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O Método de Elementos Analíticos tem se mostrado uma alternativa conveniente para a construção de modelos regionais de escoamento subterrâneo. O Método utiliza soluções elementares analíticas e, portanto, não necessitam de contornos artificiais. Entretanto, a caracterização de fronteiras externas de aqüíferos considerados longos (Aqüíferos Longos) acarreta dúvidas quanto à presença do efeito de borda na simulação. Assim, neste trabalho, o Método de Elementos Analíticos é estendido para a modelagem de escoamentos em Aqüíferos Longos eliminando-se a possibilidade da presença de efeitos de borda. O domínio desses aqüíferos é mapeado em um semi-plano utilizando-se a transformação de Schwarz-Christoffel. Dessa forma, elementos de regime estacionário são mapeados juntamente com o domínio para o semi-plano e, portanto, sua formulação é modificada. Os contornos do semiplano, por sua vez, são representados pelo Método de Imagens. Elementos de escoamento transiente são abordados utilizando-se a formulação de Zaadnoordijk. São realizadas correções algébricas e computacionais na formulação desses elementos. No entanto, o mapeamento de domínio não é extensivo aos elementos transientes. Sua aplicação em Aqüíferos Longos é feita de maneira aproximada utilizando-se apenas o Método de Imagens diretamente sobre o aqüífero. Em seguida, a extensão proposta para o Método de Elementos Analíticos é analisada em um problema hipotético. Finalmente, é feita uma modelagem para a avaliação de impactos ambientais devidos a um sistema de captação de água localizado em uma porção do Aqüífero Barreiras no Estado do Rio Grande do Norte sobre a Lagoa do Bonfim. O modelo é calibrado em regime permanente fornecendo uma estimativa de recarga de 24mm/mês e, então, estima os impactos permanentes do sistema sobre a Lagoa do Bonfim, onde é feita a captação. O impacto do bombeamento reduz aproximadamente 5,36m do nível de água natural da Lagoa. Um cenário de seca é, também, simulado em regime transiente. A partir dos resultados obtidos avalia-se que dois meses de ausência de recarga direta aumentam aproximadamente 0,5m a redução do nível de água da Lagoa do Bonfim.

The recent drought events and the population growth in São Paulo State (Brazil) have caused many municipalities to increase the groundwater exploitation of the Guarani Aquifer System (GAS) for the public water supply. In Bauru City/SP, the extraction of water from this Aquifer is expected to increase from 3699 m 3 /h (2014) to 4465 m 3 /h (2034). However, its long-term overexploitation may compromise the amount of available groundwater. The Analytic Element Method was used for groundwater flow modeling at steady-state, which includes the regional flow, the water withdrawal from wells and the main local geological conditions. The hydraulic gradient 0.82 m/km was estimated in the GAS in Bauru City. The potentiometric drawdown in the GAS in Bauru was estimated as 50 m since the beginning of the groundwater exploitation. The drawdown for the groundwater pumping scenario in 2014 is higher than 15 m in Piratininga and Agudos and lower than 10 m in further cities. The expected drawdown for the scenario of 2034 can reach 15 m in comparison with the scenario of 2014, in the North of Bauru City, where the future wells will be located.Keywords: Hydrogeology and groundwater; Analytic element method; Water resources management; Guarani Aquifer System. RESUMOOs eventos de escassez hídrica observados nos últimos anos e o aumento populacional no Estado de São Paulo têm conduzido à maior explotação de água subterrânea do Sistema Aquífero Guarani (SAG) para abastecimento público. Somente no município de Bauru/SP, está previsto um aumento da vazão de água extraída deste Aquífero de 3699 m Assessment of the potentiometric drawdown in the Guarani Aquifer System in Bauru/SP by a model of analytical elements

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Abstract:The Analytic Element Method (AEM) provides a convenient tool for groundwater flow analysis in unbounded continuous domains. The AEM is based on the superposition of analytic functions, known as elements, useful at both regional and local scales. In this study, analytic elements for strip aquifers are presented. Such aquifers occur in riverine or coastal deposits and in outcrop zones of confined aquifers. Local flow field is modelled indirectly, using a reference plane related to the aquifer domain through the Schwarz-Christoffel transform. The regional flow is obtained as a solution of the one-dimensional flow equation. The proposed methodology was tested by modelling two hypothetical situations, which were compared to exact solutions. It is shown that regional boundaries can be reproduced exactly while local fields are adequately reproduced with analytic elements. The developed elements are applied to simulate a real flow field in northeastern Brazil showing good agreement with measured water levels.