Orientador: Antonio Celso de Oliveira Braga / Banca: Walter Malagutti Filho / Banca: Fábio Taioli / Resumo: Sorocaba é um município em franco desenvolvimento que vem intensificando o uso de recursos hídricos subterrâneos para o atendimento de sua demanda, nesse sentido se fazem necessários estudos que auxiliem na gestão desse recurso. Na presente pesquisa, buscou-se o melhor entendimento dos Aqüíferos Tubarão e Cristalino baseando-se em dados obtidos através do cadastramento de poços tubulares profundos e através do conhecimento da geologia local. Cadastraram-se poços que captam água do Aqüífero Cristalino, Aqüífero Tubarão e de ambos aqüíferos e analisaram-se seus aspectos técnico-construtivos e seus parâmetros hidráulicos. Dessa forma pôde-se discutir a produção dos poços em função dos condicionantes geológicos e construtivos, além de compor a geometria do Aqüífero Tubarão e confeccionar o seu mapa potenciométrico. Na presente pesquisa, objetivou-se também, deflagrar na comunidade envolvida com os recursos hídricos subterrâneos o ímpeto pela reflexão, através de questionamentos sobre a eficácia de dois importantes instrumentos de gestão - a "Licença para Execução de Poços Tubulares Profundos" e a "Outorga de Direito de Uso de Recursos Hídricos". / Abstract: The municipality of Sorocaba is in the clear process of development and intensifying the use of groundwater resources in order to meet the population's demands. This increases the importance of studies that can be applied to the management of this resource. This study is aimed to investigate the Tubarão and Cristalino aquifers, based upon data obtained by the registration of tubular deep wells and also the local geology studies. It was registered wells that tap water from the Cristalino, the Tubarão, or both aquifers, and their technical aspects as well as their hydraulic parameters were analyzed. The wellsþ production was discussed according to their geological and building characteristics, and a geometric design of the Tubarão Aquifer and a map of the Aquifer potential were composed. This work was also aimed to encourage the community involved with the groundwater subject to reflect on the efficiency of the two most important management instruments - the "License for Executing Deep Tubular Wells" and the "Process of Water Use Authorization for underground water". / Mestre

Orientador: Chang Hung Kiang / Banca: Osmar Sinelli / Banca: Uriel Duarte / Banca: Cláudio Riccomini / Banca: João Carlos Dourado / Resumo: Estudos utilizando perfis geofísicos e dados de poços permitiram estabelecer o arcabouço estratigráfico e hidroestratigráfico, de superfície, das rochas mesozóicas do Grupo Bauru, da Bacia do Paraná, em São Paulo. Duas superfícies de discordância regionais, S1 e S2, de caráter cronoestratigráfico, foram identificadas, constituindo-se em excelentes horizontes-guia para distinção e delimitação de unidades geofísicas, correspondentes às unidades litoestratigráficas formais. A primeira delimita os estratos atribuídos às formações Caiuá/Pirapozinho, abaixo, e Santo Anastácio, acima; a segunda marca o contato entre e formação Santo Anastácio, abaixo, e os sedimentos das formações Araçatuba e Adamantina, acima. Os critérios de correlação utilizados permitiram estabelecer novas relações litoestratigráficas para o Grupo Bauru. Foram identificadas as formações Caiuá, Santo Anastácio, Araçatuba, Adamantina e Marília, e reconhecidas duas novas unidades litoestratigráficas, denominadas de Formação Pirapozinho e Formação Birigüi. O substrato basáltico apresenta-se compartimentado em depressões e altos internos, orientados preferencialmente NE-SW. As principais estruturas identificadas foram as depressões de Presidente Bernardes, Dracena, Sud Menucci, Queiroz e Rio Preto, e os Altos de Tanabi, Pereira Barreto e Paraguaçu Paulista. A evolução da sedimentação do Grupo Bauru foi marcada pelo controle tectônico do substrato na localização e migração dos depocentros, e pela atuação expressiva da erosão. / Abstract: Subsurface studies using geophysical logs and well data obtained from water wells were fundamental in defining stratigraphic and hydrostratigraphic frameworks of the Mesozoic Bauru Group sedimentary units of Paraná Basin, in the State of São Paulo. In the present study two important regional unconformity surfaces were identified - S1 and S2 - constituting excellent markers which can be correlated to formal litostratigraphic units. SI separates underlying Caiuá and Pirapozinho formations from overlying Santo Anastácio Formation. S2 surface is coincident with the contact between underlying Santo Anastácio Formation and overlying Araçatuba and Adamantina formations. New lithostratigraphic relationsbips for the Bauru Group were obtained applying correlation and interpretation criteria based upon regional unconformity surfaces. Caiuá, Santo Anastácio, Araçatuba, Adamantina and Marília formations were recognized in subsurface in addition to two new formations named Pirapozinho and Birigui. The basaltic substrate is segmented showing a prominent high, oriented NE-SW, separating two major basinal lows. The major structural features identified are Presidente Bernardes, Dracena, Sud Menucci, Queiroz and Rio Preto depressions and Tanabi, Pereira Barreto and Paraguaçu Paulista highs. The sedimentary evolution of Bauru Group is marked by the structural control of basaltic substrate of depocenters and by very active erosion. / Doutor

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2012-06-20T23:54:25Z No. of bitstreams: 1 2012_WesleyLuisPacheco.pdf: 9613728 bytes, checksum: 751c079aa70fecde5c58972eb7d8abec (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-06-21T11:48:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_WesleyLuisPacheco.pdf: 9613728 bytes, checksum: 751c079aa70fecde5c58972eb7d8abec (MD5) / Made available in DSpace on 2012-06-21T11:48:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_WesleyLuisPacheco.pdf: 9613728 bytes, checksum: 751c079aa70fecde5c58972eb7d8abec (MD5) / A proposta deste trabalho é primeiramente entender o comportamento dos isótopos estáveis em águas subterrâneas do Distrito Federal, com o objetivo de traçar perspectivas sobre os fluxos lateral e vertical, tempo de residência e a memória de percolação. Para tal, em parceria entre a Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal – CAESB, Laboratório de Isótopos Estáveis do Instituto de Geociências da Universidade de Brasília – LAIS/IG/UnB e a Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal - FAPDF, 534 amostras de águas subterrâneas foram coletadas mês a mês durante o período de fevereiro de 2009 a dezembro de 2010 em 26 poços distribuídos em todo o DF, estes, com águas armazenadas no Domínio Fraturado. As 534 amostras resultaram em 1264 análises, sendo destas, 473 de D, 455 de 18O e 336 de 13C. Os resultados foram interpretados distintamente e também correlacionados com a distribuição espacial dos poços, com a geologia, solos, usos e sistemas e subsistemas aquíferos. Nas correlações entre D e 18O foi possível compreender a dinâmica dos aquíferos do Distrito Federal, quanto ao período de equilíbrio e fluxos laterais. As curvas de correlação de D/ 18O apresentaram inclinações e intercepto da ordenada na correlação D/ 18O distintos para cada região da área de estudo refletindo a sensibilidade dos sistemas aquíferos quanto aos processos praticados em superfície, ou seja, é possível compreender a partir das análises isotópicas como o aqüífero reage quanto à utilização ou forma de consumo de água pela população do DF. A interpolação dos dados de D e 18O com suas respectivas latitudes e longitudes, permitiram a geração pelo método krigagem de espacializações periódicas da distribuição de valores nas quais, projetou-se variação relevante nas amplitudes dos sinais destes em função dos períodos sazonais. No último e primeiro trimestres de cada ano (altos índices de precipitação) define-se o período de perturbação dos sistemas aquíferos e os semestres centrais o período de homogeneização, que conseqüentemente sugere que no período de estiagem (considerado aqui de seis meses) ocorre o equilíbrio entre as águas subterrâneas do DF. Esta constatação implica também, sugerir que as águas dos referidos aquíferos possuem alta freqüência de renovação e consequentemente direcionando para seu entendimento como águas joviais, porém faz-se ainda necessário a confirmação destes apontamentos com a inserção de outras técnicas que possam suplementar as direções definidas pelas relações D/ 18O. Com as análises de 13C pouco pôde se avançar tendo em vista a falta de conhecimento dos sistemas aqüíferos quanto a análises isotópicas das rochas de contato, conteúdo isotópico de carbono dos solos e dados estratigráficos específicos da região do Distrito Federal. Os valores de 13C tiveram uma ampla faixa de variação de -2 a -22 ‰ que pode estar associada a diversos componentes desde a superfície até o sistema aqüífero, com este panorama foi possível estabelecer um fluxograma de possibilidades de correlação com as faixas de variação do carbono para orientar novos estudos com intuito de aumentar o conhecimento dos aquíferos do Distrito Federal que possam colaborar com a gestão responsável e sustentável do Distrito Federal. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study applies stable isotopes in the groundwater from Brazilia, Federal District, aiming to understand it’s lateral and vertical flow, residence time and percolation memory. By partnership among the Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal – CAESB, the Laboratório de Isótopos Estáveis do Instituto de Geociências da Universidade de Brasília – LAIS/IG/UnB and the Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal - FAPDF, a total of 534 samples of groundwater from 26 wells were collected monthly between February 2009 to December 2010. The samples resulted in 1264 tests, including 473 of D, 455 of 18O and 336 of 13C. The results were correlated base on the spatial distributing of the wells and geology, soil, land uses, and aquifers systems and subsystems. The correlation between D and 18O allows the observation of aquifer dynamics, as the equilibrium time and lateral flows. The 18O and D showed distinct slopes and d-excess values within DF, reflecting the sensibility of process practiced in surface, in other words, it is possible to understand with isotope analyses how the aquifer reacts to water use or consumption by the population of the DF. The interpolation of the data D and 18O, with its respective latitude and longitude, shows periodic surfaces in which is observed a relevant variation of the amplitude of the signals. In the first and last trimester of each year (high indices of precipitation) were defined the perturbation period and in the central trimesters were established the homogenization period, consequently suggesting that in the drought period (which last for 6 months) happens the equilibrium in the groundwater. This propose, give the direction that in the DF, the groundwater has high frequency of renovation, suggesting the joviality of this. It is important to notice that it is necessary to confirm this suggestion with other methods. The analysis of 13C had little advances because of fall the isotope data about contact rocks, isotopic content of the soils and specific stratigraphic data of the Federal District region. The values 13C had a wide range of variation of -2 to -22 ‰ that can be associated a several compounds from surface until the aquifer system. With this panorama was possible to establish flow possibilities with correlations about the range variation of the 13C, suggesting new studies with the objective of increasing the knowledge about the aquifers systems of the Federal Districts that can give information to provide a responsible and sustainable management of water resources in the region.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-02-18T15:16:13Z No. of bitstreams: 1 2012_MoemaGuimaraesMorgadoMizuno.pdf: 9480223 bytes, checksum: c9e9031c7ddc8cce1fd975f2a7804687 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2013-02-26T12:12:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_MoemaGuimaraesMorgadoMizuno.pdf: 9480223 bytes, checksum: c9e9031c7ddc8cce1fd975f2a7804687 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-02-26T12:12:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_MoemaGuimaraesMorgadoMizuno.pdf: 9480223 bytes, checksum: c9e9031c7ddc8cce1fd975f2a7804687 (MD5) / A assinatura hidroquímica da água subterrânea é definida em função das características geológicas do aquífero que a armazena, em que pesem a solubilidade dos minerais constituintes da rocha aquífera, os meios por onde a água percola antes de atingir a zona saturada e o tempo de armazenamento. O presente trabalho objetivou a análise hidroquímica das águas subterrâneas profundas do Distrito Federal, pertencentes aos Domínios Aquíferos Fraturados e Físsuro-Cársticos, com a finalidade de correlacionar as características químicas das águas com a natureza geológica dos aquíferos a que pertencem. As águas subterrâneas profundas no Distrito Federal são pouco mineralizadas, em razão da baixa solubilidade dos minerais constituintes das rochas armazenadoras e da elevada taxa de circulação. Os aquíferos formados por rochas carbonáticas possuem águas com elevado teor de íons dissolvidos e caráter alcalino. Do ponto de vista da gestão dos recursos hídricos, este estudo agrega informações para o controle da qualidade da água subterrânea, que é utilizada como fonte de abastecimento público da população não atendida pelo sistema integrado, sobretudo nas duas últimas décadas devido à expansão urbana no DF. Para se obter resultados mais precisos, foram utilizados para amostragem nesta pesquisa poços profundos construídos e monitorados pela Companhia de Saneamento Ambiental do Distrito Federal - CAESB (com exceção de dois), em razão da disponibilidade dos perfis construtivos e geológicos dos poços e da credibilidade dos mesmos no que se refere ao isolamento do poço até a profundidade da rocha, de forma a evitar entrada de água do lençol freático. Para a avaliação mais objetiva dos resultados, foi aplicado o método estatístico da Análise de Principais Componentes, o qual segregou as águas em três grupos distintos: 1) processos de dissolução de rochas carbonáticas; 2) entrada de efluentes urbanos; e 3) processo de dissolução de arcóseos ou entrada de efluentes urbanos. A classificação hidrogeoquímica foi feita com base no Diagrama de Piper, o qual demonstrou que as águas subterrâneas do DF são principalmente cloretadas magnesianas e/ou sódicas e subordinadamente bicarbonatadas sódicas e/ou magnesianas e cálcicas. Além da classificação das águas subterrâneas do DF, os resultados desta pesquisa permitiram identificar mistura de águas de aquíferos distintos e atualizar a base de dados do mapa hidrogeológico do Distrito Federal. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The hydrochemistry of groundwater is defined according to the geological characteristics of the aquifer, considering the solubility of the water-bearing rock forming minerals, the materials by which water percolates before reaching the saturated zone and the storage time. This study aimed to analyze the deep groundwater ydrochemistry of Distrito Federal, owned by Domains Fractured Aquifers and Físsuro-Karstic, in order to correlate the chemical characteristics of water with the geological nature of the aquifers where they belong. The deep groundwater in DF are slightly mineralized, due to the low solubility of the rock-forming minerals reservoir and the high rate of circulation. The aquifers formed by carbonate rocks have water with high content of dissolved ions and alkaline character. From the point of view of water management, this study adds information to control the quality of groundwater, which is used as a source of public water supply of the population not served by the integrated system, especially in the last two decades due to urban sprawl in DF. To obtain more accurate results, were used in this study for sampling deep wells constructed and monitored by the public water supply company of DF - CAESB (except two), due to the availability of constructive and geological profiles of the wells and the credibility thereof regarding the isolation of the well to the depth of the rock, in order to avoid the subsurface water from entering. For a more objective evaluation of the results, the statistical method of Principal Components Analysis was applied, segregating the waters into three distinct groups: 1) carbonate rocks dissolution processes, 2) urban effluents entry, and 3) arkoses dissolution processes or urban effluents entry. The hydrogeochemical classification was made based on the Piper diagram, which showed that the DF groundwater are, mainly, chloride magnesium and/or sodium type, and subordinately, bicarbonate sodium and/or magnesium and calcium types. Besides the classification of DF groundwater, the results of this research have identified mixture of different water aquifers and update the hydrogeological map database of Distrito Federal.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2009. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2010-04-06T14:22:10Z No. of bitstreams: 1 2009_LucianoSoaresdaCunha.pdf: 10536532 bytes, checksum: d45d2a3ebd82c13fe0b6a84630daba15 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-04-06T20:14:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_LucianoSoaresdaCunha.pdf: 10536532 bytes, checksum: d45d2a3ebd82c13fe0b6a84630daba15 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-06T20:14:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_LucianoSoaresdaCunha.pdf: 10536532 bytes, checksum: d45d2a3ebd82c13fe0b6a84630daba15 (MD5) Previous issue date: 2009 / Esta pesquisa trata da avaliação da sensibilidade dos métodos semi-quantitativos indexadores e dos modelos matemáticos de fluxo e transporte na determinação da vulnerabilidade do aquífero à poluição em zonas costeiras. Diversos dados como mapeamento geológico e pedológico, levantamento geofísico elétrico e eletromagnético, ensaios de condutividade hidráulica e análises granulométricas foram obtidos na área de influência do Complexo Industrial e Portuário do Pecém no Ceará para auxiliar na elaboração do modelo hidrogeológico conceitual. A quantificação de recarga foi realizada pela associação dos resultados granulométricos obtidos com o método de variação do nível estático. Já a evapotranspiração real foi calculada pelo método Thornthwaite. Todos os dados obtidos serviram de base para a análise crítica dos parâmetros hidrogeológicos e sua hierarquização pelos principais métodos de avaliação da vulnerabilidade à poluição do aquífero. Com base nesses resultados foi proposta uma nova hierarquização dos parâmetros os quais foram sintetizados em um novo método de avaliação da vulnerabilidade. Além disso, os dados primários subsidiaram a elaboração de um modelo tri-dimensional do fluxo subterrâneo e do transporte de contaminantes com o intuito tanto de avaliar a aplicação desses modelos matemáticos no gerenciamento de recursos hídricos costeiros como determinar o grau de sensibilidade dos métodos indexadores por uma confrontação de resultados. Considerou-se o embasamento cristalino, o Grupo Barreiras, os depósitos eólicos e de praia, e aluviões como as unidades litológicas no modelo conceitual. O sistema aqüífero compreende: aluviões, aqüífero livre dos depósitos eólicos e de praia, aquífero livre do Grupo Barreiras. O embasamento cristalino sotoposto pelo Grupo Barreiras e pelos depósitos eólicos e de praia serve de base impermeável para os sistemas aqüíferos. Com base na integração de dados pode-se concluir que: (1) A recarga na área de pesquisa calculada com base no método de variação do nível estático onde para a região litorânea apresenta valores da ordem de 100 mm/ano, enquanto para os sedimentos arenosos quaternários e para os sedimentos areno-argilosos terciários apresentam valores da ordem de 300 e 200 mm/ano, respectivamente. (2) A evapotranspiração real determinada para a área de pesquisa pelo método de Thorntwaite aponta para valores regionais da ordem de 700 mm/ano, mas, aparentemente superestimados quando comparados com os dados obtidos com o modelo matemático de fluxo que indicam valores 50% menores. (3) As condutividades hidráulicas vertical e horizontais apresentam a mesma ordem de grandeza independente do material terrígeno analisado onde foi possível identificar três regiões homogêneas e isotrópicas compostas por valores com ordem de grandeza de 10-5 cm/s, 10-3 cm/s e 10-1 cm/s, respectivamente, Grupo Barreiras, depósitos eólicos / de praia e aluviões. (4) A reorganização e a incorporação de novos parâmetros tendem a realçar da melhor forma possível o conceito mais aceito de vulnerabilidade. Os pesos utilizados pelos métodos DRASTIC e SINTACS não são eficazes para delimitar áreas com diferentes graus de vulnerabilidade sem sofrer influências excessivas de algum parâmetro hidrogeológico. O método GOD tende a superestimar em classes de alta e muita vulnerabilidade. A melhor resposta com o método SORETO foi obtida quando somente os parâmetros com alta resolução espacial foram ponderados. (5) Premissas aplicadas ao modelo hidrogeológico conceitual foram confirmadas considerando o modelo de fluxo que apresenta um erro RMS de 4%. Esse modelo matemático também demonstra que para os dois cenários avaliados: situação de bombeamento atual e poços explotando o dobro da vazão (com relação à atual) há uma grande disponibilidade hídrica subterrânea ainda disponível na área de pesquisa. (5) A área prevista para a instalação de uma refinaria é considerada como adequada com relação às considerações e premissas advectivas adotadas nos modelos de fluxo e transporte de contaminantes avaliados. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research deals with the evaluation sensitivity of the semi-quantitative index methods and mathematical models of flow and transport to determining the vulnerability of the aquifer to pollution in coastal areas. Several data such as geological and soil mapping, electrical and electromagnetic geophysical surveys, tests of hydraulic conductivity and grain size analysis were obtained to the area of influence of the Industrial and Harbor Complex of Pecém, Ceará State Brazil, to assist the preparation of the hydrogeological conceptual model. The quantification of recharge was carried out by the association of granulometric results obtained with the method of variation of the static level. The actual evapotranspiration was calculated by the Thornthwaite method. All data obtained served as the basis for critical analysis of hydrogeological parameters and their ranking by the major methods for assessing vulnerability to pollution of the aquifer. Based on these results it was proposed a new ranking of the parameters which were summarized in a new method for assessing vulnerability. Furthermore, the primary data support the development of a three-dimensional groundwater flow and transport model of contaminants in order both to assess the application of mathematical models in coastal water resources management, and determine the degree of sensitivity of methods and the comparison of results. The basement, the Barreiras Group, the Aeolian and Beach deposits, and alluvium were considered as the lithological units in the conceptual model. The aquifer system includes: the alluvium, the Beach, and the Barreiras unconfined aquifers. The Crystalline Basement under the Barreiras Aquifer, the Aeolian and Beach deposits and the Alluvium is considered the basis for the aquifer system. Based on the data integration it can be conclude: (1) The recharge for the search area estimates on the static level variation method for the coastal region which presents values of the order of 100 mm/year while the sandy sediments and the sandy-clayey Tertiary deposits show values around 300 and 200 mm/year, respectively. (2) The actual evapotranspiration for the area determined by the Thorntwaite method shows regional values of the order of 700 mm/year, apparently overestimated when compared with data obtained with the mathematical model that indicate values 50% lower. (3) The vertical and horizontal hydraulic conductivity show the same order of magnitude independent of the terrigenous material examined where it was possible to identify three regions of homogeneous and isotropic values with order of magnitude of 10-7 m/s, 10-5 m/s and 10-3 m/s, respectively, Barreiras Group material, Beach deposits and Alluvium. (4) The reorganization and incorporation of new parameters tend to highlight the best way possible the most accepted concept of vulnerability. The weights used by the DRASTIC and SINTACS methods are not effective to delimit areas with different degrees of vulnerability without incurring excessive influence of some hydrogeological parameter. The GOD method tends to overestimate classes of high and very high vulnerability. The best response with the SORETO method was obtained only when the parameters with high spatial resolution have been considered. (5) Premises applied to the hydrogeological conceptual model was confirmed considering the type of flow that gives a RMS error of 4%. This mathematical model also shows that the two scenarios evaluated: current pumping situation of wells and double pumping rates flow, show that there is great groundwater availability in the region. (5) The area specified to the installation of a refinery is considered appropriate with regard to the considerations and advective assumptions adopted in the flow and transport models of contaminants.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2009. / Submitted by Luiza Moreira Camargo (luizaamc@gmail.com) on 2011-07-04T18:56:22Z No. of bitstreams: 1 2009_LuizAntoniodeOliveira.pdf: 7121492 bytes, checksum: e3a7e2b8d094cd535a89ee77cf360fa9 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-07-06T12:38:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_LuizAntoniodeOliveira.pdf: 7121492 bytes, checksum: e3a7e2b8d094cd535a89ee77cf360fa9 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-06T12:38:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_LuizAntoniodeOliveira.pdf: 7121492 bytes, checksum: e3a7e2b8d094cd535a89ee77cf360fa9 (MD5) / No estado de Goiás o Sistema Aquífero Guarani – SAG ocupa uma área de 44.000 km2, deste total, 35.138 km2 estão confinados pelos basaltos da Formação Serra Geral, enquanto os 9.580 km2 restantes representam as áreas de afloramentos. Na área de estudos, o sistema aquífero é composto por arenitos eólicos de idade jurássica da Formação Botucatu, sendo o aquífero regional com maior potencial quantitativo. O objetivo principal deste trabalho é a caracterização geoquímica, isotópica e hidrodinâmica do Sistema Aquifero Guarani em sua área de ocorrência no estado de Goiás, Brasil. Informações levantadas em trabalhos de campo realizados nas áreas de afloramento e descrição de perfis de poços tubulares profundos na zona confinada permitiram a elaboração de seções geológicas e colunas estratigráficas. Para a determinação dos parâmetros hidrodinâmicos (condutividade hidráulica K, transmissividade T e coeficiente de armazenamento S) foram utilizados dados de ensaios de bombeamento de 43 poços, dos quais 42 estão localizados na zona não confinada. Os seguintes resultados foram alcançados: nas áreas de afloramento K variando entre 2,3 x 10-4 e 4,8 x 10-4 m/min, T entre 1,7 x 10-2 e 4,7 x 10-2 m2/min e S entre 3,11 a 8,48; na porção confinada o valor de K é de 5,09 x 10-4 m/min, T 5,6 x 10-2 m2/min e S 3,83 x 10-3. Valores da composição de isótopos estáveis de oxigênio e oxigênio das amostras das águas coletadas nos poços são equivalentes a linha meteórica local (δ 2H = 6,5 δ18O + 0,36), indicando que as condições climáticas de quando da recarga não eram diferentes das dos dias atuais e que as trocas isotópicas com o aquífero foram insignificantes. Os valores de δ 13C variam de -5,51 nas porções de alto confinamento, -9,12 nas porções de baixo confinamento e -8,0 nas áreas de afloramento. Idades da água subterrânea na área de recarga, determinadas por concentrações de CFCs, variam entre 12 a 40 anos, onde as idades mais antigas são relacionadas a poços de maior profundidade. Idades da água subterrânea na zona confinada do aquífero, determinadas por 14C, variam entre 680 anos, na região de Lagoa Santa (semiconfinamento), e mais antiga que 40.000 anos, nas regiões de Quirinópolis (alto grau de confinamento) e Cachoeira Dourada (médio grau de confinamento). Medidas in situ e em laboratório foram realizadas para a determinação do pH, ORP, STD, condutividade elétrica e concentração de íons. A água subterrânea é classificada como bicarbonatada cálcica nas áreas de recarga, carbonatada-bicarbonatada cálcica na porção de baixo confinamento, sulfatada-bicarbonata sódica na zona de alto grau de confinamento e sulfatada-cloretada na região de Cachoeira Dourada. Na região de Cachoeira Dourada, a alta concentração de cloreto e sulfato está relacionada à dissolução de minerais evaporíticos como halita e anidrita. No estado de Goiás, o Sistema Aquífero Guarani é caracterizado pela existência de dois sistemas de fluxos regionais de água subterrânea: porção oeste – onde o fluxo subterrâneo está direcionado das áreas de recarga (regiões de Mineiros e Jataí) para o Lineamento do Rio Paraná; porção leste – fluxo subterrâneo direcionado para SW, controlado pelo Lineamento do Rio Paranaíba. Do ponto de vista do modelo conceitual o aquífero pode ser enquadrado como livre, semiconfinado sem contribuição do aquitarde, semiconfinado com contribuição do aquitarde e totalmente confinado. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the state of Goiás, Brazil, the Guarany Aquifer System – SAG occupies an area of 44,000 km2, of this, 35,138 km2 is confined by the basalts of the Serra Geral Formation, while the 9,580 km2 remaining represent the outcrops areas. In the research area, the SAG is composed by aeolian sandstone Jurassic age of the Botucatu Formation, and it is considered the most important in terms of regional quantitative potential. The main objective of this work was the geochemistry, isotopic and hydrodynamic characterization of the aquifer. Information from fieldwork in the outcrop areas and the description of deep wells profiles in the confined zone allowed the establishment of stratigraphic columns and geologic sections. For the determination of the hydrodynamic parameters (hydraulic conductivity K, transmissivity T and storage coefficient S) the pumping tests of 43 wells had been used (42 are located in the outcrop zone not). The following results had been reached: in the outcrop areas K between 2,3 x 10-4 and 4,8x 10-4 m/min, T between 1,7 x 10-2 and 4,7 x 10-2 m2/min and S from 3,11 to 8,48; in the confined portion K 5,09 x 10-4 m/min, T 5,6 x 10-2 m2/min and 3,83 x 10-3. Stable hydrogen and oxygen isotopic composition of the water sampled from wells, the values fall close to the local meteoric line (δ 2H = 6,5 δ18O + 0,36), indicating that climatic conditions during recharge were similar the current days and isotopic exchange with aquifer rocks are insignificant. The values of δ 13C change from -5.51 (large confined aquifer) to -9,12 (low confined aquifer) and - 8,0 in the outcrop areas. Ages of groundwater in the recharge area, determined by concentrations of CFCs, change from 12 to 40 years, where the oldest ages are related the deeper wells. Ages of the groundwater of the confined zone, determined by 14C, varied from 680 years, in the Lagoa Santa region (low confined aquifer), and older than 40,000 years, in the Quirinópolis (large confined aquifer) and Cachoeira Dourada regions (medium confined aquifer). In situ and laboratory analysis had been carried out for the determination of pH, ORP, TDS, electric conductivity and ion concentration. The groundwater is classified as bicarbonated calcic in the recharge areas, carbonatedbicarbonated calcic in the low confinement portion, sulfated-bicarbonated sodic in the higher confinement zone, and sulfated-clorated in the Cachoeira Dourada region. In the Cachoeira Dourada region, the higher chloride and sulphate concentration are related to the dissolution of evaporitic minerals as halite and anhydrite. In the state of Goiás, the Guarani Aquifer System is characterized by two regional hydrogeologic systems: west portion - where the groundwater flow is from the recharge areas (regions of Mineiros and Jataí) to the of the River Paraná Lineament and; east portion - where the groundwater flow is southwestward controlled by the Rio Paranaiba Lineament. On the point of view of the conceptual model the aquifer can be fit as unconfined, semi confined without contribution from storage water from the aquitard, semi confined with contribution from the aquitard and fully confined.

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.

Neste trabalho estão descritas as técnicas geofísicas aplicadas no mapeamento e monitoramento de poluição e contaminação de águas subterrâneas, especificamente nos casos de aterros sanitários, áreas de infiltração de vinhaça, intrusão de água salgada em aqüíferos costeiros e áreas com problemas de infiltração e vazamento de produtos e efluentes industriais. No caso de regiões costeiras procurou-se desenvolver um padrão de investigação que pudesse ser aplicado junto às pequenas e médias concentrações urbanas de modo a prevenir e controlar a intrusão marinha nos aqüíferos costeiros, através apenas da aplicação de métodos geofísicos. Do mesmo modo, procurou-se estabelecer um roteiro para a aplicação de técnicas geofísicas de mapeamento e monitoramento de áreas industriais com problemas de poluição e contaminação. As áreas estudadas distribuídas pelo Estado São Paulo, representando situações bastante diversificadas num contexto geográfico e geológico mais amplo. Os aterros sanitários estudados estão localizados nos municípios de Taubaté, São José dos Campos e Novo Horizonte e as áreas de infiltração de vinhaça, em Novo Horizonte e Ribeirão Preto. A região enfocada no estudo está situada no litoral norte paulista entre Bertioga e São Sebastião, e a área industrial poluída em São José dos Campos. No presente trabalho é feito ainda um estudo comparativo entre as duas metodologias empregadas, eletrorresistividade e eletromagnetismo indutivo, considerada as mais adequadas para o estudo de poluição subterrânea, ressaltando-se as vantagens e desvantagens de cada uma objetivando otimizar sua aplicação conjunta. / This thesis describes geophysical techniques applied to the mapping and monitoring of ground water pollution and contamination, specifically for cases involving sanitary landfills, areas of vinasse infiltration, salt water intrusion into coastal aquifers, and areas with problems of infiltration and leakage of industrial products and residues. For coastal regions, investigative norms have been established that may be applied to both small and medium urban centers in order to control and prevent marine intrusion into coastal aquifers by applying geophysical methods only. Similarly, a routine for the application of geophysical techniques of mapping and monitoring industrial areas with pollution and contamination problems has also been developed. The areas studied are distributed throughout the State of São Paulo and thus represent diverse situations within a broad geographic and geologic context. Sanitary landfills were studies in the Municipalities of Taubaté, São José dos Campos and Novo Horizonte, and areas of vinasse infiltration in Novo Horizonte and Rio Preto. The coastal region focussed upon in this study is located between Bertioga and São Sebastião, and the polluted industrial area in São José dos Campos. Also included in this thesis is a comparative study of the two methodologies, conventional resistivity and electromagnetic inductive techniques, considered the most appropriate for the study of ground water pollution, with emphasis on the advantages and disadvantages of each in order to optimize their joint application.

No Estado de São Paulo, a maioria dos poços profundos perfurados localiza-se em terrenos sedimentares. Assim sendo foi realizado este trabalho a fim de verificar a aplicabilidade de métodos geofísicos à procura de água subterrânea no Estado. A água da chuva atingindo a superfície do terreno toma caminhos a saber: evaporação, escoamento e infiltração. Em face da porosidade, permeabilidade e força da gravidade, a água de infiltração toma o caminho descendente até: - atingir uma zona permeável (saturada ou não) e seu fluxo. - atingir uma rocha sedimentar impermeável ou rocha ígnea sã. - saturar fissuras existentes em rochas ígneas sãs. Basicamente que um poço seja produtor de água, é necessária a extração de água acumulada nas seguintes condições: 1- água acumulada em rochas permeáveis saturadas. 2- água acumulada em fissuras de rochas ígneas sãs. 3- água acumulada em depressões existentes ou na superfície de rochas ígneas ou do embasamento cristalino, coberto por rochas porosas e permeáveis. Baseado nestas formas de ocorrência de água subterrânea, as pesquisas de campo foram orientadas no sentido de: - identificar pela interpretação das curvas ou mesmo uma curva de sondagem elétrica, aquela camada aqüífera, saturada de água e já conhecida \"a priori\" como aqüífero, bem como estabelecer a sua profundidade, espessura e comportamento geológico. - verificar a profundidade do nível freático. - mapear a superfície do embasamento cristalino, procurando achar nela, depressões causa das por erosões pretéritas. Procurou-se verificar também: até que ponto, em um dado local uma estratigrafia geológica conhecida, corresponde a uma \"estratigrafia geofísica\" obtida por medidas na superfície. - determinar a resistividade, ou resistividades, das diferentes formações litológicas. - procurar correlacionar variações laterais de resistividade de uma certa camada geológica com as variações na sua granulometria e litologia ou sais ) dissolvidos na solução que a satura. De um modo geral a eletrorresistividade fornece bons resultados quando aplicada à procura de água subterrânea no Estado de São Paulo. Nos sedimentos do Grupo Tubarão (Permo-Carbonífero) verifica-se uma correspondência entre altos valores de resistividade e as altas vazões dos poços (vazão específica). A \"estratigrafia geofísica\" obtida corresponde muito bem à estratigrafia geológica. Espessuras dos derrames de basalto (Eocretáceo), intrusões de diabásio, arenito da Série Bauru (Neocretáceo), arenito da Formação Botucatu (Eocretáceo), sedimentos do Grupo Tubarão (Permo-Carbonífero) e camadas de sedimentos recentes são facilmente determinadas. Na região da Praia Grande existem lençóis de água doce sobrejazendo à água salobra e salgada. / Not available

A vinhaça, principal resíduo gerado na fabricação de álcool e açúcar, tem sido amplamente utilizada nas lavouras de cana-de-açúcar como uma fonte de nutrientes, principalmente o potássio, substituindo fertilizantes químicos. Várias pesquisas demonstraram sua eficiência como fertilizantes, entretanto são escassas as pesquisas verificando o comportamento dos seus constituintes nas zonas não saturada e saturada. O principal produtor de álcool e açúcar do Brasil é o Estado de São Paulo, que possue extensas áreas de plantações de cana-de-açúcar, as quais são submetidas constantemente ao processo denominado fertirrigação. Estas plantações estão localizadas sobre os aquíferos Botucatu e Bauru, que são os principais do Estado de São Paulo. Este estudo foi desenvolvido em um lugar selecionado sobre a área de afloramento da formação Botucatu, ocupado com plantação de cana-de-açúcar, visando verificar o comportamento dos constituintes da vinhaça nas zonas não saturada e saturada e avaliar os métodos de monitoramento das zonas não saturada e saturada utilizados, em área submetida à fertirrigação. A área de estudo selecionada foi submetida a uma caracterização geológica e hidrogeológica utilizando-se amostras de solo e/ou sedimentos coletados em sondagens executadas com trados manuais , para determinação da constituição mineralógica e granulométrica das zonas não saturada e saturada. Foram coletadas também amostras indeformadas, em trincheiras escavadas na área, para confecção das curvas de retenção de água na zona não saturada. Poços de monitoramento foram instalados para determinação das variações do nível e sentidos de fluxo das águas subterrâneas. Estes dados foram úteis para a locação dos demais equipamentos de monitoramento e as áreas de aplicação de vinhaça. Com o intuito de obter-se medidas de potencial hidráulico e amostras de água para análises químicas pontuais da zona saturada foram instalados poços de monitoramento tipo multinível. Na zona não saturada foram instalados tensiômetros para determinação dos padrões de fluxo de água nesta zona e lisímetros de sucção visando a coleta de amostras de água para análise químicas. Foram instalados também panlisímetros com o intuito de se avaliar o fluxo por macroporos na zona não saturada. Os dados obtidos referentes ao fluxo de água na zona não saturada indicaram que existem dois padrões de fluxo, um que ocorre durante períodos de baixa pluviosidade e outro que ocorre durante o período de alta pluviosidade. O primeiro padrão de fluxo caracteriza-se pelos baixos valores de fluxo de água, que pode ser descendente ou ascendente. No segundo padrão de fluxo ocorrem altos valores de fluxo de água na zona não saturada, predominantemente descendente. A área de estudo foi dividida em três (1, 2 e 3) nas quais foram aplicadas diferentes taxas de vinhaça (150, 0 e \'300m POT 3\'/ha), que foi submetida à análises químicas. Os parâmetros utilizados nas análises químicas foram: cloreto orgânico dissolvido, sulfato, potássio, nitrogênio Kjeldahl total, nitrogênio amoniacal e nitrogênio nitrato. Quanto a qualidade das águas das zonas não saturada e saturada, notaram-se alterações nos valores dos parâmetros analisados na zona não saturada e para alguns parâmetros na zona saturada, após a aplicação da vinhaça. As análises químicas demonstram que os parâmetros cloreto, carbono orgânico dissolvido, nitrogênio Kjeldahl total, nitrogênio amoniacal e sulfato, atingiram as águas subterrâneas causando alterações nos seus valores naturais, após a aplicação da vinhaça. Desta forma, estes parâmetros, devem ser considerados na decisão da definição de taxas agronômicas de aplicação da vinhaça, com o intuito de resguardar as características naturais das águas subterrâneas. O potássio, elemento utilizado para definir as taxas de aplicação da vinhaça, e o nitrogênio nitrato não determinaram alterações significativas na qualidade das águas da zona saturada neste estudo. Foi constatado que os sedimentos da formação Botucatu apresentam baixa capacidade de retenção de água na zona não saturada e possuem alta capacidade de transporte dos constituintes da vinhaça. A zona saturada apresenta altos valores de velocidade das águas subterrâneas indicando rápido espalhamento dos constituintes da vinhaça. Desta forma, esta pesquisa demonstrou que a área de afloramento da formação Botucatu mostra-se extremamente vulnerável à mudanças nas características naturais das águas subterrâneas, devido à aplicação da vinhaça por fertirrigação. / Vinasse, the main waste produced from the alcohol and sugar industrialization, has been widely appied on sugar cane plantations as a source of nutrients, mainty potassium, in order to substitute chemical fertilizers. Many researches demonstrated that vinasse is a efficient fertilizer, however there are few researches about the behavior of vinasse\'s constituents through unsaturated and saturated zones. The principal alcohol and sugar producer of Brazil is the São Paulo State which has extensive sugar cane plantations and which have been constantly submitted to the fertirrigation processes. This sugar cane plantations are located over the Botucatu and Bauru Aquifers which are the majors one in the São Paulo State. This research was developed in a selected area located over the outcrop area of Botucatu Formation, occupied by sugar cane plantation, This study was developed in order to verify the behavior of vinasse\'s constituents through unsaturated and saturated zones and to evaluate the monitoring methods of unsaturated and saturated zones utilized , in the area submited to the fertirrigation. The selected study area was submited to a geologic and hydrogeologic characterization, using soil and sediments cores colected in boreholes made with manual auger, in order to determine the mineralogical and granulometric constitution of unsaturated and saturated zones. Indisturbed cores were colected in trenches in order to make water retention curves in the unsaturated zone. Monitoring wells were installed to determine water levels and flow directions variations. These data were utilized to locate monitoring equipments and vinasse aplication areas. In order to collect hydraulic potencial measurements and ground-water samples, for punctual chemical analyses, multilevel monitoring wells were installed. Tensiometers were installed in order to determine water flux pattern of the unsaturated zone, as well as suction lysimeters to collect water samples to chemical analyses. Panlysimeters were installed in order to evaluate the macropores water flux. The unsaturated zone water flux data indicated that there are two flux patterns. One which occurs during low rain periods, and another one which occurs during high rain periods. The first flux pattern shows low water flux values, which may be ascendent or descendent. The second flux pattern shows high water flux values, predominantly descendent. The study area was subdivided in three areas (1, 2 and 3) where different rates of vinasse were applied (150, 0 e \'330m POT. 3 \'/ha). The vinasse was submited to chemical analysis. The parameters used in all chemical analysis were: chloride, dissolved organic carbon (DOC), sulphate, potassium, total Kjeldah!nitrogen(TKN), ammoniacal nitrogen and nitrate nitrogen. The water quality of unsaturated and saturated zones were altered .The chemical analysis, after the application of vinasse, showed that the parameters DOC, chloride, TKN, ammoniacal nitrogen and sulphate reached concentrations that were above the ground water natural values. In this way, these parameters should be considered in the definition of vinasse application rates. Actualy to define application rates of vinasse the parameter utilized is the potassium, which in this research did not determine, as well as nitrate nitrogen, changes on the ground water quality. The sediments of the Botucatu Formation showed low water retention capacity in the unsaturated zone and high vinasse\'s constituents transport capacity. The saturated zone showed high ground water velocity values indicating high vinasse\'s constituents transport. This research demonstrated that, the outcrop area of the Botucatu Formation is very vulnerable to changes on ground water quality characteristics that can be promoted by vinasse application by fertirrigation.