Water is vital to life, essential to the development of humanity in health, social and economic levels, having strategic importance to the productive sectors and thus playing a key role in generating wealth and ecosystem maintenance. The present study aimed to record the variability of electrical conductivity and temperature of groundwater in shallow wells, and estimate direct recharge of the Guarani Aquifer System, in your outcrop zones over a hydrological year, between October 2012 to September 2013. The survey was conducted in two adjacent watersheds of the river Vacacaí-Mirim, in the Santa Maria region, inserted in the Central Depression of Rio Grande do Sul, on the Paraná Sedimentary Basin edge. Was recorded the electrical conductivity, temperature and the fluctuation of water level in three monitoring wells, designated P05, P06 and P07, with depths of 31, 20 and 15 meters respectively. Pressure transducers were configured to perform readings of groundwater level and temperature, often from hour to hour, at 05 and 07 wells. There were 24 measurement campaigns, with fortnightly basis, the three monitoring wells, enrolling in the entire water column, conductivity and water temperature. There was obtained an amplitude variation of the water level in the order of 3.05 m in the well 05, in the highest position, in the order of 1.55 m in the well 06 in an intermediate position, while the well 07, located in alluvial plain, was only 0.82 m in saturated sedimentary rocks all year. For the electrical conductivity of groundwater were obtained yearly averages ranging from 35.9 to 58.8 μS/ cm in wells 05 and 06, while the well 07 yielded higher annual average of up to 106.5 μS/cm. The average temperatures of the water column in the monitoring wells showed a range of variation of 1.0 oC , 2.8 oC and 1.6 oC, correspondingly to the wells 05, 06 and 07. Regarding the estimation of the direct recharge of the aquifer, was used to Water Table Fluctuation method (WTF). Was estimated the recharge of 38.95% in the well 05, and 18.31% in 07 well, considering the total annual rainfall in the period of 1.887 mm. The estimated results of groundwater recharge were similar to those found in previous research. We observed the variability in temperature as the electrical conductivity of the groundwater, possibly related to the position occupied in the landscape wells, as well as characteristics of the constituent materials of the sandstones matrix, formers unconfined aquifer. / A água é uma substância vital para a vida, indispensável ao desenvolvimento da humanidade em todos os níveis da saúde, sociais e econômicos, tendo importância estratégica para os setores produtivos e, portanto, desempenhando papel fundamental na geração de riquezas e manutenção dos ecossistemas. O presente estudo teve como objetivos, registrar a variabilidade espaço-temporal da condutividade elétrica e da temperatura da água subterrânea, em poços rasos, bem como estimar a recarga direta do Sistema Aquífero Guarani, em sua zona de afloramentos, durante um ano hidrológico, de Outubro de 2012 a Setembro de 2013. A pesquisa foi realizada em duas microbacias contíguas do rio Vacacaí-Mirim, na região de Santa Maria, inserida na Depressão Central do Estado do Rio Grande do Sul, na borda da Bacia Sedimentar do Paraná. Registrou-se a condutividade elétrica, a temperatura e a flutuação do nível da água em três poços de monitoramento, denominados P05, P06 e P07, com profundidades de 31, 20 e 15 metros respectivamente. Foram utilizados transdutores de pressão configurados para realizar leituras de nível freático e de temperatura, com frequência de hora em hora, nos poços 05 e 07. Realizaram-se 24 campanhas de medição, com frequência quinzenal, nos três poços de monitoramento, registrando-se em toda a coluna de água, a condutividade elétrica e a temperatura da água. Obteve-se uma amplitude da variação do nível freático da ordem de 3,05 m para o poço 05 em posição mais elevada, da ordem de 1,55 m para o poço 06 em posição intermediária, enquanto que no poço 07, localizado na planície aluvial, foi de apenas 0,82 m, em rochas sedimentares saturadas o ano todo. Para a condutividade elétrica da água subterrânea, obtiveram-se médias anuais variando de 35,9 a 58,8 μS/cm nos poços 05 e 06, enquanto que no poço 07 obtiveram-se médias anuais mais elevadas, de até 106,5 μS/cm. As temperaturas médias da coluna de água nos poços de monitoramento apresentaram uma faixa de variação de 1,0oC, 1,6oC e 2,8oC, correspondentemente aos poços 05, 06 e 07. Com relação à estimativa da recarga direta do aquífero, utilizou-se o método Water Table Fluctuation. Estimou-se a recarga de 38,95% no poço 05, e de 18,31% no poço 07, considerando-se a precipitação pluviométrica total anual ocorrida no período, de 1.887 mm. Os resultados estimados de recarga subterrânea foram semelhantes aos encontrados em pesquisas anteriores. Registrou-se a variabilidade tanto da temperatura quanto da condutividade elétrica da água subterrânea, possivelmente relacionada à posição dos poços ocupada na paisagem, bem como às características dos materiais constituintes da matriz dos arenitos, formadores de aquífero livre.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The intention in this work is to study (locally) the fluctuation system of groundwater levels in two small watersheds. We selected Rancho do Amaral and Rincão do Soturno small watersheds for being representative of the first order streams which compose the Vacacaí-Mirim river watershed headwaters. Both are located at the border of Paraná Sedimentary Basin, in the central region of the state of Rio Grande do Sul. These small watersheds belong to the municipalities of Itaara and Santa Maria, and they are contributors of the Brazilian hydrographic region South Atlantic. They are considered exceptionally important for the municipality of Santa Maria because they are the main drinking water sources for the DNOS Dam at the Vacacaí-Mirim river. They belong to the system in which water is accumulated and provided to the population. The area under study is part of overlying sandstone in the Botucatu Formation, which belongs to the Guarani Aquifer System. In order to carry out the studies, three monitoring wells were made with equipment measuring the water levels and atmospheric pressure. The equipment was set to automatically take readings every hour. Based on the date collected from the equipment, we mounted a database and applied it to a specific computer program, which allowed us to adopt the Water Table Fluctuation (WTF) method. This method only applies to unconfined aquifers and measures direct groundwater recharges in drainage basins. The recharge was estimated to be 833.0 mm at well number 5; 746.2 mm at well number 6 and 467.2 mm at well number 7 during the period of evaluation. Therefore, the presence of groundwater recharge confirmed our work hypothesis. / A intenção neste trabalho foi de estudar, na situação local, o sistema de flutuação dos níveis de água subterrânea em duas microbacias hidrográficas. Foram selecionadas as microbacias Rancho do Amaral e Rincão do Soturno , por serem representativas de curso de água de primeira ordem, fazendo parte das cabeceiras da bacia hidrográfica do Rio Vacacaí-Mirim. Ambas situadas na borda da Bacia Sedimentar do Paraná, compreendendo a região central do Estado do Rio Grande do Sul. Estas microbacias pertencem aos municípios de Itaara e Santa Maria, e são contribuintes da região hidrográfica brasileira Atlântico Sul. Consideram-se excepcionalmente importantes para o município de Santa Maria/RS, pois são as principais fornecedoras de água potável para a barragem do DNOS, no Rio Vacacaí-Mirim, pertencente ao sistema de acumulação e distribuição de água à população. A área em estudo faz parte de afloramentos de arenitos da Formação Botucatu pertencentes ao Sistema Aquífero Guarani. Para a execução do estudo foram perfurados 3 (três) poços de monitoramento e neles instalados equipamentos de medição de nível de água e de pressão atmosférica, que são automáticos e configurados para realizarem leituras de hora em hora. Com base nos dados obtidos pelos equipamentos montou-se um banco de informações, que, aplicadas a um programa de computador específico, permitiram a adoção do método WTF (Water Table Fluctuation). Este método somente se aplica a aquífero livre e determina a recarga direta dos mananciais de água subterrânea. Estimou-se a recarga em 833 mm no Poço 5; 746,2 mm no Poço 6 e 467,2 mm no Poço 7, durante o período avaliado. A hipótese de trabalho foi comprovada, indicando haver recarga de água subterrânea.

Este projeto visou quantificar e determinar a origem da recarga do aquífero freático na zona urbana do município de Urânia (SP). A área está localizada no extremo noroeste do Estado de São Paulo, sobre sedimentos arenosos da Formação Vale do Rio do Peixe, do Grupo Bauru. A metodologia usada foi de balanço hídrico e variação de nível de água para a quantificação da recarga e técnicas hidroquímicas e isotópicas para o estudo de origem da água. Foram analisadas águas da chuva, poços cacimbas, poços tubulares, poços que exploram o Aquífero Bauru e Sistema Aquífero Guarani, esgoto e água distribuída pela SABESP. O clima na região é dividido em duas estações: a úmida, de outubro a maio, e a seca, de junho a setembro. A precipitação acumulada, entre setembro de 2007 e agosto de 2008, foi de 2498 mm. Pelo método do balanço hídrico, 10% deste total (247 mm) correspondem ao escoamento superficial, 69% (1734 mm) voltam diretamente à atmosfera por evapotranspiração, restando 21% (517 mm) para recarga. Através do método de variação do nível d´água, monitorado em dois poços de profundidades distintas, foi calculada a recarga para o período de setembro de 2008 a abril de 2010. O volume de precipitação registrado foi de 2742 mm, e a recarga calculada somou 20% deste total (544 mm) para o poço mais raso, e 16% (456 mm) para o mais profundo. Os dados de nível de água mostraram também que apenas chuvas maiores de 100 mm por mês são capazes de elevar os níveis de água. Através da coleta de amostras mensais de chuva para análises de isótopos estáveis de oxigênio e hidrogênio foi determinada a reta meteórica local (D = 8,5 18O + 17 ( VSMOW)). Através dos isótopos estáveis de oxigênio e hidrogênio foi possível definir que a recarga da água subterrânea é predominantemente proveniente da água de chuva, podendo ter contribuição pequeno proveniente de vazamentos da rede de água da SABESP e do esgoto. Os isótopos radiogênicos de chumbo não mostraram nenhum resultado significativo para o estudo de origem da água subterrânea. Os resultados dos isótopos radiogênicos de estrôncio e de hidroquímica indicaram a existência de um zoneamento do aquífero, que pode ser dividido em raso, intermediário e profundo. Isto possibilita a identificação da contribuição de cada zona para os poços tubulares. A maioria das amostras apresentou contribuição menor do que 8% da água classificada hidroquimicamente e isotopicamente como rasa, e o restante de água profunda. Porém a contribuição pode chegar a 49% de água rasa, indicando alta vulnerabilidade à contaminação. Portanto, os isótopos de estrôncio tem potencial para ser uma ferramenta importante em estudos de vulnerabilidade e gestão de águas subterrâneas. / The focus of this project is to identify the source and quantify the recharge of the unconfined portion of the Bauru aquifer, present in the urban area of Urania, a small city located at the northwestern corner of São Paulo State, Brazil. The aquifer is composed by sandy sediments of the Vale do Rio do Peixe Formation, Bauru Group. Water balance and water table fluctuation were used to quantify the recharge. Hydrochemistry and isotopes, both stable and radioactive, were used to determine recharge sources. Rain water samples were collected, as well as from shallow and deep wells taping the Bauru aquifer and the confined Guarani Aquifer System (GAS), and from the public water supply system, which is a mixture of both aquifers. Climate is tropical, with two well defined seasons: the humid, from October to May, and the dry, from June to September. The total accumulated precipitation between September 2007 and august 2008 was 2498 mm. Using the water balance method, runoff accounted for 10% of this amount (247 mm), evapotranspiration 69% (1734 mm) and recharge 21% (517 mm). Water table was monitored in two wells with different depths in the unconfined aquifer, between September 2008 and April 2010. The total precipitation during this period was 2742 mm. Using the water table fluctuation method, recharge in the shallower well was 20% of this total (544 mm), and 16% in the deeper well (456 mm). Only rainfalls in excess of 100 mm/month caused an elevation in the water table. The local meteoric line was established (D = 8,5 18O + 17 ( VSMOW)). The stable hydrogen and oxygen isotopes indicated that the main recharge source is rainfall, and a secondary source is leakage from water and sewage mains. Radioactive Pb isotopes were not useful for recharge source definition. Water samples collected at different depths in gravel-packed wells show both distinctive radioactive Sr isotope and hydrochemical signatures. Thus, groundwater can classified as shallow, intermediary and deep. Most samples collected at gravel-packed wells had less than 8% of water coming from the shallow zone, but a few wells had up to 49% of shallow water, which indicates high vulnerability to contaminants. Therefore, Sr isotopes may be used as a tool in unconfined aquifer vulnerability assessments.

Understanding the gas phase flow and transport of volatile organic compounds (VOCs) in unsaturated zones is indispensable to develop effective environmental remediation strategies, to create precautions for fresh water protection, and to provide guidance for land and water resources management. Atmospheric pressure and water table fluctuations are two important natural processes at the upper and lower boundaries of the unsaturated zone, respectively. However, their significance has been neglected in previous studies. This dissertation systematically investigates their influence on the gas phase flow and transport of VOCs in soil and ground water remediation processes using analytically and numerically mathematical modeling. New semi-analytical and numerical solutions are developed to calculate the subsurface gas flow field and the gas phase transport of VOCs in active soil vapor extraction (SVE), barometric pumping (BP) and natural attenuation taking into account the atmospheric pressure and the water table fluctuations. The accuracy of the developed solutions are checked by comparing with published analytical solutions under extreme conditions, newly developed numerical solutions in COMSOL Multiphysics and field measured data. Results indicate that both the atmospheric pressure and the tidal-induced water table fluctuations significantly change the gas flow field in active SVE, especially when the vertical gas permeability is small (less than 0.4 Darcy). The tidal-induced downward moving water table increases the depth-averaged radius of influence (ROI) for the gas pumping well. However, this downward moving water table leads to a greater vertical pore gas velocity away from the gas pumping well, which is unfavorable for removing VOCs. The gas flow rate to/from the barometric pumping well can be accurately calculated by our newly developed solutions in both homogeneous and multi-layered unsaturated zones. Under natural unsaturated zone conditions, the time-averaged advective flux of the gas phase VOCs induced by the atmospheric pressure and water table fluctuations is one to three orders of magnitude less than the diffusive flux. The time-averaged advective flux is comparable with the diffusive flux only when the gas-filled porosity is very small (less than 0.05). The density-driven flux is negligible.

Orientador: Chang Hung Kiang / Banca: Everton de Oliveira / Banca: Holger Weiss / Banca: Luis Tadeu Furlan / Banca: Miguel Alfaro Soto / Resumo: Vazamentos acidentais de derivados de petróleo podem ocorrer em refinarias, dutos, postos de serviços e no transporte rodoviário ou ferroviário, ocasionando diversos impactos ambientais. Este trabalho teve por objetivo avaliar o comportamento de uma pluma de fase livre de querosene, presente em uma área industrial no município de Paulínia (SP), e estudar a recuperação de querosene em resposta à variação sazonal das chuvas. A área de estudo apresentou seis litotipos de origem fluvial, destacando-se a presença de paleocanais preenchidos por areias grossas. Verificou-se que as grandes variações nos níveis d'água proporcionam o fenômeno de trapeamento/destrapeamento do querosene, afetando diretamente o processo de remediação. A área apresenta altas taxas de recarga, variando de 370 mm a 550 mm em um ano. Após 40 meses de remediação, em que se procedeu ao bombeamento de oito poços, foram recuperados 176.000 litros de querosene. O período de maior recuperação foi de outubro a janeiro. Cálculos efetuados a partir dos índices físicos do solo, das propriedades físicas do querosene e da espessura observada de fase livre, em dezembro de 2008, permitiram estimar um volume remanescente recuperável de 192.000 litros de querosene no subsolo / Abstract: Accidental spills of petroleum products may occur in refineries, pipelines, and service stations, as well as during roadway and railway transportation, causing environmental damages. The main objective of this thesis is to evaluate the behavior of a kerosene free phase plume in an industrial area of the municipality of Paulinia, and evaluate the role of water table fluctuation on hydrocarbon recovery. Six lithofacies deposited in fluvial environment were identified, in particular paleochannels filled by coarse grain sands. An important finding was large water table fluctuation induce entrapment/release of kerosene, greatly affecting aquifer remediation. The studied aquifer underwent high recharge rates of 370 mm to 550 mm per year. Throughout 40 months of remediation, in which eight submersible pumps were employed, 176.000 liters of kerosene were recovered. The largest period of kerosene recovery was in the interval comprising October to January. Calculations using soil physical indexes, physical properties of kerosene and the observed thickness of free phase, as measured in December of 2008, allowed to estimate a volume of 192.000 liters of recoverable remnant kerosene yet in the ground / Doutor

abstract: Vapor intrusion (VI), can pose health risks to building occupants. Assessment and mitigation at VI impacted sites have been guided by a site conceptual model (SCM) in which vapors originate from subsurface sources, diffuse through soil matrix and enter into a building by gas flow across foundation cracks. Alternative VI pathways and groundwater table fluctuations are not often considered. Alternative VI pathways, involving vapor transport along sewer lines and other subsurface infrastructure, have recently been found to be significant contributors to VI impacts at some sites. This study evaluated approaches for identifying and characterizing the significance of alternative VI pathways and assessed the effectiveness of conventional mitigation at a site with an alternative VI pathway that can be manipulated to be on or off. The alternative pathway could not be identified using conventional pathway assessment procedures and can only be discovered under controlled pressure method (CPM) conditions. Measured emission rates were two orders of magnitude greater than screening model estimates and sub-foundation vertical soil gas profiles changed and were no longer consistent with the conventional VI conceptual model when the CPM test was conducted. The pipe flow VI pathway reduced the vacuum performance of the sub-slab depressurization (SSD) VI mitigation system, but the SSD system still provided sufficient protection to the house. The relationship between groundwater table fluctuations and subsurface vapor emissions and transport is examined using multi-year data from the field site, and is studied in the laboratory. In addition, a broader range of conditions is examined through use of modeling validated with the experimental data. The results indicate that fluctuating groundwater tables will lead to amplified volatile organic chemical (VOC) emissions from groundwater to soil surface relative to steady water table elevation, however, the magnitude of this amplification is less concerned when long-term water fluctuation present. No clear correlations were found between VOC emissions and water table changes at the study site where annual water table fluctuations of about 0.3 m existed. Significant VOC emission amplifications by water table fluctuation would be expected under shallow groundwater conditions according to model analysis results. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Civil and Environmental Engineering 2015

Este projeto visou quantificar e determinar a origem da recarga do aquífero freático na zona urbana do município de Urânia (SP). A área está localizada no extremo noroeste do Estado de São Paulo, sobre sedimentos arenosos da Formação Vale do Rio do Peixe, do Grupo Bauru. A metodologia usada foi de balanço hídrico e variação de nível de água para a quantificação da recarga e técnicas hidroquímicas e isotópicas para o estudo de origem da água. Foram analisadas águas da chuva, poços cacimbas, poços tubulares, poços que exploram o Aquífero Bauru e Sistema Aquífero Guarani, esgoto e água distribuída pela SABESP. O clima na região é dividido em duas estações: a úmida, de outubro a maio, e a seca, de junho a setembro. A precipitação acumulada, entre setembro de 2007 e agosto de 2008, foi de 2498 mm. Pelo método do balanço hídrico, 10% deste total (247 mm) correspondem ao escoamento superficial, 69% (1734 mm) voltam diretamente à atmosfera por evapotranspiração, restando 21% (517 mm) para recarga. Através do método de variação do nível d´água, monitorado em dois poços de profundidades distintas, foi calculada a recarga para o período de setembro de 2008 a abril de 2010. O volume de precipitação registrado foi de 2742 mm, e a recarga calculada somou 20% deste total (544 mm) para o poço mais raso, e 16% (456 mm) para o mais profundo. Os dados de nível de água mostraram também que apenas chuvas maiores de 100 mm por mês são capazes de elevar os níveis de água. Através da coleta de amostras mensais de chuva para análises de isótopos estáveis de oxigênio e hidrogênio foi determinada a reta meteórica local (D = 8,5 18O + 17 ( VSMOW)). Através dos isótopos estáveis de oxigênio e hidrogênio foi possível definir que a recarga da água subterrânea é predominantemente proveniente da água de chuva, podendo ter contribuição pequeno proveniente de vazamentos da rede de água da SABESP e do esgoto. Os isótopos radiogênicos de chumbo não mostraram nenhum resultado significativo para o estudo de origem da água subterrânea. Os resultados dos isótopos radiogênicos de estrôncio e de hidroquímica indicaram a existência de um zoneamento do aquífero, que pode ser dividido em raso, intermediário e profundo. Isto possibilita a identificação da contribuição de cada zona para os poços tubulares. A maioria das amostras apresentou contribuição menor do que 8% da água classificada hidroquimicamente e isotopicamente como rasa, e o restante de água profunda. Porém a contribuição pode chegar a 49% de água rasa, indicando alta vulnerabilidade à contaminação. Portanto, os isótopos de estrôncio tem potencial para ser uma ferramenta importante em estudos de vulnerabilidade e gestão de águas subterrâneas. / The focus of this project is to identify the source and quantify the recharge of the unconfined portion of the Bauru aquifer, present in the urban area of Urania, a small city located at the northwestern corner of São Paulo State, Brazil. The aquifer is composed by sandy sediments of the Vale do Rio do Peixe Formation, Bauru Group. Water balance and water table fluctuation were used to quantify the recharge. Hydrochemistry and isotopes, both stable and radioactive, were used to determine recharge sources. Rain water samples were collected, as well as from shallow and deep wells taping the Bauru aquifer and the confined Guarani Aquifer System (GAS), and from the public water supply system, which is a mixture of both aquifers. Climate is tropical, with two well defined seasons: the humid, from October to May, and the dry, from June to September. The total accumulated precipitation between September 2007 and august 2008 was 2498 mm. Using the water balance method, runoff accounted for 10% of this amount (247 mm), evapotranspiration 69% (1734 mm) and recharge 21% (517 mm). Water table was monitored in two wells with different depths in the unconfined aquifer, between September 2008 and April 2010. The total precipitation during this period was 2742 mm. Using the water table fluctuation method, recharge in the shallower well was 20% of this total (544 mm), and 16% in the deeper well (456 mm). Only rainfalls in excess of 100 mm/month caused an elevation in the water table. The local meteoric line was established (D = 8,5 18O + 17 ( VSMOW)). The stable hydrogen and oxygen isotopes indicated that the main recharge source is rainfall, and a secondary source is leakage from water and sewage mains. Radioactive Pb isotopes were not useful for recharge source definition. Water samples collected at different depths in gravel-packed wells show both distinctive radioactive Sr isotope and hydrochemical signatures. Thus, groundwater can classified as shallow, intermediary and deep. Most samples collected at gravel-packed wells had less than 8% of water coming from the shallow zone, but a few wells had up to 49% of shallow water, which indicates high vulnerability to contaminants. Therefore, Sr isotopes may be used as a tool in unconfined aquifer vulnerability assessments.

Em zonas ripárias o nível freático encontra-se próximo à superfície do solo e tem contato com as raízes da vegetação. Como resultado, as taxas de evapotranspiração (ET) são elevadas, gerando flutuações diárias do nível de água subterrânea. Apesar da riqueza hídrica que a América Latina possui, estudos sobre a evapotranspiração nas suas zonas ripárias são raros. Os prováveis motivos da pouca investigação na área podem ser atribuídos ao difícil acesso econômico para adquirir equipamentos necessários para a sua medição. Além disso, a aplicação de técnicas como sensoriamento remoto, eddy covariance ou a razão de Bowen é limitada, devido à bordadura das zonas ripárias, que geralmente é estreita. O objetivo deste trabalho foi determinar a ET em zona ripária e áreas vizinhas através de métodos baseados na flutuação diária do nível de água subterrânea. No desenvolvimento deste estudo foram instalados poços de monitoramento na bacia hidrográfica do Ribeirão da Onça. A profundidade do nível freático foi registrada em dataloggers em intervalos de 15 minutos, no período de 09/2015 a 10/2016. O rendimento específico transiente (S*y) foi estimado através da modernização do funil de Haines acoplado a uma balança de precisão.Em função do regime de flutuação diária do nível freático, foi adotado o S*y correspondente a 6 horas de drenagem. Os resultados mostram que na zona ripária a evapotranspiração oscila entre 2,74 e 14,90 mm/d. Para o Cerrado stricto sensu e o eucalipto, a variação da ET é de 1,23 a 2,02 mm/d e 1,96 a 5,45 mm/d, respectivamente, sendo coerentes com resultados prévios obtidos no Brasil. A aplicação de métodos da flutuação diária mostra ser economicamente viável e ter potencial para estimar a evapotranspiração em áreas estreitas. / In riparian zones the groundwater is close to the soil surface and the roots of its vegetation have contact with it. As a result, evapotranspiration (ET) rates are high, generating diurnal groundwater level fluctuations. Despite Latin America\'s water resources wealth, reports of evapotranspiration in its riparian zones are scarce. The probable reasons of little investigation in the area can be attributed to the economical difficulties to access the equipments necessary for this kind of measurement. Furthermore, the application of techniques as remote sensing, eddy covariance or Bowen ratio is limited, due to the usual narrow fetch that are found in the riparian zones. The aim of this study was to determine the ET in the riparian zone and its surroudings areas, using methods based on the diurnal groundwater level fluctuations. To develop this study, monitoring wells were installed in the Ribeirão da Onça basin. The water table depth was recorded in dataloggers using a 15-minute interval, from 09/2015 to 10/2016. The transient specific yield was estimated by improving the Haines funnel coupled to a precision balance. In function of the daily fluctuation regime of the groundwater table, it was adopted the S*y corresponding to 6 hours of drainage. The results show that, in the riparian zone, evapotranspiration ranges from 2,74 to 14,90 mm/d. For Cerrado stricto sensu and eucalyptus, the ET variations are 1,23 to 2,02 mm/d and 1,96 to 5,45 mm/d, respectively, being consistent with previous studies performed in Brazil. The application of diurnal groundwater level fluctuations methods shows to have the potential to estimate evapotranspiration in narrow areas, with low economic investment.

The path for the application of the concept sustainable forest management is connected with the proper understanding of the interaction of the planted forest with all other elements of the ecosystem, such as the energy flow, hydrological cycle and the nutrient cycling. However, the studies which elucidate the water yield in a small watershed under the effect of silviculture are in some cases, divergent. This points up a challenge: what is the real effect of the Eucalyptus forest under the hydrological regime of a small watershed in the campanha gaúcha region? Considering that, the purpose of this research is to evaluate the influence of the land use on some parameters of the surface hydrological regime and groundwater. Two small watershed of the city of Rosário do Sul RS were used for the experiment, one of them reforested (MF) with the species of the genus Eucalyptus in 95 ha and the other one (testimony) with natural grassland (MC) in 21 ha. Both small watershed were located in a characteristic Pampa Biome region. In particular, the purposes were: to evaluate the impact of the soil use on the runoff, to quantify the groundwater recharge in unconfined aquifer, to perform the surface and subsurface water balance of the watersheds and to try to obtain an approximate value of the daily use of Eucalyptus under the conditions of the research. Thus, the aim was to monitoring all crucial parameters for a good understanding of the relations and changes involved in a watershed with forest cover and another one with native grassland, like precipitation, interception, runoff and direct recharge of the unconfined aquifer. The surface monitoring began in October 2008 and the subsurface in August 2009, through hydrometric stations and piezometers, properly instrumentalized. The main results were a reduction of 49,8% of the runoff of MF in relation to MC. The MF presented higher direct recharge to groundwater compared to MC. There was also a difference in the underground storage during the period of this study, considering that MF elapsed in a monthly average loss of 1,05 mm at the water table fluctuation. In addition, for the conditions of the research, the MF presented a daily average evapotranspiration of approximately 18,5 Liters/day/water for a space of 6 m2, and this would represent the approximate value of the use of water by a 7 years old eucalyptus tree. / Ao se entender a interatividade da floresta plantada com os demais elementos do ecossistema, como fluxo de energia, ciclo hidrológico e de nutrientes, se estaria no caminho da aplicação do conceito de manejo florestal sustentável. Entretanto, os estudos que elucidam a relação da produção de água em uma microbacia sob efeito da silvicultura são por vezes divergentes. Isso aponta para um desafio: qual o real efeito da floresta de Eucalyptus sobre o regime hidrológico de microbacia na região da campanha gaúcha? Logo, busca-se avaliar a influência da cobertura vegetal sobre alguns parâmetros do regime hidrológico superficial e subterrâneo. Utilizou-se de duas microbacias na cidade de Rosário do Sul-RS, uma florestada (MF), com espécie do gênero Eucalyptus com 95 ha e outra (testemunha) com pastagem natural (MC) com 21 ha, situadas em região característica do Bioma Pampa. Mais especificamente, busca-se avaliar o impacto do uso do solo sobre o deflúvio, quantificar a recarga subterrânea em aquífero livre, realizar o balanço superficial e subterrâneo das microbacias e chegar a um valor aproximado de uso diário do eucalipto nas condições da pesquisa. Assim, buscou-se monitorar todos os parâmetros cruciais para um bom entendimento das relações e trocas existentes em uma microbacia com cobertura florestal e outra com pastagem como precipitação, interceptação, deflúvio e recarga direta do aquífero. O monitoramento superficial iniciou-se em outubro de 2008 e o subterrâneo em agosto de 2009, por meio de estações hidrométricas e piezômetros, devidamente instrumentalizadas. Como principais resultados tem-se uma redução de 49,8% do deflúvio da MF em relação à MC. A MF apresentou maior recarga direta subterrânea comparada à MC. Houve também uma diferença no armazenamento subterrâneo durante o período de estudo, sendo que a MF transcorreu em perda mensal média de 1,05 mm no nível do lençol freático. Além disso, para as condições da pesquisa, a MF apresentou uma evapotranspiração média diária de aproximadamente 18,5 Litros/água/dia para um espaço de 6 m2, o que traduziria o valor aproximado de uso de água por uma árvore de eucalipto aos 7 anos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-16Bitstream added on 2014-06-13T19:42:52Z : No. of bitstreams: 1 pede_maz_dr_rcla.pdf: 2841487 bytes, checksum: de1d5493e8e836dce3976583bb30b638 (MD5) / Vazamentos acidentais de derivados de petróleo podem ocorrer em refinarias, dutos, postos de serviços e no transporte rodoviário ou ferroviário, ocasionando diversos impactos ambientais. Este trabalho teve por objetivo avaliar o comportamento de uma pluma de fase livre de querosene, presente em uma área industrial no município de Paulínia (SP), e estudar a recuperação de querosene em resposta à variação sazonal das chuvas. A área de estudo apresentou seis litotipos de origem fluvial, destacando-se a presença de paleocanais preenchidos por areias grossas. Verificou-se que as grandes variações nos níveis d`água proporcionam o fenômeno de trapeamento/destrapeamento do querosene, afetando diretamente o processo de remediação. A área apresenta altas taxas de recarga, variando de 370 mm a 550 mm em um ano. Após 40 meses de remediação, em que se procedeu ao bombeamento de oito poços, foram recuperados 176.000 litros de querosene. O período de maior recuperação foi de outubro a janeiro. Cálculos efetuados a partir dos índices físicos do solo, das propriedades físicas do querosene e da espessura observada de fase livre, em dezembro de 2008, permitiram estimar um volume remanescente recuperável de 192.000 litros de querosene no subsolo / Accidental spills of petroleum products may occur in refineries, pipelines, and service stations, as well as during roadway and railway transportation, causing environmental damages. The main objective of this thesis is to evaluate the behavior of a kerosene free phase plume in an industrial area of the municipality of Paulinia, and evaluate the role of water table fluctuation on hydrocarbon recovery. Six lithofacies deposited in fluvial environment were identified, in particular paleochannels filled by coarse grain sands. An important finding was large water table fluctuation induce entrapment/release of kerosene, greatly affecting aquifer remediation. The studied aquifer underwent high recharge rates of 370 mm to 550 mm per year. Throughout 40 months of remediation, in which eight submersible pumps were employed, 176.000 liters of kerosene were recovered. The largest period of kerosene recovery was in the interval comprising October to January. Calculations using soil physical indexes, physical properties of kerosene and the observed thickness of free phase, as measured in December of 2008, allowed to estimate a volume of 192.000 liters of recoverable remnant kerosene yet in the ground