RECARGA ARTIFICAL Uma oportunidade de solução de conflitos

Transcrição

1 Uma oportunidade de solução de conflitos Breno Alexandre Pereira 1

2 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 η e de 1% a 15%; As águas em geral tem C.E.<50 µs/cm; A relação água-rocha praticamente não produz sais dissolvidos. 2

3 Nos resta saber o que vai ocorrer após a lavra, no abandono ou descomissionamento da mina. 3

4 Nos resta saber o que vai ocorrer após a lavra, no abandono ou descomissionamento da mina. 4

5 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

6 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

7 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

8 8

9 MORRARIA DO URUCUM MORRARIA SANTA CRUZ 9

10 Lavra de ferro descomissionada Lavra de ferro em operação 10

11 Lavra em áreas planas Lavra em encostas 11

12 LAVRA SUBTERRÂNEA DE MANGANÊS Desde o começo do século XX 12

13 LAVRA SUBTERRÂNEA DE MANGANÊS Minério de manganês, disposto em camada sub-horizontal, lavrado pelo método de Câmaras e Pilares 13

14 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 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

15 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 a evaporação/evapotranspiração 15

16 Vazão (m3/h) IMPACTO SOBRE AS DISPONIBILIDADES HÍDRICAS Data 16

17 Calhas no teto da mina subterrânea Recolhimento de água limpa 17

18 Sumps específicos para a água limpa 18

19 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 % , ,79 0,07 68,24 1,211 5,63 19

20 DISPONIBILIDADE HÍDRICA VAZÃO ÁREA DE RECARGA m³/h m3/ano Km² m² m³/h /km² RESTITUIÇÃO PLUVIOMETRIA EMBRATEL TAXA DE RECARGA m/ano mm/ano mm/ano % Escoamento básico no Córrego Urucum (1991) , ,79 0,07 68, ,6 Escoamento básico artificial - Galerias da Mina Subterrânea , ,26 0, ,8 20

21 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

22 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

23 RECARGA ARTIFICIAL PARA AUMENTAR A DISPONIBILIDADE DOS RECURSOS HÍDRICOS SEIS BARRAGENS DE GABIÃO NO LEITO SECO DO CÓRREGO URUCUM 23

24 24

25 RECARGA ARTIFICIAL PARA AUMENTAR A DISPONIBILIDADE DOS RECURSOS HÍDRICOS CONSERVAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO MINA DE FERRO 25

26 RECARGA ARTIFICIAL PARA AUMENTAR A DISPONIBILIDADE DOS RECURSOS HÍDRICOS CONSERVAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO MINA DE FERRO 26

27 RECARGA ARTIFICIAL PARA AUMENTAR A DISPONIBILIDADE DOS RECURSOS HÍDRICOS CONSERVAÇÃO DA ÁGUA NO SOLO MINA DE FERRO 27

28 RECARGA ARTIFICIAL PARA AUMENTAR A DISPONIBILIDADE DOS RECURSOS HÍDRICOS 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 ANTES Vazão (m3/h) abr/01 jun/01 set/01 dez/01 mar/02 jun/02 set/02 dez/02 mar/03 Data 28

29 VAZÃO BOMBEADA PELA MINA (m3/h) nov/00 mar/01 jul/01 nov/01 mar/02 jul/02 nov/02 mar/03 jul/03 nov/03 mar/04 jul/04 nov/04 mar/05 jul/05 nov/05 mar/06 jul/06 nov/06 mar/07 jul/07 nov/07 mar/08 jul/08 nov/08 mar/09 jul/09 nov/09 mar/10 jul/10 nov/10 mar/11 jul/11 nov/11 mar/12 RECARGA ARTIFICIAL PARA AUMENTAR A DISPONIBILIDADE DOS RECURSOS HÍDRICOS PLUVIOMETRIA EMBRATEL (mm) ANTES: MINIMOS DE 125 m3/h; MÁXIMO DE 200 m3/h DEPOIS: MINIMOS DE 170 m3/h; MÁMIXO DE 270 m3/h 300 VAZÃO TOTAL PRODUZIDA PELA MINA (m3/h) TÉRMINO DA CONSTRUÇÃO DAS BARRAGENS DE GABIÕES PLUVIOMETRIA EMBRATEL (mm) 50 DEPOIS 0 Aumento de 45 m3/h na reserva renovável do Aqüífero Santa Cruz DATA 29

30 Modificações nas reservas RECARGA ARTIFICIAL PARA AUMENTAR A DISPONIBILIDADE DOS RECURSOS HÍDRICOS 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 % Escoamento básico no Córrego Urucum (1991) , ,79 0,07 68, ,6 Escoamento básico artificial - Galerias da Mina Subterrânea - até Ano Hidrológico 2002/ , ,26 0, ,8 Escoamento básico artificial - Galerias da Mina Subterrânea com Recarga artificial Ano Hidrológico 2005/ , ,79 0, ,9 30

31 CINTURÃO VERDE PRÓ ARAXÁ RECUPERAÇÃO DE AQUÍFEROS Lago E Lago F Fonte D. Beja Lago A 31

32 RECUPERAÇÃO DE AQUÍFEROS MINA DE ALQUIFE GRANADA - ESPANHA 32

33 PROTEÇÃO DE ECOSSISTEMAS MINA CARVÃO RHEINBRAUN (ALE) RECARGA DE AQUÍFEROS RASOS 33

34 PROTEÇÃO DE ECOSSISTEMAS MINA CARVÃO RHEINBRAUN (ALE) RECARGA DE AQUÍFEROS RASOS 34

35 PROTEÇÃO DE ECOSSISTEMAS REPOSIÇÃO DE ÁGUA NO CÓRREGO URUCUM 35

36 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

37 ESTUDO DE CASO: QUADRILÁTERO FERRÍFERO 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

38

39 LOCALIZAÇÃO DAS ÁREAS DE ESTUDO 39

40 Primeiro, as áreas sem influência de mineração... 40

41 VAZÃO (L/s) FECHOS AUXILIAR Ano base: 2003 (início da operação da Mina de Capão Xavier = 2004) Contribuição na margem esquerda do Córrego de Fechos. 100 VAZÃO DE FECHOS AUXILIAR 10 DATA 41

42 VAZÃO (L/s) FECHOS AUXILIAR 100 Vazão de Fechos Auxiliar - Ano 2002/ DATA Escoamento de base = L/s 42

43 FECHOS AUXILIAR Considerando como área de influência somente o Aquífero Cauê 43

44 FECHOS AUXILIAR ID INSTRUMENTO FECHOS AUXILIAR FEC PLUVIOMETRIA mm/ano (*) 1, km ÁREA ESCOAMENTO BASE RECARGA m 2 1,920,000 L/s L/s/km m 3 /h m 3 /h/km % 40% mm/ano (*) Chuva ano 2002/

45 MUTUCA AUXILIAR Área de influência: Mourão (2007) Sem interferência com a mineração Do ano hidrológico 2002/03 a 2006/07 45

46 MUTUCA AUXILIAR 46

47 VAZÃO (L/s) MUTUCA AUXILIAR 100 VAZÃO MUTUCA AUXILIAR (L/s) 10 DATA Escoamento de base (2002/03 A 2006/07) ~ 50 L/s 47

48 MUTUCA AUXILIAR ID INSTRUMENTO MUTUCA AUXILIAR MUT PLUVIOMETRIA mm/ano (*) 1, km ÁREA ESCOAMENTO BASE RECARGA m 2 2,567,000 L/s L/s/km m 3 /h 180 m 3 /h/km % 35% mm/ano (*) Chuva média Pluviômetro Mina da Mutuca Período de 2002/2003 a 2006/

49 PROJETO APOLO Soma de todas as nascentes associadas a formação ferrífera (Sistema Aquífero Cauê), na bacia do Ribeirão Preto Medições com micro-molinete ao final do período seco, de 2010 e

50 PROJETO APOLO 50

51 PROJETO APOLO ID INSTRUMENTO APOLO SUL várias surgências PLUVIOMETRIA mm/ano (*) 1, km ÁREA ESCOAMENTO BASE RECARGA m 2 23,720,000 L/s L/s/km m 3 /h 1, m 3 /h/km % 33% mm/ano Medição de vazão Outubro 2010 Precipitação 2009/2010 (Mina Gongo Soco) 51

52 PROJETO APOLO ID INSTRUMENTO APOLO SUL várias surgências PLUVIOMETRIA mm/ano (*) 1, km ÁREA ESCOAMENTO BASE RECARGA m 2 23,720,000 L/s L/s/km m 3 /h 1, m 3 /h/km % 38% mm/ano Medição de vazão Agosto 2011 Precipitação 2010/11 Gongo soco 52

53 ESTUDO DE CASO: QUADRILÁTERO FERRÍFERO Resumo: Recarga, em áreas sem interferência de mineração ÁREA L/s/km 2 m 3 /h/km 2 mm/ano % MUTUCA AUXILIAR FECHOS AUXILIAR APOLO SUL % % % 53

54 Agora, a área com influência de mineração... 54

55 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

56 MINA DE CAPANEMA - CAVA DE EXAUSTÃO Toda a drenagem da mina converge para a cava fechada, que nunca verteu e tampouco foi bombeada EXCELENTE ESTRUTURA DE RECARGA 56

57 MINA DE CAPANEMA - CAVA DE EXAUSTÃO CAVA 57

58 MINA DE CAPANEMA - CAVA DE EXAUSTÃO ID INSTRUMENTO CAPANEMA TOTAL várias surgências PLUVIOMETRIA mm/ano (*) 1, km ÁREA ESCOAMENTO BASE RECARGA m 2 9,820,000 L/s L/s/km m 3 /h 1, m 3 /h/km % 84% mm/ano 1, SOMA DA VAZÕES DE DESCARGA DO AQUÍFERO CAUÊ, MEDIDAS EM SETEMBRO DE 2011 PLUVIOMETRIA 2010/11 GONGO SOCO 58

59 ESTUDO DE CASO: QUADRILÁTERO FERRÍFERO Sem interferência de mineração ÁREA L/s/km 2 m 3 /h/km 2 mm/ano % MUTUCA AUXILIAR FECHOS AUXILIAR APOLO SUL % % % Com interferência de mineração ÁREA L/s/km 2 m 3 /h/km 2 mm/ano % CAPANEMA TOTAL ,443 84% 59

60 ESTUDO DE CASO: QUADRILÁTERO FERRÍFERO 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

61 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

62 OBRIGADO Breno Alexandre Pereira / TEL.: (31)