Groundwater studies face computational limitations when providing local detail within regional models. The researchers are concentrated on applying the numerical models to minimize the difference between the physical reality and the implemented numerical model by considering the minimum computational cost. This work consists of the study of line-elements (such as line-doublets, circles, polygons, fractures) using the Analytic Element Method (AEM) for groundwater flow. In this work, we consider the study of two-dimensional groundwater flow in fractured porous media by the Analytic Element Method. We develop a numerical solution based on a series expansion for a problem with more than one fracture. Each fracture has an influence that can be expanded in a series that satisfies Laplaces equation exactly. In the series expansion, the unknown coefficients are obtained from the discharge potentials of all other elements that are related to the expansion coefficients. Sizes, locations and conductivities for all inhomogeneities are selected arbitrarily. This work also discusses a matrix method obtained by imposing the intern boundary conditions for the Analytic Element Method. The convergence analysis of a Gauss-Seidel type iterative method is also discussed. / Estudos de águas subterrâneas enfrentam limitações computacionais ao fornecer detalhes locais em modelos regionais. Os pesquisadores estão concentrados na aplicação dos modelos numéricos para minimizar a diferença entre a realidade física e o modelo numérico implementado considerando o custo computacional mínimo. Este trabalho consiste no estudo de elementos de linha (como line-doublets, círculos, polígonos, fraturas) usando o Método de Elemento Analítico (AEM) para o fluxo de águas subterrâneas. Neste trabalho, consideramos o estudo do fluxo bidimensional de águas subterrâneas em meios porosos fraturados pelo Método dos Elementos Analíticos. Desenvolvemos uma solução numérica baseada em uma expansão em série para um problema com mais de uma fratura. Cada fratura tem uma influência que pode ser expandida em uma série que satisfaça exatamente a equação de Laplace. Na expansão da série, os coeficientes desconhecidos são obtidos a partir dos potenciais de descarga de todos os outros elementos que estão relacionados aos coeficientes de expansão. Tamanhos, locais e condutividades para todas as não-homogeneidades são arbitrariamente selecionados. Este trabalho também discute o método da matriz obtido impondo as condições de contorno do interno para o Método do Elemento Analítico. A análise de convergência de um método iterativo tipo Gauss-Seidel também é discutida.

A disponibilidade por água direcionou e motivou o desenvolvimento das atividades e das ocupações territoriais na Bacia Hidrográfica do Alto Tietê (BAT). Nessa trajetória, a água subterrânea passou a ser uma das grandes reservas disponíveis para suprir a essa crescente demanda onde atualmente existem aproximadamente 12 mil poços fornecendo cerca de 10m³/s. Na BAT este cenário de dependência ao recurso hídrico subterrâneo se acentua, na medida em que a disponibilidade de água superficial diminui. Dessa forma, a intensa extração de água, concentrada na área urbana da bacia, tem causado rebaixamentos nos níveis dos aquíferos. A situação é agravada, pois parte da água fisicamente disponível torna-se qualitativamente indisponível por contaminações provenientes das atividades antrópicas mal operadas. Hoje na BAT são reconhecidas 2.018 áreas onde os aquíferos e os solos são contaminadas, ademais de existirem outras 53 mil atividades com potencial para gerar contaminação aos aquíferos. Nessa pesquisa foi realizado um mapeamento das áreas críticas integradas de qualidade e quantidade, onde a área da BAT foi dividida em células de 500x500m. De um total de 23.867 áreas em toda a BAT, foi possível identificar, 943 áreas de alta, 1876 áreas de média e 3120 áreas de baixa criticidade. Entretanto, essa situação é desconhecida pelos usuários dos recursos hídricos. Apesar desse cenário, a gestão das águas subterrâneas ainda é bastante incipiente na bacia. A limitação é ainda maior, pois a identificação dos poços é difícil e os problemas, quando detectados, não são de responsabilidade de apenas um, mas de um conjunto de usuários. Assim, como em outras regiões metropolitanas do Brasil, a BAT possui uma alta densidade de poços ilegais, onde a sua explotação acarreta em um rebaixamento excessivo nos níveis dos aquíferos, reduzindo a oferta de água, diminuindo assim, a segurança hídrica da bacia. Experiências recentes na gestão das águas subterrâneas têm indicado que o gerenciamento desse recurso terá mais sucesso quanto maior for a participação do usuário, portanto a gestão da água, aplicada nesse trabalho através da integração de informações relativas ao meio físico, uso e ocupação do solo, aspectos sócios econômicos, do balanço hídrico, e os aspectos hidrogeológicos torna-se fundamental para prover o conhecimento e as ferramentas gerenciais para a tomada de decisões e conscientização dos usuários, que levarão à proteção e ao uso controlado dos recursos hídricos subterrâneos. / The availability of water directed and motivated the development of activities and land occupations along the Alto Tiete Basin (BAT). In this way, groundwater has become one of the major reserves available to supply the growing demand, where there are currently approximately 12 thousand wells supplying almost 10m³/s. In the BAT, the scenery of groundwater resource dependence increases whereas the availability of surface water decreases. In this way, the intense water extraction, concentrated in the urban area of the basin, has led downgrades in the levels of aquifers. The situation is exacerbated because the water physically available becomes qualitatively unavailable due to chemical contamination from chemicals used in productive activities and services. The BAT has serious quality problems in part of the aquifers, having 2.018 contaminated areas recognized by CETESB, furthermore there are other 53.000 activities with the potential to generate contamination to aquifers. In the BAT, 23.867 areas of 500x500m, it was identified by mapping of the integrated critical areas, 943 high critical areas, 1876 medium critical areas, and 3120 low critical areas. However, this scenario is unknown to users. . Despite this scenario, the management of groundwater is still incipient in the basin. The limitation is even greater, since identification of the wells is difficult and problems, when detected, are not the responsibility of just one, but a number of users. As well as in other metropolitan areas of Brazil, BAT has a high density of illegal wells, where the illegal exploitation may result in an excessive drawdown of groundwater levels, reducing the supply of water, thus reducing water security of the basin. Recent experiments in management of groundwater have indicated that the management of this resource will be more successful with greater user participation. Therefore, water management applied in this work through the integration of information relating to the environment, use and occupation of land, socio economics aspects, of the water balance and hydrogeological aspects becomes essential to provide the knowledge and managerial tools for making decisions and user awareness, which will lead to the protection and controlled use of groundwater resources.

Em 2010, Argentina, Brasil Paraguai e Uruguai assinaram o Acordo sobre o Aquífero Guarani. O documento foi elaborado depois da realização de um estudo internacional sobre o SAG, o chamado Projeto de Proteção Ambiental e Desenvolvimento Sustentável do Sistema Aquífero Guarani (PSAG, 2009). A ação foi financiada pelo Banco Mundial, durou de 2002 a 2009 e reuniu pesquisadores de Argentina, Brasil, Paraguai e Uruguai, além de equipe técnica e representantes de governo dos quatro países. Essa iniciativa científica manteve um diálogo aberto com os diplomatas das quatro nacionalidades que negociavam o Acordo, e isso deu subsídios à tomada de decisão dos negociadores. Este estudo tem como foco analisar a atuação do Brasil para a celebração do acordo. Após análise de correspondências diplomáticas, versões preliminares do tratado e da realização de entrevistas, e com base também no conhecimento acumulado sobre o Aquífero Guarani, esta dissertação indica que o Brasil teve uma postura soberanista no tocante às negociações do Acordo. Essa postura adiou a assinatura do documento por seis anos e gerou um precedente negativo no Itamaraty em matéria de cooperação sobre águas transfronteiriças e cooperação em meio ambiente no Cone Sul. Constatou-se que a liderança de todo o processo foi do Uruguai, enquanto o Brasil foi membro mais reticente quanto à criação do tratado. A análise dos documentos deixa claro ainda que o tema é visto pelas Relações Exteriores do Brasil como um precedente negativo no que diz respeitos às relações com os quatro países e também no que se refere à águas transfronteiriças na região. Fica claro ainda que a delegação brasileira obteve sucesso em sua estratégia de adiar a criação do documento porque, em sua forma final, o acordo contempla todas as exigências iniciais do país. A presente análise deve auxiliar no entendimento de como se dá a liderança brasileira na região e as consequências dessa liderança sobre a diplomacia para temas ambientais, especificamente para o uso dos recursos hídricos transfronteiriços. / In 2010 Argentina, Brazil, Paraguay and Uruguay signed the Agreement on the Guarani Aquifer. The document was prepared after conducting an international study on SAG, called Project Environmental Protection and Sustainable Development of the Guarani Aquifer System (PSAG, 2009). The action was financed by the World Bank, lasted from 2002 to 2009 and brought together reserchers from Argentina, Brazil, Paraguay and Uruguay, as well as technical staff and government representatives from the four countries. This scientific initiative maintained an open dialogue with the diplomats of the nationalities who negotiated the agreement, and this has given subsidies to the decision makers during the negotiation. This study focuses on analyzing the performance of Brazil for the conclusion of the agreement. After analysis of diplomatic correspondence, drafts of the treaty and conducting interviews and based also on the accumulated knowledge of the Guarani Aquifer, this dissertation indicates that Brazil had a sovereigntist stance concerning the negotiations of the Agreement. This attitude postponed the signing of the document for six years and has generated a negative precedent in the Foreign Ministry on cooperation on transboundary waters and cooperation in environmental matters in the Southern Cone. It was found that the Uruguay had the leadership of the whole process, while Brazil was the most fearful limb during the creation of the treated. The document analysis makes also clear that the subject is seen by the International Affairs of Brazil as a negative precedent toward the four countries and also regards to transboundary waters in the region. It is clear also that the Brazilian delegation was successful in its strategy to delay the creation of the document because the agreement includes all the countrys initial requirements. This analysis should assist in understanding how the Brazilian leadership works in the region and the consequences of that leadership on diplomacy to environmental issues, specifically for the use of transboundary water resources.

Em regiões úmidas a relação entre os mananciais superficiais e subterrâneos se dá principalmente por meio da descarga dos aquíferos para os rios, essa dinâmica é “alimentada” principalmente pela recarga subterrânea. A área de estudo foi a Bacia do Paraná 3, localizada no Sistema Aquífero Serra Geral, no estado do Paraná. O presente trabalho estudou a recarga subterrânea em duas bacias monitoradas por estações fluviométricas a partir de três diferentes métodos, o balanço hídrico, a separação do escoamento de base usando três diferentes formas de obtenção do parâmetro BFImax (tabelado, curva de permanência e filtro inverso), e a modelagem hidrológica a partir da análise dos reservatórios subterrâneo e subsuperficial do modelo MGB-IPH. Para melhor entender as águas subterrâneas, também se utilizou o TWS do GRACE para avaliar as variações do armazenamento de água na área. Os resultados obtidos mostraram que a maioria dos métodos e suas variações convergiram em grandeza (resultados médio de 491,4±31,9mm para a bacia SFV e 270,1±39,4mm para a bacia SFF), com exceção dos resultados da aplicação da separação do escoamento de base usando o BFImax tabelado (212,0mm para a bacia SFV e 160,6mm para a bacia SFF), além disso, verificou-se que o uso do esvaziamento do reservatório subsuperficial e subterrâneo juntos (612,9±18,1mm para a bacia SFV e 372,8±25,2mm para a bacia SFF) apresenta resultados similares ao uso de filtros e ao balanço hídrico, entretanto, quando se utiliza somente o esvaziamento do reservatório subterrâneo (509,1±17,3mm para a bacia SFV e 53,5±9,7mm para a bacia SFF), somente uma estação converge em resultados, a outra apresenta valores bastante inferiores, esses resultados foram explicados pelas diferentes geomorfologias das bacias. Foi verificado que a aplicação dos filtros de separação do escoamento de base em dados simulados no modelo MGB-IPH não apresenta prejuízos em relação a aplicação dos mesmos em dados observados (<4%). A variação mensal da recarga subterrânea apresentou um comportamento concordante ao TWS do GRACE. Com os resultados obtidos um modelo hidrogeológico conceitual da área foi proposto com base nas características físicas (geomorfologia, solos, características hidráulicas e hidrológicas e dados dos poços) e com base nos resultados obtidos pela aplicação dos métodos de recarga subterrânea. O modelo mostrou que a existência de topos alongados e aplainados em regiões de baixa de declividade favorecem a recarga subterrânea frente a regiões sem topos aplainados e de maior declividade, além disso, a profundidade dos solos também explicou os resultados. / In humid regions, the relationship between groundwater sources and the rivers is mainly governed by the discharge of aquifers into rivers, this dynamics is fed mainly by groundwater recharge. The study area was the Paraná Basin 3, located in the Serra Geral Aquifer System, in the state of Paraná. The present work studied the groundwater recharge in two basins monitored by gauge stations using three different methods: the water-budget method, the hydrograph separation method using three different ways of obtaining the BFImax parameter (Eckhardt pre-defined values, Q90/Q50 ratio and backwards filter) and the hydrological modeling from the analysis of the groundwater and subsurface reservoirs of the MGB-IPH model. To better understand groundwater, TWS obtained from GRACE was also used to assess variations in water storage in the area. The results showed that most of the methods and their variations converged in magnitude (average of 491,4±31,9mm for SFV basin and 270,1±39,4mm for SFF basin), except for the results of the hydrograph separation using the Eckhardt pre-defined values of BFImax (212,0mm for SFV basin and 160,6mm for SFF basin), in addition, it was verified that the use of the emptying of the subsurface and groundwater reservoir together (612,9±18,1mm for SFV basin and 372,8±25,2mm for SFF basin) presents results similar to the use of hydrograph separation and to the water-budget method, however, when only the emptying of the groundwater reservoir is used (509,1±17,3mm for SFV basin and 53,5±9,7mm for SFF basin), only one station converged in results, the other presented lower values, these results were explained by the different geomorphologies of the basins. It was verified that the application of the hydrograph separation in simulated data does not present damages in relation to the application of the same in observed data (<4%). The monthly variation of the groundwater recharge presented a concordant behavior to the TWS. With the results obtained a conceptual hydrogeological model of the area was proposed based on the physical characteristics (geomorphology, soils, hydraulic and hydrological characteristics and hydrodynamic characteristics of the wells) and based on the results obtained by the application of groundwater recharge methods. The model showed that the existence of elongated and flattened tops in low declivity regions favors groundwater recharge compared to regions with no flattened tops and with greater declivity, in addition, soil depth also influenced the results.

A falta de gestão integrada das águas superficiais e subterrâneas, aliada ao seu uso intensivo, acarretou em efeitos indesejados como escassez hídrica e perdas econômicas. A partir do conhecimento sobre as disponibilidades e demandas hídricas é possível promover estratégias de alocação otimizada de água para redução da escassez e dos custos da escassez. O uso conjunto de água superficial e subterrânea consiste no desenvolvimento de estratégias de alocação que explorem as vantagens e particularidades de cada manancial, assim reduzindo o efeito das variabilidades e incertezas na disponibilidade de água. O presente trabalho apresenta um estudo de alocação otimizada utilizando água superficial e subterrânea visando à redução da escassez hídrica, a redução no custo da escassez e o aumento no atendimento das demandas agrícolas na Bacia do Rio Santa Maria, localizada no Rio Grande do Sul/Brasil. O trabalho foi estruturado em três artigos científicos. O primeiro artigo apresenta uma revisão bibliográfica sobre o conceito, benefícios e desafios na implementação de estratégias de uso conjunto; a partir da análise das informações levantadas na revisão bibliográfica foi possível delinear estratégias que podem ser aplicadas no contexto brasileiro, embasadas nos instrumentos de gestão previstos na Política Nacional de Recursos Hídricos. O segundo artigo apresenta a obtenção das funções de benefício marginal dos usuários de água para irrigação na área estudada; estas funções são conhecidas como "curvas de demanda" e avaliam a disponibilidade de um usuário a pagar pelo recurso, de maneira que, quanto mais escasso o recurso, maior será seu valor marginal; estas funções são necessárias para a aplicação do modelo hidroeconômico Neste artigo também foi realizado um estudo do caso dos eventos de estiagem de 2006 e 2011 na Bacia do Rio Santa Maria, sendo analisados os prejuízos econômicos advindos da escassez. O terceiro artigo apresenta a aplicação do modelo hidroeconômico de alocação da água no sistema da Bacia do Rio Santa Maria; a função objetivo do modelo é minimizar o custo da escassez. Os resultados apontaram a alocação de água otimizada economicamente e os benefícios advindos da utilização de água subterrânea no atendimento das demandas, evidenciando a importância da gestão eficiente da água para flexibilizar e tornar o sistema hídrico mais resiliente. / The lack of integrated management of surface and groundwater, coupled with its intensive use, has led to undesirable effects such as water shortages and economic losses. The knowledge about water availabilities and demands makes it possible to promote optimized water allocation strategies to reduce scarcity and scarcity costs. Conjunctive use of surface water and groundwater consists of the development of allocation strategies that explore the advantages and peculiarities of each source, thus reducing the effect of variability and uncertainties on water availability. This work presents an optimized allocation study using surface and groundwater to reduce water scarcity, reduce scarcity cost, and increase agricultural demand attendance in the Santa Maria River Basin, located in Rio Grande do Sul/Brazil. This work was structured in three scientific articles. The first article presents a bibliographic review about the concept, benefits and challenges in the implementation of conjunctive use strategies; from the analysis of the information collected in the bibliographic review it was possible to outline strategies that can be applied in the Brazilian context, based on the management instruments provided in the National Water Resources Policy The second article presents the obtaining of the marginal benefit curves of water used in irrigation in the studied area; these functions are known as "demand curves" and evaluate the user’s willingness to pay for the resource, so that the scarcer the resource, greater is its marginal value; these functions are input data for the hydroeconomic model. In this paper it was also studied the droughts of 2006 and 2011 in the Santa Maria River Basin, analyzing the economic losses due to the scarcity. The third article presents the application of the hydroeconomic model to solve the problem of water allocation in the Santa Maria River basin system; the objective function of the model is to minimize scarcity cost. The results showed the economically optimized water allocation and the benefits derived from the use of groundwater in meeting the demands, showing the importance of efficient water management to make water systems more flexible and resilient.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-12T11:49:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ComparacaoDesempenhoMetodos.pdf: 11122337 bytes, checksum: 6f426ab00d1cde3dcd418157a6ad65c7 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-07T16:16:57Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-14T13:31:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ComparacaoDesempenhoMetodos.pdf: 11122337 bytes, checksum: 6f426ab00d1cde3dcd418157a6ad65c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-22T16:59:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ComparacaoDesempenhoMetodos.pdf: 11122337 bytes, checksum: 6f426ab00d1cde3dcd418157a6ad65c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-22T16:59:47Z (GMT). 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O método transiente eletromagmético no domínio do tempo, é usado também para a exploração de água subterrânea e não apresenta as mesmas desvantagens, porque este método indutivo emprega uma bobina quadrada cujo tamanho não é um impedimento para ser utilizado em locais habitados. Por outro lado, o método eletromagnético é mais sensível a ruídos devido a instalações elétricas. Para comparar as vantagens e desvantagens dos dois métodos em áreas urbanas foram utilizados programas para a modelagem sintética das sondagens elétricas verticais e das sondagens transientes eletromagnéticas, ambos desenvolvidos por RIJO (1994ab, 1996). Para tal propósito foram considerados dois casos: no primeiro, foram definidos quatro tipos de modelos (H, K, A e Q) com base nos horizontes geoelétricos em Palestina do Pará. No segundo caso, se considerou os modelos obtidos pelas 21 sondagens elétricas verticais tipo Schlumberger da mesma área. Com base nestes modelos, se utilizou um programa de transientes electromagnéticas para gerar as curvas sintéticas das resistividades aparentes. Como resultado, os valores de resistividades aparentes dados em função do espaçamento de eletrodos (método eletroresistivo) e em função do tempo (método eletromagnético), permitiu obter nos dois casos mencionados uma relação linear em escala bilogaritmica entre o espaçamento (metros) e o tempo (milisegundos). Deste modo é possível inferir a profundidade de investigação desejada em áreas urbanas usando método eletromagnético, quando a aplicação do método eletroresistivo ficar limitada pela acessibilidade. / The resistivity method is the most used geophysical prospecting technique for groundwater exploration. However, it is not easy to use it in inhabited areas due to the necessity to spread electrical wires for more than one kilometer, depending on the desired investigation depth. The time domain electromagnetic method, also used for groundwater exploration, does not have this disadvantage, because this inductive method uses a square loop whose dimension is not an obstacle to be used in inhabited places. On the other hand, the electromagnetic method is more sensible to cultural electrical noises. To compare the performance of these techniques in an urban area, we use programs for vertical electric and electromagnetic transient soundings. Both programs were developed by RIJO (1994ab, 1996). In this comparison we consider two cases: in the first, there was defined four types of models (H, K, A and Q), based on the geoelectric sections from Palestina of Pará (MONTEIRO, 1998). In the second, it was considered the 21 vertical electric soundings models carried out in this city using an arrangement type Schlumberger. These models allowed to configure apparent resistivity synthetic curves for the electromagnetic transient soundings. As a result, the apparent resistivity values given as space function (resitivity method) and given as time function (electromagnetic method), allow to obtain a lineal relationship in bilogaritmic scale between the spacing (meters) and the time (miliseconds). Thus, it is possible to estimate a desired investigation depth in urban areas using the electromagnetic method when the application of the resistivity method is limitated by the accessibility.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-09T13:40:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoMetodosEletromagneticos.pdf: 15138723 bytes, checksum: fd3186a517f320a55d0ea96e16d88ccb (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-07T16:24:14Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-11T16:55:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoMetodosEletromagneticos.pdf: 15138723 bytes, checksum: fd3186a517f320a55d0ea96e16d88ccb (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-18T11:34:42Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoMetodosEletromagneticos.pdf: 15138723 bytes, checksum: fd3186a517f320a55d0ea96e16d88ccb (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T11:34:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AplicacaoMetodosEletromagneticos.pdf: 15138723 bytes, checksum: fd3186a517f320a55d0ea96e16d88ccb (MD5) Previous issue date: 1996 / UFPA - Universidade Federal do Pará / PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S.A. / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Inserido no convênio de cooperação firmado entre a Fundação Nacional de Saúde e a Universidade Federal do Pará, através do Departamento de Geofísica e do Curso de Pós-Graduação em Geofísica, este trabalho tem como objetivo o mapeamento geológico com a aplicação dos métodos eletromagnéticos VLF e HLEM, visando o estudo hidrogeológico do Município de São Domingos do Araguaia no Sudeste do Estado do Pará. Também, estudamos o desempenho quantitativo do método VLF, no que diz respeito a prospecção de água subterrânea. Primeiramente, analisamos a resposta VLF, através dos parâmetros da elipse de polarização (inclinação e elipsidade), de diferentes situações geológicas possíveis de serem encontradas no local de estudo e voltadas a hidrogeologia. Também, avaliamos a influência que os parâmetro físicos do modelo exercem na anomalia, utilizando para estas finalidades modelagem numérica por elemento finito. A análise quantitativa foi realizada através de ajuste, por tentativa e erro, com curvas teóricas obtidas da simulação de modelos idealizados na interpretação qualitativa, a qual fizemos com o auxilio da técnica de filtragem de Fraser e com perfís do método HLEM. Os resultados mostraram a existência de feições estruturais de "trends" N-S e NE-SW, que correlacionadas à geologia regional são falhas normais e de transferências, respectivamente. Com base nesses resultados, foram selecionados alguns locais com maiores probabilidades de sucesso na captação de água subterrânea através de poços. / This work deals with the geological mapping using the electromagnetic methods VLF and HLEM to hidrogeological study of the county São Domingos do Araguaia in the southest of the State of Pará. It was carried out within the cooperation agreement between the Fundação Nacional de Saúde and the Universidade Federal do Pará, through the Geophysics Department and the Curso de Pós-Graduação em Geofísica. Also, we studied the quantitative performance of the VLF method, applied to ground water prospecting. First, we analysed the VLF response, by means of the parameters (tilt angle and ellipticity) of the ellipse of polarization of various geological situations likely to be found in the local under study, and for hidrogeological studies of other areal as well. Also, we evaluated the influence of different physical parameters of selected models using finite elements method. The quantitative analyse of the field data was carried out by trial and error using theoretical curves obtained by means of model simulation suggested by the qualitative interpretation using Fraser's filter and profiles of the HLEM method. The results showed the existence of structural features with trends N-S and NE-SW which correlated with the regional geology are normal and transference faults, respectivily. Based on these results, it was selected several sites for drilling of well with maximum probability of sucess.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-07T16:55:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoGeofisicoCaracterizacao.pdf: 1623496 bytes, checksum: b48e0033cba875a9c93daf9e1d12db2e (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Item sem assunto. on 2014-08-07T16:28:36Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-13T17:31:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoGeofisicoCaracterizacao.pdf: 1623496 bytes, checksum: b48e0033cba875a9c93daf9e1d12db2e (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-20T16:10:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoGeofisicoCaracterizacao.pdf: 1623496 bytes, checksum: b48e0033cba875a9c93daf9e1d12db2e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-20T16:10:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoGeofisicoCaracterizacao.pdf: 1623496 bytes, checksum: b48e0033cba875a9c93daf9e1d12db2e (MD5) Previous issue date: 2002 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo foi realizado na Área de Depósito de Rejeitos Sólidos (ADRS) da ALBRAS (Alumínio Brasileiro S.A.), localizada no município de Barcarena, Estado do Pará. Os resultados alcançados permitiram estabelecer um padrão de caracterização da subsuperfície, a partir de medidas geofísicas, fornecendo informações sobre as camadas geológicas e sobre parâmetros hidrogeológicos, tais como direção e velocidade do fluxo subterrâneo. Na realização do trabalho foram utilizados três métodos geofísicos: os métodos elétricos (Potencial Espontâneo e Eletrorresitividade) e eletromagnético (Slingram). A distribuição dos potenciais medidos através do Método do Potencial Espontâneo indicaram o sentido do fluxo subterrâneo local. Durante o estudo, foi montado um experimento de infiltração de solução salina no solo e seu efeito foi monitorado através de imageamento elétrico. Esse experimento permitiu que se estimasse a velocidade e o sentido do fluxo subterrâneo local ao longo da linha de imageamento. Os modelos interpretativos obtidos através da inversão de dados de resistividade aparente obtidos em sondagens elétricas verticais apresentaram uma boa correlação com perfis de raios gama corridos em poços tubulares da área de estudo. Estas Sondagens Elétricas Verticais permitiram que se detalhasse as unidades litológicas rasas através da estimativa de seus valores de resistividade e espessura. A interpretação dos dados eletromagnéticos através da análise de perfis de medidas, sondagens eletromagnéticas e mapas de contornos permitiu identificar a presença de zonas mais condutivas (material argiloso) e zonas mais resistivas (material arenoso). Além disso, observou-se que o mapa de contornos para a freqüência de 14080 Hz apresentou uma boa correlação com o mapa de contornos do Potencial Espontâneo referente a mesma área. / This geophysical study was carried out in the ALBRAS Solid Refuse Deposition Area located in Barcarena, State of Pará. The results allowed to characterize the subsurface, giving information on the geological layers and hidrogeological parameters like direction and velocity of underground flow. Three geophysical methods were used in the study: Spontaneous potential, dc-resistivity, and electromagnetic (slingram). During the study, an experiment of infiltration of salty water in the ground was performed and monitored through electrical imaging. Spontaneous potential gave information on the direction of local underground flow of water. Electrical imaging allowed to estimate the velocity and the direction of underground flow along the imaging profile. The models obtained from the inversion of vertical electrical sounding apparent resistivity data showed a good correlation with gamma ray logging run in wells in the studied area. The interpreted resitivity and thickness of the models provided detailing for the shallow lithological units. Analysis of electromagnetic data on profiles, soundings, and contouring maps lead to the identification of conductive zones (clayed material) and resistive zones (sandy material). Besides, a good correlation among 14080 Hz electromagnetic contouring map and spontaneous potential map was observed.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-30T16:07:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EletroresistividadeAplicadaEstudo.pdf: 7143644 bytes, checksum: 0920b9ffd5f699b8d23d228256e004ef (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-06T13:12:14Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-06T16:00:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EletroresistividadeAplicadaEstudo.pdf: 7143644 bytes, checksum: 0920b9ffd5f699b8d23d228256e004ef (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-18T11:34:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EletroresistividadeAplicadaEstudo.pdf: 7143644 bytes, checksum: 0920b9ffd5f699b8d23d228256e004ef (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T11:34:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EletroresistividadeAplicadaEstudo.pdf: 7143644 bytes, checksum: 0920b9ffd5f699b8d23d228256e004ef (MD5) Previous issue date: 1979 / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / A partir de 1974, quando da implantação do Núcleo de Ciências Geofísicas e Geológicas da UFPa., começou a ser desenvolvido um estudo de água subterrânea na Ilha do Marajó, sob o titulo de Projeto Marajó, financiado pela FINEP, que visava definir e delinear aquíferos em algumas áreas piloto da ilha. Este trabalho, realizado em uma dessas áreas piloto, no município de Salvaterra, Marajó, busca determinar áreas favoráveis para exploração de água subterrânea, através do uso do método geofísico de eletroresistividade. A área, de 200 Km2, foi prospectada através de 65 sondagens elétricas verticais e 6 perfilagens horizontais, tendo sido utilizado o dispositivo Schlumberger nas sondagens e o dispositivo Wenner nas perfilagens. Os dados foram inicialmente interpretados através do método do Ponto Auxiliar, quando se obteve uma visão geral do comportamento resistivo dos terrenos sondados, sendo depois reinterpretados usando técnica computacional, indicando existir na área camadas com resistividades que variam desde 5 até 43000 ohms-metro. Observou-se a existência de um pacote formado por uma sucessão de camadas que apresentaram resistividades com valores de 500 a 4000 ohms-metro, interpretado como constituído de sedimentos arenosos com água doce (aquífero), tendo uma espessura que chegou a atingir mais de 60 metros em algumas áreas. Na área pesquisada, foram delimitadas três sub-áreas cobrindo cerca de 40% da área total e, nestas, as espessuras do aquífero vão de 20 a 80 metros. As profundidades do topo desse aquífero nas três sub-áreas variam de 1,3 a 6,6 metros. A interpretação geofísica foi comprovada através de quatro furos de sondagem até 20 metros. Dois destes furos, realizados nas áreas interpretadas como bons aquíferos, mostraram terrenos mais arenosos, e os outros dois, alotados fora daquelas áreas, apresentaram uma parcela considerável de sedimentos argilosos com algum material orgânico. Informações obtidas quando do levantamento dos poços escavados na região e das análises de amostras das águas destes poços, mostram que, em termos gerais, não existem problemas quanto à qualidade das águas desses aquíferos mais superficiais, com exceção de dois poços escavados muito próximos da borda da Baía do Marajó, nas localidades de Joanes e Monsarás, que apresentam um aumento na salinidade quando no pico da estação de estio. Pelo que foi visto, o método utilizado neste trabalho é uma técnica eficiente para localizar bons aquíferos em ambientes geológicos semelhantes ao da área pesquisada. / A pilot area of 200 Km2 in Salvaterra county along the east edge of Marajo island was selected to make a study of groundwater using electrical resistivity methods. Sixty-five Schlumberger vertical electric soundings and six horizontal Wenner resistivity profiles were made. The sounding data were first interpreted individually with the auxiliary point method, and later reinterpreted in groups using an iterative curve-calculating routine. The results show the range of resistivities in this area vary between 5 and 40000 ohm-m. The aquifer appears to be defined by a sequence of layers with resistivities between 500 and 4000 ohm-m. In this pilot area three favorable sub-areas were delimited, covering about 40% of the area, where the interpreted aquifer thickness is in excess of 20 m and sometimes as great as 80 m. The depht to the top of this aquifer zone varies between 1.3 and 6.6 m in the three sub-areas. The geophysical interpretations were verified by four shallow drill holes (to 20 m). Two of these, located within the favorable sub-areas, showed dominantly sand sediments and the other two, drilled outside the favorable areas, showed much more clay and organic material, but limited amounts of fine sand. Analyses of water samples from many existing wells and of the new drill holes show that, in general, there are no problems with the quality of these shallow groundwaters. The only exceptions are several wells withing 100 m of Marajo Bay which show considerable increases in salinity during the height of the dry season, when the Bay waters also have maximum salinity. The ages and origin of the long oval belts of sand are not known with certaint, but they could be channel sands deposited by an ancient river or distributary of this deltaic region. The results of this research have outlined three large zones of good groundwater potential which will be very important for the agricultural and industrial development of this region.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-30T14:45:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EletroresistividadeAplicadaCaracterizacao.pdf: 16533157 bytes, checksum: c45be3796e8a29d2a69f63d62bb14dbd (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-06T13:11:41Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-06T16:23:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EletroresistividadeAplicadaCaracterizacao.pdf: 16533157 bytes, checksum: c45be3796e8a29d2a69f63d62bb14dbd (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-18T11:34:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EletroresistividadeAplicadaCaracterizacao.pdf: 16533157 bytes, checksum: c45be3796e8a29d2a69f63d62bb14dbd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T11:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EletroresistividadeAplicadaCaracterizacao.pdf: 16533157 bytes, checksum: c45be3796e8a29d2a69f63d62bb14dbd (MD5) Previous issue date: 1996 / UFPA - Universidade Federal do Pará / PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S.A. / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / O uso de métodos geofísicos (elétricos, eletromagnéticos e perfilagem de poço) na prospecção de água subterrânea em muitas localidades no Estado do Pará, tornou-se possível graças a um convênio firmado em 1988, entre a Fundação Nacional de Saúde e a Universidade Federal do Pará, através do Departamento de Geofísica e do Curso de Pós-Graduação em Geofísica, sendo estes responsáveis pelo estudo técnico das áreas prospectadas. Nosso objetivo nesta tese é contribuir com critérios geoelétricos, com base na utilização de dados de resistividade aparente (pa), medidos em superfície, visando melhorar a caracterização do quadro geológico de subsuperfície e por conseguinte prover informações mais confiáveis quanto aos recursos dos mananciais subterrâneos. Inicialmente, analisamos a influência que algumas estruturas 2D, em subsuperfície, tem sobre os dados de eletroresistividade, medidos em Sondagens Elétricas Verticais (SEVs), com o arranjo Schlumberger. Este estudo foi realizado através de simulações numéricas utilizando o programa computacional SEV2D desenvolvido no Departamento de Geofísica, baseado na técnica dos elementos finitos. Resultados mostram ambiguidades geradas pelo uso de métodos de interpretação 1D de SEVs, executados em ambientes geológicos de características bidimensionais. A parte prática da tese se constituiu no tratamento interpretativo de dados de eletroresistividade coletados na sede do município de São Domingos do Araguaia, cidade localizada na região sudeste do Estado do Pará. A aquisição deste dados se deu através de SEVs, utilizando o arranjo Schlumberger. Correlacionando os resultados das interpretações geofísicas com informações geológicas foi possível definir um quadro geológico para a área que serve como referência para a prospecção de água subterrânea na referida cidade. / The use of geophysical methods (electrical, eletromagnetics and well logging) for groundwater exploration in many areas in the State of Pará has been possible due to a program of cooperation between the Fundação Nacional de Saúde and the Universidade Federal do Pará, in which the Department of Geophysics and the Graduate Programe in Geophysics are respossible for the research and techinical work. This thesis has been conducted under such program. Our objective in this work is to find geoelectrical criterious for caracterization of the subsurface geology for hydrogeological exploration, based on apparent resistivity, data observed in cristaline rock environment. First, we analysed the influence of some 2D structures on resistivity data using vertical electrical sounding with Schlumberger array. This study was carried out with the computer program SEV2D, developed in the Departament of Geophysics, based on the finites elements technique. The results show clearly the ambiguities which are obtained when 1D interpretation is used for two-dimentional geological environment. The pratical aspect of the thesis is concerned with the processing and interpretation of resistivity data obtained in São Domingos do Araguaia in the southeset of the State of Pará. The Schlumberger array was used in the vertical electrical sounding survey. By correlating the geophysical results with geological informations it was possible to define the best zones for groundwater exploration in the prospected area.