Esta pesquisa objetivou mostrar a viabilidade de utilização do Sistema de Informação Geográfica (SIG) associado à modelagem matemática, como opção metodológica a ser aplicada no estudo das modificações induzidas no nível freático, após o enchimento de reservatórios. A área piloto escolhida foi a bacia de drenagem do rio Biritiba-Mirim, localizada na região do Alto Tietê, no Estado de São Paulo. O entendimento do funcionamento do sistema hidrogeológico, obtido por meio de dados de geologia, hidrogeologia, climatologia, poços existentes e sondagens executadas na área, subsidiou a elaboração do modelo conceitual. Na área, foram identificados dois tipos de aqüíferos: o Sedimentar, restrito às planícies fluviais e o Cristalino alterado, decorrente da alteração intempérica da rocha. Os fluxos locais da água subterrânea ocorrem em direção aos cursos d’água que constituem a malha de drenagem da bacia, enquanto que, regionalmente, as águas subterrâneas fluem na direção do rio Biritiba-Mirim. As informações do modelo conceitual foram, inicialmente, organizadas no Sistema de Informação Geográfica e, posteriormente, transferidas para o modelo matemático. Foi construído um modelo matemático para a bacia de drenagem do rio Biritiba-Mirim utilizando o programa tridimensional de diferenças finitas MODFLOW desenvolvido por McDONALD & HARBAUGH (1988). A calibração do modelo foi executada a partir de ajustes sucessivos, efetuados por meio do SIG e, posteriormente, aferidos no MODFLOW. Uma vez concluído o processo de calibração, procedeu-se à simulação do enchimento do reservatório, utilizando novamente o Sistema de Informação Geográfica para a entrada dos dados. A simulação, também realizada no MODFLOW, possibilitou delimitar as áreas nas quais os níveis das águas subterrâneas sofrerão maiores influências do reservatório, dando o subsidio necessário para a locação dos poços de monitoramento. Os dados coletados no período de um ano de monitoramento permitiram executar a verificação e eventuais correções do modelo. Com o modelo aferido, repetiu-se a simulação do enchimento do reservatório e, a partir do mapa potenciométrico resultante, foi elaborado o mapa de profundidades de níveis d’água subterrânea previstas para após o enchimento do lago, denominado de Mapa Previsional de Influência. Nesse mapa foram delimitadas duas zonas de influência (de 0-5 m e de 5-10 m) e uma zona sem influência do reservatório ou com profundidade final do nível freático superior a 10 m. Finalmente, definiu-se um programa de monitoramento potenciométrico do sistema aqüífero livre para execução em situação posterior ao enchimento do reservatório, a fim de avaliar o tempo e tipo de resposta do aqüífero livre ao processo de enchimento e efetuar a retroanálise das previsões. De acordo com programa definido, a primeira campanha de medição deverá coincidir com o início do enchimento do reservatório, a partir desta, o monitoramento deverá ser mensal até os três primeiros meses e, posteriormente, trimestral até completar um ano após o enchimento. A execução do presente estudo comprovou a viabilidade da aplicação do SIG, associado à modelagem matemática com fins previsionais, em escala de bacia de contribuição, para a avaliação das modificações induzidas no nível do aqüífero livre após o enchimento de reservatórios. Recomenda-se a metodologia aqui proposta como ferramenta a ser aplicada em outros locais que apresentem a mesma problemática. / The purpose of the current research was to demonstrate the viability of using Geographic Information System – GIS associated to mathematical models as a methodological option to be applied in the study of the water table elevation induced by dam reservoirs after their impoundment. The chosen area was the drainage basin of Biritiba-Mirim river, located in Alto Tietê area, in São Paulo State. The understanding of the hydrogeological system was acquired through geological, hydrogeological and climatological data. The surveys executed in the area, also allowed the construction of the conceptual model. In the area, two aquifers types were identified: the Sedimentary, restricted to the fluvial plains, and the altered Crystalline, due to the weathering. The regional groundwater flow was toward Biritiba-Mirim river, while the secondary drainage was a local groundwater discharge area. The conceptual model data was, initially, organized in a Geographic Information System and later transferred to the mathematical model. A mathematical model was built on the Biritiba-Mirim drainage basin using MODFLOW, a three-dimensional program of finite differences developed by McDONALD & HARBAUGH (1988). The model calibration was executed through successive trial-error process, using Geographic Information System as a input data and MODFLOW to evaluate results. After the conclution of the calibration process, the Biritiba-Mirim reservoir impoundment was simulated using Geographic Information System to input the new variable. The simulation, also accomplished in MODFLOW, made possible to limitate the main areas that will be impacted on their ground water levels. Using that map were located the monitoring wels. From the monitoring data, collected in a year period, it was possible to verify the model. The reservoir impoundment simulation was repeated. From the resulted potenciometric map, the groundwater final depths map was elaborated. In that map, named Predictional Influence Map, two influence zones were defined (0-5 m and 5-10 m), and a zone without the reservoir influence or with final water table level more than 10 m depth. Finally, an aquifer monitoring program was defined, in order to follow the water table impact after the reservoir impoundment. According to this program, two weeks after the impoundment should be made the first field measurement. The periodicity should be monthly until the first three months, and, after that, quarterly until the end of the first year. The present study showed the viability of using Geographic Information System associated to mathematical models to predict modifications induced on the water table levels after a reservoir impoundment. This methodology is recommended as an important tool to be applied in other cases with the same problem.

Esta pesquisa objetivou mostrar a viabilidade de utilização do Sistema de Informação Geográfica (SIG) associado à modelagem matemática, como opção metodológica a ser aplicada no estudo das modificações induzidas no nível freático, após o enchimento de reservatórios. A área piloto escolhida foi a bacia de drenagem do rio Biritiba-Mirim, localizada na região do Alto Tietê, no Estado de São Paulo. O entendimento do funcionamento do sistema hidrogeológico, obtido por meio de dados de geologia, hidrogeologia, climatologia, poços existentes e sondagens executadas na área, subsidiou a elaboração do modelo conceitual. Na área, foram identificados dois tipos de aqüíferos: o Sedimentar, restrito às planícies fluviais e o Cristalino alterado, decorrente da alteração intempérica da rocha. Os fluxos locais da água subterrânea ocorrem em direção aos cursos d’água que constituem a malha de drenagem da bacia, enquanto que, regionalmente, as águas subterrâneas fluem na direção do rio Biritiba-Mirim. As informações do modelo conceitual foram, inicialmente, organizadas no Sistema de Informação Geográfica e, posteriormente, transferidas para o modelo matemático. Foi construído um modelo matemático para a bacia de drenagem do rio Biritiba-Mirim utilizando o programa tridimensional de diferenças finitas MODFLOW desenvolvido por McDONALD & HARBAUGH (1988). A calibração do modelo foi executada a partir de ajustes sucessivos, efetuados por meio do SIG e, posteriormente, aferidos no MODFLOW. Uma vez concluído o processo de calibração, procedeu-se à simulação do enchimento do reservatório, utilizando novamente o Sistema de Informação Geográfica para a entrada dos dados. A simulação, também realizada no MODFLOW, possibilitou delimitar as áreas nas quais os níveis das águas subterrâneas sofrerão maiores influências do reservatório, dando o subsidio necessário para a locação dos poços de monitoramento. Os dados coletados no período de um ano de monitoramento permitiram executar a verificação e eventuais correções do modelo. Com o modelo aferido, repetiu-se a simulação do enchimento do reservatório e, a partir do mapa potenciométrico resultante, foi elaborado o mapa de profundidades de níveis d’água subterrânea previstas para após o enchimento do lago, denominado de Mapa Previsional de Influência. Nesse mapa foram delimitadas duas zonas de influência (de 0-5 m e de 5-10 m) e uma zona sem influência do reservatório ou com profundidade final do nível freático superior a 10 m. Finalmente, definiu-se um programa de monitoramento potenciométrico do sistema aqüífero livre para execução em situação posterior ao enchimento do reservatório, a fim de avaliar o tempo e tipo de resposta do aqüífero livre ao processo de enchimento e efetuar a retroanálise das previsões. De acordo com programa definido, a primeira campanha de medição deverá coincidir com o início do enchimento do reservatório, a partir desta, o monitoramento deverá ser mensal até os três primeiros meses e, posteriormente, trimestral até completar um ano após o enchimento. A execução do presente estudo comprovou a viabilidade da aplicação do SIG, associado à modelagem matemática com fins previsionais, em escala de bacia de contribuição, para a avaliação das modificações induzidas no nível do aqüífero livre após o enchimento de reservatórios. Recomenda-se a metodologia aqui proposta como ferramenta a ser aplicada em outros locais que apresentem a mesma problemática. / The purpose of the current research was to demonstrate the viability of using Geographic Information System – GIS associated to mathematical models as a methodological option to be applied in the study of the water table elevation induced by dam reservoirs after their impoundment. The chosen area was the drainage basin of Biritiba-Mirim river, located in Alto Tietê area, in São Paulo State. The understanding of the hydrogeological system was acquired through geological, hydrogeological and climatological data. The surveys executed in the area, also allowed the construction of the conceptual model. In the area, two aquifers types were identified: the Sedimentary, restricted to the fluvial plains, and the altered Crystalline, due to the weathering. The regional groundwater flow was toward Biritiba-Mirim river, while the secondary drainage was a local groundwater discharge area. The conceptual model data was, initially, organized in a Geographic Information System and later transferred to the mathematical model. A mathematical model was built on the Biritiba-Mirim drainage basin using MODFLOW, a three-dimensional program of finite differences developed by McDONALD & HARBAUGH (1988). The model calibration was executed through successive trial-error process, using Geographic Information System as a input data and MODFLOW to evaluate results. After the conclution of the calibration process, the Biritiba-Mirim reservoir impoundment was simulated using Geographic Information System to input the new variable. The simulation, also accomplished in MODFLOW, made possible to limitate the main areas that will be impacted on their ground water levels. Using that map were located the monitoring wels. From the monitoring data, collected in a year period, it was possible to verify the model. The reservoir impoundment simulation was repeated. From the resulted potenciometric map, the groundwater final depths map was elaborated. In that map, named Predictional Influence Map, two influence zones were defined (0-5 m and 5-10 m), and a zone without the reservoir influence or with final water table level more than 10 m depth. Finally, an aquifer monitoring program was defined, in order to follow the water table impact after the reservoir impoundment. According to this program, two weeks after the impoundment should be made the first field measurement. The periodicity should be monthly until the first three months, and, after that, quarterly until the end of the first year. The present study showed the viability of using Geographic Information System associated to mathematical models to predict modifications induced on the water table levels after a reservoir impoundment. This methodology is recommended as an important tool to be applied in other cases with the same problem.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Karst features are more common in relief formed by carbonate rocks, but can occur in silica-rich rocks such as volcanic acid, a fact not yet explored. Thus, this Master's thesis aims to understand the mechanisms responsible for the development of these landforms associated volcanic rocks through the identification and mapping of karst features, analyzing its relationship with the slope, hypsometry, lithology and morpho-structural lineaments. Furthermore, we tried to relate the distribution of features with use and land cover and check the fragility of the Serra Geral Aquifer. The study area comprises the city of São Martinho da Serra - RS, basic and acidic volcanic rocks of the Serra Geral formation. For this, the karst features were identified and mapped using satellite imagery, and morpho-structural lineaments were extracted from SRTM. We generated various cartographic products, which combined with field observations, allowed to classify the karst features that occur in the study area into three types of depressions that correspond to different stages of morphological evolution: a) Depression Surface Planed Top b) Headwater drainages suspended; c) Depression in the Valley bottom. It was found that karst features are controlled by the morpho-structural lineaments, and tend to develop in portions of volcanic flows that are more easily affected by weathering. It was observed that the depressions in the surface Planed Top occur more frequently in the municipality where the land use is predominantly agricultural, denotes the fact that risk of contamination of the aquifer Serra Geral, since its recharge also occurs through these features. / Feições cársticas são mais comuns em relevos formados por rochas carbonáticas, mas podem ocorrer em rochas ricas em sílica como as vulcânicas ácidas, fato ainda pouco explorado. Neste sentido, esta Dissertação de Mestrado tem como objetivo compreender os mecanismos responsáveis pelo desenvolvimento destas formas de relevo associadas as rochas vulcânicas, através da identificação e mapeamento das feições cársticas, averiguando sua relação com a declividade, hipsometria, litologia e lineamentos morfo-estruturais. Além disso, procurou-se relacionar a distribuição das feições com o uso e ocupação do solo e verificar a fragilidade do Aquífero Serra Geral. A área de estudo compreende o Município de São Martinho da Serra - RS, em rochas vulcânicas básicas e ácidas da formação Serra Geral. Para tanto, as feições cársticas foram identificadas e mapeadas através de imagens de satélite, e os lineamentos morfo-estruturais foram extraídos de SRTM. Foram gerados diversos produtos cartográficos, que combinados com as observações em campo, permitiram classificar as feições cársticas que ocorrem na área de estudo em três tipos de depressões que correspondem a diferentes estágios de evolução morfológica: a) Depressão em Superfície Aplainada de Topo; b) Cabeceiras de Drenagens Suspensas e; c) Depressão em Fundo de Vale. Foi constatado que as feições cársticas são controladas pelos lineamentos morfo-estruturais, e tendem a se desenvolverem nas porções dos derrames vulcânicos que são mais facilmente afetadas pelo intemperismo. Também verificou-se que as Depressões em Superfície Aplainada de Topo ocorrem com maior frequência na parte do município onde o uso do solo é predominantemente agrícola, fato que denota risco de contaminação do aquífero Serra Geral, já que sua recarga também ocorre através destas feições. Palavras-Chave: Feições cársticas. Lineamentos morfo-estruturais. Rochas vulcânicas. Aqüífero Serra Geral.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paperwork approaches the main aspects related to the study of the Bauru Aquifer, its exploitation and use, as well as its potentialities in the region of Triangulo Mineiro, in special the city of Araguari, where the main focus of this research took place. The aim is to map the hydrological parameters of the Bauru formation, in the urban limits of Araguari, grouping all data raised by the literature, which were found to be spread over several recent studies. It was also used numerical simulations to determine the downgrades, the flow lines and the water flow speed in the aquifer. The knowledge of the parameters and of the flow in the water source is justified since the aquifer is the primary source of the city. Therefore, a numerical study and flow simulations in the Bauru Aquifer was carried out based on the Finite Difference Model for Unconfined Aquifers, thus allowing the study to be more detailed and precise. In order to mapping the hydrogeological parameters, it were gathered information about 65 wells, located mostly in urban areas, where it was attempted to characterize them with values of hydraulic conductibility, storage coefficient, transmissivity and saturated thickness. The survey included data collection in several scientific papers to consolidate a larger amount of data collection over each well; besides computational tasks, such as interpolation of spatial data and map building of the gathered parameters. The importance of the study, in regional terms is justified because The aquifer Bauru is responsible for 100% of public supply of the city of Araguari, being valid in order to assist future guidelines in managing the aquifer system of the region and take better advantage of its resources, pointing possible saturation places due to exploitation, and better monitoring locations, once the apparent speed of the aquifer groundwater is known. / O presente trabalho aborda os principais aspectos relacionados com o estudo do Aquífero Bauru, sua explotação e uso, bem como suas potencialidades na região do Triângulo Mineiro, em especial, na cidade de Araguari (MG), que constitui o principal foco desta pesquisa. Realizou-se um mapeamento dos parâmetros hidrogeológicos da Formação Bauru, na zona urbana de Araguari, agrupando todos os dados levantados pela literatura, os quais encontravam-se dispersos em diversos trabalhos recentes. Também foram utilizadas simulações numéricas para determinar os rebaixamentos, as linhas de fluxo e as velocidades de escoamento da água no aqüífero. O conhecimento dos parâmetros e do escoamento no manancial justifica-se, uma vez que o aqüífero é a principal fonte de abastecimento da cidade. Para tal, foi realizado um estudo numérico e simulações do fluxo no Aquífero Bauru, a partir do Método das Diferenças Finitas para aqüíferos livres, permitindo assim, um estudo mais detalhado e preciso. Para o mapeamento dos parâmetros hidrogeológicos, foram levantados 65 poços, localizados, em sua maioria na zona urbana, onde buscou-se caracterizá-los com os valores de condutividade hidráulica, rendimento específico, transmissividade e espessura saturada. A pesquisa incluiu coletas de dados em diversos trabalhos científicos, tentando totalizar uma maior quantidade de dados a cerca de cada poço; além de trabalhos computacionais, como a interpolação de dados espaciais e a confecção de mapas dos parâmetros levantados. A importância do estudo, em termos regionais, é justificada pelo fato do Aquífero Bauru ser responsável por 100% do abastecimento público da cidade de Araguari, sendo válido como forma de auxiliar as futuras diretrizes para a gestão do sistema aqüífero da região, para seu melhor aproveitamento, indicando possíveis lugares de saturação de explotação e também melhores locais de monitoramento, uma vez conhecidas as velocidades aparentes da água subterrânea do aqüífero. / Mestre em Engenharia Civil

Este trabalho objetivou determinar a disponibilidade do aqüífero Serra Grande e estabelecer as diretrizes para o seu gerenciamento sustentável no município de Picos, localizado no sudeste do Estado do Piauí. Principal sistema de água subterrânea da região, este aqüífero é o único com capacidade para atender as demandas futuras da população. Porém, a falta de regras básicas na exploração dos seus recursos poderá comprometer sua sustentabilidade. O desenvolvimento deste estudo teve início com a elaboração do modelo conceitual da área e a análise das condições de uso dos recursos hídricos. Nesta etapa, verificando-se que os conceitos hidrogeológicos vigentes consideravam apenas o limite físico do sistema para definir sua disponibilidade, foi estabelecido um novo princípio para determinação do volume de recursos que pode ser explorado de um aqüífero, denominado de princípio sustentável, tendo como base os fatores econômicos envolvidos na sua exploração. Para determinação da disponibilidade física e econômica do aqüífero Serra Grande, primeiramente, foi estimado o déficit hídrico acumulado desde o início da exploração do sistema, estabelecida sua relação com a posição do nível potenciométrico e calculado o custo atual de produção da água. Em seguida, foram traçados dois cenários futuros para a exploração dos recursos hídricos no município, representando os modelos de gestão da oferta e gestão da demanda, para o período de 15 e 50 anos. Posteriormente, foi construído um modelo matemático para representar o sistema de subsuperfície, no qual foi simulada a evolução futura do nível d’água. Com base nos valores obtidos, foi estimado o volume de água a ser produzido do armazenamento, a quantidade de recursos que deverão ser incorporados ao sistema e o custo futuro de produção. Os resultados mostraram que o aqüífero precisará incorporar um volume significativo de recursos, que talvez não esteja disponível na região estudada, e que a elevação real do custo da água poderá comprometer a capacidade de pagamento da população para dispor destes recursos. Verificada esta situação, foram definidas as medidas que precisam ser implementadas para o gerenciamento sustentável do aqüífero estudado, de modo a garantir o abastecimento futuro do município e da região. Com a elaboração deste trabalho, concluiu-se que o aqüífero Serra Grande não é “intensamente explorado” em Picos, porém é mal explorado atualmente, o que deverá provocar prejuízos na exploração futura dos seus recursos. / This work’s goals were to determinate the availability of the Serra Grande aquifer and to establish the governess for its sustainable management in the municipality of Picos, located on the southeast of Piauí State. This aquifer, the region’s most important groundwater system, has an unique capacity of fulfilling the population’s future demand. However, the absence of basic rules for the exploitation of its resources would compromise its sustainability. The study began with the development of the conceptual model of the area and the analyses of the water resources use. During this step, after verify that the hydrological actual concepts only observe the physical limit of the system to define its availability, it was established a new principle to determinate the volume of resources that can be exploited from an aquifer, named sustainable principle, based on the economical factors involved in its exploitation. In order to determine the physical and economical availability of the Serra Grande aquifer, first, it was estimated the water deficit accumulated since the begging exploitation of the system, established its relationship with the potenciometric level and was calculated the present cost of water production. Later on, two hypothetical scenarios concerning future exploration of water resources were drawn, representing the models of supply and demand management, for a period of 15 and 50 years. Furthermore, a mathematic model was built to represent the subsurface system, which was simulated the evolution of the water level. Based on the values found, it was estimated the amount of water that should be produced from storage, the quantity of resources that have to be incorporated to the system and the future production cost. Moreover, the results showed that the aquifer will need to incorporate a meaningful quantity of resources, that may be not available in the studied region, and that the real increase of the cost of the water would compromise the payment capacity of the population to dispose those resources. After verify this situation, it was defined the actions that must be taken for the sustainable management of the studied aquifer, to guarantee the future water supply of the municipality and the region. In conclusion, this work confirmed that the Serra Grande aquifer is not “overexploited” in Picos, instead, it is not being correctly exploited, which will negatively affect the future exploitation of its resources.

This research was developed with the intention of understanding the aquifer dynamics and the underground spring s preservation. In that sense, it was had as main objective to study the natural vulnerability of the Guarani Aquifer System and to analyze physiochemical parameters of the groundwater in the cities of Quaraí - Brazil and Artigas - Uruguay, due to the exploited waters of this aquifer, they be used mainly for human consumption. This way, it was used for the execution of the study, pré-existent data, field research and computer techniques. The methodology used to study the aquifer natural vulnerability leaned on in the DRASTIC Model. To characterize the groundwater, it was made analysis of physiochemical parameters in samples collected in March of 2005. As more relevant result it was verified the relation to the natural vulnerability of the aquifer in the area, that same varied of vulnerable, very vulnerable and extremely vulnerable classes. For the obtained results of the analyses of the physiochemical parameters, we stand out that the waters were classified in 5 types: CaHCO3, CaMgHCO3Cl, MgHCO3, CaMgHCO3 and CaNaHCO3. However, it is evident the importance of the accomplishment of researches of that nature, because the results can be used to manage groundwater hydrics resources in a maintainable way. On the other hand, it is waited that the obtained information and the applied methodologies in this research can subsidize addressed actions to the integrated administration of the groundwater hydrics resources between Brazil and Uruguay, mainly in the plans of use of the water, in agreement with foreseen on its legislation. / Com o intuito de compreender a dinâmica dos aqüíferos e a preservação dos mananciais subterrâneos é que se propôs desenvolver esta pesquisa. Nesse sentido, teve-se como objetivo principal estudar a vulnerabilidade natural do Sistema Aqüífero Guarani e analisar parâmetros físico-químicos das águas subterrâneas em Quarai, Brasil, e Artigas, Uruguai, devido as águas explotadas deste aqüífero serem utilizadas principalmente para consumo humano. Desta forma, utilizou-se para a execução do estudo, dados pré-existentes, pesquisa de campo e técnicas computacionais. A metodologia empregada para estudar a vulnerabilidade natural dos aqüíferos apoiou-se no Modelo DRASTIC. Para caracterizar as águas subterrâneas, fez-se análise de parâmetros físico-químicos em amostras coletadas em março de 2005. Como resultado mais relevante constatado pode-se destacar, em relação à vulnerabilidade natural dos aqüíferos da área, que a mesma variou de vulnerável, muito vulnerável a extremamente vulnerável. Quanto aos resultados obtidos das análises dos parâmetros físico-químicos, destaca-se que as águas classificaram-se em 5 tipos: CaHCO3, CaMgHCO3Cl, MgHCO3, CaMgHCO3 e CaNaHCO3. Contudo, é evidente a importância da realização de pesquisas dessa natureza, pois os resultados podem ser utilizados para gerenciar de modo sustentável os recursos hídricos subterrâneos, por outro lado, espera-se que as informações obtidas e as metodologias aplicadas nesta pesquisa possam subsidiar ações direcionadas à gestão integrada dos recursos hídricos subterrâneos entre Brasil e Uruguai, principalmente nos planos de uso da água, de acordo com o previsto na legislação de ambos os países.

O lixão da cidade de São Carlos foi colocado, aproximadamente por dezessete anos, em uma boçoroca formada em região sedimentar, sobre os arenitos da Formação Botucatu, sem nenhuma espécie de controle prévio, quanto a possibilidade de contaminação do meio físico e, especialmente da água subterrânea. Dada essa possibilidade de contaminação do aqüífero profundo, uma série de estudos são feitos no local, desde a década de 80. Este trabalho vem somar-se aos diversos outros na tentativa de aprofundar o conhecimento das condições em que se encontra o meio físico na região do lixão. Fazendo parte de um projeto maior este trabalho procurou, utilizando as ciências de geologia, geofísica, topografia e química, dar novos elementos e interpretações a esse conhecimento. Geologicamente, detectamos e avaliamos a presença de camadas penetrativas, hidraulicamente menos condutivas, como areias siltosas e, muito provavelmente, arenito silicificado ou diabásio em profundidade, o que poderia fazer que a contaminação não atingisse o aqüífero profundo. Para isso utilizamos o mapeamento geológico e a geofísica em três de suas técnicas: caminhamento elétrico, sondagens elétricas verticais e perfilagem de poços. Quimicamente, avaliamos a contaminação das águas subterrâneas em relação ao sentido do fluxo. / For seventeen years, Sao Carlos\' solid wastes were placed in a gully formed in a sedimentary area, on the Botucatu Formation (friable sandstone and sands), without any form of control to prevent the contamination of the environment and, especially, of the ground water. Thanks to the possibility of contamination of the deep water source, a series of studies have been made in the area since the eighties. These studies were just another attempt, along with severaI others, to increase the knowledge of the environmental conditions surrounding the waste dump area. Being part of a greater project, different sciences were used such as geology, geophysics, topography and chemistry, in order to obtain new elements and a more acurate interpretation to the existing knowledge. Geologicaly, we detected a less hydraulicaly conductive silty sand layers and, probably, silicificated sandstone layers or diabase sill which could protect the deep water sources from being contaminated. Geologic mapping and geophysical techniques such as electric surveys and well logs were performed during the process. Chemically, we evaluated the ground water contamination in relation to the flow\'s direction.

Tendo em vista a crescente utilização de mananciais subterrâneos para o abastecimento público, a modelação numérica do fluxo de água subterrânea vem continuamente ganhando importância como ferramenta imprescindível de suporte a decisões inerentes ao gerenciamento desse recurso hídrico. Nesse contexto, o meio acadêmico representa o ambiente ideal para o desenvolvimento e a avaliação de ferramentas e metodologias adequadas ao gerenciamento de águas subterrâneas, sob a ótica específica de problemas com características nacionais. Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia de gerenciamento, visando a sua possível utilização pelos órgãos gestores dos recursos hídricos subterrâneos. O ferramental desenvolvido enfocou a descrição, a catalogação e a extrapolação dos dados necessários à representação de todas as características físicas e hidrogeológicas da área de estudo. Posteriormente foi sistematizada a disponibilização em formato adequado à sua utilização no ambiente de trabalho do pacote SICK100, desenvolvido na Faculdade de Engenharia Civil da Ruhr-Universität Bochum. Esse pacote computacional, com base no Método de Elementos Finitos, permite a construção de modelos de fluxo de alta complexidade. A área urbana da cidade de São José do Rio Preto, abastecida principalmente por poços tubulares que captam água do Aqüífero Bauru, foi selecionada para a aplicação prática da metodologia desenvolvida. A região tem mais de 600 poços produtores cadastrados e 3500 poços clandestinos, que retiram aproximadamente 5000 \'M POT.3\'/h do aqüífero livre. Com base nessas informações e dados climáticos, foi construído um modelo numérico que permitiu simular toda a complexidade hidrogeológica da área. Também foram feitos prognósticos para dois cenários: um com diminuição da precipitação e outro com o aumento da área urbanizada e conseqüente impermeabilização. Os reflexos dessas hipóteses na dinâmica atual foram avaliados, sendo possível notar um colapso do sistema de captação, na região central da cidade, caso um dos prognósticos venha a ocorrer. O ferramental desenvolvido demonstrou ser útil ao gerenciamento de recursos hídricos, tendo ampliado o conhecimento das condições do fluxo na região. / Considering the growing use of groundwater sources for public supply, numerical modeling of groundwater flow becomes an indispensable tool for decision support and adequate management of this natural resource. In this context, the academic circle represents, under the specific optics of problems with national characteristics, the ideal environment for the development and evaluation of tools and methodologies adapted to groundwater management. In this work, it was developed a management methodology which aims at its possible systematization and use by the water resources management agencies. The developed tool focused the description, cataloguing and extrapolation of all hydrogeological and physical characteristics of the study area, as it is necessary for the definition of a conceptual model. Furthermore, the data were in order to be used within the package SICK100 developed by the School of Civil Engineering at the Ruhr-University Bochum. This computational package, based on the finite element method, allows the construction of highly complex flow models, and it is executed under LINUX platform. The urban area of São José do Rio Preto, mainly provisioned by deep wells which capture water from the Bauru Aquifer, was selected for the practical application of the developed methodology. The area is exploited by more than 600 registered and 3500 clandestine wells which remove approximately 5000 \'M POT.3\'/h from the free aquifer. Based on these information and regional climatic data, it was developed a numerical flow model which allowed to simulate the entire hydrogeological complexity of the area. Prognostics were made for two different sceneries: one presented decrease of the precipitation, and another the increase of the urbanized area and consequent impermeabilization. The reflexes of those hypotheses in the current dynamics were appraised, indicating a possible collapse of the aquifer in the central area of the city, if one of the prognostics occurs. The methodology demonstrated to be useful for groundwater resources management, improving the understanding of the flow conditions in the model area.

Made available in DSpace on 2016-04-25T20:21:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz Ricardo Guimaraes.pdf: 1051751 bytes, checksum: c433ca561ae5efe1f4c4d4ac7c161ea2 (MD5) Previous issue date: 2007-03-23 / The concern about fresh water reserves on the planet has grown in the last decades of the 20th century and the beginning of the 21st due to the pollution and the increasing consumption generated by society s industrial, agricultural and demographic advancement. However, the fresh water existing in the Earth has been practically the same for thousands of years and it is intrinsically connected to the maintenance of life. There already are regions on Earth that suffer due the absence of such precious environmental resource, and there are forecasts of increase of the global shortage. In this scene, it was divulgated, only with preliminary studies, one of the largest subterranean water reserves of the world, located between Brazil, Argentina, Paraguay and Uruguay: the Guarani Aquifer System. It has been divulged on the media as an immense box of mineral water protected from the evil advancement of modern civilization, and that was available to solve all of the water problems. Such reserve exists, but there are disagreements about its dimension, interconnection and waters´ quality. Anyway, the Guarani arouses the most diverse economic interests in areas such as public supplying, agriculture, thermal, industry, among many others, for being a strategic reserve for a not so distant future. To avoid it s degradation and super exploration, the legislation that protects it and rules it s administration must be efficient, because it s decontamination is practically unviable, besides it s reserves may exhaust. The first obstacle is the lack of conclusive scientific studies, what generates the need of the norms attempt to the precaution principle. The greatest challenge is that Guarani Aquifer System is part under the Estate, federal and international control areas at the same time. There is no legislation specific about Guarani, been it included in the subterranean waters protection. Brazilian s environmental legislation is considered one of the world s most moderns. Including diverse environmental principles and having a specific space for water resources. Besides, with the National Politic of Water Resources being implanted since a decade ago, there are administration systems in advanced development. In Mercosul ambit, the environmental protection system as a whole did not left the theorist field. In the event of conflicts, arbitral courts may be used. Internationally, the environmental defense mechanisms are mostly in the ambit of ONU. Many conferences took place and its ideas were and still are used for the advance of environmental protection. The efficacy of the international system is too restricted and depends on the good will of the involved countries because of sovereignty s questions. The Guarani Aquifer System needs a plain administration, mostly on the national level, because its larger part is located inside Brazilian territory, but it also depends on boundary agreements, under safeguard and advisement of law and international organizations to attempt, in its exploration, the principle of sustainable development and to have, as a primordial finality, the provision for human use, in opposite to economic interests that would benefit only a selected group / A preocupação com as reservas de água doce no planeta cresceu nas últimas décadas do século XX e no início do XXI devido à poluição e ao crescente consumo gerado pelo avanço industrial, agrícola e demográfico da sociedade. Mas a água existente na Terra é praticamente a mesma há milhares de anos e está intrinsecamente ligada à manutenção da vida. Já há regiões no mundo que sofrem com a ausência de tão precioso recurso ambiental e há previsões de aumento da escassez mundial. Nesse cenário, divulgou-se, com apenas estudos preliminares, uma das maiores reservas mundiais de águas subterrâneas, situada entre Brasil, Argentina, Paraguai e Uruguai: o Sistema Aqüífero Guarani. Ele foi propagado nos meios técnicos e na mídia como se fosse uma imensa caixa de água mineral protegida dos avanços maléficos da civilização moderna e que estava à disposição para resolver todos os problemas hídricos. Tal reserva existe, mas há divergências em relação à sua dimensão, interconexão e à qualidade de suas águas. Mesmo assim, o Guarani gera os mais diversos interesses econômicos no campo do abastecimento público, agricultura, indústria, termal, entre outros, entendendo-se ser uma reserva estratégica para um futuro não tão distante. Para evitar sua degradação e superexploração, a legislação que o protege e normatiza sua gestão deve ser eficaz, pois é praticamente inviável sua descontaminação, além de suas reservas poderem ser esgotadas. A primeira dificuldade está na falta de estudos científicos conclusivos, o que gera a necessidade de as normas atenderem ao princípio da precaução. O maior desafio é o fato de o Sistema Aqüífero Guarani estar, em parte, na esfera de domínio estadual, federal e internacional. Não existe uma legislação específica sobre o Guarani, estando ele incluído na proteção das águas subterrâneas. A legislação ambiental brasileira é considerada umas das mais modernas do mundo, abrangendo diversos princípios ambientais e tendo o campo específico dos recursos hídricos. Além disso, com a Política Nacional de Recursos Hídricos em implantação há uma década, há sistemas de gestão em avançado desenvolvimento. No âmbito do Mercosul, o sistema de proteção ambiental como um todo não saiu do campo teórico, podendo se tentar acordos no âmbito dos tribunais arbitrais. Internacionalmente, os mecanismos de defesa ambiental ficam, na maioria dos casos, no âmbito da ONU. Diversas conferências foram realizadas e suas idéias serviram e servem de base para o avanço da proteção ambiental. A eficácia do sistema internacional é muito limitada e depende da boa vontade dos países envolvidos devido à questão da soberania. O Sistema Aqüífero Guarani precisa ter uma gestão plena, principalmente em nível nacional, pelo fato de a maior parte de sua extensão estar em território brasileiro, mas também depende de acordos em nível transfronteiriço, sob a salvaguarda e monitoramento do Direito e organismos internacionais para que ele atenda, em sua exploração, ao princípio do desenvolvimento sustentável e tenha, como finalidade primordial, o abastecimento para consumo humano face aos interesses econômicos que beneficiariam apenas um seleto grupo

Made available in DSpace on 2016-04-26T14:56:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luiz Ricardo Guimaraes.pdf: 1051751 bytes, checksum: c433ca561ae5efe1f4c4d4ac7c161ea2 (MD5) Previous issue date: 2007-03-23 / The concern about fresh water reserves on the planet has grown in the last decades of the 20th century and the beginning of the 21st due to the pollution and the increasing consumption generated by society s industrial, agricultural and demographic advancement. However, the fresh water existing in the Earth has been practically the same for thousands of years and it is intrinsically connected to the maintenance of life. There already are regions on Earth that suffer due the absence of such precious environmental resource, and there are forecasts of increase of the global shortage. In this scene, it was divulgated, only with preliminary studies, one of the largest subterranean water reserves of the world, located between Brazil, Argentina, Paraguay and Uruguay: the Guarani Aquifer System. It has been divulged on the media as an immense box of mineral water protected from the evil advancement of modern civilization, and that was available to solve all of the water problems. Such reserve exists, but there are disagreements about its dimension, interconnection and waters´ quality. Anyway, the Guarani arouses the most diverse economic interests in areas such as public supplying, agriculture, thermal, industry, among many others, for being a strategic reserve for a not so distant future. To avoid it s degradation and super exploration, the legislation that protects it and rules it s administration must be efficient, because it s decontamination is practically unviable, besides it s reserves may exhaust. The first obstacle is the lack of conclusive scientific studies, what generates the need of the norms attempt to the precaution principle. The greatest challenge is that Guarani Aquifer System is part under the Estate, federal and international control areas at the same time. There is no legislation specific about Guarani, been it included in the subterranean waters protection. Brazilian s environmental legislation is considered one of the world s most moderns. Including diverse environmental principles and having a specific space for water resources. Besides, with the National Politic of Water Resources being implanted since a decade ago, there are administration systems in advanced development. In Mercosul ambit, the environmental protection system as a whole did not left the theorist field. In the event of conflicts, arbitral courts may be used. Internationally, the environmental defense mechanisms are mostly in the ambit of ONU. Many conferences took place and its ideas were and still are used for the advance of environmental protection. The efficacy of the international system is too restricted and depends on the good will of the involved countries because of sovereignty s questions. The Guarani Aquifer System needs a plain administration, mostly on the national level, because its larger part is located inside Brazilian territory, but it also depends on boundary agreements, under safeguard and advisement of law and international organizations to attempt, in its exploration, the principle of sustainable development and to have, as a primordial finality, the provision for human use, in opposite to economic interests that would benefit only a selected group / A preocupação com as reservas de água doce no planeta cresceu nas últimas décadas do século XX e no início do XXI devido à poluição e ao crescente consumo gerado pelo avanço industrial, agrícola e demográfico da sociedade. Mas a água existente na Terra é praticamente a mesma há milhares de anos e está intrinsecamente ligada à manutenção da vida. Já há regiões no mundo que sofrem com a ausência de tão precioso recurso ambiental e há previsões de aumento da escassez mundial. Nesse cenário, divulgou-se, com apenas estudos preliminares, uma das maiores reservas mundiais de águas subterrâneas, situada entre Brasil, Argentina, Paraguai e Uruguai: o Sistema Aqüífero Guarani. Ele foi propagado nos meios técnicos e na mídia como se fosse uma imensa caixa de água mineral protegida dos avanços maléficos da civilização moderna e que estava à disposição para resolver todos os problemas hídricos. Tal reserva existe, mas há divergências em relação à sua dimensão, interconexão e à qualidade de suas águas. Mesmo assim, o Guarani gera os mais diversos interesses econômicos no campo do abastecimento público, agricultura, indústria, termal, entre outros, entendendo-se ser uma reserva estratégica para um futuro não tão distante. Para evitar sua degradação e superexploração, a legislação que o protege e normatiza sua gestão deve ser eficaz, pois é praticamente inviável sua descontaminação, além de suas reservas poderem ser esgotadas. A primeira dificuldade está na falta de estudos científicos conclusivos, o que gera a necessidade de as normas atenderem ao princípio da precaução. O maior desafio é o fato de o Sistema Aqüífero Guarani estar, em parte, na esfera de domínio estadual, federal e internacional. Não existe uma legislação específica sobre o Guarani, estando ele incluído na proteção das águas subterrâneas. A legislação ambiental brasileira é considerada umas das mais modernas do mundo, abrangendo diversos princípios ambientais e tendo o campo específico dos recursos hídricos. Além disso, com a Política Nacional de Recursos Hídricos em implantação há uma década, há sistemas de gestão em avançado desenvolvimento. No âmbito do Mercosul, o sistema de proteção ambiental como um todo não saiu do campo teórico, podendo se tentar acordos no âmbito dos tribunais arbitrais. Internacionalmente, os mecanismos de defesa ambiental ficam, na maioria dos casos, no âmbito da ONU. Diversas conferências foram realizadas e suas idéias serviram e servem de base para o avanço da proteção ambiental. A eficácia do sistema internacional é muito limitada e depende da boa vontade dos países envolvidos devido à questão da soberania. O Sistema Aqüífero Guarani precisa ter uma gestão plena, principalmente em nível nacional, pelo fato de a maior parte de sua extensão estar em território brasileiro, mas também depende de acordos em nível transfronteiriço, sob a salvaguarda e monitoramento do Direito e organismos internacionais para que ele atenda, em sua exploração, ao princípio do desenvolvimento sustentável e tenha, como finalidade primordial, o abastecimento para consumo humano face aos interesses econômicos que beneficiariam apenas um seleto grupo