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O crescimento populacional gera o aumento da demanda de recursos hídricos, como é o caso das águas subterrâneas – fundamentais para o abastecimento da maior parte dos municípios paulistas. Os diversos usos dos solos urbanos podem contribuir para a degradação dos recursos naturais e a impermeabilização das superfícies, que alteram o balanço hídrico. As águas subterrâneas podem ser alternativas no enfrentamento dos problemas decorrentes das mudanças climáticas globais. E para isso, um adequado gerenciamento deste recurso se faz necessário. Para aumentar a disponibilidade e reduzir a insegurança hídrica, diversos países – como Alemanha, Finlândia, Eslováquia e Austrália – têm adotado a recarga gerenciada de aquíferos. No Brasil esta prática ainda não é utilizada e faltam critérios técnicos e regulamentação para o seu uso e licenciamento. O objetivo principal desse projeto é estabelecer diretrizes que permitam que os órgãos gestores paulistas disciplinem as práticas da Recarga Gerenciada de Aquíferos (MAR), permitindo que os profissionais possam estabelecer os requerimentos mínimos para um manejo eficiente, de baixo risco de degradação das águas subterrâneas e passível de monitoramento. Como base para proposição de diretrizes serão levantadas referências internacionais de MAR em diversos países. Para a avaliação da eficiência de Soluções Baseadas na Natureza (NbS) na recarga artificial de aquíferos, sobre a qualidade e quantidade dos recursos hídricos em áreas urbanas, será desenvolvido um sistema de tratamento em escala piloto no Horto Florestal de Bauru (SP). Neste experimento serão avaliados a eficiência do tratamento e o balanço hídrico local, assim como o efeito sobre as plantas locais e a qualidade das águas. Com a instalação do sistema piloto, serão gerados dados que embasarão uma adequada avaliação de recarga gerenciada de aquíferos (MAR) para o Estado de São Paulo – e que servirão de base para o desenvolvimento à nível nacional. O experimento deverá aumentar a disponibilidade de água no subsolo, assim como gerar um balanço hídrico positivo. Os dados gerados pelo monitoramento do sistema permitirão indicar parâmetros para o aumento da eficiência do tratamento e o estabelecimento de uma estratégia para ampliar os benefícios dos serviços ecossistêmicos em áreas verdes urbanas., 4° Encontro dos Pesquisadores de Pós-Doutorado do IGc/USP, Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil, 29 e 30 de novembro de 2022.

The mismatch between water availability and demand has led planners and the technical scientific community to seek strategies to increase water security in watersheds that suffer from the water deficit. Thus, Managed Aquifer Recharge (MAR) represents a viable alternative that can provide greater resilience to drought with the intentional recharge of water for future use. This study aimed to recommend areas with potential for MAR with water from rivers and domestic effluents treated in the Gramame River basin and part of the lower course of the Paraíba River (BRG-BRP) from a multicriteria decision analysis in System of Geographic Information (GIS). A group decision-making approach (Hierarchical Analysis Process) generated the weights of a set of criteria and, consequently, used these weights through a weighted linear combination (WLC) in GIS to recommend such areas. A sensitivity analysis of the weight of the criteria assisted in verifying which of them influenced the suitability mapping and checking the robustness of the very high-class areas indicated by the multicriteria model of the two water sources analyzed. The spatial multicriteria model for MAR with river waters suggested that areas with high and very high potential represent 51.54% of the study area. The areas with high and very high potential for MAR with treated domestic effluent water cover 14.85% of BRG-BRP. The areas classified with very high suitability were east of the BRG-BRP, where the Alluvial Deposits are. High and very high suitability class areas also occur over the Barreiras Formation, situated on agricultural land ideal for MAR. In addition to the geology and water table depth criteria, the criteria distance from the rivers and distance from the treatment plant were sensitive to changes in weight in the models, with the least sensitive being land use and cover in both. The sensitivity analysis performed also allowed us to observe the uncertain and more robust areas, depending on the decision maker's preference for the criteria in the model. The results of this study are promising for the implementation of MAR schemes by infiltration basins with river waters and treated effluents. The maps generated in this work are helpful to aid decision making and, in practice, can compose the water management plan and be used in MAR preliminary planning stage. These maps also act as a policy guideline to improve water management in BRG-BRP. Nenhuma O descompasso entre a disponibilidade e a demanda hídrica tem levado os planejadores e a comunidade técnico-científica a buscar estratégias para aumentar a segurança hídrica em bacias hidrográficas que sofrem com o déficit hídrico. Assim, a Recarga Gerenciada de Aquíferos (RGA) representa uma alternativa viável que pode conferir uma maior resiliência à seca com a recarga intencional de água para uso futuro. Este estudo teve como objetivo recomendar áreas com potencial para RGA com águas de rios e de efluentes domésticos tratados na bacia hidrográfica do rio Gramame e parte do baixo curso do rio Paraíba (BRG BRP) a partir de uma análise de decisão multicritério em Sistema de Informação Geográfica (SIG). Para recomendar tais áreas, uma abordagem de tomada de decisão de grupo AHP (Processo de Análise Hierárquica) foi utilizada para gerar os pesos de um conjunto de critérios e, consequentemente, usá-los mediante uma combinação linear ponderada (CLP) em SIG. A análise de sensibilidade do peso dos critérios foi realizada para verificar quais critérios influenciavam no mapeamento de adequação e para checar a robustez das áreas de classe muito alta indicadas pelo modelo multicritério das duas fontes hídricas analisadas. O modelo multicritério espacial para RGA com águas de rios sugeriu que as áreas com potencial alto e muito alto representam 51,54% da área de estudo. Já as áreas com potencial alto e muito alto para RGA com águas de efluentes domésticos tratados cobrem 14,85% da BRG-BRP. As áreas classificadas com adequação muito alta estão situadas em geral ao leste da BRG-BRP, onde estão presentes os Depósitos Aluvionais. As áreas de classe de adequação alta e muito alta também ocorrem sobre a Formação Barreiras, situadas em terrenos agrícolas que são ideais para RGA. Além dos critérios geologia e profundidade do lençol freático, os critérios distância a partir dos rios e a distância a partir da planta de tratamento se mostraram sensíveis às mudanças de peso nos modelos, sendo o menos sensível o uso e cobertura do solo em ambos. A análise de sensibilidade realizada também permitiu observar as áreas incertas e mais robustos, a depender da preferência dos critérios no modelo pelo tomador de decisão. Os resultados deste estudo são promissores para implementação de esquemas de RGA por bacias de infiltração com as águas de rios e efluentes tratados. Os mapas gerados são úteis para auxiliar na tomada de decisão e, na prática, podem compor o plano de gestão de águas e ser utilizados no planejamento preliminar da RGA, além de servir como uma diretriz de política para melhorar a gestão das águas na BRG-BRP.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-13T17:55:28Z No. of bitstreams: 1 JOÃO DEHON DE ARAÚJO PONTES FILHO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 3164932 bytes, checksum: ca3f762e9350a916f6bb046e39613cd8 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-13T17:55:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO DEHON DE ARAÚJO PONTES FILHO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 3164932 bytes, checksum: ca3f762e9350a916f6bb046e39613cd8 (MD5) Previous issue date: 2018-02-07 Grande parcela dos escassos recursos hídricos do semiárido brasileiro estão armazenados nos aquíferos aluviais, servindo como importante fonte para o abastecimento de comunidades rurais e a irrigação de pequeno porte, diante da intermitência dos rios da região. Apesar da importância desses aquíferos, esgoto doméstico, tratado ou não, é depositado nos leitos secos desses rios, gerando uma recarga não gerenciada desses aquíferos que pode provocar impactos negativos, fato que demanda a criação de estratégias em busca de possibilitar o correto manejo desse sistema. Uma opção é realizar a recarga gerenciada desses aquíferos, aproveitando-se da infraestrutura hídrica existente, formada por barragens associadas aos sistemas de tratamento de esgoto. Para formulação de tal estratégia nesse estudo, buscou-se um local que possuísse características representativas da região. Foram levantados dados litológicos e monitorados o nível estático e a qualidade da água do aquífero, assim como sua relação com a precipitação. Dessa forma, o sistema, formado pelo aquífero do Rio Sucuru, o açude Sumé e o esgoto produzido pela cidade de Sumé-PB, foi estudado e observou-se que a concentração de cloreto, utilizado como traçador para indicar a presença de esgoto, manteve-se elevada na zona urbana, devido à falta de saneamento. Porém, tanto seus valores, como a variação deles ao longo do tempo, vão diminuindo com o transcorrer do fluxo subterrâneo. Ainda, em busca de entender a efetividade do tratamento solo-aquífero na região, comparou-se as análises de nutrientes e de indicador bacteriológico do poço com maior presença de cloreto e do esgoto tratado, obtendo-se resultados melhores para o efluente após passagem pelo solo do que pelo sistema de lagoas de estabilização. Apesar dessa aparente capacidade de tratamento do aquífero para tais parâmetros, o mesmo não possui capacidade de remoção de cloreto, o que mostra a necessidade de realizar recarga com águas de menores concentrações, objetivando garantir seus usos e evitar risco de salinização. Diante disso, a estratégia proposta foi dividida em quatro medidas, duas utilizando o esgoto e duas recursos hídricos superficiais, as quais consideram os desafios financeiros e operacionais que podem surgir, de modo a promover: (i) reuso de águas servidas, (ii) diminuir as perdas por evaporação, e, consequentemente, (iii) aumentar a oferta. Sendo assim, essa proposta de promoção da gestão integrada dos recursos hídricos da região atuará no sentido de atingir os objetivos de desenvolvimento do milênio. Great amount of scarce water resources from Brazilian semiarid are stored at alluvial aquifers, serving as important source to supply rural communities and small irrigation, due to its intermittent rivers. Despite the importance of this aquifers, wastewater, treated or not, is disposed at dry riverbed, generating an un-managed aquifer recharge that can lead to negative impacts, demanding creation of strategy searching for correct management of this system. One option is to manage recharge this aquifers, taking advantage of hydric works, made by dams, in conjunction with treated wastewater. To formulate this strategy, a site that possess representative characteristics of the region was chosen, in which lithologic data and of water quality and hydraulic heads were monitored, as their relationship with precipitation. Therefore, the system made by Sucuru River, Sumé Dam and wastewater produced by the city of Sumé, in the State of Paraíba, were studied. It was observed that chloride concentration, used as a tracer to indicate wastewater presence due to lack of sanitation, kept high at the urban zone. However, its values and variation with time decrease along the aquifer. Seeking to understand the effectivity of soil-aquifer treatment, the presence of nutrients and bacteriological indicator were compered between the well with highest amount of chloride and the effluent of the wastewater treatment plant and better results were found for the passage of wastewater through the soil than the system composed by stabilization lagoons. Despite this apparent capacity of treatment from the aquifer, it cannot remove chloride, demonstrating the need to use water with less concentration of this parameter in order to secure its uses and avoid salinization hazard. In face of that, the proposed strategy was divided in four measures, two utilizing wastewater and two superficial water resources available and they consider financial and operational challenges that may occur, in order to promote: (i) water reuse, (ii) reduce evaporation losses and, consequently, (iii) increase offer. This proposal to promote integrated management of existing water resources will act to achieve millennium development goals.