Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-08-09T12:30:20Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3526777 bytes, checksum: 1f62e755a2bb5751e881c3ed9595278d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T12:30:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3526777 bytes, checksum: 1f62e755a2bb5751e881c3ed9595278d (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Na Europa, a utilização da FM para o abastecimento das cidades é bastante comum e antiga (100 anos). No Brasil, o estudo da técnica se iniciou no estado de Santa Catarina em 2006. Em Viçosa, a técnica se iniciou em 2013. Foram utilizados poços de monitoramento previamente instalados a diferentes distâncias da margem da Lagoa da Universidade Federal de Viçosa, nas proximidades do ponto de captação de água das Estações de Tratamento que abastecem a universidade e parte da cidade de Viçosa. O poço de captação foi instalado com o intuito de analisar a dinâmica do fluxo da água subterrânea. A lacuna existente no estudo realizado em 2013, devido à falta de informações da porção mais alta da área, deu origem ao presente trabalho. Portanto, o objetivo dessa pesquisa foi analisar a influência de mais pontos de monitoramento no resultado da modelagem realizada anteriormente e, a qualidade da água do sistema de FM de lagoa para estudos de viabilidade da aplicação da técnica como alternativa efetiva de pré tratamento de água. A análise do fluxo foi realizada por meio do software Visual MODFLOW e a qualidade da água por meio de análises laboratoriais dos parâmetros oxigênio dissolvido, pH, T°, condutividade, turbidez, demanda bioquímica de oxigênio, fósforo total, nitrato, coliformes totais e Escheríchia coli. O modelo numérico foi construído com base no modelo conceitual formulado por meio das medições de nível d’água ao longo de um ano hidrológico, levantamento topográfico, teste de bombeamento, batimetria, condutividade hidráulica, recarga e balanço hídrico. A calibração foi realizada com base no valor do RMS Normalizado que foi igual a 26,73% para o período estacionário sem bombeamento e igual a 23,98% para o período estacionário com bombeamento. Cinco cenários foram simulados a partir do modelo com bombeamento: cenários 1, 2 e 3 considerando uma nova posição do poço de produção com vazões de 120 m3/dia, 150m3/dia e 90m3/dia respectivamente em um período de 43 dias (cenário 1) e 5 anos (cenários 2 e 3). Os RMS Normalizados encontrados para esses cenários foram 23,45%, 24,26% e 23,39%, respectivamente. Os cenários 4 e 5 consideraram o poço de bombeamento no mesmo local, porém com bombeamento de 150m3/dia e 90 m3/dia, resultando em um RMS Normalizado de 24,38% e 24,09%, respectivamente. Com relação às análises de qualidade da água, os resultados demonstram que os parâmetros turbidez, coliformes totais e E. coli foram os que apresentaram valores de remoção mais satisfatórios, com redução de mais de 90% após passagem pelo sistema de filtração em margem. / River bank filtration (RBF) is a simple technique that uses the natural material present on river margins to filter as filtration media. By pumping on a well, water is driven from a river or any water body throughout the sediments on its margins towards the collection well and being filtrated by physical, chemical and biological processes that remove pollutants. In Europe, RBF for urban areas supply have been used for more than 100 years. In Brazil, the study of this technique has began on 2006, Santa Catarina state. In Viçosa, the BF studies started in 2013. Monitoring wells installed at different distances from a pond margin located within Federal University of Viçosa campus. Pumping well was specifically installed for the purposes of the present research. Flow analysis was performed trough Visual Modflow ® and water quality was based on laboratory analysis of the following parameters: dissolved oxygen, HP, temperature, conductivity, turbidity, Oxygen Biochemical Demand (OBD), total phosphorus, nitrate, total coliforms and E. coli. The numerical model was based on a conceptual model developed specifically for this study and supported by: water level measurements during one hydraulic year, pumping test, topography, bathymetry, hydraulic conductivity tests, recharge and water balance. Calibration was performed for Normalized RMS, which was equal to 26.73% for stationary period and equal to 23.98% for pumping period. Five scenarios were simulated from the pumping model: scenarios 1, 2 and 3 considering a new pumping well with 120 m3/day, 150 m3/day and 90 m3/day flow pumping rates during 43 days (scenario 1) and 5 years (scenarios 2 and 3). Normalized RMS found for those scenarios were 23.45%, 24.26% and 23.39%, respectively. Scenarios 4 and 5 have considered a pumping well in the same place as the real tested well, but considering 150 m3/day and 90 m3/daily flow rates, so resulting in Normalized RMS equal to 24.38% and 24.09% respectively. Based on water quality analysis, turbidity, total coliform and E. coli were the one that have presented the best results, with water after river bank filtration presenting a reduction of more than 90% of those parameters when compared to water in the pond.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-11-03T15:07:50Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 16497565 bytes, checksum: a629353b11f4b30c7eab50269b8975d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-03T15:07:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 16497565 bytes, checksum: a629353b11f4b30c7eab50269b8975d4 (MD5) Previous issue date: 2015-06-18 / Filtração em Margem (FM) ou Riverbank Filtration (RBF) é uma técnica que vem sendo utilizada, há mais de 100 anos, e que consiste na locação de poços de bombeamento nas margens aluvionares de rios (FMR) ou lagos (FML). A água captada no poço é uma mistura de água subterrânea e água superficial. Segundo a literatura, a eficiência do sistema de FM consiste no conhecimento das características hidrogeológicas do sistema aquífero. Dentre os benefícios identificados nas pesquisas sobre FM no exterior e no Brasil, destacam-se: o conhecimento da interação manancial superficial - subterrâneo e a remoção de turbidez no pré-tratamento alternativo para água de abastecimento. No Brasil, estudos sobre FM ainda são recentes e essencialmente tem foco na qualidade da água, com pouca ou nenhuma abordagem hidrogeológica. Em função disso, verificou-se uma lacuna no conhecimento científico para estudos sobre FML no Brasil, o que motivou o desenvolvimento da presente pesquisa. O estudo realizado procurou verificar a hipótese de que, por meio da implantação de um sistema de FML no campus da UFV, seria possível obter dados hidrogeológicos, avaliar a interação lago - aquífero, elaborar um modelo numérico hidrogeológico de detalhe da área de estudo, simular o comportamento do fluxo subterrâneo nesse local, mensurar as vazões explotáveis em poços de captação, avaliar a redução da turbidez e calcular o Índice de Qualidade da Água bruta do lago e do aquífero freático. A pesquisa foi desenvolvida em três etapas: implantação de um sistema de FM e caracterização hidrogeológica, modelagem numérica e análise da redução de turbidez. Os resultados geraram diversos dados inéditos sobre o tema, tais como: profundidade do aquífero livre, material constituinte no subsolo e vazões explotáveis. A modelagem hidrogeológica permitiu simular o comportamento do aquífero e as vazões máximas explotáveis nos períodos de um, cinco e dez anos. Por fim, foi possível avaliar a redução da turbidez e determinar o IQA no lago e no aquífero freático. Conclui-se que ocorre interação lago-aquífero e que é possível utilizar essa técnica para a redução de turbidez e obtenção de vazões consideráveis de água para usos diversos, bem como permite uma melhor gestão dos recursos hídricos, subterrâneos e superficiais, na área de estudo e seu entorno. / Riverbank filtration (RBF) or lakebank Filtration (LBF) is a technique that has been used for 100 years and consists of location and operation of pumping wells at a bank of a river or a lake margin. The water pumped in the well is supposed to be a mixture of both underground and superficial water. According to the literature, the efficiency of a bank filtration (BF) system depends upon the knowledge of hydrogeological characteristics of the aquifer system. Among the benefits already identified in BF researches developed both overseas and in Brazil, one can point: knowledge of superficial – underground water systems interaction and turbidity removal as a alternative pre-treatment for water supply. In Brazil, BF studies are recent and main focus on water quality with few or no hydrogeological approach. So, a knowledge gap was identified regarding BF studies in Brazil, which has inspired the present research development. The main purpose of the present study is to verify the hypothesis that by installing a BF system in a lake located at UFV campus, it would be possible to obtain hydrological data, evaluate aquifer – lake interaction, built a detailed hydrogeological model for the research area, simulate the behavior of underground flow, measure the exploitation flow in pumping wells, evaluate turbidity reduction and calculate the Water Quality Index (WQI) for raw water from the lake and from the well. Thus, the proposed research was developed in three stages: implantation of a BF system and hydrogeological characterization, numerical modelling and, finally, turbidity removal analysis. Results has generated several unknown data about this theme, such as: water level depth, underground constituent materials and exploitation flows. Numerical modelling allowed simulation of aquifer behavior and to obtain maximum pumping flow for one, five and ten year’s horizon. Finally, it was possible to determine turbidity removal and to calculate WQI for both lake and underground water. The results has supported the conclusion that lake – aquifer interaction occurs in the study area and that is possible to remove turbidity and to obtain considerable amount of water for several uses by using this technique, as long as it allows a better management of underground and superficial water resources within the study area and its vicinity.