Superfície Potenciométrica em Ribeirão Preto Rubens Caldeira Monteiro Orientador: Paulo Milton...

Superfície Potenciométrica em Ribeirão Preto

Rubens Caldeira MonteiroOrientador: Paulo Milton Barbosa Landim

Processo 99/01719-0

Seminário Aqüífero Guarani17, 18 e 19 de setembro de 2003 - Ribeirão

Preto

““Olhar o tempo

Olhar o tempo

comcom

outros olhos...”

outros olhos...”

OBJETIVOS

Discutir aspectos da explotação dos Recursos Hídricos Subterrâneos em Ribeirão Preto

Avaliar potencialidades do uso da Máxima Entropia Bayesiana para mapeamento espaço-temporal da superfície potenciométrica do Aqüífero Guarani em Ribeirão Preto

RCM-01/21

Sobrexplotação

RCM-02/21

Problemas de definição

Critérios (Margat, 1992)físico/quantitativo, qualitativo, econômico, social, ambiental

Aspectos LegaisSobrexplotação de aqüíferos na Espanha

IMPACTO

Não Excessivo Excessivo

REGIME

Equilíbrio explotaçãoadequada

sobrexplotação (?)

Não Equilíbrio

sobrexplotação (?) sobrexplotaçãoFonte: Margat, 1992

460

480

500

520

540

560

580

600

620

640

660

680

700

720

740

760

780

800

820

190000 195000 200000 205000 210000 215000 220000 225000

7635000

7640000

7645000

7650000

7655000

7660000

7665000

CE MITÉR IO BO M PASTO R

U NAER P

PAR Q UE

MU NICIPAL

MO RR O D E SÃO BENTO

G IN ÁSIO

MU NICIPAL

CA VA DO BO SQU E

TERM IN AL

RO D O VIÁ RIO

PA RQ UEEC OL Ó G IC O

MAU RÍLIO BIA G I

CÂ MAR A

MU NICIPAL

Q UAR TEL

DA PO L ÍC IAMILITAR

PAR Q UE

PEDREIRA INDERP

PEDREIRA

SAID

C ENTR O U NIVERS ITÁR IO

MO UR A L ACE RD A

(C AMPUS )

C PFL

ED UC AND ÁRIO

CE L Q UITO

C P F L

CPFL

C P F L

CPF LSUBESTAÇÃ O

SU BESTAÇ ÃO

NO VO

SH O PPIN G

R E C I C L A G E M

U S IN A D E

L I X O

P Q . EC O L Ó G IC O

A N G E L O R IN A L D I

(H O R T O F LO R E S TA L )

D E R I B E IR Ã O P R E T O

(M A TA D E SA N T A TE R E Z A )

E S T A Ç Ã O E C Ó L O G I C A

CU RU PIR A

TR AN SER P

L AGO

LA GO

C O ND. MO RAD AS

N O VA PL ANA LTO

W ESTSH OP PIN G

LA GO

HO SP ITAL

D AS

CL ÍNICAS

R ES. B OAVISTA

CO N D.

VIL LAG E

SÃO

FR AN C ISC O

C O ND.

PO RTA L DO S

PINH EIRO S

LA GO

LA GO

JAR DIM

DA S PE DR AS

FO RU M

CO N D.

VAL PARAISO

INIVER SIDAD E DE

RIBEIR ÃO PR ETO

SU BE ST.

CP FL

CP FL

CA DEIAPÚ BLIC A

COND.

CARMEL

CO NDO

PARK

COND.

MONTEREY

CONDO

PARK

C O ND.

VIL LA

VE RDE

C O ND.

JEQ U IT IBÁ

FO RU MESTAD UAL

FE DER AL

CE NTRODE

ZO ON O SES

IL H A

C I D A D E

N Á U TI C A

COND. RES.

GUEDES E TO NANI

COND.

VILLAGE

DE FRANCE

COND.

EURO PA

CO ND.

CHÁCAR A

FLORA

CO ND.

LEBLON

COND.

IPANEMA

COND.

COPACABANA

Município de Ribeirão Preto

Área: 652 km2

População: + 500 mil hab.

Densidade demográfica:

786 hab./km2

Taxa de Urbanização:

99,57%

PIB 2002: 4,3 bi USD

IDH-M: 6o ESP e 22o Brasil

RCM-03/21

Zona UrbanaExpansão Urbana

Geologia de Ribeirão Preto

RCM-04/21

Poços operados pelo DAERP

Suprimento de água

100 % subterrânea

Número de poços

+ 400 (164 DAERP)

Contaminação urbana – nitrato e cloreto

industrial – metais pesados (?)

agrícola – fósforo (?)

RCM-05/21

Distribuição de Poços

Rebaixamento do N.A.

Desativação de poços

Mudança de Fluxos

Poluição pelo Rio Pardo

“Lixão” de Serrana

Conhecimento Geral G

Geoestatística Espaço-TemporalGeoestatística Espaço-Temporal

quanto mais informativa a avaliação sobre uma situação de mapeamento, menor a probabilidade que isso realmente ocorra

G é o conhecimento básico sobre o tema, leis gerais da ciência, teorias, experiências prévias, equações físicas, modelos de observação (variograma,

covariograma etc.) e crenças justificadas relativas à situação de mapeamento global e independente de qualquer observação específica do caso

1ProbInfo mapmap GG

RCM-06/21

C CC N

i

N

jjiij

N

iiimapmap XXXpf

1 110exp; G

Covariograma Espaço-Temporal


• Modelo Gaussiano para espaço e tempo• Contribuição: 1000 m2

• Alcance Espacial: 4 km• Alcance Temporal: 2192 dias (ou 6 anos)

RCM-07/21

t=0

t=1

t=-1

Tempo

s2

s1s1

Conhecimento Específico S


mhhard ,... : 1

S

P xhard hard 1

mmhsoft ,... : 1 S

soft I

Dados hard (fiáveis) Dados soft

RCM-08/21

Conhecimento Físico K


Condicionalização BayesianaK K = = G G

SS )(| SGK datakk ff

C CC N

i

N

jjiij

N

iii

I

softsoftk XXXfdAf1 11

01 exp SK

k

posteriorestágio

ksofthard

prévioestágio

ffpX

map

KS

GG processo

processo

,,

RCM-09/21

Estimativa da Profundidade01-Julho-1996


Elipse de procura:espacial = 10 kmtemporal = 2 anos

RCM-10/21

Estimadores


MEB moda

MEB mediana

MEB média condicional

MEB percentil

kfl

K maxˆl

kk pF ;5,0ˆ 1 G

Sdatakk pX |ˆ

pkkkk pfd

pk

ˆK

RCM-11/21

Síntese


1.1. Estágio I:Estágio I: assunções e maximização da entropia do conhecimento geral G

2.2. Estágio C:Estágio C: condicionalização bayesiana de G dado S e obtenção da p.d.f. a posteriori

3.3. Estágio E:Estágio E: escolha do estimador e processo de mapeamento

RCM-12/21

RCM-13/21

Superfícies de Tendência

Regressão Polinomial

1o grau: 48,79%2o grau: 58,80%3o grau: 45,79%

200000 205000 210000 215000 220000

C oordenada U TM -EW

7645000

7650000

7655000

7660000

7665000

Co

ord

en

ada

UT

M-N

S

450

470

490

510

530

550

570

590

610

630

650

670

SOBREXPLOTAÇÃO ?

RCM-14/21

200000 205000 210000 215000 220000

7645000

7650000

7655000

7660000

7665000

C E MITÉ R IO B OM P AS TO R

U N A E RP

P AR Q U E

M U N IC IPA L

M OR R O D E S ÃO BE N TO

G IN ÁS IOM U N IC IPA L

C A VA D O B OS QU E

TE R M IN AL

R OD O VIÁ R IO

PA R Q U EEC OLÓGI CO

M AU R ÍL IO B IA GI

C Â MA R AM U N IC IPA L

QU A R TE LD A PO LÍ CIA

M IL ITAR

PA R Q U E

P E D R E IR A IN D E R P

P E D R E IR A S A I D

C E N TR O U N IV E RS ITÁ R IO

M OU R A LAC E R D A

( CA M PU S)

C P FL

E D U C AN D Á R IOC E L Q U ITO

CPF L

C P F L

C P FL

CP FLS UBE ST AÇÃ O

SU BE S TAÇ Ã O

N O VO

S H OP PIN G

RE C ICL A G E M

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P Q . E CO L Ó G ICO

A NG E L O RIN A LD I

( HO R TO FL O RE S TA L )

D E R IB E IR Ã O P RE TO

( M A TA DE S A N TA T E RE ZA )

E S TA ÇÃ O E C ÓL O G IC A

C U R U P IR A

TR A N S ER P

LAG O

LAG O

C O ND . M O RA D A S

N OV A PLA N A LT O

WE S TS H OP PIN G

LAG O

H O SP ITA LD A S

C L ÍN IC A S

R E S. BO AV ISTA

C O ND .

VI LLA GESÃ O

FR A N C ISC O

C ON D .P OR TA L D OS P IN HE IR OS

LAG O

LAG O

J AR D IMD A S P ED R AS

FO R U M

C O ND .V ALP AR AIS O

IN IVE R S ID AD E D E

R IBE IR Ã O P R ET O

S U BE S T.C P FL

C P FL

C A D EIAPÚ BL IC A

C ON D .

C A R M E L

C O N D O

P A R K

C ON D .

M O N T E R E Y

C O N D O

P A R K

C ON D .

V ILLA

V ER D E

C O ND .

J EQ U ITIBÁ

FO R U ME S TAD U A L

FE D E R AL

C E NT R OD E

ZO ON OS E S

IL H A

C ID A D EN Á U TIC A

C ON D . R E S .

G U E D E S E TO N A N I

C ON D .

V ILL A G E

D E F R A N C E

C ON D .

E U R O P A

C ON D .

C H Á C A R AF LO R A

C ON D .LE B LO N

C O N D .

IP A N E M A

C ON D .C O P A C A B A N A

430

450

470

490

510

530

550

570

590

610

630

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Lag D istance

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Var

iogr

am

2 0 0 0 0 0 2 0 5 0 0 0 2 1 0 0 0 0 2 1 5 0 0 0 2 2 0 0 0 0

7 6 4 5 0 0 0

7 6 5 0 0 0 0

7 6 5 5 0 0 0

7 6 6 0 0 0 0

7 6 6 5 0 0 0

1 3 1 5 1 7 1 9 2 1 2 3 2 5 2 7 2 9 3 1 3 3

γ(h)=180+250Exp(6.000)

Krigagem Ordinária (sem tendência)

Mapa potenciométrico

por Mínima Curvatura

RCM-15/21

Superfície Potenciométrica

200000 205000 210000 215000 220000

C oordenada U TM -EW

7645000

7650000

7655000

7660000

7665000

Coo

rden

ada

UT

M-N

S

Córrego do Tanquinho

420

440

460

480

500

520

540

560

580

600

620

Conclusões

Explotação intensiva local do Sistema Aqüífero Guarani

Mudança de fluxo hídrico subterrâneo

Carência de levantamentos adequados e estudos de detalhe(localização e altimetria de poços e medidas de N.A.)

RCM-16/21

Exploração dos Recursos Hídricos Subterrâneos

Conclusões

Delineamento de um novo paradigma em modelagem

(determinismo + estocasticidade)

Exigência por alta qualidade dos dados(banco de dados vs. bando de dados)

RCM-17/21

Mapeamento espaço-temporal

Problemas encontrados

Prospecção de dados com tabulação de data de medida de nível d’água

Medidas de nível inadequadas (recuperação do NE)

Interface não-amigável do BMELib e dependência de programa comercial (MATLAB®)

RCM-18/21

Sugestões para o futuro

Incorporação de modelos físicos à modelagem estocástica

Modelagem espaço-temporal não separada

Monitoramento sistemático do nível estático

Incorporação de mapas potenciométricos a SIGs

RCM-19/21

Papel das Universidades

Desenvolvimento de novas tecnologias

Estudo de Casos

Sugestão de normas, padrões e procedimentos

Formação de opiniões

Conscientização e sensibilização ambiental

RCM-20/21

AGRADECIMENTOS

Ao meu orientador Paulo Milton Barbosa Landim

À UNESP, à FAPESP, ao DAERP, à UNC-SPH e à UHU

À todos os mestres, amigos e funcionários

À Comissão Examinadora

À minha família e à Deus (Allah, Ishvar, Jeová ...)

[email protected]

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