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Título: Nova abordagem metodológica para locação, modelagem 3D e monitoramento de barragens subterrâneas no semiárido brasileiro
Autor(es): Lima, Alexandre de Oliveira
Palavras-chave: Semiárido;Bacias hidrográficas;Barragens subterrâneas;GPR;Modelagem 3D
Data do documento: 30-Jan-2013
Citação: LIMA, Alexandre de Oliveira. Nova abordagem metodológica para locação, modelagem 3D e monitoramento de barragens subterrâneas no semiárido brasileiro. 2013. 244f. Tese (Doutorado em Geodinâmica e Geofísica) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
Resumo: Despite the significant number of underground dams built in the recent years in Brazil and other countries, few studies provide technical support to this growth. In order to suggest a new methodological approach to the process of location and monitoring of underground dams in semi-arid weather conditions, this study aimed to evaluate two watershed sub-basins, located at the river of Cobras and the river of Pau Lavrado), both situated in the semi-arid state of Rio Grande do Norte. To reach this goal physical (morphologic and longitudinal profiles) and hydro-chemical characterization (superficial or underground water) were performed. Additionally, the imaging process of the alluvial body by using a Ground Penetration Radar (GPR) was assessed to generate a 3D virtual model of the area. Because one of the main problems verified in this region is the water salinization, a monthly assessment of the salinity and the variation of the water level at three underground dams were also performed. The obtained data about the erosional and depositional dynamics presented on the entire basin allowed to determine not only the best place to build an underground dam, but also to determine which kind underground dam should be built (submersible or submerged). The results revealed that the hydro-chemical rainfall, the spatial position and the dynamic exchanges of the underground dams were the main factors that influence their degree of salinization. On the other hand, the GPR imaging enabled the visualization of both the contact and the alluvial foundation from the underground dam leading to the indication of the best place for placement of the waterproof septum. Such technique allows one to combine the lowest depth of excavation to build an underground dam that generates the highest capacity of water accumulation and, therefore, calculates its volume of alluvium. As a conclusion, the monitoring of the underground dams revealed to be of utmost importance to evaluate the influence of the superficial and underground water not only on the recharging of the underground dams, but also on their water quality.
metadata.dc.description.resumo: Apesar do número significativo de barragens construídas nos últimos anos no Brasil e mesmo em outros países, são poucos os estudos técnicos que dão suporte a este crescimento. Com o objetivo de propor uma nova abordagem metodológica para o processo de locação e monitoramento de barragens subterrâneas, em condições de clima semiárido, foram realizados estudos em duas sub-bacias hidrográficas (do rio das Cobras e Pau Lavrado) ambas situadas no semiárido do Estado do Rio Grande. Nesta nova abordagem foram realizados estudos de caracterização física (morfometria e perfil longitudinal) e de caracterização hidroquímica (águas superficiais e subterrâneas). Adicionalmente, foi empregado o Radar de Penetração no Solo (GPR) para realizar o imageamento do corpo aluvionar e, posteriormente, gerar o modelo virtual 3D das áreas imageadas. Uma vez que um dos principais problemas identificados nesta região foi a salinização, a avaliação mensal da salinidade e da variação do nível da água foram também monitorados em três barragens subterrâneas construídas em 2010. As informações sobre a dinâmica erosional e deposicional ao longo da bacia permitiram indicar os locais de instalação e o tipo mais adequado de barragem subterrânea a ser construída (submersível ou submersa). O estudo hidroquímico indicou que a precipitação pluviométrica, a posição espacial e a dinâmica de renovação da água nos reservatórios foram os fatores que mais influenciaram na sua salinidade. Por outro lado, o uso do GPR possibilitou a visualização do contato do corpo aluvionar e de seu embasamento, levando a indicação dos melhores locais para colocação do septo impermeável, aliando a menor profundidade de escavação a maior capacidade de acumulação hídrica, permitindo, assim, o cálculo do volume do aluvião. Pode-se concluir que o monitoramento das barragens subterrâneas permitiu avaliar a influência da integração das águas superficiais e subterrâneas, principalmente relacionado à presença de açudes à montante das barragens subterrâneas, na capacidade de recarga e na qualidade das águas armazenadas nas barragens subterrâneas.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21612
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