ESTUDO DE CASO
Estudo de caso - Caracterização de rios e estuários nos Estados Unidos
Hidrogeologia abaixo de grandes características hídricas superficiais
O Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) e o Grupo de Hidrogeofísica da Universidade de Aarhus descrevem os benefícios da utilização do floaTEM em rios. O USGS tem utilizado o floaTEM em vários locais, tais como o rio Tallahatchie, o rio Eel, o rio Delaware e o reservatório Rainbow. Foram recolhidos dados para obter informações de alta resolução sobre estruturas geológicas subterrâneas que podem ser utilizadas para delinear contactos entre água doce e água salgada, delinear materiais aquíferos para investigações de recursos hídricos e informar modelos hidrogeológicos.
Contexto do projeto
O USGS e o Grupo de Hidrogeofísica da Universidade de Aarhus exploraram a possibilidade de usar o FloaTEM para caracterizar a hidrogeologia subjacente a rios e estuários.
A hidrogeologia abaixo de grandes recursos hídricos superficiais, como rios, lagos e estuários, é universalmente pouco conhecida em escalas que vão da extensão até a bacia (dezenas de quilómetros ou mais). Esse desafio inibe a modelagem hidrológica precisa, por exemplo, das interfaces entre águas subterrâneas doces e salgadas e dos padrões de troca entre águas subterrâneas e superficiais, em extensões espaciais suficientes.
Aqui, apresentamos um sistema eletromagnético transitório flutuante rebocado (FloaTEM) para mapeamento elétrico rápido e de alta resolução do subsolo abaixo de grandes massas de água a profundidades maiores do que outros instrumentos rebocados.
Resultados
O novo sistema FloaTEM foi demonstrado pela primeira vez em locais nos Estados Unidos, incluindo 1) o rio Farmington, perto de Hartford, Connecticut; 2) o rio Upper Delaware, perto de Barryville, Nova Iorque; 3) o rio Tallahatchie, perto de Shellmound, Mississippi; e 4) o estuário do rio Eel, em Cape Cod, perto de Falmouth, Massachusetts.
Os dados eletromagnéticos do domínio da frequência transportados por via aérea e os dados TEM rebocados em terra também são comparados no local do rio Tallahatchie, e uma série de estruturas geológicas e interfaces de salinidade da água intersticial foram identificadas. A interpretação baseada em processos dos dados do estudo de caso indicou que o FloaTEM pode resolver diversos materiais da interface sedimento-água, como o acúmulo de finos no fundo de um reservatório e sedimentos permeáveis de areia/cascalho do leito do rio que concentram a descarga de águas subterrâneas.
As camadas de rocha foram mapeadas em vários locais, e as unidades confinantes do aquífero foram definidas com resolução comparável aos métodos aéreos. A descarga de água doce subterrânea terrestre com trajetórias que se estendem por centenas de metros da costa também foi capturada abaixo do estuário do rio Eel, melhorando as caracterizações hidrogeológicas anteriores dessa zona de troca costeira rica em nutrientes. Em resumo, o novo sistema FloaTEM preenche uma lacuna crítica na nossa capacidade de caracterizar a hidrogeologia abaixo das características das águas superficiais e apoiará uma previsão mais precisa da dinâmica de troca entre águas subterrâneas e superficiais e das interfaces entre águas subterrâneas doces e salgadas.
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