Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-04T19:08:31Z No. of bitstreams: 1 DissRMAS.pdf: 2567370 bytes, checksum: 878fab5581b7d1cab72a62b808602d5a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:17:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRMAS.pdf: 2567370 bytes, checksum: 878fab5581b7d1cab72a62b808602d5a (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:17:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissRMAS.pdf: 2567370 bytes, checksum: 878fab5581b7d1cab72a62b808602d5a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T18:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissRMAS.pdf: 2567370 bytes, checksum: 878fab5581b7d1cab72a62b808602d5a (MD5) Previous issue date: 2016-05-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Ichnofossils are abundant in the sandstones of the Botucatu Formation, Paraná Basin, of Neocomian age. This formation covers much of the Midwest, Southeast and South of Brazil, and other countries in South America. Several sandstone samples containing trace fossils were collected and deposited in the paleontological collection of the Departmento de Ecologia e Biologia Evolutiva (DEBE) of the Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). In this work, trace fossils attributed to arachnids, i.e. ichnogenera Paleohelcura Gilmore, 1926 and Octopodichnus Gilmore, 1927, were studied and their presence is recorded for the first time in Brazil. The aim of this study was to infer how different environmental conditions such as moisture, texture, substrate inclination and even behavioral aspects of the organisms can affect the structure of the traces left by different arthropods. To do this, several neoichnological experiments were made, with six arachnids (two Tityus serrulatus, one Lycosa sp., one Loxosceles sp., and two individuals of the family Gonyleptidae) and five individuals of other invertebrate classes (three insects, one isopod and one diplopod). The experiments consisted on making the animals walk on a tray with sand of different grain sizes, different inclinations and different moisture levels. The results of these experiments, which showed different trace morphologies, according to each imposed condition, proved the influence of these conditions on the morphology of the footprints and on the behavior of the studied animals. In addition, these results showed how, in some situations, for example, in an uphill movement in a slope of 30° of inclination, it’s possible that animals with highly different track’s shapes leave very similar tracks, thus making much more difficult the identification of the track’s producer animal through the analysis of the ichnofossils. It was also possible to prove how the moisture level and the substrate inclination are important for the tracks’ preservation. / Icnofósseis são abundantes nos arenitos da Formação Botucatu, Bacia do Paraná, de idade Neocomiana. Esta formação abrange grande parte do Centro-oeste, Sudeste e Sul do Brasil, além de outros países da América do Sul. Várias amostras de arenito contendo icnofósseis foram coletadas e depositadas na coleção paleontológica do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva (DEBE) da UFSCar. Neste trabalho foram estudados os icnofósseis atribuídos a aracnídeos, ou seja, os icnogêneros Paleohelcura Gilmore, 1926 e Octopodichnus Gilmore, 1927, registrados pela primeira vez no Brasil. O principal objetivo deste estudo foi identificar como diferentes condições do ambiente, como umidade, textura, inclinação do substrato e até mesmo aspectos comportamentais podem afetar a estrutura dos rastros deixados por diferentes artrópodes. Para isso foram realizados diversos experimentos neoicnológicos com seis aracnídeos (dois Tityus serrulatus, uma Lycosa sp., uma Loxosceles sp., e dois indivíduos da família Gonyleptidae) e cinco indivíduos de outras classes de invertebrados (três insetos, um isópode e um diplópode). Os experimentos consistiram em fazer os animais caminharem sobre uma bandeja com diferentes granulometrias de areia em diferentes inclinações e com diferentes níveis de umidade. Os resultados desses experimentos, que mostraram diferentes formatos dos rastros de acordo com cada condição imposta, comprovaram a influência dessas condições na morfologia das pegadas e no comportamento dos animais estudados. Além disso, esses resultados mostraram como em algumas situações, por exemplo, em um movimento de subida em relevos de 30° de inclinação, é possível que animais com morfologias acentuadamente diferentes deixem rastros muito semelhantes, o que dificulta a identificação do animal produtor por meio da análise de icnofósseis. Também foi possível comprovar como a umidade e a inclinação do substrato são importantes na conservação dos rastros.

A investigação das rochas das formações Pirambóia e Botucatu em subsuperfície foi realizada através da revisão, coleta e análise de amostras de calha de poços de captação de água no interior do Estado de São Paulo, além de dados de poços de petróleo da Bacia do Paraná, com o objetivo de delinear a evolução diagenética destas unidades e identificar possíveis controles faciológicos do Sistema Aqüífero Guarani no estado. Segundo modelo genético definido na faixa de afloramentos destas unidades no centro-leste do Estado de São Paulo, as rochas da Formação Pirambóia são associadas ao desenvolvimento de sistema eólico úmido e a Formação Botucatu a sistema eólico seco. Através da análise petrográfica de amostras de calha e testemunhos de sondagem, foram definidos dois grupos de petrofácies, o de quartzo-arenitos (QA) e o de arenitos feldspáticos (FA), subdivididos nos tipos 1 e 2 devido, respectivamente, à presença ou ausência de cutícula argilo-ferruginosa. A Formação Pirambóia é caracterizada por petrofácies predominantemente feldspáticas e a Formação Botucatu por petrofácies essencialmente quartzosas. Ambas unidades apresentam arcabouço aberto e feições de compactação física e química pouco a moderadamente eficiente. A principal fase de geração de porosidade secundária das formações está associada à configuração do sistema aqüífero, com invasão profunda de águas meteóricas a partir da zona de afloramento das unidades. O Sistema Aqüífero Guarani (SAG) é caracterizado por três grupos de águas subterrâneas, divididas em cinco áreas hidroquímicas no Estado de São Paulo, segundo as condições de confinamento das rochas. A evolução química do SAG representa a interação da água com o substrato de rochas modificadas por eventos diagenéticos pretéritos. Devido às características faciológicas das unidades e ao histórico de soterramento relativamente pouco profundo, as modificações diagenéticas não foram eficientes a ponto de influenciar drasticamente as características permo-porosas originais das rochas. A Formação Pirambóia apresenta evolução diagenética mais complexa, devido ao histórico de soterramento mais longo, e constitui domínio com maior heterogeneidade no SAG. Nesta formação, são encontrados horizontes preferenciais de cimentação carbonática tardia, na interface de contato superior com a Formação Botucatu, e intercalações pelíticas no domínio inferior da unidade. A Formação Botucatu é preferencialmente porosa e suas modificações diagenéticas referem-se a neoformação incipiente de argilominerais e precipitação de cimentos de quartzo e feldspato nas porções de maior soterramento da bacia. / The purpose of this study consists of subsurface investigation of Pirambóia and Botucatu formations (Late Permian to Early Cretaceous of Paraná Basin) with revision, sampling and petrography of cutting samples from water and petroleum wells in São Paulo State. The main aim was delineate the diagenetic evolution of these formations and identify possible faciologic controls in Guarani Aquifer System. The depositional model of Pirambóia and Botucatu formations in outcrop domain of the São Paulo State is associated to, respectively, warm aeolian system and dry aeolian system. Sedimentary petrography was the basic analytical tool. Two main petrofacies was defined, the quartz sandstones (QA) and the feldspathic sandstones (FA). The presence or absence of thin clay coats demarks the 1 and 2 petrofacies subtypes, respectively. The Pirambóia Formation is mainly composed of feldspathic sandstones related to weak mechanical and chemical compaction and low packing indexes (<40%). The diagenetic components recognized were infiltrated clays, feldspathic cement and neoformed clays (smectite and mixed layer illite/smectite) during eodiagenesis; mesogenetic quartz and bitumen cements, neoformed clays (caolinite) and precipitation of calcite cement during telodiagenesis. The generation of secondary porosity is associated to aquifer system configuration, due to deep invasion of meteoric water from the outcrop belt (recharge zone). The Botucatu Formation consists of predominant porous quartz sandstones with late intersticial calcite and chalcedony cements restricted to aquifer margins. Sandstone framework is typically open (IP<35%) and displays some mechanical and chemical compaction preferentialy to deeper basin, in the western São Paulo State. The main diagenetic componets are: eogenetic vadose infiltrated clays; incipiently neoformed clayminerals and quartz cement during mesodiagenesis; secondary porosity features, with mineral dissolution and feldspar replacing by claymineral (caolinite) during telodiagenesis. The Guarani Aquifer System (GAS) is characterized by three main geochemical groups of groundwater, divided in five hydrogeochemical areas, according to confinement conditions of the rocks. The hydrochemical evolution of the Guarani Aquifer System represents the water interaction with rock modified by previous diagenetic alterations. However, the efficiency of the diagenetic transformations was not enough to hardly changed the original high porosity and permeability of the rocks. The more complex Pirambóia Formation diagenetic evolution relates to longer buried history and to more heterogeneous faciologic composition (fine grained beds in the lower unity). The upper Pirambóia Formation presents the main calcite cemented domain of the aquifer. The Botucatu Formation is porous in almost whole aquifer extension in São Paulo.

Esta tese apresenta um estudo da integração das características geológico geotécnicas da região de São Carlos que condicionam o processo de recarga do aquífero constituído pelos arenitos da Formação Botucatu. Dentre as características avaliadas, destacam-se os parâmetros de condutividade hidráulica, de retenção de poluentes e de distribuição de poros, além das informações sobre a distribuição e ocorrência dos materiais geológicos, profundidade do nível de água, uso do solo e superfícies de difração hídrica. Tais informações foram obtidas a partir de trabalhos integrados de escritório, campo e laboratório, sendo os resultados gerados na forma de mapas considerados fundamentais para a elaboração de modelos destinados à avaliação de recarga. Foi também realizado na região monitoramento pluviográfico das chuvas, bem como dos níveis de água e de umidade da zona não saturada através de poços e tensiômetros, respectivamente. As informações integradas e os dados de monitoramento foram utilizados em simulações no programa Mike-She, que considerou os diferentes aspectos geológico-geotécnicos no estudo de avaliação das taxas de recarga. O estudo demonstrou a importância da variabilidade dos materiais geológicos, das características geológico-geotécnicas e da dinâmica das águas para a adequada avaliação das taxas de recarga de aqüífero e de fluxo dos poluentes. / This thesis presents an integrated study of the geological and geotechnical characteristics of São Carlos region which influence the recharge process of the aquifer composed of sandstones of the Botucatu Formation. Among the assessed characteristics, it can be distinguished the parameters of ydraulic conductivity, retention of pollutants and pore distribution, also information about the distribution and occurrence of the geologic materials, groundwater depth, land use and water diffraction surfaces. Such data were obtained from desk study, field and laboratory integrated works, with the results being generated in the form of maps considered fundamental to the development of models for recharge assessment. In the region, it was also conducted monitoring of rainfall, groundwater levels and water content of the unsaturated zone through pluviograph, monitoring wells and tensiometers, respectively. The integrated information and monitoring data were used in the Mike-She software simulations, which considered the different geological and geotechnical aspects in the study for assessment of the recharge rates. The study demonstrated the importance of variability of geological materials, geological and geotechnical characteristics and dynamics of water for the adequate assessment of the aquifer recharge and transport of pollutants.

Esta tese apresenta um estudo da integração das características geológico geotécnicas da região de São Carlos que condicionam o processo de recarga do aquífero constituído pelos arenitos da Formação Botucatu. Dentre as características avaliadas, destacam-se os parâmetros de condutividade hidráulica, de retenção de poluentes e de distribuição de poros, além das informações sobre a distribuição e ocorrência dos materiais geológicos, profundidade do nível de água, uso do solo e superfícies de difração hídrica. Tais informações foram obtidas a partir de trabalhos integrados de escritório, campo e laboratório, sendo os resultados gerados na forma de mapas considerados fundamentais para a elaboração de modelos destinados à avaliação de recarga. Foi também realizado na região monitoramento pluviográfico das chuvas, bem como dos níveis de água e de umidade da zona não saturada através de poços e tensiômetros, respectivamente. As informações integradas e os dados de monitoramento foram utilizados em simulações no programa Mike-She, que considerou os diferentes aspectos geológico-geotécnicos no estudo de avaliação das taxas de recarga. O estudo demonstrou a importância da variabilidade dos materiais geológicos, das características geológico-geotécnicas e da dinâmica das águas para a adequada avaliação das taxas de recarga de aqüífero e de fluxo dos poluentes. / This thesis presents an integrated study of the geological and geotechnical characteristics of São Carlos region which influence the recharge process of the aquifer composed of sandstones of the Botucatu Formation. Among the assessed characteristics, it can be distinguished the parameters of ydraulic conductivity, retention of pollutants and pore distribution, also information about the distribution and occurrence of the geologic materials, groundwater depth, land use and water diffraction surfaces. Such data were obtained from desk study, field and laboratory integrated works, with the results being generated in the form of maps considered fundamental to the development of models for recharge assessment. In the region, it was also conducted monitoring of rainfall, groundwater levels and water content of the unsaturated zone through pluviograph, monitoring wells and tensiometers, respectively. The integrated information and monitoring data were used in the Mike-She software simulations, which considered the different geological and geotechnical aspects in the study for assessment of the recharge rates. The study demonstrated the importance of variability of geological materials, geological and geotechnical characteristics and dynamics of water for the adequate assessment of the aquifer recharge and transport of pollutants.

A investigação das rochas das formações Pirambóia e Botucatu em subsuperfície foi realizada através da revisão, coleta e análise de amostras de calha de poços de captação de água no interior do Estado de São Paulo, além de dados de poços de petróleo da Bacia do Paraná, com o objetivo de delinear a evolução diagenética destas unidades e identificar possíveis controles faciológicos do Sistema Aqüífero Guarani no estado. Segundo modelo genético definido na faixa de afloramentos destas unidades no centro-leste do Estado de São Paulo, as rochas da Formação Pirambóia são associadas ao desenvolvimento de sistema eólico úmido e a Formação Botucatu a sistema eólico seco. Através da análise petrográfica de amostras de calha e testemunhos de sondagem, foram definidos dois grupos de petrofácies, o de quartzo-arenitos (QA) e o de arenitos feldspáticos (FA), subdivididos nos tipos 1 e 2 devido, respectivamente, à presença ou ausência de cutícula argilo-ferruginosa. A Formação Pirambóia é caracterizada por petrofácies predominantemente feldspáticas e a Formação Botucatu por petrofácies essencialmente quartzosas. Ambas unidades apresentam arcabouço aberto e feições de compactação física e química pouco a moderadamente eficiente. A principal fase de geração de porosidade secundária das formações está associada à configuração do sistema aqüífero, com invasão profunda de águas meteóricas a partir da zona de afloramento das unidades. O Sistema Aqüífero Guarani (SAG) é caracterizado por três grupos de águas subterrâneas, divididas em cinco áreas hidroquímicas no Estado de São Paulo, segundo as condições de confinamento das rochas. A evolução química do SAG representa a interação da água com o substrato de rochas modificadas por eventos diagenéticos pretéritos. Devido às características faciológicas das unidades e ao histórico de soterramento relativamente pouco profundo, as modificações diagenéticas não foram eficientes a ponto de influenciar drasticamente as características permo-porosas originais das rochas. A Formação Pirambóia apresenta evolução diagenética mais complexa, devido ao histórico de soterramento mais longo, e constitui domínio com maior heterogeneidade no SAG. Nesta formação, são encontrados horizontes preferenciais de cimentação carbonática tardia, na interface de contato superior com a Formação Botucatu, e intercalações pelíticas no domínio inferior da unidade. A Formação Botucatu é preferencialmente porosa e suas modificações diagenéticas referem-se a neoformação incipiente de argilominerais e precipitação de cimentos de quartzo e feldspato nas porções de maior soterramento da bacia. / The purpose of this study consists of subsurface investigation of Pirambóia and Botucatu formations (Late Permian to Early Cretaceous of Paraná Basin) with revision, sampling and petrography of cutting samples from water and petroleum wells in São Paulo State. The main aim was delineate the diagenetic evolution of these formations and identify possible faciologic controls in Guarani Aquifer System. The depositional model of Pirambóia and Botucatu formations in outcrop domain of the São Paulo State is associated to, respectively, warm aeolian system and dry aeolian system. Sedimentary petrography was the basic analytical tool. Two main petrofacies was defined, the quartz sandstones (QA) and the feldspathic sandstones (FA). The presence or absence of thin clay coats demarks the 1 and 2 petrofacies subtypes, respectively. The Pirambóia Formation is mainly composed of feldspathic sandstones related to weak mechanical and chemical compaction and low packing indexes (<40%). The diagenetic components recognized were infiltrated clays, feldspathic cement and neoformed clays (smectite and mixed layer illite/smectite) during eodiagenesis; mesogenetic quartz and bitumen cements, neoformed clays (caolinite) and precipitation of calcite cement during telodiagenesis. The generation of secondary porosity is associated to aquifer system configuration, due to deep invasion of meteoric water from the outcrop belt (recharge zone). The Botucatu Formation consists of predominant porous quartz sandstones with late intersticial calcite and chalcedony cements restricted to aquifer margins. Sandstone framework is typically open (IP<35%) and displays some mechanical and chemical compaction preferentialy to deeper basin, in the western São Paulo State. The main diagenetic componets are: eogenetic vadose infiltrated clays; incipiently neoformed clayminerals and quartz cement during mesodiagenesis; secondary porosity features, with mineral dissolution and feldspar replacing by claymineral (caolinite) during telodiagenesis. The Guarani Aquifer System (GAS) is characterized by three main geochemical groups of groundwater, divided in five hydrogeochemical areas, according to confinement conditions of the rocks. The hydrochemical evolution of the Guarani Aquifer System represents the water interaction with rock modified by previous diagenetic alterations. However, the efficiency of the diagenetic transformations was not enough to hardly changed the original high porosity and permeability of the rocks. The more complex Pirambóia Formation diagenetic evolution relates to longer buried history and to more heterogeneous faciologic composition (fine grained beds in the lower unity). The upper Pirambóia Formation presents the main calcite cemented domain of the aquifer. The Botucatu Formation is porous in almost whole aquifer extension in São Paulo.

A presença de encostas com solos na condição não saturada é muito comum na região Sudeste brasileira devida às características climáticas e hidrogeológicas regional. Neste caso, o mecanismo de instabilização pode ser basicamente descrito pela redução da coesão aparente provocada pela infiltração da água da chuva, causada pela diminuição ou até mesmo a anulação dos efeitos da sucção matricial, tornando o talude instável. O presente trabalho apresenta um estudo dos mecanismos instabilizadores em um talude de corte composto por solo residual arenoso localizado na Rodovia Luis Augusto de Oliveira (SP-215) no km 179+300 LE, próximo ao município de Ribeirão Bonito, Brasil. Neste trabalho foi realizado um levantamento dos dados e das propriedades do solo (física, mecânica e hidráulica) da área piloto utilizando métodos de investigação geológico-geotécnica de superfície (levantamento topográfico de detalhe, caminhamentos) e de subsuperfície (sondagem a trado e poços com coleta de amostras); ensaios de laboratório e de campo (índices físicos do solo, resistência ao cisalhamento, permeabilidade); instrumentação e monitoramento (piezômetro, pluviômetro e tensiômetro) e modelagem numérica (análises da infiltração da água da chuva e de estabilidade de talude). Na área investigada ocorrem solos residuais dos arenitos eólicos da Formação Botucatu (Grupo São Bento, Bacia Sedimentar do Paraná) de idade jurássico-cretácea. As modelagens numéricas realizadas no programa GeoStudio versão 2012 (Seep/W e Slope/W) confirmaram que é possível ocorrer deslizamentos rasos de solo somente pela redução da sucção e perda de coesão aparente. As modelagens do fluxo da água infiltrada no talude apresentaram resultados divergentes das leituras registradas pelos tensiômetros instalados no talude monitorado e os fatores de segurança mostraram serem bem superiores ao unitário, mesmo ocorrendo chuvas de alta intensidade pluviométrica. Estas modelagens numéricas também permitiram estabelecer a configuração geométrica crítica (altura e inclinação) para os taludes de corte em solo residual arenoso da Formação Botucatu. / The presence of slopes with soil in the unsaturated condition is very common in Brazil\'s Southeast region due to climate and regional hydrogeological characteristics. In this case, the instability mechanism can be basically described by the apparent cohesion loss caused by the rainfall infiltration that induced by the reduction or even annulling the effect of matric suction, making the slope conditionally unstable. This paper presents a study of instabilizing mechanisms in a cut slope composed of sandy residual soil located on Highway Luis Augusto de Oliveira (SP-215) at km 179 + 300 LE, near Ribeirão Bonito, Brazil. This work was carried out a survey of the data and soil properties (physical, mechanical and hydraulic) of pilot area using geological and geotechnical research techniques of surface (topographic survey) and subsurface (soil sampling and hand auger drilling); laboratory and field tests (physical indices soil, shear strength, permeability); instrumentation and monitoring (piezometer, rain gauge and tensiometer) and numerical modelling (analysis of rainfall infiltration and slope stability). In the investigated area occur residual soils of aeolian sandstones of Botucatu Formation (São Bento Group, Paraná Sedimentary Basin) Jurassic- Cretaceous age. The numerical modelling performed in GeoStudio version 2012 (Seep/W and Slope/W) confirmed that it is possible to have shallow soil slips just reducing the suction loss and apparent cohesion. The modelling of the infiltrated water flow on the slope showed conflicting results of the readings recorded by tensiometers installed on the monitored slope and the safety factors shown to be well above the unit, even occurring high intensity rainfall. These numerical models also allowed to establish the geometric critical configuration (height and slope angle) for cut slopes in a sandy residual soil of Botucatu Formation.

O trabalho avalia a importância dos atributos que afetam a dinâmica da água subsuperficial, em 4 níveis de escala, para a região entre São Carlos e Ribeirão Preto, nordeste do Estado de São Paulo. A área é constituída, principalmente, por arenitos da formação Botucatu e basaltos da formação Serra Geral, recobertos por materiais inconsolidados, com espessura variando de 1 a 20 m. O estudo na escala 1:100.000 considerou 27 atributos, incluindo características dos materiais geológicos, geomorfologia, precipitações e fontes de contaminação. A técnica AHP (Analytic Hierarchy Process) foi utilizada para determinar o potencial relativo em termos de contaminação das águas subsuperficiais. Os resultados indicaram que o risco atual de contaminação das águas subsuperficiais é relativamente baixo, devendo ser analisado com maior detalhe para algumas bacias consideradas de risco mais acentuado. Foram realizados levantamentos em escala 1:10.000 e 1:20.000 para as bacias hidrográficas do córrego do Vaçununga (cidade de Luis Antônio) e Ribeirão do Tamanduá (próximo às cidades de Cravinhos e Serrana), respectivamente. Estas bacias foram selecionadas a partir do estudo em escala 1:100.000 devido as suas características ambientais. Foram selecionados 12 cenários de chuvas para avaliar a relação entre infiltração e escoamento superficial utilizando os modelos de infiltração de Morel - Seytoux & Khanji (1976) e Chu (1978). Os valores de descarga nos exutório e análise de recessão nestas bacias foram medidos por 2 anos. A bacia hidrográfica do córrego do esgoto (próximo a Ribeirão Preto) foi selecionada para a modelagem numérica (escala 1:1.000) por apresentar o maior índice potencial ao evento de contaminação das águas subsuperficiais na escala 1:100.000. A modelagem auxiliou na definição da direção do fluxo e indicou tendências de migração dos contaminantes oriundos do lixão instalado nesta bacia (modelagem de fluxo e de transporte). / This work presents the results obtained from integrated assessment of the attributes related to groundwater dynamic in 4 scales in the São Carlos and Ribeirão Preto region, northeast of State of São Paulo, Brazil. This area is constituted of sandstones of the Botucatu formation and basalt of the Serra Geral formation. Unconsolidated materials cover these rocks with thickness varying from 1 to 20 m. For 1:100.000 scale were considered 27 attributes of the geological materials, geomorphology, rainfall and pollutant sources. The AHP method (Analytic Hierarchy Process) was used to determine the relative degree in terms of groundwater contamination potential. The results show that the risk level for groundwater contamination is predominately low, and few basins are classified with high risk level. Studies were developed in 1:20.000 and 1:10.000 scales for córrego do Vaçununga (city of Luis Antônio) and ribeirão do Tamanduá (near to cities of Cravinhos e Serrana) basins, respectively. These basins were selected from the study in 1:100.000 scale due to environmental characteristics. It were considered 12 rainfall scenarios to evaluate the infiltration and overland flow rates using the Morel - Seytoux & Khanji (1976) and Chu (1978) model\'s, and recession and discharge rates were measured for 2 years. The córrego do esgoto basin (next to city of Ribeirão Preto) was selected for numerical modelling at 1:1.000 scale to simulate the groundwater flow and contaminantplumes, because it presented highest risk level in the 1:100.000 study.

A presença de encostas com solos na condição não saturada é muito comum na região Sudeste brasileira devida às características climáticas e hidrogeológicas regional. Neste caso, o mecanismo de instabilização pode ser basicamente descrito pela redução da coesão aparente provocada pela infiltração da água da chuva, causada pela diminuição ou até mesmo a anulação dos efeitos da sucção matricial, tornando o talude instável. O presente trabalho apresenta um estudo dos mecanismos instabilizadores em um talude de corte composto por solo residual arenoso localizado na Rodovia Luis Augusto de Oliveira (SP-215) no km 179+300 LE, próximo ao município de Ribeirão Bonito, Brasil. Neste trabalho foi realizado um levantamento dos dados e das propriedades do solo (física, mecânica e hidráulica) da área piloto utilizando métodos de investigação geológico-geotécnica de superfície (levantamento topográfico de detalhe, caminhamentos) e de subsuperfície (sondagem a trado e poços com coleta de amostras); ensaios de laboratório e de campo (índices físicos do solo, resistência ao cisalhamento, permeabilidade); instrumentação e monitoramento (piezômetro, pluviômetro e tensiômetro) e modelagem numérica (análises da infiltração da água da chuva e de estabilidade de talude). Na área investigada ocorrem solos residuais dos arenitos eólicos da Formação Botucatu (Grupo São Bento, Bacia Sedimentar do Paraná) de idade jurássico-cretácea. As modelagens numéricas realizadas no programa GeoStudio versão 2012 (Seep/W e Slope/W) confirmaram que é possível ocorrer deslizamentos rasos de solo somente pela redução da sucção e perda de coesão aparente. As modelagens do fluxo da água infiltrada no talude apresentaram resultados divergentes das leituras registradas pelos tensiômetros instalados no talude monitorado e os fatores de segurança mostraram serem bem superiores ao unitário, mesmo ocorrendo chuvas de alta intensidade pluviométrica. Estas modelagens numéricas também permitiram estabelecer a configuração geométrica crítica (altura e inclinação) para os taludes de corte em solo residual arenoso da Formação Botucatu. / The presence of slopes with soil in the unsaturated condition is very common in Brazil\'s Southeast region due to climate and regional hydrogeological characteristics. In this case, the instability mechanism can be basically described by the apparent cohesion loss caused by the rainfall infiltration that induced by the reduction or even annulling the effect of matric suction, making the slope conditionally unstable. This paper presents a study of instabilizing mechanisms in a cut slope composed of sandy residual soil located on Highway Luis Augusto de Oliveira (SP-215) at km 179 + 300 LE, near Ribeirão Bonito, Brazil. This work was carried out a survey of the data and soil properties (physical, mechanical and hydraulic) of pilot area using geological and geotechnical research techniques of surface (topographic survey) and subsurface (soil sampling and hand auger drilling); laboratory and field tests (physical indices soil, shear strength, permeability); instrumentation and monitoring (piezometer, rain gauge and tensiometer) and numerical modelling (analysis of rainfall infiltration and slope stability). In the investigated area occur residual soils of aeolian sandstones of Botucatu Formation (São Bento Group, Paraná Sedimentary Basin) Jurassic- Cretaceous age. The numerical modelling performed in GeoStudio version 2012 (Seep/W and Slope/W) confirmed that it is possible to have shallow soil slips just reducing the suction loss and apparent cohesion. The modelling of the infiltrated water flow on the slope showed conflicting results of the readings recorded by tensiometers installed on the monitored slope and the safety factors shown to be well above the unit, even occurring high intensity rainfall. These numerical models also allowed to establish the geometric critical configuration (height and slope angle) for cut slopes in a sandy residual soil of Botucatu Formation.

O trabalho avalia a importância dos atributos que afetam a dinâmica da água subsuperficial, em 4 níveis de escala, para a região entre São Carlos e Ribeirão Preto, nordeste do Estado de São Paulo. A área é constituída, principalmente, por arenitos da formação Botucatu e basaltos da formação Serra Geral, recobertos por materiais inconsolidados, com espessura variando de 1 a 20 m. O estudo na escala 1:100.000 considerou 27 atributos, incluindo características dos materiais geológicos, geomorfologia, precipitações e fontes de contaminação. A técnica AHP (Analytic Hierarchy Process) foi utilizada para determinar o potencial relativo em termos de contaminação das águas subsuperficiais. Os resultados indicaram que o risco atual de contaminação das águas subsuperficiais é relativamente baixo, devendo ser analisado com maior detalhe para algumas bacias consideradas de risco mais acentuado. Foram realizados levantamentos em escala 1:10.000 e 1:20.000 para as bacias hidrográficas do córrego do Vaçununga (cidade de Luis Antônio) e Ribeirão do Tamanduá (próximo às cidades de Cravinhos e Serrana), respectivamente. Estas bacias foram selecionadas a partir do estudo em escala 1:100.000 devido as suas características ambientais. Foram selecionados 12 cenários de chuvas para avaliar a relação entre infiltração e escoamento superficial utilizando os modelos de infiltração de Morel - Seytoux & Khanji (1976) e Chu (1978). Os valores de descarga nos exutório e análise de recessão nestas bacias foram medidos por 2 anos. A bacia hidrográfica do córrego do esgoto (próximo a Ribeirão Preto) foi selecionada para a modelagem numérica (escala 1:1.000) por apresentar o maior índice potencial ao evento de contaminação das águas subsuperficiais na escala 1:100.000. A modelagem auxiliou na definição da direção do fluxo e indicou tendências de migração dos contaminantes oriundos do lixão instalado nesta bacia (modelagem de fluxo e de transporte). / This work presents the results obtained from integrated assessment of the attributes related to groundwater dynamic in 4 scales in the São Carlos and Ribeirão Preto region, northeast of State of São Paulo, Brazil. This area is constituted of sandstones of the Botucatu formation and basalt of the Serra Geral formation. Unconsolidated materials cover these rocks with thickness varying from 1 to 20 m. For 1:100.000 scale were considered 27 attributes of the geological materials, geomorphology, rainfall and pollutant sources. The AHP method (Analytic Hierarchy Process) was used to determine the relative degree in terms of groundwater contamination potential. The results show that the risk level for groundwater contamination is predominately low, and few basins are classified with high risk level. Studies were developed in 1:20.000 and 1:10.000 scales for córrego do Vaçununga (city of Luis Antônio) and ribeirão do Tamanduá (near to cities of Cravinhos e Serrana) basins, respectively. These basins were selected from the study in 1:100.000 scale due to environmental characteristics. It were considered 12 rainfall scenarios to evaluate the infiltration and overland flow rates using the Morel - Seytoux & Khanji (1976) and Chu (1978) model\'s, and recession and discharge rates were measured for 2 years. The córrego do esgoto basin (next to city of Ribeirão Preto) was selected for numerical modelling at 1:1.000 scale to simulate the groundwater flow and contaminantplumes, because it presented highest risk level in the 1:100.000 study.