C T O C MONITORAMENTOS, MAPEAMENTOS E MODELAGENS DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS MARCUS VINÍCIOS ANDRADE SILVA ENG. GEÓLOGO - HIDROGEÓLOGO

MONITORAMENTOS, MAPEAMENTOS E MODELAGENS DE ÁGUAS SUBTERRÂNEAS MARCUS VINÍCIOS ANDRADE SILVA ENG. GEÓLOGO - HIDROGEÓLOGO C T O C CÂMARA TÉCNICA DE OUTORGAS E COBRANÇA

O INSTITUTO

IBRAM-Instituto Brasileiro de Mineração Organização privada, sem fins lucrativos, que representa a Indústria Mineral Brasileira; Fundada em 1976; Congrega mais de 200 empresas [mineração e nãomineração]; IBRAM-Instituto Brasileiro de Mineração Representa mais de 85% da Produção Mineral Brasileira; Escritório Central: Brasília Filiais: Estados de Minas Gerais e Pará.

IBRAM-Instituto Brasileiro de Mineração Organização privada, sem fins lucrativos, que representa a Indústria Mineral Brasileira; Fundada em 1976; Congrega mais de 200 empresas [mineração e nãomineração]; Representa mais de 85% da Produção Mineral Brasileira; Escritório Central: Brasília Filiais: Estados de Minas Gerais e Pará.

Atuação do IBRAM 1 Defesa de Interesses do Setor Mineral nos Níveis Federal e Estadual 2 Congressos de Mineração, Feiras e Eventos Imagem da Mineração [reputação] Atuação do IBRAM 3 Programas Técnicos Boas Práticas para o setor mineral

Atuação do IBRAM 1 Defesa de Interesses do Setor Mineral nos Níveis Federal e Estadual 2 Congressos de Mineração, Feiras e Eventos Imagem da Mineração [reputação] 3 Programas Técnicos Boas Práticas para o setor mineral

Programas Técnicos do IBRAM Gestão de Recursos Hídricos Saúde & Segurança Ocupacional Inventário de Emissões de GEE Capacitação para Gestão de Segurança de Barragens de Rejeitos Programas Técnicos do IBRAM Planejamento para o Fechamento de Mina IBRAM Amazônia APA Sul Metodologia de Planejamento Territorial Imagem da Mineração Inventário de práticas de gestão para a sustentabilidade

Programas Técnicos do IBRAM Gestão de Recursos Hídricos Saúde & Segurança Ocupacional Inventário de Emissões de GEE Capacitação para Gestão de Segurança de Barragens de Rejeitos Planejamento para o Fechamento de Mina IBRAM Amazônia APA Sul Metodologia de Planejamento Territorial Imagem da Mineração Inventário de práticas de gestão para a sustentabilidade

PARA CONHECER MAIS PARA CONHECER MAIS WWW.EXPOSIBRAM.ORG.BR http://www.wmc2016.org.br

PARA CONHECER MAIS WWW.EXPOSIBRAM.ORG.BR http://www.wmc2016.org.br

HIDROGEOLOGIA & MINERAÇÃO CONCEITOS GERAIS E ESTUDOS DE CASO DO ALTO PARANAÍBA

ESTUDOS DE CASO DO ALTO PARANAÍBA

CONCEITOS BÁSICOS HIDROGEOLOGIA X HIDROLOGIA X HIDRÁULICA HIDROGEOLOGIA ÁGUA SUBTERRÂNEA Nascentes Cisternas Poços GEOLOGIA MATEMÁTICA GEÓLOGO E ENG. DE MINAS ENGENHEIRO GEÓLOGO BACIAS HIDROGOLÓGICAS HIDROLOGIA ÁGUA SUPERFICIAL Córregos Chuvas Rios ESTATÍSTICA MATEMÁTICA ENG. CIVIL, ENG. AMBIENTAL AGRÔNOMO e GEÓGRAFO BACIAS HIDROGRÁFICAS HIDRÁULICA ENG. MECÂNICO E CIVIL ÁGUA EM TUBULAÇÕES Encanamentos Mangueiras Bombas FÍSICA MATEMÁTICA

ETAPAS DO REBAIXAMENTO DO N.A (NÍVEL DE ÁGUA SUBTERRÂNEA) A CÉU ABERTO ENCOSTA GEOLOGIA CAVA PLANOS DE LAVRA SUBTERRÂNEA Processo de Outorga Pesquisa Hidrogeológica Mapa Hidrogeológico Modelo Numérico de Fluxo Q outorgada Condicionantes Implantação do Sistema de Rebaixamento (Poços, DHP s, Sumps, canaletas,...) Construção, Manutenção e Ampliação da Rede de Monitoramento Hidrogeológico Operação do Sistema de Rebaixamento Atualização e Revisão dos Estudos/Modelos Hidrogeologicos

ETAPAS DO REBAIXAMENTO DO N.A (NÍVEL DE ÁGUA SUBTERRÂNEA) A CÉU ABERTO ENCOSTA GEOLOGIA CAVA MAPA HIDROGEOLÓGICO PLANOS DE LAVRA SUBTERRÂNEA MODELO NUMÉRICO Pesquisa Mapa Hidrogeológico DE FLUXO Q outorgada Processo de Outorga Hidrogeológica Modelo Numérico de Fluxo Condicionantes Implantação do Sistema de Rebaixamento (Poços, DHP s, Sumps, canaletas,...) Construção, Manutenção e Ampliação da Rede de Monitoramento Hidrogeológico Operação do Sistema de Rebaixamento Atualização e Revisão dos Estudos/Modelos Hidrogeologicos

Fonte: MDGEO NÃO É POSSÍVEL VER A ÁGUA SUBTERRÂNEA

NÃO É POSSÍVEL VER A ÁGUA SUBTERRÂNEA Poços de monitoramento piezômetros Poços Fonte: MDGEO

PRINCIPAIS TIPOS DE AQUIFEROS (Iritani & Ezaki, 2010) POROSO FRATURADO CÁRSTICO AUMENTO DA COMPLEXIDADE ( + HETEROGÊNIO + ANISOTRÓPICO... )

PRINCIPAIS TIPOS DE AQUIFEROS POROSO FRATURADO CÁRSTICO POROSO

PRINCIPAIS TIPOS DE AQUIFEROS POROSO FRATURADO CÁRSTICO FRATURADO

PRINCIPAIS TIPOS DE AQUIFEROS POROSO FRATURADO CÁRSTICO CÁRSTICO

PESQUISAS PREVISÕES PLANEJAMENTOS MODELOS

O QUE É UM MODELO? MODELO É UMA FERRAMENTA DESENVOLVIDA PARA REPRESENTAR UMA VERSÃO SIMPLIFICADA DA REALIDADE. WANG & ANDERSON (1982) MODELOS PRINCIPAL UTILIZAÇÃO PREVISÃO DE FENÔMENOS MODELAGEM

MODELOS FENÔMENOS REBAIXAMENTO DO LENÇOL FREÁTICO EM MINAS MIGRAÇÃO DE CONTAMINANTES EM ÁGUA SUBTERRÂNEAS ELEVAÇÃO DA POTENCIOMETRIA APÓS A CONSTRUÇÃO DE BARRAGENS IMPACTO GERADO PELA EXPLOTAÇÃO DE AQUÍFEROS PARA ABASTECIMENTO MODELAGEM

MODELOS DE REBAIXAMENTO DE N.A. MODELOS DE PLUMAS DE CONTAMINAÇÃO MODELAGEM

MODELAGEM

MODELOS FÍSICOS ANALÓGICOS MATEMÁTICOS MODELAGEM

MODELOS FÍSICOS MODELAGEM

MODELOS FÍSICOS Fonte: http://www.wvca.us/education/groundwater_model/groundwater_model.jpg MODELAGEM

MODELOS FÍSICOS https://www.youtube.com/watch?v=npvz6mvevbo MODELAGEM

MODELOS FÍSICOS t 1 t 2 t 3 https://www.youtube.com/watch?v=npvz6mvevbo MODELAGEM

MODELOS ANALÓGICOS MODELAGEM

MODELOS ANALÓGICOS ANALOGIA MATEMÁTICA E FÍSICA ENTRE AS LEIS DE OHM E DARCY FLUXO DE CORRENTE ELÉTRICA FLUXO HÍDRICO SUBTERRÂNEO MODELAGEM

MODELOS ANALÓGICOS CONJUNTO DE RESISTORES E CAPACITORES ELÉTRICOS REPRESENTAND O UM AQUÍFERO http://www.sws.uiuc.edu/hilites/achieve/gwmodded.asp MODELAGEM

MODELOS ANALÓGICOS http://www.sws.uiuc.edu/hilites/achieve/gwmodded.asp MODELAGEM

MODELOS MATEMÁTICOS MODELAGEM

MODELOS MATEMÁTICOS SOLUÇÕES ANALÍTICAS SOLUÇÕES POR APROXIMAÇÃO NUMÉRICA DIFERENÇAS FINITAS ELEMENTOS FINITOS VOLUMES FINITOS ELEMENTOS DE CONTORNO ELEMENTOS ANALÍTICOS MODELAGEM

DIFERENÇAS FINITAS ELEMENTOS FINITOS MODELAGEM

DIFERENÇAS FINITAS ELEMENTOS FINITOS TOOLS TO CALCULATE GRONDWATER INFLOW TO UNDERGROUND MINES: A COMPARATIVE ASSESSMENT. In: Enviromine 2009 (First International Seminar on Environmental Issues in The Mining Industry). Santiago, Chile. MODELAGEM

MODELOS MATEMÁTICOS EQUAÇÕES GOVERNANTES PARA WANG & ANDERSON (1982), A EQUAÇÃO GOVERNANTE QUE REPRESENTA O FLUXO DE ÁGUA SUBTERRÂNEA, EM SUA FORMA ANALÍTICA, É DERIVADO DA COMBINAÇÃO DA LEI DE DARCY COM A CONSERVAÇÃO DE MASSA, COMO EXPRESSO ABAIXO: Onde: Ss é o armazenamento especifico W é a recarga MODELAGEM

MODELOS MATEMÁTICOS CONDIÇÕES DE CONTORNO PRESENTES NAS FRONTEIRAS DO MODELO, AS CONDIÇÕES DE CONTORNO SÃO ELEMENTOS FÍSICOS QUE REPRESENTAM A INTERAÇÃO ENTRE OS PROCESSOS NO INTERIOR DO MODELO E SUA PARTE EXTERNA. A PRINCÍPIO, UM MODELO PODE POSSUIR UM NÚMERO INFINITO DE SOLUÇÕES. AS CONDIÇÕES DE CONTORNO DIRECIONAM AS SIMULAÇÕES PARA A SOLUÇÃO ÚNICA DO MODELO. MODELAGEM

MODELOS MATEMÁTICOS CONDIÇÕES DE CONTORNO Drenos (surgências) Rios (lagos e barragens - entrada ou saída de água) Recarga (% das chuvas) MODELAGEM

MODELOS MATEMÁTICOS CONDIÇÕES INICIAIS AS CONDIÇÕES INICIAIS SÃO COMPONENTES ESSENCIAIS EM MODELOS TRANSIENTES. A SIMULAÇÃO EM REGIME TRANSIENTE REQUER, NO INÍCIO DA SIMULAÇÃO, UMA DISTRIBUIÇÃO DE CARGA HIDRÁULICA, UMA VEZ QUE OS VALORES DE CARGAS HIDRÁULICAS CALCULADAS EM UM DETERMINADO PASSO DE TEMPO SÃO DEPENDENTES DOS VALORES DE CARGA HIDRÁULICA DO PASSO ANTERIOR. MODELAGEM

MODELOS MATEMÁTICOS PROTOCOLOS PARA APLICAÇÃO DE MODELOS MATEMÁTICOS (PAMMs) MODELAGEM

USO DO MODELO NUMÉRICO RESPONDEU A PERGUNTA? SIMULAÇÃO SIM NÃO SIM EXISTE UMA PERGUNTA / OBJETIVO? FIM NÃO SIM NÃO FAÇA A PERGUNTA UM MODELO NUMÉRICO RESPONDE ESSA PERGUNTA? CALIBROU? COMPARAÇÃO COM DADOS REAIS NÃO MODELO NUMÉRICO SIM MODELO CONCEITUAL GEOLOGIA DADOS CAMPO DADOS MONIT.

MODELOS MATEMÁTICOS ETAPAS DE MODELAGEM NUMÉRICA DE FLUXO 1) COMPILAÇÃO DE INFORMAÇÕES DE RELEVÂNCIA; Informações referentes a Geologia Regional e Local, Geomorfologia, Climatologia, Dados de investigações geológicas previamente existentes; 2) ELABORAÇÃO DE UM MODELO CONCEITUAL; A segunda etapa é representada pela formulação de modelo hidrogeológico conceitual (formulação teórica sobre a Configuração do domínio), norteado pelo levantamento de informações relevantes existentes do domínio a ser simulado, tais como aquelas relacionadas aos aspectos geológicos, propriedades hidráulicas e potenciometria da área a ser simulada. MODELAGEM

CONCEITUAL MODELO ETAPAS DE MODELAGEM NUMÉRICA DE FLUXO MODELAGEM

NUMÉRICA SIMULAÇÃO ETAPAS DA MODELAGEM DE FLUXO REALIDADE MODELO MODELAGEM

NUMÉRICA SIMULAÇÃO REPRESENTAÇÃO DO MODELO CONCEITUAL EM LÍNGUAGEM MATEMÁTICA, NO AMBIENTE DE UM SOFTWARE. Y X Z MODELAGEM

MODELOS MATEMÁTICOS ETAPAS DE MODELAGEM NUMÉRICA DE FLUXO CALIBRAÇÃO DO MODELO Ajustes nos parâmetros do modelo (condutividade hidráulica, recarga, espessura do aquífero, descarga no rio) até que exista uma correspondência em nível satisfatório entre os os valores calculados pela simulação e os valores reais de carga hidráulica, vazão ou concentração. PREVISÕES Se o modelo matemático representa com fidelidade satisfatória a realidade, este pode ser empregado para realizar previsões do comportamento do aquífero ao longo do tempo. MODELAGEM

MODELOS MATEMÁTICOS MODELOS ANALÍTICOS FORNECEM VALORES EXATOS DO PROBLEMA. CONTUDO PRESSUPÕE UM MEIO ISOTRÓPICO, HOMOGÊNEO, COM GEOMETRIAS SIMPLES DO AQUÍFERO (RETÂNGULOS, ELIPSES, QUADRADOS). MODELOS NUMÉRICOS FORNECEM VALORES APROXIMADOS DO PROBLEMA. CONTUDO, POSSUEM A VANTAGEM DE PERMITIREM A REPRESENTAÇÃO DE MEIO HETEROGÊNEOS, ANISOTRÓPICOS E GEOMETRIAS COMPLEXAS DOS AQUÍFEROS. MODELAGEM

MODELAGEM X MAPEAMENTO MATEMÁTICA HIDROGEOLÓGICO MODELAGEM x MAPEAMENTO

MODELAGEM x MAPEAMENTO MINA DO BARREIRO MINA DE NIÓBIO MINA F4

MODELAGEM x MAPEAMENTO

MODELAGEM x MAPEAMENTO MINA DO BARREIRO MINA DE NIÓBIO MINA F4

SIMULAÇÃO MATEMÁTICA DO REBAIXAMENTO X PLANOS DE LAVRA MODELAGEM x MAPEAMENTO

MODELAGEM x MAPEAMENTO SIMULAÇÃO MATEMÁTICA DO REBAIXAMENTO X PLANOS DE LAVRA PP-03 PP-06 PP-09 PP-08 PP-07 PP-02 PP-11 PP-01 PP-13 PP-12 PP-05 PP-10 PAP-06 PP-04 PAP-07

RECORTE DE POÇOS POÇO DE REBAIXAMENTO Previsão corte: 80m Cota Atual: 1150 Cota Final: 1070 Cota Crivo: 66m MODELAGEM x MAPEAMENTO

CONFECÇÃO DE MAPAS MODELAGEM x MAPEAMENTO

CONFECÇÃO DE MAPAS

MODELAGEM x MAPEAMENTO

INTEGRAÇÃO DE DADOS (MODELO & MAPA) MODELAGEM x MAPEAMENTO

GESTÃO COMPARTILHADA MODELAGEM x MAPEAMENTO

MAPEAMENTO E MODELAMENTO REGIONAL ATIVIDADES COMPARTILHADAS GEOLOGIA INTEGRADA DO DOMO ANGLO ANGLO VALE MODELAGEM x MAPEAMENTO

GEOLOGIA INTEGRADA DO DOMO TOPO ROCHOSO ESPESSURA MAPA MONITORAMENTO POTENCIOMÉTRICO SATURADA INTEGRADO MODELAGEM x MAPEAMENTO

GEOLOGIA INTEGRADA DO DOMO TOPO ROCHOSO ESPESSURA MAPA MONITORAMENTO POTENCIOMÉTRICO SATURADA INTEGRADO PRODUTOS EM COMUM APRESENTADOS AOS ÓRGÃOS AMBIENTAIS E MINISTÉRIO PÚBLICO MAPAS POTENCIOMÉTRICOS REDE DE MONITORAMENTO MODELOS CONCEITUAIS MODELOS NUMÉRICOS MAIOR CREDIBILIDADE DAS INFORMAÇÕES MODELO INTEGRADO MODELAGEM x MAPEAMENTO

SUGESTÕES DE LEITURA

POPULARIZAÇÃO DA INFORMAÇÃO

ESPECIALISTAS PROFISSIONAIS PÚBLICO EM GERAL POPULARIZAÇÃO DA INFORMAÇÃO

OBRIGADO PELA ATENÇÃO! MARCUS VINÍCIOS ANDRADE SILVA ENG. GEÓLOGO / HIDROGEÓLOGO marcus.andrade@valefert.com marcus.geologia@yahoo.com.br