E5 Fluxo Subterrâneo e Aquíferos

Tópico

A água subterrânea ocupa os poros e fraturas das rochas e sedimentos saturados abaixo do nível freático, a mesma área descrita anteriormente ao discutir a zona não saturada logo acima.

Os aquíferos livres têm seu nível superior, o próprio nível freático, em contato direto com a pressão atmosférica, e é precisamente esse contato direto que permite que esses aquíferos respondam rapidamente a qualquer evento de recarga.

Os aquíferos confinados, por outro lado, são limitados em sua extremidade superior por uma camada impermeável, e é a pressão que essa camada impermeável exerce sobre a água confinada que permite que o nível piezométrico desse tipo de aquífero suba acima do teto do aquífero, produzindo poços jorrantes que emergem espontaneamente quando perfurados. O fluxo de água em qualquer um desses aquíferos é descrito pela lei de Darcy, já mencionada em documentos anteriores, generalizada aqui para as três dimensões do espaço e combinada com a equação da continuidade, resultando em uma equação de difusão para o potencial hidráulico que governa todo o aquífero.

A equação de Theis descreve, dentro de um aquífero confinado, o rebaixamento do nível piezométrico produzido pelo bombeamento de um único poço; sua solução, conhecida como função de poço de Theis, permite o cálculo tanto da transmissividade quanto do coeficiente de armazenamento do aquífero a partir dos dados de um único teste de bombeamento — as mesmas duas propriedades já descritas na discussão sobre a caracterização do solo e do subsolo.

A interação entre um rio e o aquífero abaixo dele determina se o rio é um ganhador, quando recebe água do aquífero, ou um perdedor, quando o próprio rio reabastece o aquífero; é a diferença entre o nível freático local e o nível da água transportada pelo rio que determina, em cada trecho, qual das duas situações ocorre.

O tempo de residência da água dentro de um aquífero pode variar enormemente, desde apenas alguns dias nos aquíferos rasos mais ativos até vários milhões de anos nos aquíferos fósseis de certos desertos, como o Aquífero Ogallala ou o Aquífero Núbio. A recarga de qualquer aquífero é precisamente o fluxo líquido de água que se move da zona não saturada para a zona saturada, tipicamente concentrado durante períodos de chuva ou sob certas coberturas vegetais que promovem a infiltração.

O comportamento esperado de todo este sistema inclui uma resposta muito lenta dos níveis de água subterrânea aos eventos de recarga e uma atenuação acentuada das flutuações do fluxo de base nos rios que estes mesmos aquíferos alimentam. Assim, desde os poros saturados com que este documento começa até à atenuação do fluxo de base com que termina, passando por aquíferos livres e confinados, a equação de Theis e a interação entre rios e aquíferos, a água subterrânea significa que a própria lentidão com que se move no subsolo acaba por amortecer, na superfície, boa parte da variabilidade que cada evento de chuva traz consigo.

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