Orientador: Didier Gastmans / Banca: Amauri Antônio Menegário / Banca: Cláudia Varnier / Resumo: O Sistema Aquífero Bauru (SAB) representa o mais importante aquífero na porção oeste do estado de São Paulo, constituindo uma excelente opção para o abastecimento de propriedades rurais. O acompanhamento da qualidade das águas subterrâneas no estado, realizado pela CETESB, vem apontando aumento nas concentrações de nitrato no SAB. Inúmeros estudos relacionam atividades agrícolas com a contaminação por nitrato de águas subterrâneas, em diversas partes do globo, entretanto em áreas rurais no território paulista não se conhece a extensão desse problema, o que motivou a realização desse estudo. O objetivo principal do trabalho foi o de avaliar as concentrações de nitrato nas águas subterrâneas do SAB, em áreas rurais dos municípios de São José do Rio Preto e Bauru. As atividades compreenderam o cadastro de poços, coleta de água subterrânea para análise química, tratamento estatístico dos dados hidroquímicos e avaliação das possíveis relações entre as concentrações de nitrato observadas e os tipos de atividades agrícolas desenvolvidas nas propriedades rurais. Foram realizadas duas campanhas de amostragem, e das amostras coletadas em São José do Rio Preto, em duas foram encontradas concentrações de nitrato superiores aos limites de potabilidade estabelecidos pela portaria MS 2914/11, enquanto em Bauru, três amostras na primeira campanha e em duas na segunda campanha, apresentam concentrações de nitrato superiores ao limite estabelecido. Entretanto, indícios de contaminação foram observados em diversas amostras, especialmente nas propriedades onde são desenvolvidas apenas atividades pecuária e atividades agrícolas associadas à pecuária (mistas), sugerindo que as maiores fontes de nitrato são oriundas de saneamento in situ e/ou disposição inadequada de dejetos animais, geralmente associadas a águas com maiores salinidades. Nas propriedades agrícolas, que apresentam águas menos... / Abstract: The Bauru Aquifer System (BAS) represents the most important aquifer in the western portion of the state of São Paulo, which is an excellent option for supplying water for rural properties. Monitoring of groundwater quality in the state of São Paulo, carried out by CETESB, has observed an increase in nitrate concentrations in BAS's groundwater. In many parts of the world, studies linked agricultural activities with nitrate contamination of groundwater, while in São Paulo state the extension of nitrate contamination still unknown, which has motivated the development of this research project. The main purpose of this study is to evaluate the concentrations of nitrate in BAS's groundwater beneath rural zone in the city of São José do Rio Preto and Bauru. Activities carried out include record of wells and economic activity in the farms, groundwater sampling for chemical analysis, statistical treatment of hydrochemical data and evaluation of the possible relations between observed nitrate concentrations and the activities developed in the propriety. Nitrate concentration higher than the limit for drinking water quality established by the Brazilian authorities (MS2914/2011) has observed only in two samples in São do Rio Preto for both campaigns and in three samples collected in the first campaign and two samples collected in the second campaign, in Bauru. Meanwhile evidences of nitrate contamination were detected in several samples, especially in properties where are developed just livestock and agricultural activities associated with livestock (mixed), suggesting that the major sources of nitrate are from in-situ sanitation and/or animal manure disposition, associated with high salinity waters. In proprieties where the agriculture is the main developed activities, groundwater present low mineralization, but there is a human influence, observed in the increases on nitrate and chloride concentration / Mestre

Orientador: Didier Gastmans / Resumo: O Sistema Aquífero Guarani (SAG) constitui uma das maiores unidades hidroestratigráficas do continente sul-americano e está entre os aquíferos mais explorados no estado de São Paulo. No município de Araraquara cumpre um importante papel no abastecimento de água, sendo responsável por mais de 65% de toda água distribuída à população. Nesse contexto o presente trabalho teve como objetivo a caracterização do arcabouço hidroestratigráfico do SAG na cidade de Araraquara, bem como a avaliação do rebaixamento dos níveis d'água no aquífero, decorrente da extração atual, por meio do monitoramento automatizado e contínuo dos níveis d'água em poço tubular abandonado situado na região central da cidade. Na área de estudo foram reconhecidas três formações geológicas: Formação Pirambóia; Formação Botucatu e a Formação Serra Geral. Foram caracterizadas quatro hidrofácies: A, B e C, que representam a Formação Piramboia e D constituída pela Formação Botucatu. As unidades estão separadas por descontinuidades geológicas, reconhecidas nos perfis, e foram diferenciadas em função do conteúdo argiloso presente nos arenitos, que condicionam as propriedades hidráulicas do reservatório. Ao longo de 435 dias de monitoramento contínuo, foi observado um rebaixamento total de 4,5 m no poço monitorado, decorrentes do bombeamento realizado na cidade. A contribuição de cada um dos poços, para o rebaixamento total, foi estimada utilizando-se a equação de Cooper-Jacob. Utilizando as vazões médias históricas para cada poço de bombeamento o rebaixamento calculado foi de 4,2 metros. Observou-se que poços mais próximos ao poço de observação, em um raio de 3000 metros, apresentaram contribuições significativas no rebaixamento observado. Com esses dados é possível avaliar e, com base em projeções de demanda futura do recurso hídrico e de crescimento ... (Resumo completo clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Guarani Aquifer System (GAS) is one of the biggest hydrostatigraphic units of the sul-american continent and it is highly explored in the São Paulo State - Brazil. In the city of Araraquara the unit plays a very important role in water supply and it is responsible for over than 65% of all water distributed to the population. This current study aimed to characterize the hydrostatigraphic framework of GAS in the city of Araraquara, also to evaluate the lowering of water levels in the aquifer through the automated and continuous monitoring in an abandoned well located in the central region of the city. In the study area were recognized three geological formations : Pirambóia Formation, Botucatu Formation and Serra Geral Formation. Four Hydrofacies were characterized : A, B and C, representing the Piramboia Formation and D the Botucatu Formation. The units have been separated by the clay content in the sandstone and by the presence of discontinuities in the rock package, which determine hydraulic properties of the reservoir using geophysical wireline curves and tray sampling reports. Over 435 days, was observed a total drawdown of 4.5 m on the monitored well, resulting from the pumping to supply the city. The contribution of each well in the total observed drawdown was estimated using the Cooper-Jacob equation. When used the historical average flow rates for each pumping well, the calculated drawdown was 4.2 meters. It was observed that the wells at a distance of maximum 3000 meters had significant contributions in the observed drawdown. With this data is possible to evaluate future projections of water demand, based on the projected population growth, and to indicate potencial locals for drilling new wells and their impact on water levels / Mestre

O presente estudo dedicou-se à análise da água subterrânea com alta salinidade no Sistema Aquífero Serra Geral na região do Alto Rio Uruguai, norte/noroeste do Rio Grande do Sul e oeste de Santa Catarina. O Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) é um aquífero fraturado que compreende rochas vulcânicas basálticas e riolíticas mesozoicas da Bacia do Paraná, recobrindo e confinando parcialmente o Sistema Aquífero Guarani (SAG), que se encontra sobreposto a aquíferos mais profundos (Pré-SAG). O objetivo principal desta pesquisa é aprimorar a compreensão dos fenômenos que regem a interação entre o SASG e os aquíferos sotopostos às rochas vulcânicas (SAG e Pré-SAG) e os seus reflexos na composição química do aquífero fraturado da região. Previamente foi realizada uma Análise Exploratória de Dados de um conjunto de 7.620 poços que continham informações de condutividade elétrica na área de ocorrência do SASG nos dois estados. Condutividades Elétricas superiores a 378,35μS/cm foram consideradas anômalas e são decorrentes de níveis de salinidade elevados nas águas do SASG, muitas vezes, inviabilizando-as para o consumo humano. Foram amostrados 39 poços do SASG na região em estudo que apresentavam anomalia na condutividade elétrica e 19 poços que captam águas do SAG. As águas foram quimicamente analisadas em relação aos elementos maiores, elementos-traço e isótopos estáveis (2H, 18O e 13C). Os dados físico-químicos obtidos foram processados através de Análise de Componentes Principais e posteriormente por Análise de Agrupamentos A análise tectônica da área realizada através da interpretação de imagens de satélite permitiu constatar que o pacote vulcânico foi mais afetado nas direções N-60 a 80-W, N-70 a 80-E e EW. A salinidade das águas mostrou-se mais elevada nos poços influenciados por lineamentos morfoestruturais de direções N-30 a 45-W, N-15-30-W, N-30-45-E, N-60-75-E e E-W. As águas termais no SASG ocorrem somente a oeste da zona de falha Lancinha-Cubatão e na zona de influência do lineamento do Rio Uruguai. O estudo estatístico de agrupamento discriminou quatro grupos de águas, que possuem clara evolução hidrogeoquímica. Nesta evolução, a condutividade elétrica, as concentrações de cloreto, potássio, sódio, sais dissolvidos, sulfato e estrôncio sofrem incremento, enquanto o pH e o carbonato diminuem. A tipologia química das águas aponta para tipos bicarbonatados e sulfatados sódicos nos grupos I e II, enquanto o grupo III mostra águas sulfatadas sódicas a cálcicas. O grupo IV exibe águas cloretadas sódicas e cálcicas As águas do grupo I estão intimamente relacionadas com a recarga ascendente do SAG. No grupo II ocorrem processos de mistura de águas do SASG com as águas do Pré-SAG. Nos grupos III e IV torna-se evidente a recarga ascendente a partir das Unidades Hidroestratigráficas Rio do Rasto e Teresina. A aplicação do geotermômetro de sílica para as águas termais demonstraram a circulação da água nos poços estudados atinge profundidades máximas da ordem de 3,0 km e, em sua maioria, situa-se entre 1,1 e 1,5km. O gradiente geotérmico médio calculado para a área de estudo é de 23,5ºC/km. Os mecanismos e elementos apresentados auxiliam como guias para decisões de gerenciamento do SASG na região. / This study was dedicated to the analysis of groundwater with high salinity in the Serra Geral Aquifer System at the Upper Uruguai River region, laying on the northwest fringe and west side, respectively, of the Rio Grande do Sul and Santa Catarina States. The Serra Geral Aquifer System (SGAS) is a fractured aquifer comprising basaltic and rhyolitic mesozoic volcanic rocks of the Paraná Basin. These volcanic rocks cover the Guarani Aquifer System (GAS) and the underlying superimposed on deeper Permian aquifers. The main objective of this research is to better define the hydrogeochemical interactions between the SGAS and the underlying aquifers. An exploratory data analysis of a set of 7,260 water wells containing information of the electrical conductivity of the SGAS was carried out at the whole study region. Electrical conductivities above 378.35μS /cm were considered anomalous and are due to high levels of salinity in the waters of SGAS. These waters are almost unsuitable for human consumption. A total of 39 water wells bearing anomalous electrical conductivities of the SGAS aquifer and another 19 water wells from the GAS aquifers were sampled. The groundwater set was then analyzed for the major elements, trace elements and stable isotopes (2H, 18O and 13C). The physicochemical data were processed using principal component analysis and cluster analysis. Tectonic analysis of the area were performed using satellite image interpretation techniques. Their results confirmed that the volcanic package was most affected in the N-60 a 80-W, N-70 a 80-E e EW directions The salinity of the groundwater is greater in the water wells influenced by lineaments at N-30 a 45-W, N-15-30-W, N-30-45-E, N-60-75-E and EW directions. It was shown that the hot springs within the SGAS only occur at west side of the Lancinha-Cubatao fault zone and the zone of influence of the lineament of the Uruguay River. Through a statistical study four water groups were separated, according to their hydrogeochemical evolution. Along this trend, electrical conductivity, chloride, potassium, sodium, sulfate and strontium concentrations get higher while pH and carbonates values get lower. In the groups I and II the chemical type of water is sodium-bicarbonate and sodium-sulphate, while the group III shows sodium-sulphate and calcium-sulphate types. The group IV is represented by sodium-chloride and calcic-chloride types. The waters of the group I are closely related to the ascendant water fluxes from the GAS. At the group II, water contents reveal the mixture with groundwater from the GAS and Permian aquifers. At the groups III and IV there is an evident upward recharge from the hydrostratigraphic units called Rio do Rasto and Teresina. The application of silica geothermometer to the thermal waters showed that the water circulation reaches maximum depth of 3.0 kilometers and, in most cases, are between 1.1 and 1.5 km. The average geothermal gradient calculated for the study area is 23.5ºC / km. The hydrogeochemistry mechanisms presented in this research are helpful tools for the SGAS management.

Diversos métodos geofísicos têm sido empregados para a identificação de zonas fraturadas em rochas cristalinas a fim de locar pontos de perfuração de poços tubulares. Os métodos geoelétricos têm tido um papel importante na identificação destas zonas fraturadas, no entanto, em áreas urbanas sofrem com a falta de espaço e interferências diversas, o que limita suas aplicações. O presente trabalho visou correlacionar as anomalias geoelétricas típicas de zonas fraturadas em rochas cristalinas, com medidas de emanação natural de radônio a fim de estabelecer parâmetros que possam ser aplicados em áreas onde os fatores externos impeçam a execução dos métodos geoelétricos, uma vez que os fatores que interferem na aplicação desses métodos não interferem na emanação do radônio. Os resultados encontrados nas áreas investigadas mostraram uma boa correlação entre as anomalias geoelétricas e as anomalias de emanação de radônio, bem como foram boas as correlações com os resultados de vazão dos poços existentes nas áreas investigadas. A metodologia aqui proposta alcançou os objetivos podendo ser uma excelente ferramenta para prospecção de água subterrânea, tanto como método auxiliar, quanto como ferramenta principal de prospecção de aqüíferos em áreas onde outros métodos não possam ser aplicados devido a interferências diversas tais como: tubulações metálicas, fiações elétricas, entre outras. Estes tipos de interferências são bastante comuns em áreas urbanas, justamente onde a perfuração de poços é mais requerida. / A several geophysical methods have been used for the identification of shear zones in crystalline rocks in order to mark points to water well drilling. The geoelectrical methods have had an important role on the identification of these shear zones. However, in urban areas they suffer with the lack from space and diverse interferences, what it limits the application of these ones. The present research aimed to correlate the typical electrical anomalies of shear zones in crystalline rocks, with measures of natural emanation of radon, in order to establish parameters that can be applied in areas where the external factors hinder the execution of the geoelectrical methods, because the factors that intervene with the application of these methods do not intervene with the emanation of the radon. The results found in the investigated areas had shown a good correlation with the electrical anomalies and the radon emanation anomalies, as well as had been good the correlations with the results of yield of water wells on the investigated areas. The methodology proposal reached the objectives being able to be an excellent tool for groundwater prospection, as a auxiliary method auxiliary, as a main tool of prospection of fractured aquifers in areas where other methods cannot be applied due several interferences, as metallic pipes, electric wirings, and others. These types of interferences are sufficiently common in urban areas, exactly where the water well drilling its more necessary.

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Miranda.pdf: 10099584 bytes, checksum: 8aca5bc12c638a1851c60e76969b8cf2 (MD5) Previous issue date: 2017-02-07 / This work presents the evaluation of the intrinsic vulnerability of the Alter do Chão Aquifer in the Manaus city. The selected method for the determination of intrinsic vulnerability is the DRASTIC, which embraces and correlates the main physical and hydrogeological parameters of the study area. The DRASTIC is defined by a weighted sum of depth to water (D), recharge (R), aquifer media (A), soils (S), topography (T), unsaturated zone (I) and hydraulic conductivity (C). An extensive literature review of existing data and studies of the Alter do Chão Aquifer in Manaus and region was performed, gathering information about geology, geomorphology, pedology, borehole profiles and climate. The average depth to water in the Alter do Chão Aquifer in Manaus exceeds 15 meters; smallest depths are observed close to drainages, whereas deeper levels occur where there is greater groundwater extraction by boreholes. The proposed conceptual model for groundwater recharge indicates natural sources as the main contributors, mainly by infiltration of rain water in areas with dense vegetation cover (963 mm/year), and the anthropic recharge by infiltration of water from mains leakage cesspits (between 153,5 and 652,4 mm/year). For the induced anthropic recharge, it is estimated that about 68% of extracted water that is distributed by the public supply becomes artificial recharge for the aquifer. The sand layers of Alter do Chão Formation are the preferential pathway for groundwater percolation in the saturated zone. The soil types of the area are predominantly sandy loam, in the valleys and slopes, and clay loam, in the plateaus. The unsaturated zone is characterized as intercalations of sandy, silty sand or clayey sand, and pelitic layers. The hydraulic conductivity of the aquifer is mainly lower than 4,1 m/day. The slopes of the area are mainly lower than 21%; high slopes (superior to 12%) occur at restricted areas along ramps in the transition of plateaus and valleys. The obtained results for intrinsic vulnerability show that low and slight moderate vulnerability have predominance in the area and moderate and high vulnerability occur restrictedly in the northwest region of the area. The main factors that generate a higher grade of natural aquifer protection are the deep water level, the soil layer with significant amounts of clay and the lithologic substrate of the unsaturated zone that has a wide range of silt and clay layers. Therefore, despite the low slopes and high recharge rates that could significantly increase the vulnerability, the clay substrates and the deep water levels provide significant intrinsic protection. / Este trabalho apresenta o estudo da vulnerabilidade intrínseca do aquífero Alter do Chão na cidade de Manaus. O método escolhido para a determinação da vulnerabilidade intrínseca foi o DRASTIC, que abrange e correlaciona os principais parâmetros físicos e hidrogeológicos da área estudada. O DRASTIC é definido pela soma ponderada da profundidade do nível de água (D), recarga (R), meio aquífero (A), solos (S), topografia (T), zona não saturada (I) e condutividade hidráulica (C). Foi feita extensa revisão bibliográfica de dados e estudos do Aquífero Alter do Chão em Manaus e região, tais como estudos geológicos, geomorfológicos e pedológicos, dados de perfis de sondagem a trado, de poços tubulares e, de estudos climático-meteorológicos. Em Manaus o aquífero Alter do Chão apresenta profundidade de nível das águas subterrâneas predominante superior a 15 m, níveis mais rasos são observados próximos a drenagens, enquanto que os níveis mais profundos ocorrem onde há maior extração de água subterrânea por poços tubulares. O modelo conceitual de síntese proposto para a recarga indica como principais fontes a recarga natural pela infiltração de água de chuva nas áreas com densa cobertura vegetal (963 mm/ano) e a recarga antrópica induzida através da infiltração da água de distribuição pública e infiltração de efluentes lançados em fossas (entre 153,5 e 652,4 mm/ano). Para a recarga antrópica induzida estimase que cerca de 68% da água captada e distribuída pelo sistema público se transforma em recarga artificial para o aquífero. O principal meio por onde a água subterrânea percola na zona saturada são as camadas arenosas da formação Alter do Chão. Os solos da área são predominantemente franco arenosos nos vales e taludes e, franco argilosos nos platôs. A zona não saturada é caracterizada como intercalações entre camadas arenosas, camadas areno siltosas ou areno argilosas e camadas pelítica. A condutividade hidráulica do aquífero é baixa, predominantemente menor que 4,1 m/dia. A declividade da área é predominantemente baixa (menor que 21%), declividades altas (superiores a 12%) ocorrem em áreas restritas ao longo de taludes na transição entre platôs e vales. Os resultados obtidos para a vulnerabilidade intrínseca mostram o predomínio de vulnerabilidade baixa e moderada leve por toda a área e, de forma restrita na região noroeste, a presença de vulnerabilidade moderada e alta. Os principais fatores que atribuem maior grau de proteção natural ao aquífero são o seu nível de água profundo, sua camada de solo com elevada quantidade de argilas e o substrato litológico da zona não saturada com ampla representação de camadas de silte e argila. Assim, apesar da área estudada apresentar declividade baixa e taxas de recarga elevadas, que aumentariam significativamente a vulnerabilidade, os substratos existentes no percurso da água infiltrada até atingir o aquífero e a maior profundidade do nível de água oferecem distância e elementos litológicos para sua proteção intrínseca.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:02:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2591_1.pdf: 8266583 bytes, checksum: 1936162086b6f45dc8244bf27629ead4 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / O presente trabalho, desenvolvido na Província Petrolífera de Urucu, município de Coari, no Estado do Amazonas, teve como objetivo principal a caracterização hidrogeológica dos aquíferos da Formação Solimões. Foram, inicialmente, desenvolvidas atividades pré-campo para o levantamento de dados existentes, tais como, informações sobre perfis construtivos, litológicos e geofísicos de poços existentes. O resultado revelou que o aquífero Solimões possui espessura média de 100-120 metros. Quanto à geometria, o mapa de isóbatas revelou que o aquífero possui uma superfície convexa, com profundidades médias de 52 metros. O mapa de isópacas revelou valores de espessura do aquífero na ordem de 50 até 100 metros. Com relação à potenciometria, o comportamento do fluxo subterrâneo da água é concordante com a superfície topográfica, sendo esse em direção ao Rio Urucu (SSE/NNW). Para os parâmetros hidrogeológicos, foram encontrados valores de Transmissividade = 4 x 10-3 m2/s, Coeficiente de Armazenamento = 5 x 10-4 e Condutividade Hidráulica = 7 x 10-5 m/s. O balanço hídrico estimado para a área mostrou que, entre os meses abril e agosto têm-se uma considerável redução nos índices pluviométricos. Os meses de maior disponibilidade hídrica são os de janeiro a junho. Os meses de julho a setembro apresentaram deficiência de água, enquanto que a taxa de infiltração estimada foi de 8 mm/ano. A reserva permanente foi estimada em 6.003,0 hm3, enquanto que os recursos renováveis apresentaram valores de 6.055.000 m3/ano

A condutividade hidráulica (K) é um dos parâmetros controladores da magnitude da velocidade da água subterrânea, e consequentemente, é um dos mais importantes parâmetros que afetam o fluxo subterrâneo e o transporte de solutos, sendo de suma importância o conhecimento da distribuição de K. Esse trabalho visa estimar valores de condutividade hidráulica em duas áreas distintas, uma no Sistema Aquífero Guarani (SAG) e outra no Sistema Aquífero Bauru (SAB) por meio de três técnicas geoestatísticas: krigagem ordinária, cokrigagem e simulação condicional por bandas rotativas. Para aumentar a base de dados de valores de K, há um tratamento estatístico dos dados conhecidos. O método de interpolação matemática (krigagem ordinária) e o estocástico (simulação condicional por bandas rotativas) são aplicados para estimar os valores de K diretamente, enquanto que os métodos de krigagem ordinária combinada com regressão linear e cokrigagem permitem incorporar valores de capacidade específica (Q/s) como variável secundária. Adicionalmente, a cada método geoestatístico foi aplicada a técnica de desagrupamento por célula para comparar a sua capacidade de melhorar a performance dos métodos, o que pode ser avaliado por meio da validação cruzada. Os resultados dessas abordagens geoestatísticas indicam que os métodos de simulação condicional por bandas rotativas com a técnica de desagrupamento e de krigagem ordinária combinada com regressão linear sem a técnica de desagrupamento são os mais adequados para as áreas do SAG (rho=0.55) e do SAB (rho=0.44), respectivamente. O tratamento estatístico e a técnica de desagrupamento usados nesse trabalho revelaram-se úteis ferramentas auxiliares para os métodos geoestatísticos. / Hydraulic conductivity (K) is one of the parameters controlling magnitude of the groundwater velocity, and consequently, is one of the most important parameters affecting groundwater flow and solute transport. This study aims to estimate hydraulic conductivity values for two distinct areas, one in the Guarani Aquifer System (GAS) and the other in Bauru Aquifer System (BAS) through three geostatistical methods: ordinary kriging, cokriging and conditional simulation by turning bands. Carrying out statistic treatment of the available data in order to increase the database. The mathematical interpolation method (ordinary kriging) and the stochastic one (conditional simulation by turning bands) are applied to estimate directly the K values, while the methods of ordinary kriging combined with linear regression and cokriging allow to incorporate specific capacity (Q/s) values as a secondary variable. Moreover, the declustering by cells technique is applied for each geostatistical method to evaluate if there is improvement in their performance, which can be accessed by cross validation. The results of these geostatistical approaches indicate that the method of conditional simulation by turning bands with declustering technique is more suitable for GAS area (rho=0.55), whereas the ordinary kriging combined with linear regression method without this technique is for BAS area (rho=0.44). The statistical treatment and declustering technique undertaken in this study revealed to be useful tools for the application of geostatistical methods.

Groundwater overexploitation can cause the collapse of coastal aquifers. The goal of this study was to apply a template, the computer code SEAWAT to evaluate the behavior of the salt wedge Coastal Aquifer System, which has studied the case of complex Barreira/Marituba in Part Coast Metropolitan Region of Maceió-AL. In addition they were analyzed physicochemical indexes to characterize the study area and verify the source of salt contamination. The model calibration was performed in two parts. The underground flow calibration obtained a correlation coefficient between calculated hydraulic loads and observed of 0.764 and the calibration concentration of Total Dissolved Solids, which has very close to the salt concentration value, obtained a 0.682 correlation coefficient for the year 2015 . Since then analyzed two different scenarios, which allowed us to verify the effect of groundwater exploitation in the salt wedge for the year 2025. The first considered the existing exploitation by 2015 without pumping increments. As a result, it was found advancing saline wedge area into two areas, an area that suffers decrease, besides the formation of cones with vertical rise of the seawater. In the second scenario were added licenses of water works as well and plus the assumption of 32 new pumping wells installation, according to the city's growth. However, in this case, it was not possible to see variations in the mix zone for the first scenario for the year 2025. The analysis of hydrogeological indices pointed to higher chloride concentrations in the region close to the line of the Atlantic Ocean, with little influence of nitrate and, in general, showed the existence of seawater intrusion. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A exploração indiscriminada de água subterrânea pode causar o colapso dos aquíferos costeiros. O objetivo deste trabalho foi aplicar um modelo, o código computacional SEAWAT, para avaliar o comportamento da cunha salina em Sistema Aquífero Costeiro, onde foi estudado o caso do Complexo Barreira/Marituba na costa de Parte da Região Metropolitana de Maceió-AL. Ademais foram analisados índices físico-químicos para caracterizar a região de estudo e verificar a fonte de contaminação salina. A calibração do modelo foi realizada em duas vertentes. A calibração de fluxo subterrâneo obteve um coeficiente de correlação entre cargas hidráulicas calculadas e observadas de 0,764 e a calibração de concentração de Sólidos Totais Dissolvidos, que possui valor muito próximo à concentração de sal, obteve um coeficiente de correlação de 0,682 para o ano de 2015. A partir de então foram analisados dois cenários distintos, que permitiram verificar o efeito da explotação de água subterrânea na cunha salina para o ano de 2025. O primeiro considerou a explotação existente até 2015, sem acréscimos de bombeamentos. Como resultado, verificou-se o avanço da cunha salina em duas áreas do domínio, uma área que sofre recuo, além da formação de cones com ascensão vertical da água do mar. No segundo cenário foram adicionadas as licenças de obras hídricas como poços e mais a hipótese de instalação de 32 novos poços de bombeamento, de acordo com o crescimento da cidade. Porém, neste caso, não foi possível visualizar variações na zona de mescla em relação ao primeiro cenário para o ano de 2025. A análise dos índices hidrogeológicos apontou para maiores concentrações de cloretos na região próxima à linha do Oceano Atlântico, com pouca influência do nitrato e, no geral, indicaram a existência de intrusão de água do mar.

A condutividade hidráulica (K) é um dos parâmetros controladores da magnitude da velocidade da água subterrânea, e consequentemente, é um dos mais importantes parâmetros que afetam o fluxo subterrâneo e o transporte de solutos, sendo de suma importância o conhecimento da distribuição de K. Esse trabalho visa estimar valores de condutividade hidráulica em duas áreas distintas, uma no Sistema Aquífero Guarani (SAG) e outra no Sistema Aquífero Bauru (SAB) por meio de três técnicas geoestatísticas: krigagem ordinária, cokrigagem e simulação condicional por bandas rotativas. Para aumentar a base de dados de valores de K, há um tratamento estatístico dos dados conhecidos. O método de interpolação matemática (krigagem ordinária) e o estocástico (simulação condicional por bandas rotativas) são aplicados para estimar os valores de K diretamente, enquanto que os métodos de krigagem ordinária combinada com regressão linear e cokrigagem permitem incorporar valores de capacidade específica (Q/s) como variável secundária. Adicionalmente, a cada método geoestatístico foi aplicada a técnica de desagrupamento por célula para comparar a sua capacidade de melhorar a performance dos métodos, o que pode ser avaliado por meio da validação cruzada. Os resultados dessas abordagens geoestatísticas indicam que os métodos de simulação condicional por bandas rotativas com a técnica de desagrupamento e de krigagem ordinária combinada com regressão linear sem a técnica de desagrupamento são os mais adequados para as áreas do SAG (rho=0.55) e do SAB (rho=0.44), respectivamente. O tratamento estatístico e a técnica de desagrupamento usados nesse trabalho revelaram-se úteis ferramentas auxiliares para os métodos geoestatísticos. / Hydraulic conductivity (K) is one of the parameters controlling magnitude of the groundwater velocity, and consequently, is one of the most important parameters affecting groundwater flow and solute transport. This study aims to estimate hydraulic conductivity values for two distinct areas, one in the Guarani Aquifer System (GAS) and the other in Bauru Aquifer System (BAS) through three geostatistical methods: ordinary kriging, cokriging and conditional simulation by turning bands. Carrying out statistic treatment of the available data in order to increase the database. The mathematical interpolation method (ordinary kriging) and the stochastic one (conditional simulation by turning bands) are applied to estimate directly the K values, while the methods of ordinary kriging combined with linear regression and cokriging allow to incorporate specific capacity (Q/s) values as a secondary variable. Moreover, the declustering by cells technique is applied for each geostatistical method to evaluate if there is improvement in their performance, which can be accessed by cross validation. The results of these geostatistical approaches indicate that the method of conditional simulation by turning bands with declustering technique is more suitable for GAS area (rho=0.55), whereas the ordinary kriging combined with linear regression method without this technique is for BAS area (rho=0.44). The statistical treatment and declustering technique undertaken in this study revealed to be useful tools for the application of geostatistical methods.

O presente trabalho teve como principais objetivos testar a existência de drenança através do aquífero fraturado Serra Geral (ASG) para o Sistema Aquífero Guarani (SAG), estabelecer o modelo conceitual de fluxo destes aquíferos, e determinar seus parâmetros hidráulicos, em local onde o ASG possui ao redor de 100 m de espessura. O local escolhido fica aproximadamente 9 km a sul da cidade de Ribeirão Preto, SP. O estudo fez parte de um projeto de pesquisa mais amplo denominado FRATASG, do Instituto Geológico (Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo). Os métodos geofísicos de superfície caminhamento elétrico (CE), sondagem elétrica vertical (SEV) e levantamento áudio-magnetotelúrico de fonte controlada (CSAMT) foram usados com o intuito de localizar zonas hidraulicamente ativas no basalto, e determinar a espessura e profundidade das camadas geológicas, para a locação de três poços perfurados no ASG. Ao lado de um poço de produção já existente no SAG (Poço Esmeralda - PE), foram construídos dois piezômetros com aberturas no ASG e SAG. Descontinuidades planares verticais no basalto, associados a lineamentos, foram detectadas em metade dos CEs e das seções realizadas com o método CSAMT, sendo que uma destas seções indicou continuidade de duas fraturas entre SAG e ASG. Para realizar testes hidráulicos e coletar amostras em profundidades discretas no ASG, foram construídos obturadores pneumáticos, baseados em modelos produzidos pelo Serviço Geológico Americano (USGS), que foram adaptados a equipamentos existentes no Brasil. Neste trabalho é feita descrição dos equipamentos, de suas aplicações, dos levantamentos prévios necessários para seu uso, os procedimentos de campo e as interpretações de alguns tipos de ensaio e coletas de amostras. Com o intuito de calcular os parâmetros hidráulicos do SAG e do ASG, foram realizados um teste de bombeamento de 171 horas no poço de produção do SAG, com monitoramento nos piezômetros, e testes hidráulicos em intervalos discretos em um poço do ASG (Poço Limeira - PL), isolados com os obturadores pneumáticos. Durante todos os ensaios de bombeamento, e em mais dois poços já existentes, abertos no ASG, foram coletadas amostras para análise hidroquímicas e, em amostras selecionadas, dos isótopos ³H, ²H, \'ANTPOT.18 O\', \'ANTPOT.13 C\' e \'ANTPOT.14 C\'. No SAG, o rebaixamento registrado nos dois piezômetros permitiu identificar a existência de anisotropia neste aquífero, com relação entre transmissividade máxima (\'T IND.máx\' = \'T IND.x\' =160 m²/d) e mínima (\'T IND.mín.\' = \'T IND.y\' = 103 m²/d) é de 1,55, sua condutividade hidráulica (K = 4,6x\'10 POT.-1\' m/d e 7,0x\'10 POR.-1\' m/d), e armazenamento (S = 1,6x\'10 POT.-3\' e 8,4x\'10 POT.-4\', sempre para os piezômetros PPE-1G e PPE-2G respectivamente, localizados em direções distintas em relação ao PE). A anisotropia provavelmente é causada pelos planos de sedimentação das dunas eólicas da Formação Botucatu. Também foram realizados dois testes com traçadores no PE, com injeção no SAG e no ASG e coleta no SAG, que permitiu a obtenção da porosidade efetiva do SAG no local, entre 18,8 e 20,3%. No ASG, os testes hidráulicos permitiram a identificação das zonas mais transmissivas, sempre formadas por fraturas sub-horizontais. A transmissividade (T) de intervalos reduzidos variou entre 5x\'10 POT.-2\' a 3x\'10 POT.-1\' m2/d, e a existência de comportamento análogo ao de dupla porosidade no basalto, causado pela presença de vesículas e fraturas sub-verticais associadas às fraturas subhorizontais. As análises químicas mostram uma evolução com a profundidade, com o aumento de Na+K. Isto permitiu uma clara diferenciação entre as amostras coletadas em profundidades rasa, de 16 m, intermediária, de 25 m, e profunda, coletada a 55 m. O mesmo agrupamento é encontrado nos isótopos estáveis, e os radioativos indicam idade maior nas águas mais profundas do ASG. As amostras do SAG se assemelham mais às águas rasas do ASG, hidroquimica- e isotopicamente. Os resultados mostram pouca ou nenhuma conectividade entre SAG e ASG, e uma circulação preferencial rasa e horizontal dentro do ASG. / The main objectives of the present thesis were to test the existence of leakage through the fractured Serra Geral Aquifer (SGA) to the Guarani Aquifer System (GAS), create a conceptual flow model for both aquifers, and obtain their hydraulic parameters, at a location where the SGA-forming basalt has 100 m thickness. The chosen area is 9 km to the south of Ribeirão Preto, São Paulo State, Brazil. The study is part of a research project called FRATASG, from the Geological Institute (São Paulo Environmental Secretariat). Surface geophysical methods (vertical electrical sounding, electric resistivity survey and controlled source audiomagnetotelluric survey - CSAMT) were used to locate fractures in the basalt that are possibly hydraulically active, and also to determine the contact depths between overburden, basalt, and the eolian sandstones that form the GAS. Vertical low electric-resistivity planar features were identified in the basalt, at locations were lineaments were described, in half of the electric resistivity and CSAMT surveys, and one of the latter showed continuity of the feature down to the GAS. This was interpreted as possible water bearing fractures, and was used to define the location of three wells in the SGA. Two piezometers were also drilled, open to both SGA and GAS, close to an existing production well in the GAS (Esmeralda Well - PE). To collect discrete depth samples in the SGA, a pneumatic packer system was built, based on models used by the USGS, adapting equipment that is available in Brazil. The system, as well as other equipment used, the procedures and interpretation of the hydraulic tests and sample collection at discrete depths, are described. A 171 hour long pumping test was executed in the GAS, where anisotropy was identified, probably caused by the sedimentary layering present in the eolic dunes in the sandstone. The highest transmissivity, \'T IND.max\' = \'T IND.x\', is 160 m²/d, and the lowest transmissivity, \'T IND.min\' = \'T IND.y\', is 103 m²/d. The correlation between Tmax / Tmin is 1,55. Hydraulic conductivity (K) is 4,6x\'10 POT.-1\' m/d and 7,0x\'10 POT.-1\' m/d, and storativity (S) is 1,6x\'10 POT.-3\' and 8,4x\'10 POT.-4\', determined respectively at piezometers PPE-1G and PPE-2G, located at different directions from PE. Dye-tracer tests were also conducted, with injection in GAS and SGA, and collection in the GAS. The effective porosity was determined, ranging from 18,8 to 20,3%. Several hydraulic tests were done in discrete depths in the SGA, in one well. The transmissivity (T) of small intervals ranges between 5x\'10 POT.-2\' and 3x\'10 POT.-1\' m²/d. The highest T of individual features is always associated to sub-horizontal fractures. The drawdown curve showed double porosity behavior in the basalt, caused by vesicules and sub-vertical fractures connected to the sub-horizontal ones. Water samples were collected during all pumping tests, in the GAS, in two open wells in the SGA and in discrete zones in this aquifer, for hydrochemical analysis. Stable and radioactive isotope analysis (³H, ²H, \' ANTPOT.18 O\', \'ANTPOT.13 C\' and \' ANTPOT.14 C\') were done with selected samples, both from GAS and ASG. The fractured aquifer shows and hydrochemical evolution with depth, with Na+K increase. Samples can thus be grouped as shallow (around 16 m depth), intermediate (around 25 m) and deep (around 55 m). The same groups are found in the stable isotope results, whereas the radioactive show an age increase with depth. Samples from GAS are isotopically and hydrochemically closer to the shallow waters from the SGA. It can thus be concluded that the connection between both aquifers is very limited, or not present, and water flow in the SGA is mostly horizontal and shallow.