Áreas potenciais à captação de água subterrânea no Sistema Aquífero Serra Geral, Estado do Paraná, Brasil

Abstract

Com excelente aptidão química para consumo e bons índices de produção, o Sistema Aquífero Serra Geral, SASG, é de grande importância para o abastecimento público, industrial e agrícola no Estado do Paraná. Com o crescimento da demanda por água, o SASG se torna um recurso estratégico e necessita de preservação e gestão adequadas. Esta pesquisa tem como objetivo estabelecer uma rotina de trabalho para definir áreas potenciais à captação de água subterrânea, especialmente no SASG no Estado do Paraná, assim como caracterizar áreas com altos índices de produção e áreas com características químicas adequadas ao consumo humano, além de cartografar áreas potenciais à captação de água subterrânea na região de estudo. Foram utilizados dois bancos de dados para as análises. O primeiro contém informações relativas aos principais cátions e ânions, referentes a 343 poços tubulares profundos localizados na região do SASG, no Paraná, e foi utilizado para a análise da qualidade da água a partir do Índice Relativo de Risco, IRR, ferramenta que compara as concentrações dos elementos encontrados em cada poço com seus respectivos valores máximos permitidos para o consumo humano segundo a legislação. O segundo conta com informações de localização, profundidade dos níveis estático e dinâmico, tempo de bombeamento e espessura do solo em 1.626 poços tubulares profundos, fornecendo os dados para a análise de produtividade, avaliada pela capacidade específica dos poços. A partir destas informações, os valores encontrados para cada variável foram divididos em percentis e aplicados em uma base cartográfica. Nesta base, foram delimitados polígonos de características semelhantes para produtividade e IRR a partir de uma base cartográfica com lineamentos previamente traçados em uma escala de 1:600.000. Estes polígonos traçados foram intersectados a fim de encontrar as áreas de maior interesse para o estudo. Para os 343 poços analisados para o IRR, 12 são considerados de risco por possuírem parâmetros acima dos valores permitidos e foram excluídos das análises estatísticas. O valor médio encontrado foi de 0,68. Poços com anomalias positivas e negativas para o IRR apresentavam valores acima de 0,83 e abaixo de 0,41, respectivamente. Ocorrem três focos de poços com IRR mais elevado, localizados na região Oeste do Paraná, próximo à fronteira com o Paraguai, na região Centro-Sul e também na região Centro-Norte. Poços de baixo IRR ocorrem distribuídos ao longo de toda a área estudada, com apenas um foco próximo à cidade de Cascavel. Quanto à produtividade, a região Oeste do SASG apresenta poços com maiores valores de capacidade específica, sendo possível identificar um lineamento dividindo o aquífero quanto à níveis de produtividade. O valor médio de capacidade específica encontrado é de 1,798 m3/h/m, com anomalias positivas acima de 1,625 m3/h/m e negativas abaixo de 0,161 m3/h/m. Após a definição dos polígonos, foram identificadas áreas de interesse para gestão de recursos hídricos e distribuição de água para os municípios. A rotina de trabalho estabelecida neste estudo é uma ferramenta útil para a utilização de recursos hídricos subterrâneos, podendo servir como indicador de áreas para prospecção, proteção ou remediação.

With excellent chemical suitability for consumption and good production rates, the Serra Geral Aquifer System, SASG, has great importance for the public, industrial and agricultural supply in the State of Paraná, Brazil. With the increasing demand for water, SASG becomes a strategic resource and needs adequate preservation and management. This study aims to establish a work routine to define potential areas for groundwater abstraction, especially in the SASG in the State of Paraná, as well as characterize areas with high production rates and areas with chemical characteristics suitable for human consumption, as well as mapping potential areas for groundwater abstraction in the study region. Two databases were used for the analyses. The first one contains information about the main cations and anions referring to 343 deep tubular wells located in the region of SASG in Paraná. It was used for the analysis of water quality using the Relative Risk Index (IRR), a tool that compares the concentrations of the elements found in each well with their respective maximum values allowed for human consumption according to the legislation. The second one presents location information, static and dynamic depths, pumping time and soil thickness in 1,626 deep tubular wells, providing the data for the productivity analysis, evaluated by the specific capacity values. From this information, the values found for each variable were divided into percentiles and applied on a cartographic basis. On this basis, polygons of similar characteristics for productivity and IRR were delimited from a cartographic base with previously drawn lineaments on a scale of 1:600,000. These drawn polygons were intersected in order to find the areas of greatest interest for the study. For the 343 wells analyzed for IRR, 12 were considered at risk for presenting parameters above the allowed values and were excluded from the statistical analyses. The mean value found was 0.679838. Wells with positive and negative IRR anomalies showed values above 0.8336 and below 0.4155, respectively. There are three zones with higher IRR wells, located in the western region of Paraná, near the border with Paraguay, in the Center-South region and also in the Center-North region. Low IRR wells occur distributed throughout the studied area, with only one focus near the city of Cascavel. As far as productivity is concerned, the western region of the SASG presents wells with higher values of specific capacity, being possible to identify a lineament dividing the aquifer regarding productivity levels. The average value of specific capacity found is 1.798 m3/h/m, with positive anomalies above 1.625 m3/h/m and negative below 0.161 m3/h/m. After defining the polygons, areas of interest for water resources management and water distribution for the municipalities were identified. The work routine established in this study is a useful tool for the use of groundwater resources, and can serve as an indicator of areas for prospecting, protection or remediation.