CLIMATE IMPACTS ON WATER TABLE LEVELS BEHAVIOR IN A CONSERVATION AREA USING AN AUTOREGRESSIVE TIME SERIES MODEL

Authors

  • R. L. Manzione

DOI:

https://doi.org/10.18011/bioeng2017v11n2p185-198

Keywords:

stochastic modelling, groundwater, HARTT model

Abstract

Between 2013 and 2016, São Paulo State, Brazil, passed throw two marked periods of climatic anomalies, facing one of the worst droughts ever record and later the effects of El Ninõ South Oscilation (ENSO) phenomena, bringing direct impacts on water resources. The aim of this study was investigate the behaviour of water table depths from these climatological anomalies in the Ecological Station of Santa Barbara, municipality of Águas de Santa Barbara (SP), Brazil. From climate data and water table depths observed from September 2014 to August 2016, an autoregressive time series model (HARTT model) was tested to capture the response of groundwater levels due climatological inputs. We calculate response times from system inputs and trend of elevation in water levels along time. Climatological inputs influenced the behaviour of water table levels that presented a fast response, with marked influence of precipitation and trend of elevation during the monitoring period. This information is important for groundwater management, water dependable activities planning, land use parcelling and studies about the natural resources capacity of specific areas.

Downloads

Download data is not yet available.

References

ALI, R.; EMELYANOVA, I.; DAWES, W.; HODGSON, G.; MCFARLANE, D.J.; VARMA, S.; TURNER, J. Groundwater methods used in the South-west western Australia sustainable Yields Project. A report to the Australian Government from the CSIRO South-west Western Australia Sustainable Yields Project. CSIRO Water for Healthy Country National Research Flagship, 2010. 116 p.

BONGIOVANNI, S. Caracterização geológica do município de Assis: a importância do estudo das coberturas cenozóicas. 2008. 218 p. Tese (Doutorado em Geologia Regional) Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, 2008.

CEPAGRI (Centro de Pesquisas Meteorológicas e Climáticas Aplicadas a Agricultura). Clima dos Municípios Paulistas. Disponível em: <http://www.cpa.unicamp.br/outras-informacoes/clima-dos-municipios-paulistas.html>. Acesso em: 16 mar. 2016.

CPRM (Serviço Geológico do Brasil). Domínio Geológico Litoestratográfico do Estado de São Paulo. São Paulo, 2006. Escala 1:750.000

CPTI (Cooperativa de Serviços, Pesquisas Tecnológicas e Industriais). Diagnóstico da situação dos Recursos Hídricos da UGRH 17 – Médio – Paranapanema: Relatório Zero. São Paulo, 1999. 1 CD-ROM.

DAEE (Departamento de Águas e Energia Elétrica); IG (Instituto Geológico); IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas); CPRM (Serviço Geológico do Brasil). Mapa de águas subterrâneas do Estado de São Paulo escala: 1:1.000.000: nota explicativa. São Paulo: Conselho Estadual de Recursos Hídricos, 2005.

EMBRAPA (EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA). Manual de métodos de análises de solo. 2. ed. Rio de Janeiro: Ministério da Agricultura e do Abastecimento, 1997. 212 p.

EMBRAPA (EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA). Sistema brasileiro de classificação de solos. 2. ed. Rio de Janeiro: Ministério da Agricultura e do Abastecimento, 2006. 306 p.

FERDOWSIAN, R.; MAJIDI, R.; MCCARRON, C. HARTT: User-friendly software for hydrograph analysis to separate rainfall and time trend. In: 27th Hydrology and Water Resources Symposium Proceedings, Melbourne, 2002. CD-Rom.

FERDOWSIAN, R.; PANNELL, D. J. Explaining trends in groundwater depths: distinguishing between atypical rainfall events, time trends, and the impacts of treatments. In: MODSIM 2001 Congress Proceedings, Canberra, 2001. p. 549-554 (Modelling and Simulation Society of Australia and New Zealand INC).

FERDOWSIAN, R.; PANNELL, D. J.; MCCARRON, C.; RYDER, A. ; CROSSING, L. Explaining Groundwater Hydrographs: Separating Atypical Rainfall Events from Time Trends. Australian Journal of Soil Research, v. 39, p. 861-875, 2001.

HOFFMANN, W. A.; JACKSON, R. B. Vegetation-climate feedbacks in the conversion of tropical savanna to grassland. Journal of Climate, v. 13, p. 1593-1602, 2000.

HONDA, E. A.; NIZOLI, E. C. Caracterização das águas da Estação Ecológica de Águas De Santa Bárbara. Relatório Técnico. São Paulo: Instituto Florestal, 2005. 41 p.

IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo). Mapa geológico do Estado de São Paulo. São Paulo, 1981. Escala 1:500,000.

IRITANI, M. A.; EZAKI, S. As águas subterrâneas do Estado de São Paulo. São Paulo: Secretaria do Estado do Meio Ambiente (SMA), 2008. 104 p.

MANOEL FILHO, J. Água subterrânea: História e importância. In: FEITOSA, F. A. C.; MANOEL FILHO, J.; FEITOSA, E. C.; DEMETRIO, J. G. (Eds.) Hidrogeologia: conceitos e aplicações. Rio de Janeiro: CPRM/LABHID, 2008. p. 3-12.

MANZIONE, R. L. Águas Subterrâneas: Conceitos e Aplicações sob uma visão Multidisciplinar; Jundiaí, Paco Editorial, 2015. 386 p.

MEAULO, F. Vulnerabilidade natural à poluição dos recursos hídricos subterrâneos da área de Araraquara (SP). 2004. 108 p. Dissertação (Mestrado em Geociências e Meio Ambiente) - Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, 2004.

MELO, A. C. G.; DURIGAN, G. Plano de manejo da Estação Ecológica de Santa Bárbara. São Paulo: Instituto Florestal, 2011. 222 p.

MESTRINHO, S. S. P. Monitoramento em água subterrânea. In: FEITOSA, F. A. C.; MANOEL FILHO, J.; FEITOSA, E. C.; DEMETRIO, J. G. A. Hidrogeologia: Conceitos e aplicações. CPRM/LABHID, Rio de Janeiro, 2008. p. 673-686.

MOORE, J. E. Field Hydrogeology – A guide for site investigations and report preparation. London/New York/Boca Raton: CRC Press, 2012. 190 p.

OLIVEIRA, J. B.; CAMARGO, M. N.; ROSSI, M.; CALDERANO FILHO, B. Mapa Pedológico do Estado de São Paulo.1:500,000. Campinas: IAC/FAPESP, 1999.

ORGANIZATION OF AMERICAN STATES / GLOBAL ENVIRONMENT FACILITY (OAS/GEF). Proyecto para la Protección Ambiental y Desarrollo Sostenible Integrado del SAG. Montevideo, 2001. 133 p.

ROSS, J. L. S.; MOROZ, I. C. Mapa geomorfológico do Estado de São Paulo. Revista do Departamento de Geografia, v. 10, p. 41-56, 1996.

SANTAROSA, L. V. Mapeamento de níveis freáticos do Sistema Aquífero Bauru (SAB) em área de proteção ambiental em Águas de Santa Bárbara/SP durante o ano hidrológico 2014/15. 124 p. 2016. Dissertação (Mestrado em Agronomia – Irrigação e Drenagem) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 2016.

SHAPOORI, V.; PETERSON, T. J.; WESTERN, A. W.; COSTELLOE, J. F. Decomposing groundwater head variations into meteorological and pumping components: a synthetic study. Hydrogeology Journal, v. 23, p. 1431-1448, 2015.

SILVA, F. de P. E. Geologia de subsuperfície e hidroestratigrafia do grupo Bauru no Estado de São Paulo. 166 p. 2003. Tese (Doutorado em Geociências) – Instituto de Geociências e Ciências Exatas, Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, 2003.

SILVA, F. de P. E; HUNG KIANG, C.; CAETANO-CHANG, M. R. Hidroestratigrafia do Grupo Bauru (K) no Estado de São Paulo. Águas Subterrâneas, v. 19, p. 19-36, 2005.

SILVA, R. C. F. da; MANZIONE, R. L. Aplicação do modelo Hartt no estudo das oscilações dos níveis freáticos do Sistema Aquífero Bauru (SAB) sob vegetação de cerrado. Águas Subterrâneas, v. 30, p. 362-374, 2016.

SUGUIO, K. Rochas sedimentares: propriedades, gênese e importância econômica. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 1980. 500 p.

YIHDEGO, Y.; WEBB, J. A. Modeling of bore hydrographs to determine the impact of climate and land-use change in a temperate subhumid region of southeastern Australia. Hydrogelogy Journal, v. 19, p. 877-887, 2011.

Published

2017-06-30

How to Cite

Manzione, R. L. (2017). CLIMATE IMPACTS ON WATER TABLE LEVELS BEHAVIOR IN A CONSERVATION AREA USING AN AUTOREGRESSIVE TIME SERIES MODEL. Revista Brasileira De Engenharia De Biossistemas, 11(2), 185–198. https://doi.org/10.18011/bioeng2017v11n2p185-198

Issue

Section

Regular Section