A recarga no Sistema Aquífero Condeixa-Alfarelos(O31): processos, zonografia e quantificação

Abstract

This dissertation’s main objective is the characterization of the recharge in the Condeixa-Alfarelos Aquifer System (O31) knowing the main recharge processes occurring in the area, designation of the direct recharge areas of the aquifer system and their quantification. It was also carried out a study regarding the superior suspended and unconfined aquifer units overlying the Condeixa-Alfarelos aquifer system, to contribute to the description of the aquifer system and promote sustainable management of local water resources. The quantification of the aquifer recharge was carried out using different estimation methods, which allowed the comparison between different final values. Four different methods were used to estimate the recharge value in the study area: 1) the method of fluctuation of the water table 2) the method of the hole hydrograph; 3) the water balance method, according to Thornthwaite and Mather (1955) or through mathematical operations between maps in ArcGIS 10.2.2. and 4) the chloride balance method. Different recharge estimates were obtained through the application of these different methods. From the groundwater fluctuation method, in an area of similar characteristics and near the study area, a value of 150 to 190 mm per year was obtained for the direct recharge of the upper (suspended and unconfined) aquifer units. From the use of the borehole hydrograph method to identify the most unfavourable and favourable conditions to the aquifer recharge for this specific Condeixa-Alfarelos aquifer system, were obtained values between 1 and 329 mm annually respectively. After obtaining these values, the water balance method was applied according to Thornthwaite and Mather (1955) with final findings of 170 and 210 mm annually for the same aquifer, depending on the type of soils in the area and its capacity of usable water by plants. The gross recharge results obtained by the water balance method through mathematical operations performed in identical grids for the attributes of precipitation, evapotranspiration and surface flow, were between 100 and 200 mm per year. Finally, through the use of the chloride balance method and the chloride analysis data in 4 groundwater quality monitoring stations, values of 80 and 230 mm per year were obtained.

A presente dissertação tem com principal objetivo a caracterização da recarga do Sistema Aquífero Condeixa-Alfarelos (O31) através do conhecimento dos principais processos de recarga que ocorrem na zona; da definição das zonas de recarga direta do sistema aquífero e da sua quantificação. Foi ainda efetuado um estudo das unidades aquíferas suspensas e não confinadas superiores, sobrejacentes ao sistema aquífero Condeixa-Alfarelos, de modo a contribuir para o conhecimento do sistema aquífero e promover uma gestão sustentável dos Recursos Hídricos locais.A quantificação da recarga aquífera foi efetuada recorrendo a diferentes métodos de estimação, o que permitiu a comparação entre diferentes valores finais. Utilizaram-se 4 métodos diferentes para estimar o valor da recarga na zona de estudo: 1) o método de flutuação do nível freático 2) o método do hidrograma de furo; 3) o método do balanço hídrico, quer segundo Thornthwaite e Mather (1955) quer com recurso a operações matemáticas entre mapas no ArcGIS 10.2.2. e 4) o método do balanço de cloretos. Foram, dessa forma, obtidas estimativas de recarga diferentes, através da aplicação dos diferentes métodos. A partir do método da flutuação do nível freático, numa zona de características semelhantes e nas proximidades da área de estudo, obteve-se um valor entre 150 e 190 mm anuais para a recarga direta das unidades aquíferas superiores (suspensas e não confinadas). Da utilização do método do hidrograma de furo para as condições mais desfavoráveis e as mais favoráveis à recarga aquífera das unidades do sistema aquífero Condeixa-Alfarelos obtiveram-se valores entre 1 e 329 mm anuais, respetivamente. Após a obtenção desses valores foi aplicado o método do balanço hídrico, segundo Thornthwaite e Mather (1955) que originou valores entre os 170 e os 210 mm anuais para o mesmo aquífero dependendo do tipo de solos existente na área e da sua capacidade de água utilizável pelas plantas. Os valores da recarga bruta obtidos pelo método do balanço hídrico, através de operações matemáticas realizadas em malhas (grids) idênticas para os atributos da precipitação, evapotranspiração e escoamento, situaram-se entre 100 e 200 mm anuais. Por fim, através da utilização do método do balanço de cloretos a dados de análises de cloretos em 4 estações de monitorização de qualidade de água subterrânea foram obtidos valores 80 e os 230 mm anuais para a recarga líquida.