Neste trabalho foram utilizadas técnicas e critérios hidrogeológicos, hidroquímicos e de sensores remotos para propósito de uma adequada exploração e aproveitamento dos recursos hídricos do Chaco central paraguaio. Foram realizados cadastros de poços existentes, análises físico-químicas e perfurações de poços onde não se tinham dados. Este estudo está baseado em informações sobre mais de 450 poços existentes na região. Os resultados obtidos mostram que a área esta composta geologicamente por sedimentos não consolidados (areias, siltes e argilas) de idade quaternária e que o leque aluvial do rio Pilcomayo está dividido em três zonas geomorfológicas da planície aluvial: norte, central e sul. Nelas se encontram as seguintes morfologias, de paleocanais arenosos cobertos por gramíneas (espartilho), paleocanais de monte cobertos por material silto-argiloso com vegetação de mato, de transição com cobertura areno-siltosa e vegetação de mato e monte com cobertura argilosa com vegetação densa de mato e floresta. Os extensos paleocanais constituem uma alternativa importante de armazenar água das precipitações por meio de recarga artificial ou natural. Os recursos de água subterrânea gerada, embora foram relativamente pequenos, podem ser utilizados para o abastecimento domiciliar e comercial, já que a área é semiárida, com déficit hídrico, carência de águas superficiais e com aqüíferos salgados regionalmente. Com respeito à qualidade química da água subterrânea podem distinguir-se três tipos: doces (bicarbonatada cálcica-magnesiana), salobras (cloretada sódica - sulfetada) e salgadas (cloretada e sulfetada sódica). Os resultados dos métodos, técnicas e critérios utilizados para a prospeccão e exploração das águas subterrâneas que foram desenvolvidos no decorrer da pesquisa são expostos com suas vantagens e desvantagens, alem de isso oferecerem diretrizes para a localização da água subterrânea nos diferentes tipos de ) paleocanais, para exploração, gestão dos recursos hídricos do Chaco central e seu melhor aproveitamento sustentável. / ln this work methods and hydrogeological, hydrochemical criteria have been applied with the aim to achieve an adequate exploration and use of the hydrological resources of the Central Chaco of Paraguay. A census of existing wells and chemical groundwater analyses were carried out. ln areas where no information was available wells have been drilled. Thus this study is based on the data of 450 wells located in the area. According to investigation results, the geology of the area is made up of quaternary non-consolidated sediments (sand, loam and clay). The aluvial paleo-fan of the River Pilcomayo can be subdived into three geomorphological zones: northern, central and southern zone. ln these zones the following morphological characteristics are identified: two type of sandfilled paleo-channels, covered with espartillar grass and covered with bush (paleocauce de monte); transition zone with a sandy loam overlaying sands containing with grass and bush vegetation; sandy clays and clays covered by dense bush and forest (monte). At length sandfilled paleo channels offer storage for rain water both from natural infiltration and from artificial recharge. ln the semi-arid Central Chaco these groundwater resources, though relatively small, constitute an important resource for the supply of homesteads and commercial premises as most of the deep groundwater is saline and perennial surface water bodies do not exist. The following three hydrochemical groundwater types can be distinguished: fresh (calciummagnesium bicarbonate), brakish (sodium-sulfate-chlorid) and saline (sodium-chloridsulfate). The results obtained by applying methods and techniques for the exploration and development of the groundwater developed during the investigations are described and assessed. Guidelines are given for the localization of fresh groundwater bodies in the sandy paleo-channels and for the exploitation and sustainable management of the water resources of the Chaco.

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

Orientador: Antonio Claudio de França Correa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T03:05:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_AdrianoLima_M.pdf: 5059320 bytes, checksum: 21c7c25affd669f4da722f0e909e91ca (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: o presente trabalho versa sobre o desenvolvimento de um software destinado a auxiliar na interpretação de testes de bombeamento realizados em aqüíferos. Para isto ele utiliza modelos cujas incógnitas correspondem a parâmetros do aqüífero que se deseja conhecer. Os modelos empregados são: Theis (1935), Hantush e Jacob (1955), Boulton (1963) e Neuman (1972). O "software", fruto de um trabalho de mestrado, é uma ferramenta numérica e gráfica de apoio, que procura ajustar a curva da função do modelo a pontos de rebaixamento versus tempo, obtidos do teste realizado em campo. O método numérico de ajuste empregado foi o de Levemberg-Marquardt associado a uma busca restrita de parâmetros. Os resultados obtidos com a aplicação desta ferramenta a casos analisados na literatura especializada têm se mostrados satisfatórios / Abstract: The present work is about the development of a software destined to help in the interpretation of pumping tests realized in aquifers. To make this it utilizes models of which unkown parameters correspond to aquifer parameters that someone want to know. The models employed are: Theis (1935), Hantush and Jacob (1955), Boulton (1963) and Neuman (1972). The software, result of a master course, is a numerical and graphical support tool, that tries to fit the model function curve to points of drawdown versus time obtained from tests realized in the field. The numerical fit method employed was the Levemberg-Marquardt method associated with a restricted search of parameters. The results obtained with the application of this tool to cases analised in the specialized literature have manifested satisfatories / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-11-04T08:41:31Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 8023260 bytes, checksum: 74c043e181e5a812ba4681c8e9d47686 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-04T08:41:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 8023260 bytes, checksum: 74c043e181e5a812ba4681c8e9d47686 (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo deste trabalho foi elaborar um modelo hidrogeológico conceitual e numérico de uma microbacia urbana (Viçosa, Minas Gerais, Brasil) através de um programa computacional comercial, visando a predição da carga hidráulica (superfície potenciométrica) e eventuais variações sazonais. Posteriormente, os dados coletados foram utilizados em redes neurais artificiais (RNA) com o objetivo de comparar com os resultados do modelo numérico e avaliar a eficiência das RNAs com este enfoque. O modelo hidrogeológico conceitual baseou-se em dados primários e secundários e permitiu identificar os aquíferos porosos nos quais ocorre o lençol freático na área de estudo, bem como seus parâmetros hidrogeológicos. Posteriormente, o modelo hidrogeológico conceitual e os parâmetros hidrogeológicos (condutividade hidráulica, transmissividade e coeficiente de armazenamento) foram inseridos em um programa computacional (Visual Modflow) para elaboração do modelo hidrogeológico numérico. O modelo numérico elaborado mostra que o fluxo subsuperficial segue, de forma aproximada, as direções do fluxo superficial, deslocando-se das porções mais elevadas do terreno para as mais baixas. Além disso, não se observam variações sazonais significativas de sua posição e foram observadas porções da área de estudo que apresentam-se secas em todas as estações do ano, em conformidade com os dados reais obtidos. Por fim, visando a predição da superfície potenciométrica através de RNA foram testadas diferentes combinações entre as seguintes variáveis discriminantes: elevação; declividade; curvatura; índice topográfico combinado (CTI); distância vertical do canal de drenagem; aprofundamento do vale; direção de fluxo e distância euclidiana, todos obtidos a partir de um modelo digital do Elevação (MDE) com resolução espacial de 5m. Os resultados demonstram um grande potencial de utilização desta abordagem e os mapas inferidos por RNA mostraram muita coerência com os resultados fornecidos pelo Visual Modflow. / The purpose of this study was to develop both a conceptual and a numerical hydrogeological model of a watershed located in an urban area (Viçosa, Minas Gerais State, Brazil) through a commercial software in order to predict water level position (potentiometric surface) and its possible seasonal variations along a year. Subsequently, all collected data were used in Artificial Neural Networks (ANN) with the same purpose and also to compare with results from the numerical modeling and to evaluate its efficiency. The hydrogeological conceptual modeling was based on primary and secondary data and has allowed the identification of three porous superficial aquifers occurring within the study area as well as their main hydrogeological parameters (hydraulic conductivity, transmissivity etc.), which were then used as input data for numerical modeling in Visual Modflow®. The numerical model shows that underground water flow approximately follow the superficial flow, from higher to lowers areas within the watershed and also, that there are some portions of the watershed which are completely dry during all year, all this results are in accordance with observed data. Finally, for the prediction of potentiometric surface throughout ANN, different combinations between the following selected variables were performed: elevation; slope; curvature; combined topographic index; vertical distance of drainage channel; valley depth, flow direction and Euclidean distance; all data obtained from a Digital Elevation Model with 5m resolution. Results have shown a great potential for using this approach for hydrogeological purposes. All maps produced throughout RNA have shown good consistency to Visual Modflow results.

Orientador: Sueli Yoshinaga Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-07T09:50:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BatistaFilho_JobJesus_M.pdf: 4294081 bytes, checksum: 28f487525ec460febd41ef1f05e36218 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O presente trabalho estuda a interferência da maré nos aqüíferos costeiros, identificando alterações hidrodinâmicas e químicas em suas águas. A pesquisa foi realizada no estuário do rio Itanhaém, em duas localidades: no Sitio de Pesquisa, com 7 poços instalados, situados às margens do rio Acima, a 3,5 km do oceano, e no CePeRio - Centro de Pesquisa do Estuário do rio Itanhaém, com 1 poço, localizado a aproximadamente 1 km do oceano. O estudo foi executado em 3 etapas, buscando-se conhecer: a geologia dos aqüíferos, suas características físicas, químicas e geométricas. Para os aspectos hidrodinâmicos, englobaram-se o monitoramento do nível d'água superficial e subterrâneo e os cálculos dos parâmetros hidrodinâmicos, como: condutividade hidráulica, velocidade média linear e transmissividade. Para a hidroquímíca foram executadas coletas periódicas, a cada 45 minutos, análise dos parâmetros físicoquímicos: temperatura, pR, Eh, condutividade elétrica (CE), sólidos totais dissolvidos (STD) e salinidade. Foram coletadas amostras em cada etapa para se an$l.lisar a composição química das águas estudadas, quantificando-se os seguintes íons: Na, K, Si, Mg, Ca, Sr, Co, Mn, Cu, P, Zn, Pb, AI, Ba, Cd, N~, Fe, Cr, RC03-, F- ,cr ,Br- ,N ,S042- e PO/- . Os aqüíferos estudados, um livre e um confmado, são compostos de sedimentos arenosos de granulometria fina. O aqüífero confinado é composto de areia com lente df. conchas calcáreas, à profundidade de 20 metros. As águas superficiais monitoradas foram: as dos rios Acima, Itanhaém e do ribeirão Campininha, que margeiam as áreas estudadas. O aqüífero livre, formado por areia fina, e o rio Acima apresentam águas sulfatadas ou cloretadas sódicas. No aqüífero, o STD varia de 40 a 70 mg/L e o pH é ácido (entre 4 e 5); no rio, o STD varia de 90 a 5.900 mgIL e o pH de 6 a 7. O aqüífero confinado, com argila siltosa na sua base e conchas calcáreas na sua estrutura, apresenta águas bicarbonatadas sódicas, com STD variando de 310 a 2.000 mg/L e pH neutro (entre 6 e 7,5). O aqüífero livre, com condutividade hidráulica (10 de 10-4 m/s, possui influência direta das oscilações da maré, com uma variação de amplitude do nível d'água (NA) 5 vezes menor que a da maré; o aqüífero confinado, com K igual a 10-6 m/s, oscila 11 vezes menos que a maré, com maior variação de 1,4 m. A direção do fluxo hidrodinâmico no aqüífero livre é para NW e a do confinado é para WSW, ambos com descarga no rio Acima. O aqüífero livre tem velocidade média linear da ordem de 10-6 m/s e transmissividade de 205 m2/dia, e o confinado 10-8 m/s e 13 m2/dia. Apenas no aqüífero livre, durante subidas fortes da maré, o fluxo hidrodinâmico se altera, derivando para o norte. Hidroquimicamente, as águas subterrâneas variam pouco com a intrusão salina. No inverno, as águas superficiais são mais salobras que em outras épocas do ano, o que está associado a fatores como: a maré mafs alta e a pluviometria reduzida / Abstract: The present work studied the influence of the tide in the coastal aquifers by identifying hydrodynamic and chemical alterations in the aquifiers. The research was carried out in the Itanhaém river estuary in two localities: in the Sitio de Pesquisa with 7 installed wells situated on the banks of the Acima river, 3,5 km from the ocean, and in the CePeRio - Center of Research ofthe ltanhaém river estuary with 1 well located approximately 1 km from the oceano The study was executed in 3 stages that studied the geologic formations of the aquifers and their physical, chemical and geometric characteristics. The hydrodynamic aspects were studied by monitoring of the superficial and underground water leveI, and hydrodynamic parameters such as hydraulical condutivity, linear average velocity and transmissivity were determined. The hydrochemical part of the research was executed with periodic collections of samples every 45 minutes and analyzed for the physical chemical parameters of temperature, pH, Eh, electric condutivity (EC), total dissolved solids (TDS) and salinity. AIso, samples were collected for each stage of the study and analyzed for the following íons: Na, K; Si, Mg, Ca, Sr, Co, Mo, Cu, P, Zn, Pb, AI, Ba, Cd, Ni, Fe, Cr, HC03-, F- ,cr ,Br- ,N ,sot e P043- . The aquifers, one phreatic and one confined,rare both composites of fine sand sediments. The confined one is a sand layer with presences of limestone shells and has a depth of 20 meters. The surface waters were also monitored in the Acima river, the Campininha brook and the Itanhaém river, which border the study area. The phreatic aquifer is formed of fine sand and with the Acima river has sodium sulfated or chlorinated and sodium bicarbonated water. In the aquifer, the TDS varied between 40 and 70 mg/L and pH was acidic (between 4 and 5). In the river, the TDS varied from 90 to 5,900 mg/L and pH was 6 to 7. The confined aquifer, with silt clay and limestone shell, had sodic bicarbonated waters with the TDS varying from 310 to 2,000 mg/L and pH neutral (between 6 and 7,5). The phreatic aquifer with hydraulical condutivity (K) 10-4 m/s had a direct influence from tidal oscillations with a variation of phreatic leveI amplitude 5 times lesser than that of the tide. The confined aquifer with K of 10-6 m/s, oscillated 11 times less than the tide for variations of larger than 1,4 m. The hydrodynamic flow direction for the phreatic aquifer was to NW and for the confined one it was for WSW, both with discharges in the Acima river. The phreatic aquifer had linear average velocity of the order of 10-6 m/s with a transmissivity of 205 m2/day and for the confined the values were 10-8 m/s and 13 m2/day. In the phreatic aquifer the hydrodynamic flow was modified during strong flows of the tide northward. Hydrochemically, the groundwater varied slightly with saline intrusion. In the winter, the river had the biggest ionic concentrations in comparison to the other seasons which were associated with factors such as the tide being higher in and the low precipitation at that time of year / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Orientador: Alexandre Campane Vidal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-14T10:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sewaybricker_VictorVanin_M.pdf: 3831085 bytes, checksum: 8cfa5eb23feafe89cee1f862bf90cb57 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A área de estudos tem aproximadamente 10300 m2 e substrato caracterizado por aterro argilo-arenoso com presença de entulhos sobreposto a sedimentos não litificados, ora mais argilosos, ora predominantemente arenosos. Foi identificado aquífero livre com fluxo de sul para norte, governado por gradiente hidráulico de 1%. O trabalho realizado busca aplicar método geoestatístico probabilístico para a avaliação do impacto das heterogeneidades de condutividades hidráulicas verificadas na área, por meio da simulação de cenários equiprováveis em simulador numérico de fluxo e de trajetória de partículas. Dados de campo foram obtidos de registros de sondagens conduzidas para instalação de 15 poços de monitoramento e de 15 poços de remediação e foram fornecidos pela empresa GEOKLOCK Engenharia e Consultoria Ambiental Ltda. Tais informações nortearam a construção de modelos equiprováveis de distribuição de condutividades hidráulicas no programa geoestatístico SGEMS. Os modelos geoestatísticos alimentaram o simulador de fluxo VISUAL MODFLOW com propriedades definidas célula a célula. Foram procedidas simulações de trajetórias de partículas com o módulo MODPATH e computadas as respostas para tempos mínimo e máximo de trajetória. Os resultados obtidos para as duas categorias avaliadas evidenciaram a influência dos diferentes cenários equiprováveis adotados, demonstrando a significativa incerteza que há na modelagem de fluxo em aqüíferos porosos heterogêneos. Desse modo, mostrou-se que o método estudado é ferramenta aplicável para a análise da variabilidade na resposta de simuladores, podendo inclusive, ser empregado em modelos mais complexos e considerando-se outras variáveis que não somente a condutividade hidráulica. / Abstract: The studied area has approximately 10300 m2 and its underground is characterized by a sandy-clay landfill that overlaps unconsolidates sediments composed by portions of clay predominance and by parts with highest sand contents. A free aquifer flowing from south to north ruled by a hydraulic gradient of 1% has been identified. This research seeks to apply a probabilistic statistical method for assessing the impact of hydraulic conductivities heterogeneities, through the simulation of different feasible hydraulic conductivities scenarios in numerical simulation of flow and particles pathways. Hard data were provided by the company GEOKLOCK Engenharia e Consultoria Ambiental Ltda and consisted in field records of boreholes conducted for installation of 15 monitoring wells and 15 remediation wells. This information guided the construction of hydraulic conductivities distribution models using the statistical software SGEMS. The statistical models results provided the data for the flow simulations which were performed with the software VISUAL MODFLOW. Particles pathways simulations were proceeded using the software MODPATH. The results for minimum and maximum particle traveling times were recorded and showed the different adopted scenarios influence, demonstrating that there is significant uncertainty regarding the modeling of flow in heterogeneous porous aquifers. Thus, it was verified that the studied method is an applicable tool for the analysis of variability in the response of simulators, and can even be used in more complex models considering other variables than hydraulic conductivity. / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-27T12:39:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ImpactoUrbanizacaoQualidade.pdf: 60142031 bytes, checksum: fdad3b2b92791fdac9075b0bcd92a01d (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-05-02T21:42:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ImpactoUrbanizacaoQualidade.pdf: 60142031 bytes, checksum: fdad3b2b92791fdac9075b0bcd92a01d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-02T21:42:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ImpactoUrbanizacaoQualidade.pdf: 60142031 bytes, checksum: fdad3b2b92791fdac9075b0bcd92a01d (MD5) Previous issue date: 2004-01-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FO trabalho avalia os impactos urbanos na qualidade das águas do aquífero Barreiras ocasionados, por componentes nitrogenados (nitrato e amônio) oriundos de esgotos domésticos e por compostos aromáticos (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos — BTEX) provenientes de vazamentos em tanques subterrâneos postos de combustível. O estudo foi desenvolvido numa área aproximada de 15 Km2, cobrindo os bairros do Reduto, Nazaré e Umarizal, na cidade de Belém/PA. Os métodos utilizados consistiram em cadastramento de poços, análises e correlações de perfis litológicos, execução de 9 períodos de amostragem, análise de águas de poços para os diferentes parâmetros químicos e físico-químicos, além das interpretações dos resultados físico-químicos e químicos. Na área de estudo, a zona não-saturada, tem espessura variando de 1 a 9 m, estando condicionada a variações sazonais. Estudos mineralógicos de sedimentos coletados em poços de trado definiram um domínio de quartzo e, de forma mais subordinada, de caulinita. A análise granulométrica mostra que existe uma predominância das frações areia siltosa, silte arenosa e argila siltosa. Teste de infiltração indicou valor correspondendo a um material silte a silte arenoso. Sedimentos com essas características texturais, associados à capacidade de infiltração variada, composição mineralógica, nível estático raso e elevada carga de contaminantes, principalmente de fossas sépticas e ou rudimentares podem levar à contaminação dos aqüíferos da área. Os aqüíferos identificados são correlacionados aos aquíferos do Grupo Barreiras, sendo definidos dois aqüíferos principais. O primeiro, mais superficial, classificado como semilivre, e o segundo semiconfinado. Os níveis estáticos, por diversos motivos, não foram medidos durante a execução desse trabalho. Dessa forma, as medidas apresentadas correspondem àquelas feitas durante a época de perfurações dos poços, as quais variaram de menos de 1 m, nas áreas de cotas topográficos mais baixas, até 11m nos poços localizados nas partes mais elevadas. Os dados da vulnerabilidade indicam que, em grande parte da área, o aquífero Barreiras apresenta risco de contaminação, na medida que sobre ele se concentram várias atividades potencialmente poluidoras. A interpretação dos sentidos de fluxos, da área estudada, mostra que as principais linhas de fluxo estão preferencialmente orientadas para o centro da área, compreendida pelo bairro do Reduto e parte do bairro de Nazaré. O comportamento global das variáveis mostrou que as características hidrogeoquímicas das águas estudadas estão diferenciadas se comparadas ao padrão regional. Os principais parâmetros que marcaram essa diferenciação foram a condutividade elétrica, cloreto, sódio, pH, amônio e nitrato. Ressalta-se que os teores de amônio e nitrato estão acima ou próximos ao limite de potabilidade vigente e que tais parâmetros são os principais indicadores da contaminação das águas por efluentes domésticos. Na análise global, as correlações entre as variáveis, apresentou para o nitrato, uma correlação positiva com a condutividade elétrica e, de forma mais discreta com o cloreto, sódio, cálcio, sulfato e dureza. Para o amônio, observa-se uma correlação positiva com o cloreto e correlação negativa com o cálcio, sulfato, pH e dureza. Esse estudo permitiu indicar a condutividade elétrica, cloreto e cálcio como bons indicadores das contaminações. As análises fatoriais efetuadas vieram confirmar as principais observações obtidas no estudo de correlações. O estudo estatístico por período de amostragem indicou que a sazonalidade regional está influenciando apenas de maneira secundária no comportamento químico das águas estudadas. O ligeiro enriquecimento de alguns componentes no período chuvoso pode ser explicado porque, nesse período, o nível freático eleva-se até próximo à superfície do solo, ficando mais próximo das fontes de contaminação. No estudo de correlação por período de amostragem, os resultados podem ser considerados, sem exceção, similares aos obtidos na análise de correlação feita com os dados globais. A análise estatística para uma série de poços indicou que os poços, quando analisados individualmente, mostraram um comportamento relativamente homogêneo ao longo dos períodos. Mas quando comparados entre si, foi possível distinguir poços com valores sempre mais elevados daqueles com os valores menos elevados. No estudo dos comportamentos para nitrato e amônio, observou-se que os poços, quando analisados individualmente, tiveram comportamentos homogêneos. Por outro lado, o estudo conjunto dos poços permitiu a classificação de 4 estilos principais de comportamento para nitrato e amônio. O estilo 1 corresponderia a poços com valores altos de nitrato e baixos de amônio; o estilo 2 seria caracterizado por teores elevados tanto de amônio quanto de nitrato; o estilo 3 corresponderia a poços com concentrações baixas a intermediárias de nitrato e teores altos a relativamente altos de amônio e, finalmente, o estilo 4 seria traduzido por teores mais baixos para o amônio, acompanhado por teores intermediários de nitrato. Esses estilos podem significar maior ou menor distância de fontes ativas de contaminação que seriam, portanto, os fatores preponderantes na caracterização hidrogeoquímica dos poços numa área urbana como a estudada. A amostragem de água realizada em dois poços com menor espaçamento temporal constataram, mais uma vez, a pouca influência da sazonalidade na caracterização hidroquímica dos poços estudados. Para identificar os principais tipos de água, amostras representativas dos poços cadastrados foram plotadas nos diagramas de Piper. Os resultados mostraram uma tendência para que as amostras, independente do período de amostragem, ficassem concentradas nos tipos de fácies hidroquímicas sulfatadas cloretas cálcicas, cloretadas sódicas e nitradas cloretadas sódicas. Esses comportamentos refletem que as águas estão sendo fortemente afetadas por fatores antropogênicos em detrimento dos processes naturais. A análise da distribuição espacial dos principais parâmetros mostrou que, para o nitrato, os teores mais elevados estão localizados na porção central e sul da área. O amônio apresentou uma relação inversa ao do nitrato, com teores mais elevados a noroeste e nordeste da área, diminuindo para o centro da área. O mapa de condutividade elétrica coincide, em boa parte, com o de nitrato, enquanto que o mapa de iso-teores de cloreto é, de uma maneira geral, semelhante ao do amônio. O mapa de iso-teores de pH não mostrou qualquer tendência de correlação com o nitrato. Essas correspondências espaciais coincidiram com as observações dos estudos de correlações. No estudo sobre a contaminação das águas estudadas por gasolina/diesel, foi possível definir 3 áreas críticas. Nas águas dos poços com identificação qualitativa de diesel e/ou gasolina, o principal processo de biodegradação atuante, depois do aeróbio, parece ser o via nitrato. / The study evaluates the urban impacts in the groundwater quality of Barreiras aquifer, caused mainly by nitrogen compounds (nitrate and ammonium) from domestic sewage and aromatical composites (benzene, tolueno, ethylbenzeno and xylenes - BTEX), from underground fuel storage tanks of gasoline and diesel. The study was carried out on an area of 15 Km2, in the quarters of the Reduto, Nazaré and Umarizal in city of Belém/PA. The used methods incluided a cadastre of wells, analyses and stratigraphic well log correlations, execution of 9 periods of sampling, chemical analysis of water from and interpretation of results. The unsaturated zone, in the study area, has thickness varying of I to 9m, being conditional to the seasonals variability. Mineralogical studies of sediments collected in drill rig wells had defined a domain of quartz and, of a more subordinated form, caulinite. The grain sized analysis show a predominance of the fractions silte sand, silte arenaceous and silte clay. Test of infiltration indicated value corresponding to a material silte to silte arenaceous. Sediments with these textures, associates to the varied infiltration capacity, mineralogic composition, water levei flat and raised load of contaminants, of mainly septic and casspools, can lead to the contamination of the aquifers of the area. The aquifers ones identified are correlated to the aquifers of the Barreiras Group, having been defined two main ones. First, the most superficial one, was classified as unconfined-leaky, and as the second aquifer one was characterized as confined-leaky. The water level, by diverse reasons, had not been measured during the execution of this work. In this case, the presented measures correspond to those done ones during the time of drilling of the wells, in which had varied of less of lm, in the areas of lower topographical quotas, until 11m in the wells located in the more raised paris. Vulnerability data had established mainly that, to a large extent of the area, the Barreiras Aquifer presents contamination possibility, considering that the studied area is urban and, consequently, concentrate some potentially polluting activities. The interpretation of the directions of groundwater flows, of the studied area, shows that the main lines of preferential flow are guided for the center of the area, containning the quarter of the Reduto and part of the Nazaré. The global behavior of the variables shows that the hydrogeochemical characteristics of studied waters are differentiated, when compared with the regional standard. The main parameters that had marked this differentiation had been the electric conductivity, chloride, sodium, pH, ammonium and nitrate. It is standed out that the grades of ammonium and nitrate are above or very Glose to the limit to potability standards, and that such parameters are the main contamination indicators of waters by effluent domestic sewage. The global analysis showed for nitrate a positive correlations with electric conductivity and a weak correlation with chloride, sodium, calcium, sulphate and hardness. For ammonium one observes a positive correlation with chloride and negative correlation with calcium, sulphate, pH and hardness. This study it allowed to indicate the conductivity, chloride and calcium as good pointers of the contaminations. The effected factorial analyses had come to confirm the main comments gotten in the study of correlations. The statistical study by period of sampling, they indicate that the regional seasonality is influencing only in secondary way in the chemical behavior the studied waters. The slight enrichment, of some components, in the rainy period can be explained because, in this period, the groundwater level is raised until next to the ground , being next to the contamination sources. In the study of correlation by period of sampling, the results can be considered, without exception, similars to the gotten ones in the analysis of correlation made with the global data. The statistical analysis for a series of wells had indicated that the wells, when analyzed individually, they had shown a relatively homogeneous behavior along the periods, but when compared between itself, it was possible to distinguish wells with values always raised from those with the raised values less. In the study of the behaviors for nitrate and ammonium, it was observed that the wells, when analyzed individually, they had homogeneous behaviors. On the other hand, the joint study of the wells it allowed to the classification of 4 main styles of behavior for nitrate and ammonium. Style 1 would correspond the wells with high values of nitrate and low values of ammonium; style 2 would be characterized by high values to nitrate and ammonium; style 3 would correspond the wells with low to intermediate concentrations the nitrate and high the relatively high ammonium grades and, finally, style 4 would be translated by lower grades for ammonium, followed for intermediate nitrate grades. These styles can mean greater or minor distance of active sources of contamination, that would be, therefore, the preponderant factors in the hydrogeochemical characterization of the wells in an urban area as the studied one. In two wells a more detailed water sampling was effected. These samplings had evidenced, one more time, to little influence of the seasonality in the hydrochemical characterization of the studied wells. To identify the main types of waters, representative samples of the registered in cadastre wells had been located in the diagrams of Piper. The results had shown a trend, so that, the samples, independent of the period of sampling, to be concentrated in calcium chloride sulfate, cl sodium chloride and sodium nitrate cloride hydrochemical facies. These behaviors reflect that they are being strong affected for antropogenic factors, in detriment of natural processes. The analysis of the space distribution, of the main parameters, showed that, for nitrate, the more raised grades are located in the central and south portion of the area. The ammonium presented an inverse relation to the one of nitrate, with more raised grade the northwest and northeast of the area, diminishing for the center of the area. The map of electric conductivity coincides, in good part, with the one of nitrate, while that the chloride iso-grade map is, in a general, similar way to the one it ammonium. The iso-grade map of pH did not show any trend of correlation with nitrate. These correspondences had coincided with the comments of the studies of correlations. In the study of water contamination by gasoline/diesel, three critical areas were defined. The study finally sugests that, in regard to water samples with qualitative identification of diesel and or gasoline, the main biodegradation process, bisede the aerobic one, seems to be of nitrate one.

Orientador: Paulo Cesar Soares / Co-orientadores: Ernani Francisco da Rosa Filho, Francisco J. Fonseca Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: A Bacia de Curitiba, entidade geológica formada no Cenozóico, distribui-se sobre sequências metassedimentares, proterozóicas, e sobre complexos de rochas gnáissico-migmatíticas. A região integra parte do Cinturão Ribeira, cujo registro geológico revela evolução marcada por eventos geológicos policíclicos, os quais produziram zonas fortemente recortadas por descontinuidades estruturais. A área estudada engloba a cidade de Curitiba e parte da região metropolitana. Os sistemas aquíferos da área são representados por lentes de arcósios dispostas entre estratos argilosos da Bacia Sedimentar de Curitiba e, principalmente, por sistemas de fraturas em rochas cristalinas. O objetivo deste trabalho envolve o reconhecimento de controles estruturais estabelecido pela entidade "Bacia de Curitiba" sobre aquíferos da área estudada. Foram traçados alinhamentos estruturais, reconhecidos em fotografias aéreas, e comparados com feições geomorfológicas indicativas de alinhamentos estruturais, ressaltados através de um modelo digital de terreno. Outras variáveis, analisadas através de estatística e geoestatística, tiveram a distribuição estimada para toda a área estudada, como: vazões de poços tubulares, altitudes do nível estático e das entradas d'água. Estas foram integradas com mapas de altitude do topo do embasamento da Bacia de Curitiba e alinhamentos estruturais reconhecidos em levantamentos gravimétricos. Os resultados obtidos revelaram comportamento coerente dos aquíferos com a estruturação geológica regional, sugerindo controles estruturais sobre as direções médias de fluxo das águas subterrâneas. Estas relações são demonstradas pela distribuição georeferenciada de variáveis regionalizadas, cujos padrões observados revelaram se processar segundo o funcionamento de uma bacia hidrogeológica, aqui denominada "Bacia Hidrogeológica de Curitiba". / Abstract: The Cenozoic geological entity represented by the Curitiba Basin lies over metassedimentary sequences to the north of the City of Curitiba and directly over a complex of gnaissic-migmatitic rocks to the middle-south. The region is part of the Ribeira Belt, a region strongly affected by structural discontinuities and by the intrusion of igneous bodies. Despite being much more recent than the other units in Ribeira Belt, the Curitiba Basin lies comformably over the regional structures. The aquifer systems of the area are represented by arcose lenses within clayey strata and, especially, by fracture systems within cristalline and metassedimentary rocks. The structural control of these entities is reflected in the ground water flow patterns, which are relatively independent of the environment due to a strong communication of the aquifer systems. In the present study, lineaments were identified through aerial photographs and compared to geomorphological features characteristic of structural lineaments, which were made more prominent in a digital elevation model. Other variables, which had their behavior assessed through classical and geostatistical methods, had their distribution estimated for the whole area: discharge of tubular wells and the altitudes of the static level and the inlets. These variables were integrated to altimetric maps of the basement of the Curitiba Basin and structural trends revealed by gravimetric studies. The results reveal a coherent behavior of the aquifers with the regional structures. The georeferenced distribution of the regional variables shows that the inter-relations observed between the hydrogeological entities over the area of study are in accordance with the development of a hydrogeological basin.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / The numerical modeling of underground flow of Morro Agudos mine, property of Votorantim Metais Zinco (VMZ), Paracatu-MG, used data from hydrometeorological monitoring campaigns to calibrate the actual scenario and simulate future pumping scenarios of this mine, using Visual MODFLOW 3.1 software. The study area is located in Paracatu-MG and in external portion of BrasÃlia Fold Belt at west margin of SÃo Francisco Craton, the mine is inside metasedimentary sequence of Vazante Group, composed by dolarenite, dolarenitics and dolomitics breccias of Morro do CalcÃrio Formation. In June of 2011 was registered 255mÂ/h of water springs inside underground mine, this value is nearly the maximum capacity, 270mÂ/h, of Wastewater Treatment Plant. So, it was necessary make some simulations to predict the increase of this pumping rate until the year of 2017, following expansion plans, purposing take effective actions in the water treatment. Was used monitoring data given by technical team of VMZ to update the concept hydrogeological model and make a new calibration of numerical model. After calibration, those scenarios were simulated from 2012 until 2017. From those scenarios were obtained an increased pumping rate that will achieve to 530mÂ/h. Of this value was subtracted the pumping rate of "Projeto Ãgua Limpa" (Clean Water Project) and added the inside flow, reaching the final pumping value of 504mÂ/h. This pumping rate will be considered in the planning of the new Wastewater Treatment Plant to supply necessities until 2017. This value can be decreased with rising of "Projeto Ãgua Limpa", but depends of mutual efforts from Hydrogeology, Geology, Environmental and Operations sectors. MineÂs dewatering itÂs not interfering in stream flows around the mine, because all water is pumped to surface and returns to original stream, without being prejudicial or causing environmental impacts. As is a fissural aquifer itÂs impossible to affirm if galleries will cross an expressive fractural zone, increasing in a large way the pumping rate simulated by this work. / O modelamento numÃrico do fluxo subterrÃneo da Mina de Morro Agudo, de propriedade da Votorantim Metais Zinco (VMZ), Paracatu-MG, utilizou os dados do monitoramento hidrometeorolÃgico para calibrar o cenÃrio atual e realizar simulaÃÃes de cenÃrios futuros do bombeamento realizado na mina, utilizando o software Visual MODFLOW 3.1. A Ãrea de estudo localiza-se em Paracatu-MG e encontra-se na parte externa da Faixa de Dobramentos BrasÃlia na margem oeste do CrÃton do SÃo Francisco, a mina està inserida na sequÃncia metassedimentar do Grupo Vazante, composta por dolarenitos, brechas dolarenÃticas e dolomÃticas pertencentes à FormaÃÃo Morro do CalcÃrio. Em Junho de 2011 foi registrado 255mÂ/h em surgÃncias de Ãgua na mina subterrÃnea, valor prÃximo à capacidade mÃxima, 270mÂ/h, da EstaÃÃo de Tratamento de Efluentes. Assim, se fez necessÃrio realizar simulaÃÃes do acrÃscimo desta vazÃo atà o ano 2017, seguindo o plano de expansÃo da mina, com objetivo de subsidiar aÃÃes efetivas no tratamento de Ãgua da unidade. Foram utilizados os dados de monitoramento disponibilizados pela equipe tÃcnica da VMZ para atualizar o modelo hidrogeolÃgico conceitual e realizar nova calibraÃÃo do modelo numÃrico. ApÃs a calibraÃÃo foram realizadas simulaÃÃes a partir do ano 2012 atà 2017. A partir dos cenÃrios simulados foi obtido um acrÃscimo constante nas vazÃes atingindo patamares de 530mÂ/h. Deste valor foi subtraÃda a vazÃo bombeada pelo Projeto Ãgua Limpa e somada a vazÃo aduzida para a mina, chegando ao valor final de bombeamento de 504mÂ/h. Esta à a vazÃo que serà considerada no planejamento da construÃÃo da nova EstaÃÃo de Tratamento de Efluentes para atender as necessidades atà o ano 2017. Essa vazÃo pode ser reduzida com a ampliaÃÃo do Projeto Ãgua Limpa, dependendo de um esforÃo conjunto entre os setores de Hidrogeologia, Meio Ambiente, Geologia e Lavra. O desaguamento da mina nÃo està interferindo na vazÃo dos vertedouros situados no CÃrrego Morro Agudo de maneira definitiva, pois a Ãgua que infiltra na mina subterrÃnea à bombeada para a superfÃcie, tratada e devolvida ao RibeirÃo TraÃras, sem provocar prejuÃzo ou impactos ambientais. Por se tratar de um aquÃfero fissural, nÃo se pode precisar se a lavra irà atingir uma zona aquÃfera fraturada de maior expressÃo, aumentando consideravelmente as vazÃes simuladas.

[pt] O presente trabalho concentra-se na caracterização geológica-geotécnica e hidrogeotécnica de uma pilha de estéril temporária, proveniente de rocha itabirítica, e de seu entorno, a fim de apresentar as possíveis condicionantes geradoras das elevadas pressões hidrostáticas medidas na fundação desta pilha. Com base nesta caracterização, criou-se um modelo hidrogeológico das condições de escoamento da água subterrânea pelo material estéril e pelas regiões adjacentes desta pilha, utilizando os programas computacionais SlideÒ e VisualModflowÒ. Em ambos os resultados apresentados pelos modelos computacionais, observou-se que a sub-pressão existente na fundação da pilha de estéril está diretamente associada a dois fatores: (i) aos condicionantes geológicos do local e (ii) ao índice pluviométrico do ano de 2005. / [en] This study focuses on the geological, geotechnical and hydrogeotechnical characterization of a temporary waste pile, made of itabiritc rock, and of its surrounding area, and presents possible causes for the high pore pressures measured at the waste pile foundations. Based on this characterization, a computer models of this scenario were developed using both Slide and VisualModFlow softwares. In both cases, results indicate that the high pore pressures are directly related to two main causes: (1) to local geological conditions and boundaries and (2) to high rainfall rate recorded in 2005.