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Title: Geotecnologia aplicada à espacialização da hidrogeoquímica de aquíferos granulares na bacia sedimentar do Parnaíba no estado do Piauí
Authors: Silva, Ricardo Sierpe Vidal
metadata.dc.contributor.advisor: Bidone, Edison Dausacker
metadata.dc.contributor.advisorco: Gomes, Olga Venimar de Oliveira
metadata.dc.contributor.members: Cesar, Ricardo Gonçalves
Fontes, Sergio Luiz
Santos, Elisamara Sabadini
Cordeiro, Renato Campelo
Issue Date: 2018
Abstract: Essa tese teve sua origem no estudo “Avaliação de risco à saúde humana como ferramenta à gestão dos recursos hídricos subterrâneos no estado do Piauí”, que se inseriu no projeto CETEM/MCTI “Apoio a implantação do campus avançado do CETEM/MCTI, Teresina – PI”, processo FINEP nº 551441/2011-9. Do ponto de vista hidrogeoquímico, pretende-se identificar o aquífero captado em cada poço, sua litoestratigrafia e qualidade da água, além de sua extensão territorial e espessura. Os aspectos litoestratigráficos, geomorfológicos, estruturais e hidrodinâmicos da Bacia Sedimentar do Parnaíba no Estado do Piauí (BSP/PI) foram considerados. A abordagem geotecnológica da tese gerou mapas e tabelas-síntese, permitindo: (i) a individualização e quantificação das áreas aflorantes e não-aflorantes dos aquíferos; (ii) a determinação por krigagem do topo e base dos aquíferos, a partir da elaboração de um Modelo Digital do Terreno e sua associação com as informações litoestratigráficas de 1.150 poços cadastrados no Sistema de Informações de Águas Subterrâneas (SIAGAS); (iii) o cálculo da espessura dos aquíferos foi realizada por diferença algébrica entre os topos krigados. Uma ‘condicionante de espessura’ foi criada: Espessura estimada aquífero ÷ Espessura máxima aquífero (cf. Carta Litoestratigráfica da PETROBRÁS), essa razão deve atender > 0 e ≤ 1. As espessuras estimadas apresentaram correlação positiva e significativa, com àquelas medidas pelo método proposto para os mesmos poços do SIAGAS. As razões entre as estimativas e as espessuras PETROBRÁS indicaram aproximação ao depocentro dos aquíferos na direção L-O, acompanhando a estratigrafia e o mergulho dos estratos; (iv) a análise geomorfológica e geológica estrutural foi favorável à lógica das espessuras crescentes de L-O em direção ao depocentro, sem que interferências geomorfológicas e estruturais invalidem o modelo proposto; (v) a identificação da captação (aquífero) nos poços e a sua distribuição territorial na BSP/PI, foi possível pela espacialização da espessura de cada aquífero e a informação da profundidade em cada poço, além de uma base cartográfica da captação passível de ampliação, bastando a medida de profundidade. A integração com a hidrogeoquímica foi realizada a partir da amostragem de 95 poços municipais; identificou-se a captação de 59 poços amostrados, faltando apenas a medida de profundidade dos 36 restantes. 87% das águas foram classificadas como Bicarbonatadas, sendo elas 40 Sódicas, 20 Magnesianas, 16 Mistas, 6 Cálcicas, sem uma distribuição específica evidente entre os aquíferos, sem restrições a usos agrícola, industrial e abastecimento. A krigagem do nível potenciométrico do aquífero basal mostrou aderência espacial e correlação positiva e significativa com a SiO2, corroborando o fluxo predominante L-O. Razões iônicas e concentrações indicadoras não mostraram gradientes espaciais, reforçando a caracterização hidrogeoquímica dos aquíferos e a análise da sua aderência à distribuição territorial das atividades humanas, descrita por sobreposição à base de cobertura e uso da terra do IBGE. O método proposto mostrou-se uma ferramenta relevante de complementação e ampliação das informações contidas no SIAGAS, passível de aplicação em outras bacias.
metadata.dc.description.abstractother: This thesis had its origin in the study "Human health risk assessment as a tool for the management of groundwater resources in the state of Piauí", which was inserted in the CETEM / MCTI project "Support for the implementation of the CETEM / MCTI advanced campus, Teresina - PI ", FINEP case nº 551441 / 2011-9. From the hydrogeochemical point of view, it is intended to identify the aquifer captured in each well, its lithostratigraphy and water quality, in addition to its territorial extension and thickness. The lithostratigraphic, geomorphological, structural and hydrodynamic aspects of the Parnaíba Sedimentary Basin in the State of Piauí (BSP / PI) were considered. The geotechnical approach of the thesis generated maps and synthesis tables, allowing: (i) the individualization and quantification of the outcropping and non-outcropping areas of the aquifers; (ii) the kriging determination of the top and bottom of the aquifers, based on the elaboration of a Digital Terrain Model and its association with the lithostratigraphic information of 1,150 wells registered in the Underground Water Information System (SIAGAS). The standard error of kriging varied from 5 to 12% of the estimated values, and the correlation with those of SIAGAS was positive and significant (r Pearson p <0.05); (iii) the calculation of the thickness of the aquifers was performed by algebraic difference between the krigados tops. A thickness constraint was created: Estimated aquifer thickness aquí Maximum aquifer thickness (cf. PETROBRAS Lithostratigraphic Chart), this ratio should meet> 0 and ≤ 1. The estimated thicknesses presented a positive and significant correlation (r Pearson p <0, 05), with those measured by the proposed method for the same SIAGAS wells. The ratios between PETROBRÁS estimates and thickness indicated an approximation to the depocenter of the aquifers in the direction and east-west general direction of the BSP / PI, following the stratigraphy and the dip of the strata; (iv) the geomorphological and structural geological analysis was favorable to the estimated, that is, to the logic of the increasing East - West thickness towards its depocenter, without geomorphological and structural interferences invalidating the proposed model; (v) the identification of the aquifer (aquifer) in the wells and their territorial distribution in the BSP / PI was made possible by the spatialization of the thickness of each aquifer and the depth information in each well, as well as a cartographic base of the uptake , simply by measuring the depth. The integration with the hydrogeochemistry was done from the sampling of 95 municipal wells; the proposed method identified the capture of 59 sampled wells, lacking only the depth measurement of the remaining 36. The use of the Piper diagram classified 87% of the waters as Bicarbonates, being 40 Sodium, 20 Magnesian, 16 Mixed, 6 Calcics, without a specific specific distribution among the aquifers. The waters did not show restrictions to agricultural, industrial and supply uses. The potentiometric level (NP) kriging of the Serra Grande basin showed spatial adherence and a positive and significant correlation with SiO2, corroborating the predominant east-west flow of groundwater. Ionic ratios and indicator concentrations did not show spatial gradients. This aspect reinforces the hydrogeochemical characterization of aquifers and the analysis of their adherence to the territorial distribution of human activities, described by overlapping with the land cover and use of the IBGE. The proposed method proved to be adequate to achieve the objectives of the study, and to be a relevant tool for completing and expanding the information contained in SIAGAS, which can be applied in other basins.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/8708
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