UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

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1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS CARACTERIZAÇÃO PRELIMINAR DA HIDROGEOLOGIA E MEIO AMBIENTE NO MUNICÍPIO DE MONÇÕES/SP UMA CONTRIBUIÇÃO À GESTÃO DOS RECURSOS HÍDRICOS RUBENS MARQUES LUIZ ORIENTADOR: PROF. DR. URIEL DUARTE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO Programa de Pós-Graduação em Recursos Minerais e Hidrogeologia SÃO PAULO 2006

2 Aos meus pais: Antonio Marques Luiz e Helena Genaro Luiz

3 AGRADECIMENTOS Agradeço a todos aqueles que contribuíram para a realização deste trabalho. Em especial ao professor Dr. Uriel Duarte, pela orientação, incentivo e apoio durante o desenvolvimento de todas as etapas. Ao Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo (Departamento de Recursos Minerais e Hidrogeologia) e ao Laboratório de Hidrogeoquímica II (CEPAS). Aos professores do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, Doutores Dorothy Carmen Pinatti Casarini, Everton de Oliveira, Gianna Garda, Raphael Hypolito e Ricardo A. Hirata, pelos ensinamentos transmitidos. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pelo suporte financeiro. Ao professor Dr. José Eloi Guimarães Campos, da Universidade de Brasília (UNB), pelas discussões esclarecedoras e colaboração com informações e sugestões. Ao geólogo Dr. João Carlos Simanke de Souza, pelas sugestões, discussões, incentivo e apoio técnico/operacional prestados no decorrer dos trabalhos. Ao amigo Kleber Cavaça Campos, pelo enorme apoio durante as etapas de aquisição de dados e leitura da dissertação, além da constante boa vontade em colaborar com sugestões e discussões. Ao amigo Rodrigo Sato... À Ana Paula, Magali e Tadeu da pósgraduação... Às colegas Marisa, Sílvia e Giselle pelo suporte nos ensaios químicos... À Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp), das cidades de Monções (Sr. Leandro) e Gastão Vidigal (Sr. José Carlos), pelo fornecimento de dados do sistema de abastecimento local, e à Prefeitura do Município de Monções (em especial à Geovana Marques), pelas informações disponibilizadas. Ao Senhor Gilberto Cardoso e Natalina Genaro Cardoso, da Cardoso Poços Artesianos, pela boa vontade em colaborar com informações, sem as quais não teria sido possível a confecção do cadastro local de poços de particulares. Aos geólogos Gerôncio de Albuquerque da Rocha (DAEE/SP) e Valter G. Gonçales (DH Perfuração de Poços Ltda.), pelas informações disponibilizadas. À Braile Agropecuária - pelas informações de pluviometria - e a Adauto M. Campello (Secretaria da Agricultura de Monções), pelo apoio na aquisição de dados. Ao tio Geraldo Genaro, pela colaboração no início das atividades. À querida Cláudia F. Lima, pelo otimismo constante e apoio na elaboração de ilustrações, croquis e tabelas, além das importantes discussões e sugestões que muito contribuíram para que fosse possível a realização deste trabalho. Aos meus pais, Antonio Marques Luiz e Helena Genaro Luiz, que com vossa dedicação, bondade e retidão tanto me ensinaram.

4 SUMÁRIO DEDICATÓRIA AGRADECIMENTOS LISTA DE FIGURAS LISTA DE GRÁFICOS LISTA DE QUADROS LISTA DE ANEXOS RESUMO ABSTRACT 1. Introdução Objetivo Materiais e métodos Coleta de dados e confecção de mapas Águas meteóricas Águas subterrâneas Elaboração do balanço hídrico Reservas hídricas subterrâneas Aspectos legais Conceitos Gestão de recursos hídricos Poluição e contaminação das águas subterrâneas Vulnerabilidade de aqüíferos Caracterização da área de pesquisa Localização geográfica Histórico do município Histórico do abastecimento de água Aspectos sócio-econômicos 45

5 População Agricultura e pecuária Indústria Aspectos fisiográficos Geomorfologia Hidrografia Bacia hidrográfica do Baixo Tietê Solos e processos erosivos Clima Vegetação Geologia Geologia regional Grupo São Bento Grupo Bauru Geologia local Hidrogeologia Aqüífero Adamantina Aqüífero Serra geral Qualidade das águas subterrâneas Meio ambiente Fontes potenciais de poluição Vulnerabilidade dos aqüíferos locais Águas meteóricas na Micro-região de Monções Águas subterrâneas Disponibilidade hídrica Sistemas produtores Sistema público Sistema privado Relações entre os sistemas produtores 109

6 10. Balanço hídrico Avaliação de reservas hídricas subterrâneas Aqüífero Adamantina Aqüífero Serra geral Hidroquímica das águas subterrâneas Classificação das águas subterrâneas Projetos de poços tubulares profundos Projetos no Aqüífero Adamantina Projetos mistos Projetos no Aqüífero Serra Geral Mapas simplificados Geológico, topográfico e localização de poços Hidrogeológico Fontes potenciais de poluição Conclusões e recomendações 151 Referencias bibliográficas 158 Anexos 165

7 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Parte da Folha Topográfica de Gastão Vidigal com a área correspondente ao Município de Monções e pontos georreferenciados Página 20 Figura 2 Fluxograma da seqüência das atividades 22 Figura 3 Posto pluviométrico localizado no Município de Monções (Braile Agropecuária) 23 Figura 4 Localização da área de estudo no Estado de São Paulo 42 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Mina d água localizada na porção norte da área (hoje com Vazão reduzida, estimada em 3,0 m³/h) Vista da indústria de processamento de basalto (Mineração Noroeste Paulista Ltda.). Ao fundo, mata ciliar do Ribeirão Mato Grosso Preparo de área para plantio de cana de açúcar (junto ao Perímetro urbano) Posição da UGRHI 19 dentro do Estado de São Paulo e as demais unidades de gerenciamento (modificado de Cetec, 2002) Figura 9 UGRHI 19 e unidades limítrofes (modificado de Cetec, 2002) 52 Figura 10 Trecho do Ribeirão Mato Grosso com leito basáltico e mata ciliar (noroeste de Monções divisa de município). Ao fundo (seta), antiga estrada para Gastão Vidigal 53 Figura 11 Carta de Potencial Natural à Ocorrência de Processos Erosivos (Escala 1: ). Modificado de Cetec (2002) 55 Figura 12 Registro de evento erosivo em área de pecuária, situada em zona de alta susceptibilidade ao desenvolvimento de erosão (norte do município de Monções) 56 Figura 13 Mapa Pedológico (Escala 1: ). Modificado de Cetec (2002) 57

8 Figura 14 Seção geológica esquemática do Estado de São Paulo (modificado de Cetesb, 2003) 60 Figura 15 Figura 16 Mapa Geológico Regional do Estado de São Paulo, escala 1: , convênio DAEE/UNESP/1984. Modificado de Cetec (2002) Afloramento de sedimentos da Formação Adamantina (parte norte da área) Figura 17 Linhas de mesma espessura da Formação Adamantina (a) e contorno estrutural do topo da Formação Serra Geral (b) no Município de Monções (isolinhas com espaçamento de 5 metros) 69 Figura 18 Seção geológica NW-SE mostrando o estreitamento da Formação Adamantina na cidade de Gastão Vidigal (aproximadamente 20 km a noroeste de Monções). A direita da figura encontra-se o alto de Tanabi e a esquerda a depressão de Sud Menucci (adaptado de Paula e Silva, 2004) 70 Figura 19 Mapa de contorno estrutural do topo da Formação Botucatu no Triângulo Mineiro e áreas adjacentes (modificado de Batezelli et al., 2004) Figura 20 Vista de uma frente de lavra nos basaltos da Formação Serra Geral, noroeste do Município de Monções, já com exposição do nível freático local (Mineração Noroeste Paulista Ltda.) Figura 21 Rocha basáltica apresentando diáclases centimétricas (assoalho do Ribeirão Mato Grosso) Figura 22 Exemplo de fonte potencial de poluição (depósito de lixo do Município de Monções tipo aterro em valas ) Figura 23 Sistema de tratamento do tipo lagoa anaeróbico-facultativa 82 Figura 24 Represa próxima à nascente do Córrego do Saltinho e Cemitério Municipal no canto superior direito 83 Figura 25 Postos pluviométricos da Micro-região de Monções (Modificado de Cetec, 2002) 86 Figura 26 Sistema de captação e distribuição de água de Monções (Sabesp) 100

9 Figura 27 Perfil construtivo do poço tubular profundo nº. 1 (Sabesp) 101 Figura 28 Perfil construtivo do poço tubular profundo nº. 2 (Sabesp) 101 Figura 29 Perfil construtivo do poço tubular profundo nº. 3 (Sabesp) 101 Figura 30 Perfil esquemático de poço do sistema privado (projeto padrão) 104 Figura 31 Poço tubular profundo localizado em área de plantio de algodão (oeste da área P28), para abastecimento humano e agrícola Figura 32 Poço tubular profundo com extremidade superior no mesmo nível do solo (parte sul da área P48), para abastecimento humano e dessedentação animal Figura 33 Desenho esquemático mostrando alguns itens de segurança (tubo de proteção sanitária e altura mínima da boca acima do nível do solo) 107 Figura 34 Mudança no sentido de fluxo da água subterrânea, decorrente de rebaixamento excessivo dos níveis potenciométricos (adaptado de apud Sánchez, 2004) 115 Figura 35 Comportamento dos níveis de água subterrânea em condições de sobreexplotação (adaptado de Sánchez, 2004) 119 Figura 36 Comparação entre projeto base e o sugerido para situações em que o revestimento (tubos, filtros e pré-filtro) é ou não recomendado Aqüífero Adamantina Figura 37 Comparação entre projeto base e o sugerido para situações em que o revestimento (tubos, filtros e pré-filtro) é ou não recomendado Aqüífero Serra Geral Figura 38 Figura 39 Sugestão de projeto para captação nos basaltos quando o pacote sedimentar encontra-se improdutivo Sugestão de projeto para captação nos basaltos quando ausente o pacote sedimentar Aqüífero Serra Geral Figura 40 Mapa geológico simplificado do Município de Monções (rede de drenagens, vias de acesso e grade de coordenadas em UTM) 145 Figura 41 Mapa topográfico do Município de Monções (ilustrado através do recurso da graduação de cores - vermelho monocromático) 146 Figura 42 Mapa de localização dos poços tubulares profundos (setores público e privado) 147

10 Figura 43 Mapa hidrogeológico simplificado, poços cadastrados e grade de coordenadas (delimitação das zonas produtoras conforme sua potencialidade) 149 Figura 44 Mapa de localização das fontes potenciais de poluição 150

11 LISTA DE GRÁFICOS Página Gráfico 1 Comparação das médias pluviométricas nos quatro postos da Micro região de Monções 88 Gráfico 2 Gráfico 3 Gráfico 4 Contribuição aproximada por aqüífero conforme capacidade instalada (captações cadastradas e não cadastradas) Percentual de poços em atividade no Município de Monções em relação à modalidade de captação Correlação da produtividade dos basaltos com feições estruturais e topografia (Município de Monções) Gráfico 5 Volume anual extraído por aqüífero (m³/ano) 110 Gráfico 6 Demandas por atividade de consumo (setores público e privado) 111 Gráfico 7 Gráfico 8 Classificação das famílias de águas subterrâneas de ocorrência local (Aqüíferos Adamantina, Serra Geral e Misto) Águas subterrâneas locais e risco de salinização (Aqüíferos Adamantina, Serra Geral e Misto)

12 LISTA DE QUADROS Página Quadro 1 Estações pluviométricas da micro-região investigada 25 Quadro 2 Levantamento e enquadramento dos poços locais por classe de proprietário (março/2005) 26 Quadro 3 Classificação das sub-bacias quanto à intensidade de degradação 57 Quadro 4 Resumo das características hidrogeológicas regionais dos aqüíferos presentes na área de interesse (modificado de Cetec, 2002) 73 Quadro 5 Valores de IQR/IQC 80 Quadro 6 Inventário de resíduos sólidos domiciliares e de serviços de saúde 81 Quadro 7 Situação dos resíduos sólidos domiciliares 81 Quadro 8 Situação dos esgotos domésticos 82 Quadro 9 Classificação da vulnerabilidade natural das unidades aqüíferas na Bacia do Baixo Tietê 84 Quadro 10 Médias mensais de precipitação das localidades limítrofes (mm) 89 Quadro 11 Médias mensais de precipitação do posto de Monções (mm) 89 Quadro 12 Médias anuais de precipitação dos postos pluviométricos 90 Quadro 13 Capacidade instalada através dos poços do Município de Monções 92 Quadro 14 Volume anual consumido pelo sistema público 98 Quadro 15 Volume anual consumido pelo sistema privado 108 Quadro 16 Volume anual consumido por sistema em relação à fonte de explotação 110 Quadro 17 Resumo do balanço hídrico da Bacia do Baixo Tietê (UGRHI 19) 112 Quadro 18 Alcalinidade das águas dos aqüíferos explorados (Aqüífero Adamantina, Aqüífero Serra Geral e Aqüífero Misto) Quadro 19 Dados estatísticos dos cátions analisados (Aqüífero Adamantina sete poços)

13 Quadro 20 Dados dos cátions analisados (Aqüífero Serra Geral um poço) 127 Quadro 21 Dados dos cátions analisados (Aqüífero Misto um poço) 127 Quadro 22 Dados estatísticos dos ânions analisados (Aqüífero Adamantina sete poços) 128 Quadro 23 Dados dos ânions analisados (Aqüífero Serra Geral um poço) 128 Quadro 24 Dados dos ânions analisados (Aqüífero Misto um poço) 128

14 LISTA DE ANEXOS Anexo 1 Evolução dos dados demográficos do Município de Monções (Fonte: Cetec, 2002) Página 166 Anexo 2 Cadastro de poços tubulares profundos de particulares 167 Anexo 2 Cadastro de poços tubulares profundos de particulares 168 Anexo 3 Cadastro de poços tubulares profundos do setor público (Sabesp) 169 Anexo 4 Planilha anual de monitoramento de dados (Sabesp: PPS-01) 170 Anexo 5 Planilha anual de monitoramento de dados (Sabesp: PPS-03) 171 Anexo 6 Índices de perdas mensais através da rede de distribuição (setor público) 172 Anexo 7 Análise química (Cátions) 173 Anexo 8 Análise química (Ânions) 174 Anexo 9 Registros pluviométricos consistidos (Macaubal) 175 Anexo 10 Registros pluviométricos consistidos (Turiúba) 176 Anexo 11 Registros pluviométricos consistidos (Gastão Vidigal) 177 Anexo 12 Visão em 3D da área do Município de Monções (gerada com auxílio do software ArcView 3.3) Anexo 13 Mapa geológico simplificado do Município de Monções (escala 1:50.000) Anexo 14 Mapa hidrogeológico simplificado do Município de Monções (escala 1:50.000) 179

15 RESUMO Este trabalho objetivou a investigação hidrogeológica do município de Monções (cidade do noroeste paulista) onde se estimou existir um total de 61 poços tubulares profundos que exploram dois aqüíferos com porosidades distintas, o Aqüífero Adamantina (granular) e o Aqüífero Serra Geral (fraturado). Ambos são responsáveis por 100% do abastecimento do município, daí o interesse em investigá-los melhor. O aqüífero superior (sedimentar), localmente de pequena espessura, responde por aproximadamente 60% das captações existentes e apenas 20% da vazão total extraída, o que não o torna menos importante e sim mais vulnerável. No inferior, concentra-se a minoria dos poços da área e a maior parte do volume disponível. A metodologia adotada teve por base o reconhecimento geológico preliminar da área e o cadastramento de pontos considerados referências importantes dentro da proposta deste estudo, como poços tubulares profundos, contato geológico das formações presentes na área, locais de depósito e despejo de resíduos urbanos, indústria, áreas de plantio, pontos de degradação fisiográfica, cemitério, entre outros. Em seguida, realizou-se a coleta pontual das informações de interesse que consistiu no registro fotográfico digital das situações consideradas de maior relevância, levantamento de coordenadas e cotas topográficas destes pontos e, por fim, a coleta de água de poços que melhor representassem o contexto da área investigada. Para o tratamento destes dados os pontos foram inicialmente locados na Planta Topográfica de Gastão Vidigal (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 1:50.000), uma vez que a área investigada está inserida na referida Folha, e, posteriormente, conferidos e plotados através da etapa de georreferenciamento. O levantamento realizado propiciou a elaboração de um banco de dados para o município e a confecção de mapas de contorno estrutural (topo da Formação Serra Geral) e de isoespessura (Formação Adamantina), facilitando estimativas de reservas hídricas. Possibilitou ainda uma avaliação crítica dos atuais sistemas de captação, assim como viabilizou a confecção de mapas simplificados (geológico e hidrogeológico) em escala até então não disponível (1:50.000), elaborados com o auxílio do software de georreferenciamento ArcView GIS 3.3. Complementarmente, através da investigação do comportamento químico das águas dos aqüíferos locais, foi possível uma proposta de classificação quanto às zonas produtoras.

16 ABSTRACT This work aims the hydrogeologic investigation of Monções municipality (city in the NW São Paulo State - Brazil) where it has been estimated to exist an amount of 61 deep wells exploring two aquifers with different porosity, the Adamantina Aquifer (granular) and Serra Geral Aquifer (fractured). The reason of better investigation is both are responsible by 100% of the municipality water supply. The top aquifer (sedimentary) has locally a small thickness and presents around 60% of the wells on the area and provides only 20% of the total flow exploited. This situation doesn't make the aquifer less important but more vulnerable. On the other hand, the bottom aquifer represents the minority of the wells and most of the available flow. The methodology applied was based in preliminary geologic inspection (field work) and register of points that were considered important in this work proposal, like deep wells, formations geologic contact that occur in the study area, urbane residues deposits and launching places (realeasing places), industry, plantation field, physiographic degradation points, cemetery, among others. After that, a punctual collection information of interest was performed, including digital photographic register of the more relevant situations, survey of coordinates and topographic quote of these points and, at last, water collect from representative wells located in the area. For the treatment of these informations, the points were at first located in the Gastão Vidigal topographic map (Brazilian Institute of Geography and Statistic 1:50.000), as the study area is included in this chart, and, subsequently, ratified and plothed using the georreference software. The survey developed made possible the elaboration of a database to the investigated municipality and of a structural contour map (Serra Geral Formation's Top), as well as a map of isothickness (Adamantina Formation) making easier the estimation of groundwater reserves. Moreover, this information permitted a critical evaluation of the current collection systems as well as made possible the confection of simple maps (geology and hydrogeology), in a better scale that the available one (1:50.000) using the ArcView 3.3 software. Supplementary, through the description the chemical characteristics of waters from local aquifers, made possible a proposal for classification with regard to production areas.