A number of geophysical methods have been used in groundwater exploration in Cyprus. Of these, electrical resistivity has found the widest application in the investigation of the mostly unconsolidated extensive aquifers of the Mesaoria Plain and the alluvial aquifers of the rivers draining the Troodos massif. Special emphasis has been given in this study on the detailed investigation by means of electrical resistivity of the aquifers of Western Mesaoria, Central Mesaoria and the three main Paphos rivers of Dhiarizos, Xeros and Ezusa where the nature of the deposits and the scarcity of exposures diminish the effectiveness of conventional hydrogeological methods. Existing hydrogeological information and specially conducted resistivity measurements of the magnitude and extent of lateral and orientational resistivity variations indicate that conditions in Western Mesaoria, the Paphos rivers and the larger part of Central Mesaoria are on the main suitable for the application of the electrical sounding technique. Over 120 correlation soundings measured in these areas show close correspondence between hydrogeological and electrical layers and enable the establishment of working geoelectrical models according to which the rest of the 904 soundings have been interpreted. In Western Mesaoria subsurface conditions are fairly simple and laterally persistent and two subaquifers to the Western Mesaoria Upper Aquifer are indicated by the electrical and hydrogeological results. In Central Mesaoria subsurface conditions are more variable while groundwater salinity variations complicate the picture. Interpretation of sounding measurements has been based on several geoelectrical models. In the Paphos rivers subsurface conditions are simple and the basic geoelectrical model assumes the presence of two alluvial layers with different physical properties. Aquifer geometry and configuration are accurately defined by the electrical-hydrogeological results. The electrical properties of the aquifers and associated rocks are derived while aquifer potential and hydraulic transmissivity appear to be related directly to the aquifer transverse resistance.

This study focused on determining the groundwater flow paths in the crystalline subsurface rocks of the Bulawayo metropolitan, Zimbabwe, through analysing the discontinuities of the electrical properties of the ground, as well as in the magnetic field of the underlying rocks. Further, borehole water quality was analysed by measuring and mapping several chemical parameters, specifically TDS, salinity and the electrical conductivity. The electrical and magnetic anomalies were measured at two field sites within the Bulawayo province, the Harry Allen Golf Course and the Barbour Fields dumpsite, while 120 boreholes were sampled for water quality in a large part the province. Two magnetometers were used to measure the magnetic field and the time and location of the measurements, which resulted, after processing in SURFER, into the magnetic field map of these areas. This was used, in conjunction with the geologic map of the Bulawayo province, in order to determine useful locations for the electrical resistivity surveys. These included electrical resistivity tomography and vertical electrical sounding and were performed with an earth resistivity/induced polarization (IP) meter in order to measure the electrical resistivity of the ground. Inverse modelling was used in the RES2DINV software program to produce the topographic image of resistivity. The results for the borehole sampling showed that the maps for the three chemical parameters were very similar, with the western and northern parts of the mapped area displaying higher concentration values. The results of the electrical resistivity surveying showed probable areas of groundwater flow with its relationship to electric conductivity.

A caracterização geológica e geotécnica dos locais de implantação de aterros sanitários é fundamental, tanto para fornecer subsídios adequados ao projeto de instalação das células de deposição dos resíduos sólidos urbanos (RSU), quanto para que se conheçam as características da área antes de ser modificada pela obra. Neste sentido, o presente trabalho visou mostrar a contribuição que a geofísica, com o uso da técnica da eletrorresistividade e do potencial espontâneo, associado a informações de investigação geotécnica direta pode dar para o estabelecimento de um background da área de instalação do aterro sanitário da cidade de São Carlos-SP. Foram realizados 7 caminhamentos elétricos (CE) com o arranjo dipolo-dipolo com eletrodos espaçados de 10 metros e três sondagens elétricas verticais (SEV), utilizando o arranjo Schlumberger, com profundidade de investigação de até 100 metros. Para processamento dos modelos bidimensionais dos CE utilizou-se o programa RES2DINV, e enquanto que para as SEV foi utilizado o modelo unidimensional. A interpretação dos modelos geoelétricos foi aperfeiçoada pela confrontação com informações geológico-geotécnicas prévias da área, obtidas nos estudos de impacto ambiental (EIA/RIMA) e resultados de sondagens de simples reconhecimento (SPT), realizadas na fase de estudo para implantação do aterro sanitário. Com isso foi possível definir com clareza a profundidade do topo rochoso e das zonas de maior umidade nos CE e SEV. O conjunto de seções de CE foi georeferenciada com o auxílio de GPS de precisão, o que permitiu o tratamento espacial das informações e o estabelecimento dos mapas da superfície do topo rochoso, das zonas de fluxo de água subterrânea e da espessura dos materiais inconsolidados. O conjunto de informações obtido permitiu identificar locais possíveis para a instalação futura de poços de monitoramento, assim como os dados geoelétricos das várias camadas servirá como padrão para identificar eventuais contaminações do solo ou da água subterrânea no futuro. A identificação da presença do topo rochoso em pequena profundidade, em algumas áreas do aterro, permite o melhor planejamento das escavações para instalação das células de deposição do RSU. / The geological and geotechnical characterization of landfill implantation areas is crucial; even to provide appropriate subsidies of urban solid residues (USR) installation project of deposition cells and for knowing the characteristics of the area before being modified by the work. In this sense, the present work aimed to show the contribution that the geophysics, with the use of electrical resistivity technique and the spontaneous potential, associated with direct geotechnical investigation information can give to the establishment of a background of landfill installation area from São Carlos-SP city. Were performed 7 electrical imaging (EI) with the dipole-dipole array with electrodes spaced by 10 meters and three vertical electrical sounding (VES), using the Schlumberger array with depth research up to 100 meters. For processing of two-dimensional models of the EI was used the RES2DINV program and while for the vertical electrical sounding (VES)-was used one-dimensional model. Interpretation of geoelectric models was enhanced by the confrontation with geological and geotechnical information of prior area, obtained in the environmental impact assessment (EIA) and results of a simple reconnaissance probes, performed in the study phase for the landfill implementation. It was possible to clearly define the depth of the bedrock and the higher humidity areas in the EI and VES. The set of sections electrical Imaging (EI) was georeferenced with the aid of GPS accuracy that allowed the spatial treatment of Information and the setting maps of the bedrock surface, the groundwater flow zones and the thickness of the unconsolidated materials. The obtained set of information enabling identification of possible locations for the wells future monitoring installation, as well as the geoelectrical data from several layers will be use as a standard to identify possible contamination of the soil or groundwater in the future. The identification of bedrock presence in small depth, in some areas of landfill, allows better planning of excavation for installation of MSW deposition cells.

A variabilidade das propriedades físicas do solo apresenta impacto sobre o desempenho das atividades de produção agrícola. Métodos indiretos para obtenção de informações sobre as propriedades do solo com interesse agronômico são utilizados com o intuito de favorecer o uso de insumos de modo mais adequado. A condutividade elétrica aparente do solo (CEa) é influenciada por diversas propriedades, muitas delas interrelacionadas e com variabilidade em curta distância, sendo difícil a separação dos diversos fatores. As medidas de CEa são usualmente tomadas em superfície com arranjos de eletrodos para prospecção de um volume de solo proporcional à distância entre eles. Neste trabalho foi utilizada uma metodologia que permitiu identificar algumas das propriedades com maior impacto sobre a CEa, merecendo destaque aquelas relacionadas ao espaço poroso do solo. A caracterização detalhada da variação da CEa ao longo do perfil do solo e sua comparação com aquela obtida a partir da sondagem elétrica vertical permitiram identificar algumas limitações desta técnica. A presença de camadas com variação de diversas propriedades físicas e de umidade no perfil do solo alterou os valores observados em superfície. A relação entre a distância de separação dos eletrodos no arranjo com quatro pontas igualmente espaçadas, e a profundidade de prospecção, coeficiente k, oscilou entre 0,35 e 0,70 para os solos LVd, LAd e PVe avaliados. A sondagem elétrica empregada na caracterização de variabilidade espacial na horizontal e em profundidade em uma área com teores de argila oscilando entre 150 e 379 g kg-1 na camada 0 a 0,2 m e entre 225 e 326 g kg-1 na camada 0,6 a 0,8 m apresentou resultado satisfatório. / The variability of soil physical properties has an impact on the performance of agricultural production activities. Indirect methods for obtaining information on the soil properties with agronomic interest are used to allow the use of inputs more appropriately. The apparent soil electrical conductivity ( ECa ) is influenced by several properties , many of them interrelated and presenting variability in short distances, being difficult to separate the various factors. ECa measures are usually taken in surface, using electrode arrangements for prospecting a soil volume proportional to the distance between them. In this work, a methodology was used that identified some of the properties with the greatest impact on the ECa, with emphasis to those related to soil porous space. The detailed characterization of the variation of ECw throughout the soil profile and its comparison with that obtained from the vertical electrical sounding was carried to identify certain limitations of this technique. The presence of several layers with varying physical properties and moisture in the soil profile changed values obtained from surface sounding. The relationship between the separation of the electrodes in the array with four points equally spaced, the Wenner array, and the depth of exploration, coefficient k, ranged between 0.35 and 0.70 for the soils LVd , LAd PVe and evaluated. A survey was done for the ECa characterization of spatial variability in the horizontal and along soil profile in an area with clay content ranging from 150 to 379 g kg - 1 in the layer from 0 to 0.2 m and between 225 and 326 g kg - 1 in layer 0, 6 to 0.8 m. The use of ECa for characterizing this variability showed satisfactory results.

A caracterização geológica e geotécnica dos locais de implantação de aterros sanitários é fundamental, tanto para fornecer subsídios adequados ao projeto de instalação das células de deposição dos resíduos sólidos urbanos (RSU), quanto para que se conheçam as características da área antes de ser modificada pela obra. Neste sentido, o presente trabalho visou mostrar a contribuição que a geofísica, com o uso da técnica da eletrorresistividade e do potencial espontâneo, associado a informações de investigação geotécnica direta pode dar para o estabelecimento de um background da área de instalação do aterro sanitário da cidade de São Carlos-SP. Foram realizados 7 caminhamentos elétricos (CE) com o arranjo dipolo-dipolo com eletrodos espaçados de 10 metros e três sondagens elétricas verticais (SEV), utilizando o arranjo Schlumberger, com profundidade de investigação de até 100 metros. Para processamento dos modelos bidimensionais dos CE utilizou-se o programa RES2DINV, e enquanto que para as SEV foi utilizado o modelo unidimensional. A interpretação dos modelos geoelétricos foi aperfeiçoada pela confrontação com informações geológico-geotécnicas prévias da área, obtidas nos estudos de impacto ambiental (EIA/RIMA) e resultados de sondagens de simples reconhecimento (SPT), realizadas na fase de estudo para implantação do aterro sanitário. Com isso foi possível definir com clareza a profundidade do topo rochoso e das zonas de maior umidade nos CE e SEV. O conjunto de seções de CE foi georeferenciada com o auxílio de GPS de precisão, o que permitiu o tratamento espacial das informações e o estabelecimento dos mapas da superfície do topo rochoso, das zonas de fluxo de água subterrânea e da espessura dos materiais inconsolidados. O conjunto de informações obtido permitiu identificar locais possíveis para a instalação futura de poços de monitoramento, assim como os dados geoelétricos das várias camadas servirá como padrão para identificar eventuais contaminações do solo ou da água subterrânea no futuro. A identificação da presença do topo rochoso em pequena profundidade, em algumas áreas do aterro, permite o melhor planejamento das escavações para instalação das células de deposição do RSU. / The geological and geotechnical characterization of landfill implantation areas is crucial; even to provide appropriate subsidies of urban solid residues (USR) installation project of deposition cells and for knowing the characteristics of the area before being modified by the work. In this sense, the present work aimed to show the contribution that the geophysics, with the use of electrical resistivity technique and the spontaneous potential, associated with direct geotechnical investigation information can give to the establishment of a background of landfill installation area from São Carlos-SP city. Were performed 7 electrical imaging (EI) with the dipole-dipole array with electrodes spaced by 10 meters and three vertical electrical sounding (VES), using the Schlumberger array with depth research up to 100 meters. For processing of two-dimensional models of the EI was used the RES2DINV program and while for the vertical electrical sounding (VES)-was used one-dimensional model. Interpretation of geoelectric models was enhanced by the confrontation with geological and geotechnical information of prior area, obtained in the environmental impact assessment (EIA) and results of a simple reconnaissance probes, performed in the study phase for the landfill implementation. It was possible to clearly define the depth of the bedrock and the higher humidity areas in the EI and VES. The set of sections electrical Imaging (EI) was georeferenced with the aid of GPS accuracy that allowed the spatial treatment of Information and the setting maps of the bedrock surface, the groundwater flow zones and the thickness of the unconsolidated materials. The obtained set of information enabling identification of possible locations for the wells future monitoring installation, as well as the geoelectrical data from several layers will be use as a standard to identify possible contamination of the soil or groundwater in the future. The identification of bedrock presence in small depth, in some areas of landfill, allows better planning of excavation for installation of MSW deposition cells.

A variabilidade das propriedades físicas do solo apresenta impacto sobre o desempenho das atividades de produção agrícola. Métodos indiretos para obtenção de informações sobre as propriedades do solo com interesse agronômico são utilizados com o intuito de favorecer o uso de insumos de modo mais adequado. A condutividade elétrica aparente do solo (CEa) é influenciada por diversas propriedades, muitas delas interrelacionadas e com variabilidade em curta distância, sendo difícil a separação dos diversos fatores. As medidas de CEa são usualmente tomadas em superfície com arranjos de eletrodos para prospecção de um volume de solo proporcional à distância entre eles. Neste trabalho foi utilizada uma metodologia que permitiu identificar algumas das propriedades com maior impacto sobre a CEa, merecendo destaque aquelas relacionadas ao espaço poroso do solo. A caracterização detalhada da variação da CEa ao longo do perfil do solo e sua comparação com aquela obtida a partir da sondagem elétrica vertical permitiram identificar algumas limitações desta técnica. A presença de camadas com variação de diversas propriedades físicas e de umidade no perfil do solo alterou os valores observados em superfície. A relação entre a distância de separação dos eletrodos no arranjo com quatro pontas igualmente espaçadas, e a profundidade de prospecção, coeficiente k, oscilou entre 0,35 e 0,70 para os solos LVd, LAd e PVe avaliados. A sondagem elétrica empregada na caracterização de variabilidade espacial na horizontal e em profundidade em uma área com teores de argila oscilando entre 150 e 379 g kg-1 na camada 0 a 0,2 m e entre 225 e 326 g kg-1 na camada 0,6 a 0,8 m apresentou resultado satisfatório. / The variability of soil physical properties has an impact on the performance of agricultural production activities. Indirect methods for obtaining information on the soil properties with agronomic interest are used to allow the use of inputs more appropriately. The apparent soil electrical conductivity ( ECa ) is influenced by several properties , many of them interrelated and presenting variability in short distances, being difficult to separate the various factors. ECa measures are usually taken in surface, using electrode arrangements for prospecting a soil volume proportional to the distance between them. In this work, a methodology was used that identified some of the properties with the greatest impact on the ECa, with emphasis to those related to soil porous space. The detailed characterization of the variation of ECw throughout the soil profile and its comparison with that obtained from the vertical electrical sounding was carried to identify certain limitations of this technique. The presence of several layers with varying physical properties and moisture in the soil profile changed values obtained from surface sounding. The relationship between the separation of the electrodes in the array with four points equally spaced, the Wenner array, and the depth of exploration, coefficient k, ranged between 0.35 and 0.70 for the soils LVd , LAd PVe and evaluated. A survey was done for the ECa characterization of spatial variability in the horizontal and along soil profile in an area with clay content ranging from 150 to 379 g kg - 1 in the layer from 0 to 0.2 m and between 225 and 326 g kg - 1 in layer 0, 6 to 0.8 m. The use of ECa for characterizing this variability showed satisfactory results.

La prospection géoélectrique est largement utilisée au Maroc pour des reconnaissances hydrogéologique. Le but de ce travail et de proposer de nouvelles techniques d’interprétation des sondages électriques verticaux en un temps réduit, et aussi de bien exploiter une base de données de sondages électriques, par l’établissement entre autre des images 2D horizontales et verticales de l’estimation de la distribution des résistivités électriques apparentes (modélisation géostatistique, inversion, etc.). Dans le but de caractériser électriquement le secteur d’étude (nord-est du Bassin de Saïss), une analyse statistique des résistivités apparentes de sondages électriques verticaux a été réalisée. Cette simple analyse descriptive est suivie par une étude statistique multidirectionnelle : analyse en composantes principales (ACP) et par une classification hiérarchique ascendante (CHA). (...) Les résultats des analyses statistiques et géostatistiques complétés par les inversions des sondages moyens pas classe, ont mis en évidence la fiabilité de ces techniques pour l’interprétation d’un nombre important de sondages électriques au lieu de la méthode ordinaire qui se base sur l’inversion des sondages un par un et les corréler ultérieurement pour construire la structure globale du domaine étudié. Avec les techniques utilisées, dans le cadre de ce travail, des résultats très satisfaisants en un temps plus réduit sont obtenus. Les profils étudiés et inversés à l’aide du logiciel RES2Dinv montrent tous les trois grandes structures définies auparavant (Résistant-Conductrice-Résistant), par contre on note des variations intra formations. De plus, l’organisation spatiale des formations permet de confirmer l’existence de failles cohérentes avec la structure en horst et graben du bassin. / The Geoelectric prospection is usually used in Morocco for hydrogeological recognition. The purpose of this work is to propose new techniques for interpreting vertical electric soundings in a reduced time, and also to fully exploit a database of stored electrical soundings by the establishment, amongst other things, of the horizontal and vertical 2D images, estimating the distribution of apparent electrical resistivity (geostatistic modeling, inversion, etc.). In order to characterize electrically the study area (north-east of the Saïss Basin), a statistical analysis of apparent resistivity of vertical electric soundings was performed. This simple descriptive analysis is followed by a statistical analysis (principal component analysis PCA and ascending hierarchical classification HAC.) (...)The results of statistical analysis and geostatistical supplemented by inversion of the average electric sounding per class, highlighted the reliability of these techniques to the interpretation of a large number of electrical soundings instead of the usual method which is based on the inversion of the electrical sounding one by one and correlate them later, to build the global structure of the area studied. With the techniques used in this work, very satisfactory results in a more reduced time, for interpreting vertical electric soundings, are obtained. VIThe studied profiles and inverted using the software RES2Dinv show all three structures defined previously (Resistant – Conductive - resistant), on the other hand, there are variations within the same formation. In addition, the spatial organization of the formation makes it possible to confirm the existence of faults coherent with the structure in horst and graben basin.

A compreensão da circulação da água em aquíferos requer o levantamento de suas características intrínsecas relacionados à hidrogeologia e às variáveis do ciclo hidrológico. Embora a interface entre as formações geológicas do Sistema Aquífero Guarani (SAG) venha sendo mapeada para verificar a susceptibilidade à explotação e contaminação, faz-se necessário conhecer a heterogeneidade estratigráfica em suas áreas de afloramento. Este estudo visa investigar as propriedades hidrogeológicas usando técnicas geofísicas e modelar numericamente o escoamento subterrâneo em área de afloramento do SAG. Foram utilizados o Ground Penetratring Radar com antena de 200MHz, a sondagem elétrica vertical com arranjo Schlumberger e o imageamento elétrico com arranjo dipolo-dipolo. A interface usada para a modelagem numérica por elementos finitos foi o Simulador de Processos em Aquíferos (SPA). As técnicas geofísicas contribuíram para o modelo numérico com a definição de duas regiões com diferentes condutividades hidráulicas, sendo a maior condutividade próxima à área de descarga. Também foi possível definir uma condição de contorno de fluxo não-nulo pela interpretação dos imageamentos elétricos. Um longo período de 14 anos hidrológicos para uma área com intensa mudança de uso do solo e registro de crise hídrica foi bem simulado pelo modelo numérico apresentando coeficientes de Kling-Gupta não paramétrico (KGENP) para os poços entre 0,52 (P8) e 0,89 (P16) e para vazão de base entre 0,66 (EF-SMF) e 0,93 (CP2). A análise das incertezas e heterogeneidade espaçotemporal da recarga podem contribuir para este trabalho e melhorar o balanço hídrico da área de afloramento do SAG. / Groundwater flux comprehension depends on knowledge of hydrogeological parameters and the water cycle, specially the recharge process. Although geological interfaces of the Guarani Aquifer System have been mapping to verify exploitation and contamination susceptibility, stratigraphy heterogeneity of the outcrop areas are not thoroughly known. The aims of this study are hydrogeological characterization from geophysical techniques and groundwater flux numerical modelling. Ground Penetrating Radar with a 200 MHz antenna, vertical electrical sounding with Schlumberger array and electrical resistivity tomography with dipole-dipole array were used. Also, a finite element model was applied to groundwater flux analysis. Geophysical techniques helped to define two hydraulic conductivity regions and a specified flux boundary condition. A 14-year-long groundwater flux model for an area under intense land use changes and water shortage scenario was well simulated. The non-parametric Kling-Gupta (KGENP) coefficient for the groundwater level varied between 0.52 (P8) and 0.89 (P16); and the KGENP calculated with the baseflow values ranged between 0.66 (EF-SMF) and 0.93 (CP2). More studies are suggested to scientific improvement related to the uncertainty and spatiotemporal heterogeneity recharge of outcrop zones of the Guarani Aquifer System to a better water balance understanding.