Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82928
Tipo: Tese
Título: Mapeamento de mecanismos hidroquímicos em reservatórios da Bacia do Curu, Ceará, Nordeste do Brasil
Título em inglês: Mapping of hydrochemical mechanisms in reservoirs in the Curu basin, Ceará, Northeast Brazil
Autor(es): Aguiar, Eliel Albuquerque
Orientador: Araújo da Silva, Fernando José
Palavras-chave em português: Reservatórios - Curu, Bacia do (CE);Água - Qualidade - Curu, Bacia do (CE);Ligações químicas;Água - Química - Curu, Bacia do (CE);Mapeamento de informação
Palavras-chave em inglês: Reservoirs of the Curo Basin, in the state of Ceara, northeastern Brazil;Water quality of the Curu basin, in the state of Ceara, northeastern Brazil;Chemical bonds;Water chemistry of the Curu basin in the state of Ceará, northeastern Brazil;Information mapping
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL
Data do documento: 2025
Citação: AGUIAR, Eliel Albuquerque. Mapeamento de mecanismos hidroquímicos em reservatórios da Bacia do Curu, Ceará, Nordeste do Brasil. 2025. 157 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil-Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: O monitoramento da qualidade da água em reservatórios do semiárido é essencial para compreender os processos hidroquímicos que determinam sua composição e evolução, sobretudo em regiões onde a variabilidade climática e as pressões antrópicas influenciam intensamente a disponibilidade e a potabilidade dos recursos hídricos. Este estudo investigou, entre 2018 e 2023, os açudes Caxitoré, Frios, General Sampaio, Pentecoste e Tejuçuoca, localizados na Bacia do Curu, Ceará, com o objetivo de identificar padrões iônicos, avaliar índices de estabilidade e uso agrícola, analisar a qualidade geral das águas e mapear os mecanismos hidroquímicos predominantes. Foram analisados parâmetros físico-químicos e iônicos, considerando a sazonalidade climática regional, visando compreender as variações da qualidade da água e os processos dominantes de salinização, trocas iônicas e estabilidade química. Os resultados revelaram predomínio de fácies bicarbonatadas sódicas e cálcicasmagnesianas, evidenciado pelos diagramas de Piper e Chadha, com destaque para a dominância de águas bicarbonatadas sódicas (76,7%) no período chuvoso, associadas a processos de troca iônica entre Ca²⁺, Mg²⁺ e Na⁺. O diagrama de Gibbs indicou que a composição química foi controlada principalmente pelo intemperismo de rochas e, secundariamente, pela evaporação durante a estiagem. A análise estatística multivariada, por meio da matriz de correlação de Pearson, identificou fortes correlações (r ≥ 0,7) entre pH, CO₃²⁻ e CO₂ livre, bem como entre Condutividade Elétrica (CE), Sólidos Totais Dissolvidos (STD) e Cl⁻, refletindo a importância do equilíbrio carbonático e da salinidade na composição iônica das águas superficiais. Em relação aos índices de estabilidade e agressividade, o Índice de Saturação de Langelier (LSI) indicou águas em equilíbrio, enquanto o Índice de Estabilidade de Ryznar (RSI) e o Índice de Incrustação de Puckorius (PSI) revelaram níveis elevados de corrosividade em todos os reservatórios. O Índice de Agressividade (IA) classificou as águas como não agressivas, com exceção do açude Frios, que apresentou oscilações com valores moderadamente agressivos em períodos secos. Os índices para uso agrícola, como Razão de Adsorção de Sódio (RAS), Residual de Carbonato de Sódio (RCS) e Razão de Magnésio (RMg), apontaram restrições relevantes, sobretudo em açudes como Caxitoré e Pentecoste, nos quais as condições de salinidade e dureza prejudicaram a adequação para irrigação, especialmente no segundo semestre de cada ano. O Índice de Kelly e o Índice de Permeabilidade também evidenciaram variações sazonais acentuadas. Os valores do Índice de Qualidade da Água de Bascarán (IQAB) oscilaram de imprópria a boa qualidade ao longo dos anos e semestres, refletindo a influência das condições pluviométricas e do uso antrópico da bacia hidrográfica. A persistência de concentrações elevadas de sais dissolvidos durante os períodos de estiagem acentuou os desafios para a gestão da qualidade da água na região. Este estudo fornece informações valiosas a respeito do comportamento hidroquímico dos reservatórios, mostrando-os como heterogêneos, condicionados por fatores geológicos, litológicos, climáticos e antrópicos. A aplicação integrada de diagramas hidrogeoquímicos, índices iônicos e análise estatística multivariada demonstrou-se eficaz para caracterizar os processos dominantes e subsidiar estratégias de manejo e monitoramento dos recursos hídricos em regiões semiáridas
Abstract: Monitoring water quality in reservoirs in semi-arid regions is essential to understanding the hydrochemical processes that determine their composition and evolution, especially in areas where climatic variability and anthropogenic pressures strongly influence the availability and potability of water resources. This study investigated, between 2018 and 2023, the Caxitoré, Frios, General Sampaio, Pentecoste, and Tejuçuoca reservoirs, located in the Curu Basin, Ceará, Brazil, with the aim of identifying ionic patterns, assessing stability and agricultural use indices, analyzing the overall water quality, and mapping the predominant hydrochemical mechanisms. Physicochemical and ionic parameters were analyzed, taking into account regional climatic seasonality, in order to understand variations in water quality and the dominant processes of salinization, ion exchange, and chemical stability. The results revealed a predominance of sodium bicarbonate and calcium–magnesium bicarbonate facies, as shown by Piper and Chadha diagrams, with a notable dominance of sodium bicarbonate waters (76.7%) during the rainy season, associated with ion exchange processes between Ca²⁺, Mg²⁺, and Na⁺. The Gibbs diagram indicated that the chemical composition was mainly controlled by rock weathering and, secondarily, by evaporation during the dry season. Multivariate statistical analysis, using the Pearson correlation matrix, identified strong correlations (r ≥ 0.7) between pH, CO₃²⁻, and free CO₂, as well as between Electrical Conductivity (EC), Total Dissolved Solids (TDS), and Cl⁻, reflecting the importance of carbonate equilibrium and salinity in the ionic composition of surface waters. Regarding stability and aggressiveness indices, the Langelier Saturation Index (LSI) indicated water in equilibrium, whereas the Ryznar Stability Index (RSI) and Puckorius Scaling Index (PSI) revealed high levels of corrosivity in all reservoirs. The Aggressiveness Index (AI) classified the waters as non-aggressive, except for Frios reservoir, which showed fluctuations with moderately aggressive values during dry periods. Indices for agricultural use, such as Sodium Adsorption Ratio (SAR), Residual Sodium Carbonate (RSC), and Magnesium Ratio (MR), indicated significant restrictions, especially in reservoirs like Caxitoré and Pentecoste, where salinity and hardness conditions reduced suitability for irrigation, particularly in the second semester of each year. The Kelly Index and Permeability Index also showed marked seasonal variations. The Bascarán Water Quality Index (BWQI) values ranged from unsuitable to good quality throughout the years and semesters, reflecting the influence of rainfall conditions and anthropogenic use of the watershed. Persistent high concentrations of dissolved salts during dry periods further increased the challenges for water quality management in the region. This study provides valuable insights into the hydrochemical behavior of the reservoirs, showing them to be heterogeneous and influenced by geological, lithological, climatic, and anthropogenic factors. The integrated application of hydrogeochemical diagrams, ionic indices, and multivariate statistical analysis proved effective in characterizing dominant processes and supporting strategies for the management and monitoring of water resources in semi-arid regions.
Descrição: Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82928
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0003-3380-4163
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/0520535292542314
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/1248533911274093
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DEHA - Teses defendidas na UFC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2025_tese_eaaguiar.pdf3,59 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.