ST 045ST 045HIDROLOGIA DAS HIDROLOGIA DAS ÁÁGUAS GUAS

SUBTERRÂNEASSUBTERRÂNEAS

Prof. Hiroshi Paulo Prof. Hiroshi Paulo YoshizaneYoshizane

hiroshiy@ceset.unicamp.brhiroshiy@ceset.unicamp.br

FACULDADE DE TECNOLOGIA / UNICAMPFT / UNICAMP – CAMPUS 1 - LIMEIRA - SP

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

DTCC – DIVISÃO TENOLÓGICA DE CONSTRUÇÃO CIVILDTSA – DIVISÃO TECNOLÓGICA DE SANEAMENTO

CEP 13083-970 , CAMPINAS, SP. BRASILwww.unicamp.br

FACULDADE DE TECNOLOGIA / UNICAMPFT/UNICAMP – CAMPUS 1 - LIMEIRA - SP

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

DTCC – DIVISÃO TENOLÓGICA DE CONSTRUÇÃO CIVILDTSA – DIVISÃO TECNOLÓGICA DE SANEAMENTO

R. Paschoal Marmo, 1888 - CEP:13484-332 - Jd. Nova Itália - Limeira, SP Contato: (19) 2113-3368 / 2113-3339 ou ceset@ceset.unicamp.br

Limeira, SP. - Brasil

CEP 13083-970 , CAMPINAS, SP. BRASIL

FACULDADE DE TECNOLOGIA / UNICAMPFT / UNICAMP – CAMPUS 1 - LIMEIRA - SP

20 DE AGOSTO DE 2009

SALA - SA18 – 21:30 hs

1-Recursos hídricos.

2-Tipos de aqüífero.

3-Origem e distribuição de águas subterrâneas.

4-Processos físicos do fluxo de água em meios porosos e fraturados.

5-Métodos de investigação das águas subsuperficiais e subterrâneas.

6-Noções de hidrogeoquímica de águas subterrâneas. Físicoquímica dos processos de contaminação de águas subterrâneas.

7-Processos de descontaminação e remediação de áreas contaminadas.

8-Estudos de casos.

ST ST -- 045 045 -- Hidrologia das Hidrologia das ÁÁguas Subterrâneasguas SubterrâneasPrPréé--requisito: ST requisito: ST -- 306306 ( ( Hidrologia e drenagemHidrologia e drenagem ))

EMENTA

S É C U L O XXI

ÁGUA - O MAIOR DESAFIO DA HUMANIDADE E DO MEIO AMBIENTE

QUALIDADE

QUANTIDADE

POTABILIDADE

CAPTAÇÃO - FONTE

RESERVAMENTO

DISTRIBUIÇÃO

EQUILÍBRIOe

SUSTENTABILIDADE

S A Ú D E !

ORGANIZAÇÃO

INVESTIMENTO

SUBSISTÊNCIAe

DESENVOLVIMENTO

ÁÁÁÁGUA !GUA !GUA !GUA !

O que éSAUDE ?

►A ÁGUA é essencial à Vida

► A ciência mostra que a vida originou na água e que

é a matéria predominante nos organismos vivos.

► Não há um tipo de vida que dispense o uso da água:

► para beber e cozinhar;

► para a higiene pessoal e do lugar onde vivemos;

► para uso industrial; para irrigação das plantações;

► para geração de energia; e para navegação.

► Mas, mesmo com tanta água disponível, é um recurso restrito!

PRECISAMOS PRESERVAR E CONSERVAR !

MAS !

COMO REALIZAR ?

► Encontrado em três estados físicos da matéria:

•••• sólido ( gelo ),

•••• gasoso ( vapor ),

•••• líquido ( solução ).

► Captação : (mananciais)

•••• de rios,

•••• lagos, represas e

•••• aqüíferos (águas subterrâneas)

1- RECURSOS HÍDRICOS

1- RECURSOS HÍDRICOS

Na natureza: ¨̈̈̈RENOVÁVEL¨̈̈̈

Composição “ Estado líquido ”: ► (gases dissolvidos) •••• oxigênio, dióxido de carbono e nitrogênio.

► (solução líquida) •••• sais, como nitratos, cloretos e carbonatos.

► (partículas) •••• sólidos, poeira e areia em suspensão.

► (outras substâncias) •••• dão cor e gosto à água.

► (Íons reativos) •••• tornam a água alcalina ou ácida.

► (temperatura) •••• variam com a profundidade e local, e influenciam:

•••• químicamente.

•••• bacteriológicamente.

1- RECURSOS HÍDRICOS

► CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA

•••• Começa a se compor ainda em seu trajeto atmosférico.

As partículas sólidas e os gases atmosféricos se dissolvem nas

águas que se precipitam sobre a superfície da terrestre.

Em forma de nevoeiro,

Em forma de neblina,

Em forma de chuva,

NEVOEIRO

►Minúsculas gotículas de água em suspensão numa camadade ar próxima à superfície.

►Por convenção internacional: ( importante saber )

••••Nevoeiro é quando a visibilidade horizontal é inferior a 1.000m;

••••Neblina é quando a visibilidade horizontal é superior a 1.000m;

►É uma nuvem rente ao solo e se forma quando o ar atmosférico se satura por resfriamentos:

•••• radiativo ( perda de calor da superfície para o ar adjacente )•••• advectivo ( deslocamento de ar por ação do vento ou correntes

de ar )

•••• por expansão (sem troca de calor com o meio ) •••• por adição de vapor d’água ( por evaporação e transpiração )

▶▶▶▶ NEBLINA - NEVOEIRO - SERRAÇÃO

•••• É a condensação que ocorre junto à superficie. •••• É causado pelo resfriamento do ar quente e úmido em contato com uma superfícia sólida ou líquida mais fria.

•••• O ar quente perde calor para a superfície, fazendo com que o vapor de água se condense.

•••• Não é tóxica.

Rodovia SP 310 – 06/2007 – Foto prof Hiroshi

SEGURANÇA NAS ESTRADAS

SOB NEVOEIROQUANDO VISIVEL

Nevoeiro é quando a visibilidade horizontal é inferior a 1.000m;Neblina é quando a visibilidade horizontal é superior a 1.000m;

Rodovia SP 127 – 04/ 07/2009 – Foto prof Hiroshi Rodovia SP 127 – 04/ 07/2009 – Foto prof Hiroshi

SEGURANÇA NAS ESTRADAS

Rodovia SP 127 – 04/ 07/2009 – Foto prof Hiroshi

SEGURANÇA NAS ESTRADAS

Rodovia SP 127 – 04/ 07/2009 – Foto prof Hiroshi

Rodovia SP 160 – NOVA IMIGRANTES – foto prof. Hiroshi

NEVOEIRO DE RADIAÇÃO

►Condições de ocorrência:

•••• noites com céu limpo,

•••• ventos de superfície fracos,

•••• umidade relativa de média a alta quantidade,

•••• com a alta umidade relativa, o resfriamento reduz a temperatura do ar até atingir a temperatura de ponto de orvalho formando nuvens,

•••• se o ar atmosférico se manter estável e calmo forma o nevoeiro raso (delgado),

•••• com ventos de 3 a 4 km/h., ocorre um nevoeiro maisespesso.

►►►►INFLUÊNCIA DOS VENTOS:•••• Vento fraco :

Gera uma mistura fraca, e transfere calor para a superfície fria, e influencia numa camada maior resfriando até abaixo do ponto de orvalho o que faz o nevoeiro se elevar de 10 a 30 metros sem dispersão.

•••• Vento calmo : Não induz a mistura e transfere calor por condução, assim, sendo o ar mau condutor de calor, somente uma fina camada de ar próxima ao solo se resfria até a saturação.

•••• Vento muito calmo : Favorecem a formação de orvalho ou de geada ao invés do nevoeiro de radiação.

•••• Vento forte :O ar úmido em níveis mais baixos se misturam com o ar mais seco em níveis acima e a umidade relativa se reduz impedindo a formação dos nevoeiros de radiação.

ORVALHO

•••• São conseqüências do resfriamento radiativo noturno. •••• À noite, objetos sobre a superfície da Terra emitem radiação terrestre (calor radiante – quantum de energia) para a atmosfera, resfriando-se.

•••• A atmosfera então emite radiação terrestre de volta para a superfície, em que parte é absorvida pelo objeto, assim se aquecendo.

•••• Numa noite com céu limpo ( baixo efeito estufa ) e também calma e estável ( sem convecção ), o objeto emite mais radiação do que recebe daatmosfera e a superfície do objeto vai se tornando cada mais frio que o aratmosférico de seu entorno e passa a resfriar o próprio ar.

•••• O ar atmosférico do entorno começa a se saturar e se estiver acima do ponto de congelamento, o vapor d’água condensa-se sobre o objeto em forma de orvalho.

ENTÃO : Orvalho ? Não é precipitação !

GEADA

•••• Se a temperatura do ar estiver abaixo da temperatura de congelamento,

o vapor d’água deposita-se como geada, e se depositar-se sobre as plantas, passa a congelar a seiva.

•••• A geada também não é precipitação, porque ela não vem das nuvens, e

sim se desenvolve no local, sobre as superfícies dos objetos e corpos.

•••• É o fenômeno que ocorre quando gotículas se formam ao lado externo

de uma latinha de cerveja gelada ou refrigerante gelado ou de um copo de vidro com água gelada.ENTÃO : Geada ? Não é precipitação !

A FÍSICA é LINDA e FASCINANTE !

ORVALHO ( imagens ) fotos prof. Hiroshi

gramado Chapa de inox

Chapa de ferro Tubo de ferro

EXEMPLOS DE ORVALHO - fotos prof. Hiroshi

Taça com água à 6°°°° C

Taça com água à 6°°°° C

Taça com água à 7°°°° CTaça com água à 8°°°° C

caneca com água à 7°°°° C

O QUE É A GEADA FÍSICAMENTE ?

É o congelamento do orvalho depositado na superfície foliar da planta, durante as madrugadas frias e úmidas, típicas no domínio e vanguarda das frentes frias e avanços das massas polares de atmosféricas.

Este congelamento não requer uma temperatura do ar de 0°°°°C ou menos.

Analisando físicamente, denomina-se técnicamente de temperatura de relva, quando a temperatura superfície foliar da planta, estiver atingindo até 5°°°°C à menos que a do ar atmosférico, passando sim a depender da perda radioativa da superfície.

As maiores conseqüências são sofridas pelas agricultura e pecuária em regiões de climas tropical e subtropical, que em muitas vezes requerem uma interferência governamental, com subsídios, para evitar especulações nos preços do mercado consumidor.

Como exemplo:

-Cafeicultura, -Citricultura, -Hortifruticultura, -Cerealiculturas diversas, -Bananicultura,-Tomaticultura,-As Pecuárias de modo geral.

GEADA PRETA OU NEGRA

Ocorre quando a seiva da planta se congela pela exposição direta ao fluxo do vento frio, carreadas pela ação de uma massa de ar polar.

É muito devastadora e ocorrem em regiões serranas de latitudes altas, no Brasil abrange principalmente nas regiões serranas do sul.

Se formam pelo vento muito frio incidente sobre as plantas, ocorrendo em situações sem deposição de gelo na superfície da planta, e ocorrem a qualquer hora do dia com ar seco e frio predominante

GEADA ( imagens )

ST 045ST 045HIDROLOGIA DAS HIDROLOGIA DAS ÁÁGUAS GUAS

SUBTERRÂNEASSUBTERRÂNEAS

Prof. Hiroshi Paulo Prof. Hiroshi Paulo YoshizaneYoshizane

hiroshiy@ceset.unicamp.brhiroshiy@ceset.unicamp.br

FACULDADE DE TECNOLOGIA / UNICAMPFT / UNICAMP – CAMPUS 1 - LIMEIRA - SP

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

DTCC – DIVISÃO TENOLÓGICA DE CONSTRUÇÃO CIVILDTSA – DIVISÃO TECNOLÓGICA DE SANEAMENTO

CEP 13083-970 , CAMPINAS, SP. BRASILwww.unicamp.br

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DTCC – DIVISÃO TENOLÓGICA DE CONSTRUÇÃO CIVILDTSA – DIVISÃO TECNOLÓGICA DE SANEAMENTO

R. Paschoal Marmo, 1888 - CEP:13484-332 - Jd. Nova Itália - Limeira, SP Contato: (19) 2113-3368 / 2113-3339 ou ceset@ceset.unicamp.br

Limeira, SP. - Brasil

CEP 13083-970 , CAMPINAS, SP. BRASIL

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20 DE AGOSTO DE 2009

SALA - SA18 – 21:30 hs

1-Recursos hídricos.

2-Tipos de aqüífero.

3-Origem e distribuição de águas subterrâneas.

4-Processos físicos do fluxo de água em meios porosos e fraturados.

5-Métodos de investigação das águas subsuperficiais e subterrâneas.

6-Noções de hidrogeoquímica de águas subterrâneas. Físicoquímica dos processos de contaminação de águas subterrâneas.

7-Processos de descontaminação e remediação de áreas contaminadas.

8-Estudos de casos.

ST ST -- 045 045 -- Hidrologia das Hidrologia das ÁÁguas Subterrâneasguas SubterrâneasPrPréé--requisito: ST requisito: ST -- 306306 ( ( Hidrologia e drenagemHidrologia e drenagem ))

EMENTA

S É C U L O XXI

ÁGUA - O MAIOR DESAFIO DA HUMANIDADE E DO MEIO AMBIENTE

QUALIDADE

QUANTIDADE

POTABILIDADE

CAPTAÇÃO - FONTE

RESERVAMENTO

DISTRIBUIÇÃO

EQUILÍBRIOe

SUSTENTABILIDADE

S A Ú D E !

ORGANIZAÇÃO

INVESTIMENTO

SUBSISTÊNCIAe

DESENVOLVIMENTO

ÁÁÁÁGUA !GUA !GUA !GUA !

O que éSAUDE ?

►A ÁGUA é essencial à Vida

► A ciência mostra que a vida originou na água e que

é a matéria predominante nos organismos vivos.

► Não há um tipo de vida que dispense o uso da água:

► para beber e cozinhar;

► para a higiene pessoal e do lugar onde vivemos;

► para uso industrial; para irrigação das plantações;

► para geração de energia; e para navegação.

► Mas, mesmo com tanta água disponível, é um recurso restrito!

PRECISAMOS PRESERVAR E CONSERVAR !

MAS !

COMO REALIZAR ?

► Encontrado em três estados físicos da matéria:

•••• sólido ( gelo ),

•••• gasoso ( vapor ),

•••• líquido ( solução ).

► Captação : (mananciais)

•••• de rios,

•••• lagos, represas e

•••• aqüíferos (águas subterrâneas)

1- RECURSOS HÍDRICOS

1- RECURSOS HÍDRICOS

Na natureza: ¨̈̈̈RENOVÁVEL¨̈̈̈

Composição “ Estado líquido ”: ► (gases dissolvidos) •••• oxigênio, dióxido de carbono e nitrogênio.

► (solução líquida) •••• sais, como nitratos, cloretos e carbonatos.

► (partículas) •••• sólidos, poeira e areia em suspensão.

► (outras substâncias) •••• dão cor e gosto à água.

► (Íons reativos) •••• tornam a água alcalina ou ácida.

► (temperatura) •••• variam com a profundidade e local, e influenciam:

•••• químicamente.

•••• bacteriológicamente.

1- RECURSOS HÍDRICOS

► CARACTERÍSTICAS DA ÁGUA

•••• Começa a se compor ainda em seu trajeto atmosférico.

As partículas sólidas e os gases atmosféricos se dissolvem nas

águas que se precipitam sobre a superfície da terrestre.

Em forma de nevoeiro,

Em forma de neblina,

Em forma de chuva,

NEVOEIRO

►Minúsculas gotículas de água em suspensão numa camadade ar próxima à superfície.

►Por convenção internacional: ( importante saber )

••••Nevoeiro é quando a visibilidade horizontal é inferior a 1.000m;

••••Neblina é quando a visibilidade horizontal é superior a 1.000m;

►É uma nuvem rente ao solo e se forma quando o ar atmosférico se satura por resfriamentos:

•••• radiativo ( perda de calor da superfície para o ar adjacente )•••• advectivo ( deslocamento de ar por ação do vento ou correntes

de ar )

•••• por expansão (sem troca de calor com o meio ) •••• por adição de vapor d’água ( por evaporação e transpiração )

▶▶▶▶ NEBLINA - NEVOEIRO - SERRAÇÃO

•••• É a condensação que ocorre junto à superficie. •••• É causado pelo resfriamento do ar quente e úmido em contato com uma superfícia sólida ou líquida mais fria.

•••• O ar quente perde calor para a superfície, fazendo com que o vapor de água se condense.

•••• Não é tóxica.

Rodovia SP 310 – 06/2007 – Foto prof Hiroshi

SEGURANÇA NAS ESTRADAS

SOB NEVOEIROQUANDO VISIVEL

Nevoeiro é quando a visibilidade horizontal é inferior a 1.000m;Neblina é quando a visibilidade horizontal é superior a 1.000m;

Rodovia SP 127 – 04/ 07/2009 – Foto prof Hiroshi Rodovia SP 127 – 04/ 07/2009 – Foto prof Hiroshi

SEGURANÇA NAS ESTRADAS

Rodovia SP 127 – 04/ 07/2009 – Foto prof Hiroshi

SEGURANÇA NAS ESTRADAS

Rodovia SP 127 – 04/ 07/2009 – Foto prof Hiroshi

Rodovia SP 160 – NOVA IMIGRANTES – foto prof. Hiroshi

NEVOEIRO DE RADIAÇÃO

►Condições de ocorrência:

•••• noites com céu limpo,

•••• ventos de superfície fracos,

•••• umidade relativa de média a alta quantidade,

•••• com a alta umidade relativa, o resfriamento reduz a temperatura do ar até atingir a temperatura de ponto de orvalho formando nuvens,

•••• se o ar atmosférico se manter estável e calmo forma o nevoeiro raso (delgado),

•••• com ventos de 3 a 4 km/h., ocorre um nevoeiro maisespesso.

►►►►INFLUÊNCIA DOS VENTOS:•••• Vento fraco :

Gera uma mistura fraca, e transfere calor para a superfície fria, e influencia numa camada maior resfriando até abaixo do ponto de orvalho o que faz o nevoeiro se elevar de 10 a 30 metros sem dispersão.

•••• Vento calmo : Não induz a mistura e transfere calor por condução, assim, sendo o ar mau condutor de calor, somente uma fina camada de ar próxima ao solo se resfria até a saturação.

•••• Vento muito calmo : Favorecem a formação de orvalho ou de geada ao invés do nevoeiro de radiação.

•••• Vento forte :O ar úmido em níveis mais baixos se misturam com o ar mais seco em níveis acima e a umidade relativa se reduz impedindo a formação dos nevoeiros de radiação.

ORVALHO

•••• São conseqüências do resfriamento radiativo noturno. •••• À noite, objetos sobre a superfície da Terra emitem radiação terrestre (calor radiante – quantum de energia) para a atmosfera, resfriando-se.

•••• A atmosfera então emite radiação terrestre de volta para a superfície, em que parte é absorvida pelo objeto, assim se aquecendo.

•••• Numa noite com céu limpo ( baixo efeito estufa ) e também calma e estável ( sem convecção ), o objeto emite mais radiação do que recebe daatmosfera e a superfície do objeto vai se tornando cada mais frio que o aratmosférico de seu entorno e passa a resfriar o próprio ar.

•••• O ar atmosférico do entorno começa a se saturar e se estiver acima do ponto de congelamento, o vapor d’água condensa-se sobre o objeto em forma de orvalho.

ENTÃO : Orvalho ? Não é precipitação !

GEADA

•••• Se a temperatura do ar estiver abaixo da temperatura de congelamento,

o vapor d’água deposita-se como geada, e se depositar-se sobre as plantas, passa a congelar a seiva.

•••• A geada também não é precipitação, porque ela não vem das nuvens, e

sim se desenvolve no local, sobre as superfícies dos objetos e corpos.

•••• É o fenômeno que ocorre quando gotículas se formam ao lado externo

de uma latinha de cerveja gelada ou refrigerante gelado ou de um copo de vidro com água gelada.ENTÃO : Geada ? Não é precipitação !

A FÍSICA é LINDA e FASCINANTE !

ORVALHO ( imagens ) fotos prof. Hiroshi

gramado Chapa de inox

Chapa de ferro Tubo de ferro

EXEMPLOS DE ORVALHO - fotos prof. Hiroshi

Taça com água à 6°°°° C

Taça com água à 6°°°° C

Taça com água à 7°°°° CTaça com água à 8°°°° C

caneca com água à 7°°°° C

O QUE É A GEADA FÍSICAMENTE ?

É o congelamento do orvalho depositado na superfície foliar da planta, durante as madrugadas frias e úmidas, típicas no domínio e vanguarda das frentes frias e avanços das massas polares de atmosféricas.

Este congelamento não requer uma temperatura do ar de 0°°°°C ou menos.

Analisando físicamente, denomina-se técnicamente de temperatura de relva, quando a temperatura superfície foliar da planta, estiver atingindo até 5°°°°C à menos que a do ar atmosférico, passando sim a depender da perda radioativa da superfície.

As maiores conseqüências são sofridas pelas agricultura e pecuária em regiões de climas tropical e subtropical, que em muitas vezes requerem uma interferência governamental, com subsídios, para evitar especulações nos preços do mercado consumidor.

Como exemplo:

-Cafeicultura, -Citricultura, -Hortifruticultura, -Cerealiculturas diversas, -Bananicultura,-Tomaticultura,-As Pecuárias de modo geral.

GEADA PRETA OU NEGRA

Ocorre quando a seiva da planta se congela pela exposição direta ao fluxo do vento frio, carreadas pela ação de uma massa de ar polar.

É muito devastadora e ocorrem em regiões serranas de latitudes altas, no Brasil abrange principalmente nas regiões serranas do sul.

Se formam pelo vento muito frio incidente sobre as plantas, ocorrendo em situações sem deposição de gelo na superfície da planta, e ocorrem a qualquer hora do dia com ar seco e frio predominante

GEADA ( imagens )