Investigação da ocorrência de subsidência do solo em região de explotação de aquíferos na planície costeira da cidade do Recife em Pernambuco

Abstract

A cidade do Recife, no nordeste do Brasil, é formada por uma planície costeira cercada de morros. A Planície do Recife é delimitada pelo Oceano Atlântico e por vários rios que cruzam a cidade, sua geologia é formada por sedimentos de origem fluviomarinha, produzidos pelas transgressões e regressões marinhas. Suas características hidrogeológicas e sua posição geográfica, localizada em planície estuarina, ligeiramente acima do nível do mar, provocam problemas como erosão costeira e inundações frequentes. Nos últimos 50 anos, desde 1948, houve um aumento na explotação das águas subterrâneas, na cidade do Recife, provocando um rebaixamento do nível piezométrico que chegou a 100 metros em alguns pontos. Devido à explotação excessiva das águas subterrâneas na cidade e como consequência, o rebaixamento do nível de água subterrâneo, a subsidência do solo tornou-se uma grande preocupação e um fenômeno a ser cuidadosamente investigado. Neste contexto, métodos geodésicos para monitorar e quantificar a deformação vertical do solo, devido à retirada das águas subterrâneas, têm sido utilizados em todo o mundo. Esta tese descreve metodologias para investigar a ocorrência de subsidência do solo em área onde existe explotação excessiva de água subterrânea, utilizando o nivelamento geométrico de alta precisão, para quantificar o fenômeno e faz uma análise comparativa das altitudes relacionadas ao ano de 1958 com as altitudes recentes, mais especificamente nos anos de 2012 e 2015. Como resultado dos experimentos, obteve-se uma diferença de nível de 3,86 cm para uma das Referências de Nível RRNN (RN9319G) do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) localizada dentro da área de monitoramento de subsidência. Sendo assim, na Planície do Recife, pode-se concluir que os estudos de nivelamento levam a estimar um deslocamento vertical de aproximadamente 0,68 mm/ano. Além disso, esta tese também verifica a aplicabilidade da tecnologia de posicionamento GNSS (Global Navigation Satelite System) através de três experimentos que simularam o fenômeno via deslocamentos verticais controlados imputados às antenas dos receptores. Os experimentos foram realizados em 2013 e 2016 e a partir daí, verificou-se que, utilizando a tecnologia GNSS é possível se detectar deslocamentos verticais a partir de 1 cm desde que a área esteja livre de obstáculos, o tempo de rastreio seja de, no mínimo, duas horas e a rede utilizada para o processamento seja local. Com a finalidade de comparação, foram realizadas análises com a utilização de diferentes softwares no processamento dos dados GNSS: Topcon Tools, AUSPOS, OPUS e PPP. Para esta pesquisa, as soluções satisfatórias, para os experimentos com a tecnologia GNSS, foram obtidas apenas com a utilização do software comercial Topcon Tools. A pesquisa e o trabalho desenvolvido também utilizou outros pontos-objeto para a medição com o método de nivelamento geométrico e diversos pontos de referência para o posicionamento GNSS que não apresentaram resultados satisfatórios para a detecção de subsidência. Apesar dos processos de subsidência serem lentos em Recife, o fenômeno está ocorrendo e pode ser avaliado utilizando-se as técnicas de nivelamento geométrico de precisão e posicionamento GNSS.