Groundwork recharge estimating in the Serra Geral aquifer system outcrop area - Paraná State, Brazil

Abstract

This paper presents a study of groundwater recharge in Serra Geral Aquifer System (SASG) in Paraná. The estimation was performed by baseflow separation using the Eckhardt Filter. Three different methods were used for calculating BFImax parameter: Inverse Filter, Q90/Q50 Ratio and Eckhardt pondered pre-defined values. The BFImax values were obtained and compared in each watershed that covers SASG in Paraná. The recharge values obtained ranged from 156,89 mm/year to 489,18 mm/year. The average values calculated by using Inverse Filter, Q90/Q¬50 Ratio and Eckhardt Pondered was 355,59 mm/year, 352,08 mm/year and 293,81 mm/year, respectively. The results of the calculated BFImax suggests that pre-defined values for fractured aquifers by Eckhardt underestimate the recharge in volcanic-rock aquifers, due to its flow conditions. The recharge values obtained showed correlation with area slope and soil type, but not with the predominant aquifer type (sedimentary or fractured). The highest rates were identified in lower declivity areas and latosol occurrence areas. The obtained recharge values can contribute for a better management of groundwater in Paraná state, however, new studies using new methods are necessary for validating the results.

Este trabalho apresenta um estudo da recarga no Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) no Paraná. A estimativa foi realizada através da separação do escoamento de base utilizando o Filtro de Eckhardt. Três métodos diferentes foram utilizados para calcular o parâmetro BFImax: Filtro Inverso, Razão Q90/Q50 e ponderação dos valores pré-definidos por Eckhardt, cujos valores obtidos e comparados para cada bacia que abrange o SASG no Paraná. Os valores de recarga obtidos variaram de 156,89 mm/ano a 489 mm/ano, com médias calculadas por Filtro Inverso, Razão Q90/Q50 e Eckhardt Ponderado foram de 355,59 mm/ano, 352,08 mm/ano e 293,81 mm/ano, respectivamente. Os resultados de BFImax sugerem que os valores pré-definidos por Eckhardt para aquíferos fraturados subestimam a recarga em aquíferos vulcânicos. Os valores das taxas de recarga obtidos apresentaram correlação com valores de declividade e tipo de solo na bacia, entretanto, não apresentaram relação com o tipo aquífero (sedimentar ou fraturado). As taxas mais altas foram identificadas em regiões de menor declividade e com ocorrência de latossolo. Estes resultados podem contribuir para uma gestão adequada das águas subterrâneas no Paraná, entretanto, novos estudos são necessários para a validação.