dc.creator | Back, Allison Fernando | |
dc.date.accessioned | 2021-09-13T17:01:57Z | |
dc.date.available | 2021-09-13T17:01:57Z | |
dc.date.issued | 2020-08-18 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22197 | |
dc.description.abstract | Groundwater represents a resource of great importance for the social and economic
development of the population. However, the increase in demand and the lack of
knowledge of hydrogeological aspects ends up making the management of these
water resources a great challenge. This management depends on how the flow
phenomena is quantified and the relationships between the water inputs and outputs
of the aquifer system under analysis are represented, with numerical modeling being
one of the most frequently used approaches. Thus, the present research has as main
objective to expand the knowledge about the hydrogeological behavior of the aquifer
system of the campus of the Federal University of Santa Maria, Santa Maria - RS,
through numerical modeling of flow in steady state. The free software QGIS Desktop,
version 2.18.21, and the FREEWAT interface were used for the elaboration of the
numerical flow model and the execution of the MODFLOW-2005 code, which uses
the numerical method of finite differences to simulate flow. The development of
numerical modeling was divided into the following steps: definition of purpose,
construction of the conceptual model, formulation of the mathematical model and
selection of the modeling code, elaboration of the numerical model, simulation and
calibration of the model, and sensitivity analysis. The conceptual model was
discretized in a domain of 11.55 km² with 4620 cells of 50 m². The calibration process
was carried out using the “trial and error” method and statistical analysis of residual
errors between hydraulic loads observed in the field and those simulated by the
model. The model considered calibrated presented hydraulic conductivity values of
0.29, 1.0, 2.5 and 6.36 m/day in 4 different zones and precipitation recharge of 6x10-
5 and 0.0003 m/day in two zones (outcrop of Alemoa Members and Passo das
Troopas). The outcrop zone of the Member Passos das Troops showed a recharge
rate of 16.70% (299.48 mm/year), a value that is very close to the minimum rate
found in other studies. The estimated underground water balance showed a
participation of 69.55% of the recharge due to precipitation in the total water inlet and
44.08% of the pumping wells in the total water outlet of the system. The sensitivity
analysis carried out with the isolated variation of the parameters showed that the
recharge in the outcrop of the Passo das Tropas Member and the pumping wells are
the most sensitive parameters of the calibrated model, which demonstrates the
relevance and the care that new investigations need to have before these
parameters. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Simulação de fluxo | por |
dc.subject | MODFLOW | por |
dc.subject | Sistema Aquífero Guarani | por |
dc.subject | Aquífero poroso | por |
dc.subject | Flow simulation | eng |
dc.subject | Guarani Aquifer System | eng |
dc.subject | Porous aquifer | eng |
dc.title | Modelagem numérica de fluxo das águas subterrâneas no Campus da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS | por |
dc.title.alternative | Numerical modeling of groundwater flow in the Campus of the Federal University of Santa Maria, Santa Maria - RS | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | A água subterrânea representa um recurso hídrico de grande importância para o
desenvolvimento social e econômico da população. Entretanto, o aumento da
demanda e a falta de conhecimento dos aspectos hidrogeológicos acaba tornando o
gerenciamento desses recursos hídricos um grande desafio. Esse gerenciamento
depende da forma como são quantificados os fenômenos de fluxo e representadas
as relações entre as entradas e saídas de água do sistema aquífero em análise,
sendo a modelagem numérica uma das abordagens mais frequentemente utilizadas.
Dessa forma, a presente pesquisa tem como objetivo principal ampliar os
conhecimentos sobre o comportamento hidrogeológico do sistema aquífero do
campus da Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS, por meio da
modelagem numérica de fluxo em regime estacionário. O software livre QGIS
Desktop, versão 2.18.21, e a interface FREEWAT foram utilizados para a elaboração
do modelo numérico de fluxo e a execução do código MODFLOW-2005, que utiliza o
método numérico das diferenças finitas para simular fluxo. O desenvolvimento da
modelagem numérica foi dividido nas seguintes etapas: definição do propósito,
construção do modelo conceitual, formulação do modelo matemático e seleção do
código de modelagem, elaboração do modelo numérico, simulação e calibração do
modelo, e análise de sensibilidade. O modelo conceitual foi discretizado em um
domínio de 11,55 km² com 4620 células de 50 m². O processo de calibração foi
realizado pelo método de “tentativa e erro” e análises estatísticas dos erros residuais
entre as cargas hidráulicas observadas em campo e a simuladas pelo modelo. O
modelo considerado calibrado apresentou valores de condutividade hidráulica de
0,29, 1,0, 2,5 e 6,36 m/dia em 4 zonas distintas e de recarga por precipitação de
6x10-5 e 0,0003 m/dia em duas zonas (afloramento dos Membros Alemoa e Passo
das Tropas). A zona de afloramento do Membro Passos das Tropas apresentou uma
taxa de recarga 16,70% (299,48 mm/ano), valor que é muito próximo da taxa mínima
encontrada em outros estudos. O balanço hídrico subterrâno estimado demonstrou
uma participação de 69,55% da recarga por precipitação no entrada total de água e
44,08% dos poços de bombeamento na saída total de água do sistema. A análise de
sensibilidade realizada com a variação isolada dos paramêtros apontou que a
recarga no afloramento do Membro Passo das Tropas e os poços de bombeamento
são os paramêtros mais sensíveis do modelo calibrado, o que demonstra a
relevância e o cuidado que novas investigações precisam ter perante esses
paramêtros. | por |
dc.contributor.advisor1 | Silva, Jose Luiz Silverio da | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9689434318472831 | por |
dc.contributor.referee1 | Mancuso, Malva Andrea | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2054912540890308 | por |
dc.contributor.referee2 | Kemerich, Pedro Daniel da Cunha | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/1559795466706150 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6288006517208319 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Civil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |