Hidrogeomorfologia e sustentabilidade de recursos hídricos subterrâneos

Abstract

A água subterrânea de rochas duras é uma fonte importante para fins domésticos, industriais e agrícolas e mesmo para o consumo humano. A geologia, a tectónica, a geomorfologia e as características hidrológicas controlam o fluxo, ocorrência e armazenamento das águas subterrâneas. A disponibilidade da água subterrânea no meio geológico está totalmente dependente das áreas de recarga e de descarga numa determinada bacia. A precipitação é a principal fonte de recarga em aquíferos descontínuos, enquanto que a descarga depende dos declives do terreno e dos gradientes do nível hidrostático e ainda das condições hidrogeológicas do solo. A hidrogeomorfologia é um domínio interdisciplinar emergente, que estuda as relações entre as unidades geomorfológicas e o regime das águas superficiais e subterrâneas de uma determinada área. A compreensão do papel da geomorfologia é essencial para avaliar de forma rigorosa os sistemas hidrogeológicos e os recursos hídricos. Os dados de detecção remota providenciam uma informação espacial valiosa e actualizada da superfície terrestre e dos recursos naturais. Os recentes avanços tecnológicos colocaram as técnicas de detecção remota e os sistemas de informação geográfica (SIG) numa posição cimeira como ferramentas de gestão metodológica. Foi criada, em ambiente SIG, uma base de geo-dados, essencialmente derivada da detecção remota, da cartografia e do trabalho de campo. Esta base de dados, organizada em diferentes níveis de informação, inclui uma avaliação principalmente focalizada no uso do solo, climatologia, declives, geologia, geomorfologia e hidrogeologia. No presente estudo foram cruzados diversos níveis de informação, com a geração de múltiplos mapas temáticos para atingir um quadro integrado dos diversos sectores no Norte e Centro de Portugal. Os sectores em estudo (Caldas da Cavaca, Termas de Entre-os-Rios, Águas de Arouca e Águas do Alardo) estão localizados em sistemas hidrogeológicos predominantemente constituídos por rochas graníticas, por vezes intersectadas por filões de quartzo, aplito-pegmatíticos e doleríticos. Para apoiar a elaboração dos mapas hidrogeomorfológicos foi criada uma base SIG, contendo diversa informação, nomeadamente topografia, hidrografia, litologia, tectónica, morfoestrutura, hidrogeologia, geofísica e uso do solo. Além disso, foram realizadas várias campanhas de campo, as quais permitiram: o estabelecimento dum mapeamento geológico, geomorfológico e hidrogeológico; a caracterização in situ do grau de alteração, resistência e grau de fracturação dos maciços rochosos; o desenvolvimento de um inventário hidrogeológico em conjunto com alguns ensaios expeditos in situ. A interligação entre os parâmetros geomorfológicos, hidrológicos e hidrogeológicos dos sistemas de água subterrânea “normal” e hidromineral destaca a importância de uma cartografia e duma modelação conceptual hidrogeomorfológica. Além disso, contribuirá para um melhor apoio à decisão na gestão sustentável dos recursos hídricos.

Groundwater of hard rocks is an important source for domestic, industrial and agricultural purposes and even for public supply. Geology, tectonics, geomorphology and hydrological properties control groundwater movement, occurrence and storage. Availability of groundwater that takes place in a geological medium is totally dependent on recharge and discharge areas in a given groundwater catchment. Rainfall is the main source of recharge to existing discontinuous aquifers, while discharge depends on terrain slopes and water table gradients and also on ground hydrogeologic conditions. Hidrogeomorphology is an emergent interdisciplinary field, which studies the relationships between geomorphology and surface water and groundwater in a given area. Understanding the role of geomorphology is essential to accurately assess hydrogeological systems and groundwater resources. Remotely sensed data provides valuable and up-to-date spatial information on physical terrain and natural resources. Recent technological advances have brought remote sensing and geographic information system (GIS) techniques to the forefront as tools for recommending management methods. In a GIS environment, a geodatabase was created, chiefly derived from remote sensing, mapping and fieldwork. This geo-database, organised in different layers, includes an evaluation mainly focused on present land use, climatology, slope, geology, geomorphology and hydrogeology. In the present study, different layers were overlaid, generating several thematic maps to arrive at an integrated framework of the several key-sectors in North and Central Portugal. The study areas (namely, Caldas da Cavaca, Termas de Entre-os-Rios, Águas de Arouca and Águas do Alardo) are located in hydrogeological systems predominantly constituted by hard granitic rocks, sometimes interrupted by quartz veins, pegmatitic-aplite veins and doleritic dykes. To support the creation of hydrogeomorphologic maps, a GIS base was created, containing several information like topography, hydrography, lithology, tectonics, morphostructure, hydrogeology, geophysics and land cover. Also, a number of field campaigns were performed, which permitted: the establishment of geological, geomorphological and hydrogeological mapping; the in situ characterization of weathering and strenght grades and fracturing degree of the rock masses; the development of a hydrogeological inventory along with some in situ field tests. The connection between geomorphologic, hydrologic and hydrogeological parameters of groundwater and hydromineral systems highlights the importance for the hydrogeomorphological conceptual modelling and mapping. In addition, this will contribute to a better decision-making of water resources management and sustainability.