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- Reabilitação de aquíferos contaminados pela indústria : resultados preliminares no caso de estudo do SeixalPublication . Almeida, Carlos Costa; Costa, Maria Cristina; Dill, Amélia Carvalho; Fernandes, Judite; Francés, Alain Pascal; Midões, Carla; Müller, Imre; Nunes, Fátima; Nuzzo, Marianne; Reis, Margarida P.O Projecto PCTI/CTA/36496/99, Desenvolvimento e Aplicação de Técnicas Mistas Químicas e de Bioremediação na Reabilitação de Aquíferos, foi concebido com o objectivo de contribuir para a eeabilitação das águas subterrâneas do aquífero superior do Seixal, contaminadas pela fábrica de explosivos da Sociedade Portuguesa de Explosivos Lda. (SPEL) e simultaneamente desenvolver metodologias de tratamento in situ. Essas metodologias deveriam ser eficazes e de baixo custo, recorrendo a processos geoquímicos e bioquímicos, utilizando estirpes bacterianos adequadas e/ou residentes. O presente artigo pretende fazer o ponto de situação dos trabalhos realizados, nomeadamente de caracterização hidrogeoquímica, geofísica e do microbiota do aquífero superficial, tendo sido possível isolar estirpes com potencial para a remediação biológica da contaminação detectada.
- Contribuição do método geofísico eletromagnético no domínio de tempo para o estudo dos sistemas aquíferos multicamada transfronteiriços da bacia do Kalahari, Cunene, AngolaPublication . Francés, Alain Pascal; Ramalho, Elsa; Santos, Fernando Monteiro; Llorente, J.; Mateus, T.; Cuervo, I.; Lobón, Jose Luis Garcia; Dala, V.; Ditutala, M.; Victorino, Américo da MataSUMMARY: Under the scope of project PLANAGEO, a geophysical survey using the time domain electromagnetic (TDEM) method was planned and conducted. This survey aimed to contribute to the hydrogeological conceptual model of the KOS and KOH aquifer systems, to validate the 1960 data electrical resistivity reprocessing and to define the future location of deep boreholes. The TDEM survey allowed identifying different layers with different geoelectric characteristics and assigning electrical resistivity characteristics to each hydrogeological feature of the aquifer systems. These assumptions were found adequate, and the results were used to define the drilling locations of 5 wells.
- Integration of hydrogeophysics and remote sensing with coupled hydrological modelsPublication . Francés, Alain Pascal
- 3D electrical structure definition of aquifer systems in the Kalahari basin in Southern Angola based on legacy data reprocessingPublication . Ramalho, Elsa; Francés, Alain Pascal; Santos, Fernando Monteiro; Victorino, Américo da MataABSTRACT: The Kalahari-Ohangwena transboundary aquifer system, recently identified in Northern Namibia, comprises 3 major aquifers with very different characteristics. The shallowest is discontinuous and with limited reserves, but it has local importance in water supply for the population, since it is easy to reach, and often presents good hydrochemical quality. An intermediate deeper aquifer is characterized by high salinity while the deepest aquifer, also mostly saline, can present zones with fresh water. However, the latter is located at considerable depths and is shaped by the bottom of the basin basement. There hasn't been a systematic hydrogeological data acquisition for decades in this area of Angola, but legacy electrical resistivity data reprocessing from geophysical surveys conducted >50 years ago in the Cunene Province allowed the construction of a quasi-3D geoelectrical model for the Angolan side of KOH aquifer system in the Cuvelai-Etosha basin. This model is based on 482 vertical electrical soundings carried out in 1966-67, using the Schlumberger array, that contribute to confirming the presence of the Kalahari-Ohangwena aquifer system in Angola. The obtained quasi-3D model highlights the geoelectrical features of hard bedrock and is validated with other hydrogeological and geophysical information. The quasi-3D electrical resistivity data is interpreted using selected boreholes and two time-domain electro-magnetics transects carried out in Namibia, in the 2000s. Although both geophysical data acquisitions were >40 years apart, the results show a very good correlation between the deeper aquifer and the aquitard separating the intermediate aquifer from the deeper aquifer either with the results from Namibia or the borehole data. This is a direct result of the lack of alteration in the hydraulic conditions over these decades, without significant anthropogenic activity and negligible extraction from deep wells. Based on this analysis, the original dataset was considered a reliable source and this quasi-3D model was validated. Furthermore, the model can be considered in the future as an important tool for groundwater resources management, as well as a good starting point for further hydrogeological research in the province of Cunene.
- Utilização de aplicações informáticas em cartografia ambiental e análise de sistemas hidrogeológicos : exemplos de aplicaçãoPublication . Francés, Alain Pascal; Paralta, EduardoA utilização de tecnologias de informação geográfica, que permitem a aquisição e processamento de dados georeferenciados e a sua manipulação e análise para a elaboração de mapas temáticos e implementação de sistemas de apoio à decisão, são actualmente ferramentas indispensáveis em qualquer estudo no domínio do Ambiente e dos Recursos Hídricos. A aplicação de metodologias integradas permite uma melhor compreensão da multiplicidade de fenómenos que influenciam os sistemas naturais. No presente trabalho indicam-se vários exemplos de aplicação de SIG como ferramenta de representação e análise de informação na forma de cartas de qualidade ambiental no que se refere à contaminação agrícola dos recursos hídricos subterrâneos. Aplicaram-se um conjunto de metodologias: Vulnerabilidade DRASTIC/Indíce de Susceptibilidade e Geoestatística apoiadas por Sistemas de Informação Geográfica para cruzamento de dados e mapeamento de resultados.
- Hydrogeophysics contribution to the development of hydrogeological conceptual model of coastal aquifers - Albufeira-Ribeira de Quarteira aquifer case studyPublication . Francés, Alain Pascal; Ramalho, Elsa; Fernandes, Judite; Groen, Michel; De Plaen, Joel; Hugman, Rui; Khalil, Mohamed Ahmed; Santos, Fernando Monteiro
- A importância do modelo de dados da Carta Geológica Digital de Portugal na harmonização das unidades geológicas: identificação de problemas da cartografia geológica [Resumo]Publication . Carvalho, Diogo; Pereira, Aurete; Francés, Alain Pascal; Patinha, Pedro; Quental, Lídia; Solá, A. Rita; Dias, Ruben PereiraRESUMO: O Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG) está a desenvolver um projeto de cartografia digital, com base no Modelo de Dados da Carta Geológica de Portugal (MDCGP) (Feliciano et al., 2020). Estes modelos de organização dos dados são amplamente utilizados por vários serviços geológicos (Maxeiner et al.,2024) como modo de permitir uma melhor compatibilização da Cartografia Geológica (CG) com os requisitos atuais do mundo digital. A implementação das relações de hierarquização, mantendo o rigor da caraterização geológica das unidades, é frequentemente acompanhada de um processo de redefinição de nomenclatura ambígua, revisão dos limites entre cartas contíguas e harmonização das compilações que se pretendem integrar. A partir da vasta e heterogénea informação, em formato e datas, no repositório do LNEG foi compilada, numa geodatabase, a cartografia mais recente. Para cada unidade geológica cartografada é atribuído um código único segundo os níveis definidos no MDCGP, que permite a caracterização das unidades com a restante informação pertinente como por exemplo a litologia, a idade, o ciclo tectónico, etc. (Pereira et al., 2023). A partir da compilação e harmonização dos códigos obteve-se uma legenda geológica comum, contribuindo para uma CG contínua sempre que possível. Durante a elaboração dos mapas foram identificadas incongruências cartográficas de cariz alfanumérico (e.g. redundância de nomenclatura, unidades repetidas) que podem ser resolvidas via pesquisa e revisão bibliográfica; e de cariz espacial (e.g. polígonos adjacentes pertencentes à mesma/diferente unidade, limites mal definidos) dos quais se apresentam alguns exemplos de harmonização dos problemas encontrados. Em casos mais complexos, poderá implicar reconhecimento de campo. A infraestrutura obtida possibilita também a comparação visual de diferentes modelos geodinâmicos e tectonoestratigráficos adotados por diferentes autores. Destaca-se neste trabalho a otimização do processo de produção de cartas, independentemente da escala, pois a sistematização das unidades permite manter a coerência do conhecimento geológico entre folhas e por consequência um apoio contínuo na elaboração dos modelos e previsão de quais as unidades a serem incluídas num novo mapa. Constitui assim uma importante ferramenta na identificação de problemas geológicos, sendo crucial no apoio da resolução dos mesmos, facilitando um planeamento mais efetivo e eficaz da CG para determinada região.
- Contribuição de sondagens mecânicas e diagrafias para o estudo dos sistemas aquíferos multicamada transfronteiriços da bacia do Kalahari, Cunene, AngolaPublication . Ramalho, Elsa; Francés, Alain Pascal; Martín-Banda, Raquel; Mateus, T.; Llorente, J.; Famorosa, A.; Cuervo, I.; Lobón, Jose Luis Garcia; Victorino, Américo da MataSUMMARY: Within the scope of the PLANAGEO project, the assessment of the KOS and KOH transboundary multilayered aquifer systems, located in the province of Cunene, southern Angola, without significant hydrogeological research in the last 50 years, was conducted. The drilling location of 5 deep boreholes was selected after the processing and interpretation of legacy and recently acquired geophysical data within the scope of the project. The study of these boreholes comprises follow-up analysis of geophysical logging, aquifer parameters estimation, hydrochemical data of major and minor elements, isotopic analysis, and drilling cuttings analysis. They will become part of the near future monitoring network of the deep aquifer.
- Interpretação hidrogeológica da modelação 3D das sondagens eléctricas verticais (SEV) da década de 1960 na bacia do Cunene, AngolaPublication . Ramalho, Elsa; Francés, Alain Pascal; Santos, Fernando MonteiroRESUMO: Secas severas periódicas e plurianuais constituem um dos grandes problemas da província do Cunene, em Angola, afectando significativamente a vida de perto de um milhão de pessoas. O abastecimento de água às populações rurais dispersas tem por isso que ser feita com o recurso a "chanas", que secam totalmente na estação seca, ou a furos pouco profundos, geralmente de mineralização elevada. Este problema foi identificado já há várias décadas e para o tentar mitigar, na década de 1960, foi levado a cabo pelas autoridades um programa que compreendeu a realização de prospecção geoeléctrica numa área de grande dimensão e perfuração de sondagens. Assim, em 1966/67 foram realizadas 482 sondagens eléctricas verticais (SEV) na região do Cunene. A partir do reprocessamento destas SEVs, foi recentemente possível realizar um modelo 3D de resistividade elétrica com o intuito de melhorar o conhecimento acerca da hidrogeologia da zona do Cunene e relacioná-lo com a nova informação entretanto obtida a partir de trabalhos realizados no âmbito do projecto Planageo e de estudos na Namíbia. A validação deste modelo irá ajudar a planear futuras ações, visando o abastecimento de água para um desenvolvimento sustentável das populações da região.
- Partitioning and sourcing of evapotranspiration using coupled MARMITES-MODFLOW model, La Mata catchment (Spain)Publication . Francés, Alain Pascal; Lubczynski, Maciek W.ABSTRACT: The new, two-way coupled, distributed and transient MARMITES-MODFLOW (MM-MF) model, coupling land surface and soil zone domains with groundwater, is presented. It implements model-based partitioning and sourcing of subsurface evapotranspiration (ETss) as part of spatio-temporal water balance (WB). The partitioning of ETss involves its separation into evaporation (E) and transpiration (T), while the sourcing of E and T involves separation of each of the two into soil zone (E-soil and T-soil) and groundwater (E-g and T-g) components. The objective of that development was to understand the system dynamics of a catchment with shallow water table, through spatio-temporal quantification of water fluxes and evaluation of their importance in water balances, focusing on the E-g and T-g components of ETss. While the E-g is computed using formulation from published study, the T-g is obtained through a novel phenomenological function, based on soil moisture availability and transpiration demand driven by climatic conditions. The MM-MF model was applied in the small La Mata catchment (similar to 4.8 km(2), Salamanca Province, Spain), characterized by semi-arid climate, granitic bedrock, shallow water table and sparse oak woodland. The main catchment characteristics were obtained using remote sensing, non-invasive hydrogeophysics and classical field data acquisition. The MM-MF model was calibrated in transient, using daily data of five hydrological years, between 1(st) October 2008 and 30(th) September 2013. The WB confirmed dependence of groundwater exfiltration on gross recharge. These two water fluxes, together with infiltration and E-soil, constituted the largest subsurface water fluxes. The E-g was higher than the T-g, which is explained by low tree coverage (similar to 7%). Considering seasonal variability, E-g and T-g were larger in dry seasons than in wet season, when solar radiation was the largest and soil moisture the most depleted. A relevant observation with respect to tree transpiration was that during dry seasons, the decline of T-soil, associated with the decline of soil moisture, was compensated by increase of T-g, despite continuously declining water table. However, in dry seasons, T was far below the atmospheric evaporative demand, indicating that the groundwater uptake by the tree species of this study constituted a survival strategy and not a mechanism for continued plant growth. The presented MM-MF model allowed to analyze catchment water dynamics and water balance in detail, accounting separately for impacts of evaporation and transpiration processes on groundwater resources. With its unique capability of partitioning and sourcing of ETss, the MM-MF model is particularly suitable for mapping groundwater dependent ecosystems, but also for analyzing impacts of climate and land cover changes on groundwater resources.