Contribuição para o conhecimento hidrogeológico da Montanha da Penha (Guimarães, Norte de Portugal)

Abstract

A água é um recurso natural essencial pelo que o seu consumo e a maior procura de água tem registado um elevado aumento com o crescimento da população mundial. A água subterrânea é uma das principais fontes de água potável da Terra, pelo que se não for utilizada de forma correta e sustentável, será difícil assegurar o fornecimento de água em quantidade e qualidade para a humanidade. A Montanha da Penha constitui um importante e um dos principais reservatórios de água da cidade de Guimarães. É um sistema aquífero fraturado instalado num maciço essencialmente granítico. Com este trabalho de investigação pretende-se um maior conhecimento hidrogeológico do sistema aquífero e da água subterrânea que circula na região da Montanha da Penha. Para tal, foram selecionadas 40 minas de água deste sistema hídrico de forma a caraterizar a sua variabilidade espacial. Em cada ponto de água subterrânea, foi determinado o caudal e os principais parâmetros físico-químicos “in situ”, em dois períodos temporais distintos, representativos do período chuvoso (novembro e dezembro/2021) e do período seco (junho/2022), para avaliar a sua variabilidade temporal. No período seco, foram selecionados 16 pontos de água subterrânea, para determinação dos elementos maiores e traço, bem como, dos isótopos ambientais (2H e 18O). O sistema hídrico da Montanha da Penha apresenta um caudal médio de 0.17 L/s, indicando uma produtividade média. A água subterrânea é ligeira a fracamente mineralizada, com valores de condutividade elétrica variando entre 31 e 119 μS/cm, e um baixo teor de sólidos totais dissolvidos, entre 27.4 e 33.9 ppm, e um valor de pH entre 5.04 e 7.31. Apresenta uma fácies hidroquímica cloretada-sódica, sendo o cloro o anião dominante (Cl: 6.9 a 12.9 mg/L), enquanto o sódio é o catião dominante (Na: 5.4 a 10.0 mg/L). Os resultados obtidos mostram que a água subterrânea da Montanha da Penha cumpre os valores paramétricos definidos para água de consumo humano. Os isótopos ambientais - 18O e 2H – obtidos para a água subterrânea sugerem uma origem meteórica predominante para esta água subterrânea, ou seja, tem origem na infiltração da água de precipitação local. Os resultados obtidos sugerem uma recarga de água local e um regime de fluxo pouco profundo, localizado entre 455 e 525 metros de altitude. A proposta de um modelo concetual para este sistema aquífero evidencia que as estruturas geológicas locais, como falhas e fraturas, poderão favorecer a interação água - rocha em profundidade. Este trabalho constitui um importante contributo para uma melhoria do Plano de Desenvolvimento Sustentável de Guimarães.

Water is an essential natural resource, so its consumption and increased demand have increased with the growth of the world population. Groundwater is one of the main sources of drinking water on Earth, so if it is not used correctly and sustainably, it will be difficult to ensure the supply of water in quantity and quality for humanity. The Penha Mountain is an important and one of the main water reservoirs in the city of Guimarães. It is a fractured aquifer system installed in an essentially granite massif. With this research work, the aim is to gain greater hydrogeological knowledge of the aquifer system and the groundwater that circulates in the region of Penha Moutain. For this purpose, 40 water mines of this water system were selected in order to characterize its spatial variability. At each groundwater point, the flow rate and the main physical-chemical parameters "in situ" were determined, in two different time periods, representative of the rainy season (November and December/2021) and the dry season (June/2022), to assess its temporal variability. In the dry period, 16 groundwater points were selected to determine major and trace elements, as well as environmental isotopes ( 2H e 18O). The water system of Penha Moutain has an average flow of 0.17 L/s, indicating an average productivity. Groundwater is lightly to weakly mineralized, with electrical conductivity values ranging between 31 and 119 μS/cm, and a low content of total dissolved solids, between 27.4 and 33.9 ppm, and a pH value between 5.04 and 7.31. It presents a hydrochemical chlorinated-sodium facies, with chlorine being the dominant anion (Cl: 6.9 to 12.9 mg/L), while sodium is the dominant cation (Na: 5.4 to 10.0 mg/L). The obtained results show that the underground water of the Penha Mountain complies with the parametric values defined for human consumption water. The environmental isotopes - 2H e 18O - obtained for the groundwater suggest a predominant meteoric origin for this groundwater, that is, it originates from the infiltration of local precipitation water. The obtained results suggest a local water recharge and a shallow flow regime, located between 455 and 525 meters of altitude. The proposal of a conceptual model for this aquifer system shows that the local geological structures, such as faults and fractures, may favor the water-rock interaction in depth. This work constitutes an important contribution to the improvement of the Sustainable Development Plan of Guimarães.