Integration of spatial and temporal models to predict extreme water table depths

Authors

  • Rodrigo Lilla Manzione UNESP
  • Francisco Fernando Noronha Marcuzzo CPRM
  • Edson Cezar Wendland USP

DOI:

https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2012.v47.11145

Keywords:

groundwater, geostatistics, geoinformation, water resource management, uncertainty, digital elevation model

Abstract

The objective of this work was to evaluate extreme water table depths in a watershed, using methods for geographical spatial data analysis. Groundwater spatio‑temporal dynamics was evaluated in an outcrop of the Guarani Aquifer System. Water table depths were estimated from monitoring of water levels in 23 piezometers and time series modeling available from April 2004 to April 2011. For generation of spatial scenarios, geostatistical techniques were used, which incorporated into the prediction ancillary information related to the geomorphological patterns of the watershed, using a digital elevation model. This procedure improved estimates, due to the high correlation between water levels and elevation, and aggregated physical sense to predictions. The scenarios showed differences regarding the extreme levels – too deep or too shallow ones – and can subsidize water planning, efficient water use, and sustainable water management in the watershed.

Author Biographies

Rodrigo Lilla Manzione, UNESP

Rodrigo Lilla Manzione possui graduação em Agronomia pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1999), mestrado em Agronomia (Energia na Agricultura) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2002), ambos na Faculdade de Ciência Agronômicas, Campus de Botucatu, e doutorado em Sensoriamento Remoto pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2007), em São José dos Campos. Foi bolsista PDEE-CAPES, realizando estágio de doutorado no exterior (sanduíche) no Instituto ALTERRA, Universidade de Wageningen, Holanda. Tem experiência na área de agronomia e meio ambiente, com ênfase em modelagem estatística, atuando principalmente nos seguintes temas: pedologia, hidrogeologia, agricultura de precisão, geoestatística, séries temporais, geoprocessamento, sistema de informações geográficas e mapeamentos de riscos e incertezas. Atualmente é professor na Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Campus de Ourinhos, em regime RDIDP, ministrando aulas e pesquisando nas áreas de Recursos Hídricos e Agrometeorologia. É revisor e membro do corpo editorial de diversos periódicos nacionais e internacionais. É professor do curso de pós graduação em Agronomia - Área de concentração Irrigação e Drenagem - da Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP, Campus de Boutcatu.

Francisco Fernando Noronha Marcuzzo, CPRM

Francisco Fernando Noronha Marcuzzo é formado em Agronomia pela UNESP (Universidade Estadual Paulista) em 2001 - Campus de Botucatu. Mestre em Irrigação e Drenagem pelo Departamento de Engenharia Rural da UNESP (Universidade Estadual Paulista) em 2004 - Campus de Botucatu. Doutor em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela USP (Universidade de São Paulo) Escola de Engenharia de São Carlos em 2008. Pós-doutorado em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela USP (Universidade de São Paulo) - Escola de Engenharia de São Carlos. Atualmente é Pesquisador (concursado) em Geociências na área de Engenharia Hidrológica da CPRM (Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais) - Serviço Geológico do Brasil - do Ministério de Minas e Energia. Trabalha com engenharia hidrológica, hidráulica, climatologia, evaporação, evapotranspiração, balanço hídrico, programação matemática linear, não linear, e algoritmos genéticos. Tem experiência na área de Engenharia de Recursos Hídricos, com ênfase em hidrologia, hidrometria, hidráulica e irrigação, atuando principalmente nos seguintes temas: fluviometria, pluviometria, pesquisa operacional, otimização matemática linear e não linear, algoritmos genéticos. Revisor de diversos periódicos científicos.

Edson Cezar Wendland, USP

Edson Wendland possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Mato Grosso (1986), mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1991), doutorado em Engenharia Civil - Ruhr Universität Bochum (1995) e pós-doutorado em Engenharia de Petróleo - UNICAMP (2001). Foi professor assistente no Departamento de Geologia Aplicada da Ruhr Universität Bochum (1996-1999) e atualmente é professor titular da Universidade de São Paulo, professor visitante da University of Applied Sciences Cologne, membro do Comitê Editorial dos periódicos: TEMA (Tendências em Matemática Aplicada e Computacional), Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Águas Subterrâneas (São Paulo). Tem experiência na área de Engenharia, com ênfase em Recursos Hídricos, atuando principalmente nos seguintes temas: água subterrânea, simulação numérica, Aquífero Guarani, recarga e recursos hídricos. É Bolsista de Produtividade em Pesquisa (Cnpq) nível 1C.

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Published

2012-11-09

How to Cite

Manzione, R. L., Marcuzzo, F. F. N., & Wendland, E. C. (2012). Integration of spatial and temporal models to predict extreme water table depths. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 47(9), 1368–1375. https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2012.v47.11145

Issue

v.47, n.9, set. 2012: Thematic Issue Geotechnology

Section

SOIL SCIENCE