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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.44.2021.tde-18012022-121457
Document
Author
Full name
Cesar Rodrigues Petroni
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Suhogusoff, Alexandra Vieira (President)
Pede, Marco Aurelio Zequim
Vidal, Alexandre Campane
Title in Portuguese
Geoestatística aplicada no mapeamento tridimensional de valores de condutividade hidráulica estimados por sonda HPT
Keywords in Portuguese
Condutividade hidráulica do solo
Geoestatística
Hidrogeologia
HPT
Abstract in Portuguese
Um dos maiores desafios em investigações de áreas contaminadas é o correto entendimento do arcabouço geológico do aquífero estudado. Dentre as diversas ferramentas disponíveis para auxiliar na caracterização de aquiferos inconsolidados, a geoestatística é indispensável para a compreensão da variabilidade espacial das propriedades hidrogeológicas. Neste trabalho, diferentes métodos de krigagem foram testados para a obtenção de mapas 3D de condutividade hidráulica (K) em um conjunto de amostras coletadas por sonda Hydraulic Profiling Tool (HPT). O conjunto de dados empregados neste trabalho consistiu em uma malha de 40 sondagens HPT realizadas no período entre novembro de 2016 e junho de 2017, em uma porção do Aquífero Boa Viagem, Região Metropolitana de Recife (RMR), com cerca de 21 mil amostras de K. Completam o banco de dados as descrições litológicas de 20 sondagens executadas por direct-push com amostradores macro core. Os valores obtidos de K foram tratados geostatisticamente e interpolados. Os dados de K também foram categorizados para a criação de mapas de probabilidade litológica, pelo uso da krigagem indicadora, avaliando-se a possibilidade da krigagem das descrições geológicas em conjunto com os dados de K obtidos pela sonda HPT. Os resultados avaliados sob o critério da validação cruzada e dos erros de estimativa indicaram que estes métodos de interpolação são adequados para dados de K HPT. Testes realizados com espaçamento da malha de amostragem indicaram que é possível utilizar ferramentas geoestatísticas, como os parâmetros de vizinhança, para planejamento de malhas mais espaçadas no mapeamento com sonda HPT. A krigagem indicadora apresentou mapas de probabilidade correlatos espacialmente aos mapas de K gerados pela krigagem ordinária, demonstrando que a transformação indicadora mantém a estrutura de K do aquífero. O uso das descrições geológicas em conjunto com os dados HPT para a construção de mapas litológicos probabilísticos mostrou-se um método hábil técnica e financeiramente no upscaling do mapeamento HPT.
Title in English
Geostatistics applied in the three-dimensional mapping of hydraulic conductivity values estimated by HPT probe
Keywords in English
Geostatistics
HPT
Hydraulic conductivity
Hydrogeology
Abstract in English
One of the challenges in contaminated site management is the correct understanding of the studied aquifer geological framework. Among the tools available to assist in the characterization of unconsolidated aquifers, geostatistics is indispensable to understanding the spatial variability of hydrogeological properties. In this work, different kriging methods were tested to obtain 3D maps of hydraulic conductivity (K) in a set of samples collected by a Hydraulic Profiling Tool (HPT) probe. The data set used in this work consisted of a grid of 40 HPT boring logs carried out in the period between November 2016 and June 2017, in a portion of the Boa Viagem Aquifer, Metropolitan Region of Recife (RMR), with about 21 thousand samples of K. The lithological descriptions of 20 boring logs performed by direct-push with macro core samplers complete the database. K values were treated geostatistically and interpolated for the elaboration of 3D maps. Indicator kriging was tested to create lithological probability maps and to evaluate the possibility of geological descriptions kriging along with K HPT data. Results evaluated by cross validation and estimative errors indicated that these interpolation methods are suitable for K HPT data. Tests performed with sampling grid spacing indicated that it is possible to use geostatistical tools, such as neighborhood parameters, for planning sampling grid in HPT mapping. Indicator kriging presented probability maps spatially correlated to K maps generated by ordinary kriging, demonstrating that indicator transformation maintains aquifer's K structure and that it is possible to lithologically map the aquifer from the HPT data. The use of geological descriptions along with HPT data for probabilistic lithological mapping proved to be a technically and financially fitted method in the HPT mapping upscaling.
 
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Publishing Date
2022-01-21
 
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