PERFIS ELÉTRICOS, UM MODELO POSITIVO. Francisco Said Gonçalves 1

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1 PERFIS ELÉTRICOS, UM MODELO POSITIVO Francisc Said Gnçalves 1 Resum - Perfis Elétrics, um mdel psitiv, abrda a utilizaçã ds Perfis Elétrics de Schlumberger na lcaçã de pçs tubulares em rchas cristalinas, n estad d Ceará. Este métd tem ferecid um índice de acert que scila entre 88% e 95% ns trabalhs desenvlvids pela SOHIDRA. Significativas vazões, cnsideradas recrdes até mment têm sid registradas em váris municípis. Palavras-chave prspecçã, eletrresistividade, cristalin INTRODUÇÃO O métd gefísic de sndagem pr eletrresistividade das rchas (cm crrente cntínua) é bastante cnhecid e cnsagrad n mund, permitind excelentes lcalizações e caracterizações de aquífers em bacias sedimentares. Uma frma adaptada de prspecçã em rchas cristalinas, inicialmente estudada pr Ellert N. e Mendes J., 1982, incrementada pr geólgs cearenses, tem pssibilitad a btençã de vazões recrdes em alguns municípis (Said, n prel). A incrpraçã de nvas técnicas cm intuit de aprimrar a eficácia das lcações através d métd da eletrresistividade é bjetiv primrdial da SOHIDRA. O ESTUDO GEOFÍSICO UTILIZADO O métd gefísic pr eletrresistividade das rchas cnsiste na emissã em superfície de crrente elétrica (Ι) cntínua (CC) (para uma dada tensã (V) de saída da fnte) a subsl através de dis eletrds de ferr denminads A e B. Esses eletrds, 1 Atualmente geólg da Superintendência de Obras Hídricas d Estad d Ceará - SOHIDRA - nde trabalha desde 1981, cm experiência na cnstruçã de pçs tubulares e em estuds gefísics e hidrgelógics para lcaçã de pçs tubulares. Av. Viena Weine, 100- Cidade ds Funcináris CEP Frtaleza CE; Fne: (85) st Jint Wrld Cngress n Grundwater 1

2 cm 80cm em média de cmpriment e ½ ø sã móveis para SEV e fixs para Perfis Schlumberger. A diferença de ptencial ((ddp) V) é medida através de dis eletrds nã plarizáveis denminads de M e N. Esses eletrds sã móveis lateralmente em ambs s sentids. Sã cnfeccinads cm tubs de PVC de 3 ø cm funds de vela de filtr d água, cheis de sulfat de cbre. O arranj mais utilizad é linear quadriplar de Schlumberger. A resistividade aparente (ρa) das rchas é btida das medições, send frnecida pela fórmula: ρa = K V Ι ρa Resistividade aparente Ohm/m V Diferença de ptencial mv K Cnstante gemétrica dependente das distâncias entre eletrds AB e MN m Ι Crrente elétrica ma K = 2π AM BM AN BN nde: AM, BM, AN, e BN representam a sequência de medições de ρa, cm cmpriment AB e MN crescentes, que permite cmpr a funçã ρa x AB/2 que após a análise, frnece indicações das várias resistividades existentes em prfundidade (SEV) u as variações da mesma lateralmente (Perfis Elétrics). A M N B Linhas de crrente Figura 1 Equiptenciais 1 st Jint Wrld Cngress n Grundwater 2

3 A figura 1 mstra em crte vertical a distribuiçã das linhas de crrente e as equiptenciais para um mei hmgêne istrópic. Obs: Os meis gelógics reais sã nrmalmente hetergênes e anisótrps e a respeit deles pde-se falar apenas em resistividade aparente, parâmetr que representa a resistividade aparente de um mei hmgêne e istrópic fictíci nde, cnservand as separações intereletrólicas e a intensidade de crrente, bter-se-á a mesma diferença de ptencial (ddp) ( V)que para mei hetergêne real (OESA - OTI). METODOLOGIA APLICADA Na pesquisa hidrgelógica métd de eletrresistividade tem mantid a preferência dentre utrs da gefísica pr influência de fatres lgístics, técnics e ecnômics. A lgística - Facilidade n manusei d equipament prtátil, cm perações rápidas, especialmente na aplicaçã ds perfis elétrics de Schlumberger (PES). Eletrresistivímetr A técnica - Tradicinal na prspecçã de águas subterrâneas pr ferecer infrmações cnfiáveis d subsl. N mment percentual de acert d métd na SOHIDRA scila entre 88% e 95%. 1 st Jint Wrld Cngress n Grundwater 3

4 A ecnmia - Baix cust inicial de investiment e acessóris, manutençã reduzida, material de cnsum de baix preç. Alguns usuáris utilizam eletrds de ferr na recepçã, entretant, as medições estã sujeitas a errs na mediçã de V devid a plarizaçã de eletrds (Orellana, E., 1982, Paraninf 2 a ED, MADRID, pp ) Aspect d eletrd utilizad pel autr Eletrd de ferr Antecedend s trabalhs de camp, s seguintes prcediments devem ser realizads: 1. Pesquisa bibligráfica específica (mapas, trabalhs publicads, estuds gefísics anterires) 2. Inventári ds pçs existentes nas imediações (rai máxim de 01 Km). 3. Ftinterpretaçã gelógica. 4. Apreciaçã da litlgia, hidrgrafia, análise estrutural, relev. TRABALHO DE CAMPO Trabalhand cm caminhaments elétrics u perfis elétrics, AB deve ser mantid fix. A prfundidade de investigaçã segund Schlumberger será em trn de ¼ de AB. Ex: AB = = 50m st Jint Wrld Cngress n Grundwater 4

5 300 AB = = 75m 4 MN < AB 5 Os valres de resistividade aparente sã pltads em um gráfic (frmat mnlg) nde s valres crrespndentes as estações n terren sã as abcissas, e nas rdenadas tems s valres das resistividades aparentes, cm pdems bservar n gráfic abaix. SE NE p ç POSICIONAMENTO OU ORIENTAÇÕES NO CAMPO DOS PERFIS ELÉTRICOS: É em funçã ds dads btids da análise estrutural, hidrgrafia e relev. O alcance é ampliad quand sã executadas sndagens perpendiculares u paralelas de md que é recmendável estud nesse sentid. CONSIDERAÇÕES EM RELAÇÃO AO TIPO DE ROCHA: Cm a finalidade de fazer uma ba crrelaçã cm a resistividade; 1 st Jint Wrld Cngress n Grundwater 5

6 Algumas litlgias frnecem ρa elevads cm é cas das rchas graníticas em algumas regiões d estad d Ceará (Serra da Meruca, Serra d Pereir, n arenit Serra Grande) e em utrs estads cm é cas de Rraima. Prtant fgem a mdel tradicinal nde tems pa médi entre 100 e 130 chegand a um valr máxim de 150 hm/m, cm parâmetr indicadr da existência de estruturas saturadas d água. Exempls: Síti de Fra - Pereir CE Litlgia Granits - Q = 150 l/h Sant Antôni ds Fernandes - Meruca - CE Litlgia Granits - Q = 8500 l/h W W E E p ç NW SE p ç Meruca st Jint Wrld Cngress n Grundwater 6

7 Obs: Valres acima de 600 devem ser evitads. Observe n gráfic a queda abrupta de ρα de W para E. ANOMALIAS OBSERVADAS: Devems bservar bem as anmalias u depressões de resistividade aparente, pis sã fundamentais para interpretaçã ds dads btids que sã pltads em gráfics. Exempl: Pl Calçadista de Itapipca Av. Universidade s/n - Sede d Municípi Q = 2200 l/h W E 1000 p ç Pereir Itapipca 1 st Jint Wrld Cngress n Grundwater 7

8 PANORAMA GERAL DAS ANOMALIAS OBSERVADAS: Características mais frequentes das anmalias bservadas ns perfis geelétrics: A Sugere pequena fratura Mair fratura B C D Largura da fratura Prfundidade E AB = 200 AB = st Jint Wrld Cngress n Grundwater 8

9 VANTAGEM DA UTILIZAÇÃO DOS PERFIS EM ROCHAS CRISTALINAS A Sndagem Elétrica Vertical SEV cnsiste em uma avaliaçã pntual na vertical u seja em prfundidade send restrita para detectar as descntinuidades nas rchas cristalinas. Cnvém usar após a execuçã d Perfil Elétric. N perfil elétric cm AB = 200m, X = 10m e MN = 20, pdems verificar lateralmente de imediat 09 (nve) pnts da área estudada. Segund s resultads anômals apresentads, executa-se um Perfil Elétric cm AB = 300m, X = 10m, MN = 20m ampliand assim a prfundidade investigada e númer de pnts prspectads passa para 11 (nze). LIMITAÇÃO DO MÉTODO P.E.S. 1. Em áreas cm cbertura sedimentar u mant de intemperism significativ, cnvém fazer uma sndagem inicial utilizand SEV. Devem ser vists cm precauçã valres elevads de pa em curvas tip fund de barc. Ex.: Zna Litrânea d Estad, nde se bserva um pacte sedimentar até embasament - Grup Barreiras. 2. A partir d centr tems 40 u 50m de infrmaçã nas laterais d centr, perfazend um perfil de 80 u 100m. Perpendicular as alinhaments nã tems infrmações d alcance d estud, presume-se cm base nas dimensões das estruturas. Prvavelmente seja pssível mensurar em estuds psterires cm a utilizaçã de ftgrafias aéreas. A execuçã de perfis sequenciads tem frnecid bas infrmações quant a dimensã lngitudinal e direçã da estrutura u sistema de fendilhament. De psse de um gráfic em crte vertical e bservand-se declíni da resistividade aparente passand pel pnt mínim e psterir elevaçã pdems assciar a largura da estrutura armazenadra. MERGULHO DA FRATURA Cm Perfis Elétrics cm espaçaments diferenciads, AB = 200 e 300m, tems bservad deslcament da depressã de resistividade aparente que sugere um prvável mergulh d plan da falha. 1 st Jint Wrld Cngress n Grundwater 9

10 CONCLUSÕES Na realidade, nss trabalh visa influir n debate de idéias e na trca de experiência de gecientistas e empreendedres ds recurss hídrics subterrânes O imprtante papel ds Perfis Elétrics na prspecçã ds meis aquífers fissurais cristalin, nã pde ficar islad u ignrad. É necessári envlviment ds gestres das águas subterrâneas para que este mdel psitiv pssa cntribuir n atendiment da demanda da mais imprtante reserva estratégica d planeta. AGRADECIMENTO Meu sincer agradeciment a amig Paul D Orleans, pela cperaçã na cleta e prcessament ds dads btids e na traduçã d abstract. BIBLIOGRAFIA - Said, Francisc Gnçalves - Anais d 1 Cngress Brasil Alemanha sbre Energias Renváveis e Recurss Hídrics - CONTRIBUIÇÃO DOS PERFIS GEOELÉTRICOS PARA LOCAÇÃO DE POÇOS TUBULARES EM ROCHAS CRISTALINAS. Frtaleza Ceará, ut N prel. - ASTIER, J. L Gefísica Aplicada a la Hidrgelgia - Ed. Paraninf Madrid - DAVINO, A Imprtância d métd da eletrresistividade na determinaçã da natureza d mant de decmpsiçã em rchas cristalinas. Bl. Da Sciedade Brasileira de Gelgia. - Elements de Hidrgelgia Prática - SUDENE - Divisã de Dcumentaçã, Recife, utubr, Série Hidrgelógica n Ellert, N et all (1982). Aplicaçã da Gefísica na Prspecçã de Águas Subterrâneas em Meis Fissurads. - Figuera, J. C. (1974) Tratad de Gefísica. Ltprint, Madrid, - Hidrgelgia Cnceits e Aplicações - Feitsa, Fernand Filh, J. M. - CPRM LADEIRA, E. A Cntribuiçã da gelgia estrutural à pesquisa de águas subterrâneas em rchas fraturadas. Águas Subterrâneas (9) - Sã Paul pp ORELANA, E Prspeccin Geeletrica em Crrente Cntinua, Ed. Paraninf - Madrid. pp. 269 à st Jint Wrld Cngress n Grundwater 10