Dissertação

{en_GB=Developing a model for a transboundary aquifer in the water-scarce region of Central Asia: a case study of Pretashkent Transboundary Aquifer} {} APPROVED

{pt=A utilização sustentável da água e a sua proteção tornaram-se um dos principais problemas regionais da Ásia Central devido às alterações climáticas e ao aumento das pressões antropogénicas. Em resposta à diminuição e irregularidade crescentes da disponibilidade dos recursos de água superficial, a dependência e a pressão sobre os recursos hídricos subterrâneos têm aumentado continuamente. Um exemplo deste cenário é o aquífero transfronteiriço Pretashkent (PTBA), localizado entre a República do Cazaquistão e o Uzbequistão. Os países que partilham este sistema aquífero iniciaram um diálogo sobre políticas de água e ferramentas de gestão para o PTBA, incluindo o desenvolvimento de um modelo numérico operacional. Este modelo é necessário para uma melhor compreensão da dinâmica do aquífero. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo hidrogeológico conceptual e um modelo numérico do PTBA com base nos dados disponíveis. O modelo permite avaliar a existência de fluxo subterrâneo transfronteiriço, estimar potencialmente a quantidade de água subterrânea no sistema e analisar a possibilidade de escoamento de água salobra/ salina das camadas superiores para o Aquífero Transfronteiriço de Pretashkent. O modelo não representa condições de campo devido a limitações na disponibilidade de dados, mas serve como um exercício no uso de software de modelação para um sistema hidrogeológico complexo. A recarga subterrânea (98%nas entradas) e a infiltração de água do rio (61% das saídas) são dois dos termos principais do balanço de água. No sistema PTBA, 662.119 m3/ dia circulam do Uzbequistão para o Cazaquistão e 249.554 m3/ dia do Cazaquistão para o Uzbequistão. , en=Due to climate change and increased human impact, water use and protection have become one of the major regional issues in Central Asia. As availability of surface water is decreasing and becoming erratic, the reliance and pressure on groundwater resources are continuously growing. That is also a case with the Pretashkent Transboundary Aquifer (PTBA), located between the Republic of Kazakhstan and Uzbekistan. Aquifer-sharing countries have started dialogue about water policy and management tools for the PTBA, including development of an operational numerical model. This model is required for better understanding of the aquifer dynamics. The aim of this research was to develop a test conceptual hydrogeological and a test numerical model of the PTBA based on available data. The model allowed to assess the presence of cross-border groundwater flow, estimate the potential amount of groundwater in the system and analyse the possibility of brackish/saline water leakage from top layers to the Pretashkent Transboundary Aquifer. The test model does not represent field conditions due to data limitations but serves as an exercise in using modelling software for a complex hydrogeological system. Recharge (98% of the inflow) and river leakage (61% of the outflow) are the two main terms of the water flow budget. In the PTBA, 662,119 m3/day flows from Uzbekistan to Kazakhstan and 249,554 m3/day from Kazakhstan to Uzbekistan., pt_PT=A utilização sustentável da água e a sua proteção tornaram-se um dos principais problemas regionais da Ásia Central devido às alterações climáticas e ao aumento das pressões antropogénicas. Em resposta à diminuição e irregularidade crescentes da disponibilidade dos recursos de água superficial, a dependência e a pressão sobre os recursos hídricos subterrâneos têm aumentado continuamente. Um exemplo deste cenário é o aquífero transfronteiriço Pretashkent (PTBA), localizado entre a República do Cazaquistão e o Uzbequistão. Os países que partilham este sistema aquífero iniciaram um diálogo sobre políticas de água e ferramentas de gestão para o PTBA, incluindo o desenvolvimento de um modelo numérico operacional. Este modelo é necessário para uma melhor compreensão da dinâmica do aquífero. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo hidrogeológico conceptual e um modelo numérico do PTBA com base nos dados disponíveis. O modelo permite avaliar a existência de fluxo subterrâneo transfronteiriço, estimar potencialmente a quantidade de água subterrânea no sistema e analisar a possibilidade de escoamento de água salobra/ salina das camadas superiores para o Aquífero Transfronteiriço de Pretashkent. O modelo não representa condições de campo devido a limitações na disponibilidade de dados, mas serve como um exercício no uso de software de modelação para um sistema hidrogeológico complexo. A recarga subterrânea (98%nas entradas) e a infiltração de água do rio (61% das saídas) são dois dos termos principais do balanço de água. No sistema PTBA, 662.119 m3/ dia circulam do Uzbequistão para o Cazaquistão e 249.554 m3/ dia do Cazaquistão para o Uzbequistão. , en_GB=Due to climate change and increased human impact, water use and protection have become one of the major regional issues in Central Asia. As availability of surface water is decreasing and becoming erratic, the reliance and pressure on groundwater resources are continuously growing. That is also a case with the Pretashkent Transboundary Aquifer (PTBA), located between the Republic of Kazakhstan and Uzbekistan. Aquifer-sharing countries have started dialogue about water policy and management tools for the PTBA, including development of an operational numerical model. This model is required for better understanding of the aquifer dynamics. The aim of this research was to develop a test conceptual hydrogeological and a test numerical model of the PTBA based on available data. The model allowed to assess the presence of cross-border groundwater flow, estimate the potential amount of groundwater in the system and analyse the possibility of brackish/saline water leakage from top layers to the Pretashkent Transboundary Aquifer. The test model does not represent field conditions due to data limitations but serves as an exercise in using modelling software for a complex hydrogeological system. Recharge (98% of the inflow) and river leakage (61% of the outflow) are the two main terms of the water flow budget. In the PTBA, 662,119 m3/day flows from Uzbekistan to Kazakhstan and 249,554 m3/day from Kazakhstan to Uzbekistan.}
{pt_PT=aquífero transfronteiriço, modelo em estado estacionário, região árida e semi-árida, GMS., en_GB=transboundary aquifer, steady-state model, arid and semi-arid region, GMS}

Orientação

ORIENTADOR

Graham Jewitt

IHE Delft

Especialista

ORIENTADOR

Luís Filipe Tavares Ribeiro

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado