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Title: Estudos sobre a disponibilidade e vulnerabilidade dos recursos hídricos subterrâneos da Região Metropolitana do Recife. Relatório das actividades 06 e 07: Elaboração do modelo hidrogeológico conceitual e modelo numérico, seu ajuste, calibração e validação.
Authors: Leitão, T. E.
Duarte Costa, W.
Oliveira, M. M.
Novo, M. E.
Martins, T.
Henriques, M. J. A.
Charneca, N.
Lobo Ferreira, J. P. C.
Viseu, T.
Santos, M.A.V.
Cabral, J J.
Freitas, A.
Keywords: Modelo hidrogeológico conceitual;Modelo numérico;Parametrização;Ajuste;Calibração
Issue Date: Aug-2016
Abstract: Neste Relatório de Atividades 6 e 7 apresentam-se os trabalhos desenvolvidos no âmbito da Atividade 6 – Elaboração do modelo hidrogeológico conceitual e modelo numérico, e da Atividade 7 – Ajuste, calibração e validação do modelo numérico, do Contrato n.º PSHPE 010/2014. A avaliação de consistência das séries de precipitação em 68 estações, num período de 30 anos, entre 1984 e 2013, permitiu identificar as estações que apresentavam registros de precipitação anual mais confiáveis e caracterizar a distribuição desta precipitação na sua componente espacial. Para tanto foram utilizados os métodos da média mensal cumulativa e da dupla massa, resultando ao final dos procedimentos em apenas 20 estações pluviométricas que geraram o mapa de isolinhas de precipitação média anual da RMR. Quanto a avaliação da precipitação média mensal a partir da discretização dos dados das estações anuais, foram selecionadas 5 estações que geraram os respectivos gráficos. Para avaliação das precipitações diárias foram selecionadas apenas três estações, uma para cada regime de precipitação: úmido, médio e seco. O balanço hídrico executado para o período de 20 anos, entre 1994 e 2013, revelou os seguintes resultados: precipitação total = 1.775 mm/ano; escoamento direto = 257 mm/ano; evapotranspiração = 1.056 mm/ano e infiltração= 461 mm/ano. A recarga anual aos aquíferos corresponde, portanto, a 26% da precipitação, sendo que 87,8% se concentra no período de maio a agosto. Para execução dos mapas piezométricos foi considerado um universo de 6256 medições de níveis piezométricos, de onde foi retirada uma seleção das séries de anos com maior número de dados, que corresponderam aos seguintes anos: 1998 a 2000 e 2007 a 2009. Ficaram, então, 846 medições de níveis piezométricos com data associada e boa distribuição espacial, com valores em vários aquíferos, 334 para o período entre 1998 e 2000, e 512 para o período entre 2007 e 2009. A partir desses dados foram construídos os mapas piezométricos para os diversos aquíferos e os períodos referidos, e foram calibrados os modelos numéricos. Para avaliação dos parâmetros hidrodinâmicos foram levantados dados do cadastro da APAC, do estudo de Monteiro (2000) e do levantamento feito pelo consórcio LNEC/COSTA, totalizando 354 valores de T e K. Os valores de S (coeficiente de armazenamento em aquífero confinado e porosidade efetiva em aquífero livre) foram coligidos de informações de Costa et al. (1968, 1998 e 2002), Batista (1984), Alvarez et al. (1980) e Pfaltzgraff et al. (2003), que todavia não puderam ser mapeados. Os valores médios dos coeficientes de transmissividade (T, m2/d) e condutividade hidráulica (K, em m/d)) para os diversos aquíferos foram os seguintes: aquífero Beberibe (221 poços) – T = 1,58 x 10-3 e K = 2,31 x 10-5; aquífero Cabo (81 poços) – T = 3,52 x 10-4 e K = 4,64 x 10-6; aquífero Barreiras (26 poços) – T = 2,47 x 10-3 e K = 4,36 x 10-5; aquífero Boa Viagem (26 poços) – T = 6,54 x 10-3 e K = 1,42 x 10-4. A partir desses dados foram elaborados os mapas específicos de transmissividade e condutividade hidráulica por aquífero. Quanto a vazão dos poços na RMR, constantes no cadastro da APAC em março/2016, num total de 10.987, apenas 30,8% possuem dados de vazão relativos a 2.837 poços outorgados e a 547 poços sem outorga. Os dados pertencem principalmente aos aquíferos Beberibe e Cabo, com 44,5% e 30,2% dos poços outorgados, respectivamente, enquanto que os aquíferos Barreiras e Boa Viagem possuem 7,4% e 8,3% dos dados, respectivamente, e 8,7% dos poços não possuem identificação do aquífero em explotação. O conjunto de informação acima referido, juntamente com a demais informação existente sobre os poços e suas características hidrogeológicas, foram utilizados para definir a geometria dos diferentes sistemas aquíferos presentes na RMR e elaborar os respectivos modelos numéricos conceituais representados em três modelos numéricos, definidos para a zona Norte, Centro e Sul. Foram, igualmente, efetuados estudos de interação entre os aquíferos e as águas superficiais. Neste relatório apresentam-se os resultados alcançados através do primeiro conjunto de rodadas dos três modelos, após a sua convergência. São o resultado de um primeiro processo de calibração, elaborado em função da confrontação entre os valores de potenciometria modelados e reais, onde se procurou, através da variação dos parâmetros hidráulicos iniciais ou da reformulação das características dos estresses naturais ou antropogênicos impostos, alcançar uma reprodução confiável e fidedigna da realidade. Os modelos seguem sendo melhorados através de uma análise de sensibilidade. Nela está-se avaliando o grau de impacto na resposta do modelo às variações dos seus parâmetros hidráulicos. Importa realçar que a complexidade dos modelos e o grande número de variáveis (às quais está com frequência associada uma grande incerteza), ou de combinações de variáveis do modelo, que podem conduzir aos mesmos níveis piezométricos, implica que os processos de ajuste, calibração e validação dos modelos numéricos consigam corrigir as premissas iniciais e as aproximar da realidade, conduzindo deste modo a representações mais corretas dessa mesma realidade. Este trabalho está em curso e será apresentado no próximo relatório juntamente com diferentes cenário de explotação em poços.
URI: http://repositorio.lnec.pt:8080/jspui/handle/123456789/1008964
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