Avaliação das variações de nível de água e recarga do Sistema Aquífero Costeiro (SAC) no litoral norte do Estado do Rio Grande do Sul (RS)

Abstract

Os recursos hídricos subterrâneos são de grande importância para o atendimento dos usos múltiplos da água no Brasil, o que ressalta a necessidade de uma gestão adequada das águas subterrâneas. O aumento do conhecimento sobre os Sistemas Aquíferos é essencial para a gestão, com estudos que gerem estimativas de recarga e reservas renováveis, de modo a orientar a extração sustentável dos aquíferos. A avaliação da recarga pode ser feita através de dados de nível de água, como os disponibilizados pela Rede Integrada de Monitoramento de Águas Subterrâneas (RIMAS/CPRM), que também permitem investigar a dinâmica dos aquíferos monitorados. Nesse contexto, este trabalho buscou analisar a variação dos níveis de água e estimar a recarga subterrânea no Sistema Aquífero Costeiro (SAC), na Planície Costeira do Rio Grande do Sul, na região do Litoral Norte. Foram utilizados dados de nível de seis poços RIMAS/CPRM localizados entre Osório e Terra de Areia, com disponibilidade entre 2012 e 2021. Para a análise das variações de nível, foi aplicada a autocorrelação e a correlação cruzada. A estimativa de recarga foi realizada com o método Water Table Fluctuation (WTF), em resolução temporal diária, adotando as aplicações RISE e Master Recession Curve (MRC) com análise de sensibilidade para rendimentos específicos de 20%, 25% e 30%. Foram aplicados filtros de série temporal e de suavização dos dados de nível através de média móvel de 5 dias, para corrigir ruídos e evitar a superestimativa da recarga. O trabalho obteve estimativas de recarga médias a altas, com taxas entre 0,78 e 2,38 mm/dia e razões recarga/precipitação entre 18% e 46% (média entre RISE e MRC, para Sy = 25%). Os resultados foram discutidos à luz de mapas temáticos de uso e ocupação do solo, geologia, pedologia e declividade, o que permitiu discutir as heterogeneidades observadas na dinâmica dos níveis de água para os poços RIMAS. Verificou-se respostas mais rápidas à precipitação, menor efeito memória e estimativas de recarga mais elevadas nos poços com maior presença de areias médias a finas, com níveis estáticos menores e em região de entorno ocupada por pastagens e áreas urbanas. Os poços com respostas mais lentas também apresentaram estimativas de recarga menores, sendo que se encontram em camadas com maior teor de argila e apresentam maior proximidade a corpos hídricos superficiais e maior uso natural do solo. Dessa forma, o trabalho apresentou estimativas de recarga e avaliou a sua relação com a precipitação no SAC, com discussão envolvendo as características da Planície Costeira no Litoral Norte do Rio Grande do Sul, buscando contribuir para aumentar o conhecimento hidrogeológico dessa região.

Groundwater resources are of great importance for the multiple uses of water in Brazil, which highlights the need for adequate groundwater management. Increased knowledge about Aquifer Systems is essential for management, with studies that generate estimates of recharge and renewable reserves, to guide the sustainable extraction of aquifers. The assessment of recharge can be done through water level data, such as those made available by the Integrated Network for Groundwater Monitoring (RIMAS/CPRM), which also allow investigating the dynamics of the monitored aquifers. In this context, this work intended to analyze the variation of water levels and estimate groundwater recharge in the Coastal Aquifer System (SAC), in the Coastal Plain of Rio Grande do Sul, in the North Coast region. Water level data were obtained from six RIMAS/CPRM wells located between Osório and Terra de Areia, with availability between 2012 and 2021. For the analysis of level variations, autocorrelation and cross-correlation were applied. Recharge estimation was performed with the Water Table Fluctuation (WTF) method at daily time resolution, with RISE and Master Recession Curve (MRC) applications and a sensitivity analysis for specific yields of 20%, 25% and 30%. Time series filters and smoothing of level data through 5-day moving average were applied to correct noise in data and avoid overestimation of recharge. The work obtained medium to high recharge estimates, with rates between 0,78 and 2,38 mm/day and recharge to precipitation ratios between 18% and 46% (average between RISE and MRC, for Sy = 25%). The results were discussed considering thematic maps of land cover, geology, pedology and slope, which allowed the evaluation of the heterogeneities observed in the dynamics of water levels for the RIMAS wells. There were faster responses to precipitation, less memory effect and higher recharge estimates in wells with higher presence of medium to fine sands, with lower static levels and located in regions occupied by pastures and urban areas. The wells with slower responses also showed lower recharge estimates, are installed in layers with higher clay content and have greater proximity to surface water bodies and greater natural land use. In such manner, the work presented recharge estimates and evaluated its relationship with precipitation in the SAC, with discussion involving the characteristics of the Coastal Plain in the Northern Coast of Rio Grande do Sul, seeking to contribute to increase the hydrogeological knowledge of this region.