The use of the CALPOHID tool and different recharge values in the assessment of water basin impairment and groundwater potential of hydrographic basins

Published
2021-02-28
DOI: https://doi.org/10.14295/ras.v35i1.29918
Keywords: Bacia hidrográfica Taquari-Antas, Gestão dos recursos hídricos, Disponibilidade hídrica instalada. Taquari-Antas hydrographic basin, Water resources management, Installed water availability.

    Authors

  • Tuane de Oliveira Dutra Instituto de Pesquisas Hidráulicas (UFRGS), Porto Alegre, RS
  • Pedro Antonio Roehe Reginato Instituto de Pesquisas Hidráulicas (UFRGS), Porto Alegre, RS
  • Taison Anderson Bortolin Instituto de Saneamento Ambiental (UCS), Caxias do Sul, RS

Abstract

The estimation of groundwater potential and its commitment are necessary to assist in the selection of measures for the sustainable use of the aquifer. Such information becomes even more relevant in areas with greater density of wells and inserted in fractured aquifer systems. This is the case of the study area, which is inserted in the Taquari-Antas hydrographic basin, where the Serra Geral Aquifer System (SASG) occurs. The aim of this study was to analyze the variation in the volume of groundwater potential (Po) and its impairment (C), in view of 5 methods of recharge estimation: 2 variations of water balance methods and 3 methods based on surface water. For this, a Po and C calculation tool, called CALPOHID, was developed in which 5 potential scenarios were simulated, considering 15, 20, 25, 50 and 100% of the recharge, and 3 scenarios of installed hydric availability (Di), considering the average pumping times of 18 and 24h. In most cases, there were significant differences between the methods capable of meeting at least 42% of the Di value in its most critical scenario. However, such differences only resulted in variations in the degree of impairment for the potential scenarios of 15, 20 and 25% of the recharge. Therefore, the water balance method (BH1) was the one that resulted in the smallest differences in relation to the other methods, providing a weighted result between the 5 simulated methods. The CALPOHID tool proved to be efficient for comparing potential and commitment scenarios in the view of different recharge and Di data.

References

ANA. Disponibilidades e demandas por recursos hídricos no Brasil, 2005.

ARNOLD, J. G. et al. Automated Base Flow Separation and Recession Analysis Techniques. Ground Water, [s. l.], v. 33, n. 6, p. 1010–1018, 1995. https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.1995.tb00046.x

BORTOLIN, T.A. Estudo da recarga do Sistema Aquífero Serra Geral na bacia hidrográfica Taquari-Anta. Tese (Doutorado)- Programa de Pós Graduação em Recursos Hídricos e Sane-amento Ambiental, Instituto de Pesquisas Hidráulicas, Uni-versidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2018. 220 p. https://doi.org/10.14295/ras.v0i0.28759

BORTOLIN, T.A; REGINATO, P.A.P; SCHNEIDER, V.E. Estimati-va de recarga pelo método do balanço hídrico em uma bacia hidrográfica com ocorrência de aquíferos fraturados. In: XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS, 19., 2016. [Anais...]. Campinas-São Paulo, 2016.

COLLISCHONN, W.; FAN, F. Defining Parameters for Eck-hardt's Digital Base Flow Filter. Hydrological Processes, v. 27, n, 18, p. 2614-2622, 2013. https://doi.org/10.1002/hyp.9391

CONSELHO ESTADUAL DE RECURSOS HÍDRICOS (São Paulo). Deliberação nº 052/CRH, de 15 de abril de 2005. Institui no âmbito do Sistema Integrado de Gerenciamento de Recur-sos Hídricos - SIGRH diretrizes e procedimentos para a defi-nição de áreas de restrição e controle da captação e uso das águas subterrâneas.

COSTA, W. D. Avaliação das reservas, potencialidades e disponibilidade de aquífero. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS, 10., 1998. [Anais...]. São Paulo: ABAS. 1998. p. Trabalho 50, p 11.

DAEE. Elaboração do plano diretor de aproveitamento de recursos hídricos para a macrometrópole paulista. 2009. Disponível em: http://www.daee.sp.gov.br/macrometropole/RA04_vol2_Nota_Tecnicas_05_08_09%2809-03-09%29.pdf. Acesso em: 16 abril 2017.

DIAS, F.A. Caracterização Estrutural e Hidrogeológica do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) na região de Carlos Barbosa (RS). Trabalho de Conclusão de Curso. (Graduação) - Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2013. 58 p.

DUTRA, T. O.; REGINATO, P. A. R.; SILVA, T. C. Estimativa e comparação do potencial hídrico subterrâneo na Bacia Hi-drográfica Taquari-Antas (RS). Revista Águas Subterrâneas, v. 33, n. 2, p. 146-158, 2019. https://doi.org/10.14295/ras.v33i2.29476

ECKHARDT, K. How to construct recursive digital filters for baseflow separation. Hydrological Process, v. 19, n. 2, p. 507–515, 2005. https://doi.org/10.1002/hyp.5675

FENN, D. HANLEY, K., DE GEARE, T. Use of the water balance method for predicting leachate generation from solid waste disposal sites. US Environmental Protection Agency Report. 1975.

FREITAS, M.A.; BINOTTO, R.B.; NANNI, A.S.; RODRIGUES, A.L.M.; BORTOLI. Avaliação do Potencial Hidrogeológico, Vulnerabilidade Intrínseca e Hidroquímica do Sistema Aquí-fero Serra Geral no Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 17, n. 2, p. 31-41, 2012. https://doi.org/10.21168/rbrh.v17n2.p31-41

LYNE, V.D., HOLLICK, M. Stochastic time-variable rainfall runoff modeling. Hydro. and Water Resources Symposium Institution of Engineers, Perth, Australia, pp. 89–92, 1979.

MACHADO, J.L.F.; FREITAS, M.A. de. Projeto Mapa Hidrogeo-lógico do Rio Grande do Sul: relatório final. Porto Alegre. CPRM. 65p. il. mapa. 2005.

Nathan, R.J., and McMahon. Evaluation of automated tech-niques for base flow and recession analyses: Water Re-sources Research, v. 26, no. 7, p. 1465–1473, 1990. https://doi.org/10.1029/WR026i007p01465

NRCS - Natural Resources Conservation Service. Chapter 10: Estimation of direct runoff from storm rainfall, Part 630, National Engineering Handbook. Washington, DC: US De-partment of Agriculture. Series C 222. Reidel, Dordrecht, p 223–238, 2004.

REBOUÇAS, A. C.; Riccomini, C.; Ellert, N.; Duarte, U.; Melito, K.M.; Senf, L.A.; Souza, J.C.S., Diagnóstico Hidrogeológico da Região Metropolitana de São Paulo, Uso e Proteção. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS, 8., 1994. Recife. [Anais...] Recife, ABAS/DNPM/CPRM, p. 93-102.

REGINATO, P.A.R.; STRIEDER, A.J. Caracterização Hidrogeoló-gica e Potencialidades dos Aquíferos Fraturados da Forma-ção Serra Geral na Região Nordeste do Estado do Rio Grande do Sul. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ÁGUAS SUBTERRÂ-NEAS, 13., 2004. [Anais...]. Cuiabá, 2004. https://doi.org/10.25249/0375-7536.20063611322

REGINATO, P.A.R.; STRIEDER, A.J. Caracterização Estrutural dos Aquíferos Fraturados da Formação Serra Geral na Região Nordeste do Estado do Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Geociências, v. 36, n. 1, p. 13-22, 2006.

WAHNFRIED, I.; HIRATA, R. Comparação de Métodos de Esti-mativa de Recarga de Aquíferos em Uma Planície Aluvionar na Bacia Hidrográfica do Alto Tietê (São Paulo). Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 10, n.2, p. 15-25, abr./jun. 2005. https://doi.org/10.21168/rbrh.v10n2.p15-25

STE - Serviços Técnicos de Engenharia. Plano da Bacia Hi-drográfica Taquari Antas. 2011. Disponível em: https://www.sema.rs.gov.br/g040-bacia-hidrografica-do-rio-taquari-antas. Acesso em: 01 mar. 2016.

STRECK, E. V.; KAMPF, N.; DALMOLIN, R. S. D. et al. Solos do Rio Grande do Sul. 2. ed. Porto Alegre: EMATER/RS, 2008. 222 p.

Todd. Groundwater hydrology. New York: John Wiley & Sons, 1959. 319p.

How to Cite
Dutra, T. de O., Reginato, P. A. R. ., & Bortolin, T. A. (2021). The use of the CALPOHID tool and different recharge values in the assessment of water basin impairment and groundwater potential of hydrographic basins. Águas Subterrâneas, 35(1), 24–35. https://doi.org/10.14295/ras.v35i1.29918