The Groundwater Project

Introdução aos Aquíferos Cársticos

Book Cover for Introduction to Karst Aquifers
Ano de publicação: 2022
Número de páginas: 216

ISBN: 978-1-77470-040-2 https://doi.org/10.21083/978-1-77470-040-2 Citação: Kuniansky, E. L., Taylor C. J., Williams J.H., & Paillet F. (2022). Introdução aos aquíferos cársticos. O Projeto de Águas Subterrâneas. https://doi.org/10.21083/978-1-77470-040-2.

Autores:

Eve L. Kuniansky: Serviço Geológico dos Estados Unidos, EUACharles J. Taylor: Serviço Geológico de Kentucky / Universidade de Kentucky, EUAJohn H. Williams: Serviço Geológico dos Estados Unidos, EUAFrederick Paillet: Serviço Geológico dos Estados Unidos / Universidade de Arkansas, EUA

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Última atualização: 28 de setembro de 2024 Lançamento: 8 de maio de 2022

Descrição

O foco deste livro de aquíferos cársticos é o abastecimento de água em formações compostas por rochas que podem se dissolver (aquíferos compostos predominantemente de rochas carbonáticas e evaporíticas). O estudo de rochas sedimentares carbonáticas e evaporíticas é um campo complexo da geologia que envolve processos físicos, químicos e biológicos, juntamente com uma compreensão da sedimentação em ambientes fluviais e marinhos. Assim, o estudo dos aquíferos cársticos é interdisciplinar porque investigá-los envolve mapeamento geológico, geofísica, geoquímica, mecânica dos fluidos, geomorfologia, hidrologia, modelagem numérica e microbiologia. A maioria dos hidrogeólogos desenvolve suas habilidades relacionadas aos aquíferos cársticos no trabalho ou por meio de estudos para um diploma avançado e continua aprendendo ao longo de suas carreiras. O objetivo deste livro introdutório é expor os leitores à complexidade do fluxo em aquíferos cársticos e aos muitos métodos de várias disciplinas que foram aplicados para estudar e caracterizar aquíferos cársticos para abastecimento de água.

As seções 1 a 3 apresentam os tópicos importantes relativos ao fluxo de água subterrânea em aquíferos cársticos de uma maneira geral. O restante do livro fornece detalhes sobre os métodos de caracterização mencionados na primeira seção. O último
descreve modelos matemáticos para fornecer uma compreensão geral dos tipos de modelos aplicados em ambientes cársticos.

Entrevista com os Autores

Conteúdo

1 INTRODUÇÃO

2 O FLUXO DE CONDUÍTE CÁRSTICO SE DESENVOLVE POR PROCESSOS GEOQUÍMICOS E DE FLUXO

2.1 Formação de sistemas de fluxo de conduítes cársticos

2.2 Água quimicamente agressiva profunda forma conduítes interconectados

2.3 Declínio e flutuação do lençol freático formam conduítes interconectados

2.4 Resumo da Formação do Fluxo de Conduíte

3 CARACTERÍSTICAS HIDROGEOLÓGICAS DOS AQUÍFEROS CÁRSTICOS

3.1 Sistema de Drenagem Cárstica

3.2 Ocorrência cárstica onde unidades solúveis e menos solúveis ocorrem juntas

3.3 Estrutura de porosidade e permeabilidade múltipla

3.4 Variação na descarga de águas superficiais e nascentes em aquíferos cársticos

3.5 Padrões de drenagem de conduítes

3.6 Pirataria subterrânea e bacias de drenagem cárstica

3.7 Vulnerabilidade dos Aquíferos Cársticos à Contaminação

3.8 Características do fluxo do aquífero cárstico em comparação com aquíferos compostos por outros tipos de rocha

4 CONSIDERAÇÕES DE MECÂNICA DOS FLUIDOS PARA AQUÍFEROS CÁRSTICOS

4.1 Limitações da Lei de Darcy para Aplicação a Aquíferos Cársticos

4.2 Número de Reynolds como um indicador do regime de fluxo

4.3 Investigação do início do fluxo turbulento em amostras de rochas

4.4 Mecânica dos fluidos de tubulações e canais abertos

5 MÉTODOS DE CARACTERIZAÇÃO CÁRSTICA

5.1 Mapeamento hidrogeológico

Aprimorando o mapeamento com dados de subsuperfície
Aprimorando o mapeamento com dados geofísicos
Geofísica de superfície útil para caracterização de aquíferos cársticos

5.2 Teste de poço

Ferramentas geofísicas de poços comumente aplicadas a qualquer tipo de aquífero
Ferramentas geofísicas de poços particularmente úteis para caracterizar aquíferos cársticos

5.3 Testes de rastreamento de água

5.4 Testes de aquífero

5.5 Uso de dados químicos da água

Dados básicos de qualidade da água
Uso da mistura de membros finais para estimar a contribuição da água subterrânea para a água superficial
Uso de isótopos estáveis naturais
Problemas de qualidade da água para abastecimento de água

6 APLICAÇÕES DE MODELOS MATEMÁTICOS EM CARSTE

6.1 Modelos de Montagem

Exemplo de aplicação de modelo de ajuste complexo usando isótopos estáveis

6.2 Modelos de parâmetros agrupados

Exemplo de aplicação de um modelo de parâmetro concentrado

6.3 Modelos de parâmetros distribuídos

Modelos equivalentes porosos contínuos únicos
Modelos equivalentes porosos contínuos duplos
Modelos híbridos
Modelos discretos de rede de fratura ou conduíte simples e múltipla
Exemplos de comparações de modelos híbridos e contínuos únicos

7 RESUMO

8 O QUE ESTÁ NO HORIZONTE PARA O CONHECIMENTO DO AQUÍFERO CÁRSTICO?

9 EXERCÍCIOS

10 REFERÊNCIAS

11 CAIXAS

CAIXA 1 ESTÁGIOS DO FLUXO DE FRATURA AO FLUXO DE CONDUÍTE

12 GLOSSÁRIO ABREVIADO DE TERMINOLOGIA CÁRSTICA E DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS

13 SOLUÇÕES DE EXERCÍCIOS

14 SOBRE OS AUTORES