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Caracterização das formações superficiais do Carste de Lagoa Santa: um estudo de caso da Bacia Poligonal da Vargem da Lapa (Município de Lagoa Santa, Minas Gerais) / Characterization of the surface formations of the Lagoa Santa Karst: a case study of the Poligonal Basin of Vargem da Lapa (Municipality of Lagoa Santa, State of Minas Gerais, Brazil)Barioni, Alberto 13 November 2018 (has links)
Na Área de Proteção Ambiental Carste de Lagoa Santa, no distrito da Lapinha, Município de Lagoa Santa, se localiza a Bacia Poligonal da Vargem da Lapa. Esse sistema, que não apresenta qualquer drenagem perene, tem na sua posição mais deprimida duas cavernas, a Vargem da Lapa e do Lapa do Beijo, que são o destino final de todo material transportado por suas vertentes. Os pisos de ambas as cavernas estão totalmente colmatados por depósitos sedimentares, contrariando o observado no Carste de Lagoa Santa, onde a tendência é a remoção destes materiais e exposição dos condutos. Para a melhor compreensão do comportamento dos materiais e características do recorte estudado, bem como completando estudos já realizados no carste, foram adotadas três linhas de pesquisa (i) análise das propriedades físicas e químicas da cobertura pedológica da bacia e dos depósitos clásticos do interior das cavernas, (ii) caracterização morfológica dos três compartimentos do carste local exocarste, epicarste e endocarste e (iii) emprego de novos dispositivos para a caracterização espacial destes compartimentos. Os resultados das análises física e química do material móvel da paisagem, apontou a presença de cambissolos nas áreas de cimeira e vertente, enquanto nas zonas de topografia mais branda, ocorre a presença dos latossolos além disso, foi atestada a hipótese de que a cobertura pedológica da região não é fruto da pedogênese das rochas carbonáticas. Já no material do interior da caverna foram identificadas argilas de alta atividade, insinuando uma rigorosa seleção granulométrica durante seu transporte A morfologia da paisagem chamou atenção pelo discreto desenvolvimento de seus elementos, se comparados à outras posições do Carste de Lagoa Santa. No exocarste só foi anotada ocorrência de uma dolina, enquanto as feições do epicarste não chamam a atenção como no Planalto das Dolinas. Já o endocarste expõe corredores estreitos e ausência de salões amplos e ornamentados. O imageamento da bacia para posterior geoprocessamento foi realizado com o auxílio de um Remotely Piloted Aircraft (RPA) e trouxe ao estudo um produto gráfico muito proveitoso pois permitiu alcançar elementos não visíveis em softwares de visualização do terreno. Já no levantamento topográfico da caverna foram utilizados dispositivos novos na sua mensuração, reduzindo consideravelmente o tempo desta tarefa. O concatenamento das conclusões desses três eixos permitiu inferir que as áreas de influência das cavernas são variáveis e deve ser considerado a condição que elas se posicionam em relação à bacia. Além disso os resultados obtidos, abriram portas para futuras averiguações mais complexas no ambiente. / In the Environmental Protection Area of Lagoa Santa, in the district of Lapinha, Municipality of Lagoa Santa, the Poligonal Basin of Vargem da Lapa is located. This system, which does not have any perennial drainage, has in its most depressed position two caves, Vargem da Lapa and Lapa do Beijo, which are the final destination of all material transported by its slopes. The floors of both caves are completely covered by sedimentary deposits, contrary to what is observed in the Carte de Lagoa Santa, where the tendency is the removal of these materials and exposure of the conduits. In order to better understand the behaviour of the materials and characteristics of the studied clipping, as well as completing studies already carried out on the karst, three lines of research were adopted: (i) analysis of the physical and chemical properties of the pedological cover of the basin and the clastic deposits of the interior of the (ii) morphological characterization of the three local karst compartments - exocarste, epicarste and endocarste and (iii) use of new devices for the spatial characterization of these compartments. The results of the physical and chemical analysis of the mobile material of the landscape, pointed to the presence of cambisols in the summit and slope areas, while in the areas with a milder topography, the presence of the oxisols also occurred, it was attested to the hypothesis that the pedological cover of the region is not the result of the pedogenesis of the carbonate rocks. In the material of the interior of the cave, high activity clays were identified, insinuating a rigorous granulometric selection during its transportation The morphology of the landscape attracted attention due to the discrete development of its elements, if compared to the other positions of the Carte de Lagoa Santa. In the exocarste was only noted occurrence of a dolina, while the features of the epicarste do not attract attention as in the Sinkhole Plateau. The endocarste exposes narrow corridors and the absence of large, ornate halls.The imaging of the basin for subsequent geoprocessing was accomplished with the aid of a Remotely Piloted Aircraft (RPA) and brought to the study a very useful graphic product because it allowed to reach elements not visible in software of visualization of the terrain. Already in the topographic survey of the cave were used new devices in its measurement, considerably reducing the time of this task. The concatenation of the results of these three axes allowed inferring that the areas of influence of the caves are variable and must be considered the condition that they are positioned in relation to the basin. In addition the results obtained, opened doors for future more complex enquiries.
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A dinâmica da drenagem subterrânea no planalto cárstico Alambari - Ouro Grosso, Iporanga (SP) / not availableCalux, Allan Silas 05 April 2019 (has links)
O carste pode ser entendido como um sistema aberto, uma forma de relevo que resulta de processos que operam em conjunto nos subsistemas hidrológico e geoquímico. Os mecanismos de gênese e desenvolvimento de aquíferos cársticos levam à formação de meios anisotrópicos altamente descontínuos e heterogêneos, na sua estrutura espacial e no seu funcionamento temporal, podendo apresentar estrutura de permeabilidade hierárquica com fluxo turbulento. Apesar das limitações impostas pela anisotropia do meio, a descarga de aquíferos cársticos tende a concentrar-se em uma única ressurgência, permitindo, para entender suas propriedades, o uso da análise de sistemas baseada em estatística de séries temporais. O arranjo espacial complexo da drenagem subterrânea tem implicações no sinal hidrológico do exutório do sistema, de forma que a correta interpretação dos espectros obtidos prescindem de uma adequada caracterização da estrutura da drenagem, por meio testes com traçadores. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo investigar o sinal hidrológico e sua relação com os padrões de recarga e a geometria e distribuição espacial das drenagens subterrâneas dos aquíferos do planalto cárstico Alambari-Ouro Grosso, localizados na região cárstica do Vale do Ribeira, município de Iporanga, São Paulo. Os métodos e técnicas utilizados envolveram análises por meio de fotointerpretação, morfometria de depressões poligonais, identificação e tipificação in situ e em gabinete das feições de recarga e descarga do sistema, testes qualitativos e quantitativos com traçadores corantes, obtenção de séries históricas de parâmetros hidrológicos e estatística descritivas exploratórias em séries temporais. Os resultados obtidos a partir de testes com traçadores corantes e análises morfométricas demonstraram a existência, no mesmo sinclinal, de dois sistemas independentes e funcionalmente distintos: i) Sistema Alambari, responsável por drenar quase 80% da área das depressões poligonais do planalto e a maior área da contribuição alóctone aos sistemas (65,9%), apresentando assinaturas hidrológicas típicas de um carste bem desenvolvido; e ii) Ouro Grosso, composta por depressões poligonais menos expressivas, recargas difusas, armazenamento epicárstico/pedológico e comportamento mais inercial. O sistema Alambari apresenta ainda depressões poligonais com as maiores declividades e a maior amplitude altimétrica, o que representa recargas potencialmente mais energéticas que no sistema Ouro Grosso. As séries temporais demonstraram que, em qualquer estação climática, o sistema Ouro Grosso é mais inercial que o sistema Alambari e o efeito memória da vazão menos variável em Alambari, característica provavelmente associada a maior capacidade de drenagem do sistema. Comportamento semelhante ao da vazão foi observado na condutividade elétrica, com exceção no inverno de 2017 (o mais seco), onde observou-se uma subida gradativa da mesma, demonstrando que a memória da condutividade elétrica pode refletir a resposta rápida do sistema a impulsos de chuva ou o comportamento de longo prazo associado à lenta e constante mineralização das águas do sistema. O comportamento da condutividade elétrica no sistema Ouro Grosso é anômalo, uma vez que as injeções de água meteórica no sistema resultam em picos de saturação e não diluição. Este fenômeno foi explicado a partir da noção de \"efeito pistão\", ou seja, um impulsionamento de águas saturadas na rede fraturada e nos reservatórios epicársticos/pedológicos, resultando na disponibilização de água mineralizada ao sistema. A análise das correlações cruzadas mostrou que na relação chuva versus condutividade elétrica, nos períodos relativamente mais secos, a desmineralização da água é menor. As análises também evidenciaram o comportamento dos reservatórios dinâmicos cujo fluxo de água mineralizada aumenta quando a recarga é mais intensa. / Karsts can be understood as an open system, a form of relief resulting from processes that operate together in the hydrological and geochemical subsystems. The mechanisms of genesis and development of karst aquifers lead to the formation of highly discontinuous and heterogeneous anisotropic media, in their spatial structure and in their temporal functioning, being able to present a hierarchical permeability structure with turbulent flow. Despite the limitations imposed by the environmental anisotropy, the discharge of karst aquifers tends to concentrate in a single resurgence, allowing, to understand its properties, the use of systems analysis based on time series statistics. The complex spatial arrangement of the underground drainage has implications in the hydrological signal of the exudate of the system, so that the correct interpretation of the obtained spectra doesn\'t have an adequate characterization of the structure of the drainage, through tests with tracers. In this context, the objective of this work was to investigate the hydrological sign and its relation with the recharge patterns and the geometry and spatial distribution of the subterranean drainage of the aquifer of the Alambari-Ouro Grosso karst plateau, located in the karst region of the Ribeira Valley, southeastern Brazil. The methods and techniques used involved analysis through photointerpretation, morphometry of polygonal depressions, in situ identification and typing, and in the recharge and discharge characteristics of the system, qualitative and quantitative tests with dye tracers, obtaining historical series of hydrological parameters and descriptive statistics in time series. The results obtained from tests with dye tracers and morphometric analysis showed the existence, in the same syncline, of two independent and functionally distinct systems: i) Alambari System, responsible for draining almost 80% of the area of the polygonal depressions of the plateau and the largest area of the allochthonous contribution to the systems (65.9%), presenting hydrological signatures typical of a well developed karst; and ii) Ouro Grosso, composed of less expressive polygonal depressions, diffuse refills, epikarst/pedological storage and more inertial behavior. The Alambari system also has polygonal depressions with the highest slopes and the highest altimetric amplitude, which represents potentially more energetic recharges than in the Ouro Grosso system. The time series showed that, in any weather season, the Ouro Grosso system is more inertial than Alambari system and the flow memory effect is less variable in Alambari, a characteristic probably associated to the greater drainage capacity of the system. Similar behavior to the flow rate was observed in the electrical conductivity, except in the winter of 2017 (the driest), where it was observed a gradual increase, demonstrating that the electrical conductivity memory can reflect the rapid response of the system to impulses of rainfall or the long-term behavior associated with the slow and steady mineralization of the system\'s waters. The behavior of the electrical conductivity in the Ouro Grosso system is anomalous, since the injections of meteoric water into the system result in saturation and non-dilution peaks. This phenomenon was explained by the notion of \"piston effect\", a saturated water propulsion in the fractured network and in the epikarst/pedological reservoirs, resulting in the availability of mineralized water to the system. The analysis of the cross correlations showed that in the relationship between rainfall versus electrical conductivity, in the relatively drier periods, water demineralization is lower. The analyzes also showed the behavior of the dynamic reservoirs whose mineralized water flow increases when the recharge is more intense.
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