INTERPRETAÇÃO DE TESTES DE VAZÃO EM POÇOS TUBULARES PROFUNDOS, DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE BOMBAS SUBMERSAS. Hélio Nóbile Diniz
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- Maria de Fátima Salvado Belém
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1 INTERPRETAÇÃO DE TESTES DE VAZÃO EM POÇOS TUBULARES PROFUNDOS, DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE BOMBAS SUBMERSAS Hélio Nóbile Diniz Walter Jorge Michaluate
2 ÍNDICE INTRODUÇÃO... 1 CAPÍTULO I. HIDRÁULICA DE POÇOS CONCEITOS GERAIS Aqüíferos, Aquicludes, Aquitardes e Aquifugos Aqüíferos confinados, Livres e Semi-livres Superfície Potenciométrica CARACTERÍSTICAS DOS AQÜÍFEROS O Fluxo em Meios Porosos: a Lei de Darcy Fluxo em Estado de Equilíbrio e Fluxo Transitório Transmissividade e Coeficiente de Armazenamento Características dos Aqüíferos em Meios Fissurados HIDRODINÂMICA DOS AQÜÍFEROS Parâmetros Hidrodinâmicos dos Aqüíferos Testes com Vazão Constante. Conceitos e Limitações Tipos de Aqüíferos Testes Escalonados. Obtenção da Função do Poço Rebaixamento do Nível D água em um Poço Inteiramente Penetrante em um Aqüífero Confinado (ou Livre) Método Logarítmico de Jacob Método da Superposição de Theis UTILIZAÇÃO DE SOFTWARES EM HIDROGEOLOGIA Análise estatística de dados hidrogeológicos Aquisição de base de dados através de planilhas eletrônicas: parâmetros considerados
3 4.3. A planilha eletrônica do EXCEL 97 da MICROSOFT. Utilização e exemplos Utilização de Planilhas Eletrônicas para Armazenamento Digital dos Dados Utilização do Software Gráfico ORIGIN 5.0 para Representação e Interpretação dos Dados dos Testes de Vazão Passos para obtenção de curvas e cálculo dos parâmetros hidrodinâmicos Valores da Função de Theis para aqüíferos livres ou confinados A FUNÇÃO DE HANTUSH PARA CÁLCULO DOS PARÂMETROS HIDRODINÂMICOS DOS AQÜÍFEROS SEMI-CONFINADOS Exemplo de Aplicação Poço Perfurado em Aqüífero Semiconfinado sem Armazenamento Importante no Aquitarde Rebaixamento do Nível D água em Poços Perfurados em Aqüíferos Semi-confinados com Armazenamento Importante no Aquitarde Exemplo de Aplicação Poço Perfurado em Aqüífero Semiconfinado com Armazenamento Importante no Aquitarde Rebaixamento do Nível D água em Poços Perfurados em Aqüíferos Semi-livres Exemplo de Aplicação Poço Perfurado em Aqüífero Semilivre Rebaixamento do Nível D água em Poços Perfurados em Aqüíferos Fissurados Exemplo de Aplicação Poço Perfurado em Aqüífero Fissurado CAPÍTULO II. DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE BOMBAS SUBMERSAS
4 6. USO DOS PARÂMETROS HIDRODINÂMICOS PARA DIMENSIO- NAMENTO DOS EQUIPAMENTOS DE BOMBEAMENTO ESPECIFICAÇÃO DE CONJUNTO MOTO-BOMBA SUBMERSO Curva Característica do Sistema Importância da Curva do Sistema Especificações de Compra Características do Sistema Definições Diâmetro do Equipamento para Instalação no Poço Submergência Mínima Abaixo do Nível Dinâmico Exemplo de uma Específicação para Aquisição de Conjunto Moto-Bomba Submerso Seleção de Propostas dos Conjuntos Moto-bombas Submersos CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO CONJUNTO MOTO-BOMBA SUBMERSO Inspeção, Ensaios e Testes Testemunhados Informações Técnicas a Serem Fornecidas REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
5 1 INTRODUÇÃO Este trabalho tem o objetivo de divulgar técnicas sobre a realização e interpretação de testes de vazão em poços tubulares profundos. O teste de vazão é uma ferramenta usada para conhecer o comportamento hidráulico dos poços tubulares profundos e sua interpretação adequada possibilita o cálculo preciso do equipamento para extração de água dos poços e a determinação dos parâmetros hidrodinâmicos dos aqüíferos. Os conceitos apresentados neste manual são produtos de uma ampla consulta e revisão bibliográfica realizada pelos autores, nas bibliotecas do Instituto Geológico da Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo, Instituto Astronômico e Geofísico, Instituto de Geociências e Faculdade de Engenharia Civil da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. Os métodos empregados e a utilização de softwares são produtos de uma experiência de mais de 20 anos do Pesquisador Científico Hélio Nóbile Diniz, na realização e interpretação dos testes de vazão realizados em poços tubulares profundos, resultando em importantes dicas para os profissionais menos experientes. No dimensionamento dos conjuntos moto-bombas submersos o Eng o Walter Jorge Michaluate fornece os parâmetros que utiliza há mais de 20 anos na aquisição e instalação desses equipamentos para a SABESP, em uma grande variedade de tipos de poços tubulares, alguns com profundidade de poucas dezenas de metros e outros com centenas de metros, uns com vazões de poucos m 3 /h outros com centenas de m 3 /h e, construídos em formações geológicas cujas águas extraídas variam de temperatura entre 20 e 70 o C. 1
6 2 CAPÍTULO I. HIDRÁULICA DE POÇOS 1. CONCEITOS GERAIS 1.1. Aqüíferos, Aquicludes, Aquitardes e Aquifugos Um aqüífero é definido como sendo uma unidade geológica permeável e saturada que pode transmitir quantidades significativas de água sob gradientes hidráulicos ordinários, de forma a suprir diversos poços. Uma camada confinante é uma unidade geológica que possui baixa ou pequena permeabilidade (inferior a 10-2 darcy). As camadas confinantes podem ser subdivididas em aquitardes, aquicludes e aquifugos. Um aquitarde é uma camada de baixa permeabilidade dentro de uma seqüência estratigráfica onde existem camadas mais permeáveis e que pode armazenar água subterrânea em quantidade e transmitir, por gravidade, para uma camada aqüífera subjacente. Um aquiclude é definido como uma unidade geológica saturada incapaz de transmitir água em quantidades significantes sob gradientes hidráulicos ordinários. Um aquifugo é uma camada ou formação geológica, absolutamente impermeável. Alguns autores usam para o aquiclude o termo camada confinante e, para o aquitarde, o termo camada semi-confinante ou camada gotejante Aqüíferos confinados, Livres e Semi-livres Um aqüífero confinado é um aqüífero que está confinado entre dois aquicludes. Se o nível d água de um poço perfurado neste aqüífero está acima do topo do aqüífero, o poço é chamado de artesiano e o aqüífero possui condições artesianas. Se o nível d água atinge a superfície do terreno, o poço é conhecido como poço com fluxo artesiano e o aqüífero existe sob condições de fluxo artesiano. Normalmente esta é uma condição topográfica, litológica e estratigráfica. Um aqüífero livre é aquele em que o nível d água é o seu limite superior. 2
7 3 Um aqüífero semi-confinado é aquele em que a camada confinante superior é formada por um aquitarde. Uma camada aqüífera subjacente a outra, menos permeável e que possua o nível d água, forma um aqüífero semi-livre Superfície Potenciométrica Superfície potenciométrica é o lugar geométrico dos pontos que determinam a altura do nível d'água de um aqüífero, determinada em relação a um datum estabelecido (geralmente o nível do mar). O conceito de superfície potenciométrica somente é válido para fluxo horizontal em aqüíferos confinados e onde a condutividade hidráulica da camada aqüífera é bem maior que a das camadas confinantes. A interpolação dos valores das elevações dos níveis d água tomados em poços forma um mapa potenciométrico com indicações da direção do fluxo do aqüífero. Os mapas hidrogeológicos contendo superfície obtidas com dados de nível d água não podem ser considerados como mapas potenciométricos, mas como mapas de superfície do aqüífero freático. 2. CARACTERÍSTICAS DOS AQÜÍFEROS As aberturas e os poros existentes nas formações geológicas que constituem aqüíferos possuem função de armazenamento e de condução da água subterrânea, que flui das áreas de recarga em direção às de descarga. As características de armazenamento estão diretamente relacionadas com a Porosidade e o Armazenamento Específico. A Porosidade é definida como sendo o volume de vazios dividido pelo volume total (DAVIS & DeWIEST, 1966). A Porosidade eficaz é definida como sendo o número de poros interconectados dividido pelo volume total da rocha. Exemplos: Arranjo cúbico de esferas de igual tamanho: porosidade eficaz = 47% ou 0,47 (Figura 1). Arranjo romboédrico de esferas de igual tamanho: porosidade eficaz = 26% ou 0,26 (Figura 2). 3
8 4 Figura 1. Arranjo cúbico Figura 2. Arranjo romboédrico O Armazenamento Específico é a quantidade de água liberada por 1 m 3 do aqüífero sob efeito da gravidade. A quantidade de água que fica retida por efeito das forças capilares é definida como sendo a Retenção Específica do aqüífero. Assim, por exemplo, um aqüífero que possui porosidade eficaz de 25% e armazenamento específico de 0,10 ou 10% tem uma retenção específica de 15% ou 0,15. 4
9 5 As características de condução da água subterrânea do aqüífero estão relacionadas com as propriedades de Permeabilidade, Condutividade Hidráulica e Transmissividade O Fluxo em Meios Porosos: a Lei de Darcy Considerando um aparato (Figura 3) constituído por um cilindro preenchido com areia, inclinado, tamponado em ambas as extremidades, mas com uma entrada d água do lado superior e uma saída no lado inferior (ambas com o mesmo diâmetro) e contendo dois tubos verticais com manômetros (HARR,1962): APARATO DE DARCY nível d'água nível d'água L h 1 h 2 A Q z = 0 Figura 3. Aparelho de Darcy. Sendo z=0 datum de referência h 1 e h 2 elevações dos níveis do fluido nos manômetros l distância entre as entradas dos manômetros A área da seção transversal do cilindro A descarga específica através do cilindro é definida como v=q/a;onde Q possui a dimensão [L 3 /T], A [L 2 ] e v a dimensão de velocidade [L/T]. 5
10 6 Darcy, em 1856, observou que v é diretamente proporcional a h 1 - h 2 quando l é tomado constante e inversamente proporcional a l quando h 1 - h 2 é tomado constante. Definindo h = h 2 - h 1, a Lei de Darcy pode ser escrita como: v = -K.( h/ l), onde a constante K é definida como a Condutividade Hidráulica do meio; ou sob a forma diferencial v = -K ( h/ l), onde h é chamado de potencial hidráulico e h/ l gradiente hidráulico. A Lei de Darcy ainda pode ser escrita: Q = -K ( h/ l)a ou Q = -K i A, onde i é o gradiente hidráulico. K possui dimensão [L/T]. K = k (σ g/µ) onde k = permeabilidade, σ a densidade do fluído, g a aceleração da gravidade e µ a viscosidade dinâmica do fluido (DRISCOLL, 1989). k possui dimensão [L 2 ] Fluxo em Estado de Equilíbrio e Fluxo Transitório Fluxo em estado de equilíbrio ou fluxo permanente ocorre quando, em um dado ponto, o fluxo da água subterrânea possui magnitude, velocidade e direção constantes. Fluxo em estado de não equilíbrio ou fluxo transitório ocorre quando, em um dado ponto, o fluxo da água subterrânea sofre modificações de magnitude, velocidade e direção em função do tempo Transmissividade e Coeficiente de Armazenamento Segundo FREEZE & CHERRY (1979), seis propriedades físicas dos fluidos e do meio devem ser conhecidas para que se possa descrever os aspectos hidráulicos do fluxo em meio poroso. Para o fluido (água subterrânea) são: densidade (σ), viscosidade (µ) e compressibilidade (β). Para o meio (formação geológica) são: porosidade (η), permeabilidade (k) e compressibilidade (α). 6
11 7 Todos os outros parâmetros que descrevem as propriedades hidrogeológicas das formações geológicas são derivados dessas seis propriedades físicas. Entre esses parâmetros os mais importantes são: Coeficiente de Armazenamento Específico (S S ), Coeficiente de Armazenamento (S) e Transmissividade (T). TRANSMISSIVIDADE Para um aqüífero confinado de espessura b a Transmissividade é definida como sendo: T= K b. Possui dimensão [L 2 /T] COEFICIENTE DE ARMAZENAMENTO Para um aqüífero confinado o Coeficiente de Armazenamento é definido como: S = S S b ou S= σ g b(α + η β). É adimensional. COEFICIENTE DE ARMAZENAMENTO ESPECÍFICO É definido como o volume de água que uma unidade volumétrica do aqüífero libera por unidade de rebaixamento da superfície potenciométrica. A água é liberada por dois mecanismos: (1) compactação do aqüífero causado pelo aumento da pressão efetiva e (2) expansão da água causada pelo decréscimo da densidade. O primeiro mecanismo é controlado pela compressibilidade do aqüífero α e o segundo pela compressibilidade do fluido β. O Coeficiente de Armazenamento Específico é dado pela expressão: S S = σ g (α + η β) onde g é a aceleração da gravidade. Conhecendo o Coeficiente de Armazenamento Específico, a densidade do fluido (igual a 1 para a água doce), a porosidade do meio e a compressibilidade do fluido (igual a 1 para a água), é possível conhecer-se a compressibilidade do aqüífero e o recalque, na superfície do terreno, resultante do bombeamento em um poço. A dimensão de S S é [L] Características dos Aqüíferos em Meios Fissurados Nos aqüíferos fissurados, as águas subterrâneas estão acumuladas na porosidade secundária, constituída por fissuras, e/ou primária, sendo esta última constituída pelo manto de alteração. 7
12 8 No Brasil geralmente esses aqüíferos compreendem fissuras, falhas e fraturas do embasamento cristalino Pré-Cambriano; fissuras, diáclases e disjunções colunares existentes nas rochas basalticas e; o sistema kárstico, formado por dissolução em sistemas de juntas e diáclases das rochas calcárias metamórficas Pré-Cambrianas. 3. HIDRODINÂMICA DOS AQÜÍFEROS 3.1. Parâmetros Hidrodinâmicos dos Aqüíferos Os parâmetros hidrodinâmicos que caracterizam os aqüíferos quanto às propriedades físicas de velocidade de escoamento e quantidade de água armazenada são: a Condutividade Hidráulica, a Transmissividade e o Coeficiente de Armazenamento. Os parâmetros hidrodinâmicos dos aqüíferos podem ser calculados quando se dispõem de ensaios de bombeamento ou testes de vazão em poços Testes com Vazão Constante. Conceitos e Limitações Logo após o término da construção dos poços, as empresas de perfuração realizam testes de vazão para fins de dimensionar o equipamento de extração de água. Nestes testes de vazão são medidos: o nível estático, os valores de rebaixamento do nível d água em função do tempo de bombeamento, a vazão e a recuperação do nível d água após cessado o bombeamento. Os testes de vazão são realizados com compressor ou bomba submersa. Eventualmente são realizados testes escalonados com variação controlada da vazão extraída. Este tipo de teste somente pode ser realizado com bomba submersa. A partir da interpretação dos dados dos testes de vazão, pode-se calcular: a Capacidade Específica do Poço, Transmissividade, Condutividade Hidráulica, Coeficiente de Armazenamento do aqüífero no local do poço e a vazão ótima de explotação. A Capacidade Específica do Poço é obtida através da divisão simples entre a vazão extraída e o rebaixamento produzido. Tem a dimensão (L 2 /T). TOOD (1967) mostra que este parâmetro varia com o tempo e com a vazão 8
13 9 extraída. Assim, dimensionar um equipamento para explotação de água do poço, baseando-se unicamente neste parâmetro, torna-se uma temeridade. Veremos adiante que a Transmissividade do aqüífero no local do poço é um parâmetro que pode ser obtido com razoável precisão mesmo quando o rebaixamento ou recuperação, durante o teste de vazão, é medido no próprio poço bombeado, quando não se dispõe de um poço de observação. Sob esta condição, o ponto de observação é considerado como sendo as paredes do poço. Assim, a distância do poço onde a água está sendo extraída até o ponto de observação é tomada como sendo o raio do poço. A Transmissividade do aqüífero obtida no local do poço é uma média aritmética das Transmissividades unitárias de cada tipo litológico em toda a seção geológica atravessada. A Condutividade Hidráulica também pode ser obtida a partir do conhecimento da espessura das camadas aqüíferas. É uma média aritmética de cada camada da seção geológica atravessada. O Coeficiente de Armazenamento de uma camada aqüífera é caracterizado pelo volume de água desprendido ou armazenado como resultado de uma mudança de pressão unitária ou mudança de uma unidade do potencial hidráulico (KOVÁCS, 1981). O volume compreende a água desprendida por uma área horizontal da camada multiplicada pelo comprimento. Sua quantidade depende da: (1) compressibilidade dos grãos sólidos; (2) compressibilidade da água; (3) mudança da porosidade da camada saturada; (4) mudança da razão da espessura saturada e insaturada. O primeiro componente é muito pequeno, portanto é desprezível. O segundo e terceiro componentes são praticamente nulos nos aqüíferos constituídos por rochas consolidadas. Nos aqüíferos confinados o sistema é sempre saturado, pois é recoberto por uma formação absolutamente impermeável, então o quarto componente não tem influência no processo. Nos aqüíferos livres, freáticos, a mudança da razão espessura saturada/insaturada é regra geral, devendo-se corrigir o valor do Coeficiente 9
14 10 de Armazenamento obtido através da interpretação do teste de vazão, segundo a expressão: S=S ap (m-s)m onde, S = Coeficiente de Armazenamento, m = espessura da camada saturada, s = diferença entre o nível estático e o nível dinâmico e, S ap = Coeficiente de Armazenamento Aparente, obtido a partir da Fórmula de Theis. Para os aqüíferos sedimentares, livres, duas aproximações devem ser levadas em conta quando se calcula o Coeficiente de Armazenamento: a ausência do poço de observação e as mudanças na relação entre a espessura saturada e insaturada das camadas geológicas devido ao bombeamento dos poços. Quanto à ausência do poço de observação, as medidas de rebaixamento e recuperação do teste de vazão são efetuadas no próprio poço bombeado. O ponto de observação é considerado como sendo a distância do centro do poço até as suas paredes e assim sendo, o meio é constituído apenas pela água subterrânea e não pelo material que constitui o aqüífero. Desta forma, não é considerado o efeito reservatório do espaço cilíndrico do poço que, para vazões acima de 30 m 3 /h é pouco significativo mas, contudo, para vazões menores, de até 3 m 3 /h, causa um retardamento na resposta do aqüífero ao rebaixamento observado no poço. Adiante, veremos que o Coeficiente de Armazenamento é uma grandeza cujo cálculo incorpora o inverso da distância entre o poço bombeado e o ponto de observação. Assim, uma medida imprecisa tomada na medida da distância entre o poço bombeado e o ponto de observação resulta em um erro exponencial no cálculo do Coeficiente de Armazenamento. Pelas razões mencionadas, a ausência do poço de observação pode levar a erros consideráveis no cálculo do Coeficiente de Armazenamento. Mesmo assim, o valor obtido pode ser considerado aproximado e, é preferível ter-se um valor estimativo do que nenhum valor. Quando os níveis são medidos num poço de observação o efeito reservatório do poço de extração somente retarda o início das medidas de 10
15 11 rebaixamento, mas não influi nos valores rebaixamento x tempo. Nesta condição, o Coeficiente de Armazenamento pode ser calculado com precisão. Como regra geral, no Brasil, os testes de vazão são realizados no poço que está sendo bombeado, com medidas de vazão através de um tubo de descarga (normalmente de 2 1/2", 3" ou 4") e de rebaixamento através de um tubo de medição de nível (normalmente com 1/2" ou 3/4"). Testes de vazão com medidas de vazão em um poço e medidas de rebaixamento em um piezômetro são exceções. Portanto, adiante será demonstrado que é possível obter-se com precisão a Transmissividade de um aqüífero com os testes de vazão existentes, mas quanto ao Coeficiente de Armazenamento este somente pode ser estimado Tipos de Aqüíferos A totalidade dos poços construídos em sedimentos apresentam 4 tipos de comportamento distintos frente aos rebaixamentos observados durante os testes de vazão e que definem o tipo do aqüífero em que captam água. Frente a estes 4 tipos de comportamentos os aqüíferos considerados podem ser: livres, confinados, semi-livres e semi-confinados. Os aqüíferos constituídos por sistemas fissurados (típicos de rochas cristalinas), em geral anisotrópicos, também podem ser descritos segundo os tipos e modelos descritos acima, embora os testes de vazão em poços construídos neste sistema apresentem diferenças no que se refere às curvas de rebaixamento e recuperação, o que leva a uma interpretação diferenciada. Nos aqüíferos sedimentares, em meio isotrópico, não há simetria entre as curvas de rebaixamento e de recuperação, pois a vazão de extração varia com o rebaixamento do poço, já que a queda dos níveis d'água durante o teste provocam um aumento na altura manométrica de elevação do equipamento de bombeamento e, como conseqüência, ocorre uma diminuição do seu rendimento. A queda no rendimento do equipamento de extração utilizado durante a etapa de rebaixamento, seja compressor ou bomba submersa, causa uma queda nas vazões, que diminuem gradativamente durante o teste de vazão. 11
16 12 Durante a etapa de recuperação, o aqüífero se recupera do bombeamento com uma vazão média que é igual ao volume total extraído dividido pelo tempo total de bombeamento. Assim, a vazão de extração não pode ser constante devido à queda de rendimento do equipamento. Contudo, a vazão de recuperação é constante e corresponde a uma média ponderada das vazões de extração. Portanto, em um teste de vazão máxima de 24 horas deverá ser medida a recuperação também por 24 horas quando, ao final deste tempo, deverá ocorrer o retorno do nível d'água no poço às condições de potenciométricas originais. Nos aqüíferos fissurados, devido à anisotropia existente, a recuperação do nível d água se processa de maneira diferente do que nos aqüíferos sedimentares isotrópicos. Nesses aqüíferos, a curva de recuperação possui uma autêntica simetria com a curva de rebaixamento pois, como durante o rebaixamento a vazão diminui gradativamente em função da queda do rendimento do equipamento, o aqüífero anisotrópico responde de forma similar após cessado o bombeamento, com uma correspondente queda gradativa nas vazões de recuperação com o decorrer do tempo. Isto é devido à anisotropia existente que provoca uma simetria na queda e recuperação do potencial hidráulico do poço. Uma vez determinados os parâmetros hidrodinâmicos do aqüífero, usando os métodos apropriados, pode-se calcular o equipamento de extração de água do poço empregando-se as tabelas fornecidas pelos fabricantes. Essas tabelas geralmente contém gráficos com correspondentes alturas manométricas, vazões de explotação e rendimento do equipamento, para cada modelo disponível. Desta forma, a finalidade do teste de vazão (ou ensaio de bombeamento) é a mesma da construção do poço, ou seja é de ordem econômica e visa o dimensionamento do equipamento para a extração de água do poço. Apesar deste fato, os hidrogeólogos de empresas de perfuração podem realizar de forma adequada os testes de vazão e a sua interpretação correta permite a estimativa dos parâmetros hidrodinâmicos dos aqüíferos. O conhecimento desses parâmetros permite prever o comportamento hidráulico 12
17 13 do poço frente a qualquer regime de extração e, possibilitará prever a dos que venham a ser perfurados futuramente nas vizinhanças Testes Escalonados. Obtenção da Função do Poço Os testes de vazão escalonados são realizados após os de vazão máxima (vazão constante) e decorrido algum tempo de recuperação do nível d água do poço (normalmente 3h após cessado o bombeamento). Inicia-se com uma vazão mais elevada, próxima do valor da vazão máxima e, sucessivamente, vão sendo aplicadas vazões menores a intervalos fixos de tempo. Isto é conseguido através do fechamento do registro de saída d água. Nos testes escalonados são medidas: as vazões, os tempos e os rebaixamentos correspondentes. Usualmente utiliza-se nos testes de vazão escalonados medidas fixas de vazões com 80%, 60% e 40% da vazão máxima extraída. Este tipo de teste somente pode ser realizado com bomba submersa, pois exige o controle da vazão extraída, o que não é possível com o uso de compressores. Os testes de vazão escalonados realizados nos poços tubulares profundos tem a finalidade precípua de determinar a equação do poço, ou ainda, de determinar a capacidade específica do poço. A equação do poço é dada pela expressão Dw= BQ + CQ 2 (CLARK, 1992), onde Dw é o rebaixamento observado no poço frente à extração Q, BQ refere-se às perdas de carga devida às características hidráulicas do aqüífero, e CQ 2 as perdas de carga devido às características construtivas do poço, conforme o diagrama da Figura 4. A capacidade específica é dada pela expressão Q/s, onde Q é a vazão do poço e s a diferença entre o nível estático e o nível dinâmico relativo a esta vazão considerada. Dw= h 0 - h w = BQ + CQ 2 Dw = h h ( r r ) ln 0 w 2 Q C 2π K b 0 w = + Q (3.1) h 0 = nível estático (ou carga hidráulica do aqüífero) e r 0 = raio de influência do poço; h w = nível dinâmico (ou carga hidráulica no poço) e r w = raio do poço. Para um poço em regime permanente: ( r r ) ln B = 0 w 2π K b 13
18 14 Verifica-se que as perdas de um poço podem ser minimizadas conservando mínimas as velocidades da água para dentro do poço e no seu interior. Para esta otimização deve-se equacionar a relação vazão e diâmetro do poço. Verifica-se na equação (3.1) que a vazão é inversamente proporcional à relação ln(r 0 /r w ) para todas as outras variáveis mantidas constante. A análise desta relação mostra que o aumento do diâmetro do poço influi pouco no aumento da vazão. Por exemplo: um aumento no diâmetro do poço de 6 para 12 aumenta a vazão em apenas 10%. Por outro lado, duplicando-se o raio do poço, reduz-se as velocidades de entrada de água a quase metade, diminuindo-se em muito o efeito das perdas no poço. Superfície do terreno Q r 0 Superfície piezométrica original BQ Curva de rebaixamento D w h 0 CQ 2 h w r w Aqüífero confinado Figura 4. Desenho representativo das perdas de carga em um poço construído em um aqüífero confinado. 14
19 15 Na Figura 5 é mostrado um teste de vazão escalonado realizado em 16/12/91, no poço tubular profundo n o 22 da SABESP, no Município de Caçapava, SP, utilizando uma bomba submersa marca EBARA modelo 803 com 5 estágios e 60 HP. Os dados do teste se encontram na tabela 1. Tabela 1. Dados obtidos no teste de vazão escalonado realizado no poço n o 22 da SABESP, em Caçapava, SP. Dia Hora (início) Tempo (h) Rebaix. (m) Vazão (m³/h) 17/12/91 15: ,43 110,7 19/12/91 0: ,07 89,0 19/12/91 16: ,77 101,3 20/12/91 8: ,20 112,2 0 5 Rebaixamento (m) , , Vazões (m 3 /h) Figura 5. Curva s x Q do Poço n o 22 da SABESP, em Caçapava. 15
20 16 Para a obtenção da curva de dados rebaixamento x vazão, somente são utilizadas as medidas obtidas após tempos iguais, já que s é função do tempo de bombeamento. Como, Dw= s = BQ + CQ 2, para o gráfico da figura 5 temos: 16,4 = 80 B C (3.2) e 20,6 = 100 B C (3.3). Resolvendo a Eq. (3.2), vem: B = 0, C, substituindo em (3.3): 20,6 = 0, C C 20,395 = 9920 C C = 20, ,6 = 100 B , B = Assim, equação do Poço n o 22 da SABESP fica sendo: s = BQ + CQ 2 = Q + 20, Q 2 onde B = corresponde às perdas de carga devido às características construtivas do poço e C = 20, corresponde às perdas de carga devido às características hidráulicas do aquífero Rebaixamento do Nível d água em um Poço Inteiramente Penetrante em um Aqüífero Confinado (ou Livre) C.V. Theis foi o primeiro autor a resolver as equações que governam o rebaixamento de um poço bombeando água em um aqüífero confinado, utilizando da analogia entre o fluxo da água num aqüífero e o fluxo do calor em um condutor térmico. THEIS (1935), na analogia que desenvolveu, definiu 2 parâmetros baseados na Lei de Darcy, a Transmissividade e o Coeficiente de Armazenamento. A tabela seguinte mostra as equações com os parâmetros análogos comparados. 16
21 17 Tabela 2. Equações comparativas entre os parâmetros termodinâmicos e hidrodinâmicos da analogia desenvolvida por THEIS (1935). Para a termodinâmica Para a hidrodinâmica 2 ρ. Cp v v = ( )( ) K t onde 2 = operador de Laplace v = temperatura ρ = densidade Cp = calor especifico K = condutividade termica 2 S h h = ( )( ) T t onde 2 = operador de Laplace S = Coeficiente de Armazenamento T = Transmissividade h = rebaixamento A partir da lei de Darcy e utilizando o princípio de conservação da massa (equação da continuidade), para um aqüífero radialmente simétrico (isotrópico) e de extensão infinita, o fluxo radial é descrito pela expressão 1 r ( r h / r) r S h = T t (3.4) onde: h = nível piezométrico (em metros), r = distância do poço bombeado ao ponto de observação (em metros), t = tempo de bombeamento (em horas) e S = Coeficiente de Armazenamento do aqüífero (adimensional). Desenvolvendo a equação (3.4), vem: 2 h 1 h + = 2 r r r S T h t Para as condições de contorno: h h 0 (nível piezométrico inicial) para r e t 0: h lim r = r 0 r Q 2πT 17
22 18 Para as condições iniciais h(r,0) = h 0 para t 0, a solução do problema (JACOB, 1950) é dada por: Q e h h = s = T 0 4π u u Sendo o valor de u : u u 2 r S u = 4T t (3.5) Fazendo e W u = ( ) u u u u vem, h 0 -h = s = Q.W(u)/4π.T (3.6) A equação (3.6) é conhecida como Fórmula de Theis (THEIS, 1935). A Fórmula de Theis é definida para o cálculo do rebaixamento em poços construídos em aqüíferos confinados. Para aqüíferos livres, esta expressão também é valida, devendo-se acrescentar um coeficiente de correção ao Coeficiente de Armazenamento calculado pela equação (3.5) que, nestas condições é aparente (S ap ). Como o Coeficiente de Armazenamento (S) é função da espessura saturada do aqüífero, o coeficiente de correção é dado pela expressão: S = S ap.(m- s)/m onde, m é a espessura do aqüífero livre e s é a diferença entre o nível estático e o nível dinâmico. O desenvolvimento da fórmula de Theis resulta na expressão: Q Q u u u 0 ( ) 0,5772 ln ! 3 3! 4 4! h h = s = W u = u + u + + L π T π T (3.7) O argumento u, como já foi visto, é dado por: u = 2 r S 4T t 18
23 Método Logarítmico de Jacob COOPER & JACOB (1946) observaram que, para pequenos valores de r e elevados valores de t, u é pequeno, de forma que os termos da série de Theis Q Q u u u h = = = L 0 h s W ( u) 0,5772 lnu u 4π T 4π T 2 2! 3 3! 4 4! podem ser reduzidos aos primeiros dois termos da expressão entre parêntesis. Assim, Q Q h h = s = W ( u) = 4π T 4π T ( 0,5772 lnu ) 0 Resolvendo a expressão acima no sistema métrico (DOMENICO & SCHWARTZ, 1998), resulta: 2,3Q 2,25T t = log 4π T r S s 2 Esta fórmula, simples, conhecida como a Fórmula de Cooper-Jacob é razoavelmente precisa e útil para cálculo do rebaixamento em poços construídos em formações geológicas que constituem aqüíferos confinados ou livres. O gráfico do rebaixamento em função do logaritmo de t é uma reta. Obtêm-se soluções rápidas (RAGHUNATH, 1982) através de: T = 0,183 Q/ s (3.8), onde s é a diferença de rebaixamento entre dois ciclos logarítmicos consecutivos e; S = 2,25 T t 0 /r 2 (3.9) onde t 0 é o ponto onde a reta que contém os dados plotados do ensaio de bombeamento intercepta o eixo dos tempos. Para os aqüíferos livres deve-se corrigir S pela equação seguinte: S = S ap (m- s)/m. 19
24 20 Exemplo de aplicação: Como exemplo, utilizando os dados do teste de vazão máxima realizado no Poço n o 4 da INFRAERO (DINIZ, 1996), conforme dados apresentados na tabela 3. Este poço possui 134 m de profundidade e foi perfurado em sedimentos terciários da Bacia de São Paulo, constituídos predominantemente por arenitos contendo lentes de argilitos (aqüífero livre). O poço foi perfurado em 22", é inteiramente revestido por tubos lisos e tubos de filtros com diâmetros de 8". Tabela 3. Teste de vazão máxima realizado no Poço n o 4 da INFRAERO. POÇO Nº Nº POÇO EMPR. PERF. ENDEREÇO DO LOCAL PROPRIETÁRIO MUNICÍPIO 4 H-621 Aeroporto Intern. de São Paulo INFRAERO GUARULHOS COORD. km EO COORD. km NS COTA DA BOCA TIPO DE EQUIP. MARCA E MOD. 348, ,86 741,5 m BOMBA SUBMERSA LEÃO BH , 30HP DATA: TIPO TESTE Coeficiente de Armazenamento Transmissividade Raio do poço (R p ) 02/08/93 Vazão Máxima 0,012 5,8 m 2 /h 0,28 m (11 ) Hora Tempo (min) Nível (m) Rebaixamento (m) Vazão (m³/h) 07: , , ,39 5,46 50, ,75 5,82 50, ,02 6,09 49, ,07 6,14 48, ,24 6,31 48, ,42 6,49 50, ,45 6,52 50, ,53 6,60 50, ,62 6,69 50, ,70 6,77 50, ,80 6,87 50, ,90 6,97 50,00 20
25 ,00 7,07 50, ,06 7,13 50, ,15 7,22 49, ,30 7,37 49, ,40 7,47 49, ,51 7,58 49, ,61 7,68 48, ,75 7,82 48, ,8 7,87 48, ,02 8,09 48, ,14 8,21 48, ,23 8,30 48, ,33 8,40 48, ,49 8,56 48, ,67 8,74 48, ,12 9,19 48, ,04 9,11 47, ,18 9,25 47, ,30 9,37 47, ,35 9,42 47, ,40 9,47 47, ,43 9,50 47, ,47 9,54 47, ,49 9,56 47, ,50 9,57 47, ,54 9,61 47, ,58 9,65 47, ,58 9,65 47, ,60 9,67 47, ,70 9,77 47, ,97 10,04 47, ,28 10,35 47, ,40 10,47 47,20 Q m =47,464 21
26 rebaixamento (m) 8 6,8 6 5, E-4 1E-3 0,01 0, t (min) Figura 6. Gráfico do rebaixamento em função de log(t). Para o gráfico da figura 6, a diferença de rebaixamento entre dois ciclos logarítmicos consecutivos: s = 6,8 5,3 = 1,5 m. Substituindo na expressão (3.8), vem: T = 0,183 Q/ s = 0, ,464 / 1,5 Resolvendo: T 5,8 m 2 /h. O valor de t 0 no gráfico da figura 6 é Substituindo na expressão (3.9), vem: S = 2,25.T.t 0 /r 2 = 2,25. 5, / 0,0784 Resolvendo: S 0,066 22
27 Método da Superposição de Theis THEIS (1935) desenvolveu um método muito preciso para calcular gráficamente os parâmetros hidrodinâmicos T e S para os aqüíferos confinados. Ele observou que na equação. (3.6) há duas incógnitas para serem determinadas (T e S ) em apenas uma equação. Para resolver o problema elaborou o método da superposição. Neste método Theis partiu do pressuposto que a curva de dados s x t, representada em papel bi-logarítmico, é análoga à curva da Função W(u) x 1/u também representada em papel bi-logarítmico, com a mesma escala do anterior. Assim, sobrepondo a curva de dados à curva da Função W(u) x 1/u, coincidindo o maior número possível de pontos, já que as curvas são semelhantes, para qualquer ponto comum teremos duas equações e duas incógnitas (T e S ) e o problema pode ser resolvido. Os valores da Função W(u) x 1/u foram tabelados para a construção da curva por diversos autores e são encontrados em diversas publicações (DAVIS & DeWIEST, 1966; WALTON, 1970; CUSTODIO & LLAMAS, 1983; BOWEN, 1986). Até a década passada, a interpretação dos testes de vazão através do método da superposição de Theis era trabalhoso pois era necessário ter uma curva padrão plotada em papel opaco bi-logarítmico e a curva de dados plotada em papel transparente bi-logarítmico, ambas as folhas com a mesma escala. Atualmente, frente ao grande desenvolvimento das técnicas de informática, não há necessidade de usar papel bi-logarítmico, podendo executar o método com grande rapidez e maior precisão por meio de avançados softwares gráficos. Agora, para verificar a precisão do método da superposição de Theis e compará-lo com o método simplificado de Cooper-Jacob, utiliza-se os mesmos dados do teste de vazão realizado no Poço n o 4 da INFRAERO (tabela 3). O ponto do gráfico bi-logarítmico (figura 7) contendo a curva padrão W(u) x 1/u com coordenadas (1; ) tem como correspondência o ponto da curva de dados s x t com coordenadas (6,31; 333). Utilizando a Fórmula de Theis: h 0 -h = s = Q.W(u)/4π.T 23
28 24 teremos: 6,31 m = 47,464 m 3 /h. (1) / 4π.T T = 5,46 m 2 /h GRÁFICO DA FUNÇÃO DE THEIS. Q=47,464 m 3 /h T=5,46 m 2 /h S=0, Curva de rebaixamento do Poço 4 da INFRAERO Rebaixamento (m) W(u) 1 Tempo (min.) , /u Ponto coincidente s=6,91 m t=333 min 1/u= W(u)=10 Figura 7. Utilização do método da superposição de Theis para cálculo dos parâmetros hidrodinâmicos do aqüífero sedimentar no local do Poço n o 4 da INFRAERO. No próximo item são apresentadas técnicas utilizando softwares modernos para cálculo dos parâmetros hidráulicos dos aqüíferos livres e confinados através do método da superposição de Theis. A interpretação dos parâmetros hidrodinâmicos dos aqüíferos a partir unicamente do modelo que Theis desenvolveu para aqüíferos confinados pode trazer erros que vão produzir, como conseqüência, cálculos subdimensionados ou superdimensionados dos equipamentos de extração de água dos poços. Isto poderá acarretar a diminuição da vida útil dos mesmos. Outros modelos, como os de Hantush e Neuman devem ser considerados. A utilização destes modelos será mostrada detalhamente adiante. DAWSON & ISTOK (1991), de forma mais completa, propuseram 24 modelos para aqüíferos em meios porosos e fraturados, englobando todas as variações possíveis, desde poços apresentando regime de fluxo transitório até permanentes, aqüíferos anisotrópicos e isotrópicos, poços com penetração 24
29 25 parcial no aqüífero ou totalmente penetrantes, aqüíferos multi-camadas ou não e várias outras possibilidades, conceituando o modelo matemático em coordenadas polares para cada situação apresentada e propondo soluções analíticas utilizando programação em BASIC. 25
30 26 4. UTILIZAÇÃO DE SOFTWARES EM HIDROGEOLOGIA 4.1. Análise estatística de dados hidrogeológicos Um importante método de trabalho em hidrogeologia é o cadastramento dos pontos d'água, aqui incluindo fontes e poços (cacimba e tubulares profundos). É muito conveniente que a área considerada no cadastramento englobe uma bacia ou sub-bacia hidrográfica pois, embora os limites das formações geológicas e, conseqüentemente, dos aqüíferos, não coincidam com os limites das bacias hidrográficas, a água subterrânea é parte integrante do ciclo hidrológico e o seu potencial deve ser avaliado nas mesmas condições de contorno em que são avaliadas as águas superficiais. Com o objetivo de avaliar o potencial hidrogeológico de uma bacia hidrográfica, as águas de fontes e poços cacimba, que são águas subterrâneas de pouca profundidade e circulação mais rápida, devem ser inventariadas quando houver esta possibilidade. Já, o cadastramento de uma parcela significativa dos poços tubulares profundos em operação, desativados, soterrados ou tamponados, deve ser efetuado rigorosamente. Na análise de uma bacia hidrográfica, os dados dos poços cadastrados, tais como profundidade e cota do topo do embasamento cristalino, profundidade do manto de alteração, espessura de sedimentos, distribuição das vazões, etc., podem e devem ser tratados pelo software gráfico e de interpolação, o SURFER FOR WINDOWS, da Golden Software (E.U.A), atualmente na versão 6.0. É um software de uso corrente em sistema de informações geo-referenciados. As técnicas digitais utilizando computadores para levantamentos hidrogeológicos foram iniciadas pioneiramente por PRICKETT & LONNQUIST (1971) Aquisição de base de dados através de planilhas eletrônicas: parâmetros considerados A metodologia empregada em uma pesquisa hidrogeológica consiste no levantamento e cadastramento de todos os dados hidrogeológicos disponíveis nos órgãos públicos, municipais, estaduais e federais, que monitoram o recurso hídrico subterrâneo (que se referem à bacia hidrográfica em questão), 26
31 27 sejam: os Serviço Autônomos de Água e Esgoto das Prefeituras Municipais, as Prefeituras Municipais, as companhias estaduais de saneamento e distribuição de água, as entidades de gerenciamento ambiental e as de gerenciamento estadual dos recursos hídricos. Também, devem ser cadastrados os dados referentes à extração de água por poços, fontes e cacimbas, nas indústrias, comércio local, condomínios e, nas principais empresas de perfuração de poços da região. Em alguns estados brasileiros como São Paulo, por exemplo, a legislação permite o acesso dos usuários aos dados dos poços perfurados. Quanto à qualidade das águas superficiais ou subterrâneas, os padrões aceitáveis para os elementos poluentes são regidos pelo Decreto Federal n o , de 28/7/1970. Deve se observar, para a utilização das águas, em que classes são classificadas, de acordo com a resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA, de 18 de junho de 1986, publicada no Diário Oficial da União de 30/6/1986, isto é, se podem ser destinadas ao abastecimento doméstico após tratamento convencional, à irrigação arbórea, cerealífera, forrageira e à dessedentação de animais. Geralmente, os dados geológicos obtidos pelas empresas de perfuração durante a fase de perfuração dos poços são utilizados pelos hidrogeólogos das empresas para completar os poços. O perfil de avanço da perfuração substitui o perfil do caliper (ou calibre) do poço, necessário para dimensionar os intervalos com baixa resistência da formação e que podem causar o colapso das paredes dos poços. Por esta razão, estes intervalos devem ser revestidos. O perfil geológico associado à perfilagem elétrica oferece subsídios para dimensionar os intervalos nos quais deverão ser colocados os tubos de filtros (intervalos onde as camadas aqüíferas apresentam fluxo horizontal e permitem a entrada da água da formação para os poços). As análises granulométricas são utilizadas para dimensionar o diâmetro dos grãos do pré-filtro e a espessura da ranhura dos filtros, necessárias para reter o material da formação impedindo que as partículas entrem no poço e danifiquem o equipamento de extração. Diversos tipos de fichas para o cadastro, de dados construtivos, geológicos, hidrogeológicos, hidroquímicos e de explotação dos poços são 27
32 28 usadas pelas empresas de perfuração e órgãos públicos interessados na manutenção de um arquivo de dados. Entre estes modelos podemos destacar, no Estado de São Paulo, as do IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas, SABESP Companhia de Saneamento do Estado de São Paulo e DAEE Departamento Estadual de Águas e Energia Elétrica, sendo esta última adotada oficialmente. Normalmente, os diversos tipos de fichas cadastrais procuram contemplar os seguintes dados: (1) localização e identificação do poço através de coordenadas UTM (km NS e km EO), cota, nome do proprietário e endereço;. (2) uso da água; estado do poço, empresa perfuradora e data da perfuração; (3) aspectos construtivos do poço, tais como: diâmetros da perfuração, tipos e diâmetros dos tubos de filtros, diâmetros e tipos de revestimentos lisos, tipo e granulometria do pré filtro e parâmetros utilizados na perfilagem geofísica; (4) caracterização geológica através da descrição do perfil, profundidades do embasamento, espessura do manto de alteração e posição das fraturas; (5) caracterização hidrogeológica através da obtenção dos níveis piezométricos, profundidade das entradas de água, testes de vazão, características químicas das águas, qualidade e quantidades explotadas. Em São Paulo, diversos usuários e interessados nos recursos hídricos subterrâneos, entre eles, professores da Universidade de São Paulo, técnicos e hidrogeólogos do DAEE e SABESP, proprietários das empresas de perfuração, associados da ABAS-Associação Brasileira de Águas Subterrâneas, preocupados com a normatização da perfuração de poços que, até então, eram construídos muitas vezes sem qualquer critério técnico, geológico ou construtivo, enviaram à Assembléia Legislativa do Estado de São Paulo um projeto de lei contemplando o cadastramento dos poços e disciplinando o uso das águas subterrâneas. Este projeto de lei tinha o objetivo específico de suprir um banco de dados atualizado que permitisse definir as características dos aqüíferos explotados e proporcionasse o uso racional do recurso hídrico subterrâneo. 28
33 29 Este projeto, transformado na Lei Estadual n o de 2 de junho de 1988, regulamentada pelo Decreto de 7/2/1991, oferece subsídios legais ao DAEE para inventariar e cadastrar os poços construídos no Estado de São Paulo. A iniciativa da ABAS foi muito louvável como forma de disciplinar a utilização dos recursos hídricos subterrâneos no Estado de São Paulo embora há uma distância grande entre a existência da lei e o seu cumprimento. A ficha de cadastro oficial adotada pelo DAEE, embora contemple a maior parte dos dados obtidos durante a perfuração e construção dos poços, apresenta deficiências para obtenção de uma base de dados. O problema é que o software usado para o cadastro, o FLOWCHART, é específico para organogramas e não permite a interação dos dados cadastrais em uma base de dados. Um programa mais indicado seria uma planilha que permita a interação, como é o caso do LOTUS 123 e softwares compatíveis, como o QUATTRO PRO, da Borland International, e EXCEL, da Microsoft. Poderiam ser utilizadas planilhas que seriam enviadas anualmente pelas empresas perfuradoras ao órgão competente, contendo os dados digitais individualizados dos poços em colunas, que poderia servir para interpretações estatísticas de forma ágil. Este formato também permitiria a execução de interpretações analíticas a partir de dados digitais. Para REBOUÇAS (1992), a falta de controle do poder público sobre a extração das águas subterrâneas faz com que registros de dados referentes aos poços sejam deficientes, principalmente para avaliar o número em operação e o volume de água extraído. Ademais, os poços mal construídos se transformam, com freqüência, em focos de contaminação das águas subterrâneas, mormente em regiões de alta densidade populacional e industrial. A ausência de um cadastro completo no órgão público que gerencia o recurso hídrico muitas vezes leva o pesquisador a um árduo trabalho, desempenhando seu papel e o de relações públicas, principalmente junto às empresas perfuradoras para a obtenção de dados dos poços e, junto aos usuários, para complementação do cadastro obtido nas empresas perfuradoras. 29
34 A planilha eletrônica do EXCEL 97 da MICROSOFT. Utilização e exemplos O cadastramento de dados hidrogeológicos obtidos nos poços perfurados podem ser facilmente digitalizados nas planilhas do software EXCEL 97, da Microsoft. As planilhas do EXCEL 97 suportam até 256 colunas. Na planilha deverá constar colunas com: o número do poço, de forma seqüencial segundo a ordem de cadastramento; o número da folha topográfica onde o poço pode ser localizado, assim como a escala e referências; o número do poço da empresa perfuradora, acompanhado do número local (fornecido pelo proprietário); o nome e o endereço do proprietário, assim como o nome e telefone do responsável pela manutenção; as coordenadas UTM do local, norte-sul e leste-oeste e a cota da boca. Uma vez identificado o local, parte-se para a digitalização das características construtivas da obra, em colunas, contendo: diâmetros e profundidades correspondentes da perfuração; diâmetro, profundidade e espessura do tubo de boca; diâmetro útil do poço; intervalos revestidos e tipo de revestimento; intervalos contemplados com seções filtrantes (profundidade do início e do término dos filtros). Após a caracterização da obra na planilha digital, esta deverá ser expandida com as características geológicas das formações atravessadas pela perfuração, tais como: tipo e profundidades das litologias encontradas; tipo e espessuras do solo; tipo e espessuras da rocha alterada; tipo e profundidades da rocha sã; 30
35 31 topo do embasamento; entradas de água das fraturas. Na planilha de cadastramento, devem seguir as características hidrogeológicas no local da perfuração, que são: tipo de aqüífero; nível estático; nível dinâmico; vazão; tipo de teste de vazão; medidas de rebaixamento x tempo; data e duração do teste de vazão; capacidade específica do aqüífero no local. Na seqüência da planilha seguem as características do sistema de explotação e uso da água, a seguir: tipo de uso destinado à água; estado atual do poço; períodos de bombeamento; equipamento de explotação. A definição dessas características na planilha deve ser criteriosa. Por exemplo, quanto ao uso das águas subterrâneas de acordo com a atividade do usuário, PACHECO (1986) cita os seguintes tipos: -Uso domiciliar ou doméstico: Utilizada para bebida, culinária, higiene, rega de jardim, lavagem de pisos e de veículo particular. -Uso público: Utilizada em clubes recreativos, balneários, lagos ornamentais, irrigação de praças e jardins, nas escolas e nas repartições públicas. Quando é utilizada pela SABESP ou pelos Serviços Autônomos de Água e Esgoto na rede de abastecimento público. -Uso comercial: Utilizada em escritórios e estabelecimentos bancários, hotéis, hospitais, mercados, armazéns, postos de serviço e lavanderias. 31
36 32 Quando é transportada e vendida por proprietários de poços para o abastecimento tanto público quanto industrial. Neste tipo de uso, o proprietário geralmente procura legalizar a situação frente à administração municipal, estadual e federal. Assim, geralmente encaminha pedido de pesquisa junto ao DNPM, localizando o poço produtor dentro de uma área máxima permitida para ser requerida pelo Código de Mineração, de 50 ha. -Uso industrial: Água para uso geral nas indústrias, usada como matéria prima e no processamento. -Uso em recreação: Quando é utilizada pelos clubes de campo e associações desportivas para o abastecimento de piscinas, na culinária, uso sanitário, rega de jardins, etc Utilização de Planilhas Eletrônicas para Armazenamento Digital dos Dados Nos métodos que são mostrados neste trabalho para a interpretação dos testes de vazão, será utilizado o software EXCEL 97, através de uma planilha contendo os dados identificadores do poço e, abaixo, os valores de tempo, rebaixamento e vazões do teste dispostos em colunas (conforme mostrado no exemplo da tabela 3). Após, seguem os valores do tempo de recuperação com os níveis correspondentes e os valores de rebaixamento e vazões dos testes escalonados. A planilha do EXCEL 97 elaborada, deve ser transformada em matriz para o preenchimento com os dados obtidos durante o cadastramento nas empresas de perfuração e no campo. Contém nas células que deverão ser preenchidas os espaços para os dados identificadores do poço e colunas para dispor os dados dos testes de vazão. Os dados dos testes de vazão colocados nesta planilha são, primeiramente, avaliados com os recursos gráficos do EXCEL 97, inserindose um gráfico bi-logarítimico dos dados de rebaixamento x tempo. Este gráfico permite identificar rapidamente o tipo de aqüífero que está sendo considerado. 32
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