Numerical modeling of groundwater in Kathmandu Valley, Nepal

• Autor(a) principal: Ganesh, K
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/7589
• topic: Engenharia do ambiente; Hidrogeologia; Aquíferos; Águas subterrâneas - Katmandu (Nepal); Abastecimento de água

Foi desenvolvido um modelo numérico tridimensional de fluxo subterrâneo do vale de Katmandu (capital do Nepal) para avaliar o impacto da bombagem de água subterrânea sobre o padrão do fluxo de água subterrânea. Devido à escassez e contaminação da água de superfície, as águas subterrâneas constituem na região a principal fonte de água para abastecimento doméstico, agrícola e mesmo industrial. No entanto, apesar da importância local das águas subterrâneas, a hidrogeologia do vale de Katmandu ainda não se encontra bem estudada. Sabe-se que devido à recarga limitada e à captação não regulamentada de águas subterrâneas, o nível piezométrico da região tem decaído rapidamente, para valores que revelam a não sustentabilidade da captação deste recurso de água. Dados geológicos e hidrogeológicos foram integrados para desenvolver um modelo hidrogeológico conceptual do sistema aquífero do vale de Katmandu, que foi a base para o desenvolvimento do modelo numérico. O sistema aquífero foi modelado numericamente utilizando o programa MODFLOW 4.2, em estado estacionário e definindo três camadas, duas correspondentes ao aquífero da base e ao aquífero mais superficial, e a terceira a um nível de baixa condutividade hidráulica e com um comportamento de aquitardo. Foi utilizado o programa MODPATH para simular os sentidos e direcção preferenciais de fluxo subterrâneo. A área total do modelo é de cerca de 327 km2 e foi dividida em células de aproximadamente 18,330 m2. Os limites do modelo foram delimitados com com base em mapas topográficos e o modelo digital do terreno extraído a partir de uma imagem raster. Os parâmetros hidráulicos do sistema aquífero foram atribuídos com base nos valores de estudos anteriores e foram ajustados durante a calibração do modelo. O mecanismo de recarga foi considerado como principal entrada directa de água no aquífero e dá-se por infiltração da água das chuvas. Utilizou-se o método do balanço hídrico recomendado pela FAO para determinar o valor de recarga anual de água subterrânea. O modelo foi calibrado a partir de valores de níveis água subterrânea medidos nos furos de bombagem e que são monitorizados. A modelação do fluxo subterrâneo em estado estacionário permitiu determinar gradientes hidráulicos, velocidades aparentes e padrões de fluxo no interior da área de estudo. O modelo foi utilizado para simular em regime estacionário as condições de bombagem em 2001 e 2009, pretendendo-se com este exercício demonstrar o impacto da captação de água subterrânea na região. As análises da sensibilidade permitiram determinar quais os parâmetros mais importantes para o modelo e quais aqueles que necessitam de serem melhor estudados. Este modelo de fluxo tem associadas uma série de incertezas resultantes da simplificação de dados de entrada e condições de contorno que foi preciso fazer para poder simular um caso de estudo tão complexo, da utilização de dados com pouca qualidade e da falta de caracterização detalhada das condições hidrogeológicas. É por isso importante ter em conta estas limitações a quando da interpretação e extrapolação dos resultados deste exercício de modelação.