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.

Investigações hidrogeológicas da sondagem CC3 do aquífero termomineral de Chaves: implicações para o modelo conceptual

O presente estudo centra‐se na conceptualização de pormenor do modelo de circulação do aquífero termomineral de Chaves na sua zona de descarga no campo hidromineral e geotérmico de Chaves (Norte de Portugal). Para tal, utilizam‐se as informações resultantes da bibliografia disponível, da construção das captações de água termomineral AC1 e AC2, já existentes, e, principalmente, as informações obtidas a partir dos trabalhos de pesquisa, prospecção e construção da captação CC3, obra desenvolvida no ano de 2014 para reforço de caudal das Caldas de Chaves. Incidindo fundamentalmente na análise de perfis geofísicos, de parâmetros de perfuração, “cuttings” e diagrafias diferidas inerentes à sondagem de pesquisa CC3, e da sua posterior transformação em captação, integrando‐se posteriormente toda a informação daí resultante, o estudo culmina na apresentação de um modelo conceptual de pormenor para a circulação de águas tipo “Chaves” na zona de descarga que permite, com considerável robustez, à luz dos dados conhecidos à presente data, o melhor conhecimento do aquífero para futuros projectos de desenvolvimento dos recursos hidrominerais e geotérmicos de Chaves.

Exploração agrícola e contaminação de aquíferos por nitrato no âmbito da Confederação Hidrográfica do Júcar, Espanha - análise e avaliação

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia e Gestão da Água

Enquadramento geológico das Terras da Costa, Caparica

9º Seminário sobre Águas Subterrâneas, Campus de Caparica, 7 e 8 de Março de 2013

Calcretos no Alentejo - Contributo para a sua caracterização geotécnica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Geológica

Contribuição para o estudo de um sistema integrado de abastecimento de água e tratamento de água residual doméstica. Caso de estudo: Cidade da Praia

O problema de escassez de água em muitas regiões do globo acompanhado do acelerado crescimento da população e das decorrentes alterações climáticas, constituem um conjunto de preocupações ligadas à gestão dos recursos hídricos, principalmente no que diz respeito à satisfação das necessidades de consumo quer em termos quantitativos, quer em termos qualitativos. Tanto o abastecimento de água para o consumo humano, como a descarga e reutilização de águas residuais urbanas, requerem, à priori, um conjunto de processos e operações de tratamento tanto mais exigentes quanto maior o nível de qualidade final pretendido, tendo sempre em consideração aspectos como a saúde e a exposição humana como também o tipo de actividade a que se destina a água. Com o presente trabalho pretende-se dar um contributo para a avaliação da viabilidade de implementação de um sistema integrado de abastecimento de água e de tratamento de águas residuais domésticas na cidade da Praia, em Cabo Verde, tendo por base a situação actual, e um ano horizonte de 20 anos (2015 a 2035). Cabo Verde é um país com sérios problemas no que se refere aos recursos hídricos uma vez que carece de chuva e de reservas de águas subterrâneas. Circundado pelo mar, quase a totalidade dos municípios é abastecida pela água proveniente de processos de dessalinização da água do mar, através de tecnologias de membranas - Osmose Inversa (OI). Neste estudo, através de inquérito directo (260 inquéritos) e visitas presenciais a instituições, empresas e directamente à população, fez-se a caracterização dos sistemas de gestão da água e de águas residuais da referida cidade, por forma a perceber o funcionamento dos mesmos. Em 2014, cerca de 90% da água distribuída à população da Praia (10.000 m3.dia-1) proveio da água dessalinizada na central da ELECTRA. No mesmo ano, o caudal médio diário de água residual afluente à ETAR do Palmarejo foi de 2245 m3.dia-1. A deficiente cobertura da rede de drenagem de águas residuais da cidade (26,5%, segundo resultados do inquérito) é a principal razão pela baixa afluência à ETAR. Neste trabalho, procedeu-se ainda, à avaliação comparativa de custos para produção de água para a rega de áreas verdes da cidade, quer a partir de técnicas de dessalinização quer a partir da reutilização de água residual tratada. Com a reutilização de água residual tratada na rega das áreas verdes da cidade da Praia (92,4 ha), concluiu-se que, ao fim dos próximos 21 anos, poupar-se-á, na dessalinização, cerca de 32 milhões de euros (3.520 milhões de ECV). Da análise efectuada, concluiu-se que o volume necessário para o sistema de armazenamento da água residual tratada (estimado com base no mês de maior necessidade de rega do ano horizonte, Junho de 2035, assumindo um tempo de retenção hidráulico de um dia) é de 5.000 m3.

Modelo hidrogeológico e rede de monitorização da água subterrânea na Zona Industrial e Logística de Sines (ZILS)

Na Zona Industrial e Logística de Sines (ZILS) estão instaladas empresas e indústrias que interferem na quantidade e qualidade da água subterrânea de aquíferos da região. Estas utilizam e libertam poluentes que, consequentemente, quando não cumpridas as normas de segurança, podem causar impactes no ambiente. A ZILS situa-se no Sistema Aquífero de Sines, na Massa de Água 032-Sines, este é constituído por dois aquíferos, um superficial detrítico livre e outro carbonatado profundo confinado. Apesar de se encontrarem separados em grande parte da sua extensão, na região sul, estes aquíferos encontram-se em conexão hidráulica. Esta ocorre a este da falha da Maria das Moitas onde, a partir da qual e até ao limite com o Paleozóico, não foi reconhecida a unidade argilosa do Miocénico, aumentado assim a vulnerabilidade do sistema e a pertinente otimização da rede de monitorização. Para a realização de um estudo mais aprofundado e avaliação dos efeitos sobre as águas subterrâneas na área de estudo, definiu-se uma metodologia de trabalho que engloba 4 etapas: (i) revisão bibliográfica; (ii) recolha de dados geológicos e hidrogeológicos dos arquivos da aicep Global Parques, S.A., SNIRH e LNEG; (iii) tratamento e análise dos dados obtidos em ArcGIS e traçado de perfis geológicos interpretativos; (iv) realização do modelo geológico e hidrogeológico e respetiva adequação da rede de monitorização. O modelo hidrogeológico concebido mostra que o escoamento no Sistema Aquífero de Sines se processa, predominantemente, de E para W a partir do limite situado no contacto por falha entre as unidades do Paleozóico e Meso-Cenozóico com orientação, quase perpendicular, à ribeira dos Moinhos. A este deste alinhamento é assinalada a presença de um aquífero fissurado sob as areias do Plio-Plistocénico localizado na Formação de Mira. O escoamento neste aquífero faz-se de NE para SW, em direção ao oceano, para a praia de S. Torpes.

Macro-nutrientes no lençol freático em Floresta Intacta, Floresta de Manejo e Pastagem no norte de Mato Grosso

A remoção de uma cobertura florestal e sua substituição por outras formas de uso do solo tem sido uma constante no norte do estado de Mato Grosso podendo alterar os ciclos hidrológicos e biogeoquímicos dos ecossistemas. Neste contexto, o presente trabalho visou identificar a variação do fósforo e nitrogênio das águas do lençol freático em áreas de Floresta de Transição madura e intacta (Floresta Intacta), Floresta de Transição Manejada (Floresta Manejada) e Pastagem localizadas no norte de Mato Grosso. Foram realizadas mensalmente medidas do nível do lençol freático, de coletas de amostras de água para análises físico-químicas e medições de precipitação e temperatura do ar, no período de janeiro/2005 a novembro/2006. Verificou-se uma sazonalidade na precipitação e na temperatura do ar. No período de estiagem as águas do lençol freático apresentaram maiores teores de nitrogênio e de fósforo total nas três áreas em estudo. Os maiores valores de nitrogênio e fósforo foram detectados nos ecossistemas florestais (Florestas Intacta e Manejada) como indicativo da função da cobertura vegetal na ciclagem dos nutrientes.

Análise Económica de quatro explorações Agrícolas na Ilha de Santiago – Cabo Verde

Cabo verde é um País pobre do ponto de vista agrícola, pois as condições edafo-climáticas condicionam o desenvolvimento desse sector. Apesar desses constrangimentos, o sector agrícola desempenha um papel socioeconómico muito importante para o mundo rural, pois contribui significativamente para a melhoraria das condições de vida dos camponeses, diminuir o desemprego rural e estimula a actividade pecuária. Pratica-se em Cabo Verde dois tipos de agricultura: A de sequeiro praticadas sobretudo na época das as águas, e a agricultura de regadio, praticadas na época seca. Apesar das suas limitações sobretudo no que toca a produção de sequeiro, elas são actividades importantes para a população rural cabo-verdiana, pois são através delas que a população rural na sua maioria garante a sua sobrevivência (53,9% das explorações agrícolas, na Ilha de Santiago tem como fonte de rendimento o sector agro-pecuário RGA, 2004). Essa actividade é rotina tanto na época das chuvas com as culturas pluviais como na época seca com as culturas irrigadas, aproveitando as águas subterrâneas. São actividades praticadas por toda a população do meio rural, mas, sem uma análise em termos numéricos dos custos e benefícios que uma exploração agrícola possa trazer para uma família camponesa. Tendo em conta essa situação, a partir de Julho 2009 iniciou-se os trabalhos de inquérito à exploração agrícola privada nas diferentes zonas da Ilha de Santiago com o objectivo de recolher dados que nos permitem: i) caracterizar a exploração agrícola; ii) determinar em termos percentuais a participação de cada sector de actividade no rendimento dos agricultores e analisar a rentabilidade da exploração agrícola cabo-verdiana durante o exercício, 2009/2010. Para isso Foram elaborados os orçamentos anuais de actividades para cada sector, para análise da rentabilidade das actividades agro-pecuária, realizadas durante o período referido.

Viabilidade da Substituição da Água dos Furos pela Água Dessalinizada Através da Osmose Inversa no Colonato do Tarrafal de Santiago

O trabalho monográfico apresentado, pretende evidenciar a viabilidade da substituição da água dos furos pela água dessalinizada através de osmose inversa para irrigação da agricultura no Colonato de Chão Bom. Entende-se que a agricultura no Colonato tem grande potencial para o desenvolvimento de Concelho do Tarrafal mas devido a problemáticas dos recursos hídricos este potencial não está sendo evidenciado o quanto poderia, e neste sentido apresenta-se uma nova tecnologia (dessalinização por osmose inversa), para a produção de água apto para irrigação em vez da utilização de águas subterrâneas que apesar de apresentar algumas vantagens não apresenta uma boa qualidade para irrigação devido a exploração incorrecta (sobre exploração) dessas águas, que por sua vez traz algumas agressão sobre o meio ambiente. Em suma, concluímos que não há a necessidade de substitui água dos furos pela água dessalinizada mas simplesmente adiciona-las porque um tem maior custo e outro tem maior riscos ambientais e assim estando a investir na melhoria de agricultura nesse local mas com um bom senso, criando assim uma harmonia entre o desenvolvimento económico e problemas ambientais.

Predição da hidroquímica da água (qualidade de água) usando sondagens electromagnéticas transientes (TEM)

This work aims the applicability of the Transient electromagnetic method at an arid and semiarid environmental condition in the Santiago Island – Cape Verde. Some seashore areas of this island show an increasing salt contamination of the groundwater. The main objective of present work is to relate this water-quality condition with parameters taken from the transient sounding’s data. In this context, transient soundings have been acquired from 2005 through 2009, at several chosen valleys near the sea, in a mean rate of one field campaign each year. The first phase of this work was the understanding of the geophysical method details, problems and applicability, as the chosen and acquired equipment was the first one to be permanently available to the Portuguese geosciences community. This first phase was also accomplished with field tests. Interpretation of the transient sounding’s data curves were done by application of 1-D inversion methods already developed and published, as also with quasi 2-D and quasi 3-D inversion algorithms, where applicability was feasible. This was the second phase. The 2-D and 3-D approximation results are satisfactory and promising; although a higher spatial sounding’s density should certainly allow for better results. At phase three, these results have been compared against the available lithologic, hydrologic and hydrochemical data, in the context of Santiago’s island settings. The analyses of these merged data showed that two distinct origins for the observed inland groundwater salinity are possible; seashore shallow mixing with contemporary seawater and mixing with a deep and older salty layer from up flow groundwater. Relations between the electric resistivity and the salt water content distribution were found for the surveyed areas. To this environment condition, the electromagnetic transient method proved to be a reliable and powerful technique. The groundwater quality can be accessed beyond the few available watershed points, which have an uneven distribution.

A Problemática dos Recursos Hídricos em Santiago

reduzida precipitação é uma característica intrínseca do clima de Santiago que se traduz numa escassez crónica de água, agravada pelo aumento dos consumos resultantes do crescimento da população e da melhoria das suas condições de vida. As águas subterrâneas garantem o essencial do abastecimento estando sujeitas a elevadas taxas de exploração, com consequências na qualidade da água e difícil aumento dos caudais captados. Partindo deste quadro de escassez global de água e forte pressão sobre os recursos subterrâneos, levantam-se enormes desafios à gestão sustentável dos recursos hídricos. A prioridade de mitigar a deficiente oferta de água para uso doméstico quer em quantidade quer em qualidade impõe a implementação de uma nova cultura da água, cimentada num ordenamento do território racional que adeqúe o uso do solo aos condicionalismos do regime hídrico.

O Desafio dos Recursos Hídricos em Cabo Verde

É paradoxal que localizando-se o arquipélago de Cabo Verde no meio do oceano, a sua população sofra de carência de água. Na verdade, essa carência é de água de qualidade, com baixo teor em sais, adequada para o consumo humano e agricultura. Ao longo dos séculos o engenho dos habitantes, aliado ao trabalho duro, tem permitido às populações locais lutar com as condições climáticas adversas e produzir o seu sustento recorrendo a poços, galerias e furos. Este trabalho pretende retratar a situação atual e os recursos disponíveis em Cabo Verde, bem como as formas encontradas para exponenciar os escassos recursos hídricos existentes e garantir a sustentabilidade da população crescente do país. Pode dizer-se que a dependência centenária das águas subterrâneas está a diminuir gradualmente, à medida que diminuem as suas disponibilidade e se vai degradando a sua qualidade. Situação esta que levou a que se tenha recorrido a novas formas de obter da água, caso da dessalinização da água do mar e se tenha intensificado a captação das águas superficiais. A dessalinização é atualmente indispensável para abastecer os grande centros populacionais, apesar do elevado consumo energético que lhe está associado e da manifesta insuficiência e reduzida eficiência das redes de distribuição existentes. No entanto, o investimento em infra-estruturas de abastecimento de água em zonas rurais é uma ferramenta demográfica importante e deve ser utilizado para evitar o êxodo rural. O atual investimento do estado em barragens e grandes diques é uma aposta correta para satisfazer as necessidades agrícolas. No entanto, a experiência do passado tem demonstrado a necessidade de construção simultânea de obras de correção fluvial e de um conjunto significativo de pequenos diques nas bacias de captação para evitar o assoreamento rápido das novas barragens.

Conservação e o Uso Sustentável dos Aquíferos Costeiros da Bacia Hidrográfica da Ribeira Seca – Cabo Verde - Definição e Estratégias de Intervenção

A República de Cabo Verde é uma nação insular, situada à 500km da costa Ocidental da África. Composta por 10 ilhas de origem vulcânicas, pertencentes a zona climática Saheliana árida, onde a precipitação anual é muito limitada e a estação das chuvas vai de Agosto a Outubro. Os aquíferos costeiros constituem um recurso importante de água doce cuja qualidade tem vindo a deteriorar devido ao incremento das necessidades de água, consequência directa do aumento demográfico, industrial e agrícola que se verifica nas zonas litorais. A exploração intensiva e prolongada em captações muito próximas do mar, onde não existe uma fonte de compensação destas extracções por recarga natural ou artificial do aquífero, pode provocar o avanço da interface água doce – água salgada no sentido dos furos e a sua posterior contaminação. O aumento de volume de água doce nos aquíferos consegue-se adoptando regras que controlem a extracção, planeando correctamente os locais de descarga dos sistemas de drenagens e tratamento de águas pluviais e residuais, promovendo políticas para a utilização racional da água, incrementando a recarga com água de superfície e implementando medidas que façam diminuir o volume de água salgada/salobra no aquífero. A área do estudo é a parte jusante da bacia hidrográfica de Ribeira Seca, situada na parte nordeste da ilha de Santiago (maior ilha da nação). De acordo com o Censo 2000, a população da bacia é estimada em 14.343 habitantes e está dividida em três sub-bacias Ribeira de Montanha, Ribeira de Mendes Faleiro Cabral e Ribeira Seca, perfazendo uma superfície total de 71,5Km2. Este trabalho pretende identificar o problema da sobre exploração de aquíferos costeiros, da contaminação das águas subterrâneas e propor estratégias de forma integrada visando a prevenção e controlo da poluição salina, problema que afecta principalmente a parte jusante da bacia devido principalmente a exploração dos aquíferos em quantidades superiores a recarga.

Contribuição para o Estudo de um Sistema Integrado de Abastecimento de Água e Tratamento de Água Residual Doméstica. Caso de Estudo: Cidade da Praia

O problema de escassez de água em muitas regiões do globo acompanhado do acelerado crescimento da população e das decorrentes alterações climáticas, constituem um conjunto de preocupações ligadas à gestão dos recursos hídricos, principalmente no que diz respeito à satisfação das necessidades de consumo quer em termos quantitativos, quer em termos qualitativos. Tanto o abastecimento de água para o consumo humano, como a descarga e reutilização de águas residuais urbanas, requerem, à priori, um conjunto de processos e operações de tratamento tanto mais exigentes quanto maior o nível de qualidade final pretendido, tendo sempre em consideração aspectos como a saúde e a exposição humana como também o tipo de actividade a que se destina a água. Com o presente trabalho pretende-se dar um contributo para a avaliação da viabilidade de implementação de um sistema integrado de abastecimento de água e de tratamento de águas residuais domésticas na cidade da Praia, em Cabo Verde, tendo por base a situação actual, e um ano horizonte de 20 anos (2015 a 2035). Cabo Verde é um país com sérios problemas no que se refere aos recursos hídricos uma vez que carece de chuva e de reservas de águas subterrâneas. Circundado pelo mar, quase a totalidade dos municípios é abastecida pela água proveniente de processos de dessalinização da água do mar, através de tecnologias de membranas - Osmose Inversa (OI). Neste estudo, através de inquérito directo (260 inquéritos) e visitas presenciais a instituições, empresas e directamente à população, fez-se a caracterização dos sistemas de gestão da água e de águas residuais da referida cidade, por forma a perceber o funcionamento dos mesmos. Em 2014, cerca de 90% da água distribuída à população da Praia (10.000 m3.dia-1) proveio da água dessalinizada na central da ELECTRA. No mesmo ano, o caudal médio diário de água residual afluente à ETAR do Palmarejo foi de 2245 m3.dia-1. A deficiente cobertura da rede de drenagem de águas residuais da cidade (26,5%, segundo resultados do inquérito) é a principal razão pela baixa afluência à ETAR. Neste trabalho, procedeu-se ainda, à avaliação comparativa de custos para produção de água para a rega de áreas verdes da cidade, quer a partir de técnicas de dessalinização quer a partir da reutilização de água residual tratada. Com a reutilização de água residual tratada na rega das áreas verdes da cidade da Praia (92,4 ha), concluiu-se que, ao fim dos próximos 21 anos, poupar- se-á, na dessalinização, cerca de 32 milhões de euros (3.520 milhões de ECV). Da análise efectuada, concluiu-se que o volume necessário para o sistema de armazenamento da água residual tratada (estimado com base no mês de maior necessidade de rega do ano horizonte, Junho de 2035, assumindo um tempo de retenção hidráulico de um dia) é de 5.000 m3.