Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-21T18:19:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Mateus Alves Saraiva.pdf: 4124344 bytes, checksum: 1f52f40f0e4a240b6edc7d24f47218e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-21T18:19:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Mateus Alves Saraiva.pdf: 4124344 bytes, checksum: 1f52f40f0e4a240b6edc7d24f47218e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-21T18:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Mateus Alves Saraiva.pdf: 4124344 bytes, checksum: 1f52f40f0e4a240b6edc7d24f47218e9 (MD5) Previous issue date: 2017-10-16 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Manaus, the capital of the Amazonas State, is located at the confluence of the Negro and Solimões rivers, where the Amazonas River forms. The city is the most populous in the state of Amazonas, with 2,020,301 inhabitants, and a population growth of 33% in each decade, on average. In it, was established in the 1950s, the Free Trade Zone of Manaus, which made possible the structuring of an expressive industrial pole. Currently, this polo has 488 industries, according to the Superintendência da Zona Franca de Manaus (SUFRAMA), mostly technology and motorcycle manufacturers, responsible for the generation of approximately 110 thousand direct jobs, collaborating with 1.4% of National GDP. Under all this activity is the Alter do Chão Aquifer (ACA), inserted in the Alter do Chão Formation, consisting of intercalations of sandy, silty, clayey and conglomeratic layers. The ACA has a varied thickness and permeability, reaching, in Manaus, a maximum thickness of 190 m. The city of Manaus has almost 3,000 wells registered in the Sistema de Informação de Águas Subterrâneas (SIAGAS), and are estimated more than six thousand clandestine wells. Several factors led to the intensive use of groundwater: the intense use by the industry of the Manaus Industrial Pole; water distribution network that does not fully cover the city; faults and interruptions in supply; the former water poor quality distributed by the public system (problem currently healed); an intense increase of the population of the city allied to the deficit network. These factors lead to the discussion about the sustainability of the current use of ACA in Manaus. The main objective of this work was to understand the current panorama and dynamics of the uses and groundwater flow, evaluated possible changes caused by anthropic factors, such as the increase and decrease in the number of wells, and by natural factors such as the occurrence of climatic extremes and the decrease trend in annual rainfall. / Manaus, a capital do estado do Amazonas, situa-se na confluência dos rios Negro e Solimões, onde se forma o rio Amazonas. A cidade é a mais populosa do Estado do Amazonas, com 2.020.301 habitantes, e um crescimento populacional de 33% a cada década, em média. Nela foi implantada, na década de 1950, a Zona Franca de Manaus, que possibilitou a estruturação de um polo industrial expressivo. Atualmente, este polo conta com 488 indústrias, segundo a Superintendência da Zona Franca de Manaus (SUFRAMA), em sua maioria nas áreas de tecnologia e montadoras de motocicletas, responsáveis pela geração de aproximadamente 110 mil empregos diretos, colaborando com 1,4% do PIB nacional. Sob toda esta atividade está o Aquífero Alter do Chão (AAC), inserido na Formação Alter do Chão, constituída por intercalações de camadas arenosas, siltosas, argilosas e conglomeráticas. O AAC possui permeabilidade e espessuras variadas, atingindo, em Manaus, uma espessura máxima de 190 m. A cidade de Manaus possui quase 3.000 poços cadastrados no Sistema de Informação de Águas Subterrâneas (SIAGAS), e são estimados mais de seis mil poços clandestinos. Vários fatores levaram ao uso intensivo de água subterrânea: a intensa utilização por parte da indústria do Polo Industrial de Manaus; malha da rede de distribuição de água que não abrange a cidade por completo; falhas e interrupções do abastecimento; a antiga má qualidade da água distribuída pelo sistema público (problema atualmente sanado); aumento intenso da população da cidade aliado à malha deficitária. Estes fatores levam à discussão sobre a sustentabilidade do atual uso do AAC na cidade de Manaus. Este trabalho teve como objetivo principal compreender o panorama e a dinâmica atual dos usos e fluxo da água subterrânea, avaliou possíveis alterações ocasionadas por fatores antrópicos, como o aumento e diminuição do número de poços, e por fatores naturais, como a ocorrência de extremos climáticos e a tendência no decréscimo da pluviosidade anual.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / AnÃlise de 15 parÃmetros hidroquÃmicos em Ãguas subterrÃneas do aquÃfero JandaÃra, na Bacia Potiguar, foi realizada em dois conjuntos de poÃos amostrados, o primeiro com 97 amostras no perÃodo seco e o segundo com 80 no inÃcio do perÃodo chuvoso. Os poÃos estÃo localizados nos municÃpios de BaraÃna e MossorÃ, no Estado do Rio Grande do Norte e nos municÃpios de Jaguaruana, Quixerà e Limoeiro do Norte, no Estado do CearÃ. O tratamento estatÃstico dos dados de cada coleta feito com a AnÃlise Fatorial R-modal permitiu identificar os processos responsÃveis pela presenÃa dos sais nas Ãguas. No perÃodo seco, o Fator 1 indicou a importÃncia dos aerossÃis de origem marinha, principalmente pelas concentraÃÃes de cloretos e de sÃdio, e a influÃncia litolÃgica pela dureza. O Fator 2 indicou dissoluÃÃo de rochas calcÃrias, mostrada pela presenÃa do bicarbonato e do pH. No perÃodo chuvoso, o Fator 1 tambÃm reflete a influÃncia dos aerossÃis e da dureza, mas o Fator 2 considera somente o bicarbonato, indicando recarga no aqÃÃfero. Nas duas simulaÃÃes, o domÃnio de uma Ãnica variÃvel nos outros fatores indica mistura de diferentes tipos de Ãgua e revela uma leve aÃÃo antrÃpica. A AnÃlise Q-modal feita com todos os poÃos, indicou como grupo melhor correlacionado o dos poÃos do municÃpio de BaraÃna, representado pelo Fator 1, seguido pelos poÃos de MossorÃ, representados pelo Fator 2. A AnÃlise Cluster complementou a AnÃlise Q-modal e permitiu associar os poÃos em grupos, indicando uma conectividade entre eles ou uma recarga por Ãgua semelhante. Essa anÃlise mostrou equivalÃncia entre o Primeiro Grupo e o Fator 1 da AnÃlise Q-modal e o Segundo Grupo e o Fator 2 da AnÃlise Q-modal. O Primeiro e o Segundo Grupo tÃm mais poÃos no perÃodo seco do que no chuvoso quando a recarga contribui para mistura com Ãgua de composiÃÃo diferente da Ãgua do aquÃfero / Analyses of 15 hydrochemical parameters in groundwater from the JandaÃra aquifer of the Potiguar Basin were performed on two sets of wells, one with 97 wells sampled in the dry season and the other one with 80 wells sampled at the beginning of the rainy season. The wells are located in the townships of BaraÃna and MossorÃ, in the State of Rio Grande do Norte, and in Jaguaruana, QuixerÃ, and Limoeiro do Norte, in the State of CearÃ. Statistical treatment of data from each sampling applying R-modal Factor Analysis allowed to identify the processes responsible for the presence of minerals in the waters. During the dry season, Factor 1 indicates the importance of marine aerosol, mainly through the concentrations of chloride and sodium, and lithologocal influence through hardness. Factor 2 indicates dissolution of limestone, evidenced by the presence of bicarbonate and pH. In the rainy season, Factor 1 also reflects the influence of aerosol and hardness, but Factor 2 considers bicarbonate only, indicating recharge to the aquifer. In both simulations, the predominance of a single variable in the other factors indicates mixing of different water types and also reveals slight human impact. Q-modal Analysis done with all wells indicates as the group best correlated the wells of BaraÃna, represented by Factor 1, followed by wells of MossorÃ, represented by Factor 2. Cluster Analysis complemented Q-modal Analysis and allows to associate wells in groups, indicating a hydraulic connection between them or recharge through similar water. This analysis reveals equivalence between the First Group and Factor 1 of Q-modal Analysis and of the Second Group and Factor 2 of Q-modal Analysis. The First and Second Groups comprise more wells in the dry season than in the rainy one, when recharge contributes to mixing with water of different composition than that in the aquifer.

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

No Brasil, as águas sempre foram consideradas abundantes. Somente quando urbanização e industrialização alteraram a quantidade e a qualidade das águas, prejudicando a qualidade de vida e restringindo o desenvolvimento econômico, começaram a ser instituídas políticas, voltadas preferencialmente para as águas superficiais. São necessários estudos para a integração das águas subterrâneas no processo de gestão dos recursos hídricos. Este trabalho tem como objetivos estudar o sistema de gestão integrada dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos no Brasil e no estado de São Paulo e discutir como exemplo as sub-bacias Billings e Tamanduateí da bacia do Alto Tiête. Para isto foi realizada uma pesquisa em documentos publicados e na Internet, entrevistas e discussões com representantes de universidades e organizações públicas e não governamentais atuantes em recursos hídricos. São apresentados a institucionalização e o arcabouço legal da gestão dos recursos hídricos no Brasil e no estado de São Paulo e discutidos seus instrumentos, especialmente para a área Billings-Tamanduateí. Como conclusões, observa-se institucionalização e eficiência crescentes na gestão de recursos hídricos, aumentando progressivamente a participação da sociedade civil. Entretanto mantém-se um desvio acentuado na interpretação dos recursos hídricos como águas superficiais, e na marginalização das águas subterrâneas, tanto em geral quanto na área exemplo. Para correção dos desvios são propostos: implantação de uma sistemática de outorga com vistas a uma gestão conjunta das águas subterrâneas; regulamentação e aplicação dos instrumentos de gestão no contexto das águas subterrâneas; enquadramento em classes de uso das águas subterrâneas e a realização de estudos hidrogeológicos na Bacia do Alto Tietê para zonear possíveis locais para recarga artificial. / In Brazil, water have been Always considered abundant. Only when urbanization and industrialization altered the amount and quality of water, harming the quality of life and limiting the economic development, policies began to be established, aiming mainly at surface water. Studies are needed for the integration of ground water in the process of administration of water resources. The objectives of this work are to study the system of integrated management of surface and ground water resources in Brazil and in the state of São Paulo and to discuss as example the sub-basins Billings and Tamanduateí of the Upper Tietê basin. A research of published and internet documents was accomplished, together with interviews and discussions with representatives of universities, public and nongovernmental organiztions working in water resources. The organizations and legal framework of the administration of water resources are presented for Brazil and the state of São Paulo and discussed their administration instruments, especially for the Billings-Tamanduateí area. As conclusions, a growing institucionalization and efficiency in the administration of water resources is observed, and a increase in participation of the civil society. However a pronounced bias to the interpretation of water resources as surface water, keeping ground water apart from the management process, in general as well as in the example area. For the correction of this bias the following measures are proposed: a concession system aiming at a joint management of surface and ground waters; regulation and application of management instruments in the context of ground waters; ranking of ground waters inn quality classes and the development of hydrogeologic studies in the the Upper Tietê looking for places suitable for artificial recharge.

Os sedimentos da Formação Tietê, do Subgrupo Itararé, do Grupo Tubarão, tem uma primordial importância nos locais onde afIoram porque nos mesmos ocorre a captação de água subterrânea para o abastecimento das populações locais. As captações de superfície, nestes locais, atualmente estão em desuso, face à intensa poluição dos mananciais, muitas vezes proveniente de outros municípios situados a montante. Esta poluição é causada pelo lançamento de efIuentes domésticos e industriais nos rios, sem qualquer tratamento, principalmente nas áreas urbanas das cidades ribeirinhas. Em conseqüência, é grande a procura de água subterrânea, tanto para abastecimento das populações urbanas, quanto para o suprimento da demanda agrícola e industrial. A variação faciológica dos sedimentos glaciais do Subgrupo Itararé produz uma ampla faixa de vazões nas captações de água subterrânea e, frente às dificuldades para a prospecção da água subterrânea nestes sedimentos, deve-se empregar métodos avançados de pesquisa para avaliação do potencial hidríco subterrâneo e localizar melhor as futuras captações. O Instituto Geológico, graças a muitos anos de trabalho na área do Município de Tietê e regiões circunvizinhas, acumulou dados que permitem um estudo científico amplo sobre a geologia e hidrogeologia local. Este trabalho enfoca os aspectos geológicos regionais e locais, possibilitando uma ampla discussão sobre a faciologia dos sedimentos do Subgrupo Itararé na região do Médio Rio Tietê, no Município de Tietê. É dedicada atenção especial aos sedimentos da Formação Tietê, o aqüífero local por excelência, e quanto aos aspectos qualitativos e quantitativos das águas subterrâneas. Neste trabalho foram empregados métodos apropriados de pesquisa para a caracterização hidrogeológica dos sedimentos e para o conhecimento do potencial de uso da água subterrânea. Estes métodos envolveram levantamentos geológicos, geral e de detalhe, estudos e interpretações de dados hidrológicos, interpretação de dados de ensaios de bombeamento em poços tubulares profundos e, estudos hidroquímicos e isotópicos visando caracterizar e definir a origem das águas subterrâneas. / The present paper is a contribution to the hydrogeology of Tietê Municipality, State of São Paulo, Brazil. The main subject of this research is the Permocarboniferous Itararé Subgroup of the Tubarão Group, specially the Tietê Formation due to its groundwater potential. Surface water sources, including the most of the rivers, are not fitted for consumption because of the high pollution degree. As a consequence, the search for groundwater became of utmost importance. The State of São Paulo \"Instituto Geológico\" supports a Itararé field work program covering the Middle Tiete Valley region for a long time. Extensive boreholes data allowed an evaluation of the local Itararé facies relationships. The present paper intends to study the Tietê Municipality hydrogeology in order to open an extensive discussion of the Itararé Subgroup facies whit especial reference to the Tietê Formation. This paper intends to fix the most suitable searching methods to characterize the best hydrogeologic potential of these sediments, so important to get potable water for the Tietê Municipality. The field work includes the interpretation of pumping data from deep wells and characterization of isotopic and chemical attributes of the groundwater in order to improve our knowledge of its origin and chemical composition including the salt contents.

No Brasil pouco se estuda sobre as estratégias de amostragem em áreas com mais de um tipo de solo e várias feições de paisagem, estratégias estas, importantes para mapear a variabilidade espacial dos atributos físicos: frações granulométricas, como também a correlação destas com os parâmetros geomorfológicos: altitude e inclinação máxima da área amostrada da extensão multivariada da krigagem, a cokrigagem. Essa extensão multivariada permite a associação de duas variáveis dependentes gerarem novas informações correlacionadas através do modelo de variância cruzada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a correlação espacial entre a distribuição da fração granulométrica com os parâmetros de altitude e a inclinação máxima através de uma densidade amostral agregada (100x100 e 50x50m) com dois níveis de densidade amostral, 20x20 e 40x40m. O estudo se deu numa área de 180 ha, onde se coletou frações de solo numa grade amostral agregada, ou seja, um arranjo amostral 100x100m e três sub-grades de 50x50m distribuídas aleatoriamente na área. Foi realizada análise estatística descritiva dos dados processados no laboratório e a análise espacial através de modelos de variância. De posse dos modelos ajustados na análise dos variogramas, realizou a interpolação pela krigagem para as frações granulométricas e através dos variogramas cruzados pela cokrigagem, as correlações dessas frações com os dados, obtidos pelo modelo digital de elevação, da altitude e a inclinação máxima do terreno da área e comparada, através dos mapas, essas mesmas correlações em densidades amostrais diferentes. A partir dos modelos de mapas gerados, chegou aos seguintes resultados: houve uma moderada variabilidade das frações granulométricas e uma moderada dependência espacial. De acordo com os parâmetros da variância cruzada a distribuição espacial da fração areia correlacionada com a altitude e com a inclinação máxima não diferenciou significativamente em relação aos níveis de densidade amostral 20x20m e 40x40m, praticamente não houve correlação entre a fração areia e a altitude, pois não apresentou um padrão definido de distribuição espacial. Pode-se concluir que a declividade influenciou na distribuição dos atributos físicos do solo. Como também foi avaliada a disponibilidade hídrica na área do pivô da Fazenda, foi constatada a forte correlação do atributo argila+silte com a capacidade de água disponível (CAD), enfatizando a dependência da disponibilidade hídrica em relação aos atributos físicos do solo. / In Brazil, few studied are related about soil sampling strategies in areas with more than one type soil and various features of the landscape, these strategies are important to map the spatial variability of physical attributes: size fractions, as well as the correlation of these with geomorphologic parameters: altitude and maximum slope of the sampled area of the multivariate extension of kriging, cokriging. This extension allows multivariate combination of two dependent variables to generate new information correlated with the model cross variance. The objective of this study was to evaluate the spatial correlation between the distribution of particle size fraction with the parameters of altitude and terrain slope through a maximum aggregate sample density (100x100 and 50x50m) with two levels of sample density, 20x20 and 40x40m. The study was an area of 180 ha, where fractions of collected soil at a sampling grid aggregate, ie an arrangement 100x100m sample and three sub-grids 50x50m randomly distributed in the area. We performed a descriptive statistical analysis of data processed in the laboratory and spatial analysis through models of variance. In possession of the adjusted models in the analysis of variogram for kriging interpolation performed for the fractions and through the variogram crossed by cokriging, the correlations of these fractions with the data obtained by digital elevation model, altitude and the maximum slope of the land area and compared, through maps, these same correlations in different sampling densities. From the models generated maps, it was reached the following results: there was a moderate variability in size fractions and a moderate spatial dependence. In accordance with parameters of cross (semi)variance the spatial distribution of the sand fraction correlated with altitude and the maximum slope did not differ significantly from the levels of sample density 20x20m and 40x40m, virtually no correlation between the sand fraction and altitude because it did not show a definite pattern of spatial distribution. It can be concluded that the slope influenced the distribution of soil physical attributes studieds. It was also quantified the water availability in the area under the center pivot equipment, it was found a strong correlation of the attribute clay + silt with TAW (total available water), emphasizing the dependence on water availability in relation to soil physical properties.

Esta pesquisa integrou estudos geológicos, hidrogeológicos, geoquímicos e de isótopos estáveis no município de Sete Lagoas (MG), Brasil, com o objetivo de entender a circulação da água em terreno cárstico e propor alternativas para o seu melhor uso, a fim de se evitar problemas geotécnicos. A área é constituída por calcários neoproterozoicos da Formação Sete Lagoas, onde se desenvolveram condutos cársticos, dando origem ao aquífero homônimo, o qual está coberto por sedimentos cenozoicos inconsolidados e, ocasionalmente, por rochas metasedimentares neoproterozoicas da Formação Serra de Santa Helena. Foi observado que neste aquífero a porosidade primária é muito baixa e a secundária (micro-fraturas) é igualmente reduzida, devido ao preenchimento por calcita. O grande volume de água subterrânea migra através da porosidade terciária caracterizada dominantemente por dois planos de acamamentos carstificados e, em menor grau, por fraturas sub-verticais carstificadas. A recarga, relacionada às chuvas que ocorrem no período de outubro a dezembro, se dá através de sumidouros, entradas de cavernas e onde o calcário está sob os sedimentos cenozoicos. Um detalhado estudo avaliando os efeitos de escala permitiu também o estabelecimento da distribuição das permeabilidades do Aquífero Sete Lagoas. Outros resultados obtidos também estabeleceram que as extrações de águas subterrâneas estão associadas aos eventos geotécnicos cársticos localizados na área urbana do município. A elevada extração das águas subterrâneas faz com que o plano de acamamento carstificado mais raso, em algumas áreas, esteja inteiramente na zona não saturada, provocando os eventos geotécnicos. Um mapa de risco geotécnico identifica, a partir da litologia e do nível de água subterrânea, cinco níveis. Este tipo de mapeamento deveria orientar as extrações e os cuidados na ocupação do terreno urbano em Sete Lagoas, prevenindo ou retardando a ocorrência de novas subsidências ou colapsos. / This research integrated geological, hydrogeological, geochemical, and stable isotope studies conducted in the municipality of Sete Lagoas (MG), Brazil, in order to understand the water circulation in a karst terrain and to propose alternatives for a better water use, aiming to avoid geotechnical problems. The area is constituted by Neoproterozoic limestones from the Sete Lagoas Formation, where karst conduits were developed, giving origin to the homonymous aquifer, which is covered by Cenozoic unconsolidated sediments and, occasionally, by Neoproterozoic metasedimentary rocks from the Serra de Santa Helena Formation. It was observed that in this aquifer the primary porosity is very low and the secondary porosity (micro -fractures) is also reduced, due to the filling by calcite. The great volume of groundwater migrates through the tertiary porosity characterized by two dominant solutionally enlarged bedding planes and, to a lesser extent, by sub-vertical enlarged fractures. The recharge, related to rainfall occurring from October to December, takes place through sinkholes, caves entrances, and where the limestones are under the Cenozoic sediments. A detailed study evaluating the scale effects also allowed the establishment of permeability distributions of the Sete Lagoas Aquifer. Other results obtained also established that the groundwater extractions are associated to karst geotechnical events located in the urbanized area of the municipality. The high groundwater extractions make the shallowest solutionally enlarged bedding plane, in some points, entirely in the unsaturated zone, causing geotechnical events. A geotechnical map identifies five levels of risk, based on the lithology and the groundwater level interaction. This type of mapping should guide the groundwater extractions and caring the urban land occupation in Sete Lagoas, preventing or delaying the occurrence of new subsidences or collapses.

Orientadores: Adalene Moreira Silva, Monica Mazzini Perrota, Anne Elizabeth McCafferty / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T07:51:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SouzaFilho_OdersonAntoniode_D.pdf: 17063311 bytes, checksum: 23989ebe7eca5130b41af0d5296d42a9 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os métodos usuais de locação de poços tubulares para água subterrânea no Nordeste do Brasil baseiam-se na identificação de estruturas permissivas através de fotointerpretações e caminhamentos geofísicos eletromagnéticos indutivos e eletrorresistivos em áreas de pouca extensão. Os resultados alcançados por esses métodos mostram uma grande variabilidade na produtividade de poços. Esta tese privilegia a utilização das geotecnologias, notadamente os levantamentos aerogeofísicos e modelagens espaciais para mapear regiões favoráveis para água subterrânea e a sua qualidade numa área do Estado do Ceará, Brasil. O conjunto de dados compreende levantamento aerogeofísico local e regional, imagens do sensor multiespectral ETM+/Landsat-7 e dados de campo. O desenvolvimento da tese teve três etapas: o processamento dos dados aerogeofísicos magnéticos, eletromagnéticos e radiométricos; a abordagem geoestatística objetivando o zoneamento da condutividade elétrica da água subterrânea e; a modelagem de propriedades geofísicas associadas a poços de alta e baixa vazão. O processamento aerogeofísico realçou estruturas compatíveis com a pesquisa hídrica até 250 m de profundidade. Gradientes magnéticos anômalos lineares e rasos, porém contínuos abaixo de 400 m, foram diferenciados das anomalias superficiais através da integração entre os aerolevantamentos. Inversões dos dados eletromagnéticos indicam que a camada de solo é bastante condutiva e o substrato rochoso é resistivo após 15 m deprofundidade, dificultando a detecção de estruturas mais profundas. As técnicas de krigagem e simulação estocástica foram aplicadas às medidas de condutividade elétrica nos poços tubulares (variável principal) e aos dados aerogeofísicos de condutividade elétrica aparente do solo (variável externa) para gerar um mapa de condutividade elétrica da água subterrânea. A informação aerogeofísica de alta resolução auxiliou na simulação da variabilidade da condutividade elétrica da água. Testes de validação comparando valores calculados com medidas em novos poços confirmaram a competência destes modelos em caracterizar a qualidade das águas subterrâneas em rochas cristalinas. As técnicas de análise espacial por razão de probabilidades e pesos de evidências compararam valores de cada propriedade geofísica, lineamentos estruturais e dados multiespectrais a poços de diferentes vazões. Os modelos obtidos mostram que os poços mais produtivos estão associados ao substrato rochoso não-magnético, eletricamente condutivo, cortado por gradientes não-magnéticos WNW-ESE, lineamentos estruturais e por gradientes condutivos N-S. Dados de campo comprovaram a natureza rúptil extensional das estruturas WNW-ESE e N-S. As propriedades do solo, interpretadas através de dados radiométricos (teor de potássio maior do que urânio) e dos dados multiespectrais (conteúdo relativo de minerais de óxido de ferro e argilo-minerais) indicam uma associação de poços mais produtivos com solos de fração grosseira predominando sobre a componente mais fina e os argilo-minerais prevalecem como produtos de alteração em relação aos minerais de óxido de ferro. / Abstract: The location of water well in Northeast Brazil is usually based on the interpretation of structural lineaments in aerial-photographs and electromagnetic and electrical resistivity ground geophysics surveys. However, the success of these techniques is variable, and the small coverage area is another limitation. This Thesis favors a different approach, the use of airborne geophysical surveys and spatial modeling to map groundwater potential and quality in the State of Ceará, Brazil. The data sets comprise a local helicopter survey, a regional airborne survey as well as multispectral images from the Enhanced thematic Mapper sensor (ETM+)/Landsat-7 and field data. The thesis was developed in three stages: i) the processing of airborne magnetic, electromagnetic and radiometric data; ii) a geostatistical modeling to produce groundwater electrical conductivity maps, and; iii) groundwater favorability modeling based on the association of high- and low-yield wells and geophysical, structural and spectral properties. The magnetic anomaly data were filtered using the regional and local survey to enhance through-going structures whose gradients crosscut rocks below 400 m depth. The helicopter electromagnetic data (HEM) were processed so that shallow (up to 15 m depth) conductive structures and lithologic units were enhanced. Inversion modeling applied to electromagnetic data unveiled a conductive soil horizon over a resistive bedrock at depths greater than 15 m which restricts the detection of deeper conductive anomalies. The regional radiometric data together with ETM+ images characterized the soil texture and relative contents of Fe-oxide/clay-mineral/vegetation density ratios. Structural data were interpreted from aerialphotographs and from ETM+/Landsat-7 data. Kriging and stochastic simulation techniques were applied to electrical conductivity data from water-wells to generate a groundwater electrical conductivity map. The HEM data were used as an external variable to characterize the variability of groundwater electrical conductivity associated with crystalline aquifers. Validation tests comparing predicted values with measurements in new wells confirmed the competence of these models in locating fresh groundwater sources in bedrock. The probability ratio and weights of evidence techniques quantitatively described the association of each value of magnetization, electrical conductivity, geophysical gradients, structural lineaments, radiometric data and multiespectral data to different well yields. The groundwater favorability models imply the existence of structural lineaments in an E-W direction, with non-magnetic properties, which are pervasive below 250 m depth but conductive from up to 15 m below the surface. The E-W lineaments are cut by conductive N-S structures. Field data confirm that the geophysical trends are extensional brittle structures. High yield classes are more associated with coarse-grained soils (high potassium, medium thorium and uranium) where alteration minerals are predominantly clay-minerals as opposed to Fe-oxide minerals. / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutor em Ciências

Orientador: Sueli Yoshinaga Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-26T07:20:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gasparini_FelipeBalieiro_M.pdf: 60117835 bytes, checksum: bc9cbbddb75978f83fffc1bc63e6b3ab (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O estudo hidrogeológico de aquíferos estuarinos em áreas industriais apresenta complexidade em seu entendimento devido às interações físicas naturais e/ou antrópicas que interferem na sua dinâmica, tais como as flutuações da maré, alterações do regime de rios, mudanças sazonais das chuvas, e os sistemas de remediação instalados nas áreas impactadas. A presente dissertação visa, portanto, caracterizar os tipos de aquíferos e a dinâmica das águas subterrâneas em um ambiente estuarino adjacente ao rio Cubatão situado no município de Cubatão/SP, em uma área sob influência da maré e processos industriais. A pesquisa abordou os seguintes estudos: (1) caracterização e levantamento do histórico do uso da área pela indústria; (2) caracterização da geometria e monitoramento das águas dos aquíferos locais; (3) análise do monitoramento dos parâmetros climáticos como pressão e temperatura do ar atmosférico e intensidade das chuvas, e; (4) monitoramento hidrológico e da influência da maré oceânica no rio Cubatão. O comportamento dos aquíferos (livre e confinado) e do rio Cubatão foi monitorado nos períodos chuvoso (novembro de 2012 a janeiro de 2013) e pouco chuvoso (julho e outubro de 2013). Em síntese, os resultados não indicaram influência das chuvas na recarga do aquífero livre. No entanto, existe uma forte relação entre o aquífero livre, as alturas da maré oceânica no rio Cubatão e a injeção de ar pelo sistema de remediação. Há o predomínio da dinâmica natural do rio Cubatão, seja em períodos de vazante como de cheia. O trecho do rio Cubatão na área pesquisada é influente em relação ao aquífero livre, devido a relação da curvatura desse e à diferença das cargas hidráulicas entre o rio e o aquífero, excetuando os momentos de operação do sistema de remediação do módulo mais próximo. Os valores de condutividade elétrica apresentam-se similares entre o rio Cubatão e o aquífero livre, e baixos nas águas do aquífero confinado, indicando a influencia do rio com o aquífero no primeiro caso e a descarga de águas doces regionais no segundo. Este trabalho contribuiu para o melhor entendimento da dinâmica das águas subterrâneas em aquíferos estuarinos sob forte influência de condicionantes externas, como variação do rio e da maré e operações de atividades antrópicas (sistemas de remediação de contaminantes) / Abstract: The complexity of hydrogeological studies of estuarine aquifers on industrial areas is due to natural and/or anthropogenic physical interactions that interfere on its dynamics, such as tide fluctuation, changes in the state of rivers, seasonal rain variation rates, and remediation systems installed on impacted areas. This work aimed to characterize the aquifer types and the groundwater dynamics on a estuarine environment adjacent to Cubatao river, located on Cubatao city (Sao Paulo State, Brazil), on an area influenced by tides and industrial processes. The research approached the following topics: (1) characterization and survey of the area¿s historical use by the industry; (2) hydrogeological characterization and monitoring of the local aquifers; (3) climate parameters analysis, as pressure and temperature of the atmospheric air and rain intensity; and (4) monitoring of the hydrology and the tide influence over Cubatao river. The behavior of the unconfined and confined aquifers and the Cubatao river was monitored on rainy (November of 2012 to January of 2013) and less rainy (July and October of 2013) periods. In summary, the results indicated no rain influence on the unconfined aquifer recharge. However, there is a strong relation between the unconfined aquifer, the oceanic tide heights on Cubatao river and the air injection by the remediation system at the industry plant. Nonetheless, the influence of natural dynamics on the Cubatao river prevail, whether in periods of high or low tides. The stretch of the Cubatao river at the study area is characterized as a losing river in relation to the unconfined aquifer, due to its curvature and the hydraulic head difference between the river and the aquifer, except during operational moments of the nearest module of the remediation system. Moreover, the electrical conductivity values were similar between the Cubatao river and the unconfined aquifer, and lower on the confined aquifer waters, indicating the river influence over the aquifer on the first case and the discharge of fresh regional water on the second. Finally, this research contributed to improve the understanding of estuarine aquifers dynamics under strong influence of external factors, such as river and tide variation and anthropic activities (contaminant remediation systems) operation / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Orientador: Sueli Yoshinaga Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-19T20:22:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Raposo_DanielBernardes_M.pdf: 5155642 bytes, checksum: f23a70650822141639e4af9ba6a8fcb2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O aquífero associado ao Complexo Alcalino Carbonatítico do Barreiro (CACB) foi estudado através da análise de testemunhos de furos de sondagem rotativa em seções geológicas verticais. O modelo conceitual interpretado é de um aquífero principal, granular e semi-confinado e dois outros, ambos fissurais e confinados, um deles relacionado ao topo da rocha sã e o outro a sistemas de falhas ou fraturas profundas, esse último se manifesta em nascentes mesotermais e fortemente mineralizadas. Sistemas de falhas descritas na bibliografia e observadas em afloramentos produziram um sistema anisotrópico. Testes de bombeamento de longa duração indicam que os parâmetros hidrodinâmicos variam de um local para outro, o que mostra que o principal aquífero é heterogêneo. Os diferentes litotipos e a grande variação na espessura do manto de intemperismo interferem diretamente nas características hidrodinâmicas. A condutividade hidráulica pode variar de 0,17 a 1,0 m/dia, e é maior nas regiões com presença de silexitos. Também foi observado que os poços com as maiores vazões, geramente superiores a 150 m3/h, perfuraram zonas com silexitos...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The aquifer related to the Barreiro's Alkaline-Carbonatitic Complex (CACB) was studied by analyses of sample cores and vertical geological sections. The conceptual model was interpreted as a main aquifer, granular and semi-confined and two others subordinated aquifers, fissural and confined, one of them is related to the top of fresh rock, and the other one is related to the deep fault zones that contains waters strongly mineralized and can be observed in mesotermal springs. Fault zones are described in the literature and are also observed in outcrops. Those faults produced an anisotropy system over the saprolites. Pumping tests have shown that the hydrodynamic parameters can change from one place to another. This fact indicates that the main aquifer is heterogenous and has a strong interference of the lithotypes. The range of hydraulic conductivity is from 0.17 to 1.0 m/day, with the highest values in regions with silexites. It has also been observed that the wells with the highest pumping rates, generally higher than 150 m3/h, are also located over silexites zones...Note: The complete abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Mestre em Geociências