Breno Alexandre Pereira

Transcrição

RECARGA ARTIFICAL
Uma oportunidade de solução de conflitos
RECARGA ARTIFICAL
Uma oportunidade de solução de
conflitos
Conferência Nacional de Segurança Hídrica - CNSH
Uberlândia | Setembro 2015
1
RECARGA ARTIFICAL
REBAIXAMENTO DO NÍVEL D’ÁGUA EM MINERAÇÕES
No Brasil, iniciou-se, na década de 1980, nas grandes
minerações de ferro do Quadrilátero Ferrífero;
O minério é um óxido, produto do intemperismo e via de
regra:
• Quanto maior o intemperismo, maior o teor do
minério e a condutividade hidráulica;
• C.H. de 0,1 a 10 m/d e ηe de 1% a 15%;
• As águas em geral tem C.E.<50 µS/cm;
• A relação água-rocha praticamente não produz sais
dissolvidos.
2
RECARGA ARTIFICAL
Nos resta saber o que vai ocorrer após a lavra,
no “abandono” ou descomissionamento da mina.
3
RECARGA ARTIFICAL
Nos resta saber o que vai ocorrer após a lavra,
no “abandono” ou descomissionamento da mina.
4
RECARGA ARTIFICAL
RECARGA ARTIFICIAL DE AQUÍFEROS
Introdução, não natural, de água nos aquíferos,
por injeção através de poços tubulares ou, a
partir da superfície, por barragens, canais, etc.
5
RECARGA ARTIFICAL
POR QUE FAZER A R.A.?
• Aumentar a disponibilidade hídrica ou evitar
impactos
sobre
a
disponibilidade
hídrica
(compensar efeitos da superexplotação)
• Recuperar aquíferos
• Controlar intrusão salina e subsidência do solo
• Proteger ecossistemas
6
RECARGA ARTIFICAL
ESTUDO DE CASO: MINA DO URUCUM (MS)
CARACTERÍSTICAS
LAVRA A CÉU ABERTO
Minério de ferro de enriquecimento supergênico
do Jaspilito (intemperização)
LAVRA SUBTERRÂNEA
Minério de manganês de origem sedimentar
sotoposto à lavra a céu aberto
7
RECARGA ARTIFICAL
8
RECARGA ARTIFICAL
MORRARIA DO URUCUM
MORRARIA SANTA CRUZ
9
RECARGA ARTIFICAL
Lavra de ferro descomissionada
Lavra de ferro em operação
10
RECARGA ARTIFICAL
Lavra em áreas planas
Lavra em encostas
11
RECARGA ARTIFICAL
LAVRA
SUBTERRÂNEA DE
MANGANÊS
Desde o começo do
século XX
12
RECARGA ARTIFICAL
LAVRA SUBTERRÂNEA DE MANGANÊS
Minério de manganês, disposto em camada
sub-horizontal, lavrado pelo método de
Câmaras e Pilares
13
RECARGA ARTIFICAL
• Formação Banda Alta - ~ 300 m -jaspilitos , com níveis clásticos subordinados e
intercalações de camadas de manganês.
• Formação Córrego das Pedras – 80 a 100 m – Arcóseos;
• Formação Urucum - 400 m - clástico-química, arenitos e arcósios ferruginosos com
intercalações de arcósios e brechas sedimentares com cimento calcífero;
(cop.: Relatório DOCEGEO “Avaliação de Depósito Ferrífero de Corumbá-MS” – 1997)
14
RECARGA ARTIFICAL
ESTUDO DE CASO: MINA DO URUCUM (MS)
DEMANDA
• Mitigar Impactos na disponibilidade hídrica
• Controle da erosão
• Aumentar a disponibilidade hídrica
BALANÇO HÍDRICO POSITIVO
•A
precipitação
supera
evaporação/evapotranspiração
a
15
RECARGA ARTIFICAL
IMPACTO SOBRE AS DISPONIBILIDADES
HÍDRICAS
Vazão (m3/h)
100
10
1
UberlândiaData| Setembro 2015
16
RECARGA ARTIFICAL
Calhas no teto da
mina subterrânea
Recolhimento de
água limpa
17
RECARGA ARTIFICAL
Sumps específicos
para a água limpa
18
RECARGA ARTIFICAL
ANÁLISE DO IMPACTO SOBRE AS DISPONIBILIDADES
HÍDRICAS
•Medição de vazão no Córrego Urucum (Poligonal Engenharia –
outubro 1991) - SANESUL
• Medida realizada ao final do período seco
• Escoamento de base do Aquífero Santa Cruz = 37 m3/h
VAZÃO
ÁREA DE RECARGA
RESTITUIÇÃO
PLUVIOMETRIA
EMBRATEL
TAXA DE
RECARGA
m³/h
m3/ano
km2
m2
m³/h
/km²
m/ano
mm/ano
mm/ano
%
37
324.120
4,75
4.750.000
7,79
0,07
68,24
1,211
5,63
19
RECARGA ARTIFICAL
DISPONIBILIDADE HÍDRICA
VAZÃO
m³/h
m3/ano
ÁREA DE
RECARGA
Km²
m²
RESTITUIÇÃO
m³/h
/km²
m/ano
mm/ano
PLUVIOMETRIA
EMBRATEL
TAXA DE
RECARGA
mm/ano
%
Escoamento básico no Córrego Urucum (1991)
37
324.120
4,75 4.750.000
7,79
0,07
68,2
1.211
5,6
Escoamento básico artificial - Galerias da Mina Subterrânea
120
1.051.200 4,75 4.750.000
25,26
0,22
221
1211
18,8
20
RECARGA ARTIFICAL
DEMANDAS DA MINA
Mitigação do córrego do Urucum.
O aumento da produção de minério de ferro demanda
ainda mais água para o processo.
OPÇÃO???????
Aumentar a disponibilidade hídrica mediante a recarga
artificial.
21
RECARGA ARTIFICAL
RECARGA ARTIFICIAL PARA AUMENTAR
A DISPONIBILIDADE DOS RECURSOS HÍDRICOS
SEIS BARRAGENS DE GABIÃO NO LEITO SECO DO CÓRREGO URUCUM
Concepção : Mdgeo
Projeto executivo : Dinésio Franco Consultoria
22
RECARGA ARTIFICAL
SEIS BARRAGENS DE GABIÃO NO LEITO SECO DO CÓRREGO URUCUM
23
RECARGA ARTIFICAL
24
RECARGA ARTIFICAL
CONSERVAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO – MINA DE FERRO
25
RECARGA ARTIFICAL
26
RECARGA ARTIFICAL
27
RECARGA ARTIFICAL
BARRAGENS DE GABIÃO E CONSERVAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO – MINA DE FERRO
Produção de água na mina após gabião e conservação da água no solo
220
208
210
200
190
187
187
178
Vazão (m3/h)
180
170
163
160
ANTES
180
156
158
154
151
150
151
146
140
140
140
133
133
133
130
135
131
128
133
134
132
129
122
3
ma
r/0
/02
/02
dez
jun
set
/02
2
ma
r/0
/01
dez
/01
set
/01
jun
abr
/01
120
Data
28
RECARGA ARTIFICAL
350
600
ANTES: MINIMOS DE 125 m3/h; MÁXIMO DE 200 m3/h
DEPOIS: MINIMOS DE 170 m3/h; MÁMIXO DE 270 m3/h
PLUVIOMETRIA
EMBRATEL (mm)
300
500
VAZÃO TOTAL
PRODUZIDA PELA MINA
(m3/h)
TÉRMINO DA CONSTRUÇÃO DAS
BARRAGENS DE GABIÕES
400
200
300
150
200
PLUVIOMETRIA EMBRATEL (mm)
VAZÃO BOMBEADA PELA MINA (m3/h)
250
100
100
50
DEPOIS
Aumento de 45 m3/h na reserva renovável do
Aqüífero Santa Cruz
DATA
mar/12
nov/11
jul/11
mar/11
nov/10
jul/10
mar/10
nov/09
jul/09
mar/09
nov/08
jul/08
mar/08
nov/07
jul/07
mar/07
nov/06
jul/06
mar/06
nov/05
jul/05
mar/05
nov/04
jul/04
mar/04
nov/03
jul/03
mar/03
nov/02
jul/02
mar/02
nov/01
jul/01
mar/01
0
nov/00
0
29
RECARGA ARTIFICAL
Modificações nas reservas
VAZÃO
m3/h
ÁREA DE RECARGA
m3/ano
km2
PLUVIOMETRIA
EMBRATEL
RESTITUIÇÃO
m2
m3/h/km2
m/ano
mm/ano
mm/ano
TAXA DE
RECARGA
%
Escoamento básico no Córrego Urucum (1991)
37
324.120
4,75
4.750.000
7,79
0,07
68,2
1.211
5,6
Escoamento básico artificial - Galerias da Mina Subterrânea - até Ano Hidrológico 2002/03
120
1.051.200
4,75
4.750.000
25,26
0,22
221
1.211
18,8
Escoamento básico artificial - Galerias da Mina Subterrânea – com Recarga artificial – Ano Hidrológico 2005/06
170
1.489.200
4,75
4.750.000
35,79
0,31
314
1.211
25,9
30
RECARGA ARTIFICAL
RECUPERAÇÃO DE AQUÍFEROS
CINTURÃO VERDE PRÓ ARAXÁ
Lago E
Lago F
Fonte D. Beja
Lago A
31
RECARGA ARTIFICAL
RECUPERAÇÃO DE AQUÍFEROS
MINA DE ALQUIFE – GRANADA - ESPANHA
32
RECARGA ARTIFICAL
PROTEÇÃO DE ECOSSISTEMAS
MINA CARVÃO RHEINBRAUN (ALE) – RECARGA DE AQUÍFEROS RASOS
33
RECARGA ARTIFICAL
MINA CARVÃO RHEINBRAUN (ALE) – RECARGA DE AQUÍFEROS RASOS
34
RECARGA ARTIFICAL
REPOSIÇÃO DE ÁGUA NO CÓRREGO URUCUM
35
RECARGA ARTIFICAL
ESTUDO DE CASO: QUADRILÁTERO FERRÍFERO
Antônio Bertachini(1), Breno Pereira(1), Maurício Bertachini(1), César Grandchamp(2),
Flávio Nunes(2), Milton Pereira Filho(3)
Objetivo:
Verificar a influência das cavas de mineração de ferro na
recarga do Sistema Aquífero Cauê
Método:
Comparar a recarga de regiões sem interferência da
mineração e regiões com interferência da mineração
(1) MDGEO
(2) VALE
(3) GERDAU
36
RECARGA ARTIFICAL
Áreas anteriores a interferência da mineração, ou
sem influência:
• Fechos Auxiliar – Ano de 2003
• Mutuca Auxiliar
• Projeto Apolo
Com interferência de mineração
• Mina de Capanema encerrada em 2000
37
RECARGA ARTIFICAL
RECARGA ARTIFICAL
LOCALIZAÇÃO
DAS ÁREAS DE
ESTUDO
39
RECARGA ARTIFICAL
Primeiro,
as
áreas
influência de mineração...
sem
40
RECARGA ARTIFICAL
FECHOS AUXILIAR
Ano base: 2003 (início da operação da Mina de
Capão Xavier = 2004)
Contribuição na margem esquerda do Córrego
de Fechos.
VAZÃO DE FECHOS AUXILIAR
VAZÃO (L/s)
100
10
DATA
41
RECARGA ARTIFICAL
FECHOS AUXILIAR
Vazão de Fechos Auxiliar - Ano 2002/2003
VAZÃO (L/s)
100
10
DATA
Escoamento de base = 46.45 L/s
42
RECARGA ARTIFICAL
FECHOS AUXILIAR
Considerando
como área de
influência
somente o
Aquífero Cauê
43
RECARGA ARTIFICAL
FECHOS AUXILIAR
ID
FECHOS AUXILIAR
INSTRUMENTO
FEC-28-94
PLUVIOMETRIA mm/ano (*)
1,888.00
2
1.92
km
ÁREA
1,920,000
m2
L/s
46.45
2
24.19
L/s/km
ESCOAMENTO
BASE
167.22
m3/h
m3/h/km2
87.09
%
40%
RECARGA
mm/ano
762.94
(*) – Chuva ano 2002/2003
44
RECARGA ARTIFICAL
MUTUCA AUXILIAR
Área de influência: Mourão (2007)
Sem interferência com a mineração
Do ano hidrológico 2002/03 a 2006/07
45
RECARGA ARTIFICAL
MUTUCA AUXILIAR
46
RECARGA ARTIFICAL
MUTUCA AUXILIAR
VAZÃO MUTUCA AUXILIAR (L/s)
VAZÃO (L/s)
100
10
DATA
Escoamento de base (2002/03 A 2006/07) ~ 50 L/s
47
RECARGA ARTIFICAL
MUTUCA AUXILIAR
ID
MUTUCA AUXILIAR
INSTRUMENTO
MUT-32-99
1,775.40
2
2.57
km
ÁREA
2,567,000
m2
L/s
50.00
19.48
L/s/km2
ESCOAMENTO
BASE
180
m3/h
m3/h/km2
70.12
%
35%
RECARGA
mm/ano
614.26
(*) – Chuva média – Pluviômetro Mina da Mutuca – Período de 2002/2003 a 2006/2007
48
RECARGA ARTIFICAL
PROJETO APOLO
Soma de todas as nascentes associadas a
formação ferrífera (Sistema Aquífero Cauê), na
bacia do Ribeirão Preto
Medições com micro-molinete
período seco, de 2010 e 2011
ao
final
do
49
RECARGA ARTIFICAL
PROJETO
APOLO
50
RECARGA ARTIFICAL
PROJETO APOLO
ID
APOLO SUL
INSTRUMENTO
várias surgências
1,934.90
2
23.72
km
ÁREA
23,720,000
m2
L/s
481.66
20.31
L/s/km2
ESCOAMENTO
BASE
1,733.98
m3/h
m3/h/km2
73.10
%
33%
RECARGA
mm/ano
640.37
Medição de
vazão Outubro
2010
Precipitação
2009/2010
(Mina Gongo
Soco)
51
RECARGA ARTIFICAL
PROJETO APOLO
ID
APOLO SUL
INSTRUMENTO
várias surgências
1,714.10 Medição de
2
23.72 vazão Agosto
km
ÁREA
23,720,000 2011
m2
L/s
490.83 Precipitação
20.69 2010/11
L/s/km2
ESCOAMENTO
BASE
1,766.99 Gongo soco
m3/h
m3/h/km2
74.49
%
38%
RECARGA
mm/ano
652.56
52
RECARGA ARTIFICAL
Resumo:
Recarga, em áreas sem interferência de mineração
ÁREA
L/s/km2
m3/h/km2
mm/ano
%
MUTUCA
AUXILIAR
19.48
70.12
614.26
35%
FECHOS
AUXILIAR
24.19
87.09
762.94
40%
APOLO
SUL
20.69
74.49
652.56
38%
53
RECARGA ARTIFICAL
Agora, a área com influência de
mineração...
54
RECARGA ARTIFICAL
MINA DE CAPANEMA - CAVA DE EXAUSTÃO
• Região com interferência da mina
• Encerramento das operações de lavra: 2000
• A lavra não atingiu o nível d’água do Aquífero
Cauê, não houve rebaixamento do nível d´água
Qual a influência da cava fechada e da própria
mina na recarga do Aquífero Cauê?
55
RECARGA ARTIFICAL
Toda a drenagem da mina
converge para a cava fechada,
que nunca verteu e tampouco
foi bombeada
EXCELENTE ESTRUTURA DE RECARGA
56
RECARGA ARTIFICAL
MINA DE CAPANEMA
- CAVA DE
EXAUSTÃO
CAVA
57
RECARGA ARTIFICAL
ID
CAPANEMA TOTAL
SOMA DA VAZÕES
INSTRUMENTO
várias surgências DE DESCARGA
1,714.10 DO AQUÍFERO
2
9.82 CAUÊ, MEDIDAS
km
EM SETEMBRO
ÁREA
2
9,820,000 DE 2011
m
L/s
449.22
45.75 PLUVIOMETRIA
L/s/km2
ESCOAMENTO
BASE
1,617.19 2010/11
m3/h
GONGO SOCO
m3/h/km2
164.68
%
84%
RECARGA
mm/ano
1,442.63
58
RECARGA ARTIFICAL
ESTUDO DE CASO: QUADRILÁTERO
FERRÍFERO
Sem interferência de mineração
ÁREA
L/s/km2
m3/h/km2
mm/ano
%
MUTUCA
AUXILIAR
19.48
70.12
614.26
35%
FECHOS
AUXILIAR
24.19
87.09
762.94
40%
APOLO
SUL
20.69
74.49
652.56
38%
Com interferência de mineração
ÁREA
CAPANEMA
TOTAL
L/s/km
2
45.75
3
2
m /h/km
164.68
mm/ano
1,443
%
84%
59
RECARGA ARTIFICAL
CONCLUSÕES
• A cava de exaustão propicia um aumento de até
100% sobre a recarga do Sistema Aquífero Cauê;
• Deve-se continuar esses estudos, bem como
buscar aplicar essa análise em outras áreas. Para
tanto, em novos projetos e em minas em operação,
o monitoramento deve contemplar estudos dessa
natureza.
60
RECARGA ARTIFICAL
CONCLUSÕES GERAIS
A Recarga Artificial, acompanhada de estudos e
métodos
apropriados,
auxilia
na
gestão
dos
recursos hídricos, subterrâneos e superficiais, uma
vez que promove o aumento da disponibilidade
hídrica
e
permite
a
mitigação
de
impactos
associados ao processo de desaguamento das
cavas, reduzindo ou eliminando possíveis conflitos.
61
RECARGA ARTIFICAL
OBRIGADO
[email protected]
[email protected] / www.mdgeo.eco.br
TEL.: (31) 3482-9959 • 3466-1602
62

Breno Alexandre Pereira

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