Physical interpretation of time series models calibrated using water table depths and climatological monitoring data

Bruna Camargo Soldera, Rodrigo Lilla Manzione, Edson Wendland

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: Groundwater-Surface Water Interactions II

ABSTRACT: The PIRFICT-model is an alternative to discrete time series models with reference to the system on which they operate. The system characteristics are modeled using impulse response functions and its parameters can be physically related with hydrogeological conditions and climatological inputs. The aim of this work was analyze time series data from a groundwater monitoring scheme in an outcrop area of Guarani Aquifer System (GAS) in Brotas/SP-Brazil, using a system identification approach. Monitoring wells selected in different land uses (sugarcane, citrus, pasture and reforestation) provided singular responses to precipitation and evapotranspiration inputs as the main driven forces of water table fluctuations. The results demonstrated that the PIRFICT model was able to characterize different responses of the water table and its relationship with soil and crop local influences. This information is valuable in land use planning and groundwater management.

RÉSUMÉ: Le PIRFICT modèle est une alternative aux modèles de séries temporelles discrètes en référence aux systèmes dans lesquels ils opèrent. Les caractéristiques du système sont modélisés en utilisant les fonctions de réponse impulsionnelle et ses paramètres peuvent être liés physiquement à des conditions hydrogéologiques et variables climatiques. L'objectif de ce travail était d'analyser des séries temporelles d'un programme de surveillance des eaux souterraines dans une zone affleurement de Système Aquifère Guarani (SAG) à Brotas/SP-Brésil, utilisant une approche d'identification du système. Les puits de surveillance choisis parmi différentes utilisations des terres (canne à sucre, agrumes, pâturages et reboisement) avaient singuliers réponses aux entrées de précipitations et l'évapotranspiration que les principales forces agissant d'oscillation de la nappe phréatique. Les résultats montrent que le PIRFICT modèle était capable de caractériser différentes réponses d'eau souterraine et de sa relation avec les influences locales du sol et des plantes. Cette information est utile dans la planification de l'utilisation des terres et de la gestion des eaux souterraines.

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