Modelagem hidrogeológica de uma sub-bacia hidrográfica da Zona da Mata de Minas Gerais

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Carvalho, Vinicius Eduardo de Correia
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Geotecnia; Saneamento ambiental; Mestrado em Engenharia Civil; UFV
• Palavras-chave em Português: Aquífero freático; Modelagem hidrogeológica; Bacia hidrográfica rural; Phreatic aquifer; Hydrogeological modeling; Rural watershed; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/3800

Estima-se que 35% da população brasileira são abastecidos por águas subterrâneas e o seu uso aumenta a cada década. Alguns estados, como São Paulo, Maranhão e Piauí possuem a maioria de seus municípios abastecidos por mananciais subterrâneos. Logo, é necessário não apenas o conhecimento acerca das disponibilidades hídricas subterrâneas do país, mas também a proteção dos aquíferos e a compreensão de seu comportamento, permitindo que a gestão desses recursos possa ser realizada de forma adequada. A modelagem hidrogeológica é uma das ferramentas mais utilizadas neste processo. Esse é o contexto em que se insere o presente trabalho, que consiste na modelagem hidrogeológica da sub-bacia hidrográfica do Córrego Palmital, localizada no município de Viçosa, Zona da Mata de Minas Gerais. A caracterização desenvolvida compreendeu diversas atividades de campo como seis seções de levantamentos com GPR (Radar de Penetração do Solo), dez furos de sondagem, várias coletas de amostras de solo para análise táctil-visual, alocação e monitoramento do nível da água em 6 poços e ensaio de slug test em 4 deles. A caracterização também se baseou em outros trabalhos realizados na área, principalmente nos de Andrade (2010) e Betim (2013). O cálculo do balanço hídrico e a estimativa da recarga através dos hidrogramas do monitoramento dos poços também fizeram parte da caracterização da área, compondo também o modelo conceitual da sub-bacia. De posse desses dados, foram determinadas as condições iniciais, condições de contorno e as características da malha do modelo, dentre outras informações pertinentes, gerando-se o modelo hidrogeológico computacional por intermédio do software Visual Modflow®. Depois de criado, o modelo numérico passou por um processo de calibração envolvendo o software WinPest®, resultando em um desvio padrão normalizado de 7,1 % e no refinamento das condutividades hidráulicas iniciais. Também se obteve uma boa correlação entre os dados de carga simulados e os dados de carga observados em campo nas 10 referências utilizadas, entre poços e nascentes. Após a calibração, o modelo foi validado com base na localização de outras 9 nascentes existentes na bacia, o que gerou um desvio padrão normalizado de 8,0 %. O aquífero simulado, caracterizado como poroso e livre, é extenso, cobrindo grande parte da bacia até uma profundidade máxima em torno de 30 m, sendo este o limite inferior de modelagem, nesta pesquisa. O fluxo subterrâneo ocorre dos locais de maior cota para a rede de drenagem ou para as áreas mais baixas da sub-bacia. Uma vez calibrado e validado, o modelo teve a sensibilidade de seus parâmetros analisada, tendo sido constatado que os parâmetros condutividade hidráulica e recarga influenciam fortemente o modelo, enquanto que a condutância dos drenos exerce pouca influência. Por fim, foram simulados dois cenários hipotéticos em que foram inseridos poços de bombeamento que trabalhavam com a mesma vazão, todos com 12 m de profundidade, com seção filtrante localizada nos 2 m finais. Nos cenários 1 e 2, as vazões usadas nas simulações foram de 1 e 3 m3·d-1, respectivamente. Observou-se nos cenários simulados que os impactos ao aquífero são mais fortes para a maior vazão provocando alterações mais visíveis das equipotenciais. Não se obervaram mudanças significativas na direção ou na magnitude do fluxo hídrico subterrâneo. As alterações provocadas pelas simulações são facilmente notadas nos locais de maiores cotas devido à proximidade com as bordas do aquífero.