XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

MONITORAMENTO DOS POÇOS COM DATALOGGER NO CARIRI, CEARÁ, BRASIL

Zulene Almada Teixeira1*; Sônia Maria de Vasconcelos Silva2; Davi Martins Pereira3;

Robson de Araújo Lima4;

Resumo – O monitoramento do recurso hídrico subterrâneo é fundamental para a região do Cariri, considerando que a população da região é prioritariamente abastecida por essas águas. Os equipamentos de monitoramento foram instalados em agosto de 2009, e registra de forma horária, os níveis d’água e o volume explotado. O monitoramento tem como objetivo gerar um banco de dados que possibilite acompanhar os parâmetros medidos, os quais permitirão a aplicação dos instrumentos de gestão de forma mais eficaz. Neste trabalho apresenta-se o resultado da variação do nível d’água em 19 poços, do total de 24, no decorrer dos anos de 2010 e 2011. Como resultado obteve-se variações da carga hidráulica no ano de 2010, uma média de 1,5 m e em 2011, de um 1,8 m. As precipitações para os anos observados foram de 853,5 mm e 1238,9 mm para os anos de 2010 e 2011, respectivamente. Palavras-chave - Monitoramento, poços, Cariri

DATALOGGER WELLS MONITORING IN CARIRI, CEARÁ, BRAZIL

Abstract – The monitoring of the groundwater resource is fundamental to Cariri region, considering that the population of the region is primarily supplied by these waters. Monitoring equipment was installed in August 2009, and records the water levels and volume exploited by hour. The monitoring has the objective of generate a database that allowed monitoring the measured parameters, which allow the application of management tools more effectively. This paper presents the result of the variation of water level in 19 wells, in the total of 24, across the years 2010 and 2011. As a result we obtained variations of the hydraulic charge in 2010, an average of 1.5 m, in 2011, was 1.8 m. The rainfall for the years observed was 853.5 mm and 1238.9 mm, for the years 2010 and 2011, respectively.

Keywords – Monitoring, Wells, Cariri

1*Zulene Almada Teixeira: zulene.almada@cogerh.com..br 2 Sônia Maria de Vasconcelos Silva: smaria@ufc.br 3 Davi Martins Pereira : davi.pereira@cogerh.com.br 4 Robson de Araújo Lima: robson.araujo@cogerh.com.br

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INTRODUÇÃO A maior reserva de água subterrânea do Estado do Ceará está localizada na Bacia

Sedimentar do Araripe, porção sul, na divisa com os estados de Pernambuco e Piauí, numa área de aproximadamente 11.000 Km². O relevo é constituído por dois domínios principais, planalto e depressão, conhecidos como Chapada do Araripe e Vale do Cariri, respectivamente. A região apresenta uma dinâmica econômica baseada, principalmente, nos setores da agricultura, de serviços além do turismo religioso. A principal alternativa de fonte hídrica é a água subterrânea, responsável pelo suprimento de 551.091 pessoas (IBGE, 2010) sem considerar a população flutuante.

Dada a importância da água subterrânea para a região, o governo do estado do Ceará, através da Cogerh (Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos) implantou em agosto de 2009 equipamentos em poços para monitorar a vazão e o volume explotado. Os poços captam água dos sistemas Aquífero Médio que engloba as Formações Rio da Batateira, Missão Velha e Abaiara e o sistema Aquífero Inferior constituído pelas Formações Mauriti e Brejo Santo (MONT’ALVERNE, 1996). Os dados resultantes dos registros iniciais encontram-se publicados em Relatório Final do Plano de Monitoramento e Gestão de Aquíferos da Bacia do Araripe, Estado do Ceará (2009).

Figura 1 – Contextualização da Bacia Sedimentar do Araripe, Ceará.

MONITORAMENTO DATALOGGER

O sistema de monitoramento é formado por 24 estações em poços tubulares profundos, todos instalados com tubos guias. O objetivo do sistema é gerar um banco de dados para acompanhar a variação do lençol freático, gerando informações de substancial importância nas tomadas de decisões.

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Unidades de Monitoramento As unidades monitoradas são compostas por poços tubulares com instrumentos que executam

as tarefas de aquisição e armazenamento de dados nos dispositivos e equipamentos associados. Cada unidade tem um Controlador Lógico Programável (CLP) para executar essas funções. Os dados são registrados a cada hora e acumulados em histórico mínimo de 30 dias. No final de cada mês, técnicos da Cogerh coletam os dados que são enviados via intranet para a sede em Fortaleza. Em seguida, os dados brutos são tratados e consistidos.

Software de Armazenamento O software para armazenamento e tratamento de dados foi desenvolvido para ambiente WEB

(Java) e implantado em um servidor de dados da Cogerh, admitindo acesso direto à Gerência Regional de Crato, via intranet. O procedimento permite a transmissão das informações à medida que os dados são coletados. O software aceita, ainda, alteração nos parâmetros operacionais de monitoramento dos poços.

A operação é simples, porém possibilita controlar e manipular um grande volume de informações, através do banco de dados corporativo da Cogerh - Oracle. Os relatórios constam basicamente de informações por poço, tais como, níveis d’água (por hora) e volume no período (por hora, média totalizada e total no período). Estes dados estão disponibilizados no site www.cogerh.com.br. DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DOS POÇOS

A distribuição da rede de monitoramento procurou poços tubulares nos sistemas aquíferos Médio e Inferior, priorizando aqueles onde a água exerce maior importância socioeconômica. A Figura 1 apresenta o posicionamento dos poços e a Tabela 1 as informações referentes a cada poço.

Figura 1 – Poços monitorados na Bacia Sedimentar do Araripe, Ceará.

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Tabela 1 - Poços selecionados para instalação dos equipamentos de datalogger.

ID_Software COD_COGERH Município UTM_N UTM_E

Cota (m)

Prof. (m)

D. (pol)

Alt. boca (m)

NE (m)

ND (m)

Q (m3/h) Aquífero Uso

66 COG/ABA/0001 Abaiara 9190957 495916 363 6 0,65 8,95 25,00 8,30 Missão Velha Abast. humano 71 COG/ABA/0002 Abaiara 9186612 495145 419 6 0,60 10,50 17,49 4,20 Abaiara Abast. humano 61 COG/BJS/0001 Brejo Santo 9172385 503763 416 6 0,53 24,72 34,08 16,00 Missão Velha Abast. humano 73 COG/BAR/0001 Barbalha 9191711 465623 100,00 6 0,62 6,08 23,70 144,00 Rio da Batateira Abast. humano 54 COG/BAR/0002 Barbalha 9193548 465175 427 88,00 6 0,49 26,90 31,00 65,00 Rio da Batateira Indústria 57 COG/BAR/0003 Barbalha 9193631 470345 396 20,00 8 0,43 7,88 25,19 43,00 Rio da Batateira Irrigação 51 COG/CRT/0001 Crato 9201837 456231 419 6 0,35 6,32 8,14 15,20 Rio da Batateira Indústria 52 COG/CRT/0002 Crato 9197545 461212 455 107,50 6 0,43 43,00 51,36 11,31 Rio da Batateira Abast. humano 53 COG/CRT/0003 Crato 9200515 458560 455 150,00 6 0,20 51,12 53,00 12,00 Rio da Batateira Indústria 55 COG/CRT/0004 Crato 9199989 454458 430 6 0,42 20,05 21,28 5,07 Rio da Batateira Abast. humano 64 COG/CRT/0005 Crato 9202250 459613 410 6 5,40 22,58 6,70 Rio da Batateira Abast. humano 74 COG/CRT/0006 Crato 9201195 456359 425 6 0,46 18,14 22,51 5,30 Rio da Batateira Abast. humano 70 COG/CRT/0007 Crato 9200566 455582 435 6 27,00 Rio da Batateira Abast. humano 69 COG/JUN/0001 J. do Norte 9206529 469922 395 6 0,55 17,68 20,14 5,30 Missão Velha Abast. humano 68 COG/JUN/0002 J. do Norte 9205713 465821 388 80,00 6 0,68 10,19 21,00 25,50 Rio da Batateira Irrigação 67 COG/JUN/0003 J. do Norte 9201152 464453 445 110,00 6 0,34 60,43 67,90 2,14 Rio da Batateira Abast. humano 56 COG/JUN/0004 J. do Norte 9200852 467855 417 78,00 6 0,25 27,60 28,90 18,00 Rio da Batateira Abast. humano 65 COG/MIL/0001 Milagres 9187918 514056 350 60,00 6 0,50 3,00 6,00 - Abast. humano 62 COG/MIV/0001 M. Velha 9189222 477381 421 6 0,40 12,90 14,47 7,00 - Abast. humano 59 COG/MIV/0002 M. Velha 9194422 482790 386 70,00 6 0,62 12,20 13,65 5,10 Rio da Batateira Abast. humano 60 COG/MIV/0003 M. Velha 9202774 483565 353 160,00 6 0,41 8,50 13,20 Mauriti Abast. humano 58 COG/MIV/0004 M. Velha 9186739 476020 431 8 0,28 27,97 36,75 27,50 Rio da Batateira Irrigação 72 COG/MIV/0005 M. Velha 9197206 490024 377 76,00 6 0,30 1,75 13,80 52,00 Missão Velha Abast. humano 63 COG/POT/0001 Porteiras 9166424 493809 459 84,00 6 0,20 21,50 26,66 15,20 - Abast. humano

Nota: ID= identificador do datalogger, PT= poço tubular, AB= altura de boca, NE= nível estático, ND= nível dinâmico

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TRATAMENTO DOS DADOS As estações de monitoramento foram implantadas em poços particulares que são bombeados

para diversas finalidades. Esse bombeamento não apresenta período de tempo definido, por esse motivo, as medidas registradas nem sempre são dos níveis estáticos.

Desta forma, os registros precisaram ser tratados para eliminar os valores de níveis dinâmicos (ND). Em seguida foi efetuada uma análise de consistência de dados através da verificação da coerência entre os registros de vazão e níveis d’água. Neste processo foram eliminados alguns dos poços monitorados de forma que foram utilizados apenas 19 poços no cálculo das médias mensais e na elaboração dos gráficos para apresentar a correlação temporal do nível d’água com a precipitação. Tanto as medidas de nível d’água como os valores de vazão, registrados com frequência horária, foram totalizados para períodos mensais e anuais.

Os dados de precipitação têm como fonte a FUNCEME (Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos). Os valores utilizados na elaboração dos gráficos são valores de médias dos totais mensais registrados em 8 postos pluviométricos. RESULTADOS

Na Tabela 2 apresenta-se o resumo das variações de carga hidráulica dos 19 poços monitorados nos anos de 2010 e 2011, respectivamente. Verifica-se que no ano de 2011 houve uma maior variação de nível em consequência do maior volume precipitado, 1238,9 mm; em 2010 a precipitação foi de 853,5 mm.

Tabela 2 – Estatísticas da variação de carga hidráulica dos poços monitorados. h (m) 2010 2011 Média 1,5 1,8 Mínimo 0,2 0,4 Máximo 5,7 6,3

Nos gráficos de carga hidráulica versus precipitação dos anos de 2010 e 2011, Figuras 2 e 3 respectivamente, verifica-se que não houve variações significativas quanto aos níveis, ficando praticamente no mesmo patamar, exceto alguns casos isolados, apesar das diferenças registradas nos totais mensais de precipitação. Durante o período de observação, a maioria dos poços (13 deles), apresentou diferença negativa entre os níveis médios de 2010 para 2011. Apesar de não se ter uma ampla maioria de poços com redução do nível d’água médio anual, este fato se constitui como um indicador que justifica a preocupação com uma possível diminuição gradual dos níveis aquíferos. Onze poços tiveram um leve aumento de NE ou mantiveram-se constantes.

Esta indicação de possível redução do nível d’água nos poços pode ser devido ao fato de que a precipitação é insuficiente para recuperar o volume de água dos aquíferos e/ou esse rebaixamento é devido a um regime de bombeamento inadequado conforme a visão de preservação do recurso d’água explotado.

Os volumes explotados em cada um dos sistemas aquíferos estão apresentados na Figura 4. O sistema aquífero médio é responsável pelas maiores retiradas quando comparado com o sistema aquífero inferior. Esta explotação aumentou significativamente de 2009 para 2010, quando a precipitação foi menor. Em 2011 houve uma pequena diminuição nos volumes retirados, provavelmente relacionada com o aumento da precipitação em relação ao ano anterior .

XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

177.7

62.8

113.0

196.8

19.136.6

6.1 0.0 0.6

76.5

2.1

162.3

335

345

355

365

375

385

395

405

415

425

435

0

50

100

150

200

250

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Car

ga H

idrá

ulic

a (m

)

Prec

ipita

ção

(mm

)

Meses

Carga hidráulica e Precipitação, 2010 PPT52515354555657586162636465676869707274

Figura 2 – Valores médios de totais mensais de precipitação de 8 postos pluviométricos e de cota potenciométrica dos

19 poços monitorados no ano 2010.

287.5268.2

193.2

105.7139.5

6.9 2.916.4

0.0

115.5

59.343.8

335

345

355

365

375

385

395

405

415

425

435

0

50

100

150

200

250

300

350

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Car

ga h

idrá

ulic

a (m

)

Prec

ipita

ção

(mm

)

Meses

Carga hidráulica e Precipitação, 2011 PPT52515354555657586162636465676869707274

Figura 3 – Valores médios de totais mensais de precipitação de 8 postos pluviométricos e de cota potenciométrica dos

19 poços monitorados no ano 2011.

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14507 3168030900

229174

447545

396422

1000

854

1239

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0

100000

200000

300000

400000

500000

2009 2010 2011

Precipitação anual (mm)

Volume (m3)

Volume Explotado (m³)

Aquífero MauritiSistema Aquífero Médio

PPT (mm)

Figura 4 – Volumes explotados em cada um dos sistemas aquíferos.

CONCLUSÕES

O monitoramento é uma ferramenta que retrata o comportamento dos aquíferos. Através do sistema de datalogger, registrado de forma horária, os poços são monitorados e o tratamento dos dados gerados produz informações de grande valia para a gestão dos recursos hídricos subterrâneos.

A representação gráfica das variações do nível d’água mostra que a maior parte dos poços não apresenta grandes variações de nível, o valor médio desta variação é de 1,5 m.

Em grande parte dos poços se registrou uma redução no nível d’água de 2010 para 2011. Este fato deve ser considerado como um indicador da necessidade de supervisionar o regime de bombeamento dos poços.

O volume total de explotação registrado em 2010 foi maior que em 2011, possivelmente em consequência da menor precipitação, porém este volume não sofreu um decréscimo proporcional ao acréscimo das chuvas em 2011. Os volumes anuais explotados apresentam uma correlação inversa com os totais anuais de precipitação e o sistema aquífero médio é responsável pela quase totalidade deste volume. AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos (Cogerh) pela disponibilidade dos dados.

REFERÊNCIAS

COGERH (2009). Plano de Monitoramento e Gestão dos Aquíferos da Bacia do Araripe, Estado do Ceará. Fortaleza. 272p.

MONT’ALVERNE, A.A.F. (Coord). (1996). Projeto Avaliação Hidrogeológica da Bacia Sedimentar do Araripe. Programa Nacional de Estudos dos Distritos Mineiros. Departamento Nacional de Produção Mineral (MONT’ALVERNE), Distritos Regionais Pernambuco e Ceará. Recife. 101 p.