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Apresentacao_EduardoMarquesGersonSilva

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I WORKSHOP INTERNACIONAL: PESQUISA CIENTÍFICA PARA POLÍTICAS PÚBLICAS DE
GESTÃO SUSTENTÁVEL DOS RECURSOS HÍDRICOS:
Os exemplos do Nebraska, USA e do Oeste da Bahia, Brasil
AUDITÓRIO ASSEMBLEIA LEGISLATIVA - SALVADOR, BAH

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Apresentacao_EduardoMarquesGersonSilva

  1. 1. Quantificação e Monitoramento da Disponibilidade dos Recursos do Aquífero Urucuia no Estado da Bahia Workshop Urucuia – Salvador - Bahia 26/02/2018 Por: Eduardo G. Marques (UFV) Gerson C. da Silva Jr. (UFRJ) 1
  2. 2. 2 Introdução o Eduardo Marques o Gerson Cardoso da Silva Jr. (Coords.) o Glauco Eger (Doutorando/pesquisador) o Archange Ilambwetsi (Geólogo) o Jeniffer Chiappini (estagiária) o Jales Nepomuceno Júnior (estagiário) Ação 2. Estudo Hidrogeológico e Modelagem Numérica de Fluxo do Aquífero Cretáceo Urucuia: Balanço Hídrico e Estimativa de Recursos Exploráveis. Equipe:
  3. 3. 3 Introdução ATIVIDADE 1. Coleta de Dados de Entrada para Modelo o Levantamento de dados existentes e caracterização hidrodinâmica e hidroquímica; o Levantamento de campo (cadastro de nascentes e de poços); seleção de poços para visita em campo; o Mapas: geológico-Estrutural, cadastro de nascentes; posição do N.A. em poços selecionados; testes de bombeamento e definição de parâmetros hidrodinâmicos; parâmetros físico-químicos; o Banco de dados em ArcGIS. Quadro 1 - Informações básicas dos testes de bombeamento executados. FAZENDA VAZÃO DECLARADA DURAÇÃO DO TESTE INTERFERÊNCIA? BOMBARDA 370 m3 /h 7h SIM GRATO 500 m3 /h 32h SIM MORENA 580 m3 /h 11:40h SIM NE FLORESTAL 500 m3 /h 8:25h SIM PEROLA 250 m3 /h - NÃO TERRA NORTE 500 m3 /h - NÃO Ação 2. Estudo Hidrogeológico e Modelagem Numérica de Fluxo do Aquífero Cretáceo Urucuia: Balanço Hídrico e Estimativa de Recursos Exploráveis.
  4. 4. 4 Introdução ATIVIDADE 2. Elaboração de Modelo Conceitual o Estimativa da recarga do aquífero, via balanço hídrico e comparação com recarga obtida através do estudo do grupo do Prof. Marcos Costa. o Análise da interação Água Superficial – Água Subterrânea. o Modelo Hidrogeológico Conceitual. Gráfico de rebaixamento x Tempo do teste na Faz. NE Florestal. Ação 2. Estudo Hidrogeológico e Modelagem Numérica de Fluxo do Aquífero Cretáceo Urucuia: Balanço Hídrico e Estimativa de Recursos Exploráveis.
  5. 5. 5 ATIVIDADE 3. Modelo Numérico (Matemático) - Visual MODFLOW e Relatório Final o Modelo Hidrogeológico Numérico, com seções horizontais e verticais. o Simulações de cenários com implantação de novos poços de bombeamento. o Relatório Final com Conclusões e Recomendações. Definição das zonas de recarga e descarga, das reservas permanente e explotável, interação água superficial – água subterrânea e impacto da implantação de novos poços. o Publicação de Artigos Técnico-Científicos. Introdução Ação 2. Estudo Hidrogeológico e Modelagem Numérica de Fluxo do Aquífero Cretáceo Urucuia: Balanço Hídrico e Estimativa de Recursos Exploráveis.
  6. 6. ANA (2017) Introdução 6
  7. 7. 7 O subprojeto de Hidrogeologia visa, portanto: Levantar dados existentes e caracterizar do aquífero: digitalização dos dados no banco de dados georreferenciados já existentes (CPRM, Sec. Est. Meio Ambiente. INEMA) Levantar dados de campo: cadastro de nascentes e de poços, ensaios de aquífero, levantamento geológico (determinação de parâmetros hidrogeológicos do aquífero) Estimar das reservas renováveis e permanentes do SAU (recarga do aquífero) Elaboração de um modelo hidrogeológico matemático regional de fluxo do SAU Introdução
  8. 8. • Resultados esperados: o Modelo Hidrogeológico Numérico com simulação de cenários para vazões de bombeamento variáveis, com ou sem instalação de novos poços, calibrado e validado; o Modelo acoplado aos dados de hidrologia; o Estimativa de balanço hídrico visando a manutenção da sustentabilidade hídrica do aquífero. 8 Introdução
  9. 9. • Outrosprodutosesub-produtos o Mapas temáticos diversos de conceitualização do SAU (pontos de inventário, isoteores geoquímicos, mapa potenciométrico, mapa de unidades hidrogeológicas etc.); o Gráficos, diagramas, modelagem geoquímica (parâmetros químicos, pH, temperatura e condutividade elétrica, razões iônicas, índices de saturação, etc.); o Simulação de eventos críticos (secas e chuvas extremas) e de aumento de bombeamento sobre os recursos hídricos subterrâneos do SAU, considerando dados dos demais subprojetos. Introdução 9
  10. 10. 10 Geologia Aquífero superior (Fm. S. Araras) e Aquífero inferior (Fm. Posse): • Inicialmente, ambas as camadas eram consideradas aquíferos freáticos. Hoje já está claro que a exist6encia de algumas camadas silicificadas e alguns níveis argilosos podem promover algum semi-confinamento da camada inferior (Fm. Posse). Mas esse efeito é localizado; • Segundo a ANA (2017), o SAU, bem como todo meio geológico que não é perfeitamente homogêneo, possui heterogeneidades locais que influem no trajeto da água, de modo que variações nos parâmetros hidráulicos, como camadas mais ou menos cimentadas, níveis silicificados, conglomeráticos silicificados e lentes com maior argilosidade presentes em várias profundidades da sequência sedimentar do Grupo Urucuia, defletem o trajeto de fluxo, tornando-o mais longo;
  11. 11. Figura 1. Em (A) e (B) notar a ritmicidade e o bidomalismo do arenito da Fm. Posse na BR 242 no TO. Em (C) e (F) estratificação cruzada de grande porte e estruturas de campos de dunas características da Fm. Posse. Em (E) estruturas de dunas e interdunas na Fm. Posse. Em (G) delimitação litológica entre as formações Posse e Serra das Araras; (H) estruturas de dunas de porte médio na região da Garganta (Formoso do Rio Preto). FORMAÇÃO POSSE 11
  12. 12. Figura 2: Em (A) e (B) fácies conglomeráticos ferruginosos, mal selecionados de clasto e matriz sustentados da Fm. Serra das Araras; em (C) arenitos variando de médios a grossos aproximadamente bem selecionados, com estratificação cruzada de pequeno porte, indicativo de um ambiente fluvial (Pedra da Baliza); (D) arenito grosso maciço de seleção regular com contornos silicificados; (E) escarpas vista da estrada que leva até Dionópolis (TO); (F) estratificação cruzada de pequeno porte em arenitos médios próximo ao aeroporto de Barreiras; (G) Conglomerado polimítico com cobertura ferruginosa e alteração por intemperismo; (H) lente de quartzo e pelito envolvidos por uma película de óxido de ferro. FORMAÇÃO SERRA DAS ARARAS 12
  13. 13. 13 Recarga e Geoquímica • A recarga foi calculada por Pimentel et al. (2000) e Campos et al. (2006) em algumas áreas e valores de 257mm e 177 mm foram encontrados. Os primeiros devem ser mais realistas (valores na faixa de 220 mm/ano). Estamos, entretanto, realizando uma série de ensaios de infiltração para, em conjunto com dados coletados pela ANA, obter uma informação mais precisa em relação à infiltração. Com base nos dados coletados pelos estudo supervisionado pelo Prof. Marcos Heil, será possível, inclusive, avaliar a variação desta infiltração ao longo dos últimos 30- 40 anos; • As águas subterrâneas do Urucuia não apresentam salinização ou traços de pesticidas (pelo menos nos dados publicados até o momento) e nos poucos dados coletados pela equipe do atual projeto. Segundo a ANA (2017), Observa-se que estas águas, sejam elas provenientes de nascentes ou poços de diferentes profundidades, possuem baixas concentrações de íons, sendo que a maioria apresenta, predominantemente, condutividades elétricas menores que 50 S/cm. O motivo da baixa salinidade, característica nestas águas, está ligado à geologia do meio, com elevada proporção de quartzo (essencialmente quartzo arenitos), à recarga e ao curto tempo de residência das águas subterrâneas do SAU;
  14. 14. 14 Mapa Potenciométrico do SAU (ANA, 2017) Dados bibliográficos
  15. 15. 15 Mapa Espessuras do SAU (ANA, 2017) Dados bibliográficos
  16. 16. 16Barbosa (2016) Dados bibliográficos
  17. 17. Em (A), (B), (C), (D) & (E) detalhes da vegetação fechada e bem preservada dominada por palmeiras do tipo buritis e com uma elevada umidade relativa do solo; (F) presença claramente observável de água na nascente do Rio das Águas Quentes (GO); (G) caminho preferencial de água na região de Barreiras. OCORRÊNCIA MORFO-ESTRUTURAL DAS NASCENTES 17
  18. 18. As nascentes são , muitas vezes, caracterizadas por veredas de vegetações completamente fechadas (Figura 4A & 4E) e bem preservadas em que os solos são úmidos. A vegetação fechada é dominada por palmeiras do tipo Buritis e, em conjunto com zonas de elevada umidade relativa do solo, são ótimas indicadoras de zona de veredas e, por consequência, de nascentes. Na Figura 5 e na Figura 4F apresentam-se exemplos que mostram a presença das águas em quantidade considerável pois as demais nascentes não apresentavam, pelo menos nas partes investigadas, tantas disponibilidades em águas. Adaptado de Barbosa (2016) 18
  19. 19. 19 • A ANA desenvolveu um modelo numérico de todo o aquífero Urucuia, mas os dados estão defasados e há a necessidade de atualização do mesmo, visando melhorar a sua representatividade; • Contatos já foram realizados com a agência para ter acesso aos dados desse modelo para podermos avaliá-lo no Modflow. Os relatórios já foram integralmente disponibilizados e estão em análise pela equipe. Modelos Numéricos Existentes
  20. 20. 21 MODELO HIDROGEOLÓGICO DO SISTEMA AQUÍFERO URUCUIA NA BACIA DO RIO GRANDE (BA) Gonçalves & Chang (2017) Modelos Numéricos Existentes
  21. 21. Foram empregados três métodos geofísicos distintos nesses estudos:  Método da Eletrorresistividade que utilizou a técnica de Sondagem Elétrica Vertical (SEV) (149 estações);  Método Gravimétrico (200 estações) e  Método Eletromagnético, que utilizou a técnica da Sondagem Vertical no Domínio do Tempo (TDEM) (200 pontos). 22 Geofísica
  22. 22. 23
  23. 23.  A profundidade do nível de água subterrânea do SAU na sub- bacia Urucuia variou entre 2,1 m e 159,8 m (com maiores profundidades de NA na porção oeste).  A espessura do SAU varia entre 15 m (porção leste) e 317 m (porção noroeste).  As maiores espessuras acima de 270 m encontram-se na porção norte e nordeste.  As espessuras entre 200 e 250 m encontram-se na porção sudoeste. 24 Geofísica
  24. 24. O método eletromagnético – TDEM – forneceu dados de resistividade, espessuras das camadas e profundidades do topo de estratos. A partir dos resultados obtidos com os dados de TDEM, a espessura do SAU na sub-bacia Urucuia, varia entre 2 m e 366,7 m. 25 Geofísica
  25. 25. 26 Estágio Atual do Projeto Cronograma de execução do trabalho (início fev.2017)
  26. 26. 27 • Coleta da informações de bancos de dados públicos: SIAGAS/CPRM, RIMAS/CPRM, outorgas INEMA e dados de proprietários. • SIAGAS (Sistema de Informações de Águas Subterrâneas) estão cadastrados um total de 1196 poços. o 577 poços com dados de nível estático (NE) para o cálculo da carga hidráulica; o 178 poços com informações para cálculo da transmissividade; o 452 poços possuem informações de litologia. • Novos dados obtidos junto à diversas instituições (em particular AIBA, Gov. Bahia, CPRM) auxiliarão na consolidação do modelo conceitual de funcionamento do SAU baiano. Estágio Atual do Projeto
  27. 27. 28 • Em função da análise dos dados coletados até o momento, obteve-se novos insights sobre o aquífero Urucuia no estado da Bahia (bacias do rios Grande, Correntes e Carinhanha em comparação a estudos anteriores: o Elevada variação da profundidade do limite inferior do SAU nas diversas bacias hidrográficas; o Reavaliação das áreas consideradas como de caráter semiconfinado dentro do aquífero; o Melhor avaliação da relação entre água superficial e água subterrânea na área de estudo. Estágio Atual do Projeto
  28. 28. 29 Geologia Mapa geológico de porção da alta bacia do Rio Grande Estágio Atual do Projeto
  29. 29. 30 Estágio Atual do Projeto Monitoramento Exemplos de resultados de monitoramento da posição do N.A. dinâmico ao longo do tempo obtidos na rede RIMAS. Notar, no gráfico superior, à esquerda, o rebaixamento progressivo do N.A.; enquanto que no exemplo superior à direita, observa-se uma elevação do N.A. O gráfico inferior mostra um caso de clara influência do regime de chuvas sobre a flutuação do N.A., resultando em uma ausência de rebaixamento durante o período monitorado.
  30. 30. 31 Estágio Atual do Projeto Monitoramento Distribuição dos poços que compõem a RIMAS na área do Aquífero Urucuia, podendo-se observar que os mesmos concentram-se na porção central do aquífero, em especial em afluentes do rio Grande.
  31. 31. 32 Estágio Atual do Projeto Monitoramento Detalhe da localização dos poços da RIMAS, mostrando os poços que não apresentaram variação do N.A. durante o período monitorado (em branco), poços que apresentaram elevação do N.A. (em azul) e poços que apresentaram rebaixamento do N.A. (em vermelho). Nas áreas delimitadas em laranja mostram-se as bacias nas quais o N.A. apresentou elevação.
  32. 32. 33 Estágio Atual do Projeto Potenciometria
  33. 33. 34 Estágio Atual do Projeto Hidrogeoquímica
  34. 34. 35 Estágio Atual do Projeto Parâmetros hidrodinâmicos
  35. 35. 36 Estágio Atual do Projeto 1º Campanha - 05 à 16 de junho de 2017 (reconhecimento e coleta de dado hidrogeológicos); 2ª Campanha – 03 à 23 de julho de 2017 (mapeamento geológico/hidrogeológico); 3ª Campanha - 27 de novembro à 22 de dezembro de 2017 (testes de bombeamento – levantamento de parâmetros hidráulicos); 4ª Campanha - 19 de fevereiro à 09 de março de 2018 (testes de bombeamento – levantamento de parâmetros hidráulicos). Campanhas de campo:
  36. 36. 37 Estágio Atual do Projeto Testes de bombeamento Parâmetro Resultado Transmissividade (T) 2006 m2/dia Coeficiente de Armazenamento (S) 0,0005 Rendimento específico (Sy) 0,093 Ajuste das mediadas de rebaixamento do teste bombeamento a curva tipo de Neuman (linha azul) no processamento do teste no AQTESOLV.
  37. 37. 38 Estágio Atual do Projeto Modelo Hidrogeológico Conceitual • Finalização do modelo com base nas campanhas de campo e no levantamento preliminar de dados. • Modelo Hidrogeológico Numérico (Visual MODFLOW) • Início da modelagem numérica – Estado Estacionário. - Início da inserção de dados no Visual MODFLOW (Bacia do Rio Corrente)
  38. 38. 39 Estágio Atual do Projeto Modelo Hidrogeológico Conceitual • Finalização do modelo com base nas campanhas de campo e no levantamento preliminar de dados. • Modelo Hidrogeológico Numérico (Visual MODFLOW) • Início da modelagem numérica – Estado Estacionário. - Início da inserção de dados no Visual MODFLOW (Bacia do Rio Corrente)
  39. 39. Perguntas?? Eduardo Marques – emarques@ufv.br / (31) 3899-3096 / (31) 99890-2812 Gerson Cardoso da Silva Júnior – gerson@acd.ufrj.br / (21) 99746-6863 OBRIGADO! 40

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