A recarga artificial de águas subterrâneas subterrâneas é um processo para capturar água perdida devido ao escoamento e evaporação em áreas onde o abastecimento de água subterrânea está esgotado. A retirada a longo prazo excede a recarga a longo prazo, o que levou ao esgotamento do nível das águas subterrâneas. Nessas regiões é necessário recarregar as águas subterrâneas através de sistemas projetados. Os métodos de recarga de águas subterrâneas são amplamente classificados em métodos superficiais e subterrâneos. Quando as camadas impermeáveis ​​cobrem aquíferos mais profundos, a infiltração da superfície não pode recarregar o aquífero subterrâneo em condições naturais. As técnicas adotadas para recarregar os aqüíferos confinados diretamente de fontes de água superficiais são agrupadas em técnicas de recarga subterrânea.
Princípios de projeto e construção
As diferentes técnicas de recarga de águas subterrâneas subterrâneas incluem poços de injeção, poços de recarga de cabeça gravitacional, poços conectores, poços de recarga e poços de recarga. As considerações de projeto para diferentes tipos de recarga subterrânea dependem do tipo de técnicas a serem implementadas. Poços de injeção são estruturas semelhantes a poços tubulares, mas com a finalidade de aumentar o armazenamento de água subterrânea de um aquífero confinado, bombeando água superficial tratada sob pressão. O projeto e a construção de um poço de injeção são semelhantes aos de um poço tubular. Semelhante aos poços tubulares, os poços escavados também podem ser usados ​​para recarga subterrânea. Os poços conectores são tipos especiais de poços de recarga, que conectam dois aqüíferos e a recarga ocorre por causa da cabeça do potenciômetro. Os parâmetros de projeto dependem da quantidade de água a ser recarregada e da taxa de recarga para as águas subterrâneas (CGWR 1984).
Operação e manutenção
A manutenção periódica do sistema consiste em bombear e/ou lavar com uma solução levemente ácida para remover precipitados químicos incrustantes e crescimentos bacterianos nas ranhuras dos tubos do poço. Ao converter os poços de injeção ou conectores em poços de dupla finalidade, o intervalo de tempo entre uma limpeza e outra pode ser estendido, mas no caso de estruturas de espalhamento é necessária a desassoreamento anual.
O custo inicial da recarga artificial das águas subterrâneas subterrâneas é maior devido à construção dos poços. O custo depende da profundidade do aquífero e da integridade da estrutura rochosa. Grandes descargas e alturas de elevação mais baixas tornam-no uma opção económica, mesmo que o custo de capital inicial seja mais elevado. O custo de manutenção depende do tratamento e da frequência de desassoreamento e desentupimento dos poços.
Experiências na Europa e outras cidades do mundo
A recarga subterrânea das águas subterrâneas é realizada por meio de poços injetores. É necessário um elevado grau de pré-tratamento no caso de poços de injeção, uma vez que a água é injetada diretamente nas águas subterrâneas. Poços de injeção foram extensivamente estudados em Israel, Austrália e vários estados dos EUA, incluindo Califórnia, Flórida, Oregon e Arizona (BOUWER 2002). Esses estudos fornecem dados significativos sobre a capacidade e confiabilidade de processos avançados de tratamento de águas residuais para remover constituintes microbiológicos e químicos, qualidade das águas subterrâneas e técnicas de monitoramento. Poços de injeção foram construídos em calcário, rocha fraturada e aquíferos aluviais. A água utilizada para injeção geralmente recebe tratamento terciário (filtração de areia e cloração). No entanto, o entupimento ainda ocorre quando esta água é utilizada para recarga de águas subterrâneas. Portanto, fatores geoquímicos (precipitação de carbonatos, formação de hidróxido de ferro, mobilização de produtos químicos minerais) devem ser considerados. A filtração por membrana de tratamento da água é eficaz na prevenção do entupimento do poço. Alternativamente, os poços de injeção são bombeados usando uma bomba submersível, uma ou duas vezes ao dia para evitar entupimentos graves, o que tem se mostrado mais eficaz do que o uso de filtração por membrana (DILLON et al. 1997).
Experiências na Índia
O uso de poços de injeção para recarga de águas subterrâneas na Índia é em grande parte experimental e não é utilizado em grande escala em nenhum lugar. Os estudos foram realizados em rochas aluviais ou duras com aquífero confinado até uma profundidade de 40 m. Estudos de recarga artificial foram realizados em Punjab e Gujarat, utilizando a água do canal como principal fonte de água superficial (NDWM 1989). A taxa de recarga natural controlada pela gravidade foi de 5,1 L/s. Com o tempo, descobriu-se que a taxa de recarga reproduzível obtida usando o sistema de injeção de pressão era cerca de 10 vezes maior do que a taxa obtida usando o fluxo gravitacional. Também ocorre entupimento de espaços intersticiais dentro do aquífero.
Estudos mostram que as taxas de recarga aumentam com o aumento da carga de recarga. Por outro lado, a taxa de recarga é maior para poços construídos na zona saturada em comparação com a zona vadosa. Isso se deve à maior proporção de areia grossa misturada com cascalho no primeiro. Os valores de pH diminuem. No entanto, não há redução no NMP e no DQO através da recarga subterrânea. Estudos também foram realizados na bacia do rio Saraswati para estudar fluxos ambientais em poços de injeção (KUMAR et al. 2008; KUMAR & AIYAGARI 1997).
O Comitê de Recarga de Águas Subterrâneas do Conselho Nacional de Pesquisa foi estabelecido para estudar questões associadas à recarga de águas subterrâneas usando fontes de água de qualidade prejudicada, águas residuais municipais tratadas especificamente, escoamento de águas pluviais e fluxo de retorno de irrigação, e questões associadas ao uso de recarga recuperada água para fins potáveis ​​e não potáveis. CGWR (1994): Recarga de Água Subterrânea Utilizando Águas de Qualidade Prejudicada. Washington DC: Comitê de Recarga de Águas Subterrâneas (CGWR), Conselho de Ciência e Tecnologia da Água, Comissão de Geociências, Meio Ambiente e Recursos. URL de imprensa das Academias Nacionais [Acessado em: 27.05.2015]
A recarga artificial das águas subterrâneas é conseguida colocando águas superficiais em bacias, sulcos, valas ou outras instalações onde se infiltram no solo e descem para recarregar os aquíferos. A recarga artificial é cada vez mais utilizada para armazenamento subterrâneo de curto ou longo prazo, onde apresenta diversas vantagens em relação ao armazenamento superficial, e no reaproveitamento de água. A recarga artificial requer solos superficiais permeáveis. Onde estes não estiverem disponíveis, podem ser utilizadas trincheiras ou poços na zona não saturada, ou a água pode ser injetada diretamente nos aquíferos através de poçosBOUWER, H. (2002): Recarga Artificial de Água Subterrânea: Hidrogeologia e Engenharia. In: Journal of Hydrogeology: Volume 10, 121-142. URL [Acessado em: 27.05.2015]
O estudo foi conduzido para determinar o desempenho de poços de injeção para recarga de águas subterrâneas utilizando escoamento superficial em relação ao seu potencial de recarga de águas subterrâneas e impacto na qualidade das águas subterrâneas.KUMAR, A. ; JOSHI, H.; KUMAR, P. (2008): Avaliação de Desempenho de Poços de Injeção para Recarga de Água Subterrânea. In: Journal of Agricultural Engineering: Volume 45 URL [Acessado em: 27.05.2015]
Compêndio de sistemas naturais de água e tecnologias de tratamento para lidar com a escassez de água em áreas urbanizadas na Índia
O Compêndio de Tecnologias NaWaTech apresenta tecnologias adequadas de água e águas residuais que poderiam permitir a gestão sustentável da água nas cidades indianas. Pretende ser uma referência para os profissionais da água encarregados de planejar, projetar e implementar sistemas hídricos sustentáveis ​​no cenário urbano indiano, com base em uma abordagem descentralizada.BARRETO DILLON, L. ; DOYLE, L.; LANGERGRABER, G.; SATISH, S.; POPHALI, G. (2013): Compêndio de Sistemas Naturais de Água e Tecnologias de Tratamento para Lidar com a Escassez de Água em Áreas Urbanizadas na Índia. Berlim: EPUBLI GMBH URL [Acessado em: 11.12.2015]