Hidrogeologia, Hidroquímica e análise de risco dos sistemas aquíferos nas envolventes das exsurgências de Montouro e de Olhos de Fervença (Cantanhede)

Abstract

As exsurgências de Montouro e de Olhos da Fervença estão associadas a formações sedimentares, detríticas e carbonatadas, da Orla Mesocenozóica Ocidental. O trabalho de investigação desenvolveu-se nas zonas envolventes das exsurgências, nomeadamente na microbacia hidrográfica de Montouro e na bacia hidrográfica de Fervença. Com o intuito de melhor conhecer a hidrogeologia e idroquímica destas áreas realizaram-se trabalhos multidisciplinares, que possibilitaram reunir informação para quantificar a vulnerabilidade intrínseca e, posteriormente, estimar o risco. Em ambos os locais existe a presença de uma forte cobertura sedimentar que impossibilita a observação de estruturas geológicas, tendo sido realizadas campanhas de prospeção eletromagnética, nos domínios tempo e frequência, que possibilitaram identificar alinhamentos estruturais hidraulicamente condutivos associados às exsurgências. As campanhas de campo incluíram, igualmente, a inventariação de pontos de água, a medição piezométrica e a amostragem de águas, com medição in situ de parâmetros físico-químicos e com realização de análises químicas e isotópicas. Esta informação permitiu a elaboração de mapas piezométricos, com identificação dos principais fluxos de água subterrânea e das principais zonas de recarga. Simultaneamente, construíram-se mapas hidroquímicos e a interpretação dos resultados possibilitou estabelecer os processos hidrogeoquímicos atuantes nas águas ao longo do seu percurso. A conjugação destes dados conduziu à criação de uma proposta de modelo hidrogeológico conceptual para os locais de estudo. A nascente de Montouro surge em formações sedimentares porosas, no entanto, o aquífero associado estará em domínios profundos onde, para além deste tipo de formações, ocorrem rochas sedimentares carbonatadas e evaporíticas, responsáveis pela fácies hidrogeoquímica cloretada sódico-magnésico-cálcica da sua água. A exsurgência de Olhos da Fervença constitui um ponto de descarga natural do Sistema Cársico da bairrada e a água apresenta fácies bicarbonatada cálcica. A vulnerabilidade intrínseca foi avaliada através dos métodos DRASTIC e COP. Foi estabelecido um método modificado designado DRASTIC-SA, que considera o parâmetro análise estrutural (SA). Os índices apresentam valores mais elevados de vulnerabilidade intrínseca nas zonas de afloramento das formações quaternárias e/ou das formações carsificadas, correspondendo aos locais de recarga das unidades aquíferas. O índice de perigosidade foi obtido através da metodologia RNLUN, assinalando as zonas de maior perigosidade. Os resultados do índice de vulnerabilidade intrínseca e do índice de perigosidade viabilizaram a elaboração dos mapas de risco para as bacias hidrográficas em estudo. As zonas de risco moderado a baixo estão, geralmente, associadas à ocupação florestal, e as zonas de risco mais elevado estão relacionadas com zonas urbanas, de atividade industrial ou agrícola.

The Montouro and Olhos da Fervença springs are associated with sedimentary formations, detrital and carbonate. The research was developed in the surrounding areas of both springs, particularly in the small watershed of Montouro and watershed Fervença. In order to better understand the hydrogeology and hydrochemistry of these areas, it was held multidisciplinary works that made it possible to gather information in order to quantify the intrinsic vulnerability and to, subsequently, estimate the risk. In both places there is the presence of a strong sedimentary cover which prevents the observation of geological structures, and electromagnetic prospecting campaigns were conducted in the time and frequency domains, which allowed to identify hydraulically conductive structural alignments associated to the springs. The field campaigns also included an inventory of water points, the piezometric measurement and sampling of water, including in situ measurement of physico-chemical parameters and conducting chemical and isotopic analyzes. This information allowed the development of piezometric maps, identifying the main flows of groundwater and major recharge areas. Simultaneously, hydrochemical maps were elaborated and the interpretation of the results allowed to establish the active hydrogeochemical processes in the waters along its route. Combining these data led to the creation of a proposed conceptual hydrogeological model for the studied sites. The Montouro spring arises in porous sedimentary formations, however, the associated aquifer will be located at deeper domains where, apart from this kind of formations, there are evaporitic and carbonated sedimentary rocks, that are responsible for the chlorinated sodium-calciummagnesium hydrogeochemical facies of its water. The Olhos da Fervença spring is a natural point of discharge of the Bairrada Karst System, and its water exhibits calcium bicarbonate facies. The intrinsic vulnerability was evaluated using the DRASTIC and COP methods, and a new modified method was established and used (DRASTIC-SA), which takes into account the Structural Analysis (SA) parameter. The indices exhibit higher values of intrinsic vulnerability in areas of quaternary and/or karst formations, which correspond to the recharge sites of the aquifer units. The hazard index was obtained through the RNLUN methodology, and areas of higher hazard were marked out. The results of the intrinsic vulnerability and dangerousness indices, made possible the preparation of risk maps for the watersheds under study. Areas of moderate to low risk are usually associated with forest occupation, and the areas exhibiting the highest risk are related to urban, industrial or agricultural activity.