Orientador : Dr. Fabiano Antônio de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa: Curitiba, 17/08/2015 / Inclui referências : fls. 102-112 / Resumo: O presente estudo tem como objetivo analisar a dinâmica de sedimentos em suspensão de bacias pareadas do rio Mutum-Paraná/RO com base na relação chuvavazão- sedimento-turbidez, a partir da intensificação do uso e cobertura da terra. Para tanto, utilizou-se base teórico-metodológica com enfoque geomorfológico (integrador) nas obras de Tricart e Ab'Saber. Realizou-se monitoramento mensal dos parâmetros hidrossedimentológicos: vazão, turbidez, coleta de amostras de água para quantificação de sedimentos em suspensão e coleta de dados pluviométricos. Os resultados obtidos mostram regulação dos parâmetros vazão, turbidez e sedimento em suspensão de três bacias denominadas bacia Floresta, bacia Pecuária e bacia Mutum-Paraná. Dentre os parâmetros hidrossedimentológicos analisados, as variáveis sedimento em suspensão e turbidez apontam forte a muito forte a correlação. A sensibilidade identificada nas oscilações das medidas de turbidez reflete-se diretamente na diminuição ou no aumento do volume de sedimentos quantificados para todas as bacias hidrográficas analisadas. A contribuição sedimentar das bacias mostrou-se diferente tanto nas comparações das análises mensais, quanto nas análises durante eventos pluviométricos extremos. A bacia Floresta apresentou regularidade hidrossedimentológica sempre com valores inferiores entre as variáveis turbidez e de sedimentos em suspensão. Notadamente, a bacia Pecuária apresentou aporte sedimentar bem mais alto em comparação à bacia Floresta, mesmo tendo área de contribuição inferior de 12 km². Anualmente, estimou-se que a bacia Pecuária produz, em média, 38,43% a mais de sedimento em suspensão, o que corresponde a 526,58 ton/ano e vazão média de 1,06 m³/s, em apenas 50% de sua área definida como uso da pecuária. Em se tratando de eventos pluviométricos significativos, os valores de sedimento em suspensão na bacia Pecuária também são considerados elevados, apresentando valores de 2.961,90 ton/ano e vazão de 3,06 m³/s em 21 de dezembro de 2014 e 1.721,23 ton/ano e vazão de 1,83 m³/s em 31 de janeiro de 2015, o que corresponde, respectivamente, a 35% e 53,7% a mais em relação à bacia Floresta. Palavras-chave: Hidrossedimentologia, Bacias Pareadas, Pecuária, Sedimento em Suspensão. / Abstract: This study aims to analyze the dynamics of sediment in suspension of paired basins the River Mutum-Paraná/RO based on the ratio rain- flow rate-sediment-turbidity, from the intensification the use and land cover. Therefore, it was used theoreticalmethodological basis with geomorphological approach (integrator), the works of Tricart and Ab'Saber. It was held monthly monitoring hydrosedimentological parameters: flow, turbidity, collecting water samples for measurement of suspended sediments and collecting data rainfall. The results show regulation of parameters flow, turbidity and suspended sediment of three basins called Forest basin, basin Livestock and Mutum- Paraná basin. Among the hydrosedimentological parameters analyzed variables suspended sediment and turbidity indicate strong to very strong correlation. The Sensitivity identified in fluctuations in turbidity measurements are reflected directly in the reduction or increase of the volume of sediment quantified for all watersheds analyzed. The sedimentary basins contribution were different in both comparisons of monthly analysis as the analysis during extreme rainfall events. The Forest Basin presented Hydrossedimentological regularity, always with lower values of the variables turbidity and of suspended sediment. Notably, the livestock basin showed a much higher sediment yield compared to forest basin, even though lower catchment area of 12 km². Each year, it is estimated that livestock basin produces an average of 38.43% more suspended sediment, which corresponds to 526.58 tons/year and average flow rate of 1.06 m³/s in only 50% of its area set to use for the practice of livestock. In the case of significant rainfall events the sediment values in suspension are also considered high, with values of 2961.90 tons/year and flow 3.06 m³/s on December 21, 2014 and 1721.23 tons/year and flow 1.83 m³/s on January 31, 2015, representing respectively 35% and 53.7% more than in the forest basin. Key words: Hidrossedimentology, paired basins, Livestock, sediment in suspension.

A partir da premissa de que os estudos de sistemas fluviais de vales incisos desenvolvidos em sistemas lagunares são essenciais para o entendimento da influência das mudanças do nível do mar, na evolução de costas dominadas por ondas, uma abordagem multidisciplinar envolvendo sísmica de alta resolução e análise de diatomáceas é proposta. As diatomáceas encontradas em testemunhos, obtidos em distintos ambientes da zona costeira do Rio Grande do Sul, e amostras superficiais coletadas no interior da Lagoa dos Patos, fornecem a base para a realização de detalhadas interpretações paleogeográficas, paleoambientais e paleoecológicas da região costeira do Sul do Brasil. Três sistemas de vales e canais incisos, identificados através de mapeamentos sistemáticos de superfícies sísmicas no interior da Lagoa dos Patos, fazem parte da estratigrafia desta área costeira. Superfícies erosionais bem definidas são relacionadas a dois dos maiores períodos de rebaixamento do nível do mar ocorrendo simultaneamente aos estágios isotópicos marinhos 6 e 2. Os elementos arquiteturais sismoestratigráficos revelam proeminentes vales incisos de até 10 km de largura com preenchimento sedimentar de até 40 m de espessura. Os testemunhos foram relacionados aos perfis sísmicos com a finalidade de complementar as interpretações a partir dos registros sísmicoestratigráficos obtidos. A posterior integração destes dados aos registros de diatomáceas fornece uma base fundamental na determinação da natureza do preenchimento sedimentar de sistemas subtropicais incisos dos rios Jacuí e Camaquã. Diatomáceas fósseis e modernas são comparadas através de análises estatísticas multivariadas, que sugerem mudanças na composição e distribuição espacial dos taxa em distintos ambientes da zona costeira do Rio Grande do Sul. O taxon marinho Paralia sulcata é dominante em todos os testemunhos, ocorrendo continuamente desde o Pleistoceno tardio até o Holoceno, mas esta espécie é considerada rara nas comunidades atuais. As espécies dulciaquícolas ocorrem continuamente, sendo registradas em baixas densidades em períodos anteriores e posteriores ao último evento glacial e durante o Holoceno, em contraste com o máximo regressivo, quando são encontradas em altas densidades. A distribuição espacial de diatomáceas atuais é controlada pelo gradiente de salinidade, ação dos ventos e fatores climáticos fortementes influenciados pelos eventos El Niño/La Niña. Atualmente, os sedimentos do fundo da Lagoa dos Patos são dominados por espécies dulciaquícolas planctônicas Aulacoseira veraluciae e Aulacoseira sp.2 seguidas da espécie marinha-estuarina Cyclotella litoralis. As diatomáceas mais representativas são destacadas como excelentes indicadores de mudanças ambientais que incluem salinidade, composição sedimentar e ativo transporte através dos sistemas de vales incisos. Adicionalmente são fornecidos consistentes resultados e percepções sobre a evolução costeira e as condições hidrodinâmicas lagunares durante o Pleistoceno tardio e Holoceno, que contrastam com a configuração costeira moderna. Este estudo sugere que a Planície Costeira foi profundamente dissecada por sistemas de vales e canais incisos antes da implantação da paisagem costeira atual. / Starting with the assumption that studies of the incised valleys and channels systems in lagoonal systems are essential for understand the influence of sea-level changes related to evolution of wave-dominated coasts, a multidisciplinary approach based on high-resolution seismic and diatom analysis is proposed. Diatom assemblages found in cores obtained in distinct environments of the Rio Grande do Sul coastal zone and surface samples collected in the Patos Lagoon, provided a basis for detailed interpretations of paleogeography, paleoenvironment and paleoecology of the southern Brazilian coast. Three incised valleys systems, previously identified by systematic mapping of the seismic surfaces in the Patos Lagoon interior are part of the stratigraphy of this coast. Well-defined erosional surfaces related to the two major lowstands, concomitant with Marine Isotope Stages 6 and 2. The seismostratigraphic architectural elements show former prominent valleys up to 10 km wide, infilled with at least 40 meters thick sediments. Core data were related with seismic profiles in order to complement the seismostratigraphic records interpretations obtained. The subsequent integration of these data to diatom records provided a strong basis for determining the nature of infilling of subtropical incised valleys systems from Jacuí and Camaquã River. Fossil and modern diatoms are combined by multivariate statistical analyses that suggest changes in diatom composition and spatial distribution of abundant taxa in different environments of the Rio Grande do Sul coastal zone. The marine specie Paralia sulcata is dominant in all stratigraphic cores analyzed occurring continuously from Late Pleistocene to Holocene, but it is rare in modern communities. Non-marine assemblages also occurring continuously, but they are found in very low densities before and after the Last Glacial Maximum and during the Holocene, in contrast with lowstand maximum, when they are found in high densities. The spatial distribution of modern associations is controlled by salinity gradient, wind action, and climate forcing strongly related to El Niño Southern Oscillation and La Niña activity. The bottom sediments of Patos Lagoon are dominated by freshwater taxa Aulacoseira veraluciae and Aulacoseira sp.2, followed by marine-estuarine species of Cyclotella litoralis. The most representative diatoms are highlighted as excellent indicators of environmental changes, including salinity, sediment composition and active transport by incised valleys systems. In addition, are provided consistent outcomes and insights about coastal evolution and lagoonal hydrodynamic conditions during Late Pleistocene and Holoceno, in contrast to the modern configuration. The results suggest that the coastal plain was deeply dissected before the installation of the actual landscape.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T04:34:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T22:48:56Z : No. of bitstreams: 1 146979.pdf: 6247193 bytes, checksum: 1c74b4981215748e6fd3897929ca59ea (MD5)

O presente trabalho tem como objetivo a caracterização e compreensão em multiplas escalas da arquitetura deposicional dos sistemas fluviais da base da Formação Rio Bonito no Paleovale Leão-Mariana Pimentel. Para isso foi feita uma análise de detalhe no afloramento Morro do Papaléo e um estudo mais regional em quatro poços situados no paleovale. Na análise de detalhe foram identificados dois complexos de canais fluviais single-story amalgamados, os quais foram parametrizados geometricamente a partir da construção de um modelo tridimensional do afloramento. Internamente a estes canais foram identificados, em seções de GPR (ground penetrating radar), quatro elementos arquiteturais: barras de acresção, formas de leito sub-horizontais, preenchimento de erosões e barras de meio de canal. Integrando-se os elementos arquiteturais, os parâmetros geométricos dos canais e os perfis litológicos de detalhe do afloramento Morro do Papaléo, se definiu que o estilo fluvial desta exposição é entrelaçado perene (Miall, 1996). Nos poços estudados foram interpretadas dez sequências de 4a ordem que preenchem o paleovale Leão-Mariana Pimentel e constroem uma sequência incompleta de 3a ordem, a qual é caracterizada por um trato de sitemas de nível baixo, onde há um predomínio de depósitos fluviais, e por um trato de sistemas transgressivos, onde o predomínio passa a ser de depósitos estuarinos. A transição destes tratos de sistemas é chamada de superfície de regressão máxima, sendo essa a superfície estratigráfica de 3a ordem que ocorre nos depósitos detalhados no afloramento Morro do Papaléo. Nesse arcabouço deposicional multiescalar integrado, se identificou uma hierarquia de superfícies estratigráficas e sedimentológicas que podem afetar o fluxo de fluidos em reservatórios fluviais, e serem importantes para a indústria de petróleo e de água mineral. / The main aim of this study is a multiple scale understanding of the fluvial architecture of the Rio Bonito Formation in the Leão-Mariana Pimentel Paleovalley (Parana Basin). In order to reach the objective, it was analysed in detail an outcrop and it was performed a regional study based on four wells disposed on the paleovalley. In the detail analysis was identified two amalgamated fluvial channel complexes. Using the outcrop tridimensional model was measured width and thickness of the single-story channels that build these two complexes. Within these single-story channels was described, by GPR (ground penetrating radar) survey sections, four architectural elements: accretion bars, subhorizontal bedforms, erosions filling and mid-channel bars. The integration of the architectural elements, the single-story channel parameters and the outcrop detailed litological descriptions allowed us classified the fluvial system as a perennial braided (Miall, 1996). The regional study resulted in the interpretation of ten fourth order sequences that filled the Leão-Marina Pimentel Paleovalley. These sequences compound an incomplete third order sequence, which one is characterized, on its base, by predominance of fluvial deposits (lowstand system tract), and on its top, by predominance of estuarine deposits (transgressive system tract). The transition between these system tracts is called maximum regressive surface, which one correlates and crops out on detailed fluvial channels. In this integrated multiple sclale depositional framework was possible to identify a hierarchy of sedimentological and stratigraphical surfaces. These surfaces, following this hierarchy, can influence the fluid flow in fluvial reservoirs and, consequently, they can be important to mineral water and petroleum industry.

A partir da premissa de que os estudos de sistemas fluviais de vales incisos desenvolvidos em sistemas lagunares são essenciais para o entendimento da influência das mudanças do nível do mar, na evolução de costas dominadas por ondas, uma abordagem multidisciplinar envolvendo sísmica de alta resolução e análise de diatomáceas é proposta. As diatomáceas encontradas em testemunhos, obtidos em distintos ambientes da zona costeira do Rio Grande do Sul, e amostras superficiais coletadas no interior da Lagoa dos Patos, fornecem a base para a realização de detalhadas interpretações paleogeográficas, paleoambientais e paleoecológicas da região costeira do Sul do Brasil. Três sistemas de vales e canais incisos, identificados através de mapeamentos sistemáticos de superfícies sísmicas no interior da Lagoa dos Patos, fazem parte da estratigrafia desta área costeira. Superfícies erosionais bem definidas são relacionadas a dois dos maiores períodos de rebaixamento do nível do mar ocorrendo simultaneamente aos estágios isotópicos marinhos 6 e 2. Os elementos arquiteturais sismoestratigráficos revelam proeminentes vales incisos de até 10 km de largura com preenchimento sedimentar de até 40 m de espessura. Os testemunhos foram relacionados aos perfis sísmicos com a finalidade de complementar as interpretações a partir dos registros sísmicoestratigráficos obtidos. A posterior integração destes dados aos registros de diatomáceas fornece uma base fundamental na determinação da natureza do preenchimento sedimentar de sistemas subtropicais incisos dos rios Jacuí e Camaquã. Diatomáceas fósseis e modernas são comparadas através de análises estatísticas multivariadas, que sugerem mudanças na composição e distribuição espacial dos taxa em distintos ambientes da zona costeira do Rio Grande do Sul. O taxon marinho Paralia sulcata é dominante em todos os testemunhos, ocorrendo continuamente desde o Pleistoceno tardio até o Holoceno, mas esta espécie é considerada rara nas comunidades atuais. As espécies dulciaquícolas ocorrem continuamente, sendo registradas em baixas densidades em períodos anteriores e posteriores ao último evento glacial e durante o Holoceno, em contraste com o máximo regressivo, quando são encontradas em altas densidades. A distribuição espacial de diatomáceas atuais é controlada pelo gradiente de salinidade, ação dos ventos e fatores climáticos fortementes influenciados pelos eventos El Niño/La Niña. Atualmente, os sedimentos do fundo da Lagoa dos Patos são dominados por espécies dulciaquícolas planctônicas Aulacoseira veraluciae e Aulacoseira sp.2 seguidas da espécie marinha-estuarina Cyclotella litoralis. As diatomáceas mais representativas são destacadas como excelentes indicadores de mudanças ambientais que incluem salinidade, composição sedimentar e ativo transporte através dos sistemas de vales incisos. Adicionalmente são fornecidos consistentes resultados e percepções sobre a evolução costeira e as condições hidrodinâmicas lagunares durante o Pleistoceno tardio e Holoceno, que contrastam com a configuração costeira moderna. Este estudo sugere que a Planície Costeira foi profundamente dissecada por sistemas de vales e canais incisos antes da implantação da paisagem costeira atual. / Starting with the assumption that studies of the incised valleys and channels systems in lagoonal systems are essential for understand the influence of sea-level changes related to evolution of wave-dominated coasts, a multidisciplinary approach based on high-resolution seismic and diatom analysis is proposed. Diatom assemblages found in cores obtained in distinct environments of the Rio Grande do Sul coastal zone and surface samples collected in the Patos Lagoon, provided a basis for detailed interpretations of paleogeography, paleoenvironment and paleoecology of the southern Brazilian coast. Three incised valleys systems, previously identified by systematic mapping of the seismic surfaces in the Patos Lagoon interior are part of the stratigraphy of this coast. Well-defined erosional surfaces related to the two major lowstands, concomitant with Marine Isotope Stages 6 and 2. The seismostratigraphic architectural elements show former prominent valleys up to 10 km wide, infilled with at least 40 meters thick sediments. Core data were related with seismic profiles in order to complement the seismostratigraphic records interpretations obtained. The subsequent integration of these data to diatom records provided a strong basis for determining the nature of infilling of subtropical incised valleys systems from Jacuí and Camaquã River. Fossil and modern diatoms are combined by multivariate statistical analyses that suggest changes in diatom composition and spatial distribution of abundant taxa in different environments of the Rio Grande do Sul coastal zone. The marine specie Paralia sulcata is dominant in all stratigraphic cores analyzed occurring continuously from Late Pleistocene to Holocene, but it is rare in modern communities. Non-marine assemblages also occurring continuously, but they are found in very low densities before and after the Last Glacial Maximum and during the Holocene, in contrast with lowstand maximum, when they are found in high densities. The spatial distribution of modern associations is controlled by salinity gradient, wind action, and climate forcing strongly related to El Niño Southern Oscillation and La Niña activity. The bottom sediments of Patos Lagoon are dominated by freshwater taxa Aulacoseira veraluciae and Aulacoseira sp.2, followed by marine-estuarine species of Cyclotella litoralis. The most representative diatoms are highlighted as excellent indicators of environmental changes, including salinity, sediment composition and active transport by incised valleys systems. In addition, are provided consistent outcomes and insights about coastal evolution and lagoonal hydrodynamic conditions during Late Pleistocene and Holoceno, in contrast to the modern configuration. The results suggest that the coastal plain was deeply dissected before the installation of the actual landscape.

FARIAS, T. R. L. Produção de sedimentos em bacias hidrográficas sob diferentes contextos geoambientais: medida e modelagem. 2008. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T12:17:30Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_trlfarias.pdf: 6005145 bytes, checksum: 7d1afbb501f0c79fb5027b25c5ff8421 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-29T14:17:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_trlfarias.pdf: 6005145 bytes, checksum: 7d1afbb501f0c79fb5027b25c5ff8421 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T14:17:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_trlfarias.pdf: 6005145 bytes, checksum: 7d1afbb501f0c79fb5027b25c5ff8421 (MD5) Previous issue date: 2008-03-28 / Sediment yield assessment is necessary in watersheds when it is desired to improve the quality of analysis, contributing for a consistent evaluation of water availability and, therefore, high-quality water resources management. The general objective was to evaluate the sediment yield in watersheds under different geo-environmental contexts. Three small basins had been monitored: the Aiuaba Experimental Basin, with drainage area of 12.0 km2, located in an environmental conservation area of the biome caatinga, in the Inhamus hinterland, under semi-arid climate; and the Basins of Pai João (9.3 km2) and Santo Antônio (6.8 km2), located in the Baturité mountain, under tropical sub-humid climate, which are impacted by anthropogenic actions, particularly agriculture. The basins characterization showed that Aiuaba, Pai João and Santo Antônio have, respectively, 100%, 86% and 76% of natural vegetation cover; and predominant fluvial regimes are ephemeral, intermittent and perennial. In the year of 2007, Hydrological and sedimentological variables were measured in these areas. The annual sediment yield estimate was made using liquid and solid discharges recorded in the basin outlet and the determination of sediment rating curves with these data. In the catchments Pai João and Santo Antônio, the bed load were simulated with model EB (Einstein and Brown equations), for not being possible the direct measurement of this parcel. The performance of model HIDROSED2 was assessed concerning sediment yield. In the Aiuaba basin the model was calibrated and validated using the monitored events. Simulations for 2003 to 2007 were carried out and the results had been compared with the measured ones using rating curves. In the Pai João and Santo Antônio basins the model only was calibrated, on the basis of some events monitored in 2007. The research provided the following results for Aiuaba, Pai João and Santo Antônio basins, respectively: the sediment yield was 1, 136 and 686 ton.km-2.year-1. It is observed that the order of magnitude of sediment yield increases with the level of environmental degradation. It is not possible to trace final conclusions solely in function of the soil use, because other factors influence sediment yield. In the event evaluation of the three basins, model HIDROSED2 did not present satisfactory results for the small events. On the other hand, in the annual estimate and of intense events of sediment yield, the model presented satisfactory results in comparison with the measurements. The results suggest: (1) there was a direct correlation between environmental degradation and sediment yield, quantified in the studied basins; (2) the improvement of modeling based on the physical processes is needed; and (3) hydrological and sedimentological measurements in catchments with the elaboration of data bases are still necessary for the State of Ceará. This should contribute for the implantation of management instruments of the water resources. / Avaliações de produção de sedimentos em bacias hidrográficas são necessárias quando se deseja melhorar a qualidade da análise técnica, contribuindo para uma avaliação consistente da disponibilidade hídrica e, consequentemente, para a gestão dos recursos hídricos. O objetivo geral da pesquisa foi avaliar a produção de sedimentos em bacias hidrográficas sob a influência de diferentes contextos geoambientais. Três pequenas bacias foram monitoradas: a Bacia Experimental de Aiuaba, com área de drenagem de 12,0 km2, localizada em uma área de conservação ambiental do bioma caatinga, no sertão dos Inhamus, sob clima semi-árido; e as Bacias de Pai João (9,3 km2) e Santo Antônio (6,8 km2), localizadas no maciço de Baturité, sob clima tropical sub-úmido, que se encontram impactadas por ações antrópicas, particularmente agricultura. A caracterização das bacias mostrou que Aiuaba, Pai João e Santo Antônio têm respectivamente, percentual de cobertura vegetal natural de 100%, 86% e 76% e regime predominante de escoamento efêmero, intermitente e perene. Realizou-se monitoramento no ano de 2007, de variáveis hidrossedimentológicas nestas áreas. A estimativa anual de produção de sedimentos foi feita através da determinação de descargas líquidas e sólidas afluentes no exutório, e de equações de curvas-chave de sedimentos a partir destes dados. Nas bacias de Pai João e Santo Antônio, as cargas de leito foram estimadas por meio de simulação com o modelo EB (equações de Einstein e Brown), por não ter sido possível a medição desta parcela. Realizou-se ainda avaliação do modelo HIDROSED2 na estimativa de produção de sedimentos nas áreas. Na bacia de Aiuaba realizou-se simulação para o período de 2003 a 2007 e os resultados foram comparados com os medidos indiretamente (curva-chave). Nas Bacias de Pai João e Santo Antônio o modelo foi apenas calibrado, com base em alguns eventos monitorados em 2007. Na avaliação da produção de sedimentos nas bacias de Aiuaba, Pai João e Santo Antônio, os valores obtidos foram respectivamente 1, 136 e 686 ton.km-2.ano-1. Observa-se que a ordem de grandeza da produção de sedimentos aumenta com o nível de degradação ambiental. Entretanto, não é possível traçar conclusões unicamente em função do uso do solo, pois outros fatores influenciam a produção de sedimentos. Na avaliação individual de eventos nas três bacias o modelo HIDROSED2 não apresentou resultados satisfatórios para os pequenos eventos. Por outro lado, na estimativa anual e de eventos intensos de produção de sedimentos o modelo apresentou resultados satisfatórios em comparação com as medidas. Os resultados sugerem: (1) foi verificada correlação direta entre a degradação ambiental e a produção de sedimentos quantificada nas bacias estudadas; (2) a modelagem deve ser aprimorada com base na física de processos; (3) ainda há necessidade de monitoramento de variáveis hidrológicas e sedimentológicas com a elaboração de bancos de dados em bacias hidrográficas do Estado do Ceará, contribuindo para a implantação de instrumentos de gestão dos recursos hídricos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:05:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303779.pdf: 1811315 bytes, checksum: 644d71a0836d033cab000bcb4560da54 (MD5) / Biomarcadores geoquímicos e composição elementar foram avaliados a fim de determinar as fontes de matéria orgânica (MO) em um ambiente anóxico da Lagoa da Conceição. Um testemunho e três amostras de sedimentos superficiais (0-5 cm) foram coletados e analisados, após fracionamento e derivatização quando necessário, por cromatografia à gás com detector por ionização em chama (GC-FID) e cromatografia à gás acoplada a espectrometria de massas (GC/MS). Biomarcadores geoquímicos como alcanos, álcoois, ácidos graxos e esteróis foram detectados nas amostras de sedimentos superficiais e testemunho. Em ambos os casos, a razão C/N associada à distribuição dos homólogos para cada classe de biomarcadores permitiu inferir que a MO sedimentar é constituída de uma mistura de origens, como: plantas terrestres, detritos de bactérias e, principalmente, algas. A análise de agrupamento hierárquico permitiu agrupar as frações do perfil sedimentar quanto ao efeito do processo de eutrofização e a mudança das fontes de MO nos diversos intervalos de profundidade do testemunho. Para as amostras de sedimentos superficiais, a análise de agrupamento hierárquico possibilitou avaliar a dissimilaridade entre amostras provenientes de coletas realizadas em períodos diferentes. Além da origem da MO sedimentar, a alteração diagenética mediada por bactérias foi avaliada por meio das razões de esteróis saturados/insaturados. Os resultados obtidos neste trabalho estão de acordo com a condição redox e com os parâmetros físico-químicos apresentados pelo ambiente nos períodos de coleta. / Geochemical biomarkers and the elemental composition were evaluated to determine the sources of organic matter (OM) in an anoxic environment region of Conceição Lagoon (SC). A core and three samples of surface sediments (0-5 cm) were collected and analyzed, after fractionation and derivatization when necessary, by GC-FID and GC/MS. Geochemical biomarkers as hydrocarbons, alkanols, fatty acids and sterols were detected in the surface sediment samples and along the core. In both cases, the C/N ratio associated with the distribution of homologs of each class of biomarkers allowed us to infer that the sedimentary OM consists of a mixture of sources, such as terrestrial plants, bacterial debris and algae. Based on the hierarchical analysis the effect of the process of eutrophication and changing sources of OM in the various depth intervals of the core were evaluated. For samples of surface sediments, the hierarchical cluster analysis allowed us to evaluate the dissimilarity between samples collected from different periods. In addition to the origin of the sedimentary OM, the bacterially mediated diagenetic alteration was assessed by means of the ratios of sterols saturated/unsaturated. The results of this study are consistent with redox conditions and physico-chemical parameters provided by the environment in the collection periods.

Orientadores : Prof. Dr. Pedro Luis Faggion, Prof. Dr. Luis Augusto Koenig Veiga / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 19/03/2015 / Inclui referências : fls. 109-115 / Resumo: Com o objetivo de desenvolver uma metodologia para a monitoramento do assoreamento de determinada área do reservatório da Usina Hidrelétrica Mauá, situada no rio Tibagi, entre as divisas dos municípios de Ortigueira e Telêmaco Borba no estado do Paraná, executou-se o levantamento batimétrico à montante da barragem em uma área de 170382,44m². Na coleta de dados, foram realizadas linhas de sondagens regulares, perpendiculares ao curso d'água, para obter a superfície do fundo do lago; e linhas de sondagens de verificações, longitudinais ao fluxo do rio, para calcular as incertezas verticais e o Padrão de Exatidão Cartográfica dos produtos gerados. O volume assoreado foi calculado comparando os dados provenientes do levantamento batimétrico com a superfície de referência obtida pelo recobrimento aéreo feito com a levantamento Laser antes do enchimento do reservatório. A redução das sondagens batimétricas com relação ao nível instantâneo da água do reservatório foi feito por três técnicas distintas de coleta de dados. As diferenças volumétricas dos Modelos Digitais do Terreno, da malha triangular foram calculas no sistema de informações geográficas ArcGIS. As análises das diferenças entre as superfícies do fundo foram feitas através processamento digital de imagens utilizando a interpolação dos modelos digitais pelo método da Vizinhança Natural, estrutura de dados matricial. Após a análise das diferenças entre os modelos, constatou-se que elas não representam apenas o volume assoreado do reservatório, mas também diferenças de elevação observadas em locais em que a presença de vegetação arbórea prejudica a definição real do fundo do lago. A aplicação de diferentes métodos (nível d' água observado por régua linimétrica, nível d' água rastreado com RTK estático e nível d' água coletado com RTK em movimento) de redução das sondagens batimétricas demonstrou que os dois primeiros métodos apresentaram resultados equivalentes, mostrando a viabilidade da aplicação dos mesmos para UHE Mauá. O conjunto de experimentos permitiu o estabelecimento de uma metodologia a ser aplicada na usina. Palavras-Chave: Monitoramento do Assoreamento, Levantamento Batimétrico e Modelo Digital do Terreno. / Abstract: In order to develop a methodology for the monitoring of silting of a particular area of the Mauá Hydroelectric Power Plant reservoir, located on the Tibagi River, between the currencies of the cities of Ortigueira and Telemaco Borba in the state of Paraná, it was executed the bathymetric survey upstream of the dam in an area of 170382,44m². In data collection were carried out regular surveys lines, perpendicular to the water course, to generate the surface of the lake bottom, and verification survey lines, longitudinal to river flow, to calculate the vertical uncertainties and the Cartographic Accuracy Standard of the products generated. The silted volume was calculated by comparing the descendant data of the bathymetric survey with the reference surface obtained by the aerial flight done with the Laser Scanner technology before filling the reservoir. The reduction of bathymetric surveys with respect to the instantaneous level of the reservoir water it was made by three different techniques of data collection. The volumetric differences of Digital Terrain Models, triangular network were calculated in the geographic information system ArcGIS. The analysis of the differences between the surfaces of the fund were made through digital image processing using the interpolation of digital models by the method of Natural Neighbor in matrix format. After analyzing the differences between the models, it was found that they not only represent the silted volume of the reservoir, but also differences in elevation observed in places in which the presence of arbustive vegetation affect the definition studies of the lake bottom. The application of different methods of reducing bathymetric surveys (water level measured by limnimetric scale, water level tracked with Estatic RTK and water level collected with Moving RTK) showed that the first two methods presented equivalents results, showing the feasibility of application of them for the Maua hydroeletric power plant silting surveying. The experiments allowed the establishment of a methodology to be applied in UHE Maua. Key words: Monitoring of Sedimentation, Bathymetric Survey and Digital Terrain Model.

O presente trabalho tem como objetivo a caracterização e compreensão em multiplas escalas da arquitetura deposicional dos sistemas fluviais da base da Formação Rio Bonito no Paleovale Leão-Mariana Pimentel. Para isso foi feita uma análise de detalhe no afloramento Morro do Papaléo e um estudo mais regional em quatro poços situados no paleovale. Na análise de detalhe foram identificados dois complexos de canais fluviais single-story amalgamados, os quais foram parametrizados geometricamente a partir da construção de um modelo tridimensional do afloramento. Internamente a estes canais foram identificados, em seções de GPR (ground penetrating radar), quatro elementos arquiteturais: barras de acresção, formas de leito sub-horizontais, preenchimento de erosões e barras de meio de canal. Integrando-se os elementos arquiteturais, os parâmetros geométricos dos canais e os perfis litológicos de detalhe do afloramento Morro do Papaléo, se definiu que o estilo fluvial desta exposição é entrelaçado perene (Miall, 1996). Nos poços estudados foram interpretadas dez sequências de 4a ordem que preenchem o paleovale Leão-Mariana Pimentel e constroem uma sequência incompleta de 3a ordem, a qual é caracterizada por um trato de sitemas de nível baixo, onde há um predomínio de depósitos fluviais, e por um trato de sistemas transgressivos, onde o predomínio passa a ser de depósitos estuarinos. A transição destes tratos de sistemas é chamada de superfície de regressão máxima, sendo essa a superfície estratigráfica de 3a ordem que ocorre nos depósitos detalhados no afloramento Morro do Papaléo. Nesse arcabouço deposicional multiescalar integrado, se identificou uma hierarquia de superfícies estratigráficas e sedimentológicas que podem afetar o fluxo de fluidos em reservatórios fluviais, e serem importantes para a indústria de petróleo e de água mineral. / The main aim of this study is a multiple scale understanding of the fluvial architecture of the Rio Bonito Formation in the Leão-Mariana Pimentel Paleovalley (Parana Basin). In order to reach the objective, it was analysed in detail an outcrop and it was performed a regional study based on four wells disposed on the paleovalley. In the detail analysis was identified two amalgamated fluvial channel complexes. Using the outcrop tridimensional model was measured width and thickness of the single-story channels that build these two complexes. Within these single-story channels was described, by GPR (ground penetrating radar) survey sections, four architectural elements: accretion bars, subhorizontal bedforms, erosions filling and mid-channel bars. The integration of the architectural elements, the single-story channel parameters and the outcrop detailed litological descriptions allowed us classified the fluvial system as a perennial braided (Miall, 1996). The regional study resulted in the interpretation of ten fourth order sequences that filled the Leão-Marina Pimentel Paleovalley. These sequences compound an incomplete third order sequence, which one is characterized, on its base, by predominance of fluvial deposits (lowstand system tract), and on its top, by predominance of estuarine deposits (transgressive system tract). The transition between these system tracts is called maximum regressive surface, which one correlates and crops out on detailed fluvial channels. In this integrated multiple sclale depositional framework was possible to identify a hierarchy of sedimentological and stratigraphical surfaces. These surfaces, following this hierarchy, can influence the fluid flow in fluvial reservoirs and, consequently, they can be important to mineral water and petroleum industry.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-16T15:11:49Z No. of bitstreams: 1 2014_KarinaHattingh.pdf: 6338551 bytes, checksum: 074837857b2b16117c252f1b6b8db425 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-16T16:39:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_KarinaHattingh.pdf: 6338551 bytes, checksum: 074837857b2b16117c252f1b6b8db425 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-16T16:39:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_KarinaHattingh.pdf: 6338551 bytes, checksum: 074837857b2b16117c252f1b6b8db425 (MD5) / A interpretação dos sistemas isotópicos Rb-Sr e Sm-Nd tem se revelado uma importante ferramenta para o estudo da procedência e transporte de sedimentos em sistemas fluviais. Nesse sentido, o objetivo do estudo é determinar a composição dos isótopos de Sr e Nd e dos elementos maiores e menores em sedimentos em suspensão nas águas dos rios Marañón-Solimões, Beni-Madeira e Amazonas. Com base nos dados, pretende-se correlacionar essas composições às fontes dos sedimentos, observar prováveis mudanças sazonais e espaciais do sinal químico e isotópico, além de estabelecer relações entre os parâmetros hídricos. O estudo apresenta dados coletados durante um ano hidrológico entre 2009 e 2010. O Rio Marañón–Solimões apresenta valores isotópicos baixos de Sr (0.7090–0.7186), grande amplitude dos valores de εNd(0) (-15.17 a -8.09) e idades modelo Nd (TDM) entre 0,99-1,81 Ga. Dentre as principais fontes de contribuição para o Rio Marañón-Solimões incluem-se rochas vulcânica recentes do norte do Peru e Equador e, subordinadamente, rochas de maior residência crustal com composição carbonática da Bacia Marañón, ao norte do Peru.O Rio Beni–Madeira apresenta valores mais radiogênicos dos isótopos de Sr (0.7255–0.7403), valores εNd(0) muito negativos (-20,46 a -10,47) e idades modelo mais antigas (1,40-2,35 Ga) quando comparados aos dados do Rio Marañón-Solimões. Essa assinatura foi correlacionada aos sedimentos provenientes de bacias de foreland Paleozoica e Cenozóica, que são preenchidas por sedimentos Pré-Cambrianos do Cráton Amazônico e que hoje configura a Zona Subandina Boliviana. O Rio Amazonas apresenta valores isotópicos intermediários aos intervalos encontrados nos rios Marañón-Solimões e Beni-Madeira, com as razões dos isótopos de Sr variando entre 0.7193 e 0.7290, valores de εNd(0) entre -11.09 e -9.51, e idade modelo entre 1.28 e 1.77 Ga. O sistema hídrico e sedimentar no Rio Marañón-Solimões apresenta maior complexidade que no Rio Beni-Madeira. A dependência entre concentração dos sedimentos em suspensão (SSC) e a vazão de água (Qw) é maior no Rio Beni-Madeira. Os sistemas fluviais de maior captação, como Manacapuru e Óbidos, apresentam baixa relação SSC/Qw, porém o fenômeno de histerese formado entre esses parâmetros é mais bem desenvolvido. Com base nos ciclos de histerese formados pela concentração dos sedimentos em suspensão e pela variação isotópica em função da vazão ao longo do ano hidrológico sugere-se a variação isotópica de 87Sr/86Sr indica contribuição local de aporte sedimentar, enquanto os valores de εNd indicam sedimentos advindos de erosões a montante das estações. Além disso, os isótopos de Sr comparados à concentração elementares de Sr revelam uma interação entre água do rio e composição química e isotópica como sendo um processo hídrico de rápida reação. Em contrapartida, a interação dos isótopos de Nd com a água do rio apresenta um processo lento de reação. As concentrações entre os elementos solúveis e insolúveis indicam um intemperismo mais intenso nos sedimentos provenientes do Rio Beni-Madeira. Esse rio apresenta uma maior diferença na composição média de Sr entre as fases diluída (0.71774) e sólida (0.73426), que foi atribuída ao mais elevado grau de intemperismo dos sedimentos dessa drenagem. O Rio Amazonas apresenta uma diferença intermediária de 0.71150 na fase diluída e 0.72288 na fase sólida e o Rio Marañón-Solimões com a menor diferença de 0.70891 na fase diluída e 0.71482 na fase sólida. No Rio Beni-Madeira predomina o intemperismo de rochas silicáticas, enquanto no Rio Marañón-Solimões destaca-se também o intemperismo de rochas carbonáticas e evaporíticas. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Rb-Sr and Sm-Nd isotopic systems are important tools to constrain the provenance of sediment load in river systems. This study presents the isotopic composition of Sr and Nd isotopes and major and minor elements in suspended sediments from the Marañón-Solimões, Amazonas and Beni-Madeira rivers. The data were used to constrain the source region of the sediments and to better understand the main seasonal and spatial transport processes within the basin based on the variations of the chemical and isotopic signals. They also allow establishing a relationship between hydric parameters. The study presents data collected during a hydrological year between 2009 and 2010. The Marañón-Solimões River presents low Sr isotopic values (0.7090–0.7186), broad εNd(0) range (-15.17 to -8.09) and Nd model (TDM) ages varying from 0.99 to 1.81 Ga. Sources of sediments to the Marañón-Solimões River include recent volcanic rocks in northern Peru and Ecuador, as well as rocks with long crustal residence time and carbonates from the Marañón Basin, Peru. The Beni-Madeira River has more radiogenic Sr isotope values (0.7255–0.7403), more negative εNd(0) values (-20.46 to -10.47), and older Nd isotope model ages (from 1.40 to 2.35 Ga) when compared to the Marañón-Solimões River. These isotope data were related to the erosion of Paleozoic and Cenozoic foreland basins that are filled with Precambrian sediments derived from the Amazonian Craton. These basins are located in Bolivian Subandina Zone. The Amazon River presents intermediate isotopic values when compared to those found in the Marañón-Solimões and Beni-Madeira rivers. Its Sr isotopes ratios range between 0.7193 and 0.7290, and its εNd(0) values varies between -11.09 and -9.51. The Nd isotope model ages of the suspended sediments vary between 1.28 and 1.77 Ga. The sediment and water system in the Marañón-Solimões River presents greater complexity than in the Beni-Madeira River. The dependence between suspended sediment concentration (SSC) and water flow rate (Qw) is higher in the Beni-Madeira River. Broader river systems as Manacapuru and Óbidos present low SSC/Qw relation, but a more developed hysteresis loop. Based on the hysteresis loops formed by the suspended sediments concentration and the isotopic variation in relation to the water flow rate along the hydrological year it is suggested that the 87Sr/86Sr isotopic variation indicates local contribution of sediment supply, while the εNd values indicate sediment arising from erosion upstream stations. In addition, Sr isotopes compared to elemental Sr concentration reveal an interaction between river water and chemical and isotopic composition as a fast reaction on hydric process. In contrast, the interaction of Nd isotopes in river water shows slow hydric reaction. Concentrations of soluble and insoluble elements indicate a more intense weathering activity in sediments of the Beni-Madeira River. This river has a larger difference in the Sr isotopic composition between the diluted and solid phases, which has been assigned to the high level of weathering of its sediment source area. The Amazon River presents an intermediate difference of 0.71150 in the dilute phase and 0.72288 in the solid phase and the Marañón-Solimões River presents the smallest difference of 0.70891 in the dilute phase and 0.71482 in the solid phase. In the Beni-Madeira River sub-basin dominates weathering of silicate rocks, while in the Marañón-Solimões River sub-basin it also stands out weathering of carbonate and evaporitic rocks.