Dissertação

{pt_PT=Multiscale impact of widespread managed aquifer recharge implementation in the state of Gujarat, India } {} APPROVED

{pt=O estado de Gujarat está localizado em uma região semi-árida no oeste da Índia. Diferentes estudos relataram um aumento significativo nos níveis de água ocorridos na última década. Ainda faltam evidências científicas sobre as causas dessa recuperação das águas subterrâneas. Esta tese se concentra no desenvolvimento de uma ferramenta para estudar o desempenho do MAR na escala da estrutura de barragens de cheques. Um modelo conceitual é desenvolvido a partir de equações analíticas. Este modelo revela que as barragens de verificação são capazes de armazenar e se infiltrar em uma quantidade significativa de água capturada durante os eventos de escoamento. A eficiência dessas estruturas depende de sua geometria, ambiente hidrogeológico, práticas de manutenção, precipitação anual e sua distribuição durante a estação das monções. Verificou-se também que a recarga induzida por captação de água subterrânea de poços localizados nas barragens próximas pode aumentar seu potencial de recarga em até 20%. Para validar o modelo, é executada uma simulação para um dique analisado por Dashora et al. (2017). A adequação às observações revela um coeficiente de determinação R2 de 0,939 em 2014 e de 0,867 em 2015. Portanto, está provado que a ferramenta desenvolvida neste trabalho pode ser usado para analisar e prever o comportamento hidrológico de pequenas barragens na presença de dados específicos do local. Além disso, essa ferramenta tem o potencial de ser implementada em uma análise em escala de captação para avaliar o efeito cumulativo da ampla implementação da MAR. , en=The state of Gujarat is located in an arid to semi-arid region in western India. Different studies reported a significant increase in the water levels occurring from the last decade. There is still a lack of scientific evidence regarding the causes of this groundwater recovery. This thesis focuses on the development of a tool to study MAR performances at the structure scale for check dams. Based on a field visit and literature review, a conceptual model is developed from analytical equations. This model reveals that check dams are able to store and infiltrate a significant amount of water captured during runoff events. The efficiency of these structures is dependent on their geometry, the hydrogeological setting, maintenance practices, annual precipitation and its distribution during the monsoon season. It is also found that induced recharge by groundwater abstraction from wells located nearby check dams, can enhance their recharge potential up to 20%. In order to validate the model, a simulation is run for a check dam analysed by Dashora et al. (2017). The fitness with the observations reveals a coefficient of determination R2 of 0.939 in 2014 and of 0.867 in 2015. It is therefore proved that the tool developed in this work can be used to analyse and predict the hydrological behaviour of check dams in the presence of site- specific data. Also, this tool has the potential to be implemented in a catchment-scale analysis to assess the cumulative effect of the widespread implementation of MAR. }
{pt=MAR, águas subterrâneas, recolha da água da chuva, impacto multi-escala, Gujarat, Índia, en=MAR, groundwater, rainwater harvesting, multi-scale impact, Gujarat, India}

Orientação

ORIENTADOR

Catalin Stefan

TU DRESDEN

Especialista

ORIENTADOR

Luís Filipe Tavares Ribeiro

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado