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An?lise computacional de imagens de l?minas delgadas na predi??o dos par?metros hidr?ulicos porosidade e condutividade hidr?ulica do aqu?fero Barreiras-RNSilva, Luis Rodrigo Dantas da 30 May 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-05-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / O entendimento da ocorr?ncia e fluxo de ?guas subterr?neas em subsuperf?cie ? de
fundamental import?ncia na explota??o de ?guas, assim como o conhecimento de toda
contextualiza??o hidrogeol?gica associada. Estes fatores s?o controlados essencialmente pela
geometria de um determinado sistema poroso, considerando-se aqu?feros de natureza sedimentar.
Desta forma, a caracteriza??o microestrutural, assim como a interconectividade do sistema, ?
imprescind?vel para o conhecimento das propriedades macros da porosidade e permeabilidade de
rochas reservat?rio, nas quais podem ser feitas sobre uma caracteriza??o estat?stica atrav?s da
an?lise bidimensional. Esta ?ltima est? sendo realizada em uma plataforma computacional,
utilizando-se imagem de l?minas delgadas da rocha reservat?rio, possibilitando a predi??o das
propriedades porosidade eficaz e condutividade hidr?ulica. Para o Aqu?fero Barreiras, a obten??o
de tais par?metros decorre essencialmente da interpreta??o de testes de aqu?feros, pr?tica que
normalmente envolve uma log?stica bastante complexa em termos de equipamentos e pessoal
requeridos, al?m de elevado custo de opera??o. Desta forma, a an?lise e processamento digital de
imagem apresenta-se como uma ferramenta alternativa para a caracteriza??o de par?metros
hidr?ulicos, mostrando-se como um m?todo pr?tico e pouco dispendioso. Essa metodologia est?
fundamentada em um fluxograma de trabalho envolvendo amostragem, elabora??o de l?minas
delgadas e suas respectivas imagens, segmenta??o e caracteriza??o geom?trica, reconstru??o
tridimensional e simula??o de fluxo. Na presente pesquisa, as an?lises computacionais de
imagens de l?minas delgadas de rochas do referido aqu?fero tem evidenciado coeficientes de
armazenamento variando de 0,035 a 0,12 com m?dias de 0,076, enquanto que seu substrato
hidrogeol?gico (associado com o topo da sequ?ncia carbon?tica n?o aflorante na regi?o)
apresenta porosidades efetivas da ordem de 2%. Para o regime de transporte, ? constatado que a
metodologia apresenta resultados abaixo daqueles encontrados nos dados bibliogr?ficos
referentes ? condutividade hidr?ulica, obtendo valores m?dios de 1,04x10-6 m/s, com flutua??es
entre 2,94x10-6 m/s e 3,61x10-8 m/s, provavelmente relacionado ao tamanho da escala em estudo
e as heterogeneidades do meio pesquisado. / The understanding of the occurrence and flow of groundwater in the subsurface is of
fundamental importance in the exploitation of water, just like knowledge of all associated
hydrogeological context. These factors are primarily controlled by geometry of a certain pore
system, given the nature of sedimentary aquifers. Thus, the microstructural characterization, as
the interconnectivity of the system, it is essential to know the macro properties porosity and
permeability of reservoir rock, in which can be done on a statistical characterization by twodimensional
analysis. The latter is being held on a computing platform, using image thin sections
of reservoir rock, allowing the prediction of the properties effective porosity and hydraulic
conductivity. For Barreiras Aquifer to obtain such parameters derived primarily from the
interpretation of tests of aquifers, a practice that usually involves a fairly complex logistics in
terms of equipment and personnel required in addition to high cost of operation. Thus, the
analysis and digital image processing is presented as an alternative tool for the characterization
of hydraulic parameters, showing up as a practical and inexpensive method. This methodology is
based on a flowchart work involving sampling, preparation of thin sections and their respective
images, segmentation and geometric characterization, three-dimensional reconstruction and flow
simulation. In this research, computational image analysis of thin sections of rocks has shown
that aquifer storage coefficients ranging from 0,035 to 0,12 with an average of 0,076, while its
hydrogeological substrate (associated with the top of the carbonate sequence outcropping not
region) presents effective porosities of the order of 2%. For the transport regime, it is evidenced
that the methodology presents results below of those found in the bibliographic data relating to
hydraulic conductivity, mean values of 1,04 x10-6 m/s, with fluctuations between 2,94 x10-6 m/s
and 3,61x10-8 m/s, probably due to the larger scale study and the heterogeneity of the medium
studied.
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O sistema aqu?fero Barreiras na regi?o de Parnamirim, RN: uso das ?guas e potencialidadesAlves, Rafaela da Silva 21 August 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-08-21 / A ?rea de estudo est? inserida na Bacia Hidrogr?fica do Rio Pirangi, litoral Oriental do Estado do Rio Grande do Norte, onde est? situada a cidade de Parnamirim. Abrange uma superf?cie de 370 Km?. A expans?o urbana do munic?pio de Parnamirim tem se desenvolvido de forma muito acelerada sem uma estrutura adequada, notadamente pela aus?ncia de rede esgotos, com riscos de contamina??o das ?guas subterr?neas podendo causar s?rios danos ? sa?de p?blica. As ?guas subterr?neas do Sistema Aqu?fero Barreiras na ?rea de interesse constituem a principal fonte de suprimento h?drico das popula??es urbanas e rurais. O uso da ?gua subterr?nea ? feito sem planejamento adequado e assim, importantes ?reas de recarga est?o sendo ocupadas. O presente estudo foi desenvolvido para a quantifica??o do uso e avalia??o das potencialidades das ?guas subterr?neas, tendo em vista o aumento da oferta de ?gua de boa qualidade e com menores riscos de serem afetadas por atividades contaminantes. Com estes objetivos, foram desenvolvidas as seguintes atividades: cadastro de 268 pontos d??gua; caracteriza??o da litologia, espessuras e estrutura hidrogeol?gica do aqu?fero Barreiras, com base na correla??o de perfis de po?os; e, avalia??o de par?metros hidrodin?micos do aqu?fero, a partir da interpreta??o de resultados de testes de bombeamento de po?os. Verificou-se que a espessura saturada cresce de oeste para leste em dire??o ao mar, com valores que variam de 15,47 a 56,5 m, com m?dia de 32,45 m. Os par?metros hidrodin?micos, obtidos com aplica??o do m?todo de Cooper-Jacob foram: transmissividade m?dia de 5,9x10-3 m?/s e a condutividade hidr?ulica m?dia de 2,82x10-4 m/s. A porosidade espec?fica ? de 15%, obtida com aplica??o da equa??o Biecinski. O mapa potenciom?trico mostra a dire??o principal do fluxo subterr?neo, de oeste para leste, e permite identificar as zonas de recarga correspondentes a regi?o dos tabuleiros do ?Barreiras?. Os vales dos rios referem-se ?s zonas de descarga do sistema aqu?fero. A Recarga foi estimada em 253 mm/ano, que corresponde ? taxa de infiltra??o de 16,4%. / The study area is within the Pirangi River Basin, eastern sector of Rio Grande do Norte state,
where is located of the Parnamirim city. It has an area of approximately 370 km?.
Urbanization has developed much fast without an appropriate infrastructure, mainly by the
lack of sewage systems, with risks of contamination of groundwater that may cause serious
damage to the health of the population. The Barreiras Aquifer System groundwater in the area
represents the main source of water supply for urban and rural populations. The use of
groundwater occurs without adequate planning and therefore, important recharge areas are
being occupied. This study was conducted to quantify the use and evaluation of the potential
of groundwater, in order to increase good water quality supply and lower risks of being
affected by polluting activities. With these objectives, the following activities were carried
out: 268 points of water have been registered; characterization of the lithological, thickness
and hydrogeological structure of the Barreiras aquifer, based on the correlation of well logs;
and evaluation of hydrodynamic parameters of the aquifer, from the interpretation of results
well pumping tests. It was found that the saturated thickness increases from west to east
towards the sea, with values ranging from 15,47-56,5 m with an average of 32,45 m. The
hydrodynamic parameters using Cooper-Jacob method were: average transmissivity of
5,9x10-3 m?/s and average hydraulic conductivity 2,82x10-4 m/s. The effective porosity is of
15%, obtained by applying Biecinski equation. The potentiometric map shows the main
direction of groundwater flow, from west to east, and identifies the recharge areas
corresponding to the region of the tablelands of the "Barreiras". The river valleys refer to the
discharge areas of the aquifer system. The Recharge was estimated at 253 mm/year, which
corresponds to the 16.4% rate of infiltration.
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An?lise da influ?ncia da estrutura??o ne?gena no contexto do Aqu?fero Barreiras - Horst do Rio Catu-RNSouza, Isaac Vin?cius Fagundes de 29 June 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-06-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Estudos voltados para a caracteriza??o geom?trica de aqu?feros em ambientes sedimentares tem sido cada vez mais preponderantes na loca??o de po?os tubulares voltados para o abastecimento p?blico de comunidades urbanas e rurais. Par?metros hidr?ulicos como vaz?o e transmissividade hidr?ulica est?o relacionados, dentre outros fatores, com a espessura do aqu?fero, ressaltando, dessa forma, a import?ncia de uma caracteriza??o estrutural regional e consequente compartimenta??o da forma??o aqu?fera. Nesse contexto, o presente trabalho consiste de uma an?lise qualitativa da influ?ncia da Estrutura??o Ne?gena no contexto do Aqu?fero Barreiras, tomando-se como alvo a ?rea da bacia do Rio Catu-RN, litoral sul do Estado do Rio Grande do Norte. A metodologia utilizada ? fundamentada sobretudo no emprego integrado de t?cnicas de sensoriamento remoto (SRTM), an?lise de perfis de po?os tubulares dispon?veis da ?rea e de modelos inversos "espessuras x resistividades", provenientes de reinterpreta??es de sondagens geoel?tricas. Buscou-se dessa forma a obten??o de perfis hidrogeof?sicos, com vistas ? identifica??o de varia??es de espessuras saturadas, poss?veis assinaturas na potenciometria hidrogeol?gica local, bem como a identifica??o de ?reas mais promissoras para capta??es futuras, atrav?s de uma cartografia de resist?ncia transversal.
A caracteriza??o estrutural regional foi realizada inicialmente atrav?s de uma an?lise geomorfol?gica (topografia e hidrografia), considerando-se processamentos de dados de SRTM com resolu??o de 75 x 75 m e extrapolando-se substancialmente a ?rea de pesquisa. Ap?s a interpola??o e gridagem dos dados SRTM totais, definiu-se uma componente regional representativa, destacando-se o gradiente W-E no sentido da linha de costa. A subtra??o dessa componente regional do campo total resultou no mapa topogr?fico de anomalia residual, com vistas a real?ar fei??es locais desassociadas de componentes regionais, o qual revelou cerca de 81 lineamentos topogr?ficos. Somado a isso, o processamento da imagem no formato hillshade, desses dados SRTM, possibilitou a identifica??o de 1107 lineamentos de drenagens e 1235 lineamentos de drenagens padronizados os quais foram sintetizados posteriormente em diagramas de rosetas. Nessa an?lise hidrogr?fica, foram utilizadas diferentes tipos de ilumina??o azimutal e exageros verticais, com intuito de real?ar os segmentos de drenagens. A an?lise conjunta dos dados geomorfol?gicos possibilitou a elabora??o de um mapa s?ntese com a caracteriza??o de alinhamentos morfotect?nicos orientados preferencialmente nas dire??es 50-60NE e 40-60NW.
O levantamento de eletrorresistividade, por sua vez, foi realizado para suprir determinados locais onde as informa??es de po?os n?o eram suficientes ou mesmo inexistentes com vistas a possibilitar a obten??o de um modelo de geometria da zona saturada local. Nesse ?nterim, foram consideradas reinterpreta??es de 16 sondagens geoel?tricas verticais (SEV) com o intuito de identificar valores de espessuras saturadas e topo do embasamento hidrogeoel?trico do Aqu?fero Barreiras, associado ? sequ?ncia carbon?tica n?o aflorante. A abertura m?xima dos eletrodos foi de 1,2 km (AB/2 = 600m) e o arranjo utilizado foi o Schlumberger. Considerando-se o arcabou?o morfotect?nico reportado e a disposi??o de dados de po?os e geoel?tricos, elaborou-se 4 perfis hidrogeof?sicos, destinadas a caracterizar falhas atrav?s da configura??o de rejeitos em subsuperf?cie de alguns desses alinhamentos morfotect?nicos. Resultados finais d?o conta de rejeitos de falha evidenciando valores entre 10 a 44 metros, com destaque para a por??o nordeste da ?rea da bacia, associados com varia??es da espessura do Aqu?fero Barreiras. A integra??o dos dados hidrogeol?gicos e geof?sicos revelou associa??es entre a cartografia geoel?trica e o mapa potenciom?trico destacando ?reas promissoras para capta??es de ?guas subterr?neas. Por fim, atrav?s de um bloco diagrama 3D, observou-se a influ?ncia direta da estrutura??o ne?gena no contexto do Aqu?fero Barreiras revelando abatimentos do embasamento hidrogeol?gico associados a maiores espessuras do aqu?fero. / The geometric characterization of sedimentary aquifers has been increasingly required in the well rent studies needed for the supply of urban and rural communities. The hydraulics parameters such as flow and hydraulic transmissivity are related, among other factors, with the thickness of the aquifer, emphasizing the importance of regional hydrogeophysical characterization and consequent compartmentalization of aquifer. In this context, this research consists in an analisys of the Neogene Structural influence in the Barreiras Aquifer, adopting as the study area the Catu River basin - RN, southern coast of the Rio Grande do Norte state. The methodology used was based on remote sensing techniques using the shuttle radar imagery, analysis of well profiles, and geolectric inverse models ?thickness x resistivity?, from reinterpretations of geoelectrical soundings. Thus, the hydrogeophysical profiles was obtained to identify variations of satured thickness, possible signatures in the local hydrogeological potentiometry and identify the most promising areas for future water exploitation. The regional structural characterization was realized initially by geomorphological analisys (topography and hydrography), considering the SRTM data processing.. After the gridding and interpolation of total SRTM data, was defined a representative regional component, highlighting the regional W-E gradient towards the coast. The residual map was obtained from the subtraction of the total component in relation to regional component to highlight some local features that is not related with the regional components. In addition, the image hillshade of the SRTM data processing allowed the identification of drainages lineaments, after, this results was plotted in rose diagrams. In this hydrographic analisys, were used different types of azimuthal illumination and vertical exaggeration, to highligth the drainages lineaments. The joint analysis of the geomorphological data enabled the development of a synthesis map with the characterization of morphotectonic alignments. The resistivity survey, was performed to study specified local where wells information were insufficient or non-existent in order to enable the obtaining of a geometry model of the local saturated zone. In this context, were considered reinterpretations of sixteen geoelectrical soundings with the aim to identify values of satured thicknesses and top of the hydrogeoeletric basement of the Barreiras Aquifer, associated to carbonate sequence non-outcropping. Considering the morphotectonic framework reported and the available well and geoelectrical data, was drawn up four hydrogeophysical profiles designed to characterize faults through throws configuration in subsurface of some of these morphotectonic alignments. Final results give throws faults showing values ranging from 10 to 44 meters, especially in the northeast portion of the basin area, associated with variations in the thickness of the Barreiras Aquifer. The integration of hydrogeological and geophysical data revealed associations between geoelectric mapping and potentiometric map highlighting promising areas for groundwater exploitation. Finally, through a 3D block diagram, there was the direct influence of Neogene structure in the context of Barreiras Aquifer revealing hydrogeological basement rebates associated with increased thickness of the aquifer.
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An?lise de vulnerabilidade intr?sica do Aqu?fero Barreiras a partir de dados hidrogeof?sicos - ?rea do baixo curso do Rio Maxaranguape-RNArruda, Renato de Souza 09 March 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / A avalia??o integrada de vulnerabilidade intr?nseca de um aqu?fero constitui uma ferramenta de suma import?ncia como subs?dio ao estabelecimento de pol?ticas p?blicas de preserva??o, prote??o e uso hidroambiental sustent?vel de um manancial subterr?neo. Nesse aspecto, o presente trabalho teve como escopo principal a elabora??o de mapeamentos de vulnerabilidade a partir de dados hidrogeof?sicos, objetivando a identifica??o e delimita??o de sub?reas com diferentes graus de prote??o associados com diferentes vulnerabilidades do Aqu?fero Barreiras, na ?rea do baixo curso do Rio Maxaranguape, nordeste do Brasil. Esses mapeamentos foram elaborados mediante as metodologias Condut?ncia El?trica Longitudinal, GOD (G - natureza do aqu?fero, O - litologia da zona n?o saturada, D - profundidade do n?vel d??gua) e do ?ndice de Vulnerabilidade do Aqu?fero (AVI), as quais s?o fundamentadas em par?metros litol?gicos, hidr?ulicos e geoel?tricos, al?m da espessura da zona n?o saturada. Os resultados obtidos mostram que os dom?nios delimitados por ?ndices de vulnerabilidade s?o aproximadamente concordantes entre si. Em linhas gerais, as classes de vulnerabilidades moderada, alta a extremamente alta, abrangem quase a totalidade da ?rea, delineando tanto a faixa central como a por??o norte e sul da ?rea investigada, conforme valores inferiores a 1 do log c e 5 mS, nas metodologias AVI e de Condut?ncia Longitudinal, respectivamente; e magnitudes superiores a 0.4, segundo a metodologia GOD. Nesse sentido, a ?rea de estudo exibe substancial sensibilidade ? contamina??o de suas ?guas subterr?neas, decorrente essencialmente do cen?rio de ocorr?ncia de forma??es sedimentares de elevada permeabilidade e reduzidas profundidades do n?vel fre?tico, facilitando a percola??o de eventuais cargas contaminantes no sentido do aqu?fero. / The integrated assessment of an aquifer intrinsic vulnerability constitutes an extremely important tool as a subsidy to the establishment of public policies for the preservation, protection and sustainable hydro-environmental use of an underground water source. In this aspect, the main purpose of this work was the elaboration of vulnerability mappings based on hydrogeophysical data, aiming at the identification and delimitation of subareas with different degrees of protection associated with different vulnerabilities of the Barreiras Aquifer in the lower course area of the Maxaranguape River, Northeast of Brazil. These mappings were elaborated using the following methodologies such as Longitudinal Electrical Conductance, GOD (G ? groundwater hydraulic confinement; O ? overlaying strata; D ? depth to groundwater table) and Aquifer Vulnerability Indexes (AVI), which are based on lithological, hydraulic and geoelectric parameters, as well as the thickness of the unsaturated zone. The results show that the domains delimited by vulnerability indexes are approximately concordant with each other. In general terms, the moderate, high to extremely high vulnerability classes cover almost the entire area, delineating both the central and the northern and southern portions of the investigated area, according to values lower than 1 of log c and 5 mS, in the AVI and Longitudinal Conductance methodologies, respectively; and magnitudes higher than 0.4, according to the GOD methodology. Therefore, the study area exhibits a substantial susceptibility to the contamination of its groundwater, mainly due to the occurrence of sedimentary formations with high permeability and reduced depths of the water table, facilitating the percolation of possible contaminant loads towards the aquifer.
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An?lise do grau de prote??o do Aqu?fero Barreiras em per?metros sob fertiliza??o qu?mica a partir de dados hidrogeof?sicos - ?rea da bacia do Rio Catu-RNMonteiro, Alexandre Richardson Oliveira 25 September 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-09-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A utiliza??o de fertiliza??o qu?mica em per?metros agricult?veis proporciona um incremento da produtividade, embora eventualmente possa ocasionar uma deprecia??o qualitativa do manancial h?drico subterr?neo, sobretudo se este for de natureza n?o confinada. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta resultados referentes a uma an?lise do grau de prote??o natural do Aqu?fero Barreiras em uma ?rea situada no litoral leste do Estado do Rio Grande do Norte-Brasil. O referido aqu?fero ? de natureza cl?stica e possui car?ter hidr?ulico n?o confinado, fato este que naturalmente lhe confere uma susceptibilidade ? contamina??o, proveniente de eventuais cargas contaminantes impostas na superf?cie do terreno. Estes contaminantes estariam associados com a lixivia??o de excedentes da fertiliza??o n?o assimilados pela vegeta??o. A metodologia utilizada foi fundamentada na utiliza??o conjunta de dados hidrogeof?sicos, particularmente de modelos inversos de sondagens el?tricas verticais-SEVs e informa??es de perfis de po?os, possibilitando a obten??o de cartografias de condut?ncia longitudinal (S), dada em mili-Siemens (mS), e vulnerabilidade do aqu?fero. Essas cartografias foram elaboradas com ?nfase para a zona n?o saturada sobrejacente, ressaltando sobretudo sua espessura e ocorr?ncia de litologias argilosas. Dessa forma, o mapa de condut?ncia longitudinal e vulnerabilidade revelaram ?reas mais suscept?veis ? contamina??o nos setores nordeste e centro-leste da ?rea de estudo, com valores iguais ou inferiores a 10mS e maiores ou iguais a 0.50, respectivamente. Por outro lado, o setor sudoeste mostrou-se menos suscept?vel ? contamina??es, com valores de condut?ncia longitudinal e ?ndices de vulnerabilidade maiores ou iguais a 35mS e menores ou iguais a 0.40, respectivamente. / The use of chemical fertilization in arable perimeters provides increased productivity,
though it can eventually lead to a qualitative depreciation of groundwater sources, especially
if such sources are unconfined in nature. In this context, this thesis presents results from an
analysis of the level of natural protection of the Barreiras Aquifer in an area located on the
eastern coast of the Rio Grande do Norte State - Brazil. Such an aquifer is clastic in nature
and has an unconfined hydraulic character, which clearly makes it susceptible to
contamination from surface ground loads with contaminants associated with the leaching of
excess fertilizers not absorbed by ground vegetation. The methodology used was based on
the use of hydro-geophysical data, particularly inverse models of vertical electrical soundings
(VES) and information from well profiles, allowing the acquisition of longitudinal
conductance cartographies (S), data in mili-Siemens (mS), and the vulnerability of the
aquifer. Such maps were prepared with emphasis to the unsaturated overlying zone,
highlighting in particular its thickness and occurrence of clay lithologies. Thus, the
longitudinal conductance and aquifer vulnerability reveal areas more susceptible to
contamination in the northeast and east-central sections of the study area, with values equal to
or less than 10mS and greater than or equal to 0,50, respectively. On the other hand, the
southwestern section proved to be less susceptible to contamination, whose longitudinal
conductance and vulnerability indices are greater than or equal to 30mS and less than or equal
to 0,40, respectively.
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