Associação de traçadores corantes e método de favorabilidade de rota cárstica para caracterizar direções de condutos e variabilidade sazonal dos parâmetros do fluxo e transporte em sistemas cársticos na bacia do São Miguel, Brasil.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Assunção, Pedro Henrique da Silva
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/14330
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Associação de traçadores corantes e método de favorabilidade de rota cárstica para caracterizar direções de condutos e variabilidade sazonal dos parâmetros do fluxo e transporte em sistemas cársticos na bacia do São Miguel, Brasil.HidrogeologiaEspeleogêneseCorantesGeologia estruturalCarstePrograma de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Determinar direções e caminhos de fluxo de águas subterrâneas em redes de condutos cársticos altamente heterogêneas e anisotrópicas não é uma tarefa simples, muitas vezes sendo limitada na indicação de direções gerais e conexões de fluxo de águas subterrâneas, sem estimar os índices de sinuosidade ou traçar caminhos sinuosos entre as zonas de recarga e descarga. Para minimizar essas limitações, este trabalho busca identificar as principais rotas de escoamento das águas subterrâneas, as variações espaciais e sazonais dos parâmetros de fluxo e transporte ao longo das rotas e os mecanismos de recarga e descarga em três sistemas altamente carstificados na bacia do rio São Miguel em Minas Gerais, Brasil. Para isso, foram aplicados testes com traçadores corantes usando Rodamina WT e Fluoresceína durante as estações seca e chuvosa e feitas modelagem e análises das curvas de restituição dos traçadores usando modelos de equilíbrio e não-equilíbrio para obter parâmetros de fluxo e transporte. Além disso, é proposto um modelo de índice baseado em SIG por meio de um sistema de classificação ponderada. Este método, denominado "favorabilidade de rota cárstica", considerando parâmetros favoráveis à carstificação (por exemplo, dados geológico-estruturais regionais e locais, geomorfológicos e espeleológicos) mais testes com traçadores e resultados de modelagem, indica as rotas mais prováveis do sistema cárstico, reduzindo incertezas, indicando índices de sinuosidade e obtendo distâncias sinuosas. Três sistemas cársticos principais foram delimitadas nas áreas leste, oeste e sul da bacia hidrográfica. No sistema leste, lagos perenes são considerados zonas de recarga de aquíferos. Em uma escala local, as direções de fluxo são definidas por condutos principais controlados por lineamentos estruturais (NW-SE, N-S e NE-SW) e planos de estratificação. A análise das curvas de restituição dos traçadores mostrou que os sistemas cársticos são muito dinâmicos com variações sazonais e existência de heterogeneidades (baypass, loops e zonas de estagnação) que controlam a variação dos parâmetros de fluxo e transporte. Os modelos 2RNE e MDP-2RNE apresentaram os melhores ajustes nas curvas por considerarem a heterogeneidade. O método de favorabilidade de rota cárstica mostra que os sistemas leste e oeste apresentam maiores feições favoráveis à carstificação, o que está atrelado a maiores índices de sinuosidade destes sistemas. A associação de diferentes técnicas mostrou-se útil para entender o comportamento do aquífero cárstico em escala regional e local.Determining karst groundwater flow directions and pathways in highly heterogeneous and anisotropic conduit networks is not a simple task, often being only limited in indicating general groundwater flow directions and connections, without estimating sinuosity indices or tracing sinuous pathways between recharge and discharge zones. To minimize these, this paper seeks to identify the main groundwater flow routes, spatial and seasonal variations of flow and transport parameters along the routes, and recharge and discharge mechanisms in three highly karstified systems in the São Miguel watershed, in Minas Gerais state, Brazil. For this, dye tracer tests using Rhodamine WT and Uranine during dry and wet seasons were applied and breakthrough tracer curves using equilibrium and nonequilibrium models to obtain flow and transport parameters were simulated. Furthermore, a GIS-based index model through a weighted ranking system is proposed. This method, called “karst route favorability matrix”, considering parameters favorable to karstification (e.g. regional and local geological-structural, geomorphological and speleological data) plus tracer tests and modelling results, indicates the most likely karst system routes, reducing uncertainties, indicating sinuosity indices and potting sinuosity distances. Three main karst springsheds were delimited in the east, west, and south areas of the study watershed. In the east, perennial lakes are considered the aquifer recharge zones. At a local scale, flow directions are defined by main conduits controlled by structural lineaments (NW-SE, N-S, NE-SW) and bedding planes. Breakthrough tracer curves models showed that karst systems are very dynamic with seasonal variations, and heterogeneities (baypass, loops and stagnant zones) control the variation of flow and transport parameters. The 2RNE and MDP-2RNE models presented the best fits in the curves because they consider the heterogeneity. The karst route favorability method presented that the east and west systems have greater features favorable to karstification, which is linked to higher sinuosity indices. The association of different techniques proved to be useful to understand the karst aquifer behavior in both scales.Galvão, Paulo Henrique FerreiraLucon, Thiago NogueiraGalvão, Paulo Henrique FerreiraRudnitzki, Isaac DanielPaula, Rodrigo Sergio deAssunção, Pedro Henrique da Silva2022-01-14T15:45:54Z2022-01-14T15:45:54Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfASSUNÇÃO, Pedro Henrique da Silva. Associação de traçadores corantes e método de favorabilidade de rota cárstica para caracterizar direções de condutos e variabilidade sazonal dos parâmetros do fluxo e transporte em sistemas cársticos na bacia do São Miguel, Brasil. 2021. 101 f. Dissertação (Mestrado em Evolução Crustal e Recursos Naturais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/14330http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 05/01/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOP2022-01-14T15:46:03Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/14330Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332022-01-14T15:46:03Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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