Delineating environmental groundwater vulnerability and protection zones mapping in fractured rock masses

Hard‐rock watersheds commonly exhibit complex geological bedrock and morphological features. Hydromineral resources have relevant economic value for the thermal spas industry. The present study aims to develop a groundwater vulnerability approach in Caldas da Cavaca hydromineral system (Aguiar da Beira, Central Portugal) which has a thermal tradition that dates back to the late 19th century, and contribute to a better understanding of the hydrogeological conceptual site model. In this work different layers were overlaid, generating several thematic maps to arrive at an integrated framework of several key‐sectors in Caldas da Cavaca site. Thus, to accomplish a comprehensive analysis and conceptualization of the site, a multi‐technical approach was used, such as, field and laboratory techniques, where several data was collected, like geotectonics, hydrology and hydrogeology, hydrogeomorphology, hydrogeophysical and hydrogeomechanical zoning aiming the application of the so‐called DISCO method. All these techniques were successfully performed and a groundwater vulnerability to contamination assessment, based on GOD‐S, DRASTIC‐Fm, SINTACS, SI and DISCO indexes methodology, was delineated. Geographical Information Systems (GIS) technology was on the basis to organise and integrate the geodatabases and to produce all the thematic maps. This multi‐technical approach highlights the importance of groundwater vulnerability to contamination mapping as a tool to support hydrogeological conceptualisation, contributing to better decision‐making of water resources management and sustainability.

As bacias hidrogeológicas em rochas fracturadas apresentam normalmente características geológicas e morfotectónicas complexas, constituindo uma fonte valiosa de recursos hídricos a nível regional, quer para fins domésticos, industriais e agrícolas, quer para abastecimento público. Os recursos hidrominerais têm um importante valor económico para a indústria do termalismo. Esta dissertação tem como principal objectivo desenvolver uma avaliação da vulnerabilidade à contaminação do sistema hidromineral das Termas das Caldas da Cavaca (Aguiar da Beira, Portugal Central), as quais apresentam uma tradição termal que remonta aos finais do Século XIX, e contribuir para uma melhor compreensão do modelo conceptual hidrogeológico local. A área das Caldas da Cavaca é constituída por rochas graníticas, por vezes intersectadas por filões doleríticos. Neste trabalho procedeu‐se a uma avaliação integradora e multidisciplinar, na qual foram cruzados diversos níveis de informação, incluindo dados de campo e de gabinete, tais como a geotectónica, hidrologia e hidrogeologia, hidrogeomorfologia, hidrogeofísica e hidrogeomecânica, conduzindo à geração de diversos mapas temáticos da área das Termas das Caldas da Cavaca. Para tal, foi retomado todo o conhecimento prévio sobre a cartografia, a hidroclimatologia, a geologia, a morfotectónica, a hidrologia e as investigações hidrogeotécnicas “in situ” da área. Foram compiladas e avaliadas as características hidrogeológicas, hidrogeotécnicas e hidrogeomecânicas de três taludes rochosos, talude da Lagoa, talude dos Amores e talude da Cancela, as quais foram agrupadas, sintetizadas permitiram definir zonas hidrogeomecânicas com base na presença de água (características de drenagem, hidrogeologia e hidrogeotecnia) tendo em vista, especialmente, a aplicação do método de vulnerabilidade designado DISCO. Todas estas técnicas foram aplicadas com sucesso e foi feita uma avaliação da vulnerabilidade à contaminação das águas subterrâneas com base em diversos sistemas paramétricos de referência internacional, alguns deles adaptados e revistos (nomeadamente, GOD‐S, DRASTIC‐Fm, SINTACS, SI e DISCO). O método DISCO, em conjunto com a avaliação obtida pelos restantes métodos, permitiu, ainda, confirmar, com maior rigor, as áreas de protecção das captações de água mineral das Termas das Caldas da Cavaca. Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) constituíram a base para organizar e integrar todas as bases de dados e ainda para a produção de todos os mapas temáticos. Esta abordagem multitécnica permitiu destacar a importância da cartografia da vulnerabilidade à contaminação das águas subterrâneas como uma ferramenta para apoiar a conceptualização hidrogeológica, contribuindo assim para tomadas de decisão mais adequadas na gestão dos recursos hidrominerais e na avaliação da sua sustentabilidade.