CONSTRUÇÃO DE POÇOS DE DRENOS HORIZONTAIS E RADIAIS PARA CAPTAÇÃO DE ÁGUA DESTINADA AO ABASTECIMENTO DE COIMBRA

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1 CONSTRUÇÃO DE POÇOS DE DRENOS HORIZONTAIS E RADIAIS PARA CAPTAÇÃO DE ÁGUA DESTINADA AO ABASTECIMENTO DE COIMBRA Jorge A. Maia Guerreiro Engenheiro Civil, Direclor-Delegado dos Ser\'iços Municipalizados de Agua e Saneamento de Coimbra, Coimbra José A. Botelho Chaves Engenheiro de Minas, Sondagens e Fundações A. Cavaco, Lda., Lisboa João J. Lopo Mendonça Geólogo, Sondagens e Fundações A, Cavaco, Lda., Lisboa RESUMO Descrevem-se os trabalhos de constraçãp de novas captações de água para o abastecimento de Coimbra: dois poços de drenos radiais, tipo Fehlmann, com capacidade de extração de 1250 l/s de água. Os poços foram construídos nas aluviões da margem direita do rio Mondego, na zona das captações da Boavista (Coimbra). proporcionado pelo açude-pôntedé Coimbra, são favoráveis à infiltração induzida dos caudais pretendidos. Sobre um substrato arenítico, o enchimento aluvionar é essencialmente constituído por areias com seixos e calhaus. Nalguns níveis predominam os seixos e calhaus e, noutros, ocorrem pequenas intercalações de areias lodosas e lodos. A condutividade hidráulica e as condições de fronteira foram definidas a partir da interpretação de ensaios de bombagem pelos modelos analíticos de Jacob e Thiem e pelo método das imagens (Custodio, 1976). Tendo em conta a situação hidrogeológica sumariamente descrita, projectou-se a captação dos 1250 l/s de água por intermédio de dois PDH, cuja localização é apresentada na fig. 1. No dimensionamento utilizaram-se modelos analíticos 1 INTRODUÇÃO Até à data de entrada em exploração das captações que são objecto deste artigo, o abastecimento de água a Coimbra fazia-se a partir de furos de captação nas aluviões e de um dreno horizontal instalado alguns metros abaixo do leito do rio Mondego. O abastecimento realizava-se com algumas dificuldades e condicionamentos, nomeadamente quanto a caudais disponíveis e qualidade físico-química da água. Entre as formações aquíferas da região de Coimbra, apenas as aluviões têm capacidade para fornecer caudais da ordem dos 1250 l/s, conforme objectivo dos Serviços Municipalizados de Coimbra. A faixa aluvionar da Boavista já havia sido reconhecida por sondagens. Quer a estrutura e a textura quer a hidrologia subterrânea eram adequadas à construção de captações de elevada produtividade, por poços de drenos horizontais e radiais (PDH). O leito arenoso do rio e o plano de água, Recebido para publicação em 15/11/90 Fig. I Planta de localização S«mt<t«. FOI d* A or tf«s«* I Rio Via»

2 'l 1^' ^ ' RECURSO HÍDRICOS " Vol. 12 associados ao método, das imagens (Mendonça/1985) e o método preconizado por Schneebeli (1966). Quadro I Características dos Poços de Drenos Horizontais de Coimbra 2 - POÇOS DE DRENOS HORIZONTAIS E RADIAIS Dimensionaram-se e construíram-se dois PDH para o caudal nominal e unitário de 625 l/s. Cada um dos PDH é constituído por duas componentes essenciais: (a) poço colector dos drenos, {b) drenos horizontais e radiais. 2.1 Poços Colectores dos Drenos Poço circular de belão armado Diâmetro interior (m) 4,0 4,0 5,0 5,0 Profundidade (m) 22,4 20,5 Drenos instalados Ntimero de drenos 9 9 Diâmetro (mm) Tubo-fechado (m) 18,0 18,0 Tubo-ralo (m) 290,0 252,5 Abertura dos ralos (mm) 1,5 1.5 São poços circulares em betão armado com diâmetro interior livre de 4 metros e exterior de 5 metros e fundo estanque. Tanto num como no outro, os drenos estão instalados As paredes dos poços são de betão armado e a cravação num único andar. Um metro acima, ficaram instalados dois no terreno fez-se por «havage». A selagem do fundo foi canhões realizada com betão submerso, revestida por uma camada cidade de de captação instalada. de reserva que possibilitarão a ampliação da capa betão vibrado, coberta, por sua vez, por uma laje de betão Os tubos-ralos são de aço inoxidável, diâmetro 300 mm armado. e aberturas («slot») de 1,5 mm. Todas as peças de aço inoxidável sofreram prévia decapagem química para prevenção contra corrosão. 2.2 Drenos Radiais A velocidade de entrada da água nos tubos-ralos é de 0,0065 m/s a 0,0075 m/s, valor inferior a 0.01 m/s, que é Os drenos foram instalados de acordo com o processo considerado recomendável para este tipo de captação Fehlmann, cuja descrição pormenorizada pode ser encontrada em Mendonça (1985). Sinteticamente, a cravação dos (Archambault et al., 1974). drenos envolve a seguinte sequência de operações (fig. 2): cravação da tubagem de revestimento provisório 4 - RESULTADOS E CONCLUSÕES («casing») com macacos hidráulicos através de canhões de aço inoxidável incluídos na armadura A produtividade e as condições de exploração dos PDH das paredes dos poços. Na extremidade foram do avaliadas por intermédio de ensaios de bombagem. «casing» vai uma cabeça-piloto ligada à «tubagem Os ensaios tiveram a duração de 72 horas; além da medição os dos caudais extraídos e dos níveis hidrodinâmicos, fez- de purga». Pelo interior desta são arrastados materiais mais finos do aquífero deslocados -se pela o controle físico-químico da água bombada. cabeça-piloto; i No que respeita às características hidráulicas, obtiveram- instalação ^dos tubos-ralos com diâmetro -se e os resultados sumariados no quadro II. abertura adequados às características do aquífero e quantidade de água pretendida; ' Quadro II extracção do «casing» com perda da cabeça-piloto; desenvolvimento dos drenos por sobrebombagem Resultados dos Ensaios de Produtividade e injecção de água a elevada pressão para remoção dos finos do aquífero na vizinhança dos dos PDH de Coimbra tubos-ralosi 3 - CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS POÇOS DE DRENOS HORIZONTAIS DE COIMBRA Caudal (l/s) ,0 3.7 Caudal específico (l/s/m) 312, Naturalmente, os níveis da água nos PDH seguem as As características genéricas dos PDH de Coimbra variações são da altura de água no rio. dada a proximidade a apresentadas no quadro I e na figura 3. que se encontram deste.

3 CONST. DE POÇOS DE DRENOS HOR. E RAD. PARA CAPT. DE ÁGUA DEST. AO ABAST. DE COIMBRA ^ ' Crnvação do "cas.íng" 5rv.:Vv/A^^y:vv^:.^.^v^^.v^l^V^>^ rnííha.lação dos tubo.s-^talos ;, pxhraçção do "cnsing" Fig. 2 Cravação dos drenos horizontais e radiais

4 18 RECURSOS HÍDRICOS Vol.,?3.00 n.tio.1 m..in,t «19.00 Irrr.l s.t.n Arri - fi.m Arpí nrn'.'.l Arri.í1 A 10,00 ArrÍA cn«ciíh.ni'. pr -i3,no #. 0 # \^\''' : \-!f: i\. e * ' i ' r',c.o 1 0 O' o o»,. '..no t» 3.50 N Í V P I Nivrl I tl t% ' o A ** et o' instalados Rrsrrv (drenos njo Inslíladoí) Fig. 3 PDH2 dc Coimbra

5 Vol. 12 CONST. DE POÇOS DE DRENOS HOR. E RAD. PARA CAPT. DE ÁGUA DEST. AO ABAST. DE COIMBRA 19 O rendimento mais elevado no AC-PDHl, relaciona-se ções de projecto foram atingidos quer no que respeita à quer com o maior comprimento de drenos quer quantidade com quer quanto à qualidade da água. melhores condições locais de transmissividade do aquífero. A manutenção das condições de funcionalidade das captações pesará necessariamente pelo controle da exploração A água bombada era hipossalina, «doce», com reacção levemente ácida. e do relacionamento rio/aquífero. A composição relativa da água em elementos maiores é representada na fig. 4. Os iões principais estão repartidos de modo idêntico, sem claro predomínio de um deles. BIBLIOGRAFIA ; A água extraída dos dois PDH, (o ensaio do AC-PDHl ARCHAMBAULT, C, DEREMAUX, M. E MOLINARI. P. (1974) - foi executado no final de Março de 1990 e o do AC-PDH2 L.es puits à drains rayonnants. Techniques e Sciences Municipales 69' no final de Outubro de 1989), tem composição relativa année (1), idêntica. CUSTODIO, E. e LLAMAS, M. R. (1976) Hidrologia Subterrânea. Ediciones Tanto de um PDH como do outro, a mineralização da Omega, Barcelona..? ^ MENDONÇA, J. J. LOPO (1985) Prospecção, Pesquisa e Captação água extraída foi superior à do rio. de água em Aquíferos Aluvionares. Tese de Mestrado. Universidade Como conclusão final pode afirmar-se que os objectivos Nova de Lisboa, Monte de Caparica. impostos pelo caderno de encargos da obra e as SCHNEEBELI, condi G. (1966) Hydraulique souterraine. Eyrolles. Paris.