Os aquíferos cársticos, objeto desta pesquisa, são formados em rochas solúveis e são caracterizados pela presença de fraturas ampliadas e condutos, que formam uma ligação hidráulica, caracterizando uma rede de drenagem subterrânea. Trata-se de áreas muito propícias à ação dos processos de dissolução, de uma forma mais intensificada perante as outras litologias. Deste modo, as regiões cársticas podem apresentar um rápido transporte de poluentes em seus condutos. Além de problemas geotécnicos, como subsidência e colapso. Considerando as características supracitadas, a área de estudo localizada no município de Nobres torna-se importante objeto de estudo. Este município é rico em atrativos turísticos devido às belezas características de regiões cársticas e relacionadas aos recursos hídricos, como surgências. Desta maneira, tendo em vista as restrições naturais de aquíferos cársticos e a carência de estudos sobre as surgências cársticas de Nobres/MT, surge a necessidade de um estudo que unifique as informações, fornecendo uma visão geral das surgências da área, principalmente no que se relaciona às direções do fluxo subterrâneo que alimenta estas feições. Sendo assim, este trabalho vista verificar as principais direções do fluxo subterrâneo na surgência “Bate Palma” e relacionar estas direções com outras surgências analisadas. A metodologia utilizada para esta pesquisa deu-se a partir da integração, compilação e interpretação de estudos geofísicos realizados em surgências no município Nobres (MT). Além disso, foram realizados ensaios geofísicos, através do método da eletrorresistividade, por meio da técnica do caminhamento elétrico. Diante da confecção dos mapas de contorno para os parâmetros envolvidos (resistividade e potencial espontâneo), obteve-se direções E-W, NNE-SSW e N-S do fluxo subterrâneo. A partir das pseudosseções e mapas de resistividades aparentes produzidos foi possível verificar menores valores na porção mais superficial do substrato, e valores mais elevados nas maiores profundidades, induzindo respectivamente, na existência de um solo saturado próximo a superfície e rochas carbonáticas com poucas fraturas e/ou maciças. Além disso, as principais direções do fluxo subterrâneo, de E-W, foram perceptíveis em diferentes profundidades analisadas a partir do caminhamento elétrico e se confirmaram no mapa de isovalores de potencial espontâneo.
Dissertações
Determinação de metais potencialmente tóxicos em amostras de água e sedimentos nas bacias dos rios Cuiabá e São Lourenço – MT
A contaminação dos recursos hídricos está diretamente ligada às atividades antrópicas. Algumas dessas atividades estão relacionadas à presença de metais que uma vez na água causam grande preocupação, pois estes não possuem caráter de biodegradabilidade, podendo acumular na biota aquática e chegar a níveis elevados causando efeitos adversos para o ambiente e a saúde humana. As bacias do rio Cuiabá e São Lourenço são de grande importância, pois a água dos seus rios é utilizada para diversos usos, além de abrangerem as principais cidades de Mato Grosso e por serem afluentes do rio Paraguai, o principal rio formador do Pantanal. Frente ao exposto, o objetivo deste trabalho foi a determinação da concentração de Cu, Cr, Cd, Mn, Fe, Pb e Zn em águas superficiais e sedimentos de fundo de rio das bacias do Rio Cuiabá e São Lourenço, Mato Grosso, Brasil. Os metais nas amostras de água foram determinados por espectrometria de absorção Atômica em chama e por espectrometria de emissão atômica com plasma indutivamente acoplado e, as amostras de sedimento por espectroscopia de absorção atômica em chama. Os resultados obtidos foram comparados com os valores máximos permitidos (VMP) pela Resolução no 357/2005 para a água doce de Classe II e pela Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME) para os sedimentos. A análise de agrupamento hierárquica (AHA) revelou a existência de quatro agrupamentos para as amostras de água e dois agrupamentos para as amostras de sedimento. Com intuito de avaliar a qualidade dos agrupamentos foi realizada uma análise discriminante (AD) que mostrou uma classificação correta em 80% para as amostras de água e 79% para as amostras de sedimento. Além disso, a AD no modo “stepwise forward” mostrou que foi possível reduzir o número de variáveis avaliadas mantendo a mesma eficácia na classificação dos grupos. Gráficos de excedência mostraram que a maior parte dos resultados de concentração dos metais encontrados ficou abaixo do limite estabelecido pela legislação. Porém atenção deve ser dada para Pb e Cr que tanto nas amostras de água, quanto nas de sedimento foram encontrados valores de concentração acima do estabelecido pela legislação em alguns pontos da bacia do rio Cuiabá e São Lourenço, possivelmente proveniente de atividades antrópicas, como descartes de efluentes domésticos e industriais.
Transiente hidráulico em sistema elevatório de água bruta: abordagem para situação real
Os sistemas de abastecimento de água devem fornecer serviços confiáveis ao consumidor satisfazendo as demandas de água, evitando desperdícios econômicos e ambientais. Um dos grandes desafios no gerenciamento, por parte dos gestores de água, refere-se aos custos de implementação e operacionais e nos sistemas elevatórios (SEs), bem como a confiabilidade do desempenho hidráulico do sistema, fortemente associados a variação na pressão decorrente de falha da bomba podendo gerar sérios danos ao sistema. Neste aspecto, destaca-se a importância do transiente hidráulico na análise de variação de pressão decorrentes de falhas na bomba, podendo causar danos estruturais e afetar negativamente a qualidade da água. Sendo assim, o estudo teve como objetivo auxiliar no processo de seleção da melhor alternativa para atenuação de variação de pressão em sistema elevatório de água bruta. Para alcançar o objetivo, os procedimentos metodológicos a serem adotados foram: (1) compreensão do transiente hidráulico; (2) modelo de simulação hidráulica (MSH) para falha da bomba por queda de energia; (3) calibração do MSH para a área de estudo; (4) avaliação da calibração do MSH; (5) identificação de alternativas para controle de transiente; e, (6) seleção da melhor alternativa de dispositivo de proteção. O método utilizado para auxilio da tomada de decisão na escolha da melhor alternativa foi satisfatório, selecionando a alternativa 3 como melhor opção (custo de implementação R$ 322,00; custo com manutenção R$ 5499,00; e, desempenho hidráulico de -122,73 mca). Porém, a calibração não obteve resultados satisfatórios (valores superiores que 10% para MAPE e 2 mca para RMSE), demonstrando que o MSH precisa ser aprimorado para representação da situação real. Isto demonstra a importância e necessidade de estudos do transiente hidráulico em situações reais, de forma que o pesquisador se familiarize com situações inesperadas e informações imprecisas, tornando-se parte do conhecimento para desenvolvimento de novas possibilidades de solução e atuação nas pesquisas futuras.
Traçado de tubulação tronco em abastecimento de água rural: um enfoque para escoamento por gravidade
Uma das causas da escassez de água é a inexistência ou precariedade da infraestrutura do serviço de água, que impede o acesso à água, apesar da disponibilidade de recursos hídricos. Para setores rurais, com um meio físico caracterizado por importante dispersão populacional, características geográficas marcantes e população de baixa renda, os projetos e planejamento de redes de abastecimento de água incrementam qualidade de vida da população. Nesse contexto, uma metodologia de Definição de Traçado de tubulação tronco para abastecimento de água Rural com Escoamento por Gravidade, denominada de DT-REG, foi desenvolvida. Para a elaboração da metodologia DT-REG consistiu seis etapas: (1) obtenção da metodologia convencional de traçado (MCT); (2) teste preliminar de campo (TPC); (3) obtenção e avaliação do melhor traçado (OMT); (4) adaptação e/ou inserção de procedimento (AIP); (5) obtenção da metodologia DT-REG; e, (6) teste final de campo. Como resultado, a avaliação e aplicação da DT-REG apresentaram um índice de desempenho (ID) superior a 6 (sendo 1 “muito ruim”, 4 “razoável” e 7 “muito bom”), indicando que a DT-REG oferece um comportamento satisfatório. Como conclusão obteve-se uma metodologia fundamentada em sistemas de informação geográfica, análise hidráulica de rede de abastecimento e métodos multiobjetivo e multicritério, adequada para a definição de traçado de tubulação tronco em SAA-rural com escoamento por gravidade, que pode ser aplicada, especialmente, nos casos de topografia e aspectos sócias marcantes
Indicadores de alteração hidrológica: estado da arte e proposição de indicadores para escala sub-diária
Neste trabalho foi realizada uma revisão de artigos indexados na plataforma Scopus em torno do assunto indicadores de alteração hidrológica (IHA), com o objetivo de identificar e quantificar as principais aplicações, ou seja, quais os indicadores mais sensíveis à alteração hidrológica, sua magnitude e a direção da alteração. Para o estudo foi utilizada a plataforma Scopus com a palavra-chave “Indicators of Hydrologic Alterations”. A partir dos artigos encontrados foram descritos, principalmente, os locais de maiores estudos e os tipos de impactos avaliados. Como um fator explicativo foi realizada a comparação de Spearman com fatores hidráulicos (número de barramentos em cascata ou volume do reservatório) e com um fator geográfico (latitude). Foram avaliados 94 trabalhos, sendo que 80% concentrados em apenas dois continentes (América do Norte e Ásia). Quanto ao tipo de impacto, mais da metade dos trabalhos (52%) estudaram preferencialmente barragens. Na avaliação quantitativa, os resultados foram divididos nos que apresentavam sentido negativo, ou seja, que as vazões aumentaram após o impacto, e os positivos. Em 56% dos parâmetros houve supremacia de alterações com sentidos positivos, estando esses concentrados principalmente entre os parâmetros dos meses do segundo semestre, as mínimas, as datas julianas de mínima e máxima, o número de pulsos altos e as inversões. As magnitudes de alteração positiva variavam entre 17,4% na média de setembro a 55% na mínima de 7 dias. Já as alterações com direção negativa variaram de -9,16% na máxima de 7 dias a -75% na recessão. O pequeno número de trabalhos que apresentavam um padrão na metodologia de avaliação da alteração constituiu grande barreira para justificar a magnitude ou a direção de alteração, uma vez que seriam necessários a avaliação em diferentes escalas de reservatórios assim como diferentes localidades no globo para se ter um solido embasamento nas informações. Dessa forma, apesar da latitude ter apresentado um relacionamento positivo na aplicação do teste de Spearman com 57,6% dos parâmetros, o resultado não foi sólido a ponto de serem elaboradas teorias válidas.
Qualidade da água da bacia do rio teles pires na área de influência direta da futura uhe Sinop, MT
A bacia do Rio Teles Pires está inserida em uma região do Estado de Mato Grosso em crescente desenvolvimento econômico, especialmente das atividades agropecuárias e de infraestrutura. Dos empreendimentos de infraestrutura destacam-se as hidrelétricas em fase de instalação/operação, como a UHE Sinop, objeto deste estudo, que podem acarretar em diversos impactos no ecossistema aquático. Diante disso o monitoramento da qualidade da água se torna uma importante ferramenta na identificação de possíveis alterações na qualidade da água e do ecossistema aquático. O objetivo deste estudo foi avaliar as condições limnológicas na porção alta e média da bacia do Rio Teles Pires na área de influência direta da UHE Sinop. Para tanto foram realizadas dez amostragens para medição e coleta de água no período de maio de 2014 a novembro de 2016, incluindo época de chuva e estiagem. As coletas foram realizadas em doze pontos sendo cinco no Rio Teles Pires e sete em afluentes deste rio. Foram analisados dezessete parâmetros físicos e químicos da água, através da estatística descritiva e sete parâmetros através da estatística multivariada. Os resultados demonstraram que as estações de coleta apresentaram uma maior discriminação no período de chuva estando mais homogêneas no período de estiagem. Os resultados constataram ainda que as condições limnológicas destes ecossistemas são controladas por fatores naturais como, geologia, pedologia e sazonalidade de chuvas, e antrópicos, especialmente usos do solo na agropecuária. Na região norte do Estado de Mato Grosso, além das atividades agrícolas e do rebanho bovino já existentes, há também uma expansão na geração de energia elétrica, especificamente na bacia do Rio Teles Pires, onde encontram-se, em fase de instalação/operação, quatro usinas hidrelétricas, entre elas a UHE Sinop, cuja futura área de instalação é objeto deste estudo. Desta forma, este estudo tem por objetivo analisar a influência dos usos e ocupação do solo na qualidade da água de seis afluentes do Rio Teles Pires que formarão o reservatório da UHE Sinop. Para tanto foram realizadas coletas de água em seis tributários do Rio Teles Pires no período de maio de 2014 a novembro de 2016, totalizando dez amostragens, tanto na época de chuva quanto de estiagem. Foram analisados 11 parâmetros físicos, químicos e biológicos da água e os resultados comparados aos padrões da Resolução Conama 357/05 e foi calculado o IQA – Índice de Qualidade da Água. Posteriormente foi realizado o levantamento e a classificação dos usos e ocupação do solo nas seis sub-bacias. Os resultados demonstraram que as sub-bacias com predominância de agricultura/pastagem apresentaram medianas mais elevadas de cor, turbidez, fósforo total, nitrato e E. coli. Demonstraram ainda o médio estado de conservação das sub-bacias afluentes ao Rio Teles Pires, devido à antropização pela agropecuária e supressão da mata ciliar em alguns trechos. Os resultados indicaram a necessidade de manejo das áreas de agricultura e pastagem e recuperação das matas ciliares e da continuidade do monitoramento da qualidade da água, visando garantir a qualidade da água do reservatório, a manutenção dos ecossistemas aquáticos e os usos múltiplos da água.
Identificação e mapeamento de unidades geoambientais: uma contribuição ao planejamento territorial periurbano e à conservação dos recursos hídricos de Cuiabá, Mato Grosso
A identificação dos componentes da paisagem em escala de detalhe é de fundamental importância para um planejamento territorial que busca o uso sustentável e a ocupação adequada de áreas susceptíveis à ocupação. O mapeamento morfopedológico de detalhe com escala compatível de 1:25.000, permitiu a caracterização de cinco unidades geoambientais na região periurbana de Cuiabá-MT: Cristas (R1), Superfícies Tabulares (R2), Rampas (E1), Vale (E2) e Várzeas (D1). As unidades foram definidas por meio da análise do Modelo Numérico de Elevação TOPODATA, integrada com análise de imagens de sensoriamento remoto em ambiente SIG e levantamento em campo. Os compartimentos morfopedológicos que deram a sustentação conceitual às unidades geoambientais foram definidos de forma integrada com dados cartográficos, geomorfológicos e geológicos preexistentes. Esses indicam características de cada setor para sua vocação natural de recursos hídricos, como também, a capacidade da área para aumento de densidade urbana. Neste caso, defende-se a necessidade de controle ambiental rígido, pois esta área está à montante dos rios que drenam a cidade de Cuiabá. É indicado manter o baixo nível de ocupação, recuperação de áreas já degradadas e preservação de setores ainda inalterados.
Caracterização geológica e geofísica do Aquífero Pantanal, região de Poconé –MT
O Pantanal, localizado no centro-oeste do Brasil é a maior área úmida do mundo, esta região é considerada pela UNESCO como Patrimônio Natural Mundial e Reserva da Biosfera. A porção deste patrimônio relatada aqui está localizada na região sul do estado de Mato Grosso, mais precisamente na região do município de Poconé, intitulado “a porta de entrada do Pantanal Matogrossense”. A Bacia do Pantanal é produto da tectônica atuante na região em resposta à Orogenia Andina, e os sedimentos que a bacia recebe são depositados diretamente sobre as rochas pré-cambrianas da Faixa Paraguai. Neste trabalho o objetivo é ampliar o conhecimento acerca da neotectônica na borda da bacia e também ampliar conhecimento sobre o os sedimentos que hospedam o Aquífero Pantanal. Para isso foi realizada a interpretação de fotolinemanetos para caracterizar as principais estruturas que podem acomodar a subsidência da bacia, associado a levantamento geofísico, com a técnica de Sondagem Elétrica Vertical para a caracterização das propriedades físicas dos sedimentos da Bacia e assim gerar informações sobre espessura, profundidade e composição das diferentes camadas sedimentares existentes, possibilitando inferir sua estruturação em subsuperfície. Os resultados geraram um modelo geológico para a sessão trabalhada, que mostram que o embasamento da bacia está em constante subsidência, acomodada em falhas normais encontradas entre as Sondagens 2 e 3, 3 e 4 e também entre as sondagens 4 e 5, mostrando que a bacia está em constante transformação e recebendo a deposição dos sedimentos. A Formação Pantanal mostrou-se um espesso pacote de sedimentos que possui intercalações argilosa e arenosa, atingindo cerca de 611 metros de espessura em alguns locais, mostrando-se locais propícios para hospedar o aquífero.
Estudo hidrogeológico e geofísico do Aquífero Fissural no campus da UFMT – Cuiabá-MT
Os aquíferos fissurais representam uma das mais difíceis questões da Hidrogeologia, por se tratar de aquíferos anisotrópicos e heterogêneos, nos quais a agua subterrânea circula por fissuras nas rochas. Tais fissuras se constituem principalmente de estruturas rúpteis geradas por ação tectônica, como fraturas e falhas. O Campus da UFMT, em Cuiabá, se sobrepõe a um aquífero fissural instalado em rochas metassedimentares do Grupo Cuiabá. Tal aquífero é responsável pelo abastecimento de água do campus com uma contribuição do 77% e, até o momento, não foi devidamente estudado. Esta pesquisa visou definir as características hidráulicas e estruturais do aquífero; determinar as direções preferenciais do fluxo hídrico subterrâneo; e definir pontos favoráveis à futuras perfurações, considerando que a locação de um poço representa uma tarefa muito complexa, devido aos vários fatores que interferem na produtividade hídrica de estruturas que atravessam as rochas cristalinas fraturadas. Porém, a aplicação da geofísica no estudo de agua subterrânea, fornece os dados necessários na prospecção deste importante recurso, resultando numa ótima produtividade em perfurações subsequentes, maior disponibilidade hídrica e menor consumo energético no bombeamento. As direções preferenciais do fluxo hídrico subterrâneo na área de estudo, foram determinadas através de ensaios geofísicos pelo método da Resistividade com arranjo Dipolo-Dipolo em conjunto com medições de afloramentos das estruturas rochosas, além de fotointerpretação de fotografias aéreas. As características hidráulicas dos poços instalados no campus da UFMT foram definidas através de uma analise dos relatórios de testes de bombeamento disponíveis nos arquivos desta universidade. Tais testes consistiram no bombeamento dos poços, com acompanhamento do rebaixamento do nível de água no interior dos mesmos. O resultado deste estudo fornece o posicionamento adequado para futuras perfurações; e o que se pode esperar das potencialidades de novos poços.
O Ciclo Hidroclimático e a Produção Bovina na Bacia do Alto Paraguai Mato-Grossense: Quais são as Relações?
A pecuária bovina de corte é a principal atividade econômica no Pantanal de Mato Grosso. A peculiar posição geográfica e topográfica deste, sendo o elo entre biomas como Amazônia, Cerrado e o Chaco Boliviano e Paraguaio configura um ambiente sujeito ao ritmo do pulso de inundação anual, com períodos úmidos e secos bem marcados que influencia a pecuária desde que está se estabeleceu na região há mais de 200 anos. Apesar desta relação ser conhecida do grande público de longa data, o efeito do regime hidroclimático sobre a produção bovina ainda é pouco descrito e quantificado na literatura. Neste trabalho propomos utilizar a vazão dos principais afluentes do Pantanal de Mato Grosso como indicador das variações hidroclimáticas e verificar como está relacionada com a produção bovina nesta região. Destaca-se que o regime fluviométrico da porção Mato-grossense da Bacia do Alto Paraguai (BAP-MT) é sazonal com estações de seca e chuva bem definidas e vazões variando principalmente no sentido oeste-leste. Já a maior produção bovina ocorre no oeste da BAP-MT nos municípios de Cáceres e Pontes e Lacerda. As duas variáveis são correlatas, podendo inferir que nos momentos mais secos ocorrem maior produção de gado, enquanto em momentos mais úmidos essa produção diminui.