Projeto Água Subterrânea no Nordeste do Brasil

Modelamento Matemático da Área de
Recarga do Aqüífero Açu,
Rio Grande do Norte

Relatório Final

1. Introdução

1.1 Premissas do Projeto

O que mais caracteriza a paisagem do Nordeste do Brasil é a semi-aridez, já que em 1 milhão de km² do território a água é um bem natural escasso. Para aumentar as dificuldades da região, 85% da área encontra-se sobre rochas cristalinas impermeáveis, onde a água subterrânea de má qualidade encontra-se nas fraturas das rochas. Associado à escassez de água, ocorre o problema da falta de garantia de oferta hídrica, uma vez que os rios não são perenes no semi-árido e ocorrem os fenômenos das secas. Em muitas áreas do território do Estado do Rio Grande do Norte a água é um bem natural escasso.

A intensa exploração do Aquífero Açu em Mossoró está causando o rebaixamento excessivo do nível potenciométrico e ocasionando eventuais perdas dos poços tubulares. Esta situação preocupante do sistema de captação dos recursos hídricos subterrâneos, aliado à pouca disponibilidade de água superficial, tem causado preocupação nos profissionais da CAERN (Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte) e da SERHID-RN (Secretaria de Recursos Hídricos do Rio Grande do Norte) em relação ao futuro do sistema de captação das águas subterrâneas.

Neste contexto, a área de afloramento do Aquífero Açu apresenta um potencial hídrico que ainda não foi totalmente explorado e que poderia auxiliar no desenvolvimento da região, causando uma melhoria na qualidade de vida da população local. Existem diversos poços tubulares nos aluviões locais e também cacimbas, no entanto, por vezes a água retirada possui alta salinidade.

O trabalho apresentado neste relatório enfoca a área de afloramento do Aquífero Açu e avalia a disponibilidade hídrica sustentável deste aquífero.

A região de estudo do projeto compreende a área entre a divisa com o Estado do Ceará (borda oeste), o limite leste da Bacia Hidrográfica do Rio Apodi /Mossoró (borda leste), a linha passando por Governador Dix-Sept Rosado ao norte (borda norte) e a linha ligando as cidades de Carnaúbas e Paraú (borda sul) totalizando uma área de aproximadamente 2.800 km² (100km x 28km) (vide Figura 1). Os principais municípios nesta área são: Apodi e Upanema (vide Figura 2).

A CAERN pode ser considerada como sendo o maior usuário do aquífero Açu, tendo mantido um controle da operação de seus poços e possuindo a maioria das informações disponíveis. Atualmente a CAERN tem atuado, através de 5 sedes de municípios e várias comunidades na região de afloramento do aquífero Açu, atendendo a aproximadamente 50.000 habitantes. Em termos de perspectivas imediatas está previsto o abastecimento de mais duas sedes de município localizados no cristalino (Itaú e Tabolero).

Existe uma certa carência de um mecanismo eficiente de apoio à decisões sobre a locação e sustentabilidade dos poços e que será fornecida com os resultados e metodologia desenvolvidos no presente estudo.

As principais atividades econômicas na região da Bacia Potiguar são a extração de petróleo, a agroindústria e a extração de sal. A bacia Potiguar é considerada atualmente o maior campo produtor de petróleo em terras emersas do Brasil. A agroindústria é baseada na produção de polpas e sucos de frutas (caju, acerola, graviola, melão, manga, etc.) e de castanha de caju, destinada principalmente ao mercado externo. Estas atividades desenvolvem-se em áreas irrigadas através da captação de água subterrânea. Existem áreas que poderiam desenvolver atividades agrícolas caso houvesse água disponível.

1.2 Objetivos do Projeto

De acordo com o contexto acima exposto foram, primeiramente, organizadas todas informações existentes sobre a área de estudo e desenvolvido o modelo conceitual preliminar para a região.

Depois foi feita a organização dos dados cadastrais num banco de dados relacional (em Microsoft-Acess) e que foram posteriormente analisados e interpretados num Sistema de Informações Geográficas (SIG).

Uma vez feita esta organização e após a visualização dos dados, foi desenvolvido o modelo hidrogeológico conceitual final da área de interesse, que serviu de base para a modelação matemática propriamente dita. Os dados cadastrados foram importados para o programa Visual MODFLOW 3.0 (WHI) e cenários de fluxo da água subterrânea foram simulados. O programa Visual MODFLOW 3.0, pela sua eficiência, versatilidade e facilidade de uso, é reconhecido internacionalmente como padrão em modelação matemática, sendo utilizado por diversas organizações, incluindo o Serviço Geológico Americano e a U.S.EPA.

Os principais objetivos do projeto foram:

• Treinar profissionais brasileiros na utilização de ferramentas de GIS e modelamento de águas subterrâneas utilizando o Aquífero Açu como exemplo. .

• Criar uma ferramenta de entrada, edição e visualização de informações hidrogeológicas e de operação dos poços.

• Criar um modelo para gestão do aquífero e tomada de decisões para a área de afloramento do aquífero Açu.

• Estimar recursos hídricos disponíveis em quantidade e qualidade suficientes na região de afloramento do aquífero Açu.

• Elaborar um estudo do potencial hídrico do aquífero Açu em suas diferentes partes.

• Implantar uma rotina de monitoramento de níveis.

Os  principais benefícios do estudo serão portanto:

• Aumentar a qualidade de vida da população local e prover acesso a fontes seguras de água.

• Disponibilidade e fácil acesso à informações hidrogeológicas da região de afloramento do aquífero Açu.

• Mapas delineando as áreas mais produtivas do aquífero Açu em sua área de afloramento para planejamento futuro.

• Gerenciamento dos poços atuais evitando interferência de poços e super explotação.

• Estabelecimento de uma ferramenta de previsão de comportamento futuro do aquífero.

• Aumento da compreensão dos mecanismos de fluxo no aquífero e suas interrelações com outras formações aquíferas, aluviões e corpos de água superficiais, servindo de subsídio para medidas que permitam diminuir a ocorrência de águas salinas.

1.3 Escopo e Metodologia de Trabalho

O principal objetivo do projeto foi transferir tecnologia e know-how canadense para as organizações brasileiras envolvidas no gerenciamento dos recursos hídricos do Estado do Rio Grande do Norte e para instituições federais e estaduais envolvidos em atividades similares nos dois outros estados do PROASNE (Ceará e Pernambuco).

Os serviços executados baseiam-se em duas premissas principais. A primeira é de que ao final dos trabalhos fosse elaborado um modelo de gerenciamento dos recursos hídricos do Aquífero Açu para as autoridades envolvidas. A segunda é a transferência de know-how e tecnologia em gerenciamento de recursos hídricos para as instituições dos três estados em que o PROASNE atua (Rio Grande do Norte, Pernambuco e Ceará). A Figura 3 mostra o fluxograma dos trabalhos realizados.

O projeto teve duração de 12 meses tendo sido desenvolvido em cinco fases:

1. Contato com Parceiros Brasileiros

2.  Elaboração do Plano de Trabalho Detalhado

3.  Execução do Plano de Trabalho

4.  Curso de Modelamento de Águas Subterrâneas

5. Apresentação dos Resultados do Projeto

As etapas do Plano de Trabalho executadas foram:

1. Revisão das informações existentes.

2. Criação de um sistema de informações geográficas com o programa MapInfo (MapInfo Corporation).

3. Interpretação das informações disponíveis utilizando o banco de dados do SIG implantado. Uma parte importante desta tarefa foi a interpretação de seções geológicas criadas no SIG.

4. Elaboração do Modelo Conceitual da área de estudo.

5.  Construção do Modelo Numérico de Fluxo com o programa Visual Modflow 3.0 (Waterloo Hydrogeologic Inc.).

6. Avaliação da Sensibilidade do Modelo de Fluxo. Foram avaliadas as influências da recarga, condutividade hidráulica, profundidade do embasamento cristalino, porosidade e condição de contorno General Head Boundary

7. Simulação de Cenários Futuros. Os cenários futuros avaliados foram: situação atual, ampliação do número de poços de bombeamento instalados e a influência da construção e operação dos reservatórios de Umari e Santa Cruz do Apodi.

O presente relatório descreve a metodologia e analisa os resultados obtidos neste estudo.

2. Tratamento dos Dados Existentes

2.1 Revisão das Informações Existentes

Nesta etapa do projeto foi efetuado um levantamento bibliográfico buscando o maior número de informações referentes a hidrogeologia, geologia e hidrologia da região da área de estudo. Visando o conhecimento do subsolo e o desenvolvimento do modelo conceitual, foram pesquisadas as informações de poços atualmente em exploração e inativos, que estão cadastrados junto aos órgãos competentes. Tanto a CAERN, a SERHID-RN, a UFRN e a CPRM forneceram informações importantes para o desenvolvimento do projeto. A WHI agradece a efetiva participação e amplo apoio prestados por estas instituições.

A Tabela 1 lista as principais referências bibliográficas e bancos de dados consultados em ordem cronológica.

O relatório “Estudo Hidrogeológico Regional Detalhado do Estado do Rio Grande do Norte – Relatório número 15 795 – Volume 1” do IPT trata tanto de aspectos gerais da bacia Potiguar, como clima, geologia, hidrogeologia, bem como de um modelo númerico.

O trabalho “A Explotação do Aquífero Açu na Região de Mossoró – RN – Caracterização da Situação Atual e Perspectivas de Atendimento da Demanda Futura” trata da exploração do Aquífero Açu na região de Mossoró, RN, e faz uma avaliação das constantes hidrodinâmicas de poços da CAERN e MAISA na área. Neste trabalho as transmissividades da Formação Açu e aspectos ligados à drenança, que ocorre da Formação Jandaíra para a Formação Açu são abordados. O mapa potenciométrico elaborado neste trabalho foi utilizado para a definição da condição de contorno ao norte do modelo numérico de fluxo construído neste estudo.

O “Plano Estadual de Recursos Hídricos do Rio Grande do Norte – Os Recursos Hídricos Subterrâneos – Caracterização Hidrogeológica dos Aquíferos do Rio Grande do Norte” serviu de referência tanto para a avaliação da disponibilidade hídrica da região como para a caracterização hidroquímica das águas do aquífero Açu.

O trabalho “Estrutura Geológica do Aquífero Açu na Borda Sul da Bacia Potiguar Entre Apodi e Upanema, Rio Grande do Norte – Relatório Técnico Parcial do Projeto “Recursos Hídricos Subterrâneos da Formação Açu Aflorante na Borda Sul da Bacia Potiguar, RN, Brasil,” que foi executado através de análise estrutural e geofísica, serviu de base na interpretação da geometria do sistema aquífero, permitindo definir quais regiões foram mais propícias ao desenvolvimento de estruturas do tipo graben e horst. Estas definições foram importantes na definição da base do modelo de fluxo do aquífero Açu.

No banco de dados da SERHID, foram avaliadas informações de um número superior a 1000 poços existentes no Rio Grande do Norte. Neste banco podem ser encontrados poços construídos desde a década de 50 até os dias atuais. Na avaliação prévia, muitos poços cadastrados puderam fornecer informações importantes para o estudo. A base para a execução do projeto foi uma listagem de 429 poços existentes principalmente na área de afloramento da Formação Açu. Alguns destes poços encontram-se localizados na área de afloramento da Formação Jandaíra.

As informações obtidas sobre os poços do cadastro do Banco de Dados e dos trabalhos bibliográficos, foram previamente avaliadas, e as informações relevantes incorporadas ao presente trabalho.

A localização dos 429 poços pode ser verificada na Figura 4 (Figura 4 em pdf)

Os 429 poços foram avaliados para que não ocorresse uma repetição nas informações a serem utilizadas no trabalho. A Tabela 2 apresenta os poços selecionados para a elaboração do trabalho. Nesta tabela podem ser observadas as identificações, localidades, proprietário, coordenadas UTM, cotas topográficas, perfurador, data da perfuração, profundidades, diâmetro do furo, perda do aquífero, data da medição dos parâmetros hidráulicos, nível estático e dinâmico, vazão, coeficiente de perda, vazão computada no registro após um dia, bomba utilizada e condutividade elétrica medidos em cada poço.

A maioria dos poços levantados pertence à CAERN. Há na região um grande número de poços particulares não cadastrados, que não apresentam descrição de ensaios ou de suas características. No entanto, acredita-se que o volume de água extraído seja desprezível face ao volume de água bombeado pelos poços municipais.

Na Figura 5 pode ser observado o organograma do tratamento dos dados disponíveis.

2.2 Sistema de Informações Geográficas

As informações sobre os níveis d’água existentes foram transferidos para o banco de dados em formato MICROSOFT ACESS compatíveis com o SIG (MapInfo). Após a entrada de todos dados necessários, obedecendo o formato do banco de dados, foi efetuada uma checagem da qualidade dos mesmos. Nesta etapa, os dados foram plotados na forma de mapas para serem checadas as coordenadas de interesse. Em paralelo, os valores das cotas topográficas foram interpolados para ressaltar/eliminar erros grosseiros existentes nos dados.

O banco de dados final foi criado através da fusão dos bancos de dados existentes na SERHID e tabelas fornecidas pela CAERN/UFRN. Foi efetuada a entrada manual de dados de vários poços onde não existiam registros digitais.

O banco de dados do SIG (Sistema de Informações Geográficas) é uma forma adequada de armazenar dados de topografia, águas superficiais, águas subterrâneas e hidroestratigrafia. Este banco de dados foi utilizado na etapa de construção do modelo conceitual e numérico. O SIG foi aplicado para gerar seções litológicas e também para extrapolar superfícies topográficas e potenciométricas em locais onde havia ausência de dados.

Após a entrada dos dados no banco de dados do SIG, as camadas do modelo conceitual foram criadas através da utilização do programa CSMapper da WHI. Os dados de perfuração e condutividade hidráulica foram manipulados no banco de dados SIG para produzir zonas de condutividade hidráulicas para o sistema aquífero da região considerada. Os dados de nível d’água foram convertidos para o ambiente SIG e depois importados para o modelo para serem utilizados como elementos de calibração.

A interpretação derivada da análise por seção hidroestratigráfica foi também armazenada digitalmente em um banco de dados e subsequentemente utilizada para gerar as superfícies do modelo numérico. Os limites tanto das unidades do Aquífero Açu como demais partes do sistema aquífero foram registrados e cadastrados no banco.

Os dados deste banco foram então importados para o VisualMODFLOW-3D Explorer para proporcionar algumas interpolações e visualizações preliminares das camadas do modelo numérico.

As cotas das camadas do modelo foram interpoladas utilizando-se dados de perfuração. Em função da natureza das camadas hidroestratigráficas do Aquífero Açu e da disponibilidade dos dados de perfuração, esta técnica pode ser aplicada de forma consistente. Em algumas regiões, no entanto, foi necessária a criação de pontos auxiliares para aumentar a plausibilidade das interpolações. De forma similar, os valores de condutividade hidráulica do Aquífero Açu e demais unidades aquíferas foram importados para o modelo como superfícies interpoladas.

A Krigagem, com modelo linear, foi o método de interpolação utilizado para os dados de condutividade hidráulica.

No caso do algumas unidades do sistema aquífero, a qualidade dos dados foi bastante limitada. Este fato ocorreu porque os dados das descrições normalmente realizadas no ato da perfuração às vezes não permitem uma boa interpretação em função da natureza da formação heterogênea e altamente variável.

3. Características Fisico-Climáticas

3.1. Geomorfologia e Topografia

O domínio da Bacia Potiguar é reconhecido sob a denominação de Chapada do Apodi. Trata-se de uma superfície suavemente ondulada, erodida durante o Plioceno, sobre uma sequência sedimentar que mergulha em direção ao oceano. A Chapada do Apodi encontra-se limitada a oeste e ao sul, por uma cuesta nítida que se desenvolve desde a Serra Dantas, no extremo noroeste, dirigindo-se para sul ao longo da planície aluvial do rio Jaguaribe e encurvando-se para leste, até as imediações de Apodi, atingindo Upanema. Para leste, essa cuesta encontra-se cada vez mais aplainada, tornando-se completamente obliterada na faixa oriental do vale do rio Açu (vide Figura 6).

A topografia da região é caracterizada por um terreno uniforme, com variações de cotas pouco acentuadas. Junto à costa os valores das cotas topográficas variam entre 10 a 20 metros, ascendendo em média para o interior até valores de 60 metros na porção leste e 100 metros na porção oeste. Esse relevo monótono possui alguns vales abertos, de direção principal NNE-SSW, correspondendo à lineamentos estruturais do embasamento cristalino (vales dos rios Apodi-Mossoró e Piranhas Açu) e vales de menor expressão, com orientação aproximada N-S. Estes vales de menor expressão às vezes cruzam as estruturas regionais de maneira transversal.

As principais feições de relevo da região são a Chapada do Apodi, situada no limite entre os Estados do Rio Grande do Norte e Ceará e sustentada pelos calcários da Formação Jandaíra. A Serra do Carmo e a Serra do Mel, situadas a leste de Mossoró, são formadas pelos sedimentos do Grupo Barreiras. A Chapada do Apodi possui elevações que chegam a atingir 151 metros, ao passo que as cotas máximas da Serra do Carmo e da Serra do Mel chegam a valores de 271 metros.

Como feições topográficas de menor expressão podem ser citados a Serra de Mossoró e a Serra do Mangue Seco ambas sustentadas também por sedimentos do Grupo Barreiras. Outras elevações dignas de nota são: Serra Preta, situada a nordeste de Pedro Avelino e constituída por basaltos (cota máxima de 228 metros) e a Serra Dantas, situada no limite dos Estados do Rio Grande do Norte e Ceará e constituída de quartzitos (cota máxima entre 186 e 232 metros).

Na Figura 7 pode ser observada a topografia da área de estudo. Nota-se que os valores oscilam entre 30 e 300 metros, sendobem nítida a localização dos vales do rio Apodi e do rio do Carmo. Na elaboração do mapa topográfico foram utilizados os mapas topográfícos do IBGE e um modelo numérico do terreno, elaborado a partir de pares de imagens de satélite.

3.2. Pluviometria, Umidade Relativa do Ar e Evaporação

O texto a seguir visa mostrar apenas em linhas gerais, as características médias que influenciam o contexto geral dos recursos hídricos da área compreendida entre Apodi e Upanema. A localização geográfica da Bacia Potiguar, próxima do equador terrestre, faz com que o clima seja quente. A topografia aplainada, típica de chapada, a sua proximidade ao oceano e a pluviosidade de intensidade irregular, fazem com que as características climáticas tenham uma influência marcante no regime de alimentação dos aquíferos, tanto através da infiltração de águas pluviais, como através da infiltração de águas de rios.

As chuvas do Rio Grande do Norte possuem uma grande variação em sua distribuição espacial e temporal.

O mapa de isoietas mostra valores médios de 700 mm/ano na área de estudo para o período de 1936-1995 (vide Figura 8). A média geral para todo o Estado do Rio Grande do Norte é de 633 mm/ano no mesmo período. As Tabelas 3, 4, 5 e 6 mostram as medições pluviométricas das estações meteorológicas de Caraúbas, Gov. Dix-Sept Rosado, Apodi e Upanema respectivamente.

O regime pluviométrico anual mostra uma estação chuvosa e uma estação seca, bem distintas. Na área de estudo o período chuvoso vai de fevereiro até maio. A estiagem ocorre nos meses de outubro e novembro, podendo no entanto, atingir 7 a 8 meses.

A umidade relativa do ar média anual varia de 60% à 80%. A Tabela 7 mostra as normais de umidade relativa das diversas estações do Rio Grande do Norte.

O potencial de evaporação é bastante elevado podendo chegar a 3000 mm/ano quando ocorre a conjugação de altas temperaturas e baixa umidade relativa. As Tabelas 8 e 9 mostram respectivamente os valores de evaporação em tanque tipo “A” e “Tubo Piche” das estações de medição no Rio Grande do Norte. Em Apodi os valores médios são de 3006 mm/ano e 2254 mm/ano, respectivamente. Devido a esta alta evaporação o volume de água de chuva que infiltra, e, que chega até o lençol freático, sofre grandes perdas.

3.3. Temperatura, Insolação e Ventos

Durante o ano inteiro as temperaturas permanecem elevadas sendo a temperatura média anual na estação de medição de Apodi de 27.2 ^oC, a temperatura mínima média de 22.9 ^oC e a temperatura máxima média de 40.0 ^oC.

As Tabelas 10, 11 e 12 mostram respectivamente as normais de temperatura média, mínima e máxima das diferentes estações de medição do Estado do Rio Grande do Norte.

A insolação média anual da estação de Apodi é de aproximadamente 3000 horas por ano (vide Tabela 13).

Os ventos que dominam na área são os ventos alíseos de sudeste, que constituem a massa equatorial atântica. Ocorrem secundariamente ventos de NE e E. Nota-se uma sensível redução da intensidade dos ventos com o afastamento do litoral. Em Apodi a velocidade média anual dos ventos é de 2.5 m/s (vide Tabela 14).

4. Hidrografia

4.1.  Bacia Hidrográfica

O sistema de drenagens na Bacia Potiguar é em geral pouco densa e caracterizada por uma rede preferencialmente difusa de riachos intermitentes com pequena expressão em área. Há ainda a presença menos frequente de drenagens do tipo endorréica, que formam escarpas em áreas de afloramentos de calcários da Formação Jandaíra, ou mesmo onde estes estejam recobertos pelos sedimentos do Grupo Barreiras.

A área de estudo encontra-se na bacia hidrográfica dos rios Apodi/Mossoró (vide Figura 9).

4.2. Rios, Drenagens e Lagoas

Na área de estudo ocorrem dois rios principais: rio Apodi / Mossoró e rio do Carmo. Ambos tem seus vales desenvolvidos transversalmente às principais linhas estruturais regionais. Na região em que os mesmos saem dos sedimentos da Formação Açu adentrando os sedimentos da Formação Jandaíra se formam pequenos “canyons”.

No que diz respeito à relação entre as águas subterrâneas e a drenagem superficial, como pode ser notado através de mapas piezométricos, as águas subterrâneas dos calcários da Formação Jandaíra, tem seu fluxo na mesma direção que os rios Apodi, rio do Carmo e rio Açu (direção norte), supondo-se que, embora não se observe fluxo superficial de base, os mesmos funcionem como verdadeiros drenos, conduzindo as mesmas até o oceano.

Devido à quase inexistência de estações fluviométricas nos vales da Bacia Potiguar, no entanto, possui-se pouco conhecimento das relações entre as águas subterrâneas e as águas superficiais.

Nos aluviões do rio Apodi, próximo à cidade de Apodi, foi constatado que o Aquífero Açu apresenta evidências de surgência de águas subterrâneas. Este fato sugere que o Aquífero Açu pode, localmente, alimentar os aluviões superpostos. No entanto, a evaporação intensa impede que sejam mantidos cursos de água durante as estiagens.

5. Geologia

A coluna estatigráfica (vide Figura 10) exibe as proposições mais recentes do agrupamento das rochas existentes no Rio Grande do Norte, estando baseada em considerações efetuadas por Araújo et alii. (1978).

A Figura 11 (Figura 11 em pdf) mostra o mapa geológico da região considerada no presente estudo onde ocorrem as seguintes formações litológicas (da base para o topo): embasamento cristalino, Formação Açu, Formação Jandaíra e depósitos aluvionares.

Neste trabalho foram efetuadas diversas seções geológicas através da área. Suas localizações podem ser observadas na Figura 12 (Figura 12 em pdf). As Figuras 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 e 27 mostram as principais seções geológicas efetuadas. Estas seções geológicas foram fundamentais no entendimento da geologia de subsuperfície, servindo de base para a elaboração da geometria do sistema aquífero e hidro-estratigrafia, assim como para o desenvolvimento do modelo conceitual da área.

5.1. Depósitos Aluvionares

No domínio da área de estudo os aluviões quaternários que merecem destaque são os relacionados aos rios Apodi e do Carmo. As litologias presentes são bastante variáveis e de maneira geral esses aluviões são formados por clásticos ocasionalmente grosseiros, contidos em matriz mais ou menos argilosa, por vezes rica em matéria orgânica.

As planícies aluviais localizadas sobre a Formação Açu tem sua evolução relacionada à barreira geomorfológica constituída pelas arestas do contato dos calcários da Formação Jandaíra com os arenitos da Formação Açu.

No baixo curso dos rios os aluviões ocorrem em forma de tabuleiros escalonados e planícies de inundação. Na borda destes tabuleiros, no contato com a Formação Jandaíra, podem ser encontrados conglomerados (“cascalheiras”) contendo blocos de sílex, de quartzo e de diversas rochas do embasamento cristalino.

Na planície aluvial do rio Apodi, próximo à cidade de Apodi, foram encontrados depósitos aluvionares até uma profundidade de 40 metros.

5.2. Formação Açu

A Formação Açu, de idade cretácica, aflora numa faixa que circunda a Bacia Potiguar, entre as rochas do embasamento e os sedimentos da Formação Jandaíra, sendo recoberta na área em que aflora, em pequenas áreas isoladas, pelos aluviões dos rios Jaguaribe, Apodi, do Carmo, Piranhas e Cabugi.

Na porção onde aflora, a Formação Açu apresenta uma espessura média de cerca de 100 metros, sendo composta por rochas siliciclásticas de ambiente fluvial a costeiro de idade Albiana.

A Formação Açu é caracterizada por sedimentos clásticos em camadas relativamente espessas e de granulometria muito fina a conglomerática. É subdividida em dois membros sendo o superior de composição pelito-psamítica e o inferior essencialmente psamítico.

O membro superior tem espessuras que variam de 10 a 40 metros, sendo constituído no topo por folhelhos, argilitos e siltitos com intercalações de arenitos finos e raros bancos de calcários e margas, passando a arenitos finos a médios, argilosos, com intercalações de folhelhos e siltitos. Situam-se neste membro os reservatórios de hidrocarbonetos. Apesar de fonte de riqueza, também representam um potencial de contaminação das águas subterrâneas. A localização dos campos petrolíferos não foi disponibilizada para este estudo. A Figura 28 mostra o topo do membro superior da Formação Açu (base da Formação Jandaíra) ao passo que a Figura 29 mostra a espessura desta unidade.

O membro inferior pode ter espessuras acima de 200 metros, apresentando na base arenitos grosseiros a conglomeráticos (seixos de quartzo de pequenos diâmetros), por vezes arcoseanos, mal selecionados, gradando em direção ao topo para arenitos finos com delgadas intercalações de folhelhos e siltitos. Este membro constitui o denominado aquífero Açu, confinado entre o membro superior da Formação Açu e o embasamento cristalino que forma a base do sistema aquífero. Suas águas são de ótima qualidade físico-química, sendo utilizadas para todos os fins.

O membro inferior da Formação Açu foi depositado em uma fase de pronunciada subsidência no intervalo Neocomiano a Barremiano. Seguiu-se depois no Aptiano, um intervalo de quietude tectônica durante a qual, em ambiente flúvio-deltaico, foi depositado o membro superior. A Figura 30 mostra o topo do membro inferior da Formação Açu (base do membro superior da Formação Açu) ao passo que a Figura 31 mostra a espessura desta unidade.

A Formação Açu assenta-se discordantemente sobre as rochas do embasamento cristalino, sendo que seu contato com a Formação Jandaíra se dá de forma gradacional. Nas partes onde a Formação Jandaíra encontra-se ausente na área de estudo a Formação Açu encontra-se aflorante ou recoberta por sedimentos aluvionares.

5.3. Formação Jandaíra

A Formação Jandaíra ocorre em todo domínio da Bacia Potiguar. Apresenta exposição na parte norte da área de estudo apresentando uma ampla superfície erosional que forma chapadas e sendo recoberta de maneira descontínua por depósitos aluvionares.

A Formação Jandaíra caracteriza-se por carbonatos marinhos de águas rasas e agitadas de idade Turoniana a Santoniana. A deposição da Formação Jandaíra em sua porção emersa da Bacia, se deu em ambiente de plataforma interna, sob condições de super-maré, acompanhada de subsidência gradual, em período de relativa aquiescência tectônica.

Na porção a oeste do rio Açu predomina, em superfície, o caráter calcífero dos calcários dessa formação ao passo que a leste predominam dolomitos. Cresce também em direção a leste a participação de clásticos finos nos sedimentos carbonáticos.

Na área de estudo ocorrem calcários clásticos e dolomíticos, calcilutitos bioclásticos, calcarenitos e calcilutitos com “birds eyes”, indicativos de planície de maré. Estes sedimentos apresentam coloração predominantemente creme e cinza, são duros, finos, com intercalações de argilitos e com bancos ricamente fossilíferos (moluscos, algas verdes, briozoários e equinóides). Junto ao contato com a Formação Açu ocorrem ainda camadas de folhelhos verdes a cinza-escuros, calcíferos, carbonosos e irregularmente estratificados. A Figura 28 mostra a base da Formação Jandaíra e a Figura 32 mostra a espessura desta formação.

Os sedimentos carbonatados da Formação Jandaíra são concordantes com os folhelhos e siltitos da Formação Açu Superior, sendo o contato gradativo.

5.4.  Embasamento Cristalino

As rochas do embasamento cristalino pré-cambriano, que afloram na área, fazem parte dos Granitóides Brasilianos. Constituem rochas gnáissico-migmatíticas, sendo que também foram encontrados afloramentos de plútons granitóides.

No presente estudo o embasamento configura a base do sistema aquífero, sendo considerado impermeável, em relação às condutividades hidráulicas e aos fluxos expressivamente maiores no Aquífero Açu. A Figura 33 mostra o topo do embasamento cristalino obtido após a interpolação dos dados disponíveis.

5.5. Geologia Estrutural

A melhor referência bibliográfica existente sobre a geologia estrutural da área de estudo é o trabalho efetuado por MEDEIROS, W.E. et alii (2001) intitulado “Estrutura Geológica do Aquífero Açu na Borda Sul da Bacia Potiguar entre Apodi e Upanema”. Neste trabalho foram utilizadas ferramentas de análise estrutural e geofísica. O mesmo faz parte de um projeto conveniado entre a CAERN (Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte) e a UFRN, através da FUNPEC (Fundação de Pesquisa e Cultura Norte-Riograndense), coordenado pelo Prof. Dr. José Geraldo de Melo, do Departamento de Geologia/Programa de Pós-Graduação em Geociências. O objetivo deste projeto foi otimizar a explotação dos aqüíferos da região compreendida entre Apodi e Upanema, através de um melhor conhecimento da sua estrutura geológica.

A seguir serão apresentados os principais resultados deste trabalho.

O levantamento estrutural-geofísico foi desenvolvido em escala regional, envolvendo: (i) compilação de mapa geológico em escala 1:200.000 (a partir de documentos prévios e check de terreno) e interpretação de lineamentos, com base em imagem Landsat TM 7 ETM+ (WRS 216/064 de 13/08/1999); (ii) levantamento de dados estruturais no terreno; (iii) análise dos dados gravimétricos; (iv) execução de sondagens elétricas; (v) síntese de dados, correlações e interpretação.

Na borda sul da Bacia Potiguar, a Formação Açu aflora capeando o embasamento cristalino. Dados de poços e as sondagens geofísicas sugerem espessuras que atingem até 150 m. Poços com melhores vazões parecem coincidir com as áreas de maior espessura deste aqüífero, as quais, em geral, estão localizadas na porção norte de sua faixa de ocorrência (Carvalho 1999; Gurgel 2000). A variação na profundidade do embasamento cristalino, nos poços perfurados nesta região, sugere a ocorrência de baixos estruturais – em especial, estruturas tipo graben ou semi-graben, nos quais a seção sedimentar também apresentaria maiores espessuras.

Os dados coletados neste trabalho, em especial a sísmica de reflexão, permitem delinear as falhas de borda e internas do graben central NE, de idade Neocomiana-Barremiana, e que ocorrem imediatamente a norte, ou na porção norte, da área de interesse deste projeto. A norte de Upanema, o Sistema de Falhas de Carnaubais, com movimentação normal e trend NE, passa gradualmente a falhas de trend NW entre Felipe Guerra e Apodi (Falha de Baixa Grande), representando estruturas de transferência (rejeito lateral) ou de rejeito também normal. Ambos os sistemas mergulham para norte (variando de NW a NE), definindo os limites externos dos graben de Umbuzeiro (a NW da Falha de Carnaubais) e de Apodi (a NE da Falha de Baixa Grande). A PETROBRAS considera que os arenitos Açu constituem um pacote tabular, espessando e aprofundando para norte, capeando em discordância as falhas acima citadas e/ou o embasamento precambriano. Um pequeno graben satélite de trend E-W (Graben de Algodões), ocorre a norte de Apodi, aproximadamente abaixo do contato, em superfície, entre as formações Açu e Jandaíra.

A borda sul da bacia (contato da Formação Açu com o embasamento), entre Caraúbas e Upanema se apresenta retilínea, sugerindo controle por falha ENE (possível reativação de zona de cisalhamento). A cobertura colúvio-aluvionar, presente naquele trecho, impediu a confirmação dessa estrutura. A SW de Upanema foi mapeado um provável alto estrutural na Formação Açu, no qual se expõe o embasamento precambriano cataclasado.

Na área de afloramento das formações Açu e Jandaíra, foram mapeados vários fotolineamentos retilíneos, que em sua maior parte devem corresponder, ou correspondem a falhas e fraturas; são mais frequentes as estruturas de trend NE e NW, que inclusive deslocam o traço do contato entre essas formações, secundadas por outras de direção próxima a N-S ou E-W. Também foram mapeados os trends do acamamento na Formação Jandaíra, que assumem orientação mais variável, em parte controlados pela topografia, em parte por mudanças no mergulho das camadas.

O estudo gravimétrico foi realizado numa área mais ampla do que aquela delimitada no mapeamento geológico, de modo a permitir uma melhor caracterização do campo anômalo. O objetivo deste estudo foi o de delimitar a borda do graben central (ou mais exatamente, dos graben de segunda ordem) da Bacia Potiguar, evidenciando a estruturação profunda da bacia na área do projeto.

O mapa de anomalias Bouguer foi obtido com a interpolação de 1.860 estações gravimétricas. Neste mapa, anomalias positivas e negativas estão associadas com “excesso” e “deficiência” de massa em relação a um modelo de referência da Terra. A principal feição registrada é a anomalia negativa, em forma de bumerangue, com direções que variam de NE a NW, localizada na região central do mapa. Esta anomalia está associada ao Graben de Umbuzeiro (setor leste da anomalia, com direção NE) e ao Graben de Apodi (setor oeste da anomalia, com direção NW). Deste modo, o topo do embasamento define regionalmente uma grande depressão, seguindo a citada forma de bumerangue. A área deste projeto se situa dominantemente nas terminações SE (setor leste) e SW (setor oeste) desta depressão; deste modo, a superfície do embasamento pode ser aqui visualizada, em primeira aproximação, como uma grande rampa encurvada, que mergulha para NW no setor oriental, e para NE no setor ocidental.

O levantamento da eletro-resistividade (16 sondagens elétricas) visou principalmente obter estimativas de espessura saturada do aqüífero (ou, mais precisamente, da espessura saturada da coluna sedimentar) e das profundidades do embasamento cristalino na região, de modo a complementar as informações de poços e contribuir para formar um primeiro modelo geométrico-estrutural do aqüífero. Foi utilizada a técnica da sondagem elétrica vertical (designada de SEV’) com o arranjo Schlumberger. Esta técnica permite caracterizar variações da resistividade em função da profundidade. As locações foram efetuadas em áreas de topografia suave e que permitissem uma abertura de eletrodos compatível com a profundidade de exploração.

A Figura 33 mostra o topo do embasamento cristalino (base do membro inferior da Formação Açu), com os falhamentos existentes.

6. Avaliação da Hidrogeologia

6.1. Sistemas Aquíferos e Aquitardes (níveis semi-confinantes)

O principal sistema aquífero da área de estudo compreende os aquíferos Jandaíra e Açu. Os aluviões às vezes possuem quantidades de água explotáveis, no entanto são de importância regional menor. No modelo matemático, devido à escala de trabalho regional, os mesmos foram considerados de maneira simplificada. Foram adotados valores de condutividade hidráulica média para todo o pacote aquífero, já que não foi possível discretizar todas as pequenas lentes e camadas argilosas e outros materiais presentes.

6.1.1. Aquífero Jandaíra

O aquífero Jandaíra localiza-se na porção superior das sequências carbonáticas da Formação Jandaíra. Estes calcários frequentemente apresentam indícios de carstificação. A Formação Jandaíra possui grande variabilidade espacial em suas litologias, sendo a circulação interior do aquífero considerada como principalmente de natureza cárstica.

Sobreposto ao aquífero Açu, do qual se separa por pacote sedimentar semi-permeável, o aquífero Jandaíra tem suas reservas aquíferas influenciadas pelas relações do comportamento hidráulico entre ambos.

O aquífero Jandaíra se apresenta de uma maneira geral como uma camada subhorizontal, com espessuras variando de 50 a 250 metros (vide Figura 32), se comportando como aquífero livre na área de estudo.

Em mapas potenciométricos elaborados observa-se uma tendência regional do fluxo subterrâneo de sul para norte, em direção ao Oceano Atlântico. Secundariamente o fluxo se dá em direção aos vales dos principais rios (rios Apodi e do Carmo) da área de estudo, servindo como escoamento das águas subterrâneas para o mar.

Os gradientes hidráulicos são variáveis sendo o maior gradiente identificado perto da cidade de Baraúnas (0.033). Na porção central da área de estudo os valores variam entre 0.005 e 0.027.

Os valores de transmissividade também variam muito, com valores entre 8 x 10^-6 m²/s a 7 x 10^-3 m²/s, sendo a média 8 x 10^-4 m²/s. No entanto, cabe lembrar que não existem muitos ensaios de bombeamento no aquífero Jandaíra, podendo ser que estes valores não sejam representativos de todo o aquífero.

As águas do aquífero Jandaíra apresentam durezas em geral superiores a 200 mg/L (CaCO₃), e às vezes são salgadas (concentração de sais entre 1 e 5 g/L), sendo nesses casos aproveitadas apenas para consumo animal.

6.1.2. Camada Semi-Confinante

Este aquitarde da base do aquífero Jandaíra é constituído por diferentes litologias, correspondentes ao topo da Formação Açu e à base da Formação Jandaíra, e foi tratado anteriormente neste relatório como membro superior da Formação Açu. As principais litologias desta camada são: argilas arenosas, argilas siltosas, argilitos, folhelhos, margas, calcarenitos e calcários compostos, com eventuais intercalações de lentes arenosas a diferentes níveis.

A área de ocorrência da camada semi-confinante coincide a grosso modo com a área de ocorrência da Formação Jandaíra.

Do ponto de vista hidráulico esta camada funciona como camada confinante do Aquífero Açu e dependentemente das diferenças de cargas hidráulicas entre esta e o aquífero Jandaíra, é responsável por uma entrada (drenança vertical ascendente) ou saída (drenança vertical descendente) de água do aquífero Jandaíra.

Com base na sua composição litológica e nos resultados obtidos com o modelo de fluxo, deve-se considerar a condutividade hidráulica vertical desta camada como variando entre 1 x 10^-8 e 1 x 10^-10 m/s.

6.1.3. Aquífero Açu

Devido à sua extensão, localização no Estado do Rio Grande do Norte e qualidade de suas águas subterrâneas, o Aquífero Açu desempenha importante papel como supridor de àgua, sendo o principal aquífero da Bacia Potiguar.

As rochas que formam o Aquífero Açu tem composição variada, sendo no entanto, representadas principalmente por arenitos pouco argilosos, arcosianos, predominantemente quartzosos, médios a grosseiros e por vezes conglomeráticos. As observações de campo na área de estudo e a análise de perfis dos poços, mostram que o Aquífero Açu repousa sobre as rochas do embasamento cristalino.

No topo a camada aquífera apresenta, a nível regional, condições de semi-confinamento, propiciadas pelas camadas argilosas da porção superior da Formação Açu e/ou pela porção basal da Formação Jandaíra. No entanto, nas áreas de exposição da Formação Açu o Aquífero Açu deve ser considerado um aquífero livre.

A espessura do Aquífero Açu varia de 50 metros (área de afloramento da Formação Açu) até 300 metros (na área onde encontra-se sotoposto ao aquífero Jandaíra) (vide Figura 31).

O mapa potenciométrico apresentado na Figura 34 baseia-se em medições de nível d’água efetuadas pela UFRN, SERHID e CAERN no período de outubro de 2000 a fevereiro de 2001. A Tabela 15 mostra os valores utilizados. O mapa revela uma tendência geral de fluxo em direção ao oceano, com gradientes variando de 0.0005 a 0.008, sendo o valor médio 0.0008.

A presença de hidrocarbonetos na Formação Açu é um aspecto importante a ser comentado, pois, dependendo do seu nível de ocorrência, poderá limitar as potencialidades do aquífero Açu. As áreas de campos petrolíferos não foram consideradas neste estudo, já que estas não foram disponibilizadas pela PETROBRAS.

6.2. Parâmetros Hidrogeológicos no Aquífero Açu

As características hidrodinâmicas do Aquífero Açu na área de estudo foram determinadas a partir de ensaios de bombeamento realizados nos próprios poços. Este tipo de ensaio não é o mais apropriado, já que não existem poços de observação que indiquem a resposta do aquífero ao bombeamento induzido pelos poços de explotação. No entanto, os valores de transmissividade obtidos servem para se ter uma idéia da ordem de grandeza destes valores. A Tabela 16 mostra os resultados destes ensaios.

Os valores de transmissividade variam bastante nas três regiões consideradas (Apodi, Caraúbas e Upanema). Constam valores que vão de 8.9 x 10^-6 m²/s até 2.3 x 10^-3 m²/s. A Figura 35 mostra a distribuição das transmissividades em planta.

Valores de condutividade hidráulica foram também obtidos a partir dos mesmos ensaios descritos acima, com limitações similares. O valor médio de condutividade hidráulica da região de Apodi é de 1.84 x 10^-5 m/s, da região de Caraúbas de 1.85 x 10^-5 m/s e da região de Upanema1.07 x 10^-5 m/s. Nota-se que os valores variam bastante dentro de cada região. Na Figura 36 pode-se observar a distribuição das condutividades hidráulicas do Aquífero Açu em planta.

O coeficiente de armazenamento foi determinado em alguns poucos ensaios de bombeamento, sendo que os valores identificados variam de 1.4 x 10^-4 até 2.8 x 10^-3. Estes dados podem não ser representativos de todo o aquífero na área de estudo.

Segundo dados antigos da PETROBRAS, os valores de porosidade total variam de 24 a 38%.

6.3. Avaliação da Recarga Proveniente de Águas Pluviais

Para se avaliar a recarga proveniente da infiltração das águas pluviais é necessário conhecer-se a taxa de infiltração. Como não existem medidas diretas desta taxa na área de estudo, a mesma tem sido avaliada de maneira indireta através de balanços hídricos.

A superfície de domínio dos calcários da Formação Jandaíra aflorante na área de estudo é de aproximadamente 1.250 km². Considerando uma pluviosidade média anual de 700 mm (vide Figura 8) o volume de águas pluviais total anual da área é de 875.000.000 m³. No trabalho executado pelo IPT em 1982 intitulado “Estudo Hidrogeológico Regional Detalhado do Estado do Rio Grande do Norte” para a Secretaria de Indústria e Comércio do Governo do Estado do Rio Grande do Norte, a taxa de infiltração estimada das rochas da Formação Jandaíra é de 0.9%, ou seja, 7.875.000 m³/ano (21.580 m³/dia).

A superfície de domínio dos arenitos e demais rochas da Formação Açu e dos aluviões aflorantes na área de estudo, é de aproximadamente 1.550 km². Considerando uma mesma pluviosidade média anual de 700 mm o volume de águas pluviais total anual da área é de 1.085.000.000 m³.

Rebouças et alii. (1976) obtiveram, através de um balanço hídrico efetuado do aquífero Açu, um valor médio da taxa de infiltração de 0.9% (26.750 m³/dia). Mercado et alii (1974), utilizando conjuntamente dados hidrológicos, hidroquímicos e isotópicos, concluiram que a taxa de infiltração seria de 3.6% (107.014 m³/dia). Feitosa e Melo (1998) avaliam a taxa de infiltração em 4.2% (124.850 m³/dia). Como descrito mais a frente foi utilizado um valor de 2.5% no modelo matemático de fluxo 27.535.000 m³/ano aproximadamente (75.430 m³/dia), valor utilizado nos cálculos da Potencialidade Hídrica (vide Capítulo 8 – Modelo Matemático de Fluxo).

6.4. Avaliação da Potencialidade Hídrica dos Aquíferos

As reservas permanentes dos aquíferos são definidas como sendo a quantidade de água armazenada nos terrenos, susceptível de ser restituída por gravidade. Correspondem portanto ao volume de água que pode ser teoricamente extraída por meio de bombeamento com o objetivo de esgotar o aquífero.

O cálculo é efetuado através da seguinte fórmula matemática: R_p = A*h*n_e, onde R_p é a reserva permanente, A é a área da superfície livre das águas subterrâneas, h é a espessura média e n_e é a porosidade efetiva.

As reservas reguladoras correspondem aos volumes de águas restituídas do meio físico exterior ao sistema aquífero. São portanto correspondentes ao volume de água armazenado no aquífero em sua porção compreendida entre os dois níveis extremos, mínimo e máximo, da superfície piezométrica no decorrer do período considerado. Portanto, em condições de equilíbrio, as reservas reguladoras dos aquíferos correspondem ao volume efetivamente infiltrado.

No caso do aquífero Jandaíra os valores de A, h e n_e correspondem respectivamente a 1.250 km², 100 metros e 0.05. Efetuando-se o cálculo da reserva permanente obtem-se um valor de 6.250.000.000 m³. A reserva reguladora corresponde ao valor de 7.875.000 m³/ano. Estes valores são valores estimados e baseiam-se no trabalho do IPT (1982).

O Aquífero Açu apresenta quatro processos distintos de recarga: por infiltração das águas de chuva, que se precipita sobre a área de exposição da Formação Açu; por drenança das águas do aquífero superior (Jandaíra), através da camada semi-confinante, por infiltração através dos aluviões e por infiltração das águas de enchente nos aluviões dos principais rios que cortam as áreas de exposição do aquífero. Como decorrência da escassez de dados e informações e das complexidades dos quatro processos, não foi possível quantificá-los de maneira segura. Em comparação com os outros três processos a infiltração de águas de enchentes é baixa e pode ser desconsiderada nos cálculos do balanço hídrico.

Para a determinação das reservas permanentes do Aquífero Açu foi calculado o volume de água de saturação (como foi calculado para o aquífero Jandaíra). Para este cálculo os valores de A, h e n_e correspondem respectivamente a 1.550 km² (área de afloramento do aquífero Açu na área de estudo), 70 metros e 0.10. Efetuando-se o cálculo do volume de água de saturação obtem-se um valor de 10.850.000.000 m³, que é a reserva permanente do Aquífero Açu em sua área de afloramento. A reserva reguladora corresponde à infiltração, que é de 27.535.000 m³/ano (2.5% do volume de águas pluviais anuais).

Nos cálculos anteriores não foi considerada a drenança que ocorre entre os aquíferos Jandaíra e Açu. O assunto merecerá atenção posteriomente quando for discutido o modelo matemático de fluxo elaborado para este estudo.

No trabalho intitulado “Avaliação das Potencialidades e Disponibilidades de Água Subterrânea no Rio Grande do Norte” executado para o Plano Estadual de Recursos Hídricos do Rio Grande do Norte por Edilton Carneiro Feitosa e José Geraldo de Melo (Hidroservice, 1998) foram avaliadas as disponibilidades hídricas municipais do Estado do Rio Grande do Norte em termos de bacias hidrográficas e por municípios. A bacia hidrográfica da área de estudo é a bacia 1 e os munícipios são: Município de Apodi, Município de Upanema, Município de Caraúbas, Município de Felipe Guerra e Município de Gov. Dix-Sept Rosado.

As reservas explotáveis de um aqüífero referem-se às vazões de explotação ou descargas explotáveis desse aqüífero. Assim, desde que os conceitos de disponibilidade e potencialidade são intimamente associados ao conceito de reservas explotáveis, os mesmos foram tratados como descargas no trabalho citado acima. Os termos disponibilidade e potencialidade podem ser explicados da seguinte maneira.

Disponibilidade – Definida como o volume de água efetivamente disponível no momento considerado, a partir das captações existentes na área em estudo, considerando-se bombeamento em regime contínuo. A disponibilidade pode variar entre zero, na inexistência de captações, até um máximo equivalente às reservas explotáveis.

Potencialidade – Definida como a diferença entre as reservas explotáveis e a disponibilidade. Assim, a potencialidade pode variar entre um máximo equivalente às reservas explotáveis, em regiões virgens, e zero, quando a explotação já estiver consumindo essas reservas.

Reservas Renováveis - Definidas como o volume anual de recessão para os rios mais o volume anual de escoamento subterrâneo para outros exutórios. Esses volumes são repostos anualmente pela pluviometria.

Reservas Explotáveis – Definidas como sendo as reservas renováveis e, em zonas áridas e semi-áridas, pode ser acrescentado um certo percentual das reservas permanentes. Este percentual não pode ser definido de antemão, uma vez que depende de inúmeros fatores, os quais só podem ser conhecidos e quantificados após um certo tempo de monitoramento das respostas do aqüífero ao bombeamento. Sabe-se entretanto que, nos aqüíferos livres onde as interações com o ciclo hidrológico são mais francas, este percentual das reservas permanentes tende a ser pequeno ou nulo (ou mesmo negativo, em áreas sensíveis a variações de nível d’água). Nos aqüíferos confinados ou semiconfinados, profundos (Aqüífero Açú na Região de Mossoró), onde as interações com o ciclo hidrológico são difíceis, as reservas renováveis têm participação ínfima ou mesmo nula na descarga bombeada. Neste caso, a explotação faz-se em regime de exaustão, as reservas explotáveis são definidas por modelamento numérico, avaliando-se os efeitos de alternativas de bombeamento em função de seus impactos potenciais em termos dos condicionantes hidrogeológicos e aspectos socio-econômicos, ambientais e legais do contexto.

A Tabela 17 mostra a disponibilidade e potencialidade na Bacia Apodi/Mossoró ao passo que a Tabela 18 apresenta estes valores nos cinco municípios que possuem áreas na região estudada neste trabalho. Estes dados foram levantados por Feitosa & Melo em 1998.

A título de comparação são apresentados os resultados obtidos com o modelo matemático no cenário atual para as áreas dos cinco municípios contidos na região de estudo, que coincide com os limites do modelo matemático de fluxo (vide também Capítulo 8 – Modelo Matemático de Fluxo).

Para a área do município de Apodi a disponibilidade hídrica é de 16.600 m³/dia (690 m³/hora), as reservas renováveis são da ordem de 52.400 m³/dia (2.180 m³/hora) e a potencialidade hídrica será a diferença entre estas duas vazões, ou seja, 35.800 m³/dia (1.490 m³/hora) (vide Figura 37).

Para a área do município de Upanema a disponibilidade hídrica é de 5.000 m³/dia (210 m³/hora), as reservas renováveis são da ordem de 35.600 m³/dia (1.490 m³/hora) e a potencialidade hídrica é de 30.600 m³/dia (1.280 m³/hora).

Para a área do município de Caraúbas a disponibilidade hídrica é de 12.300 m³/dia (510 m³/hora), as reservas renováveis são da ordem de 25.900 m³/dia (1.080 m³/hora) e a potencialidade hídrica é de 13.600 m³/dia (570 m³/hora).

Para a área do município de Felipe Guerra a disponibilidade hídrica é de 1.400 m³/dia (60 m³/hora), as reservas renováveis são da ordem de 12.900 m³/dia (540 m³/hora) e a potencialidade hídrica é de 11.500 m³/dia (480 m³/hora).

Para a área do município de Dix-Sept Rosado a disponibilidade hídrica é de 170 m³/dia (7 m³/hora), as reservas renováveis são da ordem de 7.100 m³/dia (295 m³/hora) e a potencialidade hídrica é de 6.930 m³/dia (288 m³/hora).

Portanto, de acordo com o modelo matemático a área de estudo apresenta um potencial ainda não explorado expressivo. Em conjunto, apenas 26% das reservas renováveis estão sendo utilizadas de acordo com o modelo matemático. Restam portanto 76% das