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1. CEPAS|USP..... Buscando chaves-conceituais para abrir fechaduras-hidrogeológicas Dr. Ricardo HirataDr. Ricardo Hirata DiretorDiretor CEPAS|USPCEPAS|USP Centro de Pesquisas deCentro de Pesquisas de Águas SubterrâneasÁguas Subterrâneas CEPAS|USP

2. CEPAS|USP..... Embora tenha havido importante avanço na hidrogeologia nas últimas décadas, dedicamos pouca atenção à sua forma de pensar e ensinar Ensinamos como usar técnicas e deduzimos que os estudantes e o jovem profissional montarão o quebra cabeça, simplesmente juntado peças Estamos ensinando a eles estratégias para isso?

3. CEPAS|USP..... Problema Questões chaves Trabalho duro! Para obter bons resultados Solução Caixa preta + Alguma ajuda especial

4. CEPAS|USP..... O pensamento hidrogeológico ….  O pensamento hidrogeológico é baseado na forma pessoal de ver o mundo do hidrogeólogo  Um hidrogeólogo não é um SER independente do seu mundo e isolado das suas crenças.

5. CEPAS|USP..... Quantos anos tem o planeta Terra?  Caso a Bíblia cristã seja sua fonte de referência (e crença) científica, a idade deveria ser de 5520 anos (isto nos anos 1560).  Caso a geologia (como a conhecemos hoje) seja sua base de crença, achamos que ela tenha uns 4,5 bilhões de anos

6. CEPAS|USP..... Então também pode mudar segundo escolas filosóficas?  Como você analisa o gráfico? Concentração(mg/L) Tempo (dias) Se você é um estatístico da escola positivista, provavelmente tiraria o dado ‘fora da reta’, acreditando ser um erro (fora da tendência) Um fenomenólogo tentaria analisar as causas desse desvio para explicar o gráfico

7. CEPAS|USP.....  O hidrogeólogo precisa estar preparado para mudar os seus paradigmas • Mudanças na recarga em áreas urbanas (modificado de Foster et al 1993) A recarga do aquífero é maior em uma cidade (com impermeabilização) ou em área de vegetação natural? Uma zona urbana aumenta a recarga do aquífero

8. CEPAS|USP..... Provar a verdade com métodos diretos e indiretos  Método direto: quero saber se a água de um poço está contaminado  Método 1. Tirar uma amostra de água 2. Analisar a água nos parâmetros de potabilidade 3. Comparar os resultados com as normas de potabilidade do país.

9. CEPAS|USP..... Método indireto:  Pode-se provar que Papai Noel não existe, cientificamente por métodos indiretos

10. CEPAS|USP..... Papai Noel não existe: uma prova científica (com evidências indiretas)  Existem 2 bilhões de crianças (<18anos) no mundo;  Papai Noel não visita os hindus, judeus e budistas. Isso reduz a 378 milhões;  Há 3,5 crianças por lar, isto é 108 milhões de casas (Segundo o Bureau de Referências de Populações)  Papai Noel tem 31 horas de Natal (considerando que viaja de E-W e o fuso horário)  Isso resultaria em 967,7 visitas/s (1 cristão bom em cada casa)  Papai Noel tem, então, 1/1000 s para estacionar seu trenó, sair, baixar pela chaminé, por os presentes, comer algo, subir, e sair para a próxima casa.  Considerando-se que as casas seja homogeneamente distribuídas (para facilitar as contas), seriam 1.25km/casa, com um total de 121,5 milhões km.

11. CEPAS|USP..... Papai Noel não existe  Isso faz que a velocidade do trenó do Papai Noel tenha que ser de 1046km/s.  Considerando que a carga do trenó é de 500mil ton (isso se cada criança não ganhe mais que um jogo de Lego).  Uma rena tem a capacidade de transporte de 136kg. Mesmo que existam renas voadoras e sua capacidade de transporte seja 10 vezes maior, isso faz com que sejam necessárias 360.000 renas. Todo o conjunto teria, então, 54 mil ton.  554 mil ton. viajando a 1046 km/s criaria uma enorme resistência no ar. A fricção causaria uma energia de 14,3x1019 joules/s. Deter tudo isso em 1/1000 seg., também exigiria uma força de 17.000Gs.

12. CEPAS|USP..... Papai Noel não existe  Um Papai Noel com 113kg seria imobilizado por uma força de 1.957.258 kgf. Nada vivo poderia resistir a esse impacto!!  Então, está provado: Papai Noel NÃO existe! Cientificamente falando e por evidências físicas indiretas (partindo-se do princípio que Papai Noel segue as leis da física)!

13. CEPAS|USP..... O pensamento hidrogeológico ...  A ciência é baseada em muita estatística, mas somente quando existe uma relação de causa e efeito isso realmente funciona.  Foi provado cientificamente que as cegonhas trazem os bebês: Em uma vila de pescadores, os ninhos de cegonhas acompanhavam a chegada dos bebês (r2 >0,7)

14. CEPAS|USP..... O pensamento hidrogeológico ... A ciência não se constrói de forma isolada (sobretudo hoje em dia) A ciência é o acúmulo de muita informação Pude olhar mais longe porque estava nos ombros de gigantes Isaac Newton

15. CEPAS|USP..... As ‘leis’ do pensamento hidrogeológico  A hidrogeologia é baseada nas leis físicas da hidráulica de meios porosos e fraturados  A hidrogeologia é uma resposta da água ao meio geológico  A hidrogeologia trabalha com dados, mas esses têm que ser interpretados baseados em modelos conceituais

16. CEPAS|USP..... Modelo conceptual  Uma simplificação que nos serve para um propósito…., mas tem que ser suficientemente detalhado para o objetivo que se necessita  Uma mentalização: homens e mulheres fechem os olhos e imaginem a Angelina Jolie (ou Scarlett Johansson) e o Brad Pitt (ou George Clooney) nus

17. CEPAS|USP..... Um modelo conceitual de Brad e Jolie Suficiente? Houve decepções? Mas serve para os objetivos de identificação de um e de outro

18. CEPAS|USP..... Problema Questões chaves Modelos conceituais (sucessivos) Método Insight Dados & informações existentes Conhecimento próprio sobre o tema Forma da pessoa ver o mundo Trabalho duro! & resultados SoluçãoHipótese baseada em modelo conceitual prévio

19. CEPAS|USP..... Modelo conceitual em hidrogeologia é baseado em  Geologia  Hidrogeologia  Hidrologia  Hidroquímica  Hidrologia isotópica  Química de contaminantes  Claro, muita imaginação…

20. CEPAS|USP..... Ferramentas para construção de modelo conceitual Propósito Técnica Geologia • Geometria e estrutura do aquífero • Mapeamento geológico de superfície e seções geológicas • Geofísica (superfície e perfilagens elétrica de poços) • Interpretação de ambientes de sedimentação e geologia estrutural/tectônica Hidrogeologia • Característica hidráulica do aquífero • Testes hidráulicas em poço (discreta/obturador e completa) • Distribuição de cargas hidráulicas no tempo e espaço • Avaliações de recarga/descarga • Modelação numérica de aquíferos e corpos de água superficial Hidrologia • Interação água superficial e subterrânea • Hidrógrafa de rio • Medições de vazão de rio • Cargas hidráulicas de corpos superficiais e variação no tempo • Balanço hídrico e excedente hídrico Hidrogeoquímica • Qualidade e uso da água • Anomalias geoquímicas • Interpretação de fluxo • Análise química e sua interpretação • Coleta discreta de água e gases em poços, corpos de água superficial e chuvas Hidrologia isotópica • Interpretação de fluxo e origem e mistura de água • Recarga e sua característica de temperatura/gases • Coleta de água (incl. chuva) para traçadores naturais e artificiais • Datação da água • Conteúdo de gases Geoquímica de contaminantes • Qualidade da água e uso • Traçador no fluxo, circulação e mescla • Análise química da água • Coleta de água de poço e outras fontes • Coleta durante teste hidráulico e intervalo obturado em poço

21. CEPAS|USP..... Tipos de sistemas fluviais e características gerais em seção (exagero vertical)

23. CEPAS|USP.....  Testes de bombeamento e de slug para determinação das características hidráulicas do aquífero e sua geometría

24. CEPAS|USP..... Equipamentos para estudos de aquíferos fraturados complexos Câmera de inspeção ótica; imageamento acústico; gama natural e heat pulse flowmeter Sistema de obturação de seções do poço, (bombas, transdutores e termômetro) para testes hidráulicos e coleta

25. CEPAS|USP..... Nosso food truck! Testes hidráulicos com obturadores em poços

27. CEPAS|USP..... Aquífero alimenta o rio estiagem Aquífero período seco Aquífero realimentado pela chuva Reserva renováveis anuais Vazão 1 Vazão 2 Vazão diferencial Determinação da recarga ou descarga do rio para o aquífero Relação água subterrânea e superficial e clima

29. CEPAS|USP..... Geoquímica de aquíferos baseada em amostragens Amostragem com Westbay com portas múltiplas

30. CEPAS|USP..... Contaminação estratificada Aquífero mais profundo Aquífero raso

32. CEPAS|USP..... San José (Costa Rica) e a origem de suas águas subterrâneas Valle Central

33. CEPAS|USP..... Origem das águas subterrâneas no Aquífero Colima (Costa Rica)

35. CEPAS|USP..... Contaminação ajuda a determinar fluxo da água subterrânea  Fluxo obtido em poços rasos não bate com o modelo conceitual esperado Zona com poços com nitrato/amônio

36. CEPAS|USP..... Geoquímica de contaminantes

37. CEPAS|USP..... Dr. Ricardo Hirata Diretor - CEPAS Instituto de Geociências Rua do Lago 562 São Paulo (SP), Brasil CEP: 05508-900 Fone: (5511) 3091-4804 Fax: (5511) 3091-4106 rhirata@usp.br

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