Geologia: Águas Subterrâneas, Superficiais e Processos

1. Águas Subterrâneas

1.1 Ação das forças capilares

A água existente nos solos que não se comunica com o lençol freático situa-se nos contatos entre os grãos, formando meniscos capilares. A tensão superficial da água tende a aproximar as partículas, aumentando a tensão efetiva no solo, que é a resultante das forças transmitidas de grão a grão. Esta tensão efetiva confere ao solo uma coesão aparente, como a que permite a moldagem de esculturas com areias da praia. É chamada de "aparente" porque não permanece se o solo se saturar ou secar.

1.2 Estabilidade de taludes

A coesão aparente é frequentemente referida às areias, pois estas podem saturar ou secar com facilidade. Entretanto, é nas argilas que ela atinge valores maiores e é mais importante. Muitos taludes permanecem estáveis devido a ela. Chuvas intensas podem reduzir ou eliminar a coesão aparente, razão pela qual rupturas de encostas e de escavações ocorrem com muita frequência em épocas chuvosas.

1.3 Movimentação da água livre

O excesso de água da zona saturada, proveniente das precipitações, migrará em direção aos vales, indo alimentar as correntes de água. Graças à lentidão deste movimento pelo atrito com as partículas rochosas, a superfície piezométrica eleva-se em relação ao nível dos rios e lagos, acompanhando aproximadamente a topografia.

1.4 Manutenção de córregos

Uma vez cessado o período de chuvas, os rios continuam por longo tempo a correr, abastecidos pela reserva de água acumulada no solo ou nas rochas, que se vai escoando lentamente.

1.5 Alimentação de águas subterrâneas

Ocorre quando a superfície piezométrica se localiza abaixo do leito do rio, assim ocorrerá migração vertical da água. Isso acontece em regiões áridas e semiáridas. Quando o regime de estiagem for muito rigoroso, o nível hidrostático passará a situar-se abaixo do nível dos rios. Com isto, a infiltração da água será invertida, passando do rio para a zona de saturação mais abaixo.

A e B - Superfície piezométrica se localiza abaixo do leito do rio, assim ocorrerá migração vertical da água.

1.6 Porosidade e permeabilidade

É o caso das argilas, que possuem geralmente uma porosidade elevada, isto é, podem absorver muita água, mas uma permeabilidade muito pequena, que não permite a sua circulação pelo fato de ficar retida nos interstícios microscópicos por forças capilares e de adsorção. A propriedade de permitir a circulação da água designa-se permeabilidade. Esta é tanto mais elevada quanto maiores forem os poros ou fendas comunicáveis entre si, sendo praticamente nula em rochas de poros finos.

1.7 Rios subterrâneos

Muitas pessoas têm a imagem equivocada da água subterrânea como um rio que corre debaixo da terra. Em algumas raras situações, tem-se verdadeiros rios subterrâneos (em contextos cársticos). Em depósitos sedimentares com relativa isotropia, o modelo usual de escoamento da água na terra é através dos poros do material.

1.8 Profundidade da água na crosta

A profundidade máxima é muito variável e depende essencialmente da rocha que a contém. Em rochas cristalinas, a capacidade de armazenamento diminui rapidamente em relação à profundidade. Rochas sedimentares apresentam porosidade mesmo a grandes profundidades (alguns milhares de metros). No Planalto de SP (rochas cristalinas), o limite inferior da água subterrânea situa-se entre 100 a 250 m. Há casos em que a água encontra condições para penetrar até 8 km na crosta, através de fendas intercomunicáveis.

1.9 Fossa séptica e contaminação

São fundamentais no combate a doenças, verminoses e endemias, pois evitam o lançamento de dejetos humanos diretamente em rios ou no solo. O seu uso é essencial para a higiene rural. É um tanque enterrado que retém a parte sólida e inicia o processo biológico de purificação da parte líquida (efluente). É preciso que esses efluentes sejam infiltrados no solo para completar a purificação. Devem ficar em nível mais baixo do terreno e longe de poços (mínimo de 30m) para evitar contaminações.

• Valas de infiltração: Recomendadas para locais onde o lençol freático é próximo à superfície.
• Sumidouros.

1.10 Riscos em rochas fraturadas

Em solos ou rochas muito fraturados, a água subterrânea pode escoar rapidamente pelas descontinuidades. Nesses casos, o risco de contaminação por esgotos é elevado. O posicionamento do poço a montante da fossa reduz riscos. A extração de vazão elevada pode alterar o gradiente hidráulico, atraindo a pluma de contaminação para o poço.

1.11 Artesianismo

Ocorre quando a água comunica-se com a superfície e jorra sob pressão. A água acha-se enclausurada por camadas impermeáveis que impedem o seu escape.

1.12 Vazão e profundidade em SP

• Rochas cristalinas: 4.000 l/h (média), 23.000 l/h (máx), 150 m (profundidade).
• Rochas sedimentares (Bacia SP): 9.000 l/h, 60.000 l/h, 80 m.
• Arenitos mesozóicos: 14.000 l/h, 300.000 l/h, 200 m.
• Lavas basálticas: 9.000 l/h, 60.000 l/h, 70 m.

1.13 Localização de poços

As rochas cristalinas (parte oriental de SP) são fornecedoras de água em quantidade média. A porcentagem de poços secos diminui se a localização for adequada (zonas de fraturamento), atingindo profundidades de 150m a 200m.

2. Águas Superficiais

2.1 Velocidade e sedimentação

Os sedimentos são transportados por solução, suspensão e saltação. A deposição ocorre quando há diminuição da competência ou capacidade fluvial, causada pela redução da declividade, redução do volume ou aumento do calibre da carga detrítica.

2.2 Aplainamento da crosta

A ação erosiva tende ao aplainamento, mas isso não ocorre devido aos processos tectônicos e orogênicos que renovam o relevo constantemente.

2.3 Destino dos cursos d'água

Nem toda água chega ao oceano; grande parte retorna à atmosfera por evapotranspiração.

2.4 Ciclo de vida dos rios

• Jovem: Alta velocidade, erosão vertical, vales em V.
• Maduro: Meandros, equilíbrio entre erosão e sedimentação.
• Senil: Baixa velocidade, vales largos, planícies de inundação.

2.5 Terraços fluviais

São superfícies planas nas margens de rios, resultantes de variações climáticas ou do nível de base. São importantes jazidas de materiais granulares.

2.6 Formação de vales

Vales são regiões rebaixadas esculpidas pela erosão fluvial ou glacial. O talvegue é a linha que une os pontos mais profundos. Vales em U são glaciais; vales em V são fluviais.

2.7 Impactos de barragens

Barragens alteram o nível de base, transformam o regime lótico em lêntico (assoreamento) e causam erosão a jusante devido à retenção de sedimentos.

2.8 Cachoeiras em SP

Formadas pela diferença de resistência à erosão entre rochas (ex: basalto sobre arenito). A cachoeira tende a regredir rio acima.

2.9 Urbanização

A urbanização aumenta a impermeabilização, reduzindo a recarga de aquíferos e aumentando o escoamento superficial, o que eleva o potencial erosivo e o arraste de sedimentos nos rios.

3. Vento e Gelo

3.1 Formação do vento

O vento surge da diferença de pressão atmosférica entre duas regiões, movendo-se da maior para a menor pressão. Diferenças de pressão estão associadas à temperatura.

3.2 Variação com a altitude

Até 500 m, a velocidade aumenta continuamente. De 500 m a 10.000 m, a velocidade diminui.

3.3 Pressão do vento

Para um vento de 50 km/h, a pressão é de 1,736 kg/m².

3.4 Brisas litorâneas

Devido à diferença de calor específico entre terra e mar, o vento inverte a direção entre o dia e a noite.

3.5 Erosão eólica

O vento carrega partículas de areia que atuam como jatos abrasivos, polindo rochas e desgastando partes mais fracas.

3.6 Deflação

Processo de remoção de material fino pelo vento, criando depressões que podem atingir o nível hidrostático, formando oásis.

3.7 Prevenção

Fixação de dunas através do plantio de gramíneas e vegetação adaptada.

3.8 Transporte eólico

Ocorre por suspensão, saltação ou rolamento. Quanto maior a velocidade, maior o diâmetro das partículas transportadas.

3.9 Loess

Sedimento fino, homogêneo e fértil, de origem eólica, derivado de depósitos glaciais ou cinzas vulcânicas.

3.10 Geleiras

Ocupam cerca de 10% dos continentes (Groenlândia e Antártida). A última glaciação (Wisconsin) baixou o nível do mar em 100 metros.

3.11 Rochas glaciais

Tilito (sedimentos não selecionados) e Varvito (sedimentos rítmicos lacustres). Diferem dos depósitos eólicos pela falta de seleção granulométrica e presença de estrias.