Relatório Técnico SRH/ADASA Em 13 de outubro de 2010.

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1 Relatório Técnico SRH/ADASA Em 13 de outubro de Assunto: Cálculo da disponibilidade hídrica subterrânea para a área denominada Península Norte. I. DO OBJETIVO Apresentar o cálculo da disponibilidade hídrica para a área denominada Península Norte e, baseado nos resultados obtidos, subsidiar tecnicamente a concessão da outorga do direito de uso da água subterrânea local. II. DOS FATOS 2. A Resolução Normativa nº 350, datada de 23 de julho de 2006, em seu artigo 19 estabelece que a ADASA disciplinará, para cada região geográfica definida por resolução específica, o uso de recursos hídricos para outras finalidades que não o consumo humano, em áreas atendidas pela rede da concessionária de saneamento básico, observando o seguinte: I. disponibilidade dos recursos outorgáveis; II. condições de uso e ocupação do solo; III. condições de recarga dos aquíferos; IV. preservação da qualidade da água. 3. A ADASA, por meio do presente relatório, considera a Península Norte como uma região que apresenta as características necessárias à implementação de gerenciamento disciplinar individualizado, por esta possuir um posicionamento geográfico bem delimitado, características de consumo, condições de uso e ocupação homogêneos, ainda, a possibilidade da individualização dos subsistemas hidrogeológicos. III. DA ANÁLISE 4. Para o cálculo da disponibilidade dos recursos hídricos subterrâneos do Distrito Federal, observadas as condições de uso e ocupação do solo, as condições de recarga e a preservação da qualidade das águas subterrâneas, foram utilizadas como base de dados, as informações contidas no Relatório de Consultoria Técnica Gestão de Recursos Hídricos Subterrâneos no Distrito Federal: diretrizes, legislação, critérios técnicos, sistema de informação geográfica e operacionalização, de outubro de 2007, elaborado pelos consultores Dr. José Eloi Guimarães Santos, Dra. Márcia Tereza Pantoja Gaspar e Msc. Tatiana Diniz Gonçalves, que versa sobre as disponibilidades hídricas subterrâneas do Distrito Federal.

2 5. Segundo o relatório, a reserva renovável do aquífero poroso do Distrito Federal foi estimada a partir do método do balanço hídrico em associação com o Sistema de Informação Geográfica (Gonçalves, 2007) considerando-se a precipitação anual média de longo termo equivalente à recarga efetiva de cada sistema equivalente ao respectivo grupo hidrológico. 6. Para o cálculo do volume de água subterrânea do DF, em termos de s Renováveis, s Permanentes e s Explotáveis é necessário que se avalie separadamente os Domínios Intergranular - Poroso e Fraturado/Físsuro Cárstico. A soma desses dois conjuntos representa o valor total da reserva hídrica. 7. Para o Domínio Poroso há a possibilidade da aplicação de equações préestabelecidas, mas, o nível de conhecimento das características dos aquíferos na área de estudo não permite grande precisão. Trabalha-se com ordem de grandeza. 8. Para o Domínio Fraturado, a avaliação dos volumes hídricos estocados obriga muitas simplificações e aproximações de cálculo (Coimbra, in: Barros, 1987). Por esses motivos os valores apresentados devem ser considerados como propostas de trabalho. 9. As s Renováveis para os meios intergranulares (Domínio Poroso) foram obtidas pela equação Rr = A x Re x h, onde A é a área do respectivo sistema, Re é a recarga efetiva dos meios freáticos do respectivo sistema e h é a precipitação média anual. A tabela a seguir informa os percentuais de recarga efetiva relativos aos sistemas do Domínio Poroso: Domínio Poroso Grupo Hidrológico Recarga efetiva (Re) Sistema P1 25% Sistema P2 20% Sistema P3 10% Sistema P4 5% 10. A título de estimativa, foi considerado para área do Distrito Federal um valor de mm de precipitação média anual. 11. O cálculo da Permanente do Domínio Poroso obedeceu à equação Rp = A x b x ηe, onde Rp é a Permanente do Domínio Poroso; A é a área do sistema/subsistema do aquífero considerado; b é a espessura saturada e ηe é a porosidade efetiva. Para o cálculo foram adotados os seguintes valores para b e para ηe associados aos seus respectivos sistemas: Domínio Poroso Grupo Hidrológico b (m) ηe Sistema P1 25 0,10 Sistema P2 15 0,12 Sistema P3 10 0,05 Sistema P4 1 0,03

3 12. A do Domínio Poroso foi determinada considerando-se apenas a Renovável, uma vez que, de forma simplificada, pode-se considerar que a Permanente do Domínio Poroso alimenta indiretamente o Domínio Fraturado, portanto já estando considerada na do Domínio Fraturado. 13. No caso dos sistemas fraturados/físsuro-cársticos as estimativas das reservas renováveis foram feitas utilizando-se o volume efetivo de infiltração a partir de dados de balanço hídrico climatológicos, expresso por um percentual da altura pluviométrica anual média. 14. As s Renováveis para os sistemas fraturados/físsuro-cársticos foram obtidas pela equação RR = A x REF x h, onde A é a área do respectivo sistema/subsistema, REF é a recarga efetiva dos meios freáticos e h é a precipitação média anual. 15. A título de estimativa, foi considerado para a área do Distrito Federal um valor de mm de precipitação média anual. 16. O cálculo da Permanente para os aquíferos fissurais obedeceu a equação RP = RPR + RPP, onde RP é a Permanente, RPR é a Permanente do Intervalo mais Raso e RPP é a Permanente do Intervalo mais Profundo. 17. O cálculo do Intervalo mais Raso obedeceu a equação RPR = A x Δbr x Ifr, onde A é igual a área respectivo sistema/subsistema, Δbr é a espessura do Intervalo mais Raso e Ifr é o Índice de Fraturamento do Intervalo mais Raso. Adotou-se os seguintes valores para Δbr e para Ifr associados aos seus respectivos sistemas: Domínio Fraturado Δbr - Espessura do intervalo mais raso (m) Ifr - Índice de fraturamento do intervalo mais raso S/A 60 0,020 Paranoa A 50 0,005 R3/Q3 70 0,035 R4 70 0,010 PPC 60 0,030 Canastra F 50 0,005 F/Q/M 70 0,035 Bambuí 70 0,010 Araxá 50 0,015

4 18. O cálculo do Intervalo mais Profundo obedeceu a equação RPP = A x Δbp x Ifp, onde A é igual a área respectivo sistema/subsistema, Δbp é a espessura do Intervalo mais Profundo e Ifp é o Índice de Fraturamento do Intervalo mais Profundo, adotando-se os seguintes valores para Δbp e para Ifp associados aos seus respectivos sistemas: Domínio Fraturado Δbp - Espessura do intervalo mais profundo(m) Ifp - Índice de fraturamento do intervalo mais profundo (Ifp) S/A 60 0,010 Paranoa A 50 0,003 R3/Q3 60 0,020 R4 50 0,004 PPC 60 0,025 Canastra F 80 0,003 F/Q/M 60 0,020 Bambuí 60 0,004 Araxá 60 0, Para o cálculo da aplicou-se a equação RE = RR + RP x %RPD, onde RE é a e %RPD é o percentual da Permanente Disponível, adotando-se seguintes valores para %RPD associados aos seus respectivos sistemas: Domínio Fraturado % da Permanente Disponível (%RPD) S/A 10 Paranoa A 8 R3/Q3 12 R4 10 PPC 10 Canastra F 5 F/Q/M 12 Bambuí 8 Araxá 5

5 20. A partir desse método estimou-se que a Renovável do Domínio Poroso representa um volume de aproximadamente m³/ano, distribuída em uma superfície de aproximadamente 5.794,39 km². 21. No caso da Permanente do Domínio Poroso, o cálculo foi realizado a partir da equação Rp = A x b x ηe, chegando-se ao valor de m³ de reserva de água para o Distrito Federal. 22. Em relação à do Domínio Poroso, adotou-se a Renovável, chegando-se ao valor de m³/ano de reserva. 23. No caso da Renovável do Domínio Fraturado o cálculo baseou-se no volume efetivo de infiltração a partir de dados de balanço hídrico climatológicos, o que em geral é expresso por um percentual da altura pluviométrica anual média. Portanto, a Renovável de água estimada para o Domínio Fraturado no Distrito Federal foi de m³/ano. 24. O cálculo da Permanente para o Domínio Fraturado obedeceu a equação RP = RPR + RPP, onde RP é a Permanente, RPR é a Permanente do Intervalo mais Raso e RPP é a Permanente do Intervalo mais Profundo. A partir da aplicação desta fórmula, chegou-se ao valor de m³ de Permanente de água para o domínio fraturado do Distrito Federal. 25. Para o cálculo da do Domínio Fraturado, foi aplicada a equação RE = RR + RP x %RPD, onde RE é a e %RPD é o percentual da Permanente Disponível, chegando-se ao valor de m³/ano de. 26. Para ser possível relacionar as informações do estudo supracitado ao caso específico da Península Norte, definiu-se geograficamente a área da unidade. Esta foi delimitada como tendo seu limite norte e leste o braço do lago Paranoá efluente do Ribeirão Torto, limite sul e sudoeste o braço do lago Paranoá efluente do Ribeirão Bananal e o limite Noroeste a rodovia DF-003 (EPIA). 27. A área, portanto, foi estimada em uma superfície de 17,43 km². Esta superfície divide-se, essencialmente, em quadras e conjuntos residenciais, que utilizam a água, principalmente, com as finalidades de abastecimento humano, irrigação paisagística e lazer. 28. Para o cálculo das reservas hídricas renováveis, foi considerada apenas 60% da área do respectivo sistema/subsistema como sendo de contribuição para recarga, ou seja m². Esta generalização decorre da inexistência de informações, na escala adequada, das áreas impermeabilizadas na Península, bem como do prévio conhecimento da distribuição das áreas verdes, internas e externas, aos lotes do local. 29. As condições de fluxo, transferência e ocorrência de água subterrânea nos diferentes meios aquíferos do Distrito Federal e Entorno são complexas, considerando-se diversos parâmetros atuantes como clima, geomorfologia, composições e estruturas dos solos e rochas, condições tectônicas, dentre outras.

6 30. A definição de modelo hidrogeológico que represente as condições mais próximas da real ocorrência e modo de circulação da água subterrânea para área em análise é fundamental. Para definição deste modelo é necessário o prévio conhecimento da geologia local. 31. Pela sobreposição da poligonal Península Norte com as informações do mapa hidrogeológico (Campos, J.E.G. & Freitas, F.H., 1998) ficaram definidas as áreas de influência de cada aquífero e seus respectivos domínios dentro desta unidade. Ficou determinado, que a unidade Península Norte seria composta pelos seguintes sistemas e subsistemas aquíferos: Domínio Poroso Sistema P1: aquífero composto por espodossolos, latossolos e os neossolos quartzarênicos. Este aquífero é caracterizado por solos com espessuras maiores que 20 metros e condutividades hidráulicas, respectivamente, alta (maior que 10-6 m/s) e moderada (da ordem de grandeza de 10-6 m/s). Na unidade Península Norte este aquífero possui área igual a 0,94 km². Sistema P4: aquífero composto por cambissolos e gleissolo háplico. Este aquífero é caracterizado por solos com as espessuras totais reduzidas para menos de 10 metros e a condutividade hidráulica assume valores menores que 10-6 m/s. Na unidade Península Norte este aquífero possui área igual a 16,49 km². Domínio Fraturado Subsistema R3/Q3: É um subsistema do sistema Paranoá composta principalmente por quartzitos e metarritmitos arenosos. As vazões médias são da ordem de 12,0 m 3 /h, entretanto há poços com vazões superiores a 40 m 3 /h. Na unidade Península Norte este aquífero possui área igual a 0,66 km². Subsistema S/A: É um subsistema do sistema Paranoá e corresponde à unidade S e suas adjacências. É composta principalmente por metassiltitos tendo predominância de ardósias em suas camadas de topo. As vazões médias são da ordem de 12,5 m 3 /h. Na unidade Península Norte este aquífero possui área igual a 1,71 km². Subsistema A: É constituído por um expressivo conjunto de ardósias roxas, homogêneas, dobradas, com forte clivagem ardosiana e com ocasionais lentes irregulares de quartzitos, que ocupam variadas posições estratigráficas. Possui vazões médias da ordem de 4,5 m³/h, com alta incidência de poços secos ou de baixa vazão e comumente com necessidade de instalação de grandes seções de filtros e revestimento (pois o manto de alteração - solo + saprolitos - nas ardósias é muito espesso). Na unidade Península Norte este aquífero possui área igual a 15,07 km². 32. Estando definida a hidrogeologia da unidade Península Norte, procede-se na escolha do modelo hidrogeológico mais adequado para área.

7 Mapa 1 - Área da unidade de análise Península Norte. Mapa2 Distribuição dos sistemas do Domínio Poroso na unidade Península Norte.

8 Mapa 3 - Distribuição dos subsistemas do Domínio Fraturado na unidade Península Norte. 33. Estando, portanto, definidas as áreas, seus respectivos aquíferos e o modelo de fluxo hidrogeológico local, foi possível estimar as reservas renováveis, permanentes e explotáveis (oferta de água subterrânea) de cada um destes, conforme descrito a seguir: POROSO Sistema P1 Renovável = 60% da Área do P1 na Península Norte x REF x h = m³/ano Permanente = Área do P1 x b x ηe = m³/ano = Renovável = m³/ano Sistema P4 Renovável = 60% da Área do P4 na Península Norte x REF x h = m³/ano Permanente = Área do P4 x b x ηe = m³/ano = Renovável = m³/ano

9 FRATURADO Subsistema R3/Q3 Renovável = 60% da Área do R3/Q3 x REF x h = m³/ano Permanente = RPR + RPP = (Área do R3/Q3 x Δbp x Ifp) + (Área do R3/Q3 x Δbp x Ifp) = m³/ano = Renovável + ( Permanente x %RPD) = m³/ano Subsistema S/A Renovável = 60% da Área do S/A x REF x h = m³/ano Permanente = RPR + RPP = (Área do S/A x Δbp x Ifp) + (Área do S/A x Δbp x Ifp) = m³/ano = Renovável + ( Permanente x %RPD) = m³/ano Subsistema A Renovável = 60% da Área do A x REF x h = m³/ano Permanente = RPR + RPP = (Área do A x Δbp x Ifp) + (Área do A x Δbp x Ifp) = m³/ano = Renovável + ( Permanente x %RPD) = m³/ano QUADROS RESUMO Domínio Sistema Subsistema Área (m 2 ) Permanente (m³) Renovável (l/dia) Poroso Poroso P Poroso Poroso P Tabela 1 Tabela resumo das reservas dos Subsistemas Porosos (P1 e P4) componente da Unidade Península Norte. Domínio Sistema Subsistema Área (m 2 ) Permanente (m³) Renovável (l/dia) Fraturado Paranoá R3/Q Tabela 2 Tabela resumo da reserva do Subsistema R3/Q3 componente da Unidade Península Norte. Domínio Sistema Subsistema Área (m 2 ) Permanente (m³) Renovável (l/dia) Fraturado Paranoá S/A Tabela 3 Tabela resumo da reserva do Subsistema S/A componente da Unidade Península Norte. Domínio Sistema Subsistema Área (m 2 ) Permanente (m³) Renovável (l/dia) Fraturado Paranoá A Tabela 4 Tabela resumo da reserva do Subsistema A componente da Unidade Península Norte.

10 34 A reserva permanente calculada na unidade é considerada, do ponto de vista de gestão, estratégica, e, como tal, somente será disponibilizada ao uso em situações extremas, previstas na legislação. 35. Após determinação da oferta procede-se na definição da demanda para Unidade. 36. Tendo sido determinadas as reservas, a oferta e a demanda de água nos domínios porosos e fraturados da unidade Península Norte, o próximo passo é a definição da metodologia para outorga de água à população local. 37. É importante informar que serão considerados para formulação da metodologia dados a respeito do tipo de parcelamento da unidade. As divisões e subdivisões como número de quadras, conjuntos e lotes são essenciais para determinação dos cenários que serão apresentados nesta instrução normativa. 38. A unidade Península Norte engloba o Setor de Habitações Individuais Norte (SHIN) e o Centro de Atividade (CA). O SHIN está dividido nas quadras QL e QI. Já no Centro de Atividades, a divisão principal é representada pelos CAs. Estas divisões são correspondentes às quadras do SHIN e são numeradas de 1 a 11. Foi informado pela Administração do Lago Norte que não existe um padrão de número e tamanho de lotes para este tipo de divisão, o que significa que cada CA tem um tamanho específico e uma determinada quantidade de subdivisões ou lotes (aproximadamente 167 unidades). 39. A partir destas informações foram formulados os seguintes cenários de explotação de água para unidade em estudo: Cenário para explotação de água no Domínio Fraturado: Cenário: Considerando como reserva explotável do Domínio Fraturado a soma da reserva explotável do subsistema S/A ao do subsistema A e ao do subsistema R3/Q3, temos aproximadamente ,7 m³/ano, o que equivale a l/dia. Neste cenário, podem ser permitidos, sem comprometer o balanço hídrico, 535 poços tubulares para a unidade Península Norte, desde que a área abrangida seja superior a m² de área a ser irrigada e que a finalidade de uso da água seja para irrigação, levando-se em consideração o uso máximo de 2 l/m². Cenário para explotação de água no Domínio Poroso: Cenário: Considerando que se possui como reserva explotável do Domínio Poroso a vazão de m³/ano, ,7 l/dia, Neste cenário, podem ser permitidos, sem comprometer o balanço hídrico, poços manuais (cisternas) para a unidade Península Norte, ou seja, quase uma cisterna por lote, atendendo a finalidade de irrigação, desde que a área permeável do lote seja de 400m² e a demanda não ultrapasse 2 l/m² por dia. Cenário para explotação de água subterrânea na unidade Península Norte: Cenário: Considerando que o Lago Norte se subdivide em 5779 lotes e sua reserva hidrogeológica gira em torno de ,7 l/dia, pode-se prevê para a península Norte a perfuração de até poços, sendo cisternas e 535 tubulares. Desta forma, todo o Lago Norte poderá ser atendido

11 com água subterrânea para a finalidade irrigação, desde que as captações estejam enquadradas no rol das permitidas nas legislações vigentes. 40. Na Resolução Normativa nº. 350/2006 está disposto a necessidade de uma análise que não envolva somente a questão da quantidade de água disponível (disponibilidade hídrica), mas também as questões relativas ao uso do solo e preservação da qualidade da água. 41. Infere-se que as condições químicas e físicas do recurso natural água, quando reservados em aquíferos, dependem da interação da água que infiltra com o manto de intemperismo e as rochas. Outros fatores são: o tempo de circulação e os fatores externos, como o tipo de cobertura superficial e a precipitação atmosférica. 42. De uma maneira geral, a qualidade natural da água subterrânea dos aquíferos localizados no Distrito Federal é alta, diminuindo, no entanto, em áreas onde há maiores riscos à contaminação. Considera-se que o risco de uma área qualquer é determinado pelo uso da superfície do solo e pela vulnerabilidade natural do aquífero subjacente a este. 43. Para ser possível determinar o risco de contaminação na unidade Península Norte foi executada a sobreposição da malha urbana da área (CODEPLAN) por sobre as zonas de vulnerabilidade definidas por Campos e Freitas-Silva (1998). O resultado desta sobreposição pode ser observado no mapa A malha sobreposta às zonas de vulnerabilidade contém as divisões da área da unidade, que engloba o SHIN e o Centro de Atividades. Sabe-se que a maioria dos lotes apresenta uso domiciliar com coleta regular de lixo e abastecimento de água garantido pela CAESB. 45. A partir destas informações de uso do solo constata-se que a principal ameaça à qualidade da água da unidade Península Norte está no sistema de esgotamento atualmente predominante.

12 Mapa 4 Sobreposição da malha urbana da península norte sobre as zonas de vulnerabilidade natural dos aquíferos. 46. Alerta-se que mesmo na área onde já foi implantado o sistema, não está garantida a ligação de cada lote à rede instalada, o que significa que ainda a maior parte do Lago Norte está coletando esgoto através de fossas. Se, por exemplo, o montante de ligações representa algo em torno de 40% do número de lotes ter-se-ia aproximadamente 60% dos lotes com a utilização de sistema de esgotamento realizado por fossas. Isto significaria um total de 3567 fossas instaladas, em atividade, no domínio poroso da península norte. 47. Não se pode, portanto, desconsiderar o impacto que estas fossas podem representar a qualidade da água, mesmo que estas, em sua maior parte, estejam sobre zonas de baixa vulnerabilidade natural. IV. DO FUNDAMENTO LEGAL 48. O presente relatório técnico tem amparo legal, nos seguintes institutos jurídicos: Decreto n de 31 de agosto de 2001; Inciso II do art. 12 da Lei n de 13 de junho de 2001; Resolução Normativa nº. 350, datada de 23 de junho de 2006.

13 V. DA CONCLUSÃO 49. Pela presente análise constata-se que existe reserva de água subterrânea excedente para a complementação do abastecimento da unidade independente do cenário escolhido ser o proposto no presente relatório. 50. Independente do cenário escolhido, a explotação de água fica restrita aos usos que não tenham como finalidade o de abastecimento humano, pois este uso é expressamente proibido em áreas abastecidas pela Companhia de Saneamento Ambiental (CAESB), estando este relatório técnico em conformidade com a Resolução Normativa nº. 350/ Tendo a reserva explotável volume excedente, considera-se não viável a captação de água superficial na área, antes da execução de estudo específico para esta avaliação, com especial destaque ao corpo hídrico denominado Lago Paranoá. 52. Ressalta-se a importância da avaliação da qualidade da água dos poços e cisternas a serem outorgados e registrados na unidade e seu monitoramento anual para a contínua avaliação da qualidade da água subterrânea. VI. DA RECOMENDAÇÃO 53. Na análise, foram adotados dados generalizados a partir de estimativas de disponibilidade hídricas. Necessita-se, portanto, maior detalhamento hidrológico e hidrogeológico da área. Recomenda-se então, o desenvolvimento de estudos específicos e a implantação e implementação de monitoramento da qualidade e quantidade da água subterrânea através da instalação de piezômetros e sensores de qualidade. 54. A construção de poços manuais e tubulares fora das normas técnicas constitui risco não só à qualidade e quantidade de água dos poços, mas também à qualidade e quantidade de água do aquífero subjacente. A observação às normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT e do Decreto Distrital nº , de 31 de agosto de 2001, pelas empresas perfuradoras, são fundamentais ao processo da gestão dos recursos hídricos. Rafael Machado Mello Matrícula Diógenes Mortari Superintendência de Recursos Hídricos