Groundwater recharge estimate at Alto Rio Grande - MG watershed

Abstract

Springs are outcrops of aquifers surface, and the water cycle in this environment pass through the recharge, generally defined as the amount of water added to the aquifer, which may occur locally from rainwater infiltration. This study uses the Water Table Fluctuation (WTF) method to estimate the direct recharge and a groundwater balance to estimate the deep recharge on unconfined aquifers. The WTF method employs data of the aquifer water levels and its specific yield to estimate the direct recharge. The groundwater balance considers the direct recharge estimated by the WTF method, as the water input in the system and outputs as the base flow and deep recharge. The recharge was estimated at four areas at the watershed of Alto Rio Grande city, Minas Gerais (MG) state, in Brazil. The direct recharge estimate was 121.11; 64.62; 83.99; 152.46 (mm/year) for the L1, L2, M1 and M2 areas. The effect of the presence of forest in the recharge area can prevail over slope of relief, allowing more direct recharge, even in sources with steeper relief. The runoff from the springs in the study period exceeded the direct recharge, indicating a situation in which the saturated zone feeds the vadose zone. The annual flow was above the direct recharge pointing a situation of over exploitation of the aquifer, a non sustainable situation. The specific yield of the aquifers could also have been underestimated. KEYWORDS:Groundwater recharge; Aquifer surface; Springs. RECARGA DE AQUÍFEROS SUPERFICIAIS NA REGIÃO DO ALTO RIO GRANDE-MG RESUMO:As nascentes são afloramentos dos aquíferos superficiais, e o ciclo da água neste ambiente passa pela recarga que é definida, de maneira geral, como a quantidade de água que é acrescentada ao aquífero, podendo ocorrer localmente a partir da infiltração das águas das chuvas. Neste trabalho, apresenta-se o método de flutuação das superfícies livres (Water Table Fluctuation-WTF) para estimativa da recarga direta e um balanço hídrico subterrâneo para estimativa da recarga profunda, em aquíferos livres. O método WTF utiliza dados de monitoramento do nível do aquífero e rendimento específico do aquífero para a determinação da recarga direta. O balanço hídrico subterrâneo assume a recarga direta estimada pelo método WTF como sendo a entrada de água no sistema, e as saídas, como sendo o escoamento de base e a recarga profunda. As estimativas de recarga foram aplicadas a quatro áreas de recarga de aquíferos superficiais da região do Alto Rio Grande-MG. A estimativa da recarga direta foi de 121,11; 64,62; 83,99 e 152,46 (mm/ano) para as áreas L1, L2, M1 e M2. O efeito da presença de mata na área de recarga pode prevalecer sobre o da declividade do relevo, proporcionando maior recarga direta, mesmo em áreas de recarga com relevo mais íngreme. A drenagem do aquífero superficial (deflúvio propiciado pelas nascentes) no período avaliado superou a recarga direta, indicando uma situação em que a zona saturada, alimenta a zona vadosa.

Vazões mínimas e de referência e rendimento específico para o estado de Minas Gerais

“…A autora concluiu que, apesar da sub-bacia com relevo mais suave apresentar características geomorfológicas favoráveis para a infiltração de água, o uso do solo sem técnicas de conservação e manejo adequado e, juntamente, com o regime de precipitação, foram responsáveis pela menor potencialidade de infiltração de água no perfil do solo nessa região, se comparado à sub-bacia em relevo mais movimentado e cobertura do tipo floresta Atlântica. Já Silva et al (2012) em análise da paisagem na região do Alto Rio Grande-MG, citam a ocorrência de Cambissolos, Neossolos Litólitos e afloramentos de quartzitos, associados a campos rupestres.…”

Avaliação de modelo de balanço hídrico com base na estimativa da recarga potencial

“…Comparação coincidente com os resultados da separação do escoamento base, e que ajuda na validação da modelagem. Silva et al (2012) encontraram estimativas de recarga de 11,32% e 11,79% da precipitação para duas nascentes localizadas na BHRM, inferiores aos 24,7% encontrados como média no presente trabalho, o que pode ser devido à subestimativa do rendimento específico, conforme relatado pelo autor. É importante ressaltar que Silva et al (2012) encontraram valores de recarga maiores para a BHRL do que para a BHRM, do mesmo modo que no presente trabalho e nos demais que foram publicados a respeito destas áreas.…”

Estimativa da Recarga em uma Sub-bacia Hidrográfica Rural Através do Método da Variação do Nível D-Água (VNA)

“…Este método é bastante popular no país, sendo utilizado frequentemente por diversos pesquisadores em várias regiões do Brasil. Dentre os estudos de recarga que utilizam esta metodologia se encontram trabalhos na Paraíba de Coelho et al (2012), em Minas Gerais de Silva et al (2012) e em São Paulo de Lucas et al (2012). Vale lembrar que embora os trabalhos citados e tantos outros utilizem a técnica da VNA, a metodologia utilizada pelos pesquisadores costuma ter algumas pequenas variações, como no traçado da curva de recessão em que ocorre o uso de equações ou outros métodos para se traçar esta curva.…”