DA PROSPEÇÃO HIDROGEOLÓGICA À CAPTAÇÃO DE ÁGUA E À OBRA: UMA VISÃO GLOBAL. Planalto dos Macondes, Cabo Delgado Moçambique

Transcrição

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2 DA PROSPEÇÃO HIDROGEOLÓGICA À CAPTAÇÃO DE ÁGUA E À OBRA: UMA VISÃO GLOBAL Planalto dos Macondes, Cabo Delgado Moçambique

3 Litoral de Cabo Delgado, Moçambique (elaboração própria)

4 Cabo Delgado, Moçambique 1969 Planalto dos Macondes Serra Mapé Guerrilheiros da Frelimo Rio Messalo (elaboração própria e arquivo TARH)

5 CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PROFUNDAS NA REGIÃO MILITAR DE MOÇAMBIQUE (elaboração própria)

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7 Sonda Star 71 da ACAVACO LDA, Pundanhar, Natal 1968

8 A caminho da Cruz Alta, Serra Mapé Acampanhamento da Companhia de Engenharia 2393 na Cruz Alta, Serra Mapé (elaboração própria)

9 A caminho da Cruz Alta, Serra Mapé (elaboração própria)

10 Reconhecimento Hidrogeológico na Cruz Alta, Serra Mapé (elaboração própria) Nascente do Coveque

11 Reconhecimento Hidrogeológico na Cruz Alta, Serra Mapé Grés dos Macondes (elaboração própria)

12 (elaboração própria)

13 (elaboração própria)

14 (elaboração própria)

15 De imediato elaborei o meu primeiro relatório hidrogeológico muito inspirado nas recomendações do primeiro livro de Hidrogeologia a que tive acesso, o Manual TM do US Army Corps of Engineers Em estilo seco, telegráfico, enfim, castrense, recomendava-se, no final, um furo de pesquisa de 200 metros, cujo custo estimado era da ordem de 500 contos Adicionalmente, preconizava-se a utilização no revestimento das plataformas das picadas, de solos das formações quaternárias e dos saibros vermelhos de alteração do Pré-Câmbrico (elaboração própria)

16 CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PROFUNDAS NA REGIÃO MILITAR DE MOÇAMBIQUE (elaboração própria)

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19 AM51 MUEDA Ataque da FRELIMO (adaptado de

20 (elaboração própria)

21 (elaboração própria)

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23 Secção geológica típica do Planalto dos Macondes (Adaptado de Ferro & Bauman 1987 e inspirado em Burgeap 1958)

24 A CAPTAÇÃO AC1 MUEDA à distância de 47 anos A pesquisa e captação de águas subterrâneas são atividades de engenharia Uma sondagem de pesquisa e captação de águas subterrâneas é uma obra de engenharia (elaboração própria com apoio do Prof Doutor José Teixeira, LABCARGA ISEP)

25 1ª Mensagem: AS SONDAGENS DE PESQUISA E CAPTAÇÃO DE ÁGUA SUBTERRÂNEA SÃO OBRAS DE ENGENHARIA (elaboração própria)

26 Outubro de 2013 Sul de Portugal

27 Entende se como interessante conseguir-se o controlo do artesianismo garantindo-se, ainda, em bombagem, um caudal da ordem de 6 m 3 /h. Comparando as imagens agora recolhidas e as que podem ser retiradas da web (eg -agua-jorra-de-furo-a-tres-metros-dealtura.html e os caudais são presentemente menores que os registados após o entubamento do furo.

28 1ª Mensagem: AS SONDAGENS DE PESQUISA E CAPTAÇÃO DE ÁGUA SUBTERRÂNEA SÃO OBRAS DE ENGENHARIA ONDE ESTÃO OS PROJECTISTAS? Nas Universidades? Nas empresas de projecto? Nas empresas de perfuração?

29 The mega-scale future of hydrogeology Conservation vs development? Climate change (Tom Gleeson & Michael Cardiff 2013)

30 Problemas de água na prática da gestão do solo e subsolo Controlo do excesso de água Cheias, drenagens, pontes, saneamento, obras, em geral, riscos geotécnicos induzidos Usos consumptivos e outros (quantidade) Abastecimento de água, Irrigação, hidroenergia, navegação Conservação (qualidade) Controlo da poluição ÁGUA A MAIS OU ÁGUA A MENOS 5

31 A água, e particularmente a água subterrânea, é determinante na gestão do solo e do subsolo, sendo geralmente um factor de instabilidade geotécnica. 6

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33 Para o geólogo de engenharia e para o geotécnico que vêem na água uma dificuldade permanente aquífero é o terreno por onde a água circula com caudais significativos para os trabalhos de engenharia (Price 2009). 12

34 TÚNEIS: AFECTAÇÕES À SUPERFÍCIE (i)impactes em aquíferos próximos. (ii) Impactes sobre aquíferos criando novas vias para o fluxo subterrâneo, inclusivamente em túneis adequadamente impermeabilizados (iii) Impactes criando barreiras ao fluxo subterrâneo; (iv) Impactes por descarga de contaminantes em águas subterrâneas ou superficiais. Durante a construção das obras podem produzir-se lixiviados, e, (v) Impactes nas águas superficiais. Podem ser afectadas linhas de águas ligadas hidraulicamente às águas subterrâneas interessadas pela obra.

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36 Circuito hidráulico do Alvito

37 Circuito hidráulico do Alvito

38 Circuito hidráulico do Alvito

39 Circuito hidráulico do Alvito Modelo geológico admitido

40 Conceptual site model: a flow path for an integrated approach Helder I. Chaminé, José Martins Carvalho, Maria José Afonso, José Teixeira and Liliana Freitas (2013)

41 Hydrogeological conceptual model: a general outlook on an integrated groundwater framework. NUMERICAL MODELING PROJECT (adapted from Helder I. Chaminé, José Martins Carvalho, Maria José Afonso, José Teixeira and Liliana Freitas 2013)

42 The conceptual model is not an end in itself but a tool. The conceptual model changes with time, following the scientifical and technical knowledge. (Adaptado de Chaminé et al 2013)

43 The conceptual model is not an end in itself but a tool. The conceptual model changes with time following the scientifical and technical knowledge. There is the need to incorporate the dynamic of geological processes. (Adaptado de Chaminé et al 2013)

44 2ª Mensagem: O MODELO CONCEPTUAL HIDROGEOLOGICO INICIA-SE COM A CARTOGRAFIA GEOLÓGICA O modelo conceptual geológico está na base da fiabilidade dos estudos hidrogeológicos à escala local

45 Caracterização Geológica Um aparte. O Papel Hidrogeológico das Falhas em meio fissurado

46 Castelo de Vide

47 Castelo de Vide

48 T = 2,20 m 2 /dia T = 0,01 m 2 /dia Carvalho 2006

49 FAFE

50 Prospecção hidrogeológica e geofísica Mossuril 1971

51 FAFE

52 Direcção X Direcção Y F7 F8 F2 F3 F1 F9 F4 SEV 1 SEV (D 3) h=2.50m Tanque (D1) h=1.90m (D 2) h=1.90m (D 4) h=2.40m (D5) h=2.30m Poste A.T B.T. C TT BT Mina BT T. Pos to Médico Aq Eira Depósito Parque Cabine A.T. F6 F5 F4 S/F F1 F9 S/D F3 F2 S/M F7 F Resistividade Aparente (ohm.m) F1 F2 F4 F3 - Captação de Água - Medidas de resistividade F8 Legenda - Sondagem Eléctrica Vertical SEV 1m3/h 10 m3/h Caudais de perfuração Carvalho 2006

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61 3ª Mensagem: Acabe-se com o mito do eterno papel de favorabilidade das falhas para a circulação de águas (e das anomalias de baixa resistividades associadas) em meio fissurado Cada caso é um caso Fazer interpretação global

62 Novas/velhas tecnologias O caso da geotermia

63 O que é um projecto geotérmico Cobertura impermeável Reservatório Fonte de calor Recarga (água meteórica ou de outras origens) Captações Central geotérmica Caracterização da procura Adaptado de

64 Poços de captação e de reinjecção Exploração e sustentabilidade do campo geotérmico

65 TERCEIRA GEOTHERMAL PROJECT Well testing

66 CAMPO GEOTÉRMICO DO PICO ALTO (ILHA TERCEIRA, AÇORES) Poço de reinjecção PA8, SET 2013

67 Air Force Hospital Geothermal Project Lisbon well 1500 m deep, 50ºC, 5 l/s Not operational Geothermal well colapse!!

68 CHAVES (15 l/s-76 ºC) Geothermal heated hotel

69 Secção de sísmica reflexão em metassedimentos e granitos em Chaves

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73 A nova geotermia Geotermia superficial com Bombas de calor geotérmicas BCG GSHP

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75 Origens para instalação de bombas de calor geotérmicas (BCG, GSHP) Hidrogeologia energética e, ainda, captação em aquífero.

76 bomba de calor geotérmica (bcg, GSHP)

77 GEOTERMIA SUPERFICIAL Bombas de calor geotérmicas (BCG, GSHP) GEOTERMIA UNIVERSAL PARA USOS DIRECTOS Geotermia de muito baixa temperatura, hidrogeologia energética

78 ESTACAS PERMUTADORAS

79 Bombas de calor geotérmicas (BCG, GSHP) Estado da Arte As bombas de calor geotérmicas GSHP (*) estão entre os sistemas de energia mais eficientes para aquecimento e arrefecimento disponíveis. Usam menos energia elétrica e produzem menos emissões de CO 2 do que sistemas convencionais; (* ) Cerca de 1, 3 milhões de bombas de calor geotérmicas são utilizadas atualmente na Europa, com uma capacidade de MWth quer em aplicações domésticas, comerciais e governamentais; exemplo tipico é o Reichstag em Berlim (**). (**) Reichstag, Berlim

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82 GSHP Estado da Arte (cont.) MWt Capacidade instalada na Europa nos três subsectores da geotermia Antics et al 2013

83 Geothermal utilization in Portugal Expectativas 23 Mwe for electrical; 35 a 40 MWe 22 MWt and 360 TJ/yr for balneotherapy; 3 MWt and 13 TJ/yr for district heating; 30 MWt 1 MWt and 14 TJ/yr for greenhouse heating. No estimates are available for geothermal heat pumps, thus we estimate 24 installations at 12 kw, a COP of 3.5 and 1,500 full load operating hours per year, gives 0.3 MWt and 1.1 TJ/yr. This gives a total for the country of 28 MWt and TJ/yr Actualmente, com toda a probabilidade, a potência instalada em Portugal com GSHP já é superior à correspondente aos usos directos nos pólos termais. EGS???!!! (adaptado de Carvalho et al., 2013).

84 4ª Mensagem: A geotermia de muito baixa entalpia (baixa temperatura ou hidrogeologia energética, BCG/GSHP) vai ter um papel cada vez maior na satisfação das necessidades energéticas ligadas à climatização. Cuidado com os recursos hidricos subterrâneos!!

85 A prospecção do subsolo deve incluir uma visão abrangente que integre a complexidade dos geosistemas, em particular da visão hidrogeológica e geotécnica dos maciços Rejeitar as intervenções mecanizadas e rotineiras (elaboração própria)

86 Pesquisa e captação de água subterrânea/ Prospeção Geotécnica Factores hidrometeorológicos, geomorfológicos, hidrodinâmicos, geológicos e hidroquímicos ARMADILHAS HIDROGEOLÓGICAS Recarga Balanço Hídrico Sumário MODELO CONCEPTUAL HIDROGEOLÓGICO PROBLEMA GEOTÉCNICO e/ou PROCURA CAPTAÇÃO DE ÁGUA PROSPECÇÃO PLANO GEOTÉCNICA/FURO DE PESQUISA DE PESQUISA OBRA/CAPTAÇÃO ASPECTOS LOGÍSTICOS E LEGISLATIVOS (elaboração própria)

87 A hidrogeologia na charneira da gestão do solo e subsolo

88 Climate change Antropic activity Geological hazards Geoenvironment Soil and subsoil management Geologia Hydrogeology Earth Science Engineering Geology Soil Mechanics Rock Mechanics Geoengineering A TOOL FOR THE WATER GOVERNANCE (elaboração própria)

89 Para fazer face aos problemas de gestão do solo e subsolo caminha-se para o novo paradigma interdisciplinar das Ciências da Geoengenharia... IAEG, ISRM, ISSMEG = FIGES (Federation of International Geo-engineering Societies) (Civil Engineering Research Foundation 1994, Manoliu & Radulescu 2008) (elaboração própria)

90 5ª Mensagem: A água, e particularmente a água subterrânea, é determinante na gestão do solo e do subsolo, sendo, além de recurso hídrico para usos consumptivos e não consumptivos um fator de instabilidade geotécnica

91 (elaboração própria) Calatayud, Espanha A investigação fundamental e aplicada em águas subterrâneas continuará a ser centrada no campo, palco único e irrepetível onde o intelecto humano forja as soluções em contacto com os problemas ( na Terra ou no Espaço.) Pebbly Rocks Testify to Old Streambed On Mars May 30, um=feed&utm_campaign=feed%3a+sciencedaily%2fspace_time+%28sciencedaily%3a+space+%26+time+ News%29&utm_content=Google+Feedfetcher&goback=%2Egde_703977_member_

92 Não há Soluções HÁ CAMINHOS...o caminho faz-se caminhando (Antonio Machado, ) 110