grande profundidade. A origem do nome está associada à província de Artois, situada ao norte da França. Essa região ficou conhecida quando se concluiu, com sucesso, um poço em 1126, utilizando-se as primeiras técnicas de perfuração em substituição às tradicionais escavações a céu aberto (Água subterrânea e poços tubulares, da Cetesb).

Há registro de que os primeiros poços perfurados nessa região foram feitos por frades da ordem de São Bruno, que utilizaram o princípio dos vasos comunicantes. Obtinham, assim, um jato de água que jorrava à superfície, em um poço que fosse perfurado a determinada profundidade, de modo que o nível de água recebesse a pressão de qualquer reservatório de água localizado em plano mais elevado.

Ainda com base na Fig. 1.6, podem-se diferenciar dois tipos de poços artesianos: o poço no 2 denomina-se poço artesiano não jorrante (pois o nível de água nele existente se mantém abaixo do nível do terreno), enquanto o poço no 3 se chama poço artesiano jorrante (pois o nível de água é superior ao terreno em que foi perfurado).

Artesianismo também pode ocorrer pelas pressões de gás

Veja a Fig 1.7. Esta mostra a ocorrência de artesianismo durante a execução de uma sondagem à percussão na cidade de Itajaí (Santa Catarina), no momento em que sua perfuração ultrapassou o final da camada “impermeável” confinante, que mantinha a água sob pressão do gás estancada.

Imagem retirada do livro Rebaixamento Temporário de Aquíferos – 2ª ed. (Ed. Oficina de Textos, 2018). Todos os direitos reservados.

 

Outra situação em que ocorre artesianismo é apresentada na Fig. 1.8. Trata-se de um artesianismo provocado em decorrência de uma escavação, mantida seca, com o auxílio do esgotamento da água, utilizando bombas de recalque, nas quais suas paredes são estanques (por exemplo, cortina diafragma ou estacas pranchas justapostas) e interceptam uma camada de baixa permeabilidade.

Duas situações específicas podem ocorrer nos aquíferos livres. A primeira é o chamado aquífero suspenso, também conhecido por nível freático empoleirado, que ocorre quando a água está em uma espécie de concha formada por uma camada de solo pouco permeável, situada acima do nível freático da região (nível da água N.A.1, da Fig. 1.5).

Imagem retirada do livro Rebaixamento Temporário de Aquíferos – 2ª ed. (Ed. Oficina de Textos, 2018). Todos os direitos reservados.

 

Geralmente, esse tipo de aquífero é transitório, pois a água escoa por intermédio da camada pouco permeável, abastecendo o aquífero inferior. O tempo necessário para o escoamento da água depende da altura na “concha” e do coeficiente de permeabilidade da camada por onde se processa a percolação (conceito a ser exposto no item 1.4) e das condições de alimentação desse aquífero.

Conhecimento do tipo de aquífero é importante, pois, no caso do aquífero livre empoleirado, o fluxo de água se dá no sentido da gravidade, ou seja, de cima para baixo; no aquífero artesiano, esse fluxo ocorre de baixo para cima. O nível de água atingido em um poço artesiano (N.A.2 dos poços 2 e 3, da Fig. 1.6) define o nível piezométrico, enquanto o nível da água N.A.1, do poço 1 da mesma figura, cujo fundo não ultrapassou a camada impermeável, e, portanto, situa-se em um aquífero livre, define o nível freático.

Aquíferos freáticos

Nesse caso, a variação do nível de água corresponde à variação do volume de água armazenada. Ao contrário, a variação do nível piezométrico não está correlacionada com a variação de volume de água armazenada, mas com a variação da pressão que está submetida.

Na medição dos níveis de água de um aquífero livre, usa-se o medidor de nível de água. Se o aquífero é artesiano, a variação da pressão da água é medida com o piezômetro, termo que significa literalmente medidor de pressão. Este deve ser usado no lugar do medidor do nível de água, pois permite medir tanto o nível freático quanto da altura piezométrica. A Fig. 1.9 mostra, esquematicamente, esses dois medidores.

Imagem retirada do livro Rebaixamento Temporário de Aquíferos – 2ª ed. (Ed. Oficina de Textos, 2018). Todos os direitos reservados.

 

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Rebaixamento Temporário de Aquíferos – 2ª ed. é um valioso manual. Abrange vários sistemas de rebaixamento e apresenta os critérios para seleção e dimensionamento de cada um deles e de seus equipamentos.