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http://hdl.handle.net/1843/36490| Type: | Dissertação |
| Title: | Hidrodinâmica das zonas cárstica e cárstica-fissural do sistema aquífero da Formação Sete Lagoas por meio de traçadores corantes e da análise das estruturas rúpteis na região de Lagoa Santa, Minas Gerais |
| Authors: | Maria Isabel Pereira Teodoro |
| First Advisor: | Leila Nunes Menegasse Velásquez |
| First Referee: | Rodrigo Sérgio de Paula |
| Second Referee: | Rinaldo Afrânio Fernandes |
| Abstract: | A área estudada localiza-se 30 km a norte de Belo Horizonte e inclui dentro de seus limites a Área de Proteção Ambiental Carste de Lagoa Santa. A Formação Sete Lagoas é a principal unidade aflorante, configurando uma geomorfologia cárstica diversa, caracterizada por canyons, vales cegos, dolinas, sumidouros e cavernas. Em subsuperfície, uma rede de condutos forma aquíferos cársticos que abrigam importantes reservas hídricas, que vêm sofrendo riscos qualitativos e quantitativos face a acentuada pressão da expansão demográfica e industrial da região. Empregando-se a técnica de injeção de traçadores corantes, procurou-se estabelecer as interconexões hidráulicas, as condições hidrodinâmicas das rotas de fluxo, as configurações da recarga, circulação e descarga na porção superior do aquífero. Foram executados dez ensaios quali-quantitativos utilizando Fluoresceína e Rodamina WT. Resultados positivos para interconexões hídricas foram observados em sete ensaios, desvendando-se a proveniência de 68,3%, 13,0%, 70,2%, 41,3% das descargas nas principais surgências da área: Gordura, Samambaia, Engenho e Mocambo, respectivamente. As velocidades médias aparentes calculadas para o fluxo de água nas rotas avaliadas variaram de 8,90x10-3 m/s a 4,49x10-2 m/s e, considerando-se o fator de sinuosidade da rota, de 1,34x10-2 m/s a 6,74x10-2m/s, o que evidencia a alta velocidade dos fluxos. Considerando as interconexões diretas, onde mais de 85% da massa de corante injetada foi recuperada, observa-se um zoneamento espacial das velocidades, de modo que os maiores valores ocorrem na região norte da área - contribuições da Surgência Gordura, os valores intermediários ocorrem na região sul - contribuições do córrego Samambaia e as menores velocidades na porção central - contribuições da Surgência Mocambo. A partir da medição das vazões nos pontos de injeção e de monitoramento, do tempo de residência e da porcentagem de massa de traçador recuperada, calcularam-se os volumes do aquífero para as rotas investigadas, que variaram de 1512,81 m³ a 38.246,4 m³ e os diâmetros dos condutos, que variaram de 0,63 m a 2,40 m. As interconexões apresentam majoritariamente sentidos de fluxo para o setor leste, principalmente nas direções N40°-60°E e N80°-90°E, em direção ao nível de base regional, o Rio das Velhas. A avaliação da vazão nos poços profundos associados a lineamentos morfoestruturais também evidenciou a importância dessas mesmas direções no condicionamento da circulação hídrica subterrânea, de forma que as maiores vazões dos poços estão relacionadas às direções N67,5°-90°E (mediana de 52,59 m³/h e média de 98,16 m³/h), N270°-292,5°W (mediana de 23,23 m³/h e média de 38,71m³/h) e N22,5°-45°E (mediana de 15,6m³/h e média de 52,76m³/h). As direções preferencias de fluxo obtidas tanto para a porção superior do aquífero quando inferior apresentam-se bem marcadas pelos lineamentos morfoestruturais, fraturas, acamamento e paleodutos, o que evidencia o forte controle estrutural no condicionamento do fluxo subterrâneo da região. |
| Abstract: | The studied area is located 30 km north of Belo Horizonte and includes within its limits the Environmental Protection Area Carste of Lagoa Santa. The Sete Lagoas Formation is the main outcrop unit, configuring a diverse karst geomorphology, characterized by canyons, blind valleys, dolines, sinkholes and caves. On the subsurface, a pipe network forms karst aquifers that shelter important water reserves, which have been suffering qualitative and quantitative risks due to the intense pressure of the demographic and industrial expansion of the region. Employing the dye tracer injection technique, it has been an attempt to establish the hydraulic interconnections, the hydrodynamic conditions of the flow path and the recharge, circulation and discharge configurations in the upper portion of the aquifer. Ten qualitative and quantitative assays were performed using Fluorescein and Rhodamine WT. Positive results for water interconnections were observed in seven tests, revealing the origin of 68.3%, 13.0%, 70.2%, 41.3% of the discharge in the main springs of the area: Gordura, Samambaia, Engenho and Mocambo, respectively. The apparent average flow velocity of the water in the evaluated routes ranged from 8.90x10-3 m/s to 4.49x10-2 m/s, and, considering the sinuosity factor of the route, from 1.34x10-2 m/s to 6.74x10-2 m/s, which shows the high velocity of the flows. Considering the direct interconnections, where more than 85% of the injected dye mass was recovered, there is a spatial zoning of the velocities, in such form so that the highest values occur in the northern region of the area - contributions from Gordura spring, the intermediate values occur in the southern region - contributions from Samambaia stream and the lowest velocities in the central portion - contributions from Mocambo spring. From the measurement of the flow rates at the injection and monitoring points, the mean residence time and the percentage of tracer mass recovered, the aquifer volumes for the investigated routes were calculated, which ranged from 1512.81 m³ to 38,246.4 m³ and the diameters of the conduits, which ranged from 0.63 m to 2.40 m. The interconnections present mostly directions of flow to the east sector, mainly in the directions N40°-60°E and N80°-90°E, towards the regional base level, the Rio das Velhas river. The evaluation of the flow in the wells associated with morphostructural lineaments also evidenced the importance of these same directions in the conditioning of the underground water circulation, so that the largest flows of the deep wells are related to the N67,5°-90°E directions (median of 52 .59 m³/h and average of 98.16 m³/h), N270°-292,5°W (median of 23.23 m³/h and average of 38.71m³/h) and N22,5°-45°E (median of 15.6m³/h and average of 52.76m³ / h). The preferred flow directions obtained for both the upper and lower portions of the aquifer are well marked by the morphostructural lineaments, fractures, bedding and paleoducts, which show the strong structural control in the conditioning of the underground flow in the region. |
| Subject: | Hidrogeologia Hidrodinâmica Carste – Lagoa Santa (MG) |
| language: | por |
| metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| metadata.dc.publisher.department: | IGC - DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Geologia |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/36490 |
| Issue Date: | 20-Oct-2020 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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