PERFIL GPR 3D PARA ALOCAÇÃO DE BARRAGEM SUBTERRÂNEA EM SUB-BACIA DO SEMIÁRIDO BRASILEIRO
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252018v31n230rcPalavras-chave:
Radar de penetração no solo. Recursos hídricos. Convivência com o semiárido.Resumo
Os métodos de investigação convencionais para alocação e manejo de barragens subterrâneas requerem ações invasivas no interior da estrutura investigadas, fornecendo apenas informações pontuais para pequenos volumes. Já, a aplicação de técnica de detecção não invasiva como, por exemplo, o Ground Penetrating Radar (GPR), possibilita investigar e explorar o sub-superficie sem destruir a estrutura. Com o objetivo de avaliar a inclusão da técnica Ground Penetrating Radar para estudos de alocação e monitoramento de barragens subterrânea no semiárido brasileiro, realizou-se a aquisição de perfil com Ground-Penetrating Radar no corpo aluvionar na sub-bacia do riacho Pau Lavrado, região Sertão Central de Lajes, Estado do Rio Grande do Norte do Brasil. O dados de registro do perfil Ground-Penetrating Radar foram adquiridos ao longo do trecho do corpo aluvionar selecionado, processado no software Reflex 5 e exportadas para o software Opendetec 4.4.0, obtendo-se um modelo virtual 3D do corpo aluvionar. A análise do perfil Ground-Penetrating Radar com modelagem 3D do corpo aluvionar indicaram as irregularidades do embasamento cristalino e da superfície topográfica externa (solo). A interpretação do perfil GPR do corpo aluvionar permitiu a alocação precisa da barragem subterrânea, aumentando a sua área de acumulação hídrica com custo construtivo reduzido devido à escolha de locais com menores pacotes sedimentares.Referências
ANNAN, A. P. GPR - History, trends and future developments. Subsurface sensing and application, Nova York, v. 3, n. 4, p. 253-260, 2002.
BOWLING, J. C. et al. Delineating alluvial aquifer heterogeneity using resistivity and GPR data. Ground Water, Westerville, v. 43, n. 6, p. 890-903, 2005.
CASSIDY, N. J. A Review of practical numerical modelling methods for the advanced interpretation of ground-penetrating radar in nearsurface environments. Near Surface Geophysics, Amsterdã, v. 5, n. 1, p. 5-21, 2007.
CASTRO, D. L. et al. Ground-Penetrating Radar imaging techniques applied in 3D environment: Example in inactive dunes. Revista Brasileira de Geofísica, Rio de Janeiro, v. 32, n. 2, p. 273-289, 2014.
COSTA, W. D. Barragens subterrâneas: conceitos básicos, aspectos locacionais construtivos. In: CABRAL, J. J. S. et al. (Eds.). Água subterrânea: aquífero costeiro e aluviões, vulnerabilidades e aproveitamento. Recife: Editora Universitária da UFPE, 2004. v. 1, cap. 1 . p. 13-59.
EL-HAMES, A. S. Determination of the transient water table rise behind constructed underground dam. Arabian Journal Geoscince, Riyadh, v. 5, n. 6, p. 1359-1366, 2011.
ERTSEN, M.; HUT, R. Two waterfalls do not hear each other. Sand-storage dams, science and sustainable development in Kenya. Physics and Chemistry of the Earth, Amsterdã, v. 34, n. 1-2, p. 14-22, 2008.
FORZIERI, G. et al. A methodology for the pre-selection of suitable sites for surface and underground small dams in arid areas: A case study in the region of Kidal, Mali. Physics and Chemistry of the Earth, Amsterdã, v. 33, n. 1-2, p. 74–85, 2008.
GAUW, D. S. et al. Nova metodologia para aquisição de geometria (interna e externa) de depósitos fluviais recentes e modelagem deterministica 3D: Exemplo do rio Assu. Revista de Geologia, Fortaleza, v. 19, n. 1, p. 49-60, 2006.
JOL, H. M.; BRISTOW, C. S. An introduction to ground penetrating radar (GPR) in sediments. Geological Society, London, v. 211, Sup., p. 1-7, 2003.
LAHOUAR, S.; AL-QADI, I. L. Automatic detection of multiple pavement layers from GPR data. NDT&E International, Amsterdã, v. 41, n. 1, p. 69–81, 2008.
LIMA, A. O. Nova abordagem metodológica para locação, modelagem 3D e monitoramento de barragens subterrâneas no semiárido brasileiro. 2012. 244 f. Tese (Doutorado em Geodinâmica e Geofísica: Área de Concentração Geodinâmica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
LIMA, A. O. et al. Barragens subterrâneas no semiárido brasileiro: Análise histórica e metodologias de construção. Irriga, Botucatu, v. 18, n. 2, p. 200-211, 2013.
LOPERTE, A. et al. Ground Penetrating Radar in Dam Monitoring: The Test Case of Acerenza (Southern Italy). International Journal of Geophysics, Cairo, v. 2011, s/n., p. 1-9, 2011.
LOPES, H. L. et al. Mapeamento de áreas aluvionares no semiárido brasileiro por meio de dados colaterais e imagens orbitais. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 17, n. 7, p. 763–769, 2013.
NAKASHIMA, Y.; ZHOU, H. S. Estimation of groundwater level by GPR in an area with multiple ambiguous reflections. Journal of Applied Geophysics, Amsterdã, v. 47, n. 3-4, p. 241-249, 2001.
NOBES, D. C.; FERGUSON, R. J.; BRIERLEY, G. J. Ground-penetration radar and sedimentological analysis of Holocene Floodplains: Insight from the Tuross valley, New South Wales. Australian Journal of Earth Science, North Ryde, v. 48, n. 3, p. 437-355, 2001.
ONDER, H.; YILMAZ, M. Underground Dams: A tool of sustainable development and management of groundwater resources. European water, Tessália, v. 11, n. 12, p. 35-45, 2005.
QUILIS, R. O. et al. Measuring and modeling hydrological processes of sand-storage dams on different spatial scales. Physics and chemistry of the Earth, Amsterdã, v. 34, n. 4-5, p. 289-298, 2009.
RAJU, N. J.; REDDY, T. V. K.; MUNIRATHNAM, P. Subsurface dam to harvesting rainwater. A case study of the Swarnmukhi river basin, Souther India. Hydrogeology Jounal, Hudson, v. 14, n. 4, p. 526-531, 2006.
SENTHILKUMAR, M.; ELANGO, L. Modelling the impact of a subsurface barrier on groundwater flowin the lower Palar River basin, southern India. Hydrogeology Journal, Hudson, v. 19, n. 4, p. 917-928, 2011.
SHADEED, S.; LANGE, J. Rainwater harvesting to alleviate water scarcity in dry conditions: A case study in Faria Catchment, Palestine. Water Science and Engineering, Nanjing, v. 3, n. 2, p. 32-143, 2010.
TYE, A. M. et al. Using integrated near-surface geophysical surveys to aid mapping and interpretation of geology in an alluvial landscape within a 3D soil-geology framework. Near Surface Geophysics, Eindhoven, v. 9, n. 1, p. 15-31, 2011.
BOWLING, J. C. et al. Delineating alluvial aquifer heterogeneity using resistivity and GPR data. Ground Water, Westerville, v. 43, n. 6, p. 890-903, 2005.
CASSIDY, N. J. A Review of practical numerical modelling methods for the advanced interpretation of ground-penetrating radar in nearsurface environments. Near Surface Geophysics, Amsterdã, v. 5, n. 1, p. 5-21, 2007.
CASTRO, D. L. et al. Ground-Penetrating Radar imaging techniques applied in 3D environment: Example in inactive dunes. Revista Brasileira de Geofísica, Rio de Janeiro, v. 32, n. 2, p. 273-289, 2014.
COSTA, W. D. Barragens subterrâneas: conceitos básicos, aspectos locacionais construtivos. In: CABRAL, J. J. S. et al. (Eds.). Água subterrânea: aquífero costeiro e aluviões, vulnerabilidades e aproveitamento. Recife: Editora Universitária da UFPE, 2004. v. 1, cap. 1 . p. 13-59.
EL-HAMES, A. S. Determination of the transient water table rise behind constructed underground dam. Arabian Journal Geoscince, Riyadh, v. 5, n. 6, p. 1359-1366, 2011.
ERTSEN, M.; HUT, R. Two waterfalls do not hear each other. Sand-storage dams, science and sustainable development in Kenya. Physics and Chemistry of the Earth, Amsterdã, v. 34, n. 1-2, p. 14-22, 2008.
FORZIERI, G. et al. A methodology for the pre-selection of suitable sites for surface and underground small dams in arid areas: A case study in the region of Kidal, Mali. Physics and Chemistry of the Earth, Amsterdã, v. 33, n. 1-2, p. 74–85, 2008.
GAUW, D. S. et al. Nova metodologia para aquisição de geometria (interna e externa) de depósitos fluviais recentes e modelagem deterministica 3D: Exemplo do rio Assu. Revista de Geologia, Fortaleza, v. 19, n. 1, p. 49-60, 2006.
JOL, H. M.; BRISTOW, C. S. An introduction to ground penetrating radar (GPR) in sediments. Geological Society, London, v. 211, Sup., p. 1-7, 2003.
LAHOUAR, S.; AL-QADI, I. L. Automatic detection of multiple pavement layers from GPR data. NDT&E International, Amsterdã, v. 41, n. 1, p. 69–81, 2008.
LIMA, A. O. Nova abordagem metodológica para locação, modelagem 3D e monitoramento de barragens subterrâneas no semiárido brasileiro. 2012. 244 f. Tese (Doutorado em Geodinâmica e Geofísica: Área de Concentração Geodinâmica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
LIMA, A. O. et al. Barragens subterrâneas no semiárido brasileiro: Análise histórica e metodologias de construção. Irriga, Botucatu, v. 18, n. 2, p. 200-211, 2013.
LOPERTE, A. et al. Ground Penetrating Radar in Dam Monitoring: The Test Case of Acerenza (Southern Italy). International Journal of Geophysics, Cairo, v. 2011, s/n., p. 1-9, 2011.
LOPES, H. L. et al. Mapeamento de áreas aluvionares no semiárido brasileiro por meio de dados colaterais e imagens orbitais. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 17, n. 7, p. 763–769, 2013.
NAKASHIMA, Y.; ZHOU, H. S. Estimation of groundwater level by GPR in an area with multiple ambiguous reflections. Journal of Applied Geophysics, Amsterdã, v. 47, n. 3-4, p. 241-249, 2001.
NOBES, D. C.; FERGUSON, R. J.; BRIERLEY, G. J. Ground-penetration radar and sedimentological analysis of Holocene Floodplains: Insight from the Tuross valley, New South Wales. Australian Journal of Earth Science, North Ryde, v. 48, n. 3, p. 437-355, 2001.
ONDER, H.; YILMAZ, M. Underground Dams: A tool of sustainable development and management of groundwater resources. European water, Tessália, v. 11, n. 12, p. 35-45, 2005.
QUILIS, R. O. et al. Measuring and modeling hydrological processes of sand-storage dams on different spatial scales. Physics and chemistry of the Earth, Amsterdã, v. 34, n. 4-5, p. 289-298, 2009.
RAJU, N. J.; REDDY, T. V. K.; MUNIRATHNAM, P. Subsurface dam to harvesting rainwater. A case study of the Swarnmukhi river basin, Souther India. Hydrogeology Jounal, Hudson, v. 14, n. 4, p. 526-531, 2006.
SENTHILKUMAR, M.; ELANGO, L. Modelling the impact of a subsurface barrier on groundwater flowin the lower Palar River basin, southern India. Hydrogeology Journal, Hudson, v. 19, n. 4, p. 917-928, 2011.
SHADEED, S.; LANGE, J. Rainwater harvesting to alleviate water scarcity in dry conditions: A case study in Faria Catchment, Palestine. Water Science and Engineering, Nanjing, v. 3, n. 2, p. 32-143, 2010.
TYE, A. M. et al. Using integrated near-surface geophysical surveys to aid mapping and interpretation of geology in an alluvial landscape within a 3D soil-geology framework. Near Surface Geophysics, Eindhoven, v. 9, n. 1, p. 15-31, 2011.
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06-04-2018
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