O presente estudo foi desenvolvido na região nordeste do Rio Grande do Sul, denominada Bloco Morfotectônico da Fachada Atlântica, que abrange, em sua maior área, o pacote vulcânico da Formação Serra Geral, enquanto a parte mais meridional é constituída pelos arenitos da Formação Botucatu e pelas rochas sedimentares dos grupos Rosário do Sul e Passa Dois. A principal ênfase deste trabalho é caracterizar o Sistema Aqüífero Guarani (SAG) e o Sistema Aqüífero Serra Geral (SASG) na área em estudo, limitada pelas coordenadas 50°02’00’’-52°39’30’’W e 28°29’20’’-29°57’20’’S. Realizado o inventário de 506 poços tubulares foram selecionados 166 poços contendo informações hidrogeológicas e hidroquímicas completas, que permitiram o tratamento estatístico através de análise de agrupamentos (clusters). Com base no estudo da tectônica rúptil através de aerofotointerpretação e filtragens em Sistema de Informações Geográficas (SIG) no Programa SPRING foram traçados 1676 lineamentos, com os quais foi possível definir padrões estruturais que condicionam a hidrogeologia e hidroquímica da área. Individualizaram-se 3 (três) lineamentos regionais de direção NE, que se somam ao denominado Sistema de Falhas Terra de Areia-Posadas (SFTA-P). Observa-se que a densidade de lineamentos não constitui o fator de controle da vazão específica, que tem relação maior com os lineamentos de médio porte (10 a 100 Km), cuja direção dominante é NW. A composição das águas, de acordo com o diagrama PIPER, é predominantemente bicarbonatada cálcica e/ou sódica, com incidência relativamente pequena de composição bicarbonatada cálcico-magnesiana e rara de águas sulfatadas e cloretadas. Os estudos estatísticos de dados hidroquímicos definiram 6 (seis) agrupamentos de amostras de água subterrânea. O grupo mais destacado e que abrange o SASG compreende águas com baixo conteúdo iônico e cuja composição é relacionada à composição das águas meteóricas. Os demais grupos mostram em maior ou menor grau influência das formações gondwânicas permo-triássicas, sendo a variabilidade do conteúdo de cátions (Mg++, Ca++, Na+) os parâmetros diagnósticos ressaltados na análise estatística. A ocorrência de clusters característicos do SAG no SASG demonstra a ascensão de água subterrânea, que é controlada pelos lineamentos de médio porte. / The present study was developed in the northeastern region of the State of Rio Grande do Sul, southern Brazil. This region includes mainly volcanic rocks from the Serra Geral Formation and sedimentary rocks from Botucatu Formation and Rosario do Sul and Passa Dois Groups. The main emphasis is to characterize the Guarani Aquifer System (SAG) and the Serra Geral Aquifer System (SASG) in the area limited by the coordinates 28°29’20’’-29°57’20’’S and 50°02’00’’-52°39’30’’W. The hydrochemical and hydrogeological database is composed by 166 tubular wells obtained from public companies. Tectonic patterns sustain a straight control on the hydrogeological and hydrochemical characteristics, being defined from 1676 lineaments mapped and georeferenced with SPRING software based on remote sense images. Three NE regional lineaments were identified, and control the well outflows and the hydrochemical characteristics. The higher well outflow values are associated to lineations longer than 10 km with NW dominant directions. The lineament density doesn’t play an important role on the outflow. The water compositions in accordance with the diagram PIPER, is predominantly bicarbonated with calcic and/or sodic character, with relatively small incidence of bicarbonated magnesium-calcic and rarely sulphate and chlorine waters. The statistical studies based on Cluster Analysis defined six hydrochemical groups. Waters with low ionic contents are related to meteoric origin and dominate in the SASG region. The other groups show influence of the permotriassic gondwanic formations, with specific variability of cation contents (Mg++, Ca++, and Na+). The occurrence of SAG characteristic water groups in the SASG demonstrates the groundwater ascension through deep fractures forming lineations greater than 10km.

O presente estudo foi desenvolvido na região nordeste do Rio Grande do Sul, denominada Bloco Morfotectônico da Fachada Atlântica, que abrange, em sua maior área, o pacote vulcânico da Formação Serra Geral, enquanto a parte mais meridional é constituída pelos arenitos da Formação Botucatu e pelas rochas sedimentares dos grupos Rosário do Sul e Passa Dois. A principal ênfase deste trabalho é caracterizar o Sistema Aqüífero Guarani (SAG) e o Sistema Aqüífero Serra Geral (SASG) na área em estudo, limitada pelas coordenadas 50°02’00’’-52°39’30’’W e 28°29’20’’-29°57’20’’S. Realizado o inventário de 506 poços tubulares foram selecionados 166 poços contendo informações hidrogeológicas e hidroquímicas completas, que permitiram o tratamento estatístico através de análise de agrupamentos (clusters). Com base no estudo da tectônica rúptil através de aerofotointerpretação e filtragens em Sistema de Informações Geográficas (SIG) no Programa SPRING foram traçados 1676 lineamentos, com os quais foi possível definir padrões estruturais que condicionam a hidrogeologia e hidroquímica da área. Individualizaram-se 3 (três) lineamentos regionais de direção NE, que se somam ao denominado Sistema de Falhas Terra de Areia-Posadas (SFTA-P). Observa-se que a densidade de lineamentos não constitui o fator de controle da vazão específica, que tem relação maior com os lineamentos de médio porte (10 a 100 Km), cuja direção dominante é NW. A composição das águas, de acordo com o diagrama PIPER, é predominantemente bicarbonatada cálcica e/ou sódica, com incidência relativamente pequena de composição bicarbonatada cálcico-magnesiana e rara de águas sulfatadas e cloretadas. Os estudos estatísticos de dados hidroquímicos definiram 6 (seis) agrupamentos de amostras de água subterrânea. O grupo mais destacado e que abrange o SASG compreende águas com baixo conteúdo iônico e cuja composição é relacionada à composição das águas meteóricas. Os demais grupos mostram em maior ou menor grau influência das formações gondwânicas permo-triássicas, sendo a variabilidade do conteúdo de cátions (Mg++, Ca++, Na+) os parâmetros diagnósticos ressaltados na análise estatística. A ocorrência de clusters característicos do SAG no SASG demonstra a ascensão de água subterrânea, que é controlada pelos lineamentos de médio porte. / The present study was developed in the northeastern region of the State of Rio Grande do Sul, southern Brazil. This region includes mainly volcanic rocks from the Serra Geral Formation and sedimentary rocks from Botucatu Formation and Rosario do Sul and Passa Dois Groups. The main emphasis is to characterize the Guarani Aquifer System (SAG) and the Serra Geral Aquifer System (SASG) in the area limited by the coordinates 28°29’20’’-29°57’20’’S and 50°02’00’’-52°39’30’’W. The hydrochemical and hydrogeological database is composed by 166 tubular wells obtained from public companies. Tectonic patterns sustain a straight control on the hydrogeological and hydrochemical characteristics, being defined from 1676 lineaments mapped and georeferenced with SPRING software based on remote sense images. Three NE regional lineaments were identified, and control the well outflows and the hydrochemical characteristics. The higher well outflow values are associated to lineations longer than 10 km with NW dominant directions. The lineament density doesn’t play an important role on the outflow. The water compositions in accordance with the diagram PIPER, is predominantly bicarbonated with calcic and/or sodic character, with relatively small incidence of bicarbonated magnesium-calcic and rarely sulphate and chlorine waters. The statistical studies based on Cluster Analysis defined six hydrochemical groups. Waters with low ionic contents are related to meteoric origin and dominate in the SASG region. The other groups show influence of the permotriassic gondwanic formations, with specific variability of cation contents (Mg++, Ca++, and Na+). The occurrence of SAG characteristic water groups in the SASG demonstrates the groundwater ascension through deep fractures forming lineations greater than 10km.

O presente estudo foi desenvolvido na região nordeste do Rio Grande do Sul, denominada Bloco Morfotectônico da Fachada Atlântica, que abrange, em sua maior área, o pacote vulcânico da Formação Serra Geral, enquanto a parte mais meridional é constituída pelos arenitos da Formação Botucatu e pelas rochas sedimentares dos grupos Rosário do Sul e Passa Dois. A principal ênfase deste trabalho é caracterizar o Sistema Aqüífero Guarani (SAG) e o Sistema Aqüífero Serra Geral (SASG) na área em estudo, limitada pelas coordenadas 50°02’00’’-52°39’30’’W e 28°29’20’’-29°57’20’’S. Realizado o inventário de 506 poços tubulares foram selecionados 166 poços contendo informações hidrogeológicas e hidroquímicas completas, que permitiram o tratamento estatístico através de análise de agrupamentos (clusters). Com base no estudo da tectônica rúptil através de aerofotointerpretação e filtragens em Sistema de Informações Geográficas (SIG) no Programa SPRING foram traçados 1676 lineamentos, com os quais foi possível definir padrões estruturais que condicionam a hidrogeologia e hidroquímica da área. Individualizaram-se 3 (três) lineamentos regionais de direção NE, que se somam ao denominado Sistema de Falhas Terra de Areia-Posadas (SFTA-P). Observa-se que a densidade de lineamentos não constitui o fator de controle da vazão específica, que tem relação maior com os lineamentos de médio porte (10 a 100 Km), cuja direção dominante é NW. A composição das águas, de acordo com o diagrama PIPER, é predominantemente bicarbonatada cálcica e/ou sódica, com incidência relativamente pequena de composição bicarbonatada cálcico-magnesiana e rara de águas sulfatadas e cloretadas. Os estudos estatísticos de dados hidroquímicos definiram 6 (seis) agrupamentos de amostras de água subterrânea. O grupo mais destacado e que abrange o SASG compreende águas com baixo conteúdo iônico e cuja composição é relacionada à composição das águas meteóricas. Os demais grupos mostram em maior ou menor grau influência das formações gondwânicas permo-triássicas, sendo a variabilidade do conteúdo de cátions (Mg++, Ca++, Na+) os parâmetros diagnósticos ressaltados na análise estatística. A ocorrência de clusters característicos do SAG no SASG demonstra a ascensão de água subterrânea, que é controlada pelos lineamentos de médio porte. / The present study was developed in the northeastern region of the State of Rio Grande do Sul, southern Brazil. This region includes mainly volcanic rocks from the Serra Geral Formation and sedimentary rocks from Botucatu Formation and Rosario do Sul and Passa Dois Groups. The main emphasis is to characterize the Guarani Aquifer System (SAG) and the Serra Geral Aquifer System (SASG) in the area limited by the coordinates 28°29’20’’-29°57’20’’S and 50°02’00’’-52°39’30’’W. The hydrochemical and hydrogeological database is composed by 166 tubular wells obtained from public companies. Tectonic patterns sustain a straight control on the hydrogeological and hydrochemical characteristics, being defined from 1676 lineaments mapped and georeferenced with SPRING software based on remote sense images. Three NE regional lineaments were identified, and control the well outflows and the hydrochemical characteristics. The higher well outflow values are associated to lineations longer than 10 km with NW dominant directions. The lineament density doesn’t play an important role on the outflow. The water compositions in accordance with the diagram PIPER, is predominantly bicarbonated with calcic and/or sodic character, with relatively small incidence of bicarbonated magnesium-calcic and rarely sulphate and chlorine waters. The statistical studies based on Cluster Analysis defined six hydrochemical groups. Waters with low ionic contents are related to meteoric origin and dominate in the SASG region. The other groups show influence of the permotriassic gondwanic formations, with specific variability of cation contents (Mg++, Ca++, and Na+). The occurrence of SAG characteristic water groups in the SASG demonstrates the groundwater ascension through deep fractures forming lineations greater than 10km.

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.

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.

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.

Carlos Barbosa é um município abastecido exclusivamente por recursos hídricos subterrâneos captados do Sistema Aquífero Serra Geral, sendo o abastecimento de responsabilidade da Companhia Riograndense de Saneamento – CORSAN. Devido a este panorama, o município foi selecionado para instalação do SIGAS que é um sistema de monitoramento totalmente automatizado e com envio de dados por telemetria. O SIGAS foi instalado em 12 dos 15 poços atualmente utilizados para o abastecimento do munícipio e monitora volume e corrente de 15 em 15 minutos e nível de água de 1 em 1 minuto. Este trabalho se propôs a avaliar as condições de explotação em 8 dos 12 poços monitorados por este sistema, os quais abastecem, juntamente com outros 4 poços 3 dos 4 reservatórios existentes no município. Logo, foram comparados os dados diários de volume, vazão e tempo de bombeamento coletados pelo SIGAS com os valores definidos quando da elaboração dos projetos de bombeamento. Para verificação dos dados coletados pelo SIGAS foi realizada uma comparação com os dados coletados pela CORSAN e com os dados obtidos em levantamentos de campo. Os poços CBA 3A, 5A, 9, 11 e 12, na maior parte do tempo, operaram com vazão inferior a projetada, sendo que o oposto ocorreu nos poços CBA 18, 26 e 34. O tempo de bombeamento operado se manteve acima do projetado, na maior parte do tempo, nos poços CBA 3A, 9, 12 e 18, sendo que o inverso ocorreu nos poços CBA 5A, 11, 26 e 34. O volume médio de água explotado ficou acima do previsto em projeto, na maior parte do tempo, apenas nos poços CBA 18 e 26. Os resultados demostraram que há falhas na gestão e no planejamento da operação dos poços, sendo que há poços explotando volumes de água acima do permitido, enquanto em outros o volume explotado está abaixo do projetado. Foi identificado também a influência da demanda na operação dos poços, as quais tornam o tempo de descanso descontínuo dificultando a recuperação do nível de água no poço. Os dados coletados pelo SIGAS se demostraram confiáveis e coerentes com os valores operados nos poços, sendo assim os mesmos poderão ser utilizados na gestão e planejamento da operação dos poços no município de Carlos Barbosa. / Carlos Barbosa is a city supplied exclusively by groundwater resources obtained from the Serra Geral Aquifer System, and the supplying responsibility is from the Companhia Riograndense de Saneamento - CORSAN. Because of this panorama, the city was selected for the installation of SIGAS, which is a fully automated monitoring system and sending data by telemetry. The SIGAS was installed in 12 of the 15 wells currently used to supply the city and it monitors volume and current 15 in 15 minutes and water level 1 in 1 minute. This study aimed to evaluate the exploitation conditions in 8 of the 12 wells that the system has, which supply, along with other 4 wells, 3 of the 4 existing reservoirs in the city. Then, were compared the daily volume of data, flow and pumping time collected by SIGAS with the values defined during the preparation of pumping projects. For verification of the data collected by SIGAS a comparison with the data collected by CORSAN and with data from field surveys were fulfilled. The wells CBA 3A, 5A, 9, 11 and 12, at the most part of the time, operated at a flow below of projected, being that the opposite was observed in the wells CBA 18, 26 and 34. The operated pumping time is kept above the projected, at the most part of the time, in the wells CBA 3A, 9, 12 and 18, being that the converse occurred in the wells CBA 5A, 11, 26 and 34. The average volume of exploited water was above the provided in project, at the most part of the time, only in the wells CBA 18 and 26. The results showed that there are flaws in the management and planning of the operation of the wells, being that there are wells exploring volumes above the allowed, while in others the exploited volume is below the projected. It was also identified the influence demand in the operation of wells, which make the discontinuous rest time hindering the recovery of the water level in the well. The data collected by SIGAS been shown reliable and coherent with the values operated in the wells, so the same might be used in the management and planning of the operation of the wells in the city of Carlos Barbosa.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a vulnerabilidade natural à contaminação do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) no estado do Paraná, bem como realizar uma comparação dos métodos DRASTIC e GOD, visando estabelecer vantagens e desvantagens da aplicação cada método. A vulnerabilidade natural à contaminação indica a sensibilidade à poluição de um aquífero a partir de suas características intrínsecas. Para que fosse realizada a avaliação da vulnerabilidade pelo método DRASTIC, foi necessária a estimativa das taxas de recarga das águas subterrâneas na área de estudo. Para isso, foram aplicados e comparados dois métodos: balanço hídrico e separação do escoamento de base. No método DRASTIC, adaptações foram feitas nos parâmetros A (Meio Aquífero), em que foi utilizada a densidade de lineamentos; I (Impacto da Zona Vadosa), em que foi avaliada a aptidão dos solos para disposição de resíduos sólidos; e C (Condutividade Hidráulica), em que foram utilizados valores de transmissividade. Estas adaptações tiveram como objetivo adequar o método à avaliação da vulnerabilidade em aquíferos fraturados. Os mapas de vulnerabilidade pelos métodos DRASTIC e GOD foram comparados através da normalização dos índices, visando inseri-los em um mesmo intervalo. Para a estimativa de recarga, os resultados apresentaram taxas média por bacia variando de 156 a 489 mm/ano pelo método da separação do escoamento de base e de 179 a 365 mm/ano pelo método do balanço hídrico. As diferenças apresentadas podem ser consideradas como aceitáveis, se considerados as diversas incertezas envolvidas no processo de estimativa de recarga e o fato de que os métodos utilizam dados diferentes na análise. Quanto ao mapeamento da vulnerabilidade natural à contaminação, o método DRASTIC apresentou graus de vulnerabilidade baixa (5,01%), moderada (83,13%) e elevada (11,85%). Já o método GOD apresentou vulnerabilidades baixa (66,21%), moderada (0,67%), alta (14,32%) e extrema (18,81%). As principais diferenças relativas entre os dois métodos ocorreram em locais onde a vulnerabilidade é determinada por parâmetros que não são mútuos dos métodos. De maneira geral, o método DRASTIC se mostrou mais restritivo quanto ao uso e ocupação do solo que o método GOD, pois apresentou índices mais elevados de vulnerabilidade quando considerada a área de estudo como um todo. O método DRASTIC apresentou maior grau de detalhe na avaliação e mais valores intermediários. Já o método GOD apresentou variação brusca dos índices em muitas regiões. Isso se deve principalmente ao fato de que este utiliza apenas três parâmetros em sua avaliação, enquanto o DRASTIC utiliza sete. Apesar do método DRASTIC apresentar resultados mais satisfatórios, a escolha do método deve estar condicionada à disponibilidade de dados e de recursos humanos e financeiros. Ambos os métodos podem ser utilizados em estudos regionais, entretanto, os resultados aqui obtidos devem ser utilizados com cautela em estudos que requerem maior grau de detalhe. / This paper aimed to evaluate natural vulnerability to contamination on Serra Geral Aquifer System (SASG) in Paraná state, Brazil, as well as comparing DRASTIC and GOD methods, aiming to stablish advantages and disadvantages of each method. Natural vulnerability to contamination indicates the sensibility to pollution of an aquifer considering its intrinsic characteristics. In order to carry out the evaluation through DRASTIC method, it was necessary to estimate groundwater recharge rates in the study area. To do so, two methods were applied and compared: baseflow separation and water balance. Concerning the DRASTIC method, some adaptations were made in the following parameters: A (Aquifer Media), in which was used lineaments density; I (Impact of Vadose Zone), in which was considered the soil capacity to receive solid waste; and C (Hydraulic Conductivity), in which was used aquifer transmissivity. These adaptations aimed to adapt the method for vulnerability evaluation on fractured aquifers. Vulnerability maps by DRASTIC and GOD were compared through index normalization, inserting them at the same interval. For recharge estimation, results showed average values per basin of 156 to 489 mm/year by baseflow separation and 179 to 365 mm/year by water balance. The differences can be considered as acceptable when considered the various uncertainties involved and the fact that the methods uses different data on the analysis. Concerning the natural vulnerability to contamination mapping, DRASTIC method showed the following levels of vulnerability: low (5,01%), moderate (83,13%) and high (11,85%). GOD method showed the following levels: low (66,21%), moderate (0,67%), high (14,32%) and extreme (18,81%). The main differences related to both methods occurred in areas where the vulnerability is determined by mutual parameters. In general, DRASTIC method showed to be more restrictive in terms of land use than GOD, as it presented high indexes when considered all the study area. DRASTIC method showed a higher level of spatial detail and more intermediary values. The GOD method showed abrupt variation of indexes in many areas. This happens mainly because this method uses only three parameters on the evaluation, while DRASTIC uses seven. Although DRASTIC method presented more satisfactory results, the choice must be conditioned to data, human and financial resources availability. Both methods can be used in regional studies, but, the results showed in this paper must be used with caution in studies that requires higher levels of detail.

A escassez das águas e o aumento da população humana demandam novas fontes potáveis de água. O flúor em águas, assim como outros elementos, pode ser benéfico à saúde humana, mas torna-se tóxico quando ingerido em excesso. O principal objetivo desta pesquisa foi compreender melhor a distribuição do flúor e sua associação com tipos hidroquímicos na região meridional do Sistema Aqüífero Serra Geral (SASG), que atende boa parte do consumo público no Estado do Rio Grande do Sul, no sul do Brasil. Devido a sua posição estratégica e alta vulnerabilidade, as águas deste recurso hídrico devem ser gerenciadas de forma eficiente, procurando manter os aspectos quali-quantitativos das águas. Assim, águas subterrâneas com concentrações anômalas de fluoreto e padrões de mistura de águas foram estudados no SASG, usando quatro aspectos: análise fatorial de componentes principais (AFCP), análise tectônica, interpretação hidroquímica de dados de águas subterrâneas e isótopos estáveis de poços profundos. Todos estes aspectos foram interpretados em ambiente de sistema de informação geográfica (SIG). A AFCP foi aplicada para 309 resultados químicos de águas subterrâneas. Correlações entre sete parâmetros químicos foram estatisticamente analisadas. O modelo para quatro componentes foi adotado por explicar 81% da variância. A Componente 1 representa águas bicarbonatadas cálcicas e magnesianas com longo tempo de residência; a Componente 2, águas sulfatadas e cloretadas com cálcio e sódio; a Componente 3, águas bicarbonatadas sódicas e a Componente 4 é caracterizada por águas sulfatadas sódicas com altas concentrações de fluoreto. Seis fácies hidroquímicas foram identificadas. Estas fácies sugerem duas fontes de fluoreto diferentes. A distribuição espacial das componentes mostra ocorrências de fluoreto em elevadas concentrações ao longo de sistemas de falhas. São propostos dois novos sistemas de falhas na porção central do SASG. Além disso, verifica-se um aumento das concentrações de fluoreto de acordo com a profundidade de captação d'água nos poços. A análise tectônica mostrou a relação entre as fácies hidroquímicas identificadas e o controle regional de fraturas. A metodologia aplicada revelou de forma satisfatória o padrão de misturas hidroquímicas presentes no SASG. Os padrões de de δ18O e δ2H foram analisados em 28 amostras do SASG. Resultados de isótopos estáveis de águas do Sistema Aqüífero Guarani (SAG) e de águas meteóricas foram utilizados para fins de comparação. A metodologia aplicada confirmou o complexo processo de mistura de águas entre o SASG e o SAG, a intensidade dos processos de recarga ascendente e sua relação com águas de recarga meteórica. A metodologia aplicada permitiu estabelecer padrões hidrogeoquímicos em um complexo sistema aqüífero fraturado e sugeriu, que o enriquecimento de fluoreto no SASG decorre da combinação de recarga ascendente em condições de alto confinamento e longo tempo de residência, associados a zonas de reduzida participação de recargas meteóricas. A compreensão dos mecanismos de enriquecimento de fluoreto nas águas subterrâneas auxiliam como guias para decisões futuras de gerenciamento do SASG. / Water scarcity and increasing human consumption require explotation of new water sources with adequate potability. Fluoride content in water, like other elements, is beneficial to human health but can be toxic when in excess. The main aim of the current study is to understand the distribution of fluoride content and the association with hydrochemical types in the southernmost region of the fractured Serra Geral Aquifer System (SGAS), which supplies most of the public water consumption in the Rio Grande do Sul State, southern Brazil. Due to this strategic condition and to the high vulnerability, the groundwater resource should be efficiently managed, caring for maintenance of aquifer capacity and water quality. Thus, groundwater with high fluoride content and water mixture patterns were studied in the SGAS using four procedures, principal component analysis (PCA), tectonic scenery by structural approach, hydrochemical interpretation from groundwater chemical data, and stable isotope characteristics from deep wells. The whole scenery was interpreted on geographical information system (GIS) environment. The PCA was applied to 309 groundwater chemical data informations. Correlations between seven hydrochemical parameters were statistically examined. A fourcomponent model was suggested and explained 81% of the total variance. Component 1 represents calcium-magnesium bicarbonated groundwaters with long residence time; Component 2, sulfated and chlorinated calcium and sodium groundwaters; Component 3, sodium bicarbonated groundwaters; and Component 4, sodium sulfated with high fluoride groundwaters. Six hydrochemical facies were identified. These facies suggest two different fluoride sources. The spatial components distribution showed high fluoride concentration along the tectonic fault systems. Two new northeast fault systems are proposed in the SGAS central area. The fluoride concentration increases according to groundwater pumping depth. Tectonic approach showed a close relationship between the defined hydrochemical facies and the regional fracture control. The applied methodology was able to explain the hydrochemical mixture dynamics in the SGAS. The δ18O and δ2H were analyzed in 28 SGAS samples to distinguish stable isotopes patterns. Data from meteoric waters and from the Guarani Aquifer System (GAS) were compared with the obtained SGAS data. This procedure confirms a complex water mixture between SGAS and GAS, the intensity of ascending water recharge process, and the relationship with the meteoric recharge. The used methodology was able to establish hydrochemical patterns in a complex fractured aquifer system and suggested that the SGAS fluoride enrichment results from a combination of ascending groundwater recharge with high confinement conditions and long residence time, associated with zones where is lower the meteoric recharge. The understanding of fluoride enrichment mechanisms in groundwater helps to a better management of the SGAS.

Carlos Barbosa é um município abastecido exclusivamente por recursos hídricos subterrâneos captados do Sistema Aquífero Serra Geral, sendo o abastecimento de responsabilidade da Companhia Riograndense de Saneamento – CORSAN. Devido a este panorama, o município foi selecionado para instalação do SIGAS que é um sistema de monitoramento totalmente automatizado e com envio de dados por telemetria. O SIGAS foi instalado em 12 dos 15 poços atualmente utilizados para o abastecimento do munícipio e monitora volume e corrente de 15 em 15 minutos e nível de água de 1 em 1 minuto. Este trabalho se propôs a avaliar as condições de explotação em 8 dos 12 poços monitorados por este sistema, os quais abastecem, juntamente com outros 4 poços 3 dos 4 reservatórios existentes no município. Logo, foram comparados os dados diários de volume, vazão e tempo de bombeamento coletados pelo SIGAS com os valores definidos quando da elaboração dos projetos de bombeamento. Para verificação dos dados coletados pelo SIGAS foi realizada uma comparação com os dados coletados pela CORSAN e com os dados obtidos em levantamentos de campo. Os poços CBA 3A, 5A, 9, 11 e 12, na maior parte do tempo, operaram com vazão inferior a projetada, sendo que o oposto ocorreu nos poços CBA 18, 26 e 34. O tempo de bombeamento operado se manteve acima do projetado, na maior parte do tempo, nos poços CBA 3A, 9, 12 e 18, sendo que o inverso ocorreu nos poços CBA 5A, 11, 26 e 34. O volume médio de água explotado ficou acima do previsto em projeto, na maior parte do tempo, apenas nos poços CBA 18 e 26. Os resultados demostraram que há falhas na gestão e no planejamento da operação dos poços, sendo que há poços explotando volumes de água acima do permitido, enquanto em outros o volume explotado está abaixo do projetado. Foi identificado também a influência da demanda na operação dos poços, as quais tornam o tempo de descanso descontínuo dificultando a recuperação do nível de água no poço. Os dados coletados pelo SIGAS se demostraram confiáveis e coerentes com os valores operados nos poços, sendo assim os mesmos poderão ser utilizados na gestão e planejamento da operação dos poços no município de Carlos Barbosa. / Carlos Barbosa is a city supplied exclusively by groundwater resources obtained from the Serra Geral Aquifer System, and the supplying responsibility is from the Companhia Riograndense de Saneamento - CORSAN. Because of this panorama, the city was selected for the installation of SIGAS, which is a fully automated monitoring system and sending data by telemetry. The SIGAS was installed in 12 of the 15 wells currently used to supply the city and it monitors volume and current 15 in 15 minutes and water level 1 in 1 minute. This study aimed to evaluate the exploitation conditions in 8 of the 12 wells that the system has, which supply, along with other 4 wells, 3 of the 4 existing reservoirs in the city. Then, were compared the daily volume of data, flow and pumping time collected by SIGAS with the values defined during the preparation of pumping projects. For verification of the data collected by SIGAS a comparison with the data collected by CORSAN and with data from field surveys were fulfilled. The wells CBA 3A, 5A, 9, 11 and 12, at the most part of the time, operated at a flow below of projected, being that the opposite was observed in the wells CBA 18, 26 and 34. The operated pumping time is kept above the projected, at the most part of the time, in the wells CBA 3A, 9, 12 and 18, being that the converse occurred in the wells CBA 5A, 11, 26 and 34. The average volume of exploited water was above the provided in project, at the most part of the time, only in the wells CBA 18 and 26. The results showed that there are flaws in the management and planning of the operation of the wells, being that there are wells exploring volumes above the allowed, while in others the exploited volume is below the projected. It was also identified the influence demand in the operation of wells, which make the discontinuous rest time hindering the recovery of the water level in the well. The data collected by SIGAS been shown reliable and coherent with the values operated in the wells, so the same might be used in the management and planning of the operation of the wells in the city of Carlos Barbosa.