Águas Subterrâneas no Ciclo Hidrológico (Com Diagrama)
Leia este artigo para aprender sobre as águas subterrâneas no ciclo hidrológico.
A água subterrânea é um componente do ciclo hidrológico completo da Terra. Para todos os efeitos práticos, as águas subterrâneas são originárias de fontes de águas superficiais. A água se infiltra no solo pelo processo natural de recarga. Chuvas, vazões de água, reservatórios e lagos são fontes de infiltração. Também a irrigação superficial contribui para a recarga artificial.
Esta água infiltrada, em seguida, se move ainda mais no solo sob a força da gravidade. Quando uma zona de saturação é atingida, a água começa a fluir lateralmente. A direção do fluxo é controlada pelas condições de contorno hidráulico.
Descarga de água subterrânea representa o retorno da água acima da superfície do solo principalmente nos corpos de água, na forma de molas e infiltração em córregos. Evaporação e transpiração são outros modos de descarga. Descarga artificial é sob a forma de bombeamento de águas subterrâneas. O ciclo hidrológico mostrado na Fig. 16.2 torna clara a contribuição da água subterrânea.
Essencialmente, todas as águas subterrâneas estão em movimento. A água subterrânea se move em resposta a um gradiente hidráulico da mesma maneira que a água que flui em um canal aberto ou em um tubo. Contudo, o fluxo da água subterrânea é consideravelmente restringido pelo atrito com o meio poroso através do qual flui. Isso resulta em baixas velocidades e altas perdas de carga. Velocidades podem variar de alguns centímetros por ano para alguns metros por dia.
Como pode ser visto na Fig. 16.2, os estratos de sub-solo permeáveis servem como um canal para a transmissão de água. Ele também atua como reservatório de água subterrânea, armazenando água por vários períodos de tempo. Assim o ciclo hidrológico está completo. Quando suficiente vapor d'água se acumula na atmosfera, o ciclo se repete novamente.
Os componentes das águas subterrâneas no ciclo hidrológico de qualquer área podem ser representados por uma equação:
=s = recarga - descarga
Nesta equação, ∆s representa a mudança no armazenamento de água subterrânea durante o período em estudo. Academicamente, durante um longo período de tempo e sob condições naturais, será zero, pois a recarga é igual à descarga. No entanto, devido às atividades humanas, isso raramente acontece, o que adiciona recarga artificial, bem como causa descarga para tornar o complexo de equações.
Se o armazenamento de água subterrânea em uma área for menor no final do período de tempo selecionado, do que no início, a descarga é indicada como tendo excedido a recarga. Pelo contrário, se o armazenamento de água subterrânea no final do período exceder o início, a recarga é indicada como tendo excedido a descarga.
Os termos do lado direito da equação (1) acima, ou seja, recarga e descarga são constituídos conforme descrito abaixo:
Recarregue para Aquíferos:
Recarga de fontes naturais inclui o seguinte:
(i) Percolação profunda da precipitação:
A percolação profunda da precipitação é uma das fontes mais importantes de recarga das águas subterrâneas. A quantidade de recarga em uma determinada área é influenciada pela cobertura vegetal, topografia e natureza dos solos; bem como o tipo, intensidade e frequência de precipitação.
(ii) Respiração de córregos e lagos:
O escoamento de riachos, lagos e outras massas de água é outra importante fonte de recarga. Na estação úmida, quando os níveis de água subterrânea podem ser altos, a influência da infiltração pode ser limitada em extensão. No entanto, em regiões onde todo o fluxo de fluxos pode ser perdido para um aqüífero, a infiltração pode ser de grande importância.
iii) Subcorrente de outro aquífero:
Um aqüífero pode ser recarregado por um aquífero próximo, conectado hidraulicamente.
iv) Recarga artificial:
A recarga artificial para as águas subterrâneas pode ser obtida através de sistemas planejados ou pode ser imprevista ou não intencional. As principais contribuições planejadas para o reservatório de água subterrânea podem ser por meio de áreas de dispersão, lagoas de infiltração e poços de recarga.
Aplicações de irrigação e outras atividades sanitárias e domésticas têm um efeito semelhante, mas geralmente não intencional. O escoamento de reservatórios, canais, valas de drenagem, lagoas e estruturas semelhantes de captação e transporte de água podem ser fontes locais de grande recarga de água subterrânea. Recarga de tais fontes pode mudar completamente o regime de águas subterrâneas ao longo de uma área considerável.
Descarga de Águas Subterrâneas:
As perdas do reservatório de água subterrânea ocorrem das quatro maneiras a seguir:
(i) Ver para fluxos:
Em certos trechos de córregos e em certas estações do ano, as águas subterrâneas podem descarregar nos riachos e manter seus fluxos de base. Esta condição é mais prevalente em áreas úmidas do que em áreas áridas ou semiáridas.
(ii) Fluxo de molas:
Existem molas onde o lençol freático intercepta a superfície da terra ou uma saída confinada de aqüíferos para a superfície.
iii) Evaporação e transpiração:
A água subterrânea pode ser perdida por evaporação se o lençol freático estiver próximo o suficiente da superfície da terra para manter a vazão capilar. Além disso, as plantas podem transpirar água subterrânea da franja capilar ou da zona saturada.
iv) descarga artificial:
Os poços e drenos são impostos a retiradas artificiais no armazenamento de águas subterrâneas e, em algumas áreas, são responsáveis pela principal depleção.
