Os materiais geológicos no entorno dos túneis são efetivamente os materiais de construção, pois toda obra subterrânea interage permanentemente com o material geológico adjacente, sendo necessário um amplo conhecimento da geologia do meio, de modo a dimensionar como ocorrerá essa interação, tanto na etapa de projeto, como na etapa de execução. O sucesso de uma obra subterrânea depende obrigatoriamente do conhecimento das características das rochas e de suas descontinuidades. Na área de estudo está se desenvolvendo o projeto de construção de uma nova linha de metrô cuja escavação terá importante interação com o maciço de rochas graníticas e gnáissicas situado próximo de uma importante zona de falhamentos geológicos, que influenciam significativamente na distribuição e ocorrências de fraturas. Um dos aspectos mais relacionados aos maciços fraturados é o comportamento hidrogeológico de suas descontinuidades, que pode intensificar processos de alteração do maciço, provocando a perda de condições geomecânicas. Este estudo teve início com a realização de sondagens, ensaios geofísicos e petrografia. O maciço tem topo rochoso bastante irregular e condicionado por falhamentos geológicos. A rocha predominante é um granito gnaisse, com ocorrências gnáisses milonitizado próximo às falhas. Em seguida foi avaliada a aplicação da perfilagem óptica para a análise estrutural do maciço, com a caracterização dos grupos de fraturas de maior ocorrência, bem como na identificação das descontinuidades com potencial para ocorrência de fluxo de água subterrânea por meio da observação sistemática das imagens das sondagens e consulta a testemunhos, procurando feições como abertura, oxidação de superfícies e alteração no maciço. A avaliação permitiu a seleção de intervalos visando a realização de ensaio de perda de água sob pressão. A análise estrutural identificou 8 grupos de fraturas no maciço. As fraturas de baixo ângulo de mergulho (grupo 1) e as fraturas NESW de mergulho alto a médio (grupos 2 e 3) são as de maior ocorrência. Fraturas NW-SE, com mergulho alto a médio (grupos 4 e 4a) possuem também significativa ocorrência. As fraturas N-S de baixo a médio mergulho (grupo 5) e estruturas de alto ângulo E-W e N-S (grupos 6 e 7) foram observadas em menor quantidade. O grupo 8 é representado por fraturas NE, com mergulho baixo a médio. Os ensaios hidráulicos mostraram que os grupos 5 e 3 são os que possuem maiores permeabilidades, seguido das fraturas de baixo mergulho (grupo 1). O grupo 2, que ocorre paralelo à foliação regional, apresentou os menores valores proporcionalmente. Posteriormente foi perfurado e instalado um poço de bombeamento no maciço fraturado, interceptando estruturas do grupo 4a. O ensaio de bombeamento foi realizado procurando avaliar a conexão entre os aquíferos fraturado e residual. Esta conexão se confirmou com o rebaixamento médio de 20 cm observado nos piezômetros instalados no contato solo/rocha. Por interceptar fraturas de baixa produtividade, o poço apresentou vazão de cerca de 30 l/h. Por fim foi avaliada a condutividade hidráulica nos horizontes de solo residual por meio da execução de ensaios de infiltração em piezômetros instalados ao longo do traçado. Os resultados indicam que os solos residuais maduro e jovem apresentam maiores valores de condutividade (\'10 POT.-4\' cm/s a \'10 POT.-5\' cm/s) seguidos pelo saprólito (\'10 POT.-4\' cm/s a \'10 POT.-6\' cm/s). Os valores mais baixos foram obtidos para os solos eluviais. Estes valores contribuem significativamente com o meio técnico-acadêmico pois há poucos resultados de condutividade hidráulica para estes solos. / The geological materials surrounding the tunnels are effectively building materials, because all underground excavations interacts permanently with the adjacent geological material, requiring extensive knowledge of the geology in order to scale how take place this interaction, both in the design stage as in the execution phase. The success of an underground work must depend on the knowledge of the characteristics of the rocks and their discontinuities. In the study area is developing the project of building a new subway line whose excavation will have significant interaction with the massive granitic rocks and gneiss located near an important area of geological faulting, which significantly influence the distribution and fracture events. One of the aspects related to fractured bedrock is the hydrogeological behaviour of its discontinuities, which can intensify the weathering processes, causing the loss of geomechanical conditions. This study began with the conducting probing, geophysical tests and petrography. The bedrock has very irregular and conditioned by geological faulting. The predominant rock is granite gneiss with mylonitic gneisses occurrences close to fault. Then we evaluated the application of optic televiewer for structural mass analysis with the characterization of the groups most at risk of fracture, as well as the identification of discontinuities with the potential for the occurrence of groundwater flow through the systematic observation of images of OTV and rock samples, looking for features such as opening, oxidation surfaces and weathering. Structural analysis identified eight groups of fractures in the bedrock. The low angle dip fractures (group 1) and NE-SW fracture high to medium (groups 2 and 3) are the most frequent. NW-SE fractures with high to medium dip (groups 4 and 4a) are also significant occurrence. The low DK fracture dip medium (group 5) and angle NS and EW structures (groups 6 and 7) were found in smaller quantity. The group is represented by 8 NE fractures, with the average low dip. The hydraulic experiments showed that the groups 5 and 3 are those that have larger permeabilities, followed by low dip fractures (group 1). Group 2, which takes place parallel to the regional foliation, presented the smallest proportion. Later was drilled and installed a pumping well in fractured massive, intercepting fourth group structures. The pump test was conducted order to evaluate the connection between the fracture and the residual aquifers. This connection is confirmed with the average drawdown of 20 cm observed in piezometers installed in contact soil / rock. By intercepting low productivity fractures, the well introduced flow of about 30 l / h. Finally we evaluated the hydraulic conductivity in the horizons of residual soil by running infiltration tests in piezometers installed along the route. The results indicate that mature young residual soils have higher conductivity values (\'10 POT.-4\' cm / sec to \'10 POT. -5\' cm / s) followed by saprolite (\'10 POT.-4\' cm / s to \'10 POT.-6\' cm / s). The lowest values were obtained for the eluvial soils. These values contribute significantly to the technical and academic as there are few results of hydraulic conductivity for these soils.

Os recursos hídricos subterrâneos são um fator relevante para o desenvolvimento sócio-econômico, atual e futuro da Bacia do Rio Chicú-Colômbia. A exploração de aqüíferos nesta região foi incrementada substancialmente a partir da década de 80 com o auge da floricultura, mas sem acompanhamento nem controle adequados por parte das autoridades competentes. Atualmente, este manejo impróprio do recurso tem ocasionado problemas ambientais como a seca de fontes superficiais de água, queima natural de solos e fenômenos localizados de subsidência do terreno. Nesta bacia foi realizada uma modelagem numérica tridimensional do fluxo da água subterrânea, que se baseou fundamentalmente na síntese das informações geológicas e hidrogeológicas disponíveis e da análise da complexa tectônica que afeta a área, visando melhorar o conhecimento hidrogeológico, bem como avaliar a resposta do sistema frente à exploração intensiva local e regional. Como resultados do estudo foram identificadas as tendências gerais do fluxo das águas subterrâneas, a existência de componentes laterais de fluxo desde as serras adjacentes, especialmente a de Tabio-Tenjo, e o potencial hidráulico para fluxos ascendentes a partir dos aqüíferos profundos, mas com tempos de trânsito de várias centenas de anos. Igualmente, foram identificadas zonas com rebaixamento constante dos níveis potenciométricos localizadas principalmente a sul do município de Tenjo, em Vereda Carrasquilla e Vereda El Estanco. Estes rebaixamentos, que para a década de 90 foram inferiores. Estes rebaixamentos, que para a década de 90 foram inferiores a 10 m, estavam associados geralmente à alta densidade de poços, e em casos isolados, às elevadas vazões de exploração. Os cenários de exploração intensiva mostraram a fragilidade do sistema, especialmente na região dos poços de abastecimento público, onde se gerariam grandes rebaixamentos como resultado da interferência de poços próximos. A exploração intensiva regional revelou uma rápida diminuição dos aportes às drenagens, maior rebaixamento regional dos níveis aqüíferos e, em alguns casos, rebaixamentos localizados e seca de zonas superficiais próximas aos poços. Com respeito à proteção da qualidade das águas subterrâneas, foram traçadas as zonas de captura e de trânsito dos poços municipais, para as quais deram-se algumas recomendações gerais sobre as atividades que devem ser restringidas ou aceitas com a implementação de estudos detalhados / Groundwater resources have been fundamental on the socio-economic past and present development of Rio Chicú basin. Intensive aquifer exploitations have been increasing since the floriculture boom on the 80\'s, but without adequate regulation. Nowadays, this inappropriate use of hydrogeological resource has lead to environmental problems such as groundwater head drawdown, lost superficial waters, naturally born soils and terrene subsidence. In order to obtain a better hydrogeological knowledge of the region and understand the system response to local and regional exploitation, a tridimensional numerical groundwater flow model was developed, using geological and hydrogeological information, especially according to the tectonic related with the area. The results allowed us to identify the general trend of the groundwater flow, the presence of a lateral flow from adjacent higher lands (particularly the Serrania Tabio-Tenjo), and the hydraulic potential for ascendant flows from constant groundwater levels drawdown where localized in the Vereda Carrasquilla, Vereda El Estanco and the Serrania Tabio-Tenjo. This groundwater levels drawdown where lower than 10 m for the 90s, and generally associated with high well density, and sporadically with high exploitation rates. Intensive exploitation scenarios show the fragility of the system, especially in the areas of public wells, where higher groundwater levels drawdowns are the result of interference among wells. Regional intensive exploitation has shown a fast decrease of river base flow. Supply protection areas of public wells where also delineated, whereas general recommendation for acceptable or rejactable activities and detail studies within the protection perimeters where done.

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%.

Com o aumento da crise hídrica aumentou a perfuração de poços tubulares e consequentemente a procura de métodos para se identificar aquíferos. Para esta finalidade, a geofísica aplicada tem sido cada vez mais procurada. Neste trabalho, utilizando a técnica geoelétrica de imageamento elétrico multi-eletrodos à geometria variável, visou-se localizar lineamentos estruturais nas rochas em subsuperfície, aptas a armazenarem água. Analisou-se quatro casos de aquíferos em rochas cristalinas: i) três deles em metassedimentos e corpos graníticos do Grupo Araxá; ii) e outro nos domos gnáissicos-migmatíticos da Formação Itabaiana Simão Dias. Os dados adquiridos foram processados e interpretados de acordo com informações geológicas de cada região. Para avaliar a resposta geofísica, em todas as situações os poços foram perfurados de acordo com o resultado do imageamento elétrico e em todas elas os poços perfurados apresentaram vazão de água. / With increasing water crisis also increased the drilling wells and therefore the demand for methods to identify aquifers. For this purpose, geophysics has been increasingly demanded. In this work, using the geoelectric technique of electric imaging with multi-electrode and variable geometry aimed to locate structural lineaments on the rocks in the subsurface, able to store water. It analyzed four cases of aquifers in crystalline rocks: i) three of them in the metasediments and granitic bodies of the Araxá Group; ii) and the other in the gneiss-migmatitic domes of Formation Itabaiana - Simão Dias. The acquired data were processed and interpreted in accordance with geological information of each region. To evaluate geophysical response, in all situations the wells were drilled in accordance with the result of the electric imaging and in all of them the drilled wells showed water flow.

Orientador: Noemia Bohn. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Superexplotação de águas subterrâneas é um termo que vem sendo utilizado irrestritamente na literatura científica e na mídia. Entretanto não existe definição técnica do termo, sendo utilizado quando os efeitos negativos da explotação dos aquíferos são percebidos. Apesar da indefinição técnica, o termo superexplotação traz consigo um alerta à sociedade, colocando a explotação do aquífero em evidência. Logo seu uso pode ser justificado desde que essas limitações sejam reconhecidas. Ante uma análise criteriosa dos efeitos do bombeamento de poços é possível delinear seis aspectos de superexplotação de aquíferos: (1) hidráulico, relacionado à exaustão física do aquífero; (2) qualidade de água, queda na qualidade da água a níveis inaceitáveis; (3) econômico, caracterizado pelo aumento exacerbado nos custos de bombeamento; (4) ecológico, relacionado à diminuição da vazão de rios e outros corpos d\'água e extinção da flora e fauna dependentes do aquífero; (5) geotécnico, identificado como a perda da estabilidade de terrenos devido à retirada de água do aquífero; e (6) ético e social, relacionado à distribuição desigual dos recursos hídricos. Nesse cenário, Recife é um exemplo típico de cidade abastecida parcialmente com águas subterrâneas, em Recife houve uma expansão muito rápida da rede de poços, bombeamento desordenado, queda acentuada nos níveis d\'água e depreciação da qualidade da água. Dessa forma nos últimos anos os trabalhos desenvolvidos na área caracterizaram o regime de explotação dos aquíferos como superexplotação. Esse trabalho analisou o regime de explotação do Sistema Aquífero Cabo, em Recife, frente aos seis aspectos de superexplotação. Para tanto foram utilizados dados históricos de análises químicas e medições de nível obtidos por projetos anteriores, ademais foram realizadas duas campanhas de amostragem de água e uma campanha para geofísica da área. Com esses métodos não foi possível caracterizar a superexplotação do Aquífero Cabo, entretanto foi identificada uma área onde pode estar ocorrendo depreciação da qualidade da água, todavia essa queda na qualidade não está relacionada ao bombeamento. No aspecto econômico foi caracteriza um expressivo custo extra devido à queda dos níveis d\'água, entretanto a explotação do aquífero ainda é muito vantajosa frente ao abastecimento público. No aspecto ético foi demonstrado que os usuários do Aquífero Cabo têm poder aquisitivo maior, não havendo impedimentos de acesso ao aquífero. Como estratégia foi proposta a outorga mediante monitoramento do poço, sendo os dados utilizados para alimentar um modelo de fluxo da região. Dessa forma esse modelo seria cada vez mais representativo, podendo ser utilizado como ferramenta de gestão e para prever cenários futuros. / Groundwater overexploitation are been used in scientific literature and media in an unrestrained way. Nevertheless there are no technical definition of this term, usually this expression are used when the negative aspects of groundwater exploitation are perceived by stakeholders. Despite his technical indetermination the term puts groundwater exploitation in evidence, creating more awareness for the situation. Then the usage can be justified since those limitations are taken into account. Before careful analysis of pumping effects is possible to outline six aspects of overexploitation: (1) hydraulic, related to aquifer exhaustion; (2) water quality, decline of water quality to unacceptable levels; (3) economic, increase of pumping costs to an level in which others sources of water are more suitable; (4) ecologic, related to loss of base flow in rivers and others superficial water bodies and extinction of aquifer dependent flora and fauna; (5) loss of land stability due to water withdrawal; (6) ethic and social, related to unequal distribution of water resources. In this scenario, Recife is a typical example of partial groundwater supplied city, in Recife there was a very fast increase of wells, uncontrolled pumping, marked water level drawdown and decrease of water quality in some spots. Therefore in the last years all studies in characterized the area as overexploitated. This study analyzed the exploitation regime in Cabo Aquifer, in Recife, in face of the previous cited six aspects os overexploitation. For this purpose, were historical chemical analysis and water level logging were used, furthermore two sampling campaigns and one geophysical campaign were done. With these methods were not possible to characterize an overploitation scenario. However, were possible to delineate and area in which groundwater depreciation might be happening, nonetheless this depreciation are not related to groundwater pumping. Concerning the economic aspect the extra costs due to drawdown was estimated, notwithstanding, even with extra costs, groundwater exploitation where much more advantageous than water from public supply. Regarding the ethical aspect were shown that Cabo Aquifer users has high economic power, therefore any of those users are hindered to aquifer access. As management strategy was purposed that groundwater permission would be only gave to users who are involved in well monitoring programs, such monitoring data would be used to feed an flux model. In this way, this model could be an managing tool and also foresee future scenarios.

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%.

Este trabalho buscou avaliar a existência de diferentes padrões hidroquímicos e isotópicos dos aquíferos fraturados do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG), relacionando esses padrões com as profundidades das entradas de água. O estudo foi desenvolvido a partir do inventário e cadastramento de poços tubulares existentes na região do município de Carlos Barbosa - RS, do levantamento e interpretação de dados geológicos e hidrogeológicos, além da coleta e análise de amostras de água de poços tubulares que estão em operação e são utilizados pela companhia de abastecimento CORSAN. Para este trabalho foram utilizadas informações hidroquímicas e isotópicas da água de 12 poços tubulares e 3 fontes, além de análise isotópica mensal da água da chuva. A análise dos resultados foi realizada através dos diagramas de Piper, Schoeller e Stiff, além de análise estatística de agrupamento a fim de verificar padrões semelhantes entre os pontos amostrados. Os resultados obtidos permitiram evidenciar que a maioria dos poços apresentam profundidade de até 150 metros com vazões médias que variam de 5 a 20 m³/h, localizados em zonas de média e alta densidade de fraturas, as quais possuem orientação preferencial para noroeste. Quanto à hidroquímica, as águas que circulam por esses aquíferos são do tipo bicarbonatadas cálcicas ou magnesianas, predominando as águas bicarbonatadas mistas e cálcicas, com pequenas variações em relação à concentração dos íons e suas razões iônicas. Essas características hidroquímicas são típicas de águas que circulam por estruturas de rochas vulcânicas ácidas e indicam um baixo tempo de residência, sendo as concentrações variáveis com as profundidades das entradas da água. A avaliação entre a correlação de padrões hidroquímicos com a profundidade das entradas de água permitiu a identificação de dois grupos. O primeiro grupo é caracterizado por poços que apresentam entradas de água localizadas em profundidades inferiores a 30 metros e águas com baixa concentração de íons. No segundo grupo estão inseridos poços cujas entradas de água estão localizadas entre 50 e 112 metros e apresentam águas com uma maior concentração de íons como cálcio, sódio, bicarbonatos e maiores valores de condutividade e sólidos totais dissolvidos. A explicação dessas diferenças está relacionada com a circulação de água e com tempo de interação água-rocha que ocorre de forma diferente dependendo da profundidade das entradas de água. A análise de isótopos das águas de poços, fontes e da água da chuva apresentam semelhanças isotópicas indicando que água subterrânea pode ser caracterizada como originada por infiltração da precipitação nas áreas de recarga. Por fim, a caracterização hidroquímica e isotópica indicam que as águas subterrâneas dessa região apresentam baixo grau de mineralização e baixo tempo de residência, sendo que as exceções foram encontradas em poços que possuíam entradas de água mais profundas. / This study aimed to evaluate the existence of different hydrochemical and isotopic patterns of fractured aquifers of Serra Geral Aquifer System (SGAS), relating these patterns with depths of water intakes. The study was developed from the inventory and registration of wells in the region of Carlos Barbosa - RS, the survey and interpretation of geological and hydrogeological data, and the collection and analysis of samples of water from wells that are in operation and are used by the supply company CORSAN. Hydrochemical and isotopic information from 12 wells and 3 water sources were used for this work, in addition to monthly isotopic analysis of rainwater. The analysis was performed using diagrams as Piper, Schoeller and Stiff, and statistical cluster analysis to verify similar patterns between the sampling points. The results have highlighted that most wells have depths up to 150 meters with average flow rates ranging from 5 to 20 m³/h, located in areas of medium and high density of fractures, which have preferential orientation to the northwest. As for hydrochemistry, water circulating through these aquifers are the calcic or magnesian bicarbonate type , predominantly mixed and calcic bicarbonate waters, with minor variations in the concentration of ions and their ionic reasons. These hydrochemical characteristics are typical of waters that circulate structures and acidic volcanic rocks indicate a low residence time, and the varying concentrations with depths of water inputs. The evaluation of the correlation between patterns hydrochemical with water entry's depth allowed the identification of two groups. The first group is characterized by wells that have water intakes located bellow than 30 meters and waters with low concentration of ions. In the second group are inserted into wells whose water inlets are located between 50 and 112 meters and water present in a higher concentration of ions such as calcium, sodium, bicarbonates and higher values of conductivity and dissolved solids. The explanation of these differences are related to the circulating water and water - time interaction rock occurs differently depending of water entry's depth. Analysis of isotopes of water wells and sources of rainwater present isotopic similarities indicating that groundwater can be characterized as caused by infiltration of rainfall areas recharging. Finally, the hydrochemical and isotopic characterization indicate that the groundwater in this region have low grade mineralization and low residence time, with the exceptions were found in wells that had water intakes deeper.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-12T15:51:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_FundamentosHidrogeologicosGestao.pdf: 43587984 bytes, checksum: ba60f1c08a63de3d93b7de66cef255f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-12T16:45:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_FundamentosHidrogeologicosGestao.pdf: 43587984 bytes, checksum: ba60f1c08a63de3d93b7de66cef255f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T16:45:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_FundamentosHidrogeologicosGestao.pdf: 43587984 bytes, checksum: ba60f1c08a63de3d93b7de66cef255f7 (MD5) Previous issue date: 2002-12-20 / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / A essência do presente estudo é a apresentação de uma síntese sobre a hidrogeologia da região dos münicípios de Belém e Ananindeua, envolvendo um conjunto de dados georeferenciados sobre poços tubulares, dados hidrogeoquímicos e bacteriológicos e parâmetros hidrogeológicos básicos, objetivando determinar as potencialidades e as características dos recursos hídricos subterrâneos da área. Isso possibilitou que fossem estabelecidos os fundamentos hidrogeológicos básicos para um modelo de uso e proteção das águas subterrâneas, que atuem na gestão integrada dos recursos hídricos da região, de forma sustentável, contribuindo de forma significativa para o planejamento urbano municipal e estadual. A metodologia e as atividades desenvolvidas permitiram um conjunto de resultados significativos que incluem a caracterização do meio físico, através do clima, geomorfologia, pedologia, geologia, socioeconomia e rede de drenagem; a caracterização dos sistemas hidrogeológicos, através da identificação de 5 (cinco) conjuntos aqüíferos principais; o estabelecimento dos aspectos geométricos desses sistemas aqüíferos; a análise dos seus principais parâmetros hidrogeológicos; o estabelecimento das direções e sentidos dos fluxos subterrâneos do aqüífero livre; a caracterização das qualidades físico-químicas e bacteriológicas das águas produzidas pelos sistemas aqüíferos; a classificação dessas águas e seus principais usos na área. Outros resultados incluem um estudo sobre as obras de captação das águas subterrâneas na área de estudo; o cálculo das reservas e disponibilidades hídricas subterrâneas; o estabelecimento das principais fontes de poluição das águas subterrâneas na área; uma análise da vulnerabilidade natural e risco dos sistemas aqüíferos à poluição, com o estabelecimento de 4 (quatro) classes de vulnerabilidade para os aqüíferos estudados; uma discussão sobre os principais aspectos de legislação sobre os recursos hídricos a nível municipal, estadual e federal; uma análise dos preceitos fundamentais para a gestão integrada dos recursos hídricos de Belém e Ananindeua, baseados na legislação vigente e alicerçados pelas características da área em questão: e a formulação de um conjunto de 17 (dezessete) proposições técnico-sócio-políticas para a gestão integrada dos recursos hídricos Os principais produtos do estudo incluem o balanço hídrico e a classificação climática da região; um banco de dados georefenciados e inseridos em um Sistema de Informação Geográfica (SIG), com base no programa SPR1NG 3.5.1; um conjunto de mapas temáticos, incluindo o mapa geológico, o geomorfológico, o hidrogeológico, de rede de drenagem, de bacias urbanas, de solos, de ocupação urbana, de distribuição areal de cada parâmetro físico-químico analisado em duas áreas escolhidas para investigação; e um conjunto de tabelas e gráficos que mostram as caracterizações físico-químicas e bacteriológicas das águas estudadas. Ao final, foi estabelecido um conjunto de proposições técnico-sócio-políticas para a gestão integradas dos recursos hídricos da região estudada, que incluem desde propostas de educação hidroambiental, projetos institucionais de combate à pobreza, fiscalização sobre os recursos hídricos, campanha de economia obrigatória de água, parcerias na gestão dos recursos hídricos, entre outras. As principais conclusões do estudo permitem demonstrar que os principais objetivos foram alcançados e que se conseguiu dar uma contribuição significativa para a hidrogeologia da região de Belém e Ananindeua e para o estabelecimento de futuros projetos de gestão integrada dos recursos hídricos da região. / The main goal of this study is to present the result of an investigation carried out in the region of Belém and Ananindeua. State of Pará — Brazil. The study comprised mainly hydrogeological aspects, together with hydrochemical, geological and socioeconomic data, in order to make it possible to determine the conditions to the wise use of groundwater. This work will also contribute to the municipal and state planners with a set of technical, legal and socioeconomic, data to be used toward the water resource management in the studied area. The activities and the methods applied permitted to achieve significant results which include the characterization of the physical environment, with geomorphology, soil and climate aspects, superficial water characteristics, hydrogeological systems properties, geometrical aspects of the main aquifer units. characteristics of the groundwater flow, hydrogeochemical and bacteriological qualities of the groundwater , the estimation of the groundwater reserves and an insight on its vulnerability. Ali those technical aspects were analyzed together with the legislation framework, from the federal to the municipal scales. in order to make it possible to define the fundamental aspects to the groundwater use and protection planning and its role in the general water management practices in the studied area. The main products include a data base, inserted in a Geographic Information System (GIS), based in the SPRING 3.5.1 program, a set of thematic maps (geological, geomorphologic, hydrogeological, soils, etc.), and a set of tables and graphics showing the physical, chemical and bacteriological aspects of groundwater quality. Technical, social and political propositions were made, including hidroambiental education, institutional projects against poverty, increase of the law enforcement to protect the water resources, water save actions by the government, and joint projects toward water management. The main conclusions of the study permit to demonstrate that the main goals have been achieved, with a significant contributions to the Hydrogeology of the Belém and Ananindeua area and to the future projects involved water resources management.

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-04-24T18:35:37Z No. of bitstreams: 1 estimativa_evapotranspiracao.pdf: 2662394 bytes, checksum: 704ec63d2a153e199ffc6454383a9653 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-24T18:35:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 estimativa_evapotranspiracao.pdf: 2662394 bytes, checksum: 704ec63d2a153e199ffc6454383a9653 (MD5) Previous issue date: 2005-04 / Nenhuma / A estimativa de evapotranspiração (ETo), fator predominante no balanço hídrico regional, é indispensável para avaliação da infiltração e recarga dos aqüíferos subterrâneos, bem como para o planejamento do seu uso sustentável. As imagens de satélite permitem o monitoramento do uso do solo e a espacialização de ETo estimada, que representa um significativo avanço em relação aos métodos convencionais. Neste sentido o presente trabalho utiliza imagens Landsat TM , Landsat ETM+ e NOAA-AVHRR, além de dados meteorológicos e radio sondagens atmosféricas, estimando a evapotranspiração máxima através do modelo Penman-Monteith adaptado para técnicas de sensoriamento remoto. Os resultados mostraram uma precisão de 950m para o georeferenciamento das imagens NOAA. A evapotranspiração máxima estimada apresentou valores de EToTs de 5,41 mm/dia no verão (Dezembro/2003) e de 2,60mm/dia no inverno (Junho/2003). Detectou-se variações da EToTs em relação ao relevo e uso do solo. Os valores de EToTs estimados por sensoriamento remoto são similares aos obtidos em estações meteorológicas, com diferenças inferiores a ± 0,42 mm/dia. / The evapotranspiration (ETo) assessment, main factor of the regional hydrologic balance, is an essential issue to evaluate the surfitial in filtration and groundwater recharge, as well as for planning sustainable use. The satellite images allows a land use monitoring and a spatial analysis of the estimated ETo, what is an improvement of evaluation in comparison whith traditional techniques. In this way, this work deals with Landsat-TM, Landsat-ETM+ and NOAA-AVHRR images, as well with meteorological data and atmosphere radio profiles, estimating the maximum EToTs by adapting the Penman-Monteith model to remote sensing procedures. The results are showing an 950 meters horizontal precision off georeferencing NOAA – AVHRR images. The EToTs values obtained are about 5.41 mm/day in the summer (December/2003) and 2.60 mm/day in the winter (June/2003). An EToTs variation, related to land use and landscape, was detected. The values estimated by remote sensing techiniques, with differences less than ± 0.42 mm/day, are similar those got by using meteorological station data.