Como fazer um mapa potenciométrico: passo a passo com exemplo

• A cota da boca, nivelada por topografia. A boca, aqui, é o ponto fixo de onde se mede o nível, em geral o topo do tubo. A cota vem de nivelamento a partir de uma referência de nível ou de GNSS com correção (como RTK), com todos os poços na mesma referência.
• A profundidade do nível d’água, medida na mesma campanha. Com medidor de nível, a partir do mesmo ponto da cota, em todos os poços no mesmo dia e antes de purgar ou bombear.
• Poços no mesmo aquífero. Com a seção filtrante em profundidades parecidas. Para conferir onde fica o filtro de cada poço, veja o guia como ler o perfil construtivo do poço.
• As coordenadas de cada poço, e no mínimo 3 poços não alinhados. Todas no mesmo sistema, por exemplo UTM SIRGAS 2000 num fuso só. Para passar latitude e longitude para UTM, use o conversor UTM SIRGAS 2000 grátis. Com 4 poços ou mais, dá para conferir o resultado.

Se a cota da boca do PM-01 é 12,35 m e o nível está a 2,35 m da boca, a carga é 10,00 m. A cota e a profundidade precisam partir do mesmo ponto: se o nível foi medido do topo do tubo, use a cota do topo do tubo, e não a do terreno. Com produto livre (fase livre) sobre a água, a carga precisa de correção pela espessura e pela densidade do produto. Para passar profundidades para cotas, use a calculadora grátis de cota das camadas e do nível d’água. Veja também o verbete carga hidráulica do glossário.

Exemplo com quatro poços fictícios, medidos no mesmo dia; coordenadas locais, em metros.

• Triangulação (interpolação linear em triângulos). Os poços são ligados em triângulos, e dentro de cada triângulo a carga varia em linha reta de um vértice ao outro. É o método da conta à mão: fácil de conferir, não cria máximos nem mínimos que não foram medidos e não desenha nada fora dos triângulos. Com poucos poços, é o mais transparente.
• Inverso da distância. A carga de cada ponto do mapa é uma média das cargas dos poços, em que os poços mais perto pesam mais. A superfície fica suave, mas tende a formar “ilhas” em volta de cada poço, e o resultado muda bastante com a potência escolhida para o peso.
• Krigagem. Também é uma média ponderada, mas os pesos saem de um modelo de como a carga varia com a distância entre os pontos, ajustado aos próprios dados. Além da estimativa, dá uma medida da incerteza. Pede bem mais poços que os outros métodos para o modelo ser confiável, e a escolha do modelo é do profissional.

Seja qual for o método, confira o resultado contra os poços: as isolinhas precisam respeitar a carga medida em cada um.

1. Escolha a equidistância. Use valores redondos (0,10 m, 0,25 m, 0,50 m) e uma equidistância maior que a incerteza das cargas: isolinhas mais apertadas que o erro das cotas desenham ruído.
2. Ache os pontos de cada isolinha. Em cada lado de triângulo, procure por interpolação o ponto onde a carga vale o número da isolinha.
3. Ligue os pontos de mesma carga. As isolinhas, ou equipotenciais, não se cruzam e ficam dentro da área coberta pelos poços.
4. Desenhe o sentido do fluxo. As setas cruzam as isolinhas em ângulo reto e apontam da carga maior para a menor.
5. Anote o que vale para o mapa. A data da campanha, a equidistância, os poços usados (e os excluídos, com o motivo) e o aquífero.

Entre o PM-01 (carga de 10,00 m) e o PM-02 (9,44 m), a isolinha de 9,75 m passa onde a carga caiu 0,25 m dos 0,56 m do trecho, ou seja, a 45 % do caminho: a cerca de 36 m do PM-01, nos 80,6 m que separam os dois poços.

No exemplo, as isolinhas de 0,25 m em 0,25 m ficam a 25 m uma da outra: i = 0,25 ÷ 25 = 0,010 (1 %). Pelos três poços PM-01, PM-02 e PM-03, a conta do plano dá o mesmo 0,0100, com o fluxo para nordeste (azimute de cerca de 37°, contado do norte). Com só dois poços, PM-01 e PM-04, a 120,4 m um do outro, a diferença de carga de 1,18 m dá i = 0,0098: um pouco menos, porque a linha entre os dois não está exatamente no sentido do fluxo.

Para fazer essa conta com os seus poços, por dois ou por três, e estimar a velocidade da água, use a calculadora grátis de gradiente hidráulico.

1. Usar cota de GPS de navegação ou cota estimada. O GPS de mão ou do celular pode errar a altitude em vários metros, mais que a diferença de carga entre poços próximos. O mapa sai com o sentido do fluxo errado, e nada no desenho avisa.
2. Usar a cota do terreno no lugar da cota da boca. Se o nível foi medido do topo do tubo, a carga sai da cota do topo do tubo. A diferença entre os dois pode passar da diferença de carga entre os poços.
3. Misturar campanhas. O nível sobe e desce com a chuva. Medições de dias diferentes, sobretudo com chuva no meio, não formam uma superfície só.
4. Juntar poços de aquíferos diferentes. Um poço raso num aquífero livre e outro mais fundo, abaixo de uma camada de argila, medem superfícies diferentes. Cada aquífero tem o seu mapa.
5. Juntar poços com filtros em profundidades muito diferentes. Mesmo no mesmo aquífero, onde há fluxo vertical a carga muda com a profundidade, e o poço mede a carga da faixa do filtro.
6. Estender as isolinhas para fora da área dos poços. Fora do polígono que liga os poços de fora, as linhas são palpite. O sentido do fluxo também.
7. Medir com o poço rebaixado. Logo depois da purga ou com bombeamento ligado por perto, o nível ainda não voltou ao natural.

• Cargas a cada campanha. As medições de nível d’água, lançadas no escritório ou no modo de campo, mesmo sem sinal, viram cargas hidráulicas.
• Isolinhas, setas e gradiente. Com 3 poços válidos ou mais, o Estrato triangula a rede, traça as isolinhas por interpolação linear em cada triângulo, só dentro da área dos poços, e desenha as setas do sentido do fluxo e o gradiente, com a incerteza da direção.
• Bloqueio quando a cota não serve. Se a cota de algum poço vem de GPS de navegação ou é estimada, o Estrato não traça isolinhas, setas nem gradiente e avisa: “Sentido não determinável: cotas sem precisão suficiente.”
• Avisos de campanha. Quando as medições não são do mesmo dia e quando os filtros de poços da mesma unidade ficam em cotas muito diferentes.
• A prancha. O mapa potenciométrico sai numa prancha A3 ou A4. O módulo está no teste grátis e nos planos Consultoria e Empresa; o DXF em UTM fica nos planos Consultoria e Empresa.

Ver a prancha de exemplo (PDF)