Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2222495 bytes, checksum: 927bf1cf555b1b2fb857b8aee36f0d0d (MD5) Previous issue date: 2011-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study aimed at assessing the direct recharge of the river Gramame basin aquifer, located in the south region of Paraiba state, through the application of the method WTF (water table fluctuation). Moreover, the study aimed at understanding the behavior of static level variation of the unconfined aquifer, in terms of space and time. For that, a monitoring program was carried out in the unconfined aquifer. Static levels of 27 wells were measured as well as rainfall data. During the period of static level monitoring, three different types of behavior were detected. Investigations have sought to correlate these variations with different behaviors, including: rainfall, thickness of the unsaturated soil, digital terrain model, land use, geology and hydraulic conductivity. This last property was obtained using Beerkan methodology. Most of the factors have influence on the fluctuation of static level, except the geology, most likely due to the low level of detail of this information. The direct calculated recharge for the monitored hydrological year (2009/2010) ranged between 53 and 105 mm, which represents between 5 and 10% of average rainfall in the basin during the study. These values were lower than expected for a humid region, probably due to the low values of rainfall during the survey, which was about 42% lower than average annual basin. According to the results, a systematic monitoring of the aquifer for a longer period is recommended, in order to provide better input data to decision making regarding the use of the groundwater basin. / Este trabalho teve como objetivo a determinação da recarga direta na bacia hidrográfica do rio Gramame, porção sul do Estado da Paraíba, através da aplicação do método WTF (water table fluctuation). Para tanto, foi realizado o monitoramento do aqüífero livre da bacia, através de freqüentes medições do nível estático de 27 poços e tratamento de dados de precipitação. Durante o período do monitoramento do nível do lençol freático dos poços, três tipos diferentes de variação foram detectados. Investigações realizadas buscaram correlacionar as variações com alguns fatores, entre eles: precipitação, espessura da camada não-saturada do solo, elevação do terreno, uso do solo, geologia e condutividade hidráulica, que foi obtida a partir da utilização da metodologia Beerkan. A maioria dos fatores exerceu grande influência no comportamento do aqüífero, com exceção da geologia, provavelmente pelo baixo nível de detalhes destas informações. A recarga direta calculada para o ano hidrológico do monitoramento (2009/2010) variou entre 53 e 105 mm, o que representa entre 5 e 10% da precipitação média na bacia durante o estudo. Estes valores ficaram abaixo do esperado para uma região úmida, muito provavelmente pelos baixos índices pluviométricos registrados durante a pesquisa, que foi cerca de 42% menor do que média anual da bacia. Recomenda-se o monitoramento sistemático do aqüífero por um período mais longo, a fim de dar subsídios na tomada de decisões quanto à utilização da água subterrânea da bacia.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-09-20T15:08:18Z No. of bitstreams: 1 2012_RonaldoMedeirosSantos.pdf: 9835710 bytes, checksum: 7df6c104dfbd286f9c49294d12cbaef9 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2012-09-20T21:07:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_RonaldoMedeirosSantos.pdf: 9835710 bytes, checksum: 7df6c104dfbd286f9c49294d12cbaef9 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-20T21:07:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_RonaldoMedeirosSantos.pdf: 9835710 bytes, checksum: 7df6c104dfbd286f9c49294d12cbaef9 (MD5) / A recarga de águas subterrâneas é um processo hidrológico chave para a manutenção das reservas hídricas subterrâneas e superficiais: é responsável tanto pelo reabastecimento de aqüíferos, quanto pela disponibilidade de água em fontes de superfície durante períodos de estiagem. Em algumas regiões, esse processo pode ter alcance que supera os limites político-administrativos, como no caso do Cerrado brasileiro, cujas características particulares o tornam em uma importante zona continental de recarga, responsável pelas vazões de base de alguns dos principais rios brasileiros. Apesar dessa importância, o nível de compreensão acerca do processo na referida área ainda é deficiente, motivo pelo qual se justifica o empreendimento de esforços no sentido de contornar a falta de conhecimento. Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar o processo de recarga das águas subterrâneas em aqüíferos freáticos do cerrado, por meio do estudo em uma bacia experimental. Durante cerca de dois anos, foram realizadas campanhas de campo, que abrangeram o monitoramento de variáveis hidrológicas, como chuva, vazão, e nível freático, e a execução de ensaios para a caracterização hidrodinâmica do meio aqüífero, como slug tests e testes de bombeamento. Esse esforço permitiu o levantamento dos dados básicos, que viabilizaram a aplicação de quatro métodos independentes e um acoplado ao estudo do processo de recarga: modelagem numérica dos processos de zona saturada; modelagem hidrológica dos processos de zona vadosa; separação de escoamentos; flutuação do nível freático e modelagem numérica integrada dos processos de zona vadosa e de zona saturada. Os resultados alcançados apresentaram limitações, como alto nível de incerteza, inferido pelas diferenças observadas entre resultados obtidos a partir de métodos diferentes e baixo desempenho dos modelos em simular variáveis hidrológicas medidas, como cargas piezométricas e vazões. No entanto, informações importantes foram geradas, como a identificação das áreas mais favoráveis à recarga, estimativas para a taxa média de recarga e faixas de valores possíveis em função de combinações entre diferentes tipos de solo, cobertura, declividade e geologia, bem como a indicação das variáveis e parâmetros determinantes ao estudo do processo. Concluiu-se que a taxa média de recarga esperada para a bacia ultrapassa os 20% comumente adotados para regiões de cerrado e que a distribuição espacial do processo é fortemente regulada por variáveis e parâmetros associados ao solo e à evapotranspiração. Dentre os métodos testados, o modelo hidrológico distribuído dos processos de zona vadosa foi o que apresentou a melhor capacidade de previsão. O modelo numérico dos processos de zona saturada não foi capaz de reproduzir satisfatoriamente o comportamento do aqüífero, uma vez que a carência de dados hidrogeológicos prejudicou o estabelecimento de um modelo conceitual mais confiável. No caso do modelo numérico de simulação integrada dos processos de zona vadosa e zona saturada, as deficiências foram o resultado do acúmulo dos erros advindos dos dois modelos acoplados e poderão ser minimizadas, caso as deficiências individuas dos dois modelos também o sejam. Os métodos flutuação do nível freático e separação de escoamentos são recomendados apenas em estudos preliminares e no caso de indisponibilidade de dados que permitam a alimentação dos modelos de base física, pois apesar de permitirem a obtenção rápida de estimativas, a partir de poucos dados, caracterizam a recarga apenas pontualmente, não permitindo a compreensão dos processos hidrológicos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Groundwater recharge is a key hydrological process for groundwater and surface water reserves maintenance: accounts for the replenishment of aquifers and the surface water availability in drought periods. In some regions, this process overcomes political and administrative boundaries, as in the Brazilian Cerrado biome, in which particular characteristics make it an important continental recharge zone, responsible for the baseflow of some main Brazilian rivers. Despite this importance, the understanding level about the process in that area is still poor, thus justifying efforts to overcome the lack of knowledge. In this sense, the present work aimed to study and characterize the groundwater recharge process for phreatic aquifers in the Cerrado Biome, through the study in an experimental watershed. For two years, field works were conducted, that included the monitoring of hydrological variables, such as rain, runoff, and water table level, and execution of tests to characterize the hydrodynamics pattern of the phreatic aquifer, as slug tests and pumping tests. This effort allowed the acquisition of the basic data, which enabled the application of five groundwater recharge study methods: numerical modeling of the saturated zone processes; hydrologic modeling of vadose zone processes; baseflow separation method; water table fluctuation method; and integrated numerical modeling of the vadose and saturated zone processes. The results showed some limitations, such as high level of uncertainty, inferred by the observed differences between results from different methods and poor performance of the models in simulating measured hydrologic variables, as piezometric heads and discharges. However, important information was generated, as the recharge zones areas, average recharge rates estimates and recharge rates ranges of several possible combinations of different types of soil, land user/land cover, slope and geology, as well the most important data and parameters identification. It was concluded that the average recharge rate in study area exceeds the 20% rate, in relation to the precipitation, commonly adopted for Cerrado Biome regions, and that the spatial pattern of the process is strongly regulated by soil type and evapotranspiration. Among the applied methods, distributed hydrologic model of the vadose zone processes showed the best predictive capability. The numerical model of the saturated zone processes was not able to satisfactorily reproduce the behavior of the aquifer, because the lack of hydrogeological data hampered the establishment of a more realiable conceptual model. In the case of numerical model simulation of integrated processes of vadose and saturated zone, the shortcomings were the result of the accumulation of errors from the coupled models and they can be minimized if the individual limitations of the two models are overcome. The water table fluctuation and baseflow separation methods are recommended only in preliminary studies and in case of unavailability of data for physically based models aplication, because, although they allow obtaining rapid estimates from limited data, they characterize the groundwater recharge at point or local scale, not allowing the understood of hydrological processes.

O objetivo principal deste trabalho é estimar a recarga direta e profunda do Sistema Aqüífero Guarani (SAG) na bacia representativa do Ribeirão da Onça. Paralelamente são analisados os comportamentos do aqüífero e da evapotranspiração na bacia. A bacia do Ribeirão da Onça apresenta características representativas típicas da região de afloramento do Sistema Aqüífero Guarani (SAG) no Estado de São Paulo. A bacia do Ribeirão da Onça tem a vantagem de ser uma bacia amplamente estudada em vários aspectos referentes à sua hidrologia e hidrogeologia. Obtiveram-se dados suficientes para fazer um balanço hídrico da bacia monitorada por um ano hidrológico e extrair uma estimativa da recarga direta e profunda nesta zona de afloramento do Sistema Aqüífero Guarani. Utilizaram-se dados da flutuação do nível do aqüífero para estimar a recarga direta e a variação do armazenamento subterrâneo. Os poços de monitoramento foram distribuídos em diversas culturas, possibilitando uma análise do comportamento do aqüífero por cultura. Estimou-se que a recarga direta do sistema, na bacia, está em torno de 400 mm anuais. A estimativa da recarga profunda indica um valor entre zero e 40 mm. A análise do comportamento do aqüífero mostra que a recarga direta é menor em solos cultivados com eucalipto e maior em áreas cultivadas com pastagem. A variação do nível do aqüífero apresenta forte correlação entre as culturas, exceto a de eucaliptos. A posição dos poços é fator fundamental para a estimativa da recarga direta. Terrenos mais planos tendem a produzir uma maior recarga direta do aqüífero. Avaliaram-se métodos de estimativa de evapotranspiração. A avaliação foi realizada entre alguns métodos empíricos e a evapotranspiração obtida através do balanço hídrico. Estimou-se uma evapotranspiração em torno de 900 mm anuais a partir do balanço hídrico. Todos os métodos empíricos e semi- empiríco, com exceção do de Thornthwaite, superestimaram a evapotranspiração quando comparados ao valor estimado pelo balanço hídrico. O método de Hargreaves-Samani foi o que mais se distanciou, com 1894 mm anuais. O método de Thornthwaite foi o que mais se aproximou, com 936 mm anuais, com discrepância de apenas entre 3% e -6% do valor estimado pelo balanço hídrico. A utilização dos métodos empíricos e semi- empíricos de estimativa da evapotranspiração, para estudos da recarga de aqüíferos na região da zona de afloramento do Sistema Aqüífero Guarani no estado de São Paulo, deve ser vista com cautela. Só uma avaliação prolongada poderá indicar quais os métodos mais se aproximam da realidade. Pelos resultados obtidos, recomenda-se a revisão das estimativas de disponibilidade hídrica sustentável do Sistema Aqüífero Guarani e a utilização com cautela dos métodos empíricos e semi-empíricos de estimativa da evapotranspiração, para estudos hidrológicos no estado de São Paulo. A análise do monitoramento da bacia do Ribeirão da Onça só vem a confirmar a representatividade dos estudos feitos nessa região e a grande relevância que esses estudos terão para o gerenciamento desse importante reservatório que é o Sistema Aqüífero Guarani / The main objective of this work is to esteem the recharge direct and deep in the Guarani Aquifer System (GAS) at the representative basin of Ribeirão da Onça. At the same time, the behavior and the evapotranspiration at the water basin have been studied. The Ribeirão da Onça water basin has typical representative characteristics on the outcrop region in the Guarani Aquifer System (GAS) in the São Paulo State. Its hydrology and hydrogeology have been widely studied under several aspects, what consists of an advantage. It had been gotten enough data to make a water balance of the monitored water basin for one hydrological year and get out the direct and deep recharge estimate at this outcrop region of the Guarani Aquifer System. It had been used data of the aquifer level fluctuation in order to estimate the direct recharge and the subterranean storage. The monitoring wells are distributed in several crops, making the behavior in the aquifer per crop analysis possible. The estimated direct recharge of the system, at the water basin, is about 400 mm. The estimated deep recharge is between zero and 40 mm. The aquifer behavior analysis shows that the direct recharge is smaller in soils with eucalyptus cultivated than it is in other crops. The wells position is also an important aspect to the direct recharge. Plainer and higher lands tend to produce a greater direct recharge of the aquifer. Evapotranspiration esteem methods had been also evaluated. The evaluation was made with some empirical methods and the evapotranspiration gotten through to the water balance. The evapotranspiration estimated through the water balance was about 900 mm per year. All the empirical and semi-empirical methods, excepting Thornthwaite, overestimated the evapotranspiration if compared to the water balance estimated value. The Hargreaves-Samani´s method was the most far-away, with 1894 mm per year. The Thornthwaite method was the closest, with 936 mm per year, only between -6% and 3% of the estimated value through the water balance. The use of empirical and semi-empirical methods to esteem the evapotranspiration, in order to study the aquifers recharge in the region of the outcrop zone of the Guarani Aquifer System at São Paulo State, must be used with caution. Only a long-term evaluation could say which methods get closer to the reality. Through the analysis of the gotten results, it is recommended a revision of the estimated sustained water accessibility of the Guarani Aquifer System and the cautious use of the empirical and semi- empirical methods to esteem the evapotranspiration, to hydrological studies at São Paulo State. The analysis of the monitoring of the Ribeirão da Onça water basin comes to prove the active role of the studies in this region and the importance that this studies will have to the management of this great reservoir that is the Guarani Aquifer System

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Geólogo / La cuenca de Copiapó se ubica en la III región de Atacama, abarca una superficie aproximada de 18.400 km² y está compuesta por 6 subcuencas: río Jorquera, río Pulido, río Manflas, quebrada Paipote, río Copiapó medio y río Copiapó Bajo. El acuífero de la cuenca desde el año 1989 ha estado sometido a intensas extracciones de agua, a tasas de 50 a 100 Mm³/año, sumado a la sequía que afectó a la zona durante la última década ha puesto en situación crítica a la cuenca debido a la escasez hídrica. Utilizando como escenario base la actualización realizada por la dirección general de aguas al modelamiento numérico de la cuenca se elige la mejor zona para evaluar dos escenarios; utilizar el lecho seco del río y la infiltración a través de pozos profundos. Al sector 3 de la división administrativa del acuífero, debido a que en el sector de la Puerta hay un alzamiento del basamento rocoso lo que permite el afloramiento de las aguas subterráneas. En ambos escenarios propuestos se obtienen mejoras a la situación actual al comparar el balance hídrico con el obtenido para el modelo base, el escenario de lecho presenta una disminución del 12.75% de perdidas mientras que el de pozos un 40%. Los niveles estáticos calculados por los modelos indican una recuperación mayor en el escenario de pozos, no obstante utilizar el lecho del río logra generar recuperación incluso en los últimos sectores del acuífero. Otro punto a analizar son los costos asociados a ambos escenarios, considerando que ambos proyectos necesitan el ingreso de 2 m³/s a la cuenca se optó por evaluar la opción de desalinizar agua de mar y su traslado al sector 3, el costo de esto asciende aproximadamente a 1.33 dólares el metro cúbico. Adicionalmente, el escenario de pozos debe considerar el costo de construcción de estos que asciende a 2.411.351.740 pesos. Tomando en consideración los costos y beneficios, se concluye que a pesar de tener un costo inicial mayor, la mejor alternativa es la obtenida por el escenario de pozos.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias, Mención Geología / Los Géiseres de Porcelana corresponden al único lugar conocido en el mundo con un sistema de pináculos de travertino activo, por lo que pueden considerarse una singularidad geológica. Estos son los únicos géiseres registrados en la Patagonia, ubicados en la Región de Los Lagos, Chile, específicamente en las laderas del volcán Barranco Colorado, en la península de Huequi, donde existe una alta frecuencia de fallas y estructuras tectónicas debido a la convergencia de Sistemas de Fallas reactivadas de basamento de larga vida (ALFS) y Liquiñe-Ofqui (LOFS). Los pináculos inactivos están constituidos por una sección interna gruesa formada por cristales de aragonito y una cobertura externa hecha de calcita y sílice asociada a la presencia de tapete microbiológico. La génesis de esta singularidad podría aclararse estableciendo los posibles orígenes del carbono que genera altas razones de HCO3/Ca en las aguas termales, (>2), lo que demuestra que la disolución de CaCO2 no correspondería a la principal fuente de carbono. Las razones isótopos estables de C mostraron valores negativos con promedios de -3.6 y -1.4 VPDB para aragonito y calcita, respectivamente. Estas razones negativas son comunes para los carbonatos con una fuente hidrotermal de CO2 y tampoco pueden relacionarse directamente con un componente del suelo porque no son suficientemente negativos. Mediante el estudio de las condiciones de los paleo-fluidos que habrían precipitado el travertino, se obtuvieron valores intermedios de δ13C del CO2, con un rango de -15.1 a -9.4 VPDB, lo que indica que el CO2 tenía un origen mixto, formado por una fuente atmosférica y una magmática/profunda. Esto fue corroborado por altos índices Ar/He y N2/CO2 medidos en gases de los géiseres correspondientes a una influencia atmosférica; mientras que la geoquímica de aguas termales sugiere fuentes profundas, meteóricas y de fiordos. Los valores negativos de potencial redox y las altas relaciones B/Cl, F/Cl, Rb/Cl y Cs/Cl respaldan una fuente magmática/profunda; por otra parte, las relaciones Na/Cl, Br/Cl y Sr/Cl son similares a los medidos en el fiordo, mientras que δ18O y δD muestran una fuente meteórica. Las oscilaciones de estas condiciones a lo largo del tiempo se registran en cristales de calcita zonados que se encuentran en el conducto interno de emisión de fluidos de los pináculos inactivos que coinciden con las variaciones de los valores de potencial redox medidos en aguas termales. Los conos inactivos tienen una resistencia mucho mayor con respecto a los pináculos activos, los que mostraron grandes cambios de altura entre un año y otro. Las principales diferencias fueron que estos últimos carecen de una cobertura de calcita-sílice y tienen una menor presencia biótica. Además, las temperaturas del agua que habría precipitado la sección interna de los pináculos habrían sido más cálidas (73.8°C) que las que formaron calcita de la cobertura externa (69.5°C) y depósitos de calcita distal (68°C). Estos dos últimos estarían correlacionados entre ellos por la presencia bacteriana. Por lo tanto, las razones por las que estos géiseres pueden precipitar travertinos altos y resistentes se deben a un fuerte aporte de CO2 de fuentes mixtas (atmosférica y volcánica) y la coexistencia de procesos de bacterias.

Geóloga / El presente trabajo resume el análisis de las características geológicas e hidrogeológicas de la cuenca de Santiago, tales como el tipo de relleno sedimentario, la profundidad del nivel estático, la permeabilidad del relleno y la red hidrográfica, con el fin de determinar los sectores idóneos para la infiltración artificial de agua en el acuífero, junto con el mejor método de infiltración según las características hidrogeológicas del sector elegido. Los criterios usados para discriminar si un sector es apropiado para infiltrar son un nivel estático superior a 45m de profundidad y una permeabilidad del relleno superior a 7,5x10-5 m/s. Estos valores garantizan una capacidad de almacenamiento suficiente del acuífero en el sector. Además de los criterios anteriores, también se incluye la factibilidad de transportar agua hasta el sector elegido por medio de la red de drenaje. Una vez preseleccionados los terrenos, se revisa la estratigrafía en pozos y perfiles cercanos para determinar la presencia de capas impermeables en profundidad lo que, junto con la profundidad del nivel estático y la extensión del terreno disponible, son los criterios para seleccionar la obra de infiltración más adecuada. Los terrenos más apropiados para realizar la infiltración artificial se ubican al norte del río Maipo, en la comuna de la Pintana. En este sector la permeabilidad es de 1x10-3 m/s y la profundidad del nivel estático es en promedio 120m. La presencia de canales de regadío en el sector hace posible el transporte de los excedentes de verano del río Maipo al lugar seleccionado. No es necesario un mayor tratamiento del agua a infiltrar dado que el origen del agua de los canales y de la napa es la misma, el río Maipo. Sin embargo, sí se requiere un filtrado previo para eliminar sólidos en suspensión. Se propone la realización de 70 pozos de inyección de 130m de profundidad, que en total infiltrarían 26,1 millones de m3 por año. La infiltración se realizaría durante el verano, cuando el caudal es mayor debido a los deshielos, cuando éste supere una probabilidad de excedencia del 20%, lo que sucedería con un periodo de retorno de 5 años. Se propone comenzar con un proyecto piloto, evaluar el comportamiento del agua en profundidad y luego seguir con proyectos de mayor envergadura. Se estima un aumento del nivel freático de unos 20m por cada evento de infiltración, lo que da un margen de capacidad de almacenamiento para al menos 5 eventos de infiltración. El cálculo del VAN del proyecto indica que éste es rentable a corto y mediano plazo.

Região Metropolitana de São Paulo, onde a disponibilidade hídrica foi classificada como \"Crítica\", durante os anos de 2014 e 2015 ocorreu um período de seca que originou a denominada \"crise hídrica\", agravando a situação dos mananciais que abastecem a região. Os estudos sobre mudanças climáticas demonstram não ser um fenômeno isolado e, diante disso, a adoção de tecnologias para reúso de água é essencial para aumentar a disponibilidade hídrica de locais que enfrentam cenários de escassez, como a RMSP. A recarga de aquíferos com efluentes tratados para reúso de água é uma técnica que, se adotada corretamente, pode trazer benefícios como o aumento do volume de água subterrânea disponível para a população. Para estudo da tecnologia, buscou-se como referência as plantas de Shafdan (Israel), Atlantis (África do Sul), Sabadell (Espanha), Adelaide (Austrália), avaliando principalmente os processos de tratamento, métodos de recarga e características qualitativas dos efluentes utilizados para recarga de aquíferos. Foram consultadas as legislações de Estados Unidos e da Espanha sobre o assunto e, com base nestas referências, foram adotados os seguintes requisitos de qualidade do efluente para recarga de aquíferos: sólidos suspensos (35 mg/L), carbono orgânico dissolvido (125,0 mg/L), DBO5,20 (25,0 mg/L), nitrato (25,0 mg/L) e Escherichia coli (1000 UFC/100 mL). A partir dos estudos de caso e das legislações, foi definido que o requisito mínimo de tratamento para recarga é o tratamento terciário para remoção de nitrogênio. Foi avaliada a replicabilidade desta técnica na Região Metropolitana de São Paulo através de comparativos entre os requisitos definidos e as características do efluente e da água de reúso produzida na RMSP em quatro cenários: legislação aplicável ao lançamento de efluentes tratados, características do efluente tratado a nível secundário de uma das ETEs da RMSP, características da água de reúso produzida na RMSP para usos urbanos e características da água de reúso produzida para uso industrial na planta Aquapolo. Verificou-se que atualmente apenas a água de reúso produzida no Aquapolo é submetida a tratamento terciário e atende aos requisitos qualitativos para recarga adotados neste trabalho. O custo de operação de um sistema de produção de água de reúso e recarga de aquíferos foi estimado em US$ 1,41/m³, valor superior à tarifa de água potável comercializada para residências na RMSP, atualmente US$ 0,75/m³. Concluiu-se que há potencial para adoção da tecnologia de recarga de aquíferos com água de reúso na RMSP, visto que há tecnologia disponível para produzir água de reúso na qualidade requerida. Ainda assim, é necessária a avaliação da hidrogeologia local antes de praticar a recarga. Em relação ao custo, o valor da tarifa de água potável vigente é expressivamente menor quando comparado ao valor caso a tecnologia proposta nesse trabalho fosse implantada. Entretanto, deve-se avaliar a importância da adoção de alternativas para disponibilização de água para a população. Ou seja, mesmo que em primeira vista seja mais onerosa, esta técnica é uma oportunidade para obtenção de água para diversos usos em situações de extrema seca, quando o valor da água passa a ser inestimável. / In the São Paulo metropolitan region, where water availability was classified as \"critical\", during the years of 2014 and 2015 there was a period of drought that led to the \"water crisis\", aggravating the situation of the water sources that supply the region. Studies on climate change demonstrate not be an isolated phenomenon and, given this, the adoption of technologies for reuse of water is essential to increase the water availability in areas facing drought situations, like SPMR. The aquifer recharge with treated wastewater to water reuse is a technics that, if properly implemented, can bring benefits as increasing the volume of groundwater available to the population. For the study of the technology, the reference plants were Shafdan (Israel), Atlantis (South Africa), Sabadell (Spain), Adelaide (Australia), survey the treatment processes, recharge methods and qualitative characteristics of effluents to aquifer recharge. The legislation of the United States and Spain was consulted and, based on these references, the following aquifer recharge effluent quality requirements were adopted: suspended solids (35 mg/L), organic solved carbon (125,0 mg/L), BOD5,20 (25,0 mg/L), nitrate (25,0 mg/L) e Escherichia coli (1000 UFC/100 mL). From the case studies and legislation, it was defined that the minimum treatment requirement for recharge is the tertiary treatment for nitrogen removal. The replicability of this technics in the Metropolitan Region of São Paulo was survey through comparisons between the defined requirements and the characteristics of the effluent and the reuse water produced in the RMSP in four scenarios: applicable legislation to treated effluents discharge, effluent characteristics at secondary level treated, reuse water produced in the SPMR for urban uses and characteristics of the reuse water produced for industrial use in Aquapolo. It was verified that currently only the reuse water produced in Aquapolo is subjected to tertiary treatment and meets the qualitative requirements for recharge adopted in this study. The operating cost of a reuse and aquifer recharge water production system was estimated at US$ 1,41 / m³, which is higher than the drinking water tariff traded for residences in the RMSP, currently US$ 0,75 / m³. It was concluded that there is potential for the adoption of recharge water reuse technology in the RMSP, because the technology is available there to produce reuse water in the required quality. Nevertheless, it is necessary to study the local hydrogeology before the recharge. About cost, the value of the current drinking water tariff is significantly lower when compared to the value in case the technology proposed in this work was implemented. However, the importance of adopting alternatives for water availability to the population should be study. That is, even if it is more expensive at first sight, this technique is an opportunity to obtain water for various uses in situations of extreme drought, when the water value becomes inestimable.

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar a recarga profunda na bacia do Ribeirão da Onça utilizando modelo de balanço hídrico em zona saturada do solo. A bacia está localizada na região de afloramento do Sistema Aqüífero Guarani (SAG) no Estado de São Paulo sendo recoberta, em sua maior parte, por solo do tipo sedimento cenozóico e apresentando afloramento de basalto em pequena região próxima a seu exutório. O modelo do balanço hídrico envolveu a determinação dos valores de recarga direta, variação do armazenamento do aqüífero freático e escoamento básico. Para a obtenção destes valores foi monitorada a precipitação diária na bacia, a vazão na seção de controle do ribeirão e nível d\'água nos poços de monitoramento instalados na bacia, estes dois últimos com freqüência quinzenal. A recarga direta foi determinada pelo método da variação da superfície livre - Water Table Fluctuation (WTF). O escoamento básico foi calculado por meio de separação de hidrograma, o qual foi gerado por modelo chuva-vazão apoiado em medidas quinzenais da vazão na seção de controle. Amostras indeformadas de solo foram coletadas nas profundidades correspondentes à zona de variação do nível do aqüífero freático para a determinação do rendimento específico do solo. O rendimento específico médio para o solo da bacia, determinado por método de tensão de água no solo utilizando funil de placa porosa (Funil de Haines), foi de 12,2%. Este valor compatível com dados da literatura para o tipo de solo. Foram executados balanços hidrológicos em zona saturada no período de fevereiro de 2004 a janeiro de 2007, separados um dos 3 anos hidrológicos. A recarga direta variou de 14% a 38% e a recarga profunda variou de 0,4 % a 2,4% das respectivas precipitações no período. Os baixos valores de recarga profunda encontrados no trabalho revelam a necessidade da continuidade de estudos das estimativas de disponibilidade hídrica sustentável do Sistema Aqüífero Guarani. / Main objective of this work was the determination of the deep recharge in the Ribeirão da Onça basin through water balance in the soil saturated zone. This basin is located in the outcrop zone of the Guarani Aquifer System (GAS) in the São Paulo State - Brazil and is covered by cenozoic sedimentary soil. The water balance model involved the determination of the direct recharge, groundwater storage variation and base flow. To obtain these values, the daily precipitation in the basin, the stream flow in the outflow section of the creek and the aquifer level fluctuation in wells installed in the basin was monitored. The direct recharge was determined by the water table fluctuation method (WTF). The base flow was calculated by hydrograph separation method generated by rain-flow model supported by biweekly stream flow measurements. Undisturbed soil samples were collected with the objective of determining the effective porosity (specific yield). The effective porosity is 12.2%, compatible with values found in the literature. Water balances were executed for each one of the 3 hydrological years (February/2004 to January/2007). The direct recharge varied between 14% while 38% and the deep recharge varied between 0.4% and 2.4% of the respective precipitations in the period. The low values of deep recharge reveal the need for the continuity of the water resources studies in the Guarani Aquifer System.

A cidade de São Paulo, com cerca de 12 milhões de habitantes, é a mais populosa da América do Sul. A grande dificuldade, em áreas tão urbanizadas, é a de quantificar com relativa exatidão, a recarga dos seus aqüíferos. O uso de técnicas isotópicas tem auxiliado nesta empreitada devido ao fato da água subterrânea conservar a assinatura isotópica da água que lhe deu origem. Além da recarga natural pela água da chuva, também é sabido que existe outra recarga, não natural, proveniente de fugas da rede de abastecimento e de esgotos. A fim avaliar a recarga na cidade de São Paulo foram feitas coletas de amostras de chuva, no período de novembro de 2003 a outubro de 2004, em quatro locais (Zonas Norte, Sul, Leste e Oeste), assim como de águas subterrâneas de poços rasos (até 3 m) das quatro regiões mencionadas, e de poços profundos dos Sistemas Aqüíferos Sedimentar (SAS) e Cristalino (SAC) com profundidades variando entre 50 e 350 m, dispersos na cidade. Análises de composições isotópicas de O e H (\'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' e \'delta\'D), assim como das concentrações de ânions e cátions, foram realizadas nestas amostras. Os resultados mostraram que a precipitação tem valores de \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' entre 0,9%o e - 7,8%o, enquanto que os valores de \'delta\'D se situaram entre 13%o e -59%o. Estes resultados permitiram traçar a reta meteórica local para a cidade de São Paulo, definida pela equação \'delta\'D = 8,2 (\'+OU-\' 0,3) \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' + 5,8 (\'+OU-\' 1,62). As águas coletadas em poços superficiais apresentaram valores entre -4,4%o e -6,6%o para o \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' e entre -30%o e -54%o para o \'delta\'D. Para o Sistema Aqüífero Sedimentar (SAS) a variação do valor de \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' é entre -4,8%o e -7,0%o, enquanto que para o valor de \'delta\'D essa variação é de -39%o a -56%. O Sistema Aqüífero Cristalino (SAC) apresenta valores de \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' entre -5,6%o e 7,2%o e valores de \'delta\'D entre -41%o e -54%o. A assinatura isotópica das águas dos poços que captam o aqüífero mais profundo ou seguramente não impactado por eventos de recarga mais recentes (>50 anos), mostra-se similar às chuvas que ocorrem na região. Já os poços localizados em áreas onde a ocupação é mais recente ou mesmo possuem níveis freáticos mais rasos <60 m) indicaram uma identidade isotópica entre estas águas profundas e as águas da rede de água pública. As águas atualmente extraídas dos poços onde há forte influência da recarga por rede pública mostram que estas são misturas na proporção de 44% e 56% entre as águas da recarga natural e da rede pública, respectivamente. / São Paulo, with about 12 million inhabitants, is the most populous city in South America. lt is difficult to quantify accurately aquifer recharge in such a large urbanized area. Isotopic techniques have been used in recharge studies because groundwater maintains the isotopic signature of the water from which it originated. Besides natural recharge provided by rain, a non-natural recharge comes from leaks in the water supply system and from sewage. In order to evaluate the recharge in São Paulo, rain samples were collected from November 2003 to October 2004 in four locations (North, South, East and West Zones), as well as groundwater from shallow wells (up to 3 m) from the same areas. Additionally, water samples of deep wells from the Sedimentary Aquifer System (Sistema Aqüífero Sedimentar, SAS) and the Crystalline Aquifer System (Sistema Aqüífero Cristalino, SAC) at depths between 50 and 350 m were collected from widespread locations in the city. Oxygen and Hydrogen isotopic compositions (\'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' e \'delta\'D), in addition to the anion and cation concentrations, were determined on the samples. Rain samples showed \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' values between 0,9%o and -7,8%0, and values of \'delta\'D between 13%o e -59%o. These results allowed elaboration the Local Meteoric Water Line (LMWL) for the city of São Paulo as defined by the equation \'delta\'D = 8,2 (\'+OU-\' 0,3) \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' + 5,8 (\'+OU-\'1,62). The water samples from the shallow wells presented values between -4,4%o and - 6,6%o for \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' and -30%o to -54% \'delta\'D. Water samples from the Sedimentary Aquifer System (SAS) exhibited \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' values between - 4,8% and -7,0%o, while \'delta\'D varied between - 39%o a -56%o. The Crystalline Aquifer System (SAC) showed \'delta\'\'ANTPOT. 18 O\' values between -5,6%o and 7,2%o and \'delta\'D values between -41%o and -54%o. The isotopic signatures obtained on waters from deeper aquifers (>150 m) are similar to those determined on rain samples. On the other hand, isotopic compositions of waters from shallower wells (<60 m) indicate a mixture of rain and water leaking from the public supply system. Furthermore, based on the isotopes we can suggest that this mixture is made of 44% from rain water whereas water supply system leaks provide the other 56%.