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Type: Dissertação
Title: Modelo hidrogeológico de fluxo do flanco leste do Sinclinal Moeda (Quadrilátero Ferrífero – MG): caracterização, impactos e perspectivas futuras para o Aquífero Cauê
Other Titles: Hydrogeological flow model of the eastern limb of the Moeda Syncline (Quadrilátero Ferrífero - MG): characterization, impacts and future prospects for the Cauê Aquifer
Authors: Celina Cenni de Castro Magalhães
First Advisor: Rodrigo Sérgio de Paula
First Co-advisor: Marília Carvalho de Melo
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Nilson Guiguer Junior
First Referee: Paulo Henrique Ferreira Galvão
Second Referee: Maria Antonieta Alcântara Mourão
Abstract: O Aquífero Cauê é de grande importância para o abastecimento hídrico da terceira maior aglomeração urbana do Brasil. A Região Metropolitana de Belo Horizonte está localizada em parte no Quadrilátero Ferrífero, que conta com intensa exploração de minério de ferro, atividade que requer uso de água para o beneficiamento do minério e desaguamento das minas. Nesse contexto, esse trabalho visa construir um modelo hidrogeológico de fluxo do flanco leste do Sinclinal Moeda, com o objetivo de avaliar o impacto regional no nível d’água subterrâneo entre os anos de 1999 e 2019. Além disso, pretende-se estimar o rebaixamento previsto nos 20 anos subsequentes, de 2019 a 2039. Para isso foi construído modelo conceitual e computacional da área. O primeiro consistiu na definição de condições de contorno e unidades aquíferas, o cálculo de parâmetros hidrodinâmicos, balanço hídrico, reserva renovável e análise de fluxo. O segundo, desenvolvido no software Feflow, foi composto pela montagem do modelo, calibração em regime permanente de fluxo, calibração em regime transiente de fluxo e simulação do rebaixamento do nível d’água. Os aquíferos Cauê, Gandarela e Moeda foram considerados unidades aquíferas, dentre os quais o Aquífero Cauê apresentou a maior condutividade hidráulica (9,45×10-7 m/s em média), assim como a maior taxa de recarga, com 38,7% da pluviometria. O volume médio bombeado foi estimado em 41 milhões de m³/ano, equivalente a cerca de 150% da reserva renovável do Aquífero Cauê, calculada em 27 milhões de m³/ano. Como resultados da calibração do modelo em regime transiente estima-se que entre 1999 e 2019 houve redução de 13,6% no escoamento de base da área como um todo, além de um rebaixamento médio de 10,4 metros no Aquífero Cauê e 2,2 metros nas demais unidades. O setor mais impactado foi o Central 2, que teve rebaixamento de cerca de 11,6 metros e 21,6% de redução do escoamento de base. Já a simulação do período de 2019 a 2039 resultou no rebaixamento de mais 7,4 metros em média, sendo o setor Central 2 novamente o mais impactado, com 10,8 metros de rebaixamento. Nesse período foi prevista redução de 7,6% do escoamento de base na área como um todo, sendo 14,7% no Córrego Fechos, localizado no Setor Norte. Para integrar todos esses dados e gerar modelos mais robustos no futuro, sugerese a instalação de uma rede de monitoramento que garanta a distribuição dos instrumentos pela área e a obtenção adequada e constante dos dados, tanto de vazão superficial quanto do nível d’água subterrânea. Isso aprimoraria a gestão adequada dos recursos hídricos, prevenindo a escassez hídrica para a população e o ecossistema.
Abstract: The Cauê Aquifer is of great importance for the water supply of the third largest urban agglomeration in Brazil. The Metropolitan Region of Belo Horizonte is located partly in the Iron Quadrangle, where intense exploitation of iron ore occurs, an activity that requires the use of water for mineral processing and mine dewatering. In this context, this work aims to build a hydrogeological flow model of the Moeda Syncline’s eastern limb, pursuing the regional impact evaluation on the groundwater level between the years 1999 and 2019. In addition, it is intended to estimate the lowering predicted over the following 20 years, from 2019 to 2039. Therefore a conceptual and a numerical model of the area were built. The first consisted of defining boundary conditions and aquifer units, calculating hydrodynamic parameters, water balance, renewable reserve and flow analysis. The second, developed using the software Feflow, consisted of model assembly, steady-state calibration, transient-state calibration and water level lowering simulation. The Cauê, Gandarela and Moeda aquifers were considered aquifer units, among which the Cauê Aquifer had the highest hydraulic conductivity (9,45×10-7 m/s on average), as well as the highest recharge rate, with 38,7% of rainfall. The average volume pumped was estimated at 41 million m³/year, equivalent to about 150% of the renewable reserve of the Cauê Aquifer, calculated at 27 million m³/year. As a result of the transient-state calibration, it was estimated that between 1999 and 2019 there was a 13,6% baseflow reduction in the entire area, in addition to an average drawdown of 10,4 meters in the Cauê Aquifer and 2,2 meters in the other units. The most affected sector was Central 2, with a lowering of about 11,6 meters and a 21,6% reduction in baseflow. The simulation for the period from 2019 to 2039 resulted in a lowering of 7,4 meters on average, with the highest impact, once again, in the Central 2 sector, where the lowering was 10,8 meters on average. During this period, it was foreseen a baseflow reduction of 7,6% in the entire area, and of 14,7% in Córrego Fechos, located in the North Sector. In order to integrate all this data and generate more robust models in the future, it is suggested the installation of a monitoring network that guarantees the distribution of instruments throughout the área, and an adequate, constant collection of data, both on surface flow and groundwater level. This would improve the management of water resources, avoiding water scarcity for the population and ecossystems.
Subject: Hidrogeologia
Águas subterrâneas – Quadrilátero Ferrífero (MG)
Aquíferos – Minas Gerais
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/1843/54865
Issue Date: 26-Jan-2023
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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