Análise geofísica e hidrogeológica de área úmida na depressão periférica paulista (município de Araras-SP)
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Data
2022-04-22
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Áreas úmidas isoladas são ecossistemas permanentemente ou periodicamente inundados, de relevância ecológica e para a conservação dos recursos hídricos devido à sua conectividade com aquíferos (recarga) e drenagens (descarga). Para compreender a função destas áreas no ciclo hidrológico e avaliar a dinâmica de fluxo da água em área úmida com grande influência antrópica, foram utilizados os métodos indiretos de geofísica como a gamaespectrometria e tomografia elétrica, além de medidas diretas do parâmetro de condutividade hidráulica e realização de posterior análise da distribuição e tipo de cobertura vegetal em uma área úmida no município de Araras-SP. Este trabalho teve por objetivo a análise do comportamento hidrogeológico desta área úmida, com fins de determinar na superfície os principais pontos de infiltração e a correlação com o comportamento hidrogeológico em subsuperfície, suportados por aquisições diretas de condutividade hidráulica no solo, dados da presença de radioelementos como 238U, 232Th e 40K. Foi realizado em conjunto, a análise comparativa entre os dados de tomografia elétrica adquiridos por meio dos arranjos Schlumberger, Wenner e dipolo-dipolo relativos a leituras de resistividade elétrica, para desta forma avaliar o arranjo que melhor representa a realidade em termos de solo, rocha e a dinâmica de fluxo entre os mesmos. Os resultados apontam a existência de uma estrutura de acesso e recarga direta ao aquífero regional (Sistema Aquífero Tubarão), que apresenta baixos valores de resistividade >100 Ω.m no solo e saprolito em subsuperfície caracterizada como um caminho preferencial localizado no centro da área úmida, que torna evidente o arraste geoquímico de urânio e tório neste caminho. Os resultados em análise integrada permitiam determinar os caminhos preferenciais de recarga do aquífero e proporcionaram a criação de um modelo hidrogeológico estimado para os períodos de chuvas e estiagem, com evidência de funcionalidade da área úmida como área de recarga d’água e a distribuição de radioelementos. A comparação entre os arranjos de tomografia elétrica destaca a disposição de eletrodos na configuração Schlumberger possibilitou a melhor correlação, possivelmente pelo predomínio de fluxo de campo potencial elétrico horizontalizados, ótima relação sinal/ruído e capacidade de discriminação de estruturas de fluxo verticais.
Isolated wetlands are ecosystems that are permanently or periodically flooded, of ecological relevance, and for the conservation of water resources due to their connectivity with aquifers (recharge) and drainage (discharge). To understand the function of these areas in the hydrological cycle and to evaluate the dynamics of water flow in a wetland with great anthropic influence, indirect methods of geophysics such as gamma spectrometry and electrical tomography were used, in addition to direct measurements of the hydraulic conductivity parameter and realization for further analysis of the distribution and type of vegetation cover in a wetland in the city of Araras-SP. The objective of this work was to analyze the hydrogeological behavior of this wetland, to determine the main infiltration points on the surface, and the correlation with the hydrological behavior in the subsurface, supported by direct acquisitions of hydraulic conductivity in the soil, data on the presence of radioelement 40K, 238U and 232Th. A comparative analysis was carried out between the electrical tomography data acquired through the Schlumberger, Wenner, and dipole-dipole arrays related to electrical resistivity readings, to evaluate the array that best represents the reality in terms of soil, rock, and soil the flow dynamics between them. The results point to the existence of a structure of access and direct recharge to the regional aquifer (Tubarão Aquifer System), which presents low resistivity values >100 Ω.m in the soil and subsurface saprolite characterized as a preferential path located in the center of the wetland, which makes evident the geochemical carryover of uranium and thorium in this path. The results of the integrated analysis allowed the determination of the preferred aquifer recharge paths and provided the creation of an estimated hydrogeological model for the rainy and dry periods, with evidence of the wetland functionality as a water recharge area and the distribution of radioelements. The comparison between the electrical tomography arrays highlights the arrangement of electrodes in the Schlumberger configuration allowed the best correlation, possibly due to the predominance of horizontal electric potential field flux, excellent signal-to-noise ratio, and ability to discriminate vertical flux structures.
Isolated wetlands are ecosystems that are permanently or periodically flooded, of ecological relevance, and for the conservation of water resources due to their connectivity with aquifers (recharge) and drainage (discharge). To understand the function of these areas in the hydrological cycle and to evaluate the dynamics of water flow in a wetland with great anthropic influence, indirect methods of geophysics such as gamma spectrometry and electrical tomography were used, in addition to direct measurements of the hydraulic conductivity parameter and realization for further analysis of the distribution and type of vegetation cover in a wetland in the city of Araras-SP. The objective of this work was to analyze the hydrogeological behavior of this wetland, to determine the main infiltration points on the surface, and the correlation with the hydrological behavior in the subsurface, supported by direct acquisitions of hydraulic conductivity in the soil, data on the presence of radioelement 40K, 238U and 232Th. A comparative analysis was carried out between the electrical tomography data acquired through the Schlumberger, Wenner, and dipole-dipole arrays related to electrical resistivity readings, to evaluate the array that best represents the reality in terms of soil, rock, and soil the flow dynamics between them. The results point to the existence of a structure of access and direct recharge to the regional aquifer (Tubarão Aquifer System), which presents low resistivity values >100 Ω.m in the soil and subsurface saprolite characterized as a preferential path located in the center of the wetland, which makes evident the geochemical carryover of uranium and thorium in this path. The results of the integrated analysis allowed the determination of the preferred aquifer recharge paths and provided the creation of an estimated hydrogeological model for the rainy and dry periods, with evidence of the wetland functionality as a water recharge area and the distribution of radioelements. The comparison between the electrical tomography arrays highlights the arrangement of electrodes in the Schlumberger configuration allowed the best correlation, possibly due to the predominance of horizontal electric potential field flux, excellent signal-to-noise ratio, and ability to discriminate vertical flux structures.
Descrição
Palavras-chave
Aquíferos, Recarga, Tomografia elétrica, Gamaespectrometria, Aquifers, Recharge, Electrical tomography, Gamma spectrometry