Influência da espessura da zona não saturada na dinâmica da água em depósito aluvionar no semiárido
O perfil de um solo pode ser visualizado e posteriormente analisado em detalhe, através de radagramas gerados pelo método geofísico, GPR (Ground Penetrating Radar), que possibilita obter informações necessárias da subsuperfície, capaz de verificar a existência de aluviões que podem ser efetivamente...
| Main Author: | SANTOS, Guilherme Teotônio Leite |
|---|---|
| Other Authors: | COUTINHO, Artur Paiva |
| Format: | masterThesis |
| Language: | por |
| Published: |
Universidade Federal de Pernambuco
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35489 |
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ir-123456789-35489 |
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ir-123456789-354892019-12-06T05:12:42Z Influência da espessura da zona não saturada na dinâmica da água em depósito aluvionar no semiárido SANTOS, Guilherme Teotônio Leite COUTINHO, Artur Paiva BEZERRA, Saulo de Tarso Marques http://lattes.cnpq.br/3087829847465939 http://lattes.cnpq.br/9407718849634806 http://lattes.cnpq.br/4678267078253179 Clima de regiões áridas - Pernambuco Radar nas geociências Água - Pernambuco Geodinâmica Impacto ambiental – Avaliação - Pernambuco O perfil de um solo pode ser visualizado e posteriormente analisado em detalhe, através de radagramas gerados pelo método geofísico, GPR (Ground Penetrating Radar), que possibilita obter informações necessárias da subsuperfície, capaz de verificar a existência de aluviões que podem ser efetivamente utilizados como fonte de abastecimento de água, diante de seu potencial de armazenamento hídrico. Com a finalidade de realizar o objetivo desta pesquisa, ou seja, o de analisar os impactos hidrológicos causados com a remoção de camadas de solos das aluviões, foi necessário aplicar, primeiramente, um método geofísico não invasivo e não destrutivo, para caracterização geofísica do subsolo no leito seco do rio Capibaribe, a fim de identificar a arquitetura sedimentar do depósito aluvionar. O equipamento utilizado para essa caracterização geofísica nesta pesquisa foi o GPR SIR (Subsurface Interface Radar) System-3000 da GSSI (Geophysical Survey Systems, Inc.), e em relação ao processamento dos radagramas em laboratório, utilizou-se o software RADAN 6.6. Para integralizar o objetivo deste trabalho, foi realizada modelagem numérica, com o emprego do software Hydrus-1D. Efetuando-se, inicialmente, uma análise de sensibilidade da malha de três perfis estratigráficos de depósito aluvionar, considerando diferentes condições de contorno inferior (drenagem livre e pressão constante), a fim de selecionar uma malha que determinasse o grau de refinamento necessário para se obter simulações precisas. Outra análise realizada foi a de sensibilidade dos parâmetros hidrodinâmicos (α, n, Kₛ, θᵣ, θₛ) de um dos perfis de solo, no processo de transferência hídrica. Em que, observou-se uma maior sensibilidade para o parâmetro n e menor para o parâmetro θᵣ. E, em relação a variável de saída mais sensível às alterações dos valores dos parâmetros no modelo Hydrus-1D, para o cenário que considerou pressão constante como condição de contorno inferior, foi o escoamento superficial acumulado e a lâmina média de água armazenada, para o outro cenário, o qual adotou a drenagem livre como condição de contorno inferior. Entretanto, a variável menos sensível às modificações do valor dos parâmetros, em ambos os cenários, foi a lâmina infiltrada acumulada. Por fim, através da última modelagem numérica, verificou-se que a espessura das camadas dos solos do depósito aluvionar é elementar para a conservação dos aquíferos e que algumas variáveis de saída, como a evaporação, são controladas pelas propriedades do solo até certa profundidade, porém, após esta profundidade essas variáveis são determinadas principalmente pelas condições atmosféricas. The profile of a soil can be visualized and further analyzed in detail, through radiographs generated by the geophysical method, GPR (Ground Penetrating Radar), which allows to obtain necessary subsurface information, able to verify the existence of alluviums that can be effectively used as source of water, given its potential for water storage. In order to carry out the objective of this research, that is, to analyze the hydrological impacts caused by the removal of alluvial soil layers, it was first necessary to apply a noninvasive and nondestructive geophysical method for subsurface geophysical characterization. in the dry bed of the Capibaribe River, in order to identify the sedimentary architecture of the alluvial deposit. The equipment used for this geophysical characterization in this research was the GSSI (Geophysical Survey Systems, Inc.) GPRSIR (Subsurface Interface Radar) System-3000, and in relation to the laboratory processing of radagrams, the RADAN 6.6 software was used. To complete the objective of this work, numerical modeling was performed using the Hydrus-1D software. Initially, a mesh sensitivity analysis of three alluvial deposition stratigraphic profiles was performed, considering different lower boundary conditions (free drainage and constant pressure), in order to select a mesh that would determine the degree of refinement necessary to obtain Accurate simulations. Another analysis carried out was the sensitivity of the hydrodynamic parameters (α, n, Kₛ, θᵣ, θₛ) of one of the soil profiles in the water transfer process. In which, a higher sensitivity was observed for the parameter n and lower for the parameter θᵣ. And, in relation to the output variable most sensitive to changes in the parameter values in the Hydrus-1D model, for the scenario that considered constant pressure as the lower boundary condition, it was the accumulated surface runoff and the mean stored water depth. another scenario, which adopted free drainage as the lower boundary condition. However, the variable least sensitive to parameter value changes in both scenarios was the accumulated infiltrated lamina. Finally, through the latest numerical modeling, it was found that the thickness of the alluvial deposit soil layers is elementary for the conservation of aquifers and that some output variables, such as evaporation, are controlled by soil properties to some extent, However, after this depth these variables are mainly determined by atmospheric conditions. 2019-12-05T19:17:18Z 2019-12-05T19:17:18Z 2018-10-31 masterThesis SANTOS, Guilherme Teotônio Leite. Influência da espessura da zona não saturada na dinâmica da água em depósito eluvionar no semiárido. 2018. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Universidade Federal de Pernambuco, Caruaru, 2019. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35489 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil e Ambiental |
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REPOSITORIO UFPE |
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Clima de regiões áridas - Pernambuco Radar nas geociências Água - Pernambuco Geodinâmica Impacto ambiental – Avaliação - Pernambuco |
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Clima de regiões áridas - Pernambuco Radar nas geociências Água - Pernambuco Geodinâmica Impacto ambiental – Avaliação - Pernambuco SANTOS, Guilherme Teotônio Leite Influência da espessura da zona não saturada na dinâmica da água em depósito aluvionar no semiárido |
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O perfil de um solo pode ser visualizado e posteriormente analisado em detalhe, através de radagramas gerados pelo método geofísico, GPR (Ground Penetrating Radar), que possibilita obter informações necessárias da subsuperfície, capaz de verificar a existência de aluviões que podem ser efetivamente utilizados como fonte de abastecimento de água, diante de seu potencial de armazenamento hídrico. Com a finalidade de realizar o objetivo desta pesquisa, ou seja, o de analisar os impactos hidrológicos causados com a remoção de camadas de solos das aluviões, foi necessário aplicar, primeiramente, um método geofísico não invasivo e não destrutivo, para caracterização geofísica do subsolo no leito seco do rio Capibaribe, a fim de identificar a arquitetura sedimentar do depósito aluvionar. O equipamento utilizado para essa caracterização geofísica nesta pesquisa foi o GPR SIR (Subsurface Interface Radar) System-3000 da GSSI (Geophysical Survey Systems, Inc.), e em relação ao processamento dos radagramas em laboratório, utilizou-se o software RADAN 6.6. Para integralizar o objetivo deste trabalho, foi realizada modelagem numérica, com o emprego do software Hydrus-1D. Efetuando-se, inicialmente, uma análise de sensibilidade da malha de três perfis estratigráficos de depósito aluvionar, considerando diferentes condições de contorno inferior (drenagem livre e pressão constante), a fim de selecionar uma malha que determinasse o grau de refinamento necessário para se obter simulações precisas. Outra análise realizada foi a de sensibilidade dos parâmetros hidrodinâmicos (α, n, Kₛ, θᵣ, θₛ) de um dos perfis de solo, no processo de transferência hídrica. Em que, observou-se uma maior sensibilidade para o parâmetro n e menor para o parâmetro θᵣ. E, em relação a variável de saída mais sensível às alterações dos valores dos parâmetros no modelo Hydrus-1D, para o cenário que considerou pressão constante como condição de contorno inferior, foi o escoamento superficial acumulado e a lâmina média de água armazenada, para o outro cenário, o qual adotou a drenagem livre como condição de contorno inferior. Entretanto, a variável menos sensível às modificações do valor dos parâmetros, em ambos os cenários, foi a lâmina infiltrada acumulada. Por fim, através da última modelagem numérica, verificou-se que a espessura das camadas dos solos do depósito aluvionar é elementar para a conservação dos aquíferos e que algumas variáveis de saída, como a evaporação, são controladas pelas propriedades do solo até certa profundidade, porém, após esta profundidade essas variáveis são determinadas principalmente pelas condições atmosféricas. |
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