Os aquíferos da região do Canal do Jurubatuba são importantes no abastecimento industrial, comercial e residencial. Em 2001, foi detectada contaminação por solventes organoclorados nos solos e nas águas subterrâneas da região, atingindo o aquífero fraturado profundo, caracterizando risco para a população local e acarretando na paralisação de diversos poços de produção. Tratando-se de um aquífero fraturado, a contaminação apresentou-se complexa, devido a dificuldades na previsão de fluxos nesses sistemas. Este trabalho, inserido no projeto \"Bases técnicas para a gestão de áreas contaminadas por solventes clorados\" (GESOL), objetiva estimar a recarga dos aquíferos na região do Canal do Jurubatuba, por meio dos métodos de balanço hídrico, da variação do nível d\'água do aquífero e isotópico; realizar as caracterizações hidroquímica e isotópica (O, H, e Sr) das águas subterrâneas e das potenciais fontes de recarga (água da chuva rede de abastecimento de água e de esgoto); e integrar os resultados para avaliar a atuação dos processos naturais e das possíveis influências antrópica e da dinâmica das águas subterrâneas na sua composição. Os trabalhos incluíram o monitoramento de dados meteorológicos e da variação do nível d\'água subterrânea; e coleta de amostras de água para análises químicas e isotópicas. O acumulado de chuvas mensal e a respectiva variação do nível d\'água dos poços monitorados, evidenciaram que a recarga dos aquíferos está sendo efetiva sob pluviometria média acima de 100 mm, confirmada pelo monitoramento da zona não saturada. As análises isotópicas da chuva permitiram elaborar a reta meteórica local, que apresentou boa correlação com a reta meteórica global, além de evidenciarem haver relação entre a quantidade de precipitação mensal e a variação no enriquecimento de isótopos estáveis. O enriquecimento isotópico nos resultados das amostras e água e de fontes, observado durante o período prolongado de seca de 2013/2014, apresentou correlação com poços com maior contribuição de fonte antrópica na recarga naquele período, indicando influência de diferentes comportamentos do clima na composição das fontes de recarga e das águas subterrâneas. Os isótopos de Sr apresentaram razoável eficácia na identificação de fontes antrópicas da recarga, mas não permitiram a distinção entre essas fontes. As caracterizações hidroquímica e isotópica mostraram que os aquíferos avaliados apresentaram alteração na qualidade de suas águas, em maior ou menor grau, em diferentes níveis, em decorrência de contribuição de fontes de recarga antrópica. O amônio se mostrou o indicador mais eficaz na determinação de contribuição antrópica na recarga por esgoto, e a presença de nitrato reflete a potencial atuação de processos de nitrificação nas águas subterrâneas. Os resultados dos métodos físicos utilizados para o cálculo de recarga, considerando-se as limitações de cada método, indicaram valores muito próximos. A recarga potencial pelo método do balanço hídrico apresentou média anual de 18,84% e a estimativa de recarga média pelo método da variação do nível d\'água de 16,27% do total de precipitação. O método isotópico indicou média geral de 51,7% de contribuição antrópica na mistura das águas subterrâneas. A influência de fluxos ascendentes, identificada pelas cargas hidráulicas dos poços monitorados e pelas semelhanças hidroquímica e isotópica entre as águas dos poços profundos e rasos, está contribuindo para a mistura das águas subterrâneas dos aquíferos de porosidade intergranular. / The aquifers in the Jurubatuba Canal region are important for the industrial, commercial and residential supply. In 2001, a contamination by organochlorine solvents was detected in the soils and groundwater in the region, reaching the deep fractured aquifer, posing risk for the local population and causing the interruption in several production wells. As the aquifer is fractured, the contamination was found to be complex, due to the difficulty to predict the flows in these systems. This study, part of the project called \"Technical base for the management of areas contaminated by chlorine solventes (1)\", aims at estimating the recharge of the aquifers in the Jurubatuba Canal region using water balance, water table flutuation and isotopic methods; developing the hydrochemical and (O, H and Sr) isotopic studies about the groundwater and the potential recharge sources (rainwater, water and sewage supply networks); and integrating the results in order to assess the action of natural processes and possible anthropic and dynamic influences in the groundwater composition. The studies have included monitoring meteorological data and groundwater level variation; and also collecting water samples for chemical and isotopic analyses. The total monthly rainfall and the correspondent variation of the water levels in the monitored wells have shown that the aquifers recharge has been effective, with an average rainfall above 100 mm, confirmed by the monitoring of the unsaturated zone. The isotopic analyses of the rainfall have enabled the elaboration of the local meteoric water line, which has presented a good correlation with the global meteoric water line, and they have also pointed out a relation between the monthly precipitation quantity and the variation in the enrichment of stable isotopes. The isotopic enrichment in the results of water and recharge sources samples, observed during the long dry period in 2013/2014, has presented a correlation with the wells that have a bigger contribution of anthropic source in the recharge of that period, indicating an influence of climate changes in the composition of the recharge sources and the groundwater. The Sr isotopes have presented a reasonable efficacy in the identification of anthropic recharge sources, but they have not allowed the distinction between these sources. The hydrochemical and isotopic characterizations have shown that the evaluated aquifers have presented a bigger or smaler alteration in their water quality in different levels, due to the contribution of anthropic recharge sources. Ammonium was found to be the most efficient index to determine the anthropic contribution for the sewage recharge and the presence of nitrate reflects the potential action of nitrification processes in the groundwaters. The results of the physical methods used for the recharge calculation, considering the limitations of each method, indicated very close values. The potential recharge by the water balance method has presented an annual average of 18.84% and the average recharge estimate of the water table flutuation was 16.27% of the total precipitation. The isotopic method has shown a general average of 51.7% of anthropic contribution in the groundwater mixing. The influence of upward flows, identified by the hydraulic charges in the monitored wells and by the hydrochemical and isotopic similarities between the waters in the deep and shallow wells, is contributing for the mixing of the groundwaters of the intergranular porosity aquifers.

O presente trabalho teve como principais objetivos testar a existência de drenança através do aquífero fraturado Serra Geral (ASG) para o Sistema Aquífero Guarani (SAG), estabelecer o modelo conceitual de fluxo destes aquíferos, e determinar seus parâmetros hidráulicos, em local onde o ASG possui ao redor de 100 m de espessura. O local escolhido fica aproximadamente 9 km a sul da cidade de Ribeirão Preto, SP. O estudo fez parte de um projeto de pesquisa mais amplo denominado FRATASG, do Instituto Geológico (Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo). Os métodos geofísicos de superfície caminhamento elétrico (CE), sondagem elétrica vertical (SEV) e levantamento áudio-magnetotelúrico de fonte controlada (CSAMT) foram usados com o intuito de localizar zonas hidraulicamente ativas no basalto, e determinar a espessura e profundidade das camadas geológicas, para a locação de três poços perfurados no ASG. Ao lado de um poço de produção já existente no SAG (Poço Esmeralda - PE), foram construídos dois piezômetros com aberturas no ASG e SAG. Descontinuidades planares verticais no basalto, associados a lineamentos, foram detectadas em metade dos CEs e das seções realizadas com o método CSAMT, sendo que uma destas seções indicou continuidade de duas fraturas entre SAG e ASG. Para realizar testes hidráulicos e coletar amostras em profundidades discretas no ASG, foram construídos obturadores pneumáticos, baseados em modelos produzidos pelo Serviço Geológico Americano (USGS), que foram adaptados a equipamentos existentes no Brasil. Neste trabalho é feita descrição dos equipamentos, de suas aplicações, dos levantamentos prévios necessários para seu uso, os procedimentos de campo e as interpretações de alguns tipos de ensaio e coletas de amostras. Com o intuito de calcular os parâmetros hidráulicos do SAG e do ASG, foram realizados um teste de bombeamento de 171 horas no poço de produção do SAG, com monitoramento nos piezômetros, e testes hidráulicos em intervalos discretos em um poço do ASG (Poço Limeira - PL), isolados com os obturadores pneumáticos. Durante todos os ensaios de bombeamento, e em mais dois poços já existentes, abertos no ASG, foram coletadas amostras para análise hidroquímicas e, em amostras selecionadas, dos isótopos ³H, ²H, \'ANTPOT.18 O\', \'ANTPOT.13 C\' e \'ANTPOT.14 C\'. No SAG, o rebaixamento registrado nos dois piezômetros permitiu identificar a existência de anisotropia neste aquífero, com relação entre transmissividade máxima (\'T IND.máx\' = \'T IND.x\' =160 m²/d) e mínima (\'T IND.mín.\' = \'T IND.y\' = 103 m²/d) é de 1,55, sua condutividade hidráulica (K = 4,6x\'10 POT.-1\' m/d e 7,0x\'10 POR.-1\' m/d), e armazenamento (S = 1,6x\'10 POT.-3\' e 8,4x\'10 POT.-4\', sempre para os piezômetros PPE-1G e PPE-2G respectivamente, localizados em direções distintas em relação ao PE). A anisotropia provavelmente é causada pelos planos de sedimentação das dunas eólicas da Formação Botucatu. Também foram realizados dois testes com traçadores no PE, com injeção no SAG e no ASG e coleta no SAG, que permitiu a obtenção da porosidade efetiva do SAG no local, entre 18,8 e 20,3%. No ASG, os testes hidráulicos permitiram a identificação das zonas mais transmissivas, sempre formadas por fraturas sub-horizontais. A transmissividade (T) de intervalos reduzidos variou entre 5x\'10 POT.-2\' a 3x\'10 POT.-1\' m2/d, e a existência de comportamento análogo ao de dupla porosidade no basalto, causado pela presença de vesículas e fraturas sub-verticais associadas às fraturas subhorizontais. As análises químicas mostram uma evolução com a profundidade, com o aumento de Na+K. Isto permitiu uma clara diferenciação entre as amostras coletadas em profundidades rasa, de 16 m, intermediária, de 25 m, e profunda, coletada a 55 m. O mesmo agrupamento é encontrado nos isótopos estáveis, e os radioativos indicam idade maior nas águas mais profundas do ASG. As amostras do SAG se assemelham mais às águas rasas do ASG, hidroquimica- e isotopicamente. Os resultados mostram pouca ou nenhuma conectividade entre SAG e ASG, e uma circulação preferencial rasa e horizontal dentro do ASG. / The main objectives of the present thesis were to test the existence of leakage through the fractured Serra Geral Aquifer (SGA) to the Guarani Aquifer System (GAS), create a conceptual flow model for both aquifers, and obtain their hydraulic parameters, at a location where the SGA-forming basalt has 100 m thickness. The chosen area is 9 km to the south of Ribeirão Preto, São Paulo State, Brazil. The study is part of a research project called FRATASG, from the Geological Institute (São Paulo Environmental Secretariat). Surface geophysical methods (vertical electrical sounding, electric resistivity survey and controlled source audiomagnetotelluric survey - CSAMT) were used to locate fractures in the basalt that are possibly hydraulically active, and also to determine the contact depths between overburden, basalt, and the eolian sandstones that form the GAS. Vertical low electric-resistivity planar features were identified in the basalt, at locations were lineaments were described, in half of the electric resistivity and CSAMT surveys, and one of the latter showed continuity of the feature down to the GAS. This was interpreted as possible water bearing fractures, and was used to define the location of three wells in the SGA. Two piezometers were also drilled, open to both SGA and GAS, close to an existing production well in the GAS (Esmeralda Well - PE). To collect discrete depth samples in the SGA, a pneumatic packer system was built, based on models used by the USGS, adapting equipment that is available in Brazil. The system, as well as other equipment used, the procedures and interpretation of the hydraulic tests and sample collection at discrete depths, are described. A 171 hour long pumping test was executed in the GAS, where anisotropy was identified, probably caused by the sedimentary layering present in the eolic dunes in the sandstone. The highest transmissivity, \'T IND.max\' = \'T IND.x\', is 160 m²/d, and the lowest transmissivity, \'T IND.min\' = \'T IND.y\', is 103 m²/d. The correlation between Tmax / Tmin is 1,55. Hydraulic conductivity (K) is 4,6x\'10 POT.-1\' m/d and 7,0x\'10 POT.-1\' m/d, and storativity (S) is 1,6x\'10 POT.-3\' and 8,4x\'10 POT.-4\', determined respectively at piezometers PPE-1G and PPE-2G, located at different directions from PE. Dye-tracer tests were also conducted, with injection in GAS and SGA, and collection in the GAS. The effective porosity was determined, ranging from 18,8 to 20,3%. Several hydraulic tests were done in discrete depths in the SGA, in one well. The transmissivity (T) of small intervals ranges between 5x\'10 POT.-2\' and 3x\'10 POT.-1\' m²/d. The highest T of individual features is always associated to sub-horizontal fractures. The drawdown curve showed double porosity behavior in the basalt, caused by vesicules and sub-vertical fractures connected to the sub-horizontal ones. Water samples were collected during all pumping tests, in the GAS, in two open wells in the SGA and in discrete zones in this aquifer, for hydrochemical analysis. Stable and radioactive isotope analysis (³H, ²H, \' ANTPOT.18 O\', \'ANTPOT.13 C\' and \' ANTPOT.14 C\') were done with selected samples, both from GAS and ASG. The fractured aquifer shows and hydrochemical evolution with depth, with Na+K increase. Samples can thus be grouped as shallow (around 16 m depth), intermediate (around 25 m) and deep (around 55 m). The same groups are found in the stable isotope results, whereas the radioactive show an age increase with depth. Samples from GAS are isotopically and hydrochemically closer to the shallow waters from the SGA. It can thus be concluded that the connection between both aquifers is very limited, or not present, and water flow in the SGA is mostly horizontal and shallow.

Em regiões úmidas a relação entre os mananciais superficiais e subterrâneos se dá principalmente por meio da descarga dos aquíferos para os rios, essa dinâmica é “alimentada” principalmente pela recarga subterrânea. A área de estudo foi a Bacia do Paraná 3, localizada no Sistema Aquífero Serra Geral, no estado do Paraná. O presente trabalho estudou a recarga subterrânea em duas bacias monitoradas por estações fluviométricas a partir de três diferentes métodos, o balanço hídrico, a separação do escoamento de base usando três diferentes formas de obtenção do parâmetro BFImax (tabelado, curva de permanência e filtro inverso), e a modelagem hidrológica a partir da análise dos reservatórios subterrâneo e subsuperficial do modelo MGB-IPH. Para melhor entender as águas subterrâneas, também se utilizou o TWS do GRACE para avaliar as variações do armazenamento de água na área. Os resultados obtidos mostraram que a maioria dos métodos e suas variações convergiram em grandeza (resultados médio de 491,4±31,9mm para a bacia SFV e 270,1±39,4mm para a bacia SFF), com exceção dos resultados da aplicação da separação do escoamento de base usando o BFImax tabelado (212,0mm para a bacia SFV e 160,6mm para a bacia SFF), além disso, verificou-se que o uso do esvaziamento do reservatório subsuperficial e subterrâneo juntos (612,9±18,1mm para a bacia SFV e 372,8±25,2mm para a bacia SFF) apresenta resultados similares ao uso de filtros e ao balanço hídrico, entretanto, quando se utiliza somente o esvaziamento do reservatório subterrâneo (509,1±17,3mm para a bacia SFV e 53,5±9,7mm para a bacia SFF), somente uma estação converge em resultados, a outra apresenta valores bastante inferiores, esses resultados foram explicados pelas diferentes geomorfologias das bacias. Foi verificado que a aplicação dos filtros de separação do escoamento de base em dados simulados no modelo MGB-IPH não apresenta prejuízos em relação a aplicação dos mesmos em dados observados (<4%). A variação mensal da recarga subterrânea apresentou um comportamento concordante ao TWS do GRACE. Com os resultados obtidos um modelo hidrogeológico conceitual da área foi proposto com base nas características físicas (geomorfologia, solos, características hidráulicas e hidrológicas e dados dos poços) e com base nos resultados obtidos pela aplicação dos métodos de recarga subterrânea. O modelo mostrou que a existência de topos alongados e aplainados em regiões de baixa de declividade favorecem a recarga subterrânea frente a regiões sem topos aplainados e de maior declividade, além disso, a profundidade dos solos também explicou os resultados. / In humid regions, the relationship between groundwater sources and the rivers is mainly governed by the discharge of aquifers into rivers, this dynamics is fed mainly by groundwater recharge. The study area was the Paraná Basin 3, located in the Serra Geral Aquifer System, in the state of Paraná. The present work studied the groundwater recharge in two basins monitored by gauge stations using three different methods: the water-budget method, the hydrograph separation method using three different ways of obtaining the BFImax parameter (Eckhardt pre-defined values, Q90/Q50 ratio and backwards filter) and the hydrological modeling from the analysis of the groundwater and subsurface reservoirs of the MGB-IPH model. To better understand groundwater, TWS obtained from GRACE was also used to assess variations in water storage in the area. The results showed that most of the methods and their variations converged in magnitude (average of 491,4±31,9mm for SFV basin and 270,1±39,4mm for SFF basin), except for the results of the hydrograph separation using the Eckhardt pre-defined values of BFImax (212,0mm for SFV basin and 160,6mm for SFF basin), in addition, it was verified that the use of the emptying of the subsurface and groundwater reservoir together (612,9±18,1mm for SFV basin and 372,8±25,2mm for SFF basin) presents results similar to the use of hydrograph separation and to the water-budget method, however, when only the emptying of the groundwater reservoir is used (509,1±17,3mm for SFV basin and 53,5±9,7mm for SFF basin), only one station converged in results, the other presented lower values, these results were explained by the different geomorphologies of the basins. It was verified that the application of the hydrograph separation in simulated data does not present damages in relation to the application of the same in observed data (<4%). The monthly variation of the groundwater recharge presented a concordant behavior to the TWS. With the results obtained a conceptual hydrogeological model of the area was proposed based on the physical characteristics (geomorphology, soils, hydraulic and hydrological characteristics and hydrodynamic characteristics of the wells) and based on the results obtained by the application of groundwater recharge methods. The model showed that the existence of elongated and flattened tops in low declivity regions favors groundwater recharge compared to regions with no flattened tops and with greater declivity, in addition, soil depth also influenced the results.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOANE AURA CECHET COVATTI.pdf: 4920808 bytes, checksum: ac54a92aaee26731f8767275ebe2814d (MD5) Previous issue date: 2006-07-24 / This work had as objective characterizes the water of the basin hydrographic of the Cascavel River, in their quali-quantitative aspects. The river that is born in the urban area, includes an area of drainage of 50,11 Km2 and he/she has a length of 17,5 km. With maximum altitude of 767 m, minimum altitude of 18 m and a flow of 973,00 m3/h and flow of reception 345,00 m3/h. Her geographical location is among the parallel ones 24o32' and 25o17' of South latitude and the meridians 53o05' and 53o50' of longitude West. The focus of this study is the spring basin that has their East, in the area of the municipal lake, until the point of reception of water of the Company of Sanitation of Paraná - SANEPAR, before the point of affluence of the Quati River and of the Peroba River and deságüe in Andrade River. For the quantitative analysis, a vertical ruler was used in the water (linímetro) and regular observation of the level, in the section of exit of the study area. For the space qualitative analysis, a method of collections periodic samples of the turbidez parameters, color, pH, MO, Nitrate, DBO, DQO, total solids and match, in 4 points, along Cascavel River, in the period: of March of 2004 to May of 2006. For the temporary qualitative analysis a method of collections of daily samples was used, in the period of January of 2004 to May of 2006, of the turbidez parameters, color, pH, MO, alkalinity and iron, in the point of collection 4 - Reception of SANEPAR, with base in the suitable methodologies for the Standard Methods. The parameters used for analyses were them based in the use of the body hidric, aided by the legislation that establishes classification and monitoramento, of the bodies hidrics, Resolution Conama 357/2005. The analysis of the results showed that there is variability in the flow of the river, for factors that you/they also commit the environmental quality, such as: retreat of the vegetable covering, waterproofing of the soil for the occupation of the environs and garbage release, added to the sanded. Those results, in her width, they can come to be used as instrument for the definition of priorities as for the guidelines to subsidize a program of administration hydrologic and for the establishment of united actions to preserve, to revitalize or to revert the environmental damages of the spring in the Cascavel River, because they favor the economical-social impact for the price of the tariff of water of SANEPAR, that tends to increase as adult is the application of chemical products in the clarification of the water, to be used in the public provisioning. / Este trabalho teve como objetivo caracterizar a água da bacia hidrográfica do rio Cascavel, em seus aspectos quali-quantitativos. O rio que nasce na área urbana, abrange uma área de drenagem de 50,11 Km2 e tem um comprimento de 17,5 km. Com altitude máxima de 767 m, altitude mínima de 18 m e uma vazão de 973,00 m3/h e vazão de captação 345,00 m3/h. Sua localização geográfica está entre os paralelos 24o32 e 25o17 de Latitude Sul e os meridianos 53o05 e 53o50 de Longitude Oeste. O foco deste estudo é a bacia de manancial que tem suas nascentes, na região do lago municipal, até o ponto de captação de água da Companhia de Saneamento do Paraná - SANEPAR, antes do ponto de afluência do rio Quati e do rio Peroba e deságüe no Rio Andrade. Para a análise quantitativa, foi utilizada uma régua vertical na água (linímetro) e observação regular do nível, na seção de saída da área de estudo. Para a análise qualitativa espacial, foi utilizado um método de coletas amostrais periódicas dos parâmetros de turbidez, cor, pH, MO, Nitrato, DBO, DQO, sólidos totais e fósforo, em 4 pontos, ao longo do Rio de Cascavel, no período: de março de 2004 a maio de 2006. Para a análise qualitativa temporal foi utilizado um método de coletas de amostras diárias, no período de janeiro de 2004 a maio de 2006, dos parâmetros de turbidez, cor, pH, MO, alcalinidade e ferro, no ponto de coleta 4 Captação da SANEPAR, com base nas metodologias indicadas pelo Standard Methods. Os parâmetros utilizados para análises foram os fundamentados no uso do corpo hídrico, amparado pela legislação que estabelece classificação e monitoramento, dos corpos hídricos, Resolução Conama 357/2005. A análise dos resultados mostrou que há variabilidade na vazão do rio, por fatores que também comprometem a qualidade ambiental, tais como: retirada da cobertura vegetal, impermeabilização do solo pela ocupação das imediações e lançamento de lixo, somados ao assoreamento. Esses resultados, em sua amplitude, podem vir a ser utilizados como instrumento para a definição de prioridades quanto às diretrizes para subsidiar um programa de gerenciamento hidrológico e para o estabelecimento de ações conjuntas para preservar, revitalizar ou reverter os danos ambientais do manancial, rio Cascavel, pois favorecem o impacto econômico-social pelo preço da tarifa de água da SANEPAR, que tende a aumentar quanto maior for a aplicação de produtos químicos na clarificação da água, a ser utilizada no abastecimento público.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOANE AURA CECHET COVATTI.pdf: 4920808 bytes, checksum: ac54a92aaee26731f8767275ebe2814d (MD5) Previous issue date: 2006-07-24 / This work had as objective characterizes the water of the basin hydrographic of the Cascavel River, in their quali-quantitative aspects. The river that is born in the urban area, includes an area of drainage of 50,11 Km2 and he/she has a length of 17,5 km. With maximum altitude of 767 m, minimum altitude of 18 m and a flow of 973,00 m3/h and flow of reception 345,00 m3/h. Her geographical location is among the parallel ones 24o32' and 25o17' of South latitude and the meridians 53o05' and 53o50' of longitude West. The focus of this study is the spring basin that has their East, in the area of the municipal lake, until the point of reception of water of the Company of Sanitation of Paraná - SANEPAR, before the point of affluence of the Quati River and of the Peroba River and deságüe in Andrade River. For the quantitative analysis, a vertical ruler was used in the water (linímetro) and regular observation of the level, in the section of exit of the study area. For the space qualitative analysis, a method of collections periodic samples of the turbidez parameters, color, pH, MO, Nitrate, DBO, DQO, total solids and match, in 4 points, along Cascavel River, in the period: of March of 2004 to May of 2006. For the temporary qualitative analysis a method of collections of daily samples was used, in the period of January of 2004 to May of 2006, of the turbidez parameters, color, pH, MO, alkalinity and iron, in the point of collection 4 - Reception of SANEPAR, with base in the suitable methodologies for the Standard Methods. The parameters used for analyses were them based in the use of the body hidric, aided by the legislation that establishes classification and monitoramento, of the bodies hidrics, Resolution Conama 357/2005. The analysis of the results showed that there is variability in the flow of the river, for factors that you/they also commit the environmental quality, such as: retreat of the vegetable covering, waterproofing of the soil for the occupation of the environs and garbage release, added to the sanded. Those results, in her width, they can come to be used as instrument for the definition of priorities as for the guidelines to subsidize a program of administration hydrologic and for the establishment of united actions to preserve, to revitalize or to revert the environmental damages of the spring in the Cascavel River, because they favor the economical-social impact for the price of the tariff of water of SANEPAR, that tends to increase as adult is the application of chemical products in the clarification of the water, to be used in the public provisioning. / Este trabalho teve como objetivo caracterizar a água da bacia hidrográfica do rio Cascavel, em seus aspectos quali-quantitativos. O rio que nasce na área urbana, abrange uma área de drenagem de 50,11 Km2 e tem um comprimento de 17,5 km. Com altitude máxima de 767 m, altitude mínima de 18 m e uma vazão de 973,00 m3/h e vazão de captação 345,00 m3/h. Sua localização geográfica está entre os paralelos 24o32 e 25o17 de Latitude Sul e os meridianos 53o05 e 53o50 de Longitude Oeste. O foco deste estudo é a bacia de manancial que tem suas nascentes, na região do lago municipal, até o ponto de captação de água da Companhia de Saneamento do Paraná - SANEPAR, antes do ponto de afluência do rio Quati e do rio Peroba e deságüe no Rio Andrade. Para a análise quantitativa, foi utilizada uma régua vertical na água (linímetro) e observação regular do nível, na seção de saída da área de estudo. Para a análise qualitativa espacial, foi utilizado um método de coletas amostrais periódicas dos parâmetros de turbidez, cor, pH, MO, Nitrato, DBO, DQO, sólidos totais e fósforo, em 4 pontos, ao longo do Rio de Cascavel, no período: de março de 2004 a maio de 2006. Para a análise qualitativa temporal foi utilizado um método de coletas de amostras diárias, no período de janeiro de 2004 a maio de 2006, dos parâmetros de turbidez, cor, pH, MO, alcalinidade e ferro, no ponto de coleta 4 Captação da SANEPAR, com base nas metodologias indicadas pelo Standard Methods. Os parâmetros utilizados para análises foram os fundamentados no uso do corpo hídrico, amparado pela legislação que estabelece classificação e monitoramento, dos corpos hídricos, Resolução Conama 357/2005. A análise dos resultados mostrou que há variabilidade na vazão do rio, por fatores que também comprometem a qualidade ambiental, tais como: retirada da cobertura vegetal, impermeabilização do solo pela ocupação das imediações e lançamento de lixo, somados ao assoreamento. Esses resultados, em sua amplitude, podem vir a ser utilizados como instrumento para a definição de prioridades quanto às diretrizes para subsidiar um programa de gerenciamento hidrológico e para o estabelecimento de ações conjuntas para preservar, revitalizar ou reverter os danos ambientais do manancial, rio Cascavel, pois favorecem o impacto econômico-social pelo preço da tarifa de água da SANEPAR, que tende a aumentar quanto maior for a aplicação de produtos químicos na clarificação da água, a ser utilizada no abastecimento público.

A exploração acelerada das águas subterrâneas pode acarretar em problemas de disponibilidade de água. Esse problema tende a ser acentuado devido as mudanças no clima previstas para as próximas décadas. Nesse contexto, este trabalho buscou avaliar os possíveis impactos das mudanças climáticas e do uso do solo sobre níveis de água subterrânea em zona de afloramento do Sistema Aquífero Guarani. Foram utilizadas simulações de Modelos de Circulação Global (MCG) como dados de entrada para um modelo transiente de fluxo hídrico subterrâneo, visando avaliar o comportamento dos nveis de água sob diferentes condições climáticas. Este modelo foi calibrado utilizando dados de níveis freáticos em seis poços localizados na bacia do Ribeirão da Onça (BRO). A partir de dados climáticos observados, estimou-se a recarga, usada como input no modelo matematico, em diversos tipos de cultura por meio do balanço hídrico. As maiores alterações nas médias pluviométricas mensais foram projetadas, pela maioria dos modelos climáticos, para ocorrer no perodo seco. No perodo chuvoso, as previsões indicaram que essas médias devem diminuir em torno de 50%. Quase 70% dos cenários climáticos geraram, no modelo transiente, variações dos nveis freáticos abaixo daqueles medidos no monitoramento entre 2004 e 2011. Em setores da área de estudo, o rebaixamento da superfície potenciométrica, simulada sob condições climáticas mais extremas previstas por alguns modelos, ultrapassou 10 m. Os cenários mais otimistas, embora tenham resultado em elevações dos níveis de água em mais metade da BRO, também geraram rebaixamentos de até 5 m. Os resultados reforçam a necessidade do contínuo monitoramento hidrogeológico, principalmente em áreas de recarga do SAG, e do desenvolvimento de outros trabalhos que quantiquem os impactos das mudanças climáticas, aplicando diferentes métodos de estimativa de recarga e downscaling. / The unsustainable use groundwater in many countries might cause water availability restrictions. Such issues are likely to worsen due to changes in climate, predicted for the incoming decades. In this context, the objective of this work was to assess possible climate and land use changes impacts on groundwater levels in the Guarani Aquifer System\'s (GAS) outcrop zone. Global Climate Models\' (GCM) outputs were used as inputs in a transient ux groundwater model. Thus, groundwater table uctuation could be evaluated under distinct climatic conditions. Six monitoring wells, located in the Ribeir~ao da Onca basin (ROB), provided water table measurements to calibrate the groundwater model. Using observed climatic data, a water budget method was applied to estimate recharge in dierent types of land uses. Statistically downscaled future climate scenarios were used as inputs in that same recharge model, which provided the inputs for SPA. Most of the GCMs used here predict temperature arises over 2°C. Major monthly rainfall mean changes are projected by the GCM great majority to take place in the dry season. During wet seasons, the predictions indicate those means might experience around 50% decrease. Water table variations, derived from the transient model under almost 70% of the climate scenarios, were below of those measured between 2004 and 2011. Few GCM predicted more extreme climate scenarios. In some regions of the study area and under these conditions, groundwater surface would decline more than 10 m. Although more optimistic scenarios resulted in an increase of groundwater levels in more than half of ROB, these would cause up to 5 m water table decline. The results reinforce the need for a permanent hydrogeological monitoring, mainly in the GAS recharge areas, along with the development of other climate change impacts assessment works using dierent downscaling and recharge estimates methods.

Em regiões úmidas a relação entre os mananciais superficiais e subterrâneos se dá principalmente por meio da descarga dos aquíferos para os rios, essa dinâmica é “alimentada” principalmente pela recarga subterrânea. A área de estudo foi a Bacia do Paraná 3, localizada no Sistema Aquífero Serra Geral, no estado do Paraná. O presente trabalho estudou a recarga subterrânea em duas bacias monitoradas por estações fluviométricas a partir de três diferentes métodos, o balanço hídrico, a separação do escoamento de base usando três diferentes formas de obtenção do parâmetro BFImax (tabelado, curva de permanência e filtro inverso), e a modelagem hidrológica a partir da análise dos reservatórios subterrâneo e subsuperficial do modelo MGB-IPH. Para melhor entender as águas subterrâneas, também se utilizou o TWS do GRACE para avaliar as variações do armazenamento de água na área. Os resultados obtidos mostraram que a maioria dos métodos e suas variações convergiram em grandeza (resultados médio de 491,4±31,9mm para a bacia SFV e 270,1±39,4mm para a bacia SFF), com exceção dos resultados da aplicação da separação do escoamento de base usando o BFImax tabelado (212,0mm para a bacia SFV e 160,6mm para a bacia SFF), além disso, verificou-se que o uso do esvaziamento do reservatório subsuperficial e subterrâneo juntos (612,9±18,1mm para a bacia SFV e 372,8±25,2mm para a bacia SFF) apresenta resultados similares ao uso de filtros e ao balanço hídrico, entretanto, quando se utiliza somente o esvaziamento do reservatório subterrâneo (509,1±17,3mm para a bacia SFV e 53,5±9,7mm para a bacia SFF), somente uma estação converge em resultados, a outra apresenta valores bastante inferiores, esses resultados foram explicados pelas diferentes geomorfologias das bacias. Foi verificado que a aplicação dos filtros de separação do escoamento de base em dados simulados no modelo MGB-IPH não apresenta prejuízos em relação a aplicação dos mesmos em dados observados (<4%). A variação mensal da recarga subterrânea apresentou um comportamento concordante ao TWS do GRACE. Com os resultados obtidos um modelo hidrogeológico conceitual da área foi proposto com base nas características físicas (geomorfologia, solos, características hidráulicas e hidrológicas e dados dos poços) e com base nos resultados obtidos pela aplicação dos métodos de recarga subterrânea. O modelo mostrou que a existência de topos alongados e aplainados em regiões de baixa de declividade favorecem a recarga subterrânea frente a regiões sem topos aplainados e de maior declividade, além disso, a profundidade dos solos também explicou os resultados. / In humid regions, the relationship between groundwater sources and the rivers is mainly governed by the discharge of aquifers into rivers, this dynamics is fed mainly by groundwater recharge. The study area was the Paraná Basin 3, located in the Serra Geral Aquifer System, in the state of Paraná. The present work studied the groundwater recharge in two basins monitored by gauge stations using three different methods: the water-budget method, the hydrograph separation method using three different ways of obtaining the BFImax parameter (Eckhardt pre-defined values, Q90/Q50 ratio and backwards filter) and the hydrological modeling from the analysis of the groundwater and subsurface reservoirs of the MGB-IPH model. To better understand groundwater, TWS obtained from GRACE was also used to assess variations in water storage in the area. The results showed that most of the methods and their variations converged in magnitude (average of 491,4±31,9mm for SFV basin and 270,1±39,4mm for SFF basin), except for the results of the hydrograph separation using the Eckhardt pre-defined values of BFImax (212,0mm for SFV basin and 160,6mm for SFF basin), in addition, it was verified that the use of the emptying of the subsurface and groundwater reservoir together (612,9±18,1mm for SFV basin and 372,8±25,2mm for SFF basin) presents results similar to the use of hydrograph separation and to the water-budget method, however, when only the emptying of the groundwater reservoir is used (509,1±17,3mm for SFV basin and 53,5±9,7mm for SFF basin), only one station converged in results, the other presented lower values, these results were explained by the different geomorphologies of the basins. It was verified that the application of the hydrograph separation in simulated data does not present damages in relation to the application of the same in observed data (<4%). The monthly variation of the groundwater recharge presented a concordant behavior to the TWS. With the results obtained a conceptual hydrogeological model of the area was proposed based on the physical characteristics (geomorphology, soils, hydraulic and hydrological characteristics and hydrodynamic characteristics of the wells) and based on the results obtained by the application of groundwater recharge methods. The model showed that the existence of elongated and flattened tops in low declivity regions favors groundwater recharge compared to regions with no flattened tops and with greater declivity, in addition, soil depth also influenced the results.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aims to contribute to the investigations aimed at understanding the behavior of groundwater. With the aim of guiding the determination of groundwater recharge estimation and analysis of the fluctuation of water level in relation to meteoric precipitation events. Given the research goals relies on references: theoretical and conceptual, highlighting topics such as watershed, groundwater level fluctuation and sustainability; methodology was applied to the quantitative method in a systemic approach in two sub-basins, of a native field and the other with eucalyptus forest, which is located at the outcrop zone of the Guarani Aquifer System, at rural area of the Rosário do Sul/Rio Grande do Sul state/southern Brazil. We installed five monitoring wells and assessed the levels of groundwater for approximately two hydrological years. A well was drilled in the sub-basin of field and four wells in the sub-basin with forest. To estimate the recharge to one unconfined aquifer, used the method Water Table Fluctuation WTF. Analyses of the physical characteristics of soil and rock samples were used in detailed studies of laboratory tests related to grain size, hydraulic conductivity and porosity. For the method WTF, needed to perform the determination of the parameters: Specific Yield - Sy and the sum of the extrapolated values for each recession curve - ∆h. The results were satisfactory, and the range of the fluctuation level values between 1.36 and 4.52 meters and the estimated total groundwater recharge of precipitation in the period from 3.97% for sub-basin of the native field and 3.20% at forested sub-basin. It is concluded that studies on the recharge of an aquifer are critical for sustainable management of water resources at the local level (monitoring well) and watershed scales. / A presente pesquisa busca contribuir com as investigações voltadas ao conhecimento do comportamento das águas subterrâneas. Com finalidade de determinar a estimativa de recarga subterrânea e análise da flutuação do nível da água em relação a eventos de precipitação pluviométrica. Atendendo aos objetivos a investigação se apóia nos referenciais: teórico-conceituais, destacando-se temas como bacia hidrográfica, água subterrânea, flutuação de nível e sustentabilidade; metodológicos, aplicou-se o método quantitativo sob uma abordagem sistêmica, em duas sub-bacias hidrográficas, uma de campo nativo e a outra com florestamento de eucaliptos, localizadas em zona de afloramento do Sistema Aquífero Guarani, no município de Rosário do Sul, Rio Grande do Sul. Foram instalados cinco poços de monitoramento e avaliados os níveis da água subterrânea por aproximadamente dois anos hidrológicos. Perfurou-se um poço na sub-bacia hidrográfica de campo e, quatro poços na sub-bacia hidrográfica com floresta. Na estimativa de recarga para aquíferos livres, utilizou-se pelo método Water Table Fluctuation WTF. Realizaram-se análises das características físicas de solo e da rocha, em estudos detalhados em laboratório, referentes a determinações de granulometria, condutividade hidráulica saturada e a porosidade total. Para a aplicação do método WTF, necessitou-se realizar a determinação dos parâmetros: rendimento específico Sy e do somatório dos valores do nível da água extrapolados para cada curva de recessão - ∆h. Os resultados apresentaram-se satisfatórios, quanto à flutuação do nível valores entre 1,36 a 4,52 metros e, à recarga subterrânea estimada do total de precipitação no período de 3,97% para a sub-bacia hidrográfica de campo e 3,20% para a sub-bacia hidrográfica florestada. Conclui-se que, estudos referentes à recarga de um aquífero são fundamentais para o gerenciamento sustentável dos recursos hídricos em nível local (poço de monitoramento) ou de bacia hidrográfica.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Currently with the increase of demand for water, we find that groundwater has, in most aquifers, the desired quality for domestic, industrial and agricultural supply. Thus, the most effective way to protect this water sources of possible pollution and guarantee quality recharge is by following the laws that deal with the protection of aquifer recharge areas, these must have restriction in soil use and occupation. We highlight the Special Area of Conservation of Natural Sandstone Aquifer Basal Santa Maria or Natural Conservation Area AC8, in Santa Maria, RS, as an area to be protected. Since according to the Law of Soil Use and Occupation of Santa Maria, the recharge area has to be protected from its possible pollution. Among the research aims are the estate and federal law verification regarding the protection of groundwater resources and, at the municipal level, what are the restrictions of soil use for the Natural Conservation Area AC8. The definition, identification and spatialization of potentially polluting soil uses and occupation in this area are also aims of this research, as well as generating a map of legal conflict of Natural Conservation Area AC8. For this, we obtained data from the network of sewage collection CORSAN and information about land ordering of the study area in Santa Maria's City Hall. As results we have the analysis of how the protection of groundwater resources occur in the law, the definition of potentially water polluting sources and the diagnose of areas with use of potentially water polluting in the recharge area of the Sandstone Aquifer Basal Santa Maria, for instance food and drink industries, concrete industries, metallurgical, gas stations, repair shops and lake of a network sewage collection. Through this law identification and analysis and implementation dates of activities of potentially polluting the recharge aquifer area, we determined the areas of legal conflict existent in the Natural Conservation Area AC8 / Atualmente com o crescimento da demanda por água verifica-se que a água subterrânea possui, na maioria dos aquíferos, a qualidade desejada para o abastecimento doméstico, industrial e agrícola. Assim, a forma mais eficaz de proteger esses mananciais hídricos da possível poluição e garantir a recarga com qualidade é através do cumprimento das legislações que dispõem sobre a proteção das áreas de recargas dos aquíferos, áreas estas que devem possuir restrições de uso e ocupação do solo. Destaca-se assim a Área Especial de Conservação Natural do Aquífero Arenito Basal Santa Maria ou Área de Conservação Natural AC8, localizada em Santa Maria/RS, como uma área a ser protegida. Visto que, conforme o disposto na Lei de Uso e Ocupação do Solo de Santa Maria, a área de recarga deve ser protegida quanto a sua possível poluição. Dentre os objetivos da pesquisa estão a verificação nas legislações estadual e federal a proteção dos recursos hídricos subterrâneos e, em âmbito municipal, quais as restrições de uso do solo para a Área de Conservação Natural AC8. A definição, identificação e espacialização dos usos e ocupações do solo potencialmente poluidores existentes na área também são objetivos da pesquisa, bem como a geração de um mapa de incompatibilidade legal da Área de Conservação Natural AC8. Para isto, foram obtidos dados referentes à rede de coleta de esgoto na CORSAN e informações sobre ordenamento territorial da área de estudo na Prefeitura Municipal de Santa Maria. Como resultados têm-se a análise de como ocorre a proteção dos recursos hídricos subterrâneos nas legislações, a definição das fontes potenciais de poluição da água e o diagnóstico das áreas com usos potenciais de poluição da água na área de recarga do aquífero Arenito Basal Santa Maria, como indústrias alimentícias e de bebidas, indústria de concreto, metalúrgicas, posto de combustível, oficinas mecânicas e falta de rede coletora de esgoto na área. Através desta identificação e da análise das legislações e datas de implantação das atividades potenciais de poluição na área de recarga do aquífero, definiu-se as áreas de incompatibilidade legal existentes na Área de Conservação Natural AC8.