TRANSMISSIVIDADE DE AQUÍFEROS SEM ENSAIO DE BOMBEAMENTO PELO MÉDOTO DA ZONA DE CAPTURA

Transmissividade de Aquíferos sem Transmissividade de Aquíferos sem Ensaio de Bombeamento pelo Ensaio de Bombeamento pelo

Método da Zona de CapturaMétodo da Zona de Captura

1. Universidade Federal de Ouro Preto, Departamento de Geologia, Ouro Preto/MG, Brasil2. Oklahoma State University, School of Geology, Stillwater/OK, EUA3. Universidade de São Paulo, Instituto de Geociências, São Paulo/SP, Brasil

Paulo GalvãoPaulo Galvão11 Todd Halihan Todd Halihan22 Ricardo Hirata Ricardo Hirata33

22

Quem nunca...Quem nunca......precisou estimar parâmetros hidráulicos do aquífero?

...teve que planejar/executar um teste de bombeamento?

...ficou limitado logisticamente para executar esse teste?

33

Conceitos básicosConceitos básicosTransmissividadeTransmissividade: quantidade de água transmitida horizontalmente pela espessura saturada do aquífero (Fetter, 1994).

Depende do formato, quantidade e interconectividade de espaços vazios.

Análise granulométrica, permeâmetro, teste de aquífero, slug teste e modelo numérico.

Teste de aquíferoTeste de aquífero: bombear poço com vazão constante e acompanhar evolução de rebaixamentos produzidos em um (ou mais de um) poço de observação a uma distância qualquer do bombeado.

Análise granulométrica, permeâmetro, teste de aquíferoteste de aquífero, slug teste e modelo numérico.

44

• 70 km oeste BH• ~ 230 mil pessoas (IBGE, 2015)• 100% água subterrânea (SAAE)

Legenda

Área de estudo (Sete Lagoas/MG)Área de estudo (Sete Lagoas/MG)

55

Visão do centro da cidadeVisão do centro da cidade

66

Geologia regionalGeologia regional

1:100.000Tuller et al. (2010)

77

Modelo conceitual hidrogeológicoModelo conceitual hidrogeológico

Aquífero Cárstico

Sete Lagoas(Pessoa, 1996; Galvão, 2015)

Galvão (2015)

88

Objetivo inicial e problemáticaObjetivo inicial e problemática

Estimar transmissividade do Aquífero Cárstico Sete Lagoas

Teste de aquífero em uma cidade 100% dependente de água subterrânea é quasequase que impossível.

99

Solução (teórica) para o impasseSolução (teórica) para o impasse

Zona de Captura Zona de Captura

Ponto de estagnação

Ponto de estagnação

XL

XL

+YL

-YL

Análise da zona de captura (Todd, 1980; Grubb, 1993)

1010

Solução (teórica) para o impasseSolução (teórica) para o impasseAnálise da zona de captura (Todd, 1980; Grubb, 1993)

T = K.b

2Ti

2Ti

Q [L3/t]: vazão de bombeamentoXL [L]: distância entre poço bombeado e ponto de estagnaçãoYL [L]: metade da largura da zona de máxima capturai [adimensional]: gradiente hidráulico.

1111

Análise da zona de captura (Todd, 1980; Grubb, 1993)

Solução (teórica) para o impasseSolução (teórica) para o impasse

x [L]: distância paralela ao gradiente hidráulicoy [L]: distância perpendicular ao gradiente hidráulico

Equação das bordas da zona de captura

Q [L3/t]: vazão de bombeamentoXL [L]: distância entre poço bombeado e ponto de estagnaçãoYL [L]: metade da largura da zona de máxima capturai [adimensional]: gradiente hidráulico.

1212

Solução (teórica) para o impasseSolução (teórica) para o impasse... mas a técnica geralmente é usada para um poço

bombeando...

Em alguns casos, as equações podem ser sobrepostas para calcular a zona de captura de múltiplos poços (Javandel e Tsang, 1986).

1313

Solução (teórica) para o impasseSolução (teórica) para o impasseBásico para utilizar as equações de zona de captura:

1. Mapa da superfície potenciométrica da área e contar com a sorte de ter uma feição de zona de captura!

2. Delimitar a zona de captura

3. Calcular o gradiente hidráulico i nesse mapa

4. Ter o valor da vazão (Q) em mãos.

1414

Resultados e discussõesResultados e discussõesMapa potenciométrico de Sete Lagoas/MG

Zona de captura

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Resultados e discussõesResultados e discussõesMapa potenciométrico de Sete Lagoas/MG

I = 0,008

I = 0

,008

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Resultados e discussõesResultados e discussõesZona de captura

Ponto de estagnação(+XL = 2.000 m)

y = 8.000 m

YL = +- 4.000 m

+YL

-YL

Vazão (Q) = 75.000 m3/dia Poços público (SAAE) e de privado (SIAGAS) dentro da zona de captura.

750 m2/d

1.170 m2/d

Média: 950 m2/d

1717

Resultados e discussõesResultados e discussõesZona empírica de captura (análise de sensibilidade)

T =

900

m²/d

T =

800

m²/d

1818

Resultados e discussõesResultados e discussõesComparação com testes de aquífero

Via teste de aquífero

T = 940 – 1.500 m2/d

1919

Resultados e discussõesResultados e discussõesTodos os valores de T

Pela zona de captura no mapa:T = 750 – 1.170 m²/d = média de 950 m²/d Pelos testes de aquífero:T = 940 – 1.500 m²/d = média de 1.220 m²/d

Análise de sensibilidade:T 900 m²/d

Como o aquífero, na região, tem espessura b = 75 m, a condutividade hidráulica K = 10 – 16 m/d

2020

ConclusõesConclusõesAs equações de zona de captura mostram-se viáveis e econômicas para estimar T e K, substituindo, eventualmente, a necessidade de ensaios de bombeamento em casos onde a prática seja inviável.

Requisitos mínimos: mapa potenciométrico confiável reconhecendo zona de captura com geometria que possibilite a identificação das variáveis para a utilização das equações analíticas.

O estudo feito em aquífero cárstico (heterogêneo e anisotrópico), podendo resultar em discrepâncias em T e K. Porém, os valores analíticos comparados com os de campo apresentaram similaridades, sendo confirmados por análise de sensibilidade. Se a metodologia foi satisfatória em região cárstica, sendo aplicada em aquíferos porosos (bem menos heterogêneos e anisotrópicos), resultará em análises mais confiáveis.

O valor de T para trecho urbano do Aquífero Cárstico Sete Lagoas é considerado em torno de 900 m²/d (10-2 m²/s) e K = 12 m/d (1,4 x 10-4 m/s).

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AgradecimentosAgradecimentos

2222

Perguntas?Perguntas?Muito obrigado!Muito obrigado!