Caracterização hidroquímica e hidrogeológica das fontes cársticas das bacias dos rios Tumiri, Água Comprida, Fervida e Das Onças - Colombo, PR

Abstract

Resumo: As fontes cársticas tem importância fundamental para o abastecimento de água para consumo doméstico e irrigação nas áreas urbana e rural de Colombo, PR. Apesar dessa importância, não havia sido realizado qualquer estudo para conhecer suas propriedades hidrogeológicas e químicas. Além disso, a explotação do aqüífero cárstico para o abastecimento de água de Curitiba, por poços perfurados nas vizinhanças dessas fontes, vem causando impactos ambientais como subsidências, colapsos de terreno e diminuição ou secamento de fontes. Os objetivos deste estudo são cadastrar, classificar e caracterizar as fontes cársticas das bacias dos rios Fervida, Tumiri, Água Comprida e Onças, em função de suas propriedades hidrogeológicas e hidroquímicas. O aqüífero cárstico que alimenta essas fontes é constituído pelos mármores dolomíticos da Formação Capiru do Grupo Açungui. As rochas carbonáticas formam os fundos aplainados dos vales sendo limitadas por faixas de filitos e cortadas por diques de diabásio. Os diques representam o controle estrutural para a ocorrência das fontes, interrompendo o fluxo subterrâneo e forçando a emergência de água na superfície. A maior parte das fontes cadastradas são do tipo fervente que formam, geralmente, um pequeno lago, onde a água ao surgir agita a areia do fundo, dando a impressão de estar fervendo. Em menor número, ocorrem fontes de fratura, onde estas são interceptadas por encosta de vale. A recarga do aqüífero é, principalmente, autogênica, ocorrendo pela percolação de águas de chuva através do solo sobrejacente às rochas carbonáticas. O intervalo entre precipitações e a variação do nível da água medido em poços tubulares situados em compartimentos não explotados do aqüífero, é de 60 a 90 dias na bacia do rio fervida e 90 a 120 dias na do Tumiri. A diferença desses intervalos se deve à maior espessura de inconsolidados que cobre o aqüífero na bacia do Tumiri. Foram cadastradas 52 fontes, sendo 17 oriundas de filitos ou da cobertura de inconsolidados e 35 do aqüífero cárstico. Destas últimas, foram selecionadas 16 para estudo detalhado das propriedades hidroquímicas e das características de descarga. Foram coletadas 122 amostras de água para análise físico-química no período de abril a novembro/1997 e em março/1998. Os resultados dessas análises serviram de base para a classificação geoquímica das águas, para o cálculo dos índices de saturação de calcita e dolomita e para avaliar a qualidade química da água. As águas das fontes são pouco mineralizadas e apresentam grau de dureza variando de moderadamente dura a dura. Segundo a classificação geoquímica por íons dominantes, são águas do tipo bicarbonatadas-magnesianas e as propriedades físico-quimicas analisadas atendem aos padrões de potabilidade estabelecidos na Portaria N°36/1990 do Ministério da Saúde. Embora a concentração do íon nitrato esteja abaixo dos limites de potabilidade, ele ocorre em todas as fontes monitoradas As fontes da bacia do Tumiri apresentam as concentrações mais elevadas de nitrato, cloreto e sódio, o que pode ser indicativo de contaminação por efluentes domésticos. As águas das fontes estão próximas do nível de saturação em calcita e dolomita na maior parte das amostras, passando a saturadas em conseqüência de variações sazonais. De acordo com as propriedades hidráulicas, as fontes apresentam fluxo artesiano, são perenes e, quanto a variabilidade, são variáveis (1), subvariáveis (9), e constante (1). Com respeito à magnitude de descarga são classificadas em: 4a (2), 5a (8) e 6a (1). A descarga média das fontes varia de 1 a 25 l/s.

Abstract: Karstic springs are important sources of water for domestic and irrigation supplies in the rural and urban area of Colombo, Paraná State, Brazil. In spite of their importance for the local communities, these springs have never been investigated in order to know their hydrogeological and chemical properties. Besides, the explotation of groundwater by tubular wells drilled in the neighborhood of those springs for the water supplying of Colombo and part of the city of Curitiba, has caused environmental impacts such as, ground collapses and drying or decreasing of spring flows. The main goals of the current study are to inventory, classify and characterize the karstic springs in the Fervida, Tumiri, Água Comprida and Onças basins (Colombo, PR), according to their hydrogeological and hydrochemichal properties. The karstic aquifer consist in homogeneous dolomitic marble from Capiru Formation (Açungui Group), interbedded with philites and cut by diabase dikes, forming a reticulate framework. The geologic structure is extremely important for the occurrence of springs, that are related to the diabase dikes that interrupt the water flow trough the aquifer, forcing the water upwards. Most of the karstic springs issue from tubular solution openings forming, at the bottom of flat valleys, the so called boiling springs. Others, in a minor number, issue from fractures at the valley walls. The groundwater is recharged mainly by precipitation percolating through the soil zone. The gap between precipitation and variation of the water level measured in tubular wells, is estimated in 60 to 90 days for the Fervida basin and 90 to 120 days for the Tumiri basin. The soil thickness that cover the aquifer explain the reason for that difference. 52 springs were inventoried in the study area, 35 issue from carbonatic rocks and 17 issue from phillites or from the soil coverage. 16 karstic springs were selected for detailed studies of the chemical properties and discharge characteristics. From April to November/1997 and March/1998, 122 water samples were collected for chemical analysis, which results are the basis for the geochemical classification, calcite and dolomite saturation index calculation, and chemical quality evaluation. According to the geochemical classification by predominant ions, the waters are bicarbonate-magnesian type. The water is low mineralized, moderately hard to hard and the chemical constituents are within the drinkable water standard stated by the Portaria N°36/1990 - MS. Although the nitrate concentration is below the limit for drinkable water, it is present in all observed springs. The springs issuing at the Tumiri basin show the highest nitrate, chloride and sodium contents which can be an indication of contamination by waste waters. Almost all the samples were nearly saturated with respect to calcite and dolomite and show seasonal variation. According to the hydraulic properties, the springs are artesian type, perennial; 1 is variable, 9 are sub-variable and 1 is constant. With respect to the magnitude of discharge, 2 springs are of 4th magnitude, 8 are of 5th and 1 is of 6th. The average discharge of the monitored springs varies from 1 to 25 I/s.