CARTA GEOTÉCNICA DERIVADA PARA FOSSAS E

CARTA GEOTÉCNICA DERIVADA PARA FOSSAS E SUMIDOUROS DA
ÁREA URBANA DE MANAUS-AM
A. H. Bento
Departamento de Geociências, Universidade do Amazonas.
C. A. Frota
Departamento de Transportes e Geotecnia, Universidade do Amazonas.
RESUMO: A Geologia de Engenharia tem contribuído com importantes instrumentos de gestão
ambiental através dos produtos resultantes do mapeamento geotécnico, entre os quais se destacam
as Cartas Geotécnicas. Neste trabalho apresentamos a Carta Geotécnica Derivada para Fossas e
Sumidouros da Região Urbana de Manaus-AM, cobrindo uma área de 257 km2 compreendida pelos
segmentos dos paralelos e meridianos U.T.M. de 9.650 e 9.667 km Norte, e 174,3 e 820 km Este
respectivamente, cujos meridianos centrais são os de 57o e 63o W Greenwich. A partir de uma Base
de Dados contendo informações sobre a Profundidade do Impenetrável, Textura e o Nível do
Lençol Freático, foi efetuado o cruzamento destas características geológico-geotécnicas segundo
níveis relacionados com a finalidade desejada, utilizando-se o Sistema de Informação GeográficaIDRISI. Como resultado obtivemos a Carta para Fossas e Sumidouros mostrando a área mapeada
individualizada em quatro categorias de adequabilidade: Favorável ( 27% ), Moderada ( 4% ),
Severa ( 62% ) e Restritiva ( 7% ).
Manaus-AM, segundo as classes de
adequabilidade: Favorável, Moderada, Severa
e Restritiva. A área objeto deste estudo está
situada na margem esquerda do rio Negro, em
uma porção do sítio urbano de Manaus, estado
do Amazonas, entre os paralelos 3° 00′ 24″ e
3° 09′ 44″ de latitude sul, e dos meridianos 59°
55′ 48″ e 60° 07′ 16″ W Greenwich (Figura 1).
1. INTRODUÇÃO
O processo de crescimento da mancha urbana
de Manaus, em grande parte, tem resultado de
ocupações desordenadas, quer pela premência
da ocupação imediata sob o acicate da pobreza,
quer por falta de informações básicas para o
planejamento. Com relação a este último, a
Geologia de Engenharia muito tem contribuído
nos últimos anos através do mapeamento
geotécnico. Este, compreendendo uma série de
documentos gráficos que fornecem aos
usuários os conhecimentos prévios geológicogeotécnicos de uma determinada área, se
configura
como
fundamental
na
implementação e gestão das diversas formas de
uso e ocupação do solo.
Assim, o objetivo deste trabalho foi o
mapeamento geotécnico com elaboração da
Carta Geotécnica Derivada para Fossas e
Sumidouros, 1:50.000, da área urbana de
2. CARACTERÍSTICAS DA ÁREA
O clima da região, segundo Koppen, enquadrase como Am. Caracteriza-se como quente,
com temperatura média de 25,6° C e máxima
registrada durante um período de 30 anos de
36,2°, úmido (85 a 90% de umidade relativa do
ar), estação seca pouco pronunciada, alta
pluviosidade, com um total anual variando de
2000 a 2500mm.
71
Área mapeada
Figura 1: Localização da área mapeada
encaixamento do rio Negro e em suas margens
são observados feições do tipo falésias. Tais
interfúvios são divisores de uma rede de
igarapés, que, barrados em sua foz,
constituem-se em pequenos lagos.
Manaus, a exemplo de outras cidades
brasileiras, possui problemas de saneamento e
meio ambiente oriundos basicamente da
qualidade da oferta dos serviços pelo poder
público e da educação da população. O sistema
de esgotos sanitários da área urbana de Manaus
constitui-se, praticamente, no primeiro sistema
construído pelos ingleses de 1906 a 1913. Esse
sistema tinha como objetivo atender a parte
central da área urbana, limitada ao norte pela
Rua Leonardo Malcher, ao sul pelo Rio Negro,
a leste pelo Igarapé de São Raimundo e a oeste
pelo Igarapé dos Educandos. Era formado de
uma rede coletora, interceptores, sifões
invertidos e uma elevatória terminal localizada
na atual Rua Izabel.
Em 1968, o Escritório Saturnino de Brito,
ESB,
projetou um novo sistema com
192.765m de rede, distribuída em quatro zonas
de esgotamento, sendo uma delas a rede
quente, com temperatura média de 25,6° C e
máxima registrada durante um período de 30
anos de 36,2°, úmido (85 a 90% de umidade
relativa do ar), estação seca pouco
pronunciada, alta pluviosidade, com um total
anual variando de 2000 a 2500mm.
O substrato geológico da cidade de Manaus
constitui-se de sedimentos continentais de
coloração vermelha, compreendendo brechas
intraformacionais, arenitos argilosos, argilitos,
quartzo-grauvacas e quartzo-arenitos (Arenito
Manaus) pertencentes a Formação Alter do
Chão.
Os solos dominantes na região são os
latossolos amarelos álicos “ A” moderado com
textura argilosa, apresentando horizonte B
latossólico
com
avançado
grau
de
intemperismo, composto por óxido de ferro e
alumínio e mostrando como argilomineral o
grupo das caulinitas (RADAMBRASIL, 1978).
A geomorfologia, na qual está inserida a
área de estudo, compreende relevo de
interflúvios tabulares, com altitudes máximas
em torno de 100m, que favoreceu o
72
projetada pela Manaus Improvements Co.,
juntamente com três elevatórias. Construiu-se,
em 1976, um emissário de 1.000 mm de
diâmetro para disposição final desses esgotos a
58m de profundidade no Rio Negro. Devido a
obstruções nos coletores principais da antiga
rede ele foi usado durante pouco tempo.
Considerando esse sistema e aquele deixado
pelos ingleses, apenas cerca de 6% da área
urbana de Manaus possui rede de esgoto
(Santos, et al 1993).
Atualmente o sistema é formado por 211km de
rede coletora que transportam um volume
diário de 38263 m3 de esgoto in natura, sendo
que desse total somente 24% são depurados em
pequenas estações de tratamento pertencentes a
alguns
conjuntos
habitacionais.
Complementando esse sistema de esgoto temse as soluções individuais através de fossas
sépticas, sumidouros, fossas negras ou secas ou
outras formas de esgotamento (Santos, et al.
op.cit.).
A eterna falta de recursos financeiros do poder
público estadual e federal, a grande migração,
nas décadas de 70 e 80, decorrentes da
implantação da Zona Franca de Manaus e as
crises econômicas, resultaram no agravamento
da precária estrutura básica existente em
Manaus. No caso de moradias a população
passou a ocupar as margens dos igarapés, áreas
de reservas florestais, e encostas com
declividades acentuadas, resultando no
lançamento diário de esgotos domésticos,
cargas orgânicas e outros dejetos nos corpos de
água próximos.
Portanto, praticamente todo o esgoto e
despejos oriundos das mais diversas atividades
humanas em Manaus são carreados a céu
aberto até o rio Negro, através da rede
hidrográfica da região, ou são distribuídos ao
solo para serem absorvidos e filtrados.
Existem na natureza solos que absorvem os
efluentes rapidamente e outros lentamente,
dependendo de suas características quanto a
textura, a espessura, a permeabilidade, a
declividade do terreno, propriedades químicas,
etc. Também afeta o desempenho de um
sistema de tratamento de resíduos a
profundidade do nível d’água, profundidade do
impenetrável
à
percussão,
além
da
proximidade de rios e águas subterrâneas.
3. METODOLOGIA
A Carta Geotécnica Derivada para Fossas e
Sumidouros foi obtida por sobreposição das
Cartas
Básicas
de
Profundidade
do
Impenetrável, de Textura e do Nível do Lençol
Freático ( Bento, 1998 ).
As informações necessárias para elaboração
das Cartas Básicas citadas, foram extraídas de
292 furos de sondagem de simples
reconhecimento ( NBR 6484, ABNT, 1980 ),
distribuídos em 263 obras, os quais foram
selecionados mediante análise de
1052
relatórios de sondagens executadas para obras
civis, na área urbana, no período de l977 a
1998. Outras fontes de informações, como 165
relatórios de perfuração de poços tubulares
profundos, executados para captação de água
para abastecimento doméstico e industrial,
além de 25 descrições qualitativas de
afloramentos artificiais, também foram
utilizadas, resultando um universo de 482
pontos e uma densidade de informações
aproximada de 9 pontos/km2.
Todas as Cartas foram obtidas utilizando-se
um Sistema de Geoprocessamento – IDRISI.
Deste modo, todas as informações geológicogeotécnicas foram ordenadas em uma Base de
Dados juntamente com as coordenadas planas
U. T. M. ( Universal Transverse Mercator )
referente a cada ponto selecionado. No caso
dos furos de sondagem, as coordenadas planas
foram obtidas a partir da planta de localização
da obra, constante do relatório de sondagem, o
que possibilitou o posicionamento do furo na
base cartográfica, 1:10.000, da cidade de
Manaus, e, por conseguinte, o seu
georeferenciamento. Com relação aos poços
tubulares profundos executados pela C.P.R.M.Serviço Geológico do Brasil, as coordenadas
planas constavam do relatório de perfuração.
Aqueles executados por outras empresas
tiveram a sua coordenada determinada segundo
o procedimento adotado para as sondagens de
simples reconhecimento. Por fim, os pontos de
descrição qualitativa tiveram as suas
coordenadas obtidas através de um G.P.S
(Global Positioning System) modelo Garmin
45XL.
As informações tabuladas na Base de Dados,
nas profundidades de 2, 5, 10 e 15 metros, para
obtenção das Cartas Básicas foram as
73
e operacionais necessários para mitigação de
possíveis impactos negativos e riscos
decorrentes da implementação de uma
determinada atividade antrópica, sendo a classe
Favorável aquela em que se enquadram as
áreas menos susceptível aos impactos
negativos e a Restritiva a de maior
susceptibilidade e portanto de maior custo para
sua mitigação.
No cruzamento dos atributos e respectivos
níveis envolvidos no processo de sobreposição,
foi estabelecida a prevalência da condição mais
adversa, ou seja, a classe resultante sendo
compatível com o nível do atributo mais
desfavorável a implantação do sistema de
esgotamento que utilize as propriedades
drenantes do subsolo.
seguintes: profundidade do impenetrável,
obtida dos relatórios de sondagens de simples
reconhecimento e dos perfis litológicos dos
poços tubulares profundos, identificado como
horizontes de quartzo-arenito e argilitos da
Formação Alter do Chão cujos sedimentos
constituem o substrato geológico do sítio
urbano de Manaus; textura, considerando-se a
granulometria predominante, obtida também
das mesmas fontes da profundidade do
impenetrável e das descrições qualitativas dos
afloramentos artificiais; nível do lençol
freático, obtido dos perfis de sondagens de
simples reconhecimento e da profundidade do
nível estático constante dos perfis dos poços
tubulares profundos. A inexistência de dados
suficientes sobre ensaios de absorção para
dimensionamento de fossas e sumidouros, bem
como de permeabilidade, levou-nos a utilizar a
textura como parâmetro substituto, o qual
revelou-se compatível com os poucos
existentes. Assim, as informações contidas no
Banco de Dados foram processadas no Sistema
de Informação Geográfica-IDRISI e obtidas as
Cartas Básicas a seguir: de Profundidade do
Impenetrável nos intervalos de 0 a 5, de 5 a 10,
de 10 a 20, de 20 a 30 e maior que 30 metros;
de Textura nas profundidades de 2, 5, 10 e 15
metros e a do Nível do Lençol Freático nos
intervalos de 0 a 5, de 5 a 10, de 10 a 20, de 20
a 30 e maior que 30 metros.
A sobreposição das Cartas Básicas gerou a
Carta Geotécnica Derivada para Fossas e
Sumidouros, mediante a fixação de níveis para
cada um dos atributos relacionados com a
finalidade desejada ( TABELA 1 ), resultando
em áreas enquadradas nas quatro categorias de
adequabilidade: Favorável, Moderada, Severa
e Restritiva ( Zuquette, 1993 ). Os níveis e
atributos selecionados foram aqueles propostos
por Zuquete (op.cit.), e para os quais haviam
informações disponíveis, sem necessidade de
produzí-las. As classes estão relacionadas com
os custos envolvidos nos recursos tecnológicos
4. RESULTADOS
A Carta Geotécnica Derivada para Fossas e
Sumidouros ( Figura 2 ), revela que 27% da
área urbana de Manaus se enquadra na Classe
Favorável, 4% na Classe Moderada, 62% na
Classe Severa e 7% na Classe Restritiva. A
predominância das Classes Severa e Restritiva
(69% ) é consequência da profusão de material
argiloso e do impenetrável ( materiais com
baixa permeabilidade ) até os cinco metros de
profundidade.
Por outro lado, nas áreas onde predomina o
material arenoso ( maior permeabilidade ) a
restrição é definida pela pequena profundidade
do lençol freático abaixo da base poluidora e
vice-versa. As Classes de adequabilidade em
que se enquadram os diversos bairros da
cidade de Manaus são apresentadas na
TABELA 2.
Com relação à divisão geográfica do sítio
urbano coberto pelo mapeamento, observamos
na TABELA 3 a distribuição das quatro
categorias
por
zonas
geográficas.
TABELA 1: Atributos e níveis considerados para elaboração da Carta para Fossas e Sumidouros
Atributos
Favorável Moderada
Severa
Restritiva
(1)
(2)
(3)
(4)
Prof. do Impenetrável(m)
5–8
4-5
0–4
>8
Textura
Areia
Areia
Argila
Argila
Nível do Lençol Freático
3–5
2–3
0–2
>5
abaixo da base poluidora
74
Figura 2: Carta para Fossas e Sumidouros da área urbana de Manaus – AM.
Os bairros Mauazinho, São José Operário e
Jorge Teixeira não foram totalmente
mapeados por este trabalho, mas apenas as
suas regiões oeste. Assim como os bairros do
Tarumã, Colônia Terra Nova, Monte das
Oliveiras e Distrito Industrial, foram cobertos
apenas nas regiões sul. Por outro lado, os
bairros
Colônia
Antonio
Aleixo,
Puraquequara, Santa Etelvina e extremo norte
do bairro Cidade Nova, não tiveram as suas
áreas abrangidas por este mapeamento.
Observa-se na TABELA 2 que os bairros de
Aparecida ( zona sul ) e São Raimundo ( zona
oeste ) estão totalmente enquadrados na
Classe Severa. Isto porque, embora estejam
situados em área onde a profundidade do
impenetrável, em grande parte seja superior a
10 metros e a profundidade do lençol freático
superior a 5 metros, o subsolo é
predominantemente argiloso em toda a área
destes bairros.
Ainda na TABELA 2, percebe-se que todos
os bairros das zonas leste e centro oeste, sem
exceção, possuem boa parte de suas áreas
enquadradas na Classe Favorável, razão por
que estas regiões possuem maior incidência
desta Categoria ( TABELA 3 ), pois nelas as
profundidades do impenetrável e do lençol
freático são superiores, em grande parte de
sua superfície, a 10 metros. A ocorrência de
áreas enquadradas na Classe Severa, deve-se
à predominância de material argiloso.
De um modo geral, o fator que mais afeta a
adequabilidade de uma determinada região do
sítio urbano de Manaus para implantação de
fossas e sumidouros, é a predominância de
material argiloso. Quando a este fator
somam-se pequenas profundidades do lençol
freático e do impenetrável, o nível de
adequabilidade chega a ser Restritivo como
acontece com as regiões sul, oeste e centro
sul principalmente.
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TABELA 2: Classes de adequabilidade para os diversos bairros da cidade de Manaus.
Classes de Adequabilidade %
Zona
Bairro
Favorável
Moderada
Severa
Colônia Santo Antonio
9
91
Colônia Terra Nova
3,7
96,3
NORTE
Monte das Oliveiras
10
90
Novo Israel
15
85
Cidade Nova
29,7
0,7
69,6
Centro
5,9
94,1
Presidente Vargas
13,4
Cachoeirinha
2
83
Petrópolis
12
2
79
Japiim
74,5
0,5
23
Crespo
45,6
4,5
47,7
Santa Luzia
89,6
Vila Buriti
25,4
74,6
SUL
São Lázaro
33
62
Aparecida
100
Praça 14 de Janeiro
95,8
Raiz
37
São Francisco
8
1,5
90,5
Educandos
91
Colonia Oliv. Machado
19
81
Morro da Liberdade
52
Betânia
14
Armando Mendes
80,9
19,1
São José Operário
46
10
42
Jorge Teixeira
14,3
85,7
Distrito Industrial
26
8
66
LESTE
Mauazinho
33,9
66,1
Zumbi dos Palmares
81,3
18,7
Tancredo Neves
71,6
25,3
Coroado
43,7
56,3
São Raimundo
100
Santo Antonio
23
8
68
Compensa
2
1
92
Santo Agostinho
57
43
Lírio do Vale
32
68
OESTE
Ponta Negra
22,4
18,9
31,3
Glória
16,5
83,5
Vila da Prata
10
90
São Jorge
8
82
Nova Esperança
88
12
Tarumã
14,4
5,7
71,4
Dom Pedro
52,2
4
39,8
Planalto
40
60
CENTRO-OESTE Redenção
41,3
1,9
56,8
Alvorada
16,3
5
73,7
Bairro da Paz
84,9
2,1
10
Chapada
12,8
64
Parque 10
0,5
1,5
85,8
Adrianópolis
3,6
93,4
CENTRO-SUL
São Geraldo
60,7
Flores
31
64,8
Aleixo
20
3,2
67,4
N Senhora das Graças
3
5
82
76
Restritiva
86,6
15
7
2
2,2
10,4
5
4,2
63
9
48
86
2
1
5
27,4
10
8,5
4
5
3
23,2
12,2
3
39,3
4,2
9,4
10
TABELA 3: Distribuição das quatro categorias por zonas geográficas
Classes de Adequabilidade%
Zona
Favorável
Moderada
Severa
Norte
22,8
0,5
76,7
Sul
22,9
0,9
68,3
Leste
42
4
53
Oeste
17,3
8
62,1
Centro Oeste
40,6
2,8
53,9
Centro Sul
16,4
1,2
73.1
Restritiva
7,9
1
12.6
2,7
9,3
regiões geográficas a categoria Favorável fica
em torno de 20%; c) em todas as regiões
geográficas predomina a categoria Severa.
5. CONCLUSÕES
A Carta de Fossa e Sumidouro revelou que
62% da área urbana de Manaus enquadra-se na
Classe Severa, 27% na Classe Favorável, 7%
na Classe Restritiva e 4% na Classe Moderada.
A predominância da Classe Severa e Restritiva
tem as seguintes razões: a) próximo à
superfície, 62% do solo superficial da área
estudada é argiloso, portanto de baixa
permeabilidade; b) a presença do impenetrável
até a profundidade de cinco metros; c) nas
áreas em que predomina o solo arenoso,
material de alta permeabilidade, o nível do
lençol freático fica mais próximo à superfície,
principalmente nos vales dos igarapés que
formam a rede hidrográfica que corta a região
urbana de Manaus, trazendo riscos de
contaminação ao aqüífero.
No contexto de Classes de adequabilidade,
para os diversos bairros da cidade, por zonas
geográficas, observa-se que: a) as regiões
Leste e Centro Oeste são as que apresentam
uma maior
percentagem de categoria
Favorável, em torno de 40%; b) nas demais
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Bento, A.H. (1998). Mapeamento Geotécnico
da Área Urbana de Manaus – AM. Dissertação
de Mestrado. CCA/FUA, Manaus.
Ministério das Minas e Energia. (1978).
Departamento Nacional da Produção Mineral.
Projeto RADAMBRASIL. Folha SA.20 –
Manaus. Levantamento de Recursos Naturais.
Santos et al. (1993). Saneamento básico e
problemas ambientais no município de
Manaus. Revista Brasileira de Geografia 55
(1/4): p.15-60, jan/dez.
Zuquete, L.V. (1993). Importância do
Mapeamento Geotécnico no Uso e Ocupação
do Meio Físico: Fundamentos e Guia para
elaboração.
Tese
de
Livre-Docência,
EESC/USP, São Carlos.
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