1 INTRODUÇÃO À HIDROGEOLOGIA
1.1 As propriedades da água
1.2 Distribuição de água na Terra
1.3 O Ciclo Hidrológico
1.3.1 Sistemas
1.3.2 Ciclos
1.3.3 Visão geral do ciclo hidrológico
1.4 Água subterrânea
1.4.1 Distribuição de água no subsolo
1.4.2 Recarga e Descarga
1.4.3 Fluxo de água subterrânea
1.4.4 Aquíferos
2 ENERGIA POTENCIAL E CINÉTICA EM FLUIDOS SUBTERRÂNEOS
2.1 Introdução
2.2 Energia Fluida
2.2.1 O que queremos dizer com Energia?
2.2.2 A Equação de Bernoulli
2.2.3 Carga Hidráulica e Potencial Hidráulico
2.2.4 Descrição Física dos Componentes da Cabeça
2.2.5 Distribuição da carga (ou seja, energia do fluido) em um aquífero 3D
2.2.6 Por que razão nos preocupamos com isto?
3 MEIOS POROSOS
3.1 Introdução
3.2 Porosidade
3.2.1 Densidade
3.2.2 Teor de umidade
3.2.3 Materiais geológicos e implicações para o fluxo de fluidos
3.3 Permeabilidade
3.3.1 Lei de Darcy
3.3.2 O que isso significa?
3.3.3 Permeabilidade para outros fluidos
3.3.4 Outras equações famosas análogas à lei de Darcy
3.3.5 Os limites da Lei de Darcy
3.3.6 Medindo a permeabilidade
3.3.7 Velocidade do fluido
3.3.8 Distribuições de permeabilidade em aquíferos
3.3.9 Distribuição estatística
4 EQUAÇÕES DE FLUXO
4.1 Introdução
4.2 Equações: Uma Discussão Geral
4.3 Lei de Darcy
4.4 Equações de fluxo de água subterrânea
4.4.1 Equações Diferenciais
4.4.2 O que isso significa em termos conceituais?
4.4.3 Como resolvemos essas equações?
5 PARÂMETROS DE ARMAZENAMENTO E CONDIÇÕES DO AQUÍFERO
5.1 Introdução
5.2 Aquíferos
5.3 Parâmetros de armazenamento
5.3.1 Aquíferos confinados – uma compreensão conceitual
5.3.2 Aquíferos confinados – uma compreensão matemática
5.3.3 Aquíferos não confinados
6 MAIS SOBRE EQUAÇÕES DE FLUXO
6.1 Introdução
6.2 Estado estacionário versus fluxo transitório de água subterrânea
6.2.1 Fluxo de estado estacionário
6.2.2 Fluxo transitório
6.3 Cálculos de Vazão e Aplicações da Equação de Vazão
6.3.1 Fluxo em estado estacionário em um aquífero confinado
6.3.2 Fluxo em estado estacionário em um aquífero não confinado
6.3.3 Linhas de Fluxo e Redes de Fluxo
HIDRÁULICA DE 7 POÇOS
7.1 Introdução
7.2 Informações básicas sobre poços
7.2.1 Construção básica de poços
7.2.2 Desenvolvimento de poços
7.3 Hidráulica de poços
7.3.1 Fluxo Radial Horizontal
7.4 A Equação de Theis
8 TESTE DE AQUÍFERO
8.1 Introdução
8.2 Hidráulica de poços – uma revisão rápida
8.3 Testes de aquíferos e curvas ideais de rebaixamento
8.3.1 Teste de aquífero de vários poços
8.3.2 Curvas de rebaixamento
8.4 Análise de teste de aquífero
8.4.1 O método de correspondência da curva de Theis para aquíferos não vazados (ou seja, totalmente confinados)
8.4.2 Métodos confinados e não confinados com vazamento
8.5 Simplificação da equação de Theis
8.5.1 Método de rebaixamento de tempo
8.5.2 Método de rebaixamento de distância
8.6 Testes de aquífero de poço único
8.6.1 Limitações dos testes de poço único
8.7 Perda de poço e eficiência de poço
8.7.1 Rebaixamento e Energia do Fluido
8.7.2 Testes de capacidade específica e taxa de passos
8.7.3 Exemplo de teste de taxa de passos com análise
8.8 Testes de lesma
8.8.1 Procedimento de teste
8.8.2 Problemas potenciais com testes de slug
8.9 Poços Múltiplos, Limites e Poços de Imagem
8.9.1 Superposição 96
8.9.2 Uso de poços de imagem para representar limites
9 SISTEMAS DE FLUXO DE ÁGUA SUBTERRÂNEA
9.1 Revisão das Seções 1 a 8
9.2 Características dos sistemas de fluxo
9.2.1 Condições de contorno
9.2.2 Recarga
9.2.3 Quitação
9.2.4 Heterogeneidade e anisotropia
9.2.5 Relação entre Topografia e Sistemas de Fluxo
10 MODELAGEM DE FLUXO
10.1 Introdução
10.2 Modelos: uma definição geral e detalhes específicos
10.2.1 Por que usamos modelos de processo?
10.3 Tipos específicos de modelos de fluxo de água subterrânea
10.3.1 Modelos qualitativos
10.3.2 Modelos Hidrogeológicos Conceituais
10.3.3 Modelos físicos ou analógicos
10.3.4 Modelos matemáticos
10.4 O Método das Diferenças Finitas
10.5 Uma introdução ao Modflow
11 QUÍMICA DA ÁGUA SUBTERRÂNEA
11.1 Introdução
11.2 Primeiro, um pouco de química de fundo
11.2.1 Conceitos e Definições de Química Básica
11.2.2 Massa atômica e a toupeira
11.2.3 Concentrações de Soluções
11.3 Análise da Água e Espécies Dissolvidas de Ocorrência Natural
11.3.1 Parâmetros Químicos Básicos
11.4 Um pouco sobre reações químicas
11.5 Inferências sobre sistemas de fluxo de águas subterrâneas
11.6 Representações gráficas de dados geoquímicos
11.6.1 Diagramas de Piper
11.6.2 Diagramas rígidos
11.6.3 Estudo de caso: Usando diagramas geoquímicos para identificar uma fonte de contaminação
11.6.4 Diagramas de Schoeller
11.7 Avaliação dos dados de qualidade da água
11.8 Referências adicionais
12 TRANSPORTE DE MASSA
12.1 Introdução
12.2 Transporte de massa em águas subterrâneas
12.2.1 Advecção
12.2.2 Dispersão
12.3 Reações e retardo
12.4 Equações de Transporte de Massa
12.5 Gestão da Contaminação das Águas Subterrâneas
12.5.1 Análise da zona de captura
13 ÁGUAS DE SUPERFÍCIE
13.1 Introdução
13.2 Noções básicas de águas superficiais
13.3 Evaporação, Transpiração e Precipitação
13.3.1 Evaporação
13.3.2 Transpiração
13.3.3 Evapotranspiração
13.3.4 Precipitação
13.4 O que acontece quando chove?
13.5 Transmissões
13.5.1 Quitação
13.5.2 Equação de Manning
13.5.3 Hidrogramas de fluxo
14 ZONA INSATURADA
14.1 Introdução
14.2 Distribuição de água no subsolo raso
14.2.1 Saturação
14.2.2 Forças Capilares
14.3 Movimento da água na zona de Vadose
14.3.1 Teor de umidade
14.3.2 Tensão Pore-Água
14.4 Teoria do Escoamento em Meio Poroso Insaturado
14.5 Estudando a Zona Insaturada: Instrumentos e Técnicas
15 CONSOLIDAÇÃO E SUBSIDÊNCIA
15.1 Introdução
15.2 Revisão da Resposta Elástica em um Aquífero Confinado
15.3 Estados de tensão na crosta terrestre
15.4 Parâmetros de compressibilidade e armazenamento
15.5 Subsidência de terras
16 FLUXO EM MEIOS NÃO POROSOS
16.1 Introdução
16.2 Conceituando mídia fraturada
16.3 Propriedades da fratura
16.3.1 Orientação
16.3.2 Abertura
16.3.3 Comprimento, largura e profundidade
16.3.4 Espaçamento e densidade
16.3.5 Conectividade
16.4 Formação de Fraturas
16.5 Propriedades hidráulicas das fraturas
16.5.1 Porosidade
16.5.2 Permeabilidade
16.6 Modelagem do Escoamento de Fluidos em Fraturas
16.6.1 Modelo de placa paralela
16.6.2 Modelo de fratura discreta
16.6.3 Modelos estocásticos
16.6.4 Modelos de dupla porosidade
16.6.5 Meios porosos equivalentes
16.6.6 Meios porosos equivalentes com domínios de fratura
16.7 Influência das fraturas no fluxo de fluidos e transporte de massa
17 ÁGUAS SUBTERRÂNEAS EM VÁRIOS AMBIENTES GEOLÓGICOS
17.1 Introdução
17.2 Classificação Básica de Ambientes Hidrogeológicos
17.3 Aluvião
17.3.1 Leques aluviais
17.3.2 Deltas
17.3.3 Depósitos de planície de inundação/vale fluvial
17.4 Depósitos Glaciais
17.5 Rochas sedimentares clásticas – arenito/xisto
17.6 Rochas Sedimentares Químicas – Carbonatos e Evaporitos
17.7 Rochas “duras”
18 EMBRULHO
18.1 PARTE 1: Fundamentos
18.2 Parte 2: Tópicos relacionados
19 EXERCÍCIOS
20 REFERÊNCIAS
21 CAIXAS
Caixa 1 – Derivação da equação do fluxo radial
22 SOLUÇÕES DE EXERCÍCIOS
23 PERGUNTAS DE PENSAMENTO RESPONDIDAS
24 NOTAS
25 SOBRE O AUTOR
