La parte baja del Acuífero del Valle del Río Lurín, el cual comprende los distritos de Lurín, Pachacamac y Cieneguilla, desde hace años viene sufriendo un déficit en sus reservas de aguas subterráneas, este problema se ha ido agravando durante el tiempo por el incremento no contralado de nuevos pozos, y la extracción no contralada de sus reservas de aguas subterráneas, la siguiente tesis trata de representar el comportamiento del Acuífero con la elaboración del modelo Matemático Visual ModFlow, con la finalidad de recomendar el caudal apropiado para evitar el descenso de la napa freática

Esta tesis con un importante aspecto relacionado con la construcción de modelos numéricos para la simulación de flujo de agua subterránea y el transporte de masa en acuíferos heterogéneos: la integración de toda la información disponible teniendo en cuenta su grado de confianza y su procedencia para la caracterización del medio físico. Esta integración está orientada a la cuantificación yreducción de la incertidumbre en las predicciones realizadas a partir de modelos numéricos. Una de las fuentes más importantes de información la constituyen los reconocimientos geofísicos. En esta tesis se describen la naturaleza y los princiios de los métodos geofísicos con énfasis en aquellas aplicaciones capaces de recabar información útil para la caracterización didrogeológica del terreno. Se revisan las relaciones establecidas por distintos investigadores entre los principales parámetros geoeléctiros y geossismicos con los hidrogeológicos. Posteriormente las técnicas geoestadísticas para combinar información son revisadas con cierto detalle. Dos ejemplos ilustran su comportamiento al aplicarlas a un caso real. De entre los algoritmos geoestadísticos de representación estocástica el de simulación por campos de probabilidad es revisado en detalle, desarrollándose su implementación en el ámbito multivariado. Finalmente se presenta un nuevo algoritmo de sumulación estocástica que permite la integración de información cuyo volumen de soporte es diferente. Los campos generados por medio de esta nueva técnica tienen la propiedad de que los valores y los patrones de continuidad de las variables representadas están linealmente relacionados. / Cassiraga ., EF. (1999). Incorporación de información blanda para la cuantificación de la incertidumbre: Aplicación a la hidrogeología [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4503

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-06-29T19:35:49Z No. of bitstreams: 1 tese de doutorado final.pdf: 7443055 bytes, checksum: b4bd441e6b7152d6b80c41444417379f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T19:35:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese de doutorado final.pdf: 7443055 bytes, checksum: b4bd441e6b7152d6b80c41444417379f (MD5) / O Alto Cristalino de Salvador é constituído por um aqüífero de natureza misto formado predominantemente por granulitos tonalíticos, charnoenderbíticos e monzodioríticos. Essas rochas estão intensamente fraturadas e encobertas por um espesso manto de alteração intempérica, sedimentos Terciários da Formação Barreiras e Quaternários costeiros, esses últimos representados pelas dunas, areias litorâneas e aluviões fluviais. Segundo os dados isotópicos obtidos, o aqüífero é recarregado essencialmente por água meteórica oriunda da precipitação pluviométrica, muito abundante nessa região de clima úmido. O fluxo subterrâneo regional se faz através das coberturas e/ou dos sistemas de fraturamentos subverticais que apresentam direções N30-400 e N130-1400 interceptados pelas fraturas horizontais que proporcionam um movimento da água subterrânea no sentido nordeste em direção à bacia hidrográfica do rio Ipitanga e leste/sul em direção ao Oceano Atlântico. Na zona de recarga do planalto costeiro dissecado situado à noroeste da cidade de Salvador, a água subterrânea é predominantemente cloretada-sódica sendo que ao longo do seu trajeto, passa gradativamente para cloretada cálcica-magnesiana, bicarbonatada sódica e bicarbonatada cálcicamagnesiana em direção ao mar. A influência marinha sobre a água subterrânea é notada em vários pontos próximos à orla atlântica, através do aumento da condutividade elétrica e dos teores de cloreto, sódio, magnésio, bicarbonato, e da dureza, porém com valores que não comprometem a sua qualidade ambiental. Entretanto, por se tratar de uma região fortemente antropizada, Salvador e arredores apresentam uma extensa disseminação dos nitratos e coliformes termotolerantes, além de alterações na sua cor e turbidez. Os metais níquel, manganês e ferro se apresentam com valores acima do limite máximo permitido pela legislação vigente em vários pontos, sendo que os dois últimos podem ser até considerados como naturais devido aos processos pedogenéticos ocorridos a partir de rochas cristalinas ricas em minerais ferromagnesianos. Valores positivos do índice de saturação de ferro, verificados na água subterrânea mostram a possibilidade de precipitação de hematita e goetita a partir da água que circula no espesso manto de alteração, fato este constatado pela sua cor predominantemente amarelo-avermelhada e avermelhada. O manganês está preferencialmente dissolvido sob a forma de Mn2+ havendo, entretanto, a possibilidade de precipitação da rodocrosita em alguns poucos pontos da região. O sistema aqüífero misto do Alto Cristalino de Salvador se apresenta mais vulnerável à contaminação ao longo da sua planície litorânea por apresentar, principalmente, o nível hidrostático mais raso e ser constituído quase sempre por areias capeando o regolito ou o embasamento cristalino. Entretanto, foi observado um maior risco de contaminação nas áreas do planalto costeiro rebaixado à montante das principais bacias hidrográficas que cortam o município de Salvador, sobretudo em áreas de alta densidade demográfica e que apresentam serviços precários de saneamento básico. Do ponto de vista quantitativo, o sistema aqüífero do Alto Cristalino de Salvador constitui um reservatório pequeno, com uma reserva renovável (Rr) capaz de abastecer cerca de 20 a 25% da sua população durante o ano. Sendo assim, não tem condições de substituir o sistema oficial de abastecimento e distribuição de água, em caso de colapso total. / ABSTRACT - The Salvador crystalline high includes a mixed aquifer system composed dominantly by tonalitic, chernoenderbitic and monzodioritic granulites. These rocks are highly fractured and covered by a thick alteration layer, by Tertiary sediments of the Barreiras Formation and by coastal Quaternary deposits. The former are represented as dunes, littoral sands and fluvial deposits. According with obtained isotopic data this aquifer is recharged essentially by rain water, very abundant is this humid climate region. The regional granuduster flow occurs through the covers and/or though the subvertical fracture network oriented along the directions N30-40o and N130-140o, intersected by horizontal fractures, that drivers the groundwaters into a northeastern sense, in the direction of the Ipitanga hydrographic basin and to east/south in direction to the Atlantic Ocean. In the recharge zone of this dissecated coastal highplain located at the northwest portion of Salvador city, the groundwater is dominantly sodium-cloride and, along its pathways, changes gradually to calcium-magnesium chloride and to sodium and calcium-magnesium bicarbonated in the sea direction. The marine influence on the groundwater is noted along several points close to the oceanic border, through the increase of the electrical conductivity and of the content of chloride, sodium, magnesium, bicarbonate and hardness, however with values that do not compromise their environmental quality. However because of the human influence, Salvador and its neighbours presents an extense dissemination of nitrates and coliforms, besides alterations in colour and turbidity. The metals, nickel, manganese and iron are, at several points, present with values above the maximum limit allouyed by the actual regulation. The last two may be considered to be due to the natural pedogenetic processes developed over crystalline rocks rich in iron-magnesium silicates. Positive values of the iron saturation index, verified in the groundwater, show the possibility of hematite and goetite precipitation from the water that flocus in the deeply alterated mantle, fact that is reflected in its colour dominantly red-yellow to red. The manganese is preferentially dissolved as Mn2+ with the possibility for precipitation of rodocrosite in some points of the region. The mixed aquifer system of the Salvador crystalline high is very vulnerable to contamination along its coastal plain due to a shallow water table and to the sand covering the saprolyte or the crystalline basement. However, it has been observed a large contamination risk in the coastal highplains, along the main hydrographic drainages that cut Salvador county, mainly in areas of high demographic density and that has low or missing sanitary services. From a quantitative point of view, the Salvador aquifer system comprises a small underground reservoir, with a renoved annual reserve able to supply around only 20 to 25% of its population. In this way, there is no condition to replace the official supply-distribution system, in case of a total collapse.

La presente investigación se enfoca en la subcuenca del Río Chiquito, una región donde aproximadamente el 27 % de su territorio se encuentra completamente urbanizado. El sistema hidrogeológico exhibe características distintivas, comprendiendo acuíferos fracturados, porosos y multicapa que operan como una única unidad. La zona de recarga, en parte protegida por su ubicación en la zona de amortiguamiento y núcleo del Parque Nacional La Tigra, se encuentra en los acuíferos fracturados del Grupo Padre Miguel, seguidos por los acuíferos multicapa de la Formación Río Chiquito. En la parte baja de la subcuenca se localiza la zona de descarga, con alto aprovechamiento de pozos por la mayor densidad de población, y donde el territorio se encuentra completamente urbanizado. El análisis hidroquímico de las aguas subterráneas (manantiales y pozos) muestra que en la parte alta de la cuenca las aguas presentan una facies bicarbonatada cálcica, mientras que en la parte baja son aguas selenitosas, es decir, con elevadas concentraciones de sulfato. Los recursos hídricos de esta unidad se encuentran en un estado crítico debido a la extracción exhaustiva de agua en los pozos, agravando la situación los materiales propios de la geología local y los procesos edáficos, que contribuyen al empeoramiento de la calidad del agua, con incremento en la presencia de metales pesados, como arsénico, cadmio, manganeso, zinc y estroncio, así como por las altas concentraciones de sulfatos, comprometiendo la salud humana de los usuarios de estos puntos de aprovechamiento. Se determinó la zonificación de los riesgos asociados a la salud humana, identificando la parte baja de la subcuenca como un área con alto riesgo debido a aguas selenitosas y a contaminantes metálicos, junto con elevadas tasas de contaminación microbiológica encontradas en más del 50 % de los pozos evaluados, dando como consecuencia un índice de calidad del agua que oscila entre pobre y marginal. Para abordar estos problemas, se propone fortalecer la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos (GIRH) mediante la propuesta de ordenanzas municipales específicas para la explotación hídrica y la creación de un consejo de subcuenca, como la principal estructura de organización hídrica. La implementación de un canon municipal de agua se destaca como un mecanismo financiero primario para apoyar estas iniciativas. Este estudio cierra una brecha significativa en el conocimiento científico y provee información vital para el desarrollo sostenible de la subcuenca antes inexistente, que es crucial para los municipios del Distrito Central y Santa Lucía. Estos municipios están habitados por más de 300,000 personas que, dadas las limitaciones del servicio municipal en cuanto a continuidad y dotación, se sirven de los más de 300 pozos estimados en la subcuenca. En este contexto, se subraya la necesidad de que las autoridades municipales y nacionales enfoquen sus esfuerzos en la gestión sostenible de los recursos hídricos subterráneos en zonas urbanas y periurbanas, acorde con el desarrollo sostenible. La zona de recarga de la subcuenca asegura un cierto nivel de resiliencia hídrica, pero se encuentra amenazada por el avance de la frontera urbana y, en menor escala por la agricultura, por lo que es necesario aplicar medidas de protección y conservación para asegurar la sostenibilidad del aprovechamiento de los recursos hídricos.

La parte baja del Acuífero del Valle del Río Lurín, el cual comprende los distritos de Lurín, Pachacamac y Cieneguilla, desde hace años viene sufriendo un déficit en sus reservas de aguas subterráneas, este problema se ha ido agravando durante el tiempo por el incremento no contralado de nuevos pozos, y la extracción no contralada de sus reservas de aguas subterráneas, la siguiente tesis trata de representar el comportamiento del Acuífero con la elaboración del modelo Matemático Visual ModFlow, con la finalidad de recomendar el caudal apropiado para evitar el descenso de la napa freática

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-05-21T13:01:52Z No. of bitstreams: 1 arquitetura_deposicional.pdf: 40328672 bytes, checksum: c89f3c21dc7ece06a357262f6e922327 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-21T13:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquitetura_deposicional.pdf: 40328672 bytes, checksum: c89f3c21dc7ece06a357262f6e922327 (MD5) Previous issue date: 2006-08-25 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta uma análise multiescalar do Aqüífero Passo das Tropas na região de Santa Maria, buscando reconher as heterogeneidades verticais e horizontais das escalas estratigráficas e deposicionais do reservatório. A unidade litoestratigráfica analisada (Membro Passo das Tropas, Triássico Médio da Bacia do Paraná) caracteriza-se por conjunto de arenitos de 20 a 30 metros de espessura que ocorrem em uma área aflorante de 2.428,92 Km², depositados numa bacia extensional (meio graben). A metodologia empregada inclui mapeamento geológico (giga e megaescala), correlação de perfis gama em superfície e subsuperfície (mega e mesoescala), modelamento tridimensional (megaescala e mesoescala), análise faciológica (mesoescala) e Ground Penetrating Radar (mesoescala). Os dados levantados indicam que o Sistema Fluvial Passo das Tropas representa a evolução da sedimentação inicial da sequência meso-neotriássica, durante a qual ocorre a sobreposição de faixas de canal de preenchimento multiespisódico em que vigorou um estilo deposicional entrelaçado perene, gerado em condições de taxa de subsidência constante, preenchendo uma bacia extensional (meio graben). Este sistema pode ser dividido e dois tratos de sistemas de baixa taxa de acomodação (Subunidades São Valentim e Sarandi) e representam depósitos das redes de drenagem axial e transversal da bacia. O limite entre estas subunidades é uma superfície de expansão secundária, caracterizada litologicamente pela presença de um argilito e por um nível de conglomerados intraformacionais que ocorrem de forma descontínua em escala regional. Cada subunidade apresenta uma compartimentação estratigráfica caracterizada pelo empilhamento de corpos de geometria tabular/lenticular, limitados entre si por superfícies de 5ª ordem. Os dados recolhidos indicam ainda que o aquífero Passo das Tropas pode ser divido em dois tipos: um que corresponde aos pequenos aquíferos livres dos altos topográficos do sul e sudoeste e um confinado, restrito ao nordeste da área de estudo. Estes aquíferos foram afetados por um sistema de falhas NW-SE e NE-SW, com rejeitos de até 20 metros que o compartimentam em blocos e sub-blocos estruturais, com zonas de deformação caracterizadas pela presença de bandas de deformação, drag folds, brechas de falha e lentes de share smears. A hierarquização das heterogeneidades e anisotropias verticais e horizontais do aquífero permitiu a elaboração de um modelo conceitual qualitativo do seu comportamento hidrogeológico. / This thesis presents a multi-scale analysis of the Passo das Tropas Aquifer in the Santa Maria region aiming to identify giga- to macro scale, vertical and horizontal hetereogeneities. The Passo das Tropas Member (Middle Triassic of the Parana Basin) comprises a 20 to 30 m thick sandstone package deposited over an area of 2.428,92 Km² within an extensional basin (half graben). Employed method include geological mapping (giga- and mega-scale), outcrop and well log (gamma-ray) correlation, 3D modeling (mega- and meso-scale), facies analysis (meso-scale) and Ground Penetrating Radar (meso-scale) interpretation. The Passo das Tropas fluvial system represent the onset of the neo- to meso- Triassic sedimentation during wich multi-episodic, channel belt fills were superimposed. At this time, the fluvial systemwas perennial and braided, and former under steady subsidence rates on an extensional basin (half graben). This system was subdivided into two low accommodation rate system tracts (São Valentim and Sarandi subunits) that include deposits of axial and transversal fluvial systems, respectively. The boundary between both units is a regional-scale, secondary expansion surfasse that occur as a discontinuous bed of argillite of intraformacional conglomerate. Each subunit presents an internal architecture characterized by the superposition of tabular bodies or lenses bounded by 5th order surfaces. Acquired information indicates that the Passo das Tropas Aquifer encompasses two main aquifer types: a first one characterized by a set of small unconfined aquifers located on topographic highs on the southern and southwestern portions of the study area and a second one formed by a confined aquifer located on the northwestern region of the same study area. Both types of aquifers were further affected by NW-SE and NE-SW fault systems (up to 20 m of vertical displacement) that segmented them into structural blocks and sub-blocks, with deformation zones displaying deformation belts, drag folds, fault breccias and shale smears. The hierarquical classification of the vertical and horizontal heterogeneities and anisotropies of Passo das Tropas Aquifers led to the elaboration of a hydrogeological conceptual (qualitative) model.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-04-19Bitstream added on 2014-06-13T20:43:11Z : No. of bitstreams: 1 gastmans_d_dr_rcla.pdf: 6127390 bytes, checksum: ab710341c81fc6a1a52c3f6d1d493132 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O fluxo das águas subterrâneas no SAG, em sua porção ocidental, é caracterizado pela existência de três áreas de recarga regional, localizadas em Mato Grosso do Sul e Goiás. A partir destas áreas de recarga o fluxo regional é radial direcionado para o centro da Bacia do Paraná. Em algumas porções das zonas de aforamento ocorrem fluxos localizados de descarga. As águas apresentam características químicas que permitem sua classificação em: bicarbonatadas cálcicas ou calco-magnesianas, bicarbonatadas sódicas e bicarbonatadas cloretadas/sulfatadas sódicas, representando, nesta ordem, a sua evolução hidroquímica. Os mecanismos envolvidos nesta evolução são: dissolução de feldspatos e remoção do cimento carbonático do arcabouço mineral dos arenitos, seguido por troca iônica, responsável pelo aumento nas concentrações de sódio e diminuição nas concentrações de cálcio e, finalmente, o enriquecimento em cloreto e sulfato, oriundos dos aqüíferos sotopostos ao SAG. Foram reconhecidas três unidades hidroestratigráficas distintas no SAG: superior, representada pelos arenitos eólicos limpos, da Formação Botucatu, intenuediária, representada por arenitos finos e argilosos, e inferior, por arenitos finos, pouco argilosos, estas duas últimas unidades pertencentes à Formação Pirambóia. / The groundwater flow pattern in the occidental portion of SAG (Guarani Aquifer System) is characterized by the existence of three regional recharge areas located in Mato Grosso do Sul and Goiás states. From these areas ofrecharge the regional flow is radial and directed toward the center of Paraná Sedimentary Basin. Local discharge flows occurs in portions of outcrop regions. The groundwater can be classified as calcium or calcium-magnesium bicarbonate type, sodium bicarbonate type and sodium bicarbonate/chloride/sulphate type, representing in this sequence its hydrochemical evolution. The mechanisms responsible for this evolution are dissolution of feldspars and remova! of the carbonate cement of the sandstones mineral framework, followed by ionic exchange, responsible for the increase in the sodium concentration and decrease of calcium, and, finally, the enrichment in chloride and sulphate derived from underlying aquifers units. Three distinct hydrostratigraphics units in the SAG have been recognized: the upper unit is represented by aeolian sandstones from Botucatu Formation, the intermediate, represented by the fine and argillaceous sandstones, and the lower unit is constituted by fine sandstones with low content in clays, these last two units belong to the Pirambóia formation.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-05-18Bitstream added on 2014-06-13T19:21:50Z : No. of bitstreams: 1 leite_cbb_dr_rcla.pdf: 7311558 bytes, checksum: 5bdbab506865068f3f86a6c0dea7b45a (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Ipt / Reservatórios formados pela construção de barragens causam impactos significativos sobre diversos aspectos ambientais de uma bacia hidrográfica. Durante o enchimento do reservatório um sistema de fluxo transitório é induzido em suas áreas marginais. Como as cargas hidráulicas nas bordas do reservatório sofrem elevação, ocorrem inversões nas direções de fluxo e temporariamente se estabelece um fluxo do reservatório para o sistema aqüífero. O resultado final do reajuste transitório inicial é uma alteração permanente, a longo prazo, do regime hidrogeológico regional. Os níveis d'água são elevados, as cargas hidráulicas do aqüífero são aumentadas, porém os gradientes hidráulicos são suavizados, provocando a elevação e o aplainamento da superfície potenciométrica, com redução das descargas de base nos exutórios naturais em relação à situação original. É objeto deste trabalho o desenvolvimento de procedimentos para avaliação dos impactos da formação do reservatório sobre a superfície potenciométrica do aqüífero livre, utilizando modelos numéricos com a introdução de uma abordagem geoestatística, tanto por krigagem como por simulação estocástica, no tratamento dos dados de campo. O local escolhido para a realização deste trabalho foi a cidade de Pereira Barreto (SP), situado na margem do atual reservatório da Usina Hidrelétrica de Três Irmãos, no baixo Rio Tiête, considerando informações e dados do monitoramento sistemático (poços e piezômetros) realizados na área, durante os anos de 1987 a 2001. Do ponto de vista metodológico a execução do presente estudo comprovou a viabilidade e a adequação da Geoestatística associada à modelagem matemática com fins previsionais, em escala local, para a avaliação das modificações induzidas na superfície potenciométrica do aqüífero livre após a implantação de reservatórios. / Hydropower reservoirs result in significant environmental impacts in the context of hydrographic basins. During the infillment of the reservoir, a transient flow system is induced in its surroundings. Also the hydraulic heads are raised in the edges of the reservoir resulting in a change of the flow direction, in such a way that after the complete fulfillment, the underground water will flow from the reservoir to the aquifer. The outcome of this inicial transient readjustment is a long-run permanent change in the hydrogeologic regional system. This way, the water levels are raised and the hydraulic heads of the aquifer are increased. On the other hand, the hydraulic gradients are alleviated resulting in an elevation followed by a flattening of the potentiometric surface as the basement discharge of the natural exutories reduce as compared to the original situation. This study aims to develop procedures to assess the impacts of the Três Irmãos' hydropower reservoir on the potentiometric surface of the free aquifer in the flooded area in the lower Tietê river valley using numerical model with a geostatistical approach of the data. Both krigiage and stochastic simulation of the underground water circulation system were applied in this context. Data and information generated by the systematic monitoring of both well and piezometers, gathered from 1987 to 2001, were taken into account in this geostatistical analyses. From the methodological standpoint, the undertaking of this study showed the adequacy and viability of using geostatistics coupled with mathematical modelling as tools for local level assessments of induced changes in the potentiometric surfaces of the free aquifers after the fulfillment of the reservoirs.

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-03-23T13:17:43Z No. of bitstreams: 1 utilizacao_redes.pdf: 1424216 bytes, checksum: 9225089a71c7a86291b6f821bfe3dca1 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-23T13:17:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 utilizacao_redes.pdf: 1424216 bytes, checksum: 9225089a71c7a86291b6f821bfe3dca1 (MD5) Previous issue date: 2008 / Nenhuma / A gestão dos recursos hídricos exige o uso de ferramentas que representem os processos hidrológicos de forma clara e objetiva para auxiliar na compreensão e utilização dos mesmos. Atendendo a essa necessidade, desenvolveram-se modelos computacionais que sistematizam problemas complexos de modo simples. Entre esses modelos cita-se a técnica de Redes Neurais Artificiais, metodologia inspirada no sistema nervoso humano e que possui a habilidade de aprender e generalizar possibilitando a resolução de problemas complexos. Neste trabalho é estudada a aplicação de Redes Neurais Artificiais do tipo Percepton Multicamadas baseadas no algoritmo de aprendizado backpropagation para estimar a espessura da Formação Serra Geral, o nível estático e a capacidade específica, baseado em informações contidas no cadastro de poços do Sistema de Informação de Águas Subterrâneas para a Bacia Hidrográfica do Rio Caí no estado do Rio Grande do Sul. Através do teste de Student (teste T), com um nível de significância de 5%, estatisticamente, os modelos propostos para as estimativas da espessura da Formação Serra Geral, do nível estático e da capacidade específica não diferiram dos tomados como verdadeiros. Também, por meio de regressão linear verificou-se através do coeficiente R2 uma forte correlação entre as variáveis simuladas e as verdadeiras. Os resultados indicaram que as RNAs podem ser utilizadas como um método alternativo em relação à modelagem convencional visando a elaboração de cartas temáticas bem como a otimização de processos para a exploração de água subterrânea. / The hydric resources management demands the use of tools that represent the hydrologic processes in a clear and objective way to assist the understanding and using of them. Considering this necessity, computer models that systemize complex problems in a simple way have been developed. Among these models is the Artificial Neural Network technique, a methodology inspired on human nervous system which has the ability to learn and generalize, making possible to solve complex problems. In this work is studied the application of Artificial Neural Networks of Perceptron Multilayer type, based on backpropagation learning algorithmic to estimate the thickness of Serra Geral formation, the static level and specific capacity, based on information extracted from well cadastre of Groundwater Information System for the Hydrographic Basin of Cai River in Rio Grande do Sul state. Through the Student test (test T), with a significance level of 5%, statistically, the models proposed for the estimates of the thickness of Serra Geral Formation, the level static and specific capacity did not differ from taken as true. Also, through linear regression there has been through the coefficient R2 a strong correlation between variables simulated and the real. The results demonstrate that the developed models through the Artificial Neural Networks present good results on prevision of hydrogeologic parameters, which could be used as a base to elaborate thematic maps. In the same way, they suggest the use of alternative data for conventional modeling aiming at processes optimization for groundwater exploration.

Esta pesquisa objetivou mostrar a viabilidade de utilização do Sistema de Informação Geográfica (SIG) associado à modelagem matemática, como opção metodológica a ser aplicada no estudo das modificações induzidas no nível freático, após o enchimento de reservatórios. A área piloto escolhida foi a bacia de drenagem do rio Biritiba-Mirim, localizada na região do Alto Tietê, no Estado de São Paulo. O entendimento do funcionamento do sistema hidrogeológico, obtido por meio de dados de geologia, hidrogeologia, climatologia, poços existentes e sondagens executadas na área, subsidiou a elaboração do modelo conceitual. Na área, foram identificados dois tipos de aqüíferos: o Sedimentar, restrito às planícies fluviais e o Cristalino alterado, decorrente da alteração intempérica da rocha. Os fluxos locais da água subterrânea ocorrem em direção aos cursos d’água que constituem a malha de drenagem da bacia, enquanto que, regionalmente, as águas subterrâneas fluem na direção do rio Biritiba-Mirim. As informações do modelo conceitual foram, inicialmente, organizadas no Sistema de Informação Geográfica e, posteriormente, transferidas para o modelo matemático. Foi construído um modelo matemático para a bacia de drenagem do rio Biritiba-Mirim utilizando o programa tridimensional de diferenças finitas MODFLOW desenvolvido por McDONALD & HARBAUGH (1988). A calibração do modelo foi executada a partir de ajustes sucessivos, efetuados por meio do SIG e, posteriormente, aferidos no MODFLOW. Uma vez concluído o processo de calibração, procedeu-se à simulação do enchimento do reservatório, utilizando novamente o Sistema de Informação Geográfica para a entrada dos dados. A simulação, também realizada no MODFLOW, possibilitou delimitar as áreas nas quais os níveis das águas subterrâneas sofrerão maiores influências do reservatório, dando o subsidio necessário para a locação dos poços de monitoramento. Os dados coletados no período de um ano de monitoramento permitiram executar a verificação e eventuais correções do modelo. Com o modelo aferido, repetiu-se a simulação do enchimento do reservatório e, a partir do mapa potenciométrico resultante, foi elaborado o mapa de profundidades de níveis d’água subterrânea previstas para após o enchimento do lago, denominado de Mapa Previsional de Influência. Nesse mapa foram delimitadas duas zonas de influência (de 0-5 m e de 5-10 m) e uma zona sem influência do reservatório ou com profundidade final do nível freático superior a 10 m. Finalmente, definiu-se um programa de monitoramento potenciométrico do sistema aqüífero livre para execução em situação posterior ao enchimento do reservatório, a fim de avaliar o tempo e tipo de resposta do aqüífero livre ao processo de enchimento e efetuar a retroanálise das previsões. De acordo com programa definido, a primeira campanha de medição deverá coincidir com o início do enchimento do reservatório, a partir desta, o monitoramento deverá ser mensal até os três primeiros meses e, posteriormente, trimestral até completar um ano após o enchimento. A execução do presente estudo comprovou a viabilidade da aplicação do SIG, associado à modelagem matemática com fins previsionais, em escala de bacia de contribuição, para a avaliação das modificações induzidas no nível do aqüífero livre após o enchimento de reservatórios. Recomenda-se a metodologia aqui proposta como ferramenta a ser aplicada em outros locais que apresentem a mesma problemática. / The purpose of the current research was to demonstrate the viability of using Geographic Information System – GIS associated to mathematical models as a methodological option to be applied in the study of the water table elevation induced by dam reservoirs after their impoundment. The chosen area was the drainage basin of Biritiba-Mirim river, located in Alto Tietê area, in São Paulo State. The understanding of the hydrogeological system was acquired through geological, hydrogeological and climatological data. The surveys executed in the area, also allowed the construction of the conceptual model. In the area, two aquifers types were identified: the Sedimentary, restricted to the fluvial plains, and the altered Crystalline, due to the weathering. The regional groundwater flow was toward Biritiba-Mirim river, while the secondary drainage was a local groundwater discharge area. The conceptual model data was, initially, organized in a Geographic Information System and later transferred to the mathematical model. A mathematical model was built on the Biritiba-Mirim drainage basin using MODFLOW, a three-dimensional program of finite differences developed by McDONALD & HARBAUGH (1988). The model calibration was executed through successive trial-error process, using Geographic Information System as a input data and MODFLOW to evaluate results. After the conclution of the calibration process, the Biritiba-Mirim reservoir impoundment was simulated using Geographic Information System to input the new variable. The simulation, also accomplished in MODFLOW, made possible to limitate the main areas that will be impacted on their ground water levels. Using that map were located the monitoring wels. From the monitoring data, collected in a year period, it was possible to verify the model. The reservoir impoundment simulation was repeated. From the resulted potenciometric map, the groundwater final depths map was elaborated. In that map, named Predictional Influence Map, two influence zones were defined (0-5 m and 5-10 m), and a zone without the reservoir influence or with final water table level more than 10 m depth. Finally, an aquifer monitoring program was defined, in order to follow the water table impact after the reservoir impoundment. According to this program, two weeks after the impoundment should be made the first field measurement. The periodicity should be monthly until the first three months, and, after that, quarterly until the end of the first year. The present study showed the viability of using Geographic Information System associated to mathematical models to predict modifications induced on the water table levels after a reservoir impoundment. This methodology is recommended as an important tool to be applied in other cases with the same problem.