Caio Marques Manara

Quantifying groundwater recharge at a daily temporal resolution is difficult when inputs are sparse. This research presents a simple lumped model that links precipitation to groundwater levels by (1) routing rainfall through a first-order exponential vadose filter followed by an explicit discrete delay, and (2) representing lateral drainage with a nonlinear (quadratic) outflow law. The saturated storage is tracked with specific yield ( S _y ), and the model advances at a daily time step, producing time series of recharge, head, and lateral flow. The approach was tested with daily precipitation data from nearby rainfall stations and groundwater levels from four wells in the Bauru Aquifer System (BAS, Brazil). The model reproduces the timing and amplitude of observed hydraulic heads across seasonal cycles, capturing delayed and attenuated recharge pulses and curvilinear recessions, with a normalized root mean square error (RMSE) < 14% against observations. Relative to the water-table fluctuation (WTF) method, the mass balance explicitly accounts for concurrent lateral drainage during recharge events and for vadose delay/attenuation, explaining systematically higher, but process-consistent, recharge fractions than the WTF method. Parameter estimates are hydrologically interpretable, although equifinality requires validating fitted values against independent aquifer information. The method provides fast recharge diagnostics from long daily records without requiring daily evapotranspiration, making it suitable for basin-scale screening and trend attribution, and extensible to multistress forcing where data permit.

O Sistema Aquífero Bauru (SAB) é uma fonte vital de água para uma vasta e populosa região do Brasil, abrangendo os estados de São Paulo, Minas Gerais, Paraná e Mato Grosso do Sul. Diante da crescente demanda hídrica e da escassez de estudos sobre o comportamento de longo prazo deste aquífero, o presente trabalho teve como objetivo analisar as tendências temporais do nível potenciométrico, precipitação e recarga no SAB. Para isso, foram utilizados dados de 29 poços de monitoramento da Rede Integrada de Monitoramento das Águas Subterrâneas – RIMAS (SGB, 2025a) e dados de precipitação do produto CHIRPS. A análise estatística foi realizada por meio dos testes não paramétricos de Mann-Kendall e da inclinação de Sen. Os resultados revelaram uma tendência de declínio estatisticamente significativa no nível potenciométrico em 25 dos 29 poços analisados, com taxas de rebaixamento que variam de -0,07 a -1,23 m/ano. Em contrapartida, a análise dos dados de precipitação não mostrou tendência significativa na maior parte da área de estudo. A discrepância entre a estabilidade da precipitação e o declínio acentuado dos níveis d'água sugere que o rebaixamento do nível potenciométrico no SAB é resultado de uma combinação de fatores, incluindo a intensificação da explotação de água subterrânea e possíveis alterações no comportamento da recarga do aquífero, influenciadas por mudanças na distribuição das chuvas. Estes resultados reforçam a necessidade de um monitoramento contínuo e de estratégias de gestão sustentável para garantir a segurança hídrica na região.