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Type: TESE DIGITAL
Title: Mapeamento de áreas favoráveis ao processo de recarga de água em uma sub-bacia às margens do rio Mogi Guaçu
Title Alternative: Mapping areas favorable to the recharge process in a sub-basin on Mogi Guaçu river's margins
Author: Klinke Neto, Gustavo, 1979-
Advisor: Pereira, Sueli Yoshinaga, 1961-
Pereira, Sueli Yoshimaga
Abstract: Resumo: Os processos hidrológicos associados aos processos de escoamento e de recarga de aquíferos necessitam de informações complementares a respeito do solo, bem como sua relação com a paisagem. Assim, os principais fatores associados a definição do potencial de recarga de aquíferos, são: tipo de solo, topografia, pluviosidade e cobertura vegetal. O presente estudo tem como objetivo principal elaborar modelos por lógica fuzzy para o zoneamento das áreas favoráveis ao processo de recarga das águas subterrâneas em uma sub-bacia inserida na Estação Ecológica de Mogi Guaçu, São Paulo. Para o estudo da variabilidade espacial dos atributos do solo foi utilizada a krigagem ordinária. Pata tal, foram coletadas amostras com estruturas deformadas e indeformadas para as seguintes análises: textura, densidade do solo, macroporosidade e condutividade hidráulica saturada. Para a coleta das amostras foi delineada uma malha amostral regular de 400 X 400 metros em toda a área, totalizando 34 pontos. Para a análise topográfica foi realizado um levantamento planialtimétrico de toda a sub-bacia com equipamento Hiper L1/L2 Topcon e gerado o índice topográfico de umidade (TWI). A análise da cobertura vegetal foi feita via sensoriamento remoto pelo NDVI. Foram testados modelos gerados com 3 grupos distintos de variáveis de entrada: 1-Índices físicos de textura e estrutura; 2-Índices físicos de textura e estrutura + TWI; 3-Índices físicos de textura e estrutura +TWI+NDVI. A análise dos atributos do solo na sub-bacia revelou uma textura variando de média a arenosa, com teor de areia entre 65 e 87%, denotando uma tendência natural favorável à infiltração. A condutividade hidráulica saturada variou de baixa (0,06 cm h-1) a excessiva (41, 6 cm h-1), com média de 7,3 cm h-1, classificada como de alta permeabilidade. Todos os atributos analisados apresentaram dependência espacial e obtiveram seus melhores ajustes aos modelos esféricos. Apenas a macroporosidade e a condutividade apresentaram anisotropia. O Índice Topográfico de Umidade revelou os principais caminhos da drenagem superficial durante um evento pluviométrico e apresentou uma boa relação com as áreas planas e de alta acumulação de fluxo. O NDVI confirmou uma cobertura vegetal com boa proteção do solo e é considerada importante na retenção de água na sub-bacia. As estradas de solo exposto presentes na área contribuem para a "canalização" dos fluxos e para o aumento da erosão. A construção de modelos via lógica fuzzy com a entrada de variáveis que representam o solo, o relevo e a vegetação, se mostrou muito eficiente na elaboração de mapeamentos complexos e diferentes cenários, representando de forma consistente não só as observações de campo como também o mapa de condutividade hidráulica saturada obtida a partir das amostras coletadas em campo

Abstract: The hydrological processes associated with flow and groundwater recharge processes require further information regarding the soil as well as their relationship with the landscape. Thus, the main factors associated with the definition of groundwater recharge potential are: soil type, topography, rainfall and vegetation. This study aims to develop models for fuzzy logic for the zoning of areas favorable to the process of groundwater recharge in a sub-basin inserted in the Ecological Station of Mogi Guaçu, São Paulo. To study the spatial variability of soil attributes was used ordinary kriging. For such, samples were collected with disturbed and undisturbed structures for the following analysis: texture, soil bulk density, macroporosity and saturated hydraulic conductivity. For the collection of the samples was outlined a regular sampling grid of 400 X 400 meters throughout the area, totaling 34 points. For topographic analysis was carried out planialtimetric survey of the entire sub-basin with equipment Hiper L1 / L2 Topcon and generated Topographic Wetness Index (TWI). The analysis of vegetation cover was made for the remote sensing NDVI. Were generated and tested models with 3 different groups of input variables: 1 - physical indexes of texture and structure; physical 2 - physical indexes + TWI; 3 - physical indexes + TWI + NDVI. The analysis of soil attributes in the sub-basin revealed a texture ranging from medium to sandy, with sand content between 65 and 87%, indicating a natural tendency favorable to infiltration. Saturated hydraulic conductivity varied from low (0.06 cm h-1) to excessive (41.6 cm h-1), with an average of 7.3 cm h-1, classified as high permeability. All attributes presented spatial dependence and obtained their best adjustments to spherical models. Only macroporosity and conductivity showed anisotropy. The TWI revealed the main pathways of surface drainage in a rainfall event and had a good relationship with the flat and high accumulation flow areas. The NDVI confirmed a vegetation with good protection of the soil and is considered important in water retention in the sub-basin. The exposed soil roads present in the area contributing to the "channeling" of flows and increased erosion. The development of models for fuzzy logic with input variables representing the soil, terrain, vegetation, was very effective in the creation of complex mappings and different scenarios, representing consistently not only field observations as well as the map saturated hydraulic conductivity obtained from samples collected in the field
Subject: Krigagem
Lógica fuzzy
Recursos hidricos - Planejamento
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IG - Dissertação e Tese

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