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.

Ainda atualmente a preocupação com áreas contaminadas não atingiu o nível necessário que resultasse em efetiva proteção ao cidadão, a falta de legislação específica é um problema não solucionado. A estrutura atual dos dispositivos regulamentadores das atividades potencialmente poluidoras não está estabelecida de forma adequada. A par disso, não existe um levantamento completo do número de áreas contaminadas. Estas dificuldades redundam em risco para o investidor, que em função disso prefere ocupar uma área virgem, ao invés de arcar com a responsabilidade desconhecida de utilizar um local anteriormente ocupado por atividade potencialmente poluidora. Nesta dissertação apresentam-se uma metodologia para estabelecimento de possíveis uso e ocupação do solo em áreas contaminadas e alguns tópicos mínimos, para uma legislação moderna, de proteção à reutilização de áreas industriais, respeitadas as condições de segurança à saúde, tanto dos ocupantes da área, como dos que ao redor dela vivem ou trabalham. Para isto é proposta a utilização de análise de risco à saúde como um fator para balizamento da decisão de reocupação da área e ao tipo de uso a ser dado a ela. O modelo de análise de risco à saúde é indicado como a ferramenta para orientar quais as necessárias restrições a serem impostas à reutilização da área remediada. É apresentado um estudo de caso no qual foram estabelecidos os riscos de câncer de 10-6 e de 10-5, os resultados são e comparados com os obtidos com o risco de 10-4. O quociente de perigo, cujo limite foi considerado como unitário, foi igualmente calculado e analisado. Neste estudo de caso estabeleceram-se como cenários, o industrial, para adultos e o residencial para adultos e crianças. Ao final são apresentadas as conclusões e recomendações sobre tópicos importantes a acrescentar à legislação atual a fim de torná-la mais moderna e ambientalmente mais segura, ao mesmo tempo em que protege o investidor de riscos financeiros ao reutilizar áreas recuperadas, anteriormente degradadas ou contaminadas. / Even nowadays the concern about brownfield did not reach the necessary level to result in effective citizen protection; the lack of specific legislation is an unsolved problem. The present structure of the environmental regulatory acts for potentially harmful activities is not adequately established. Besides that the brownfield inventory is still incomplete. These difficulties result in risk for the investor who prefers in these circumstances to establish his industry in a green area instead of supporting the unknown burden of using a piece of land previously occupied by a potentially harmful activity. A methodology is presented in this dissertation for the establishment of the allowed use and occupation of a contaminated soil, also presented are some minimum topics to compose a more modern legislation to protect the investor when reutilizing brownfields, provided human health safety conditions are guaranteed for both the land user and the population living or working in the neighborhood. In order to meet these requirements it is being proposed that the human health risk analysis be a factor to be assessed to make the decision of reusing the land and for a specific type of use. The health risk analysis model is indicated as a tool to establish the necessary use restrictions to be imposed to the reutilization of the remediate area. A case study is presented in which the risks of 10-6 and 10-5 have been established, the results obtained were compared to those obtained by using the risk of 10-4, after all the analysis of these values has been shown. The hazard index whose limit had been considered as the unit had been calculated and analyzed. The scenarios used in this case study were: industrial for adult receptors and residential for adults and children receptors. At the end both the conclusions and the recommendations about important topics to be added to current legislation in order to become a modern and environmentally safe legislation and at the same time to protect the investor from financial burdens when utilizing areas previously used and submitted to pollution or contamination are presented.

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.

No Brasil, particularmente nas últimas décadas, um considerável número de instrumentos de políticas foram criados, para uma melhor gestão dos recursos naturais do país. Dentre os instrumentos, destacam-se o Zoneamento Ecológico-Econômico e os Planos de Recursos Hídricos, ambos de políticas ambientais distintas, porém com objetivos, em partes, semelhantes, ao proporem, em seu escopo, a criação de áreas sujeitas à restrição de uso para uma melhor gestão do território e dos recursos hídricos, respectivamente. Diante da problemática de dinamizar o planejamento ambiental, este trabalho tem como objetivo analisar a efetividade de ambos os instrumentos de políticas ao considerar o efeito das proposições dos usos do solo sobre a disponibilidade quantitativa dos recursos hídricos de uma bacia. Para testar a efetividade dos instrumentos será desenvolvido um caso de estudo na região norte do Estado do Tocantins, especificamente nas bacias dos rios Lontra e Corda, inseridas no sistema hidrográfico do rio Araguaia. As bacias foram selecionadas por possuírem elaborados um plano de Zoneamento Ecológico-Econômico e um Plano de Bacia Hidrográfica, a serem implantados em uma mesma área. Os rios das bacias em apreço apresentam uma considerável interação com os recursos hídricos subterrâneos, necessitando de uma gestão integrada das componentes hídricas. Aplicaram-se filtros digitais recursivos para separação do escoamento de base do escoamento total de hidrogramas das séries históricas de duas estações fluviométricas (2820000 e 28240000 – Hidroweb/ANA) e observou-se que 80 e 76% das vazões dos rios são mantidas pelos aqüíferos da região. Ao considerarem que os aqüíferos são importantes para manutenção da vazão dos rios e que os mesmos estão localizados em áreas propicias a usos do solo, este trabalho buscou localizar, na área em estudo, as áreas potenciais de armazenamento de água subterrânea, possivelmente áreas de recarga de aqüíferos (CHIARANDA, 2002), a fim de observar as proposições de ambos os instrumentos para as referidas áreas. Com o auxílio de técnicas de ponderação, análise e cruzamento de mapas temáticos em ambiente de Sistema de Informações Geográficas (SIG), foi possível observar que grande parte da área das bacias dos rios Lontra e Corda estão inseridas em classes de muito alta a alta capacidade de armazenamento de água subterrânea. Como resultado da análise da efetividade dos instrumentos, algumas divergências foram observadas quanto à proposição das zonas, que no ato da implementação dos instrumentos poderá acarretar prejuízos econômicos e/ou ambiental para a região, a exemplo, a indicação para uma mesma localidade de criação de áreas restritas ao uso e de ocupação por atividades humanas. Ao realizar o cruzamento das zonas dos ZEE’s sobre as áreas potenciais de armazenamento de água subterrânea, observou-se que ambos os instrumentos propõe áreas de ocupação humana, sobre as áreas de maior potencial de armazenamento de água subterrânea. Não sendo evidenciada nenhuma proposta quanto aos cuidados específicos em relação à preservação destas áreas, não reconhecendo a interação existente entre as águas subterrâneas e superficiais e sua necessidade de gestão integrada para uma melhor qualidade ambiental da região. / In Brazil, particularly in recent decades, a considerable number of policy instruments were created for better management of natural resources of the country. Among the instruments stand out from the Ecological and Economic Zoning and Plans of Water Resources, both of different environmental policies, but with goals, in part, similar to propose in its scope, the creation of areas subject to use restrictions for better land management and water resources, respectively. Regarding the problem of dynamic environmental planning, this work is to analyze the effectiveness of both policy instruments to consider the effect of the proposals of land use on the availability of water resources in a bowl. To test the effectiveness of both instruments will be developed a case study in the northern state of Tocantins, specifically in the basins of the rivers Otter and rope, inserted in the hydrographic system of the Araguaia River. The basins were selected because they have drawn up a plan of Ecological-Economic Zoning Plan and a Watershed, both to be deployed in the same area. The rivers in this basin have a considerable interaction with the groundwater resources, requiring an integrated component of water. Applied to recursive digital filters for separating the base flow of total flow hydrographs of historical series of two gauged stations (2820000 and 28240000 - Hidroweb / ANA) and observed that 80 and 76% of the flows of rivers are maintained by aquifers the region. In considering that the aquifers are important for maintaining river flows and that they are located in areas conducive to land use, this study tried to find, in the study area, the potential areas of water storage underground, possibly recharge areas aquifer (CHIARANDA 2002), in order to observe the propositions of both instruments for those areas. With the help of techniques of measurement, analysis and cross-thematic maps in an environment of geographic information system (GIS), it was observed that much of the area of the basins of rivers Otter and rope are placed in classes for very high discharge capacity storage of groundwater. Based on the analysis of the effectiveness of the instruments, some differences were observed concerning a proposed areas, which at the time of implementation of both instruments may cause economic losses and / or environmental in the region, such as the indication for the same location establishment of restricted areas to use and occupancy by human activities. When performing the crossroad of the exclusive economic areas of potential water storage underground, it was observed that both instruments proposed areas of human occupation on the areas of greatest potential for water storage underground. Not being shown any proposal regarding the specific care for the preservation of these areas, not recognizing the interaction between groundwater and surface water and their need for integrated management for better environmental quality in the region.

O uso racional dos recursos hídricos tem ganhado cada vez maior importância frente aos diversos setores da sociedade. A utilização destes recursos sem um planejamento de gestão tem levado a sua deterioração do ponto de vista qualitativo e também quantitativo. As águas subterrâneas surgem como uma fonte de recursos hídricos por estarem menos expostas a contaminações derivadas do uso antrópico e por existirem em maior quantidade em relação às águas superficiais. Para que possam ser preservadas e se elabore um plano de uso, o entendimento de sua ocorrência é fundamental. Esta pesquisa explorou o uso de ferramentas computacionais na construção de modelos hidrogeológicos de fluxo e transporte, mais especificamente o método de simulação de Monte Carlo (MC). O estudo de caso é o Sistema Aquífero Guarani na região de Santana do Livramento, Estado do Rio Grande do Sul, fronteira do Brasil com o Uruguai. Foi analisada, através das simulações, a influência do parâmetro de condutividade hidráulica (K) nos modelos construídos, representando a situação in situ, e projetando cenários futuros. Foram utilizadas informações do banco de dados do SIAGAS (CPRM) e dos trabalhos realizados no “Projeto de Proteção Ambiental e Desenvolvimento Sustentável do Sistema Aquífero Guarani”. Os modelos estocásticos gerados através das simulações foram comparados a modelos determinísticos, geralmente mais utilizados. Os modelos estocásticos se mostraram ferramentas essenciais na construção de modelos de fluxo, sendo atualmente a melhor alternativa para que se obtenha o conhecimento da dimensão da incerteza em relação ao meio físico estudado. Na construção de perímetros de proteção de poços, as simulações realizadas comprovaram que o Bairro do Cerro do Registro é um local apropriado para a locação de poços de abastecimento de água, como consta no plano diretor da cidade de Santana do Livramento, estando mais protegidos de fontes de contaminação que os poços situados no centro urbano. / The rational use of water resources has gained increasing importance in several sectors of the Brazilian society. The use of such resources without a management plan has led to its deterioration both from qualitative and quantitative points of view. Groundwater arises as a possible source of hydric resources for being less exposed to anthropic contamination and by existing in greater quantity in relation to surface water. In order to preserve groundwater and elaborate a proper land use plan it is essential to understand its occurrence. This research explored the use of computational tools in the construction of hydro-geological models of flow and transport, more specifically the simulation method of Monte Carlo (MC). The case study is the Guarani Aquifer System in the region of Santana do Livramento, Rio Grande do Sul State, Brazil’s border with Uruguay. The influence of the parameter of hydraulic conductivity (K) in the models constructed, representing the situation in situ and designing future scenarios, was analyzed through simulations. Information from the database of SIAGAS (CPRM) and of a study carried out in the “Project of Environmental Protection and Sustainable Development of the Guarani Aquifer System” were used. Stochastic models generated through the simulations were compared to deterministic models which are usually more frequently used. Stochastic models were essential tools in the construction of workflow models. Currently, they are the best alternative to know the size of uncertainty about the physical medium studied. In building the perimeters of wellhead protection areas, the simulations which were carried out have shown that Cerro do Registro neighborhood is an appropriate location for the leasing of water supply wells as stated in the strategic plan of the city of Santana do Livramento, being more protected from sources of contamination than the wells located in the urban area.

A exploração acelerada das águas subterrâneas pode acarretar em problemas de disponibilidade de água. Esse problema tende a ser acentuado devido as mudanças no clima previstas para as próximas décadas. Nesse contexto, este trabalho buscou avaliar os possíveis impactos das mudanças climáticas e do uso do solo sobre níveis de água subterrânea em zona de afloramento do Sistema Aquífero Guarani. Foram utilizadas simulações de Modelos de Circulação Global (MCG) como dados de entrada para um modelo transiente de fluxo hídrico subterrâneo, visando avaliar o comportamento dos nveis de água sob diferentes condições climáticas. Este modelo foi calibrado utilizando dados de níveis freáticos em seis poços localizados na bacia do Ribeirão da Onça (BRO). A partir de dados climáticos observados, estimou-se a recarga, usada como input no modelo matematico, em diversos tipos de cultura por meio do balanço hídrico. As maiores alterações nas médias pluviométricas mensais foram projetadas, pela maioria dos modelos climáticos, para ocorrer no perodo seco. No perodo chuvoso, as previsões indicaram que essas médias devem diminuir em torno de 50%. Quase 70% dos cenários climáticos geraram, no modelo transiente, variações dos nveis freáticos abaixo daqueles medidos no monitoramento entre 2004 e 2011. Em setores da área de estudo, o rebaixamento da superfície potenciométrica, simulada sob condições climáticas mais extremas previstas por alguns modelos, ultrapassou 10 m. Os cenários mais otimistas, embora tenham resultado em elevações dos níveis de água em mais metade da BRO, também geraram rebaixamentos de até 5 m. Os resultados reforçam a necessidade do contínuo monitoramento hidrogeológico, principalmente em áreas de recarga do SAG, e do desenvolvimento de outros trabalhos que quantiquem os impactos das mudanças climáticas, aplicando diferentes métodos de estimativa de recarga e downscaling. / The unsustainable use groundwater in many countries might cause water availability restrictions. Such issues are likely to worsen due to changes in climate, predicted for the incoming decades. In this context, the objective of this work was to assess possible climate and land use changes impacts on groundwater levels in the Guarani Aquifer System\'s (GAS) outcrop zone. Global Climate Models\' (GCM) outputs were used as inputs in a transient ux groundwater model. Thus, groundwater table uctuation could be evaluated under distinct climatic conditions. Six monitoring wells, located in the Ribeir~ao da Onca basin (ROB), provided water table measurements to calibrate the groundwater model. Using observed climatic data, a water budget method was applied to estimate recharge in dierent types of land uses. Statistically downscaled future climate scenarios were used as inputs in that same recharge model, which provided the inputs for SPA. Most of the GCMs used here predict temperature arises over 2°C. Major monthly rainfall mean changes are projected by the GCM great majority to take place in the dry season. During wet seasons, the predictions indicate those means might experience around 50% decrease. Water table variations, derived from the transient model under almost 70% of the climate scenarios, were below of those measured between 2004 and 2011. Few GCM predicted more extreme climate scenarios. In some regions of the study area and under these conditions, groundwater surface would decline more than 10 m. Although more optimistic scenarios resulted in an increase of groundwater levels in more than half of ROB, these would cause up to 5 m water table decline. The results reinforce the need for a permanent hydrogeological monitoring, mainly in the GAS recharge areas, along with the development of other climate change impacts assessment works using dierent downscaling and recharge estimates methods.

Este trabalho teve como objetivo propor um zoneamento territorial baseado nas características fisiográficas e morfológicas da Bacia do Baixo Rio Chambo (BBRCH), situada na Província de Chimborazo (Equador), como ferramenta para gestão de recursos hídricos. A metodologia utilizada abrangeu as seguintes atividades: estimativa da recarga dos aquíferos locais pelos métodos do balanço hídrico e das estimativas darcinianas; elaboração de modelo conceitual de circulação das águas subterrâneas; coletas de amostras de água em poços e nascentes para análises físico-químicas, químicas e isotópicas; além das estimativas de oferta e demanda e dos possíveis conflitos gerados pelo uso e alocação da água. Os resultados obtidos permitiram identificar a ocorrência de três aquíferos do tipo multicamadas de origem vulcanossedimentar (Llío-Guano, Riobamba e Yaruquíes), compostos por depósitos provenientes de erupções vulcânicas do Chimborazo, Igualata, El Altar e Tungurahua. A recarga desses aquíferos provém, principalmente, das cordilheiras ocidental (Chimborazo e Igualata) e oriental (El Altar e Tungurahua) e, em segundo plano, das precipitações locais. As descargas das águas superficiais e subterrâneas fluem para o rio Chambo, considerado como a área de confluência das drenagens da BBRCH. Os dados hidroquímicos e isotópicos (\'delta\'18O e \'delta\'2H) indicaram a existência de águas de diferentes composições e origens. As águas dos aquíferos Llío-Guano e Riobamba são classificadas como bicarbonatadas cálcio-magnesianas, desde ligeiramente ácidas a neutras, com valores enriquecidos de \'delta\'18O e \'delta\'2H. As águas do Aquífero Yaruquíes e das nascentes em Cubijíes são, respectivamente, bicarbonatadas sódicas a sulfatadas cálcio-magnesianas, com valores mais empobrecidos de \'delta\'18O e \'delta\'2H, indicando que existe influência das atividades vulcânicas do El Altar. A área foi dividida em oito zonas distintas (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7 e Z8), com características fisiográficas e morfológicas particulares. Este zoneamento servirá como referência para a elaboração do plano de bacia no município de Riobamba e demais províncias equatorianas. / This work aimed to propose a territorial zoning based on the physiographic and morphological characteristics of the Lower Chambo River Basin (LCRB), located at the Province of Chimborazo (Ecuador), as a tool for the water resources management. The methodology used included the following activities: estimation of recharge from the local aquifers using the water balance and Darcinian estimates methods, conceptual model of groundwater circulation, groundwater and springs sampling for physico-chemical, chemical and isotopic analyses, as well as the estimates of supply and demand and the possible conflicts generated by the use and distribution of water. The results allowed to identify the occurrence of three multilayer aquifers of volcanosedimentary origin (Llío-Guano, Riobamba and Yaruquíes), composed of volcanic deposits from eruptions of Chimborazo, Igualata, El Altar and Tungurahua. The recharge of those aquifers comes, mainly, from the western (Chimborazo and Igualata) and eastern (El Altar and Tungurahua) mountain range and, secondarily, comes from the local precipitation. The discharge zone of surface water and groundwater comprises the Chambo River, considered as the confluence area of the drainages located in LCRB. The hydrochemical and isotopic data (\'delta\'18O and \'delta\'2H) indicated the existence of waters with different compositions and origin. The Llío-Guano and Riobamba aquifers are composed of calcium-magnesium bicarbonate waters, from slightly acidic to neutral, with enriched \'delta\'18O and \'delta\'2H values. The Yaruquíes aquifer and the springs located in Cubijíes settlement are constituted, respectively, of sodium bicarbonate to calcium-magnesium sulfate waters with more depleted \'delta\'18O and \'delta\'2H values, indicating influence of the volcanic activities from El Altar. The area was divided into eight distinct zones (Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7, Z8), with particular morphological and water availability characteristics. The zoning will serve as a reference for the elaboration of water resource management plans in the Riobamba municipality and other Ecuadorian provinces.

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.

Este trabalho objetivou a investigação hidrogeológica do município de Monções (cidade do noroeste paulista) onde se estimou existir um total de 61 poços tubulares profundos que exploram dois aqüíferos com porosidades distintas, o Aqüífero Adamantina (granular) e o Aqüífero Serra Geral (fraturado). Ambos são responsáveis por 100% do abastecimento do município, daí o interesse em investigá-los melhor. O aqüífero superior (sedimentar), localmente de pequena espessura, responde por aproximadamente 60% das captações existentes e apenas 20% da vazão total extraída, o que não o torna menos importante e sim mais vulnerável. No inferior, concentra-se a minoria dos poços da área e a maior parte do volume disponível. A metodologia adotada teve por base o reconhecimento geológico preliminar da área e o cadastramento de pontos considerados referências importantes dentro da proposta deste estudo, como poços tubulares profundos, contato geológico das formações presentes na área, locais de depósito e despejo de resíduos urbanos, indústria, áreas de plantio, pontos de degradação fisiográfica, cemitério, entre outros. Em seguida, realizou-se a coleta pontual das informações de interesse que consistiu no registro fotográfico digital das situações consideradas de maior relevância, levantamento de coordenadas e cotas topográficas destes pontos e, por fim, a coleta de água de poços que melhor representassem o contexto da área investigada. Para o tratamento destes dados os pontos foram inicialmente locados na Planta Topográfica de Gastão Vidigal (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística ? 1:50.000), uma vez que a área investigada está inserida na referida Folha, e, posteriormente, conferidos e plotados através da etapa de georreferenciamento. O levantamento realizado propiciou a elaboração de um banco de dados para o município e a confecção de mapas de contorno estrutural (topo da Formação Serra Geral) e de isoespessura (Formação Adamantina), facilitando estimativas de reservas hídricas. Possibilitou ainda uma avaliação crítica dos atuais sistemas de captação, assim como viabilizou a confecção de mapas simplificados (geológico e hidrogeológico) em escala até então não disponível (1:50.000), elaborados com o auxílio do software de georreferenciamento ArcView GIS 3.3. Complementarmente, através da investigação do comportamento químico das águas dos aqüíferos locais, foi possível uma proposta de classificação quanto às zonas produtoras. / This work aims the hydrogeologic investigation of Monções municipality (city in the NW São Paulo State - Brazil) where it has been estimated to exist an amount of 61 deep wells exploring two aquifers with different porosity, the Adamantina Aquifer (granular) and Serra Geral Aquifer (fractured). The reason of better investigation is both are responsible by 100% of the municipality water supply. The top aquifer (sedimentary) has locally a small thickness and presents around 60% of the wells on the area and provides only 20% of the total flow exploited. This situation doesn\'t make the aquifer less important but more vulnerable. On the other hand, the bottom aquifer represents the minority of the wells and most of the available flow. The methodology applied was based in preliminary geologic inspection (field work) and register of points that were considered important in this work proposal, like deep wells, formations geologic contact that occur in the study area, urbane residues deposits and launching places (realeasing places), industry, plantation field, physiographic degradation points, cemetery, among others. After that, a punctual collection information of interest was performed, including digital photographic register of the more relevant situations, survey of coordinates and topographic quote of these points and, at last, water collect from representative wells located in the area. For the treatment of these informations, the points were at first located in the Gastão Vidigal topographic map (Brazilian Institute of Geography and Statistic ? 1:50.000), as the study area is included in this chart, and, subsequently, ratified and plothed using the georreference software. The survey developed made possible the elaboration of a database to the investigated municipality and of a structural contour map (Serra Geral Formation\'s Top), as well as a map of isothickness (Adamantina Formation) making easier the estimation of groundwater reserves. Moreover, this information permitted a critical evaluation of the current collection systems as well as made possible the confection of simple maps (geology and hydrogeology), in a better scale that the available one (1:50.000) using the ArcView 3.3 software. Supplementary, through the description the chemical characteristics of waters from local aquifers, made possible a proposal for classification with regard to production areas.

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-04T22:16:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bellingieri_PauloHenrique_M.pdf: 9365011 bytes, checksum: 6c7e81559cc6178c82c39aab2cd464f1 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: As águas subterrâneas representam a principal preocupação no processo de viabilização do reúso agrícola, como prática de pós-tratamento e disposição final de esgotos sanitários. O presente trabalho visa avaliar a possível contaminação gerada pela disposição controlada de efluente de tratamento secundário no cultivo de milho, e identificar a lâmina hídrica ideal para a irrigação da cultura, aliando as necessidades da engenharia sanitária com as da engenharia agrícola. Consistiu na análise de amostras do lençol freático, coletadas periodicamente durante duas saltas consecutivas, sendo uma na estação chuvosa e outra na estação seca. Os parâmetros analisados foram: pH, condutividade elétrica, Cr, Pb, Ni, Cd, Cu, Zn e N-N03-. Uma rede de poços de monitoramento foi instalada na área de pesquisa, contendo 10 poços locados a jusante de cada parcela para avaliação em função do risco à saúde pública. A variação do comportamento do lençol freático foi monitorada pela confecção de mapas potenciométricos sazonais e realização de slug test para obtenção da condutividade hidráulica dos poços de monitoramento. Os resultados permitiram concluir que a aplicação de efluentes sanitários na agricultura, via sulcos rasos, causou alguns impactos negativos às propriedades do solo e água subterrânea, além de proporcionar benefícios para a cultura, quando da reposição de água ao solo em períodos de estiagem / Abstract: Groundwaters represent the main concern in the process of viabilization of agriculture reuse, as practice of post-cure and final disposal of sanitary sewers. The present research aims to evaluate the possible contamination generated for the controlled disposal of the sewer of secondary treatment in the maize culture, and to identify the ideal hydric blade for the irrigation of the maize culture, uniting the necessities of sanitary and agricultural engineering. It consisted in the analysis of samples of the water table, collected periodically during two consecutive harvests, one in the rainy and another in the dry period. Were analyzed the following parameters: pH, electrical conductance, Cr, Pb, Ni, Cd, Cu, Zn and N-NO3 . A net of monitoring wells was installed in the research area, with 10 leased wells the downward of each parcel for evaluation in function of the risk to the public health. The variation of the behavior of the water table was monitored by the confection of potenciometric maps and accomplishment of slug test for attainment by the hydraulic conductivity of the monitoring wells. The results allowed to conclude that the application of sanitary effluent in agriculture, in saw ridges fIat, did not cause significant negative alterations in the properties of the ground and underground water, besides providing benefits for the maize culture, within of the replacement water soil in dry periods / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil