Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-05-13T14:59:21Z No. of bitstreams: 1 Marco Peixinho.pdf: 27296192 bytes, checksum: 80937b7d0247cbc7a9b094aaba4f08f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-13T14:59:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marco Peixinho.pdf: 27296192 bytes, checksum: 80937b7d0247cbc7a9b094aaba4f08f7 (MD5) / O semiárido do Nordeste, caracterizado pela escassez de recursos hídricos de superfície, resultante das baixas precipitações pluviométricas, apresenta irregularidades interanuais responsáveis por secas periódicas. Esta região possui taxas de evapotranspiração potencial muito elevada. Com a seca, aumenta a necessidade da exploração de águas subterrâneas como alternativa para abastecimento e produção irrigada. A área em estudo, sub-Bacia do Tucano Central, situam-se os municípios de Banzaê, Cícero Dantas, Ribeira do Pombal e Euclides da Cunha, na Bahia. Essa área é composta por rochas sedimentares, onde está sendo implantado o Projeto Águas do Sertão, de abastecimento e irrigação, com poços tubulares profundos (400 metros) com vazões de 250 m³/h, tendo exploração simultânea e continuada. O objetivo deste trabalho é fazer a caracterização hidrogeológica do sistema aquífero Marizal/São Sebastião, visando aprofundar o conhecimento geológico, hidrogeológico, hidroquímico e petrofísico dos aquíferos existentes. Para isso foram selecionados 77 poços na área, priorizando os poços do projeto Águas do Sertão por possuírem piezômetros e dados hidrodinâmicos mais consistentes onde foram realizados testes de aquíferos e de produção escalonados. Obteve-se parâmetros hidrodinâmicos, como: vazão específica, transmissividade, condutividade hidráulica, armazenamento, raio de influência, utilizando o método de Theis (1935) interpretados através do software Aquifertest e com uso do software Excel. Foram analisados os parâmetros hidroquímicos principais de potabilidade como: Ca2++, Mg2++, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO4-2, NO3-, F-, Fe++ além de pH, alcalinidade, condutividade elétrica, dureza total e sólidos totais dissolvidos. Os riscos de salinização dos aquíferos foi calculado para que não ocorra um fenômeno ambientalmente danoso e praticamente irreversível provocado por um superbombeamento. No modelamento numérico (CERB & Schlumbeger, 2014), foi realizada uma simulação de longo prazo do comportamento hidráulico dos aquíferos atualmente explorados, e a análise do risco de salinização desse aquíferos. Utilizando de 21 perfis geofísicos, e o arquivo LAS (Log Ascii Standard), foi analisada a correlação entre as resistividades obtidas nos perfis geofísicos e os valores dos sólidos totais obtidos em laboratório que ficou próxima aos 80%. Foram calculadas médias de alguns parâmetros petrofisicos como: porosidade efetiva, porosidade total e argilosidade das Formações Marizal e São Sebastião. As duas principais formações geológicas identificadas foi a Formação Marizal, aflorante em 70% na área de pesquisa, com aquíferos livres ou semiconfinado, a maioria potáveis, alguns salinizados, com profundidade máxima inferida de 175 metros, a qual recarrega os aquíferos da formação sotoposta, Formação São Sebastião, possuidora de aquíferos confinados, e águas de boa potabilidade, pelo menos até os 750 metros de profundidade. A direção principal de fluxo subterrâneo é de NW para SE. Identificou-se apenas uma fácies hidroquímica, nestas duas formações, não ocorrendo grande diferença hidroquímica nas suas águas, sendo predominantes classificadas como cloretadas mistas e cloretadas sódicas, dentro dos padrões de potabilidade na maioria delas, exceto amostras de alguns poços nos parâmetros dureza e ferro, na porção Leste da área. Para irrigação foram classificadas sendo predominantes as C2S1, pelo diagrama de SAR. Constatou-se que, mesmo duplicando os valores das vazões atuais o risco é baixo de uma superexplotação, e de uma salinação dos aquíferos aos longos dos anos. / ABSTRACT The Northeast semi-arid characterized by the deficit of surface water resources resulting from the low rainfalls, shows interannual irregularities with is responsible for dry periods. This region has a very high potential evapotranspiration rates. In the semi-arid, dry periods increases the chances of groundwater exploration as an alternative to supply water for the daily use and for the irrigated agricultural production. The area under study is located in the city of Banzaê, Cicero Dantas, Ribeira do Pombal and Euclides da Cunha in the state of Bahia. At the Central Tucano Sub Basin area with is composed of sedimentary rocks it is being implemented the project called “Águas do Sertão” with will supply water for human consumption and also for agricultural irrigation made through deep wells with about 400 meters deep and flow rates of 250 m³/h, having simultaneous and continuous exploitation. The aim of this study is the hydrogeological characterization of the aquifers system called “Marizal / São Sebastião” aiming deepens the geological, hydrogeological, hydrochemical and petrophysical knowledge of the existing aquifers. It was select 77 wells in this area but has been giving priority to the wells from the project called “Águas do Sertão” because they have more consistent hydrodynamic data and aquifers test performed. Also was collect hydrodynamic parameters such as water transmissivity, hydraulic conductivity, influence radius and others, using Theis method (1935) with was interpreted by aquifer test software and excel spreadsheet. The main hydrochemical parameters of drinkability was analyzed as Ca++, Mg++, Na+, K+,HCO3 ,Cl- , SO4-, NO3-, F- , Fe++ as well alkalinity, electric conductivity, total hardeness, and total dissolved solids. The risks of aquifers salinization were calculated to avoid contamination of those aquifers. In the numerical modeling (Cerb & Schlumbeger, 2014) a simulation over the years was carry out of the hydraulic behavior of the aquifers currently exploited and also an analysis of the salinization risk of the aquifers. Using 21 geophysical logs and the file LAS (log Ascii standard) was analyzed the correlation between the resistivities obtained in those geophysical logs and the total solids results obtained in laboratory which was close to 80%. It was calculated averages of some petrophysical parameters such as effective porosity, total porosity of the Marizal and São Sebastião formations. The two main geological formations identified in the area was “Marizal” formation with appearing in 70% of the search area and most with good water quality but some are salinized and a maximum depth of approximately 175 meters. The other sedimentary formation called: “São Sebastião” which has confined aquifers and good potable water and least up to 750 meters deep. The main direction of the groundwater flow is from NW to SE. It was identified only one hydrochemistry facie in these two-sedimentary formations and was no big hydrochemistry difference in its waters. Most of the waters from those two formation were classified as mixed chlorinated and sodic chlorinated and it is within the potability standards in most of them. For the agricultural irrigation were classified being of the predominance of C2S1 at the SAR diagram. It was found that even doubling the current flow values the risk of an overexploitation and salinization of those aquifers to the long of the years is low.

TAVARES, P. R. L. Modelagem computacional e calibração da condutividade hidráulica horizontal em aqüífero da Bacia Sedimentar do Araripe utilizando o método iterativo do gradiente hidráulico. 2010. 117 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T16:29:59Z No. of bitstreams: 1 2010_tese_prltavares.pdf: 5330568 bytes, checksum: af74a06851c7c6c3e7520e41ae7c1b0e (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-27T18:33:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_tese_prltavares.pdf: 5330568 bytes, checksum: af74a06851c7c6c3e7520e41ae7c1b0e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T18:33:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_tese_prltavares.pdf: 5330568 bytes, checksum: af74a06851c7c6c3e7520e41ae7c1b0e (MD5) Previous issue date: 2010-02-23 / The process of calibration of hydrodynamic parameters represents an important part in computer modeling; its general approach consists of minimizing an objective function expressed by the difference between observed and simulated hydraulics heads. Guo and Zhang, in the decade of 90 and Schuster and Araújo (2004)proposed an alternative process for estimating the parameters, through the minimization of the difference between observed and simulated hydraulic gradients and denominated Iterative Method of the Hydraulic Gradient (IMHG). The generation of the matrix of observed heads has decisive function in the success of the calibration process. In the traditional approach, the observed matrix is obtained using a mathematical interpolation. This work intends to investigate the generation of the observed head matrix, using the simulation process itself, fixing, in the model, the points where the heads are known. Normally, great manual efforts were noticed in the attempt of integrating the simulating software (PMWIN) and the (IMHG), therefore, all calibration methodology was automatically implemented and a computer code was developed, denominated UFC-MIGH. Geoprocessing techniques were added to the calibration process in order to simplify the generation of the input matrix of the model. For the application of the proposed methodology, the horizontal hydraulic conductivities of two hypothetical examples and a real case were used. The real case consisted of a portion of the aquifer of the Sedimentary Basin of Araripe,including the total urban area of the municipal district of Crato. In all of the simulated cases, the results them IMHG, demonstrated smaller errors than the traditional methodology, implemented in the software PEST. Thus, IMHG demonstrated larger flexibility, showing superior effectiveness in problems with or without the zoning of the hydraulic conductivities. The new methodology of generation of observed heads matrix is much more hydrogeological consistent than using just mathematical interpolation. This new methodology takes into account singularities of the model, as rivers, wells and impermeable outlines. Finally, as important final products, present in the thesis, the map of horizontal hydraulic conductivity and the contour map of the hydraulic heads of the area where the methodology was applied / O processo de calibração de parâmetros hidrodinâmicos representa parte importante dos modelos e sua abordagem geral consiste em minimizar uma função objetivo expressa pela diferença entre as cargas hidráulicas observadas e calculadas. Guo e Zhang, na década de 90 e, depois, Schuster e Araújo (2004) propuseram um processo alternativo para estimação dos parâmetros, através da minimização da diferença entre os gradientes hidráulicos observados e calculados e denominado Método Iterativo do Gradiente Hidráulico (MIGH). A geração da matriz de cargas observadas tem função determinante no sucesso do processo de calibração. Na abordagem tradicional, a matriz observada é constituída por meio de um processo de interpolação. Este trabalho propõe-se a investigar a geração da matriz observada, utilizando o próprio processo de simulação, fixando, no modelo, os pontos de cargas aferidas em campo. Perceberam-se, ainda, grandes esforços manuais na busca de integrar o software simulador (PMWIN) e o calibrador (MIGH); neste sentido, toda a metodologia de calibração foi implementada e automatizada no programa computacional desenvolvido na pesquisa, denominado UFC-MIGH. Acrescido ao processo de calibração, foram investigadas técnicas de geoprocessamento através de um Sistema de Informações Geográficas (SIG), para simplificar a geração das matrizes de entrada do modelo. Para aplicação da metodologia proposta, foram calibradas as condutividades hidráulicas horizontais de dois exemplos hipotéticos e um caso real, referente a uma porção do aqüífero da Bacia Sedimentar do Araripe, abrangendo a totalidade da área urbana do município do Crato. Em todos os casos simulados, os resultados com o emprego do MIGH, demonstraram erros menores, confirmados através dos critérios de convergência e comparados à metodologia tradicional, implementada no software PEST. Dessa forma, o MIGH demonstra maior flexibilidade, mostrando eficácia superior em problemas com ou sem o zoneamento das condutividades hidráulicas. Além disso, a nova metodologia de geração das matrizes de cargas observadas garante resultados hidrogeologicamente mais consistentes, comparada à utilização da interpolação, que não contempla singularidades do modelo, como rios, poços de bombeamento e contornos impermeáveis. Por fim, como importantes produtos finais, estão presentes no trabalho, o mapa de condutividade hidráulica horizontal e o mapa potenciométrico da Área-Crato

Foi realizado um estudo com dados físicos em superfície provenientes de implementação do modelo numérico POM e dados de clorofila a do sensor MODIS, no Atlântico Sul e Tropical, tendo como finalidade analisar as variações espaciais de suas correlações. O modelo hidrodinâmico foi submetido a uma validação com dados do Projeto PIRATA e do sensor MODIS, obtendo-se resultados satisfatórios, principalmente em superfície. A clorofila a apresenta altos valores de correlação com variáveis físicas em superfície, porém esses valores são influenciados pela presença dos sinais anual e semianual nas séries temporais. Consequentemente, as análises foram desenvolvidas após a remoção desses sinais das séries. As correlações cruzadas entre as variáveis físicas e clorofila a tiveram valores altos em módulo apresentando, de maneira geral, padrão espacial característico de correlações negativas no interior do Giro Subtropical e positivas nas demais regiões para temperatura e salinidade em superfície e elevação do nível do mar. Esse padrão espacial é mais evidente para elevação e temperatura em superfície, apresentando defasagem no tempo de resposta biológica de quase zero no interior do Giro Subtropical e Equador, com predomínio de atrasos nessa resposta nas demais regiões. A covariância cruzada foi calculada para alguns pontos ao longo do meridiano de 20ºW, para elevação de superfície e temperatura, verificando-se concordância com os resultados obtidos pela correlação cruzada. A análise espectral dessa covariância salientou a ocorrência de alguns sinais, dentre eles os sinais com períodos de 3,5 e 0,7 anos (que provavelmente estão associados aos fenômenos ENSO) e o período de 0,33 anos (que pode estar relacionado a ressonâncias do sinal anual). A assinatura desses sinais apresentou variabilidade latitudinal. / A study was performed with physical data at the surface produced by the implementation of the numerical model POM and chlorophyll a data from the MODIS sensor, in the Tropical and South Atlantic, with the aim of to analyze the spatial variations of their correlations. The hydrodynamic model was subjected to a validation with data of Project PIRATE and MODIS sensor, obtaining satisfactory results, especially at the surface. The chlorophyll a values have high correlation with physical variables at the surface, but these values are influenced by the presence of annual and semiannual signals in the time series. Then, the analyses were carried out after removal of these signals from the series. The cross-correlations between physical variables and chlorophyll a had high magnitudes showing, in general, characteristic spatial pattern of negative correlations within the Subtropical Gyre and positive in other regions, for surface temperature and salinity and sea surface level. This spatial pattern is most evident in surface elevation and temperature, presenting lag in the biological response time nearly zero within the Subtropical Gyre and Equator, with a predominance of delays of the responses in other regions. The cross-covariance is calculated for several points along the meridian of 20º W for surface elevation and surface temperature, verifying agreement with the results obtained by the cross correlation. Spectral analysis of this covariance shows the occurrence of some signals, including signals with periods of 3.5 and 0.7 years (which are probably associated with ENSO phenomena) and the period of 0.33 years (that can be related to resonances of the annual signal). The signature of these signals showed latitudinal variability.

Foi realizado um estudo com dados físicos em superfície provenientes de implementação do modelo numérico POM e dados de clorofila a do sensor MODIS, no Atlântico Sul e Tropical, tendo como finalidade analisar as variações espaciais de suas correlações. O modelo hidrodinâmico foi submetido a uma validação com dados do Projeto PIRATA e do sensor MODIS, obtendo-se resultados satisfatórios, principalmente em superfície. A clorofila a apresenta altos valores de correlação com variáveis físicas em superfície, porém esses valores são influenciados pela presença dos sinais anual e semianual nas séries temporais. Consequentemente, as análises foram desenvolvidas após a remoção desses sinais das séries. As correlações cruzadas entre as variáveis físicas e clorofila a tiveram valores altos em módulo apresentando, de maneira geral, padrão espacial característico de correlações negativas no interior do Giro Subtropical e positivas nas demais regiões para temperatura e salinidade em superfície e elevação do nível do mar. Esse padrão espacial é mais evidente para elevação e temperatura em superfície, apresentando defasagem no tempo de resposta biológica de quase zero no interior do Giro Subtropical e Equador, com predomínio de atrasos nessa resposta nas demais regiões. A covariância cruzada foi calculada para alguns pontos ao longo do meridiano de 20ºW, para elevação de superfície e temperatura, verificando-se concordância com os resultados obtidos pela correlação cruzada. A análise espectral dessa covariância salientou a ocorrência de alguns sinais, dentre eles os sinais com períodos de 3,5 e 0,7 anos (que provavelmente estão associados aos fenômenos ENSO) e o período de 0,33 anos (que pode estar relacionado a ressonâncias do sinal anual). A assinatura desses sinais apresentou variabilidade latitudinal. / A study was performed with physical data at the surface produced by the implementation of the numerical model POM and chlorophyll a data from the MODIS sensor, in the Tropical and South Atlantic, with the aim of to analyze the spatial variations of their correlations. The hydrodynamic model was subjected to a validation with data of Project PIRATE and MODIS sensor, obtaining satisfactory results, especially at the surface. The chlorophyll a values have high correlation with physical variables at the surface, but these values are influenced by the presence of annual and semiannual signals in the time series. Then, the analyses were carried out after removal of these signals from the series. The cross-correlations between physical variables and chlorophyll a had high magnitudes showing, in general, characteristic spatial pattern of negative correlations within the Subtropical Gyre and positive in other regions, for surface temperature and salinity and sea surface level. This spatial pattern is most evident in surface elevation and temperature, presenting lag in the biological response time nearly zero within the Subtropical Gyre and Equator, with a predominance of delays of the responses in other regions. The cross-covariance is calculated for several points along the meridian of 20º W for surface elevation and surface temperature, verifying agreement with the results obtained by the cross correlation. Spectral analysis of this covariance shows the occurrence of some signals, including signals with periods of 3.5 and 0.7 years (which are probably associated with ENSO phenomena) and the period of 0.33 years (that can be related to resonances of the annual signal). The signature of these signals showed latitudinal variability.