Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Ciências Aplicadas, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-02-02T15:13:39Z
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2016_PriscilaSousaSilva.pdf: 10122271 bytes, checksum: 35afb8fe0c6484737ee9ff0031cb19d2 (MD5) / O município de Petrolina possui uma série de especificidades que o torna particular do ponto de vista hidrogeológico. A questão da escassez de recursos hídricos se dá, tanto do ponto de vista quantitativo (em função do clima, dos solos e da natureza dos aquíferos,); quanto qualitativo (em função da elevada salinidade das águas subterrâneas). O clima da região é classificado como semiárido, sendo que as temperaturas são elevadas e as chuvas são escassas e irregulares temporal e espacialmente. O substrato geológico da região é representado por granitos, gnaisses e metassedimentos, pertencentes ao Bloco Gavião do Cráton São Francisco e à Faixa Móvel Riacho do Pontal, de idades do Paleoarqueano ao Neoproterozoico; além de sedimentos recentes de depósitos aluvionares, lateríticos e paleodunas. As coberturas de solos e regolitos são pouco espessas e os sedimentos aluvionares podem acumular espessuras de 5 a 10 metros. Dessa forma, as zonas aquíferas da região ocorrem em fraturas pouco conectadas o que resulta em uma circulação limitada da água subterrânea. A recarga dos aquíferos é reduzida devido ao clima e a alta taxa de evaporação. A salinidade das águas subterrâneas é elevada e se dá pela atuação conjunta de fatores como: clima, solo, relevo plano, recarga restrita (baixa disponibilidade de água), baixa conectividade das fraturas, circulação restrita de água no aquífero e elevado tempo de contato água-rocha. Com o intuito de melhorar a qualidade das águas subterrâneas do município, diminuindo sua salinidade, foi proposto um sistema piloto de recarga artificial. Com a diminuição da salinidade é possível aumentar a potencialidade de uso dos recursos hídricos subterrâneos. De forma sintética, o sistema é composto por um conjunto de calhas e tubulações de coleta de água da chuva em telhados, uma trincheira de recarga preenchida por cascalho e um poço tubular para bombeamento e monitoramento da qualidade da água subterrânea. Foram construídos três Sistemas Piloto de Recarga Artificial no município de Petrolina-PE para verificação de sua viabilidade hidráulica e aplicabilidade. Os testes foram realizados pela indução da recarga artificial através da injeção de água nas trincheiras de recarga por caminhões pipa. O monitoramento foi realizado com análises de isótopos estáveis, δD (‰) e δ18O (‰), e de condutividade elétrica, pH e Eh in situ. Os testes mostraram que o sistema apresenta viabilidade hidráulica, e que seu sucesso depende da adequada localização e construção do sistema piloto. Já a aplicabilidade e a efetividade do sistema piloto apresentam maior complexidade devido à necessidade de grande quantidade de água na recarga artificial para que a água subterrânea salina possa ser utilizada de maneira mais ampla. Como as chuvas na região são restritas, estima-se que seja necessário um longo período de tempo para que os sistemas de recarga apresentem resultados satisfatórios. Complementarmente ao teste dos sistemas pilotos foram realizadas análises hidroquímicas de amostras de água subterrânea, análises da razão 87Sr/86Sr de água e rocha, análise isotópica (δD (‰) e δ18O (‰)) de amostras ao longo do canal de irrigação, caracterização isotópica regional dos aquíferos e datação das águas subterrâneas. A avaliação conjunta dos dados permitiu que contribuições ao conhecimento com respeito à recarga natural, interação água-rocha e salinização das águas subterrâneas do semiárido nordestino fossem alcançadas. / The Petrolina County, State of Pernambuco, Brazil has several peculiarities that make it particular in the hydrogeological point of view. The water resources scarcity issue is related to quantitative (depending on the weather, the soil and the nature of aquifers) and qualitative (due to the high salinity of groundwater). The climate of the region is classified as semiarid, with scarce rains irregular on time and spatially and with high temperatures. The geology is represented by granites, gneisses and metassediments, of the São Francisco Craton and of the Riacho do Pontal Mobile Belt, with ages since Paleoarchean to Neoproterozoic, in addition to recent sediments of alluvial, lateritic and paleo dunes deposits. The coverage soil and regolith show small thickness and alluvial sediments can accumulate up to 10 meters. In this way, the regional aquifers occur in low connected fractures resulting in a limited circulation of groundwater. The aquifers recharge is reduced due to the climate and the high evaporation rate. The salinity of groundwater is high due to joint action of factors such as: climate, soil, plan relief, restrict recharge (low water availability), low connectivity of fractures, and restricted circulation of water in the aquifer and high water-rock time contact. In order to improve the quality of the groundwater of the region, decreasing its salinity, a pilot artificial recharge system was proposed. With the salinity decreasing it is possible to increase the groundwater usage potential. In a synthetic form, the pilot systems consist of a set of gutters and pipes of rainwater collecting on roofs, a recharge trench filled with gravel and a tubular well for pumping and monitoring groundwater quality. Three artificial recharge systems were built in the Petrolina area to verification of hydraulic feasibility and applicability. The tests were conducted by the induction of artificial recharge by injecting water in the recharge trenches by tanker trucks. The monitoring was conducted with analyses of stable isotopes, δD (‰) and δ18O (‰), and in situ measures of electrical conductivity, pH and reduction-oxidation potential. The tests showed that the systems show hydraulic feasibility, and that its success depends on the adequate location and construction of the pilot systems. By the other hand, the applicability and effectiveness of the pilot system exhibit greater complexity due to the necessity of large amounts of water in artificial recharge to result on groundwater more widely usage. As the rains in the region are restricted, it is estimated the need of a long period of time to recharge systems get results. In addition to the pilot systems test, hydrochemical analysis of groundwater samples, 87Sr/86Sr ratio analyses of rock and water, isotopic analysis (δD (‰) and δ18O (‰)) of samples along the irrigation channel, isotopic characterization of aquifers and groundwater dating were carried out. The joint assessment of the data allowed reaching contributions to the knowledge about the natural recharge, water-rock interaction and salinization of groundwater from the semiarid Northeast region of Brazil.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/22635 |
| Date | 21 October 2016 |
| Creators | Silva, Priscila Sousa |
| Contributors | Campos, José Eloi Guimarães |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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