ABSTRACT For sustainable groundwater management the rate of groundwater recharge and specific yield are both of the most important elements in the analysis and management of groundwater resources, and, sometimes, estimation of these parameters remains a challenge. This research presents a combining approach of the water-table fluctuation method (WTF) with an aquifer test to estimate both and quantify their uncertainty. The methodology requires at least three wells: two instrumented observation wells with a level sensor for long-term monitoring and a pump well located nearby for aquifer testing. The test interpretation was supported by the Aqtsolv Demo software obtaining the best fit with the method proposed by Tartakovsky-Neuman, with a specific yield varying, in 2σ, between 9.4% and 10.6%. Recharge was estimated with WTF, and the uncertainty in recharge is obtained by propagating the uncertainties about the specific yield (Bayesian inference) and the groundwater recession dynamics to the WTF. The uncertainty about recharge stems from uncertainty about the specific yield. The approach was applied on the campus of the Federal University of Pará, Belém, Brazil. Recharge was estimated at 1078.9 mm, from 03/sep/2020 to 30/sep/2021, with an associated uncertainty of 129.5 mm in 2σ, which equates to a range between 33.9 and 39.8% in terms of precipitation. Through the use of cost-effective instrumentation and interpretation methodology, replication of that approach can be encouraged to provide reliable estimates of recharge and specific yield in a site specific. Such condition can be useful to reduce the predictive uncertainty of groundwater management.
RESUMO Para a gestão sustentável das águas subterrâneas, a recarga das águas subterrâneas e o rendimento específico são parâmetros importantes na análise e gestão dos recursos hídricos subterrâneos, e, por vezes, a estimativa destes parâmetros continua a ser um desafio. No presente trabalho, apresenta-se uma combinação de um teste de aquífero com a aplicação do método da variação dos níveis da água (da sigla em inglês WTF) para estimar esses parâmetros e quantificar sua incerteza. A abordagem requer, ao menos, três poços: dois poços de observação instrumentados com sensor de nível para monitoramento de longo prazo e um poço de bombeamento, localizado nas proximidades, para o teste do aquífero. A interpretação do teste foi apoiada pelo software Aqtsolv Demo, obtendo o melhor ajuste com o método proposto por Tartakovsky-Neuman, com um rendimento específico variando em 2σ, entre 9,4 e 10,6%. A recarga da água subterrânea foi estimada pelo método WTF. A incerteza na recarga das águas subterrâneas é obtida pela propagação das incertezas sobre o rendimento específico (inferência bayesiana) e a dinâmica de recessão das águas subterrâneas para o WTF. A maior parte da incerteza sobre a recarga das águas subterrâneas está associada ao rendimento específico. A abordagem foi aplicada no campus da Universidade Federal do Pará, Belém-PA, Brasil. A recarga da água subterrânea foi estimada em 1.078,9 mm, entre 03/set/2020 e 30/set/2021, com uma incerteza associada de 129,5 mm em 2σ, o que equivale a faixa entre 33,9 e 39,8% em relação a precipitação. Pelo uso de instrumentação de custo reduzido e métodos consagrados de interpretação, a replicação de tal abordagem conjunta pode ser encorajada para fornecer estimativas confiáveis de rendimento específico e recarga de água subterrânea em uma região de interesse. Tal condição pode ser útil para reduzir a incerteza preditiva na gestão das águas subterrâneas.
