A compreensão da circulação da água em aquíferos requer o levantamento de suas características intrínsecas relacionados à hidrogeologia e às variáveis do ciclo hidrológico. Embora a interface entre as formações geológicas do Sistema Aquífero Guarani (SAG) venha sendo mapeada para verificar a susceptibilidade à explotação e contaminação, faz-se necessário conhecer a heterogeneidade estratigráfica em suas áreas de afloramento. Este estudo visa investigar as propriedades hidrogeológicas usando técnicas geofísicas e modelar numericamente o escoamento subterrâneo em área de afloramento do SAG. Foram utilizados o Ground Penetratring Radar com antena de 200MHz, a sondagem elétrica vertical com arranjo Schlumberger e o imageamento elétrico com arranjo dipolo-dipolo. A interface usada para a modelagem numérica por elementos finitos foi o Simulador de Processos em Aquíferos (SPA). As técnicas geofísicas contribuíram para o modelo numérico com a definição de duas regiões com diferentes condutividades hidráulicas, sendo a maior condutividade próxima à área de descarga. Também foi possível definir uma condição de contorno de fluxo não-nulo pela interpretação dos imageamentos elétricos. Um longo período de 14 anos hidrológicos para uma área com intensa mudança de uso do solo e registro de crise hídrica foi bem simulado pelo modelo numérico apresentando coeficientes de Kling-Gupta não paramétrico (KGENP) para os poços entre 0,52 (P8) e 0,89 (P16) e para vazão de base entre 0,66 (EF-SMF) e 0,93 (CP2). A análise das incertezas e heterogeneidade espaçotemporal da recarga podem contribuir para este trabalho e melhorar o balanço hídrico da área de afloramento do SAG. / Groundwater flux comprehension depends on knowledge of hydrogeological parameters and the water cycle, specially the recharge process. Although geological interfaces of the Guarani Aquifer System have been mapping to verify exploitation and contamination susceptibility, stratigraphy heterogeneity of the outcrop areas are not thoroughly known. The aims of this study are hydrogeological characterization from geophysical techniques and groundwater flux numerical modelling. Ground Penetrating Radar with a 200 MHz antenna, vertical electrical sounding with Schlumberger array and electrical resistivity tomography with dipole-dipole array were used. Also, a finite element model was applied to groundwater flux analysis. Geophysical techniques helped to define two hydraulic conductivity regions and a specified flux boundary condition. A 14-year-long groundwater flux model for an area under intense land use changes and water shortage scenario was well simulated. The non-parametric Kling-Gupta (KGENP) coefficient for the groundwater level varied between 0.52 (P8) and 0.89 (P16); and the KGENP calculated with the baseflow values ranged between 0.66 (EF-SMF) and 0.93 (CP2). More studies are suggested to scientific improvement related to the uncertainty and spatiotemporal heterogeneity recharge of outcrop zones of the Guarani Aquifer System to a better water balance understanding.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-11-12T19:43:53Z No. of bitstreams: 1 CARLOS MAURÍCIO ROCHA BARROSO - DISSERTAÇÃO PPGECA 1994..pdf: 33322816 bytes, checksum: 8d3b97e59953825ca5f62b7f53c9c80d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-12T19:43:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS MAURÍCIO ROCHA BARROSO - DISSERTAÇÃO PPGECA 1994..pdf: 33322816 bytes, checksum: 8d3b97e59953825ca5f62b7f53c9c80d (MD5) Previous issue date: 1994-04 / Esta dissertação apresenta os resultados de uma pesquisa sobre a contaminação do "Aquífero Barreiras" por organo clorados, no Polo Cloroquímico de Alagoas — PCA. As substâncias químicas envolvidas no processo que são produtos que apresentam grande poder tóxico, comprometeram a qualidade do aquífero, gerando um impacto ambiental significativo e da maior gravidade. Dentre tais contaminantes, destacam-se os compostos 1,2 dicloroetano (1,2 - DCE), 1,2 dicloropropano (1,2 — DCP) e 1,2,3 tricloropropano (1,2,3 — TOE), por apresentarem maiores valores em suas concentrações e por conseguinte, alvo da pesquisa. O aquífero Barreiras, na área do PCA, possui uma espessura média de 20 metros, constituindo—se litologicamente por um "pacote" areno—argiloso, intercalado por níveis descontínuos de material argiloso, sendo caracterizado como um aquífero freático. O modelo de fluxo adotado, baseado no método das diferençasfinitas - algoritmo IADI — (Kinzelbach, 19S6), utilizou os dados extraídos de relatórios da empresa Paranaguá — Engenharia e Consultoria Ltda (1991). O mesmo, mostrou-se adequado para fins de simulações de fluxo bidimensionais em locais onde as informações são incipientes. Os valores dos parâmetros hidrodinâmicos do aquífero foram obtidos em consequência do aferimento do modelo de fluxo, e a velocidade média, linear, de propagação de fluxo no aquífero,.de acordo com os parâmetros aferidos, é da ordem de 0.672 m/dia com direção NW — SE, sentido SE. A propagação das plumas dos contaminantes acima mencionados, foram geradas uti1izando—se o modelo de transporte embasado no método explícito das diferenças finitas como dado por Kinzelbach, (1986). As concentrações tomadas como referência para a calibração do modelo, foram aquelas amostradas em poços de monitoramentos e de produção (Paranaguá, 1991) e analisadas pelo laboratório americano Industrial and Environmental Analyses, Inc - IEA. Apesar da simplicidade do modelo, principalmente por tratar o meio como homogéneo e isotrópico e processar os compostos como conservativos ou seja, substâncias químicas não reagentes, a pluma para o 1,2 — DCP apresentou um resultado que confirma a veracidade do modelo. Já as plumas par*, o 1,2 — DCE , para o 1,2,3 — TCP e para os organos totais ( projetada com base nas análises do laboratório da Companhia Alagoas Industrial — CINAL, pois o IEA não os dosou), mostraram-se confiáveis. / This dissertation presents the resulta of the research done on contaraination of "Aquífero Barreiras" by organo-chlorides, in the Pole- Choloro-chemicais of Alagoas - PCA. The cheraical substances involved in the process that are Products which pose strong toxiclty, affected the quality of the aquifer in question, creating .significant environaental impact as a grave problem. The more important of these contaminants were the 1,2 Di-chloroehtane (1,2 - DCE), 1,2 D i-chioropropane (1,2 DCP) and 1,2,3 Tri-chloropropane (1,2,3 - TCE), which appeared in greater concentrations, because of which the present investigation was attempted. The Aquifer "Barreiras", within the PCA area has a nean depth of 20 m, lithoiogicaliy represented by a packet of sandysilt stratum, sandwitched by discontinuous clayey material, thus characterizing on the whole as a freatic aquifer. The "flow raodel" adopted, based on the finite d i fferenr.es method - the Algorithm of IAOI (Kinzelback, 1986), utilized data extracted from the reports of an enterprize by naie "Paranaguá' Eng inssr ing and Cônsultants Ltd. ÍÍ99Í). The cited raodel was found to be adequate for the purpose of simulating the two-dímentional flows in places where data is available. Values of hydrodynamic parameters of the aquifer were obtaíned frora the resulto of flow model and the raean linear propagation velocity in the aquifer, based on the input values, was of the order of 0.672 m/day, in the N.W. - S.E. frora S.E. direction. PIume propagations for the above mentioned comtaminants were geenerated utilizing the "transport model", based on the explicit finite difference method as suggested by Kinzelbach (í?G6). Concentrations taken as reference for the model calibration were those values registered in the product ion and observation wells (Paranaguá, 1991), the results of which were analyzed by an American laboratory by name Industrial and Environmental Anaíyses, Inc. (I.E.A.). Dispite the simplicity of the model, principally considering the porous media as homogeneous and isotropic, and considering the chemicals as conservative, i.e., chemical substances that do not react with water, the plurne for 1,2 - DCP showed results that confirmed the varacity of the model. The plumes for 1,2 - DCE and 1,2,3 - TCP and for total organo-chlorides that are projected on the basis of analysis of the laboratory of Alagoas Industrial Co. -CINAL, also showed sufficiently reliable results.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O Aquífero Bauru é considerado a unidade hidrogeológica mais importante de Araguari, Minas Gerais. A água deste aquífero é intensamente explorada devido ao baixo custo de captação, que está relacionado ao fato de ser um aquífero freático, pouco profundo e local, submetido a uma abundante recarga. No entanto, essas características o torna potencialmente vulnerável aos agentes poluidores. Este trabalho teve como objetivo oferecer um panorama geral sobre a qualidade da água bruta do aquífero Bauru, na zona urbana de Araguari, identificando possíveis fontes de poluição. As amostras de água foram coletadas em poços da concessionária de abastecimento público. Os critérios para seleção dos poços foram: distribuição espacial, operacionalidade, estrutura e zonas de risco. As amostras foram coletadas a montante do ponto de aplicação do desinfetante, garantindo os aspectos qualitativos da água bruta. Foram amostrados 68 poços, correspondendo a 80 % do poços em operação. Foram realizadas 2 campanhas de campo, sendo a primeira em novembro de 2012 e a segunda em dezembro de 2014. A amostras foram submetidas a ensaios de pH, nitrato, nitrito, fósforo, DQO, DBO5, cor aparente, turbidez, sólidos totais, sólidos dissolvidos totais, sólidos suspensos totais, sólidos voláteis totais e fixos totais. Os resultados das etapas de campo e laboratoriais permitiram o mapeamento dos parâmetros de qualidade e a identificação das áreas críticas em termos de poluição. Os resultados indicaram que vazamentos de esgoto sanitário, em áreas que apresentam elevados índices de vulnerabilidade, podem ser a causa da presença nitrato e sólidos voláteis em alguns poços analisados. Apesar disso, a água bruta do Aquífero Bauru ainda apresenta boa qualidade com propriedades físico- químicas e bacteriológicas adequadas a diversos usos. Apesar das concentrações encontradas ainda serem inferiores aos limites estabelecidos pela legislação vigente, fica evidente a importância do monitoramento contínuo da qualidade da água subterrânea extraída para o abastecimento urbano. / The Bauru Aquifer is considered the most important hydrogeological unit of the city of Araguari, Minas Gerais. The water from this aquifer is exploited due to low cost, which is related to the fact of being a shallow and local subjected to an abundant recharging. However, these characteristics makes it potentially vulnerable to pollutants. This work aimed to provide an overview of the quality of raw water from the aquifer Bauru underlying the urban area of Araguari, identifying possible sources of pollution. Water samples were collected in wells of public water utility. The criteria for selection of the wells were: spatial distribution, operation, structure and risk areas. The samples were collected upstream of disinfectant application point, ensuring the qualitative aspects of raw water. 68 wells were sampled corresponding to 80% of the wells in operation. Were held two field campaigns, the first in November 2012 and the second in December 2014. The samples were subjected to pH tests, nitrate, nitrite, phosphorus, COD, BOD, apparent color, turbidity, total solids, solids total dissolved, total suspended solids, total volatile solids and total fixed. The results of field and laboratory steps allowed the mapping of quality parameters and the identification of critical areas in terms of pollution. The results indicated that wastewater leaks in areas that have high levels of vulnerability may be the cause of nitrate and volatile solids present in some wells examined. Nevertheless, the raw water from the aquifer Bauru still has good quality with physical-chemical and bacteriological appropriate to different uses. Although the concentrations found are still below the limits established by law, it is clear the importance of continuous monitoring of groundwater quality extracted for urban supply. / Dissertação (Mestrado)

Nesta pesquisa foi utilizado o método eletromagnético no domínio do tempo (TDEM) em apoio à exploração de águas subterrâneas, visando o mapeamento de aquíferos sedimentar e cristalino na bacia sedimentar do Paraná. Os dados foram adquiridos por meio da técnica de caminhamento TDEM usando o loop transmissor (Tx) fixo e a bobina receptora (Rx) 3D móvel, também conhecida como técnica fixed-loop. A análise dos dados do campo magnético secundário proveniente de medidas com a bobina Rx 3D teve como objetivo principal entender como estes campos se dissipam em subsuperfície e relacioná-los com os sedimentos e com as estruturas presentes dentro da camada de basaltos da Formação Serra Geral na bacia do Paraná. A interpretação de estruturas com geometrias variadas na subsuperfície foi feita por meio de inversões individuais dos dados da componente-z (Bz) e os modelos geoelétricos na forma de perfis foram obtidos por meio de um processo de interpolação lateral. As componentes individuais forneceram informações adicionais sobre o comportamento do campo magnético induzido e sua dissipação na subsuperfície. Resultados de medidas da resistividade elétrica por meio da técnica de caminhamento elétrico foram correlacionados com os perfis TDEM com a finalidade de fazer uma interpretação integrada, aliada com informações litológicas de poços disponíveis na região de estudos, e com isso dar mais confiabilidade na interpretação. Os resultados são promissores e contribuíram para o mapeamento do aquífero sedimentar raso (Formação Adamantina) e do aquífero cristalino caracterizado pela presença de zonas de fraturas nos basaltos da Formação Serra Geral que podem estar preenchidas com água. Os resultados terão aplicações diretas em estudos hidrogeológicos na região de Termas de Ibirá, Estado de São Paulo. / In this research, the time domain electromagnetic method (TDEM) was used for groundwater exploration aiming to map the sedimentary and crystalline aquifers in the Paraná Basin. The TDEM acquisition data was made through fixed transmitter loop technique (Tx) and a mobile 3D-coil receiver (Rx). The data analysis of the secondary magnetic field from measurements with 3D Rx coil aimed to understand how these fields dissipate in the subsurface and relate them to the sediments and the structures present within the basalt layer of the Serra Geral Formation in the Parana basin. The interpretation of varied subsurface geometries and structures was made through individual inversions of the z-component data (Bz) and the geoelectric models obtained by a process of lateral interpolation. The individual components provided additional information on the induced magnetic field behavior and its dissipation in the subsurface. Results of resistivity measurements by electric tomography technique were correlated with the TDEM profiles in order to make an integrated interpretation, together with lithological information from available wells in the study area. The results are promising and contributed to the mapping of shallow sedimentary aquifer (Adamantina Training) and the crystalline aquifer characterized by the presence of fractures in the basalt layer in the Serra Geral formation that can be filled with water. This research will have direct applications in hydrogeological studies in the area of Ibirá, state of São Paulo.

Nesta pesquisa foi utilizado o método eletromagnético no domínio do tempo (TDEM) em apoio à exploração de águas subterrâneas, visando o mapeamento de aquíferos sedimentar e cristalino na bacia sedimentar do Paraná. Os dados foram adquiridos por meio da técnica de caminhamento TDEM usando o loop transmissor (Tx) fixo e a bobina receptora (Rx) 3D móvel, também conhecida como técnica fixed-loop. A análise dos dados do campo magnético secundário proveniente de medidas com a bobina Rx 3D teve como objetivo principal entender como estes campos se dissipam em subsuperfície e relacioná-los com os sedimentos e com as estruturas presentes dentro da camada de basaltos da Formação Serra Geral na bacia do Paraná. A interpretação de estruturas com geometrias variadas na subsuperfície foi feita por meio de inversões individuais dos dados da componente-z (Bz) e os modelos geoelétricos na forma de perfis foram obtidos por meio de um processo de interpolação lateral. As componentes individuais forneceram informações adicionais sobre o comportamento do campo magnético induzido e sua dissipação na subsuperfície. Resultados de medidas da resistividade elétrica por meio da técnica de caminhamento elétrico foram correlacionados com os perfis TDEM com a finalidade de fazer uma interpretação integrada, aliada com informações litológicas de poços disponíveis na região de estudos, e com isso dar mais confiabilidade na interpretação. Os resultados são promissores e contribuíram para o mapeamento do aquífero sedimentar raso (Formação Adamantina) e do aquífero cristalino caracterizado pela presença de zonas de fraturas nos basaltos da Formação Serra Geral que podem estar preenchidas com água. Os resultados terão aplicações diretas em estudos hidrogeológicos na região de Termas de Ibirá, Estado de São Paulo. / In this research, the time domain electromagnetic method (TDEM) was used for groundwater exploration aiming to map the sedimentary and crystalline aquifers in the Paraná Basin. The TDEM acquisition data was made through fixed transmitter loop technique (Tx) and a mobile 3D-coil receiver (Rx). The data analysis of the secondary magnetic field from measurements with 3D Rx coil aimed to understand how these fields dissipate in the subsurface and relate them to the sediments and the structures present within the basalt layer of the Serra Geral Formation in the Parana basin. The interpretation of varied subsurface geometries and structures was made through individual inversions of the z-component data (Bz) and the geoelectric models obtained by a process of lateral interpolation. The individual components provided additional information on the induced magnetic field behavior and its dissipation in the subsurface. Results of resistivity measurements by electric tomography technique were correlated with the TDEM profiles in order to make an integrated interpretation, together with lithological information from available wells in the study area. The results are promising and contributed to the mapping of shallow sedimentary aquifer (Adamantina Training) and the crystalline aquifer characterized by the presence of fractures in the basalt layer in the Serra Geral formation that can be filled with water. This research will have direct applications in hydrogeological studies in the area of Ibirá, state of São Paulo.