Modelagem tridimensional de fluxo de águas subterrâneas em um aqüífero livre e raso: aplicação no Parque Ecológico do Tietê - São Paulo

• Main Author: Luiz Carlos Kauffman Marasco Ferrari
• Other Authors: Ricardo Cesar Aoki Hirata
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2007
• Subjects: Aqüífero raso; Modelagem tridimensional; Modflow; Shallow aquifer; Tridimensional modelling
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44133/tde-29062007-091519/

A importância do estudo de aqüíferos livres e rasos se evidencia quando se leva em conta que tais aqüíferos são altamente vulneráveis a contaminação e que em geral se encontram em regiões densamente povoadas. Com o objetivo de melhor compreender a dinâmica do fluxo de água subterrânea na zona saturada destas formações aqüíferas, foi construído e calibrado um detalhado modelo tridimensional e transiente para representar o fluxo subterrâneo em uma porção de um aqüífero livre e raso que ocorre no Parque Ecológico do Tietê, no Município de São Paulo. Este modelo, baseado em dados de cargas hidráulicas de 81 poços de monitoramento instalados em uma área de 320m2 medidas diariamente, em valores diários de precipitação na área e em 75 determinações de condutividades hidráulicas, foi construído e executado através do software Visual MODFLOW e calibrado por meio do software PEST, através de um método de regressão não linear. Os resultados gerados por este modelo para um evento de recarga rápida indicam que a distribuição de cargas hidráulicas na área de estudo é governada pela recarga regional, pela distribuição das condutividades hidráulicas horizontais e pelas vazões específicas das camadas superiores da formação, mas é praticamente independente da intensidade e distribuição temporal da recarga local, que influencia apenas os níveis mais rasos da formação. Além disso, verifica-se o caráter extremamente dinâmico do fluxo, que responde rapidamente ao evento de recarga regional, apresentando alterações significativas de intensidade e direção no intervalo de apenas alguns dias. Tais resultados, verificados apenas por meio de um modelo tão detalhado como o produzido neste trabalho, sugerem que estratégias comuns de avaliação podem não ser capazes de avaliar suficientemente bem o comportamento deste tipo de aqüífero. === The importance of studying unconfined and shallow aquifers is verified when taking into account that these aquifers are highly vulnerable to contamination and that they are often located under heavily populated regions. A detailed three-dimensional and transient model, which represents the groundwater flow in an area of an unconfined and shallow aquifer at the Parque Ecológico do Tietê, in the Municipality of São Paulo, Brazil, was created and calibrated with the objective of enhancing the comprehension of the dynamics of the groundwater flow in the saturated zone of these formations. This model was based on hydraulic head data of 81 monitoring wells, which were installed in an area of 320 m2 and measured on a daily basis, on daily values of precipitation occurring in the area and 75 determinations of hydraulic conductivities. The model was created and run using the software Visual MODFLOW and calibrated using the software PEST, based on a non-linear regression method. The results generated by this method for an event of rapid recharge indicate that the distribution of the horizontal hydraulic conductivities and by the specific yield of the upper layers of the formation, but it is mostly disconnected from the intensity and temporal distribution of the local recharge, that only influences the shallowest levels of the formation. Furthermore, the extremely dynamic character of the flow can be verified, which responds rapidly to the regional recharge event, presenting significant changes of intensity and direction within only a few days. These results, which were only observable through a very detailed model such as the one produced and presented in this study, suggest that commonly employed evaluation strategies may not be capable of evaluating this kind of aquifer in a satisfactory way.