Revista Recursos Hídricos

DOI:10.5894/rh34n1-4
O texto deste artigo foi submetido para revisão e possível publicação em outubro de 2012, tendo sido aceite pela Comissão de Editores Científicos Associados em fevereiro de 2013. Este artigo é parte integrante da Revista Recursos Hídricos, Vol. 34, Nº 1, 43-61, maio de 2013.

Simulação do fluxo hídrico subterrâneo por estimativa de parâmetros usando cargas hidráulicas observadas: caso do Cariri Cearense, Brasil

Simulation of groundwater flow by estimation of parameters using observed hydraulic heads: case Cariri Cearense, Brazil

Claudio Damasceno de Souza¹, Marco Aurélio Holanda de Castro²

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1 - Engenheiro Civil /// Estudante de doutoramento em Recursos Hídricos pela Universidade Federal do Ceará /// Campus do Pici, CEP-60445-760. Bloco 713. Fortaleza-Ceará /// E-mail: claudioufc@gmail.com
2 - Professor do Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental da Universidade Federal do Ceará /// Campus do Pici, CEP- 60445-760. Bloco 713. Fortaleza-Ceará /// E-mail: marco@ufc.br

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RESUMO
Esta pesquisa simulou o fluxo hídrico subterrâneo, numa área inserida ao sul do estado do Ceará, englobando as cidades de Juazeiro do Norte, Crato e parte de Barbalha, situadas no vale do Cariri. Para isso foi utilizado o pacote MODFLOW, modelo tridimensional de diferenças finitas do fluxo de água subterrânea, contido no programa Processing MODFLOW Pro. Adicionalmente foi desenvolvido um programa em linguagem FORTRAN (Fortran 90 – Compaq Visual Fortran Versão 6.5), que utiliza o método do gradiente hidráulico alternativo (MIGHA), para fazer a calibração do modelo a partir dos dados observados de carga hidráulica. Os resultados indicam o comportamento do fluxo hídrico subterrâneo na região de estudo para cenários seco e chuvoso. O método de calibração iterativa desenvolvido mostrou-se dependente da quantidade dos dados de nível potenciométrico dos poços e de sua distribuição uniforme na área simulada.

Palavras-chave: agua subterrânea, Cariri, PMWIN.

ABSTRACT
The main objective of this research is to use a computer code to simulate groundwater flow in an area in the south of the state of Ceará situated between the cities of Crato, Juazeiro do Norte and Barbalha, in the “Cariri” Valley. The computer code used was MODFLOW, a 3-D finite difference groundwater flow model. Two different scenarios were simulated: the rainy and the dry season. Besides, a code using the computer language FORTRAN was developed, which proposes an alternative to calibrate the model using hydraulic gradients instead of the usual hydraulic heads as the “objective” functions. The results indicate the behavior of the groundwater flow in the study area for sceneries dry and wet. The iterative method of calibration has proven to be dependent on the amount of data potentiometric level of the wells and its uniform distribution in the simulated area.

Keywords: Groundwater, Cariri, PMWIN.

 

ANJOS, F.T. (2000). Estudo Hidrogeológico do Aqüífero Rio da Batateira e Caracterização da Possibilidade de Abastecimento d’água nos Municípios de Crato, Juazeiro do Norte e Barbalha - CE, no ano de 2020. Centro de Tecnologia e Geociencias, Universidade Federal do Ceará.

CARRERA, (1987). J. State of the art of the inverse problem applied to the flow and solute transport problem. Groundwater Flow and Quality Modeling, NATO ASI Ser.: 549-585.

CARRERA, J.; NEUMAN, S. P. (1986). Estimation of aquifer parameters under transient and steady conditions: Uniqueness, stability and solution algorithms. Water Resources Research, v. 22, n. 2, p. 211-227.

Chiang, Wen-Hsing. (2005). A Simulation System for Modeling Groundwater Flow and Transport Processes, 2nd ed., XXV, 397 p

COSTA, W. D.; NETO, M. S. C. C.; SOUZA, F. J. A. (1998). Plano de Gestão da APA da Chapada do Araripe - CE/PE/PI - Estudos dos Recursos Hídricos. FUNDETEC, 99 p.

DNPM – Departamento Nacional de Produção Mineral. (1996). Programa Nacional de Estudos dos Distritos Mineiros: Projeto Avaliação Hidrogeológica da Bacia Sedimentar do Araripe. Recife: Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), Distritos Regionais Pernambuco e Ceará. 101 p.

DOHERTY, J. MODINV. (1990). Townsville, Autralia: Australian Center for Tropical Fresh-Water Resources.

DOHERTY, J. PEST. (1994). Corinda, Australia: Watermark Computing.
DOMENICO, P. A. & Schwartz, W. (1997). Physical and Chemical Hidrogeology. 2 ed. New York: John Wiley & Sons. 506 p.

GOLDER/PIVOT. (2005). Implantação do Sistema de Monitoramento/Gestão de Uma Área Piloto do Aqüífero Missão Velha na Bacia Sedimentar do Cariri, no Estado do Ceará. Relatório Final do Projeto. IX volumes.

GUO, X; ZHANG, C.-M. (2000). Hydraulic gradient comparison method to estimate aquifer hydraulic parameters under steady-state conditions. Ground Water. v. 38, n. 6, p. 815-826.

HILL, M. C. (1992). A computer program (MODFLOWP) for estimation parameters of a transient, three-dimensional groundwater flow model using nonlinear regression. USGS Open-File Report 91-484.

IPLANCE – Fundação Instituto de Planejamento do Ceará. (1997). Atlas do Ceará. Governo do Estado do Ceará. Secretaria do Planejamento e Coordenação – SEPLAN. 65 p.

KIMURA, G. (2003). Caracterização Hidrogeológica do Sistema Sedimentar do Gráben Crato-Juazeiro, no Vale do Cariri (CE). Departamento de Engenharia Sanitaria e Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte. Dissertação de Mestrado, 198 p.

MCLAUGHIN, D; TOWNLEY, L. R. (1996 ). A reassessment of the ground-water inverse problem. Water Resources Research. v. 32, n. 5, p. 1131-1161.

MENDONÇA, L. A. R. (2001). Recursos Hídricos da Chapada do Araripe. Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará. Tese de Doutorado, Fortaleza, 193 p.

POETER, E. P.; HILL, M. C. (1998). Documentation of UCODE, a computer code for universal inverse modeling. USGS WRI 98-4048.

PONTE, F. C. & PONTE-FILHO, F. C. (1996). Estutura Geológica e Evolução Tectônica da Bacia do Araripe. Recife. DNPM, 68 p.

SCHUSTER, H. D. M. (2002). Modelagem Matemática do Uso Conjunto das Águas Superficiais e Subterrâneas da Sub-Bacia do Rio das Femeas – Bahia. - Projeto de gerenciamento integrado das atividades na bacia do São Francisco – Ana/GEF/PNUMA/OEA,Salvador-BA, 59 p.

SCHUSTER, H. D. M.; ARAÚJO, H. D. B. (2004). Uma Formulação Alternativa do Método Iterativo de Gradiente Hidráulico no Procedimento de Calibração dos Parâmetros Hidrodinâmicos do Sistema Aqüífero. RBRH – Revista brasileira de recursos hídricos. Volume 9, no 2: 31-37.

SUDENE. (1967). Estudo geral de base do Vale do Jaguaribe. Recife, Série Hidrogeologia 7, 245 p.

SUN, N.-Z. (1994). Inverse problem in groundwater modeling. Norwell, Massachusetts: Kluwer Acad.

VERISSIMO, L. S. (1999). A importância das Águas Subterrâneas para o Desenvolvimento Socioeconômico do Eixo CRAJUBAR, Cariri Ocidental - Estado do Ceará. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Ceará. UFC. 140p.

YEH, W. W.-G. (1986). Review of parameter identification procedure in groundwater hydrology: Inverse problem. Water Resources Research, v. 22, n. 2, p. 95-108.

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