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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.44.2015.tde-22092015-151113
Documento
Autor
Nome completo
Paulo Henrique Ferreira Galvão
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2015
Orientador
Banca examinadora
Hirata, Ricardo (Presidente)
Albuquerque Filho, Jose Luiz
Auler, Augusto Sarreiro
Gastmans, Didier
Karmann, Ivo
Título em português
Modelo hidrogeológico conceitual de Sete Lagoas (MG) e implicações associadas ao desenvolvimento urbano em regiões cársticas
Palavras-chave em português
Carste
Geoquímica
Hidrogeologia
Isótopos estáveis
Risco geotécnico
Resumo em português
Esta pesquisa integrou estudos geológicos, hidrogeológicos, geoquímicos e de isótopos estáveis no município de Sete Lagoas (MG), Brasil, com o objetivo de entender a circulação da água em terreno cárstico e propor alternativas para o seu melhor uso, a fim de se evitar problemas geotécnicos. A área é constituída por calcários neoproterozoicos da Formação Sete Lagoas, onde se desenvolveram condutos cársticos, dando origem ao aquífero homônimo, o qual está coberto por sedimentos cenozoicos inconsolidados e, ocasionalmente, por rochas metasedimentares neoproterozoicas da Formação Serra de Santa Helena. Foi observado que neste aquífero a porosidade primária é muito baixa e a secundária (micro-fraturas) é igualmente reduzida, devido ao preenchimento por calcita. O grande volume de água subterrânea migra através da porosidade terciária caracterizada dominantemente por dois planos de acamamentos carstificados e, em menor grau, por fraturas sub-verticais carstificadas. A recarga, relacionada às chuvas que ocorrem no período de outubro a dezembro, se dá através de sumidouros, entradas de cavernas e onde o calcário está sob os sedimentos cenozoicos. Um detalhado estudo avaliando os efeitos de escala permitiu também o estabelecimento da distribuição das permeabilidades do Aquífero Sete Lagoas. Outros resultados obtidos também estabeleceram que as extrações de águas subterrâneas estão associadas aos eventos geotécnicos cársticos localizados na área urbana do município. A elevada extração das águas subterrâneas faz com que o plano de acamamento carstificado mais raso, em algumas áreas, esteja inteiramente na zona não saturada, provocando os eventos geotécnicos. Um mapa de risco geotécnico identifica, a partir da litologia e do nível de água subterrânea, cinco níveis. Este tipo de mapeamento deveria orientar as extrações e os cuidados na ocupação do terreno urbano em Sete Lagoas, prevenindo ou retardando a ocorrência de novas subsidências ou colapsos.
Título em inglês
Hydrogeological conceptual model of Sete Lagoas (MG) and associated implications of urban development in Karst region
Palavras-chave em inglês
Geochemistry
Geotechnical risk
Hydrogeology
Karst
Stable isotopes
Resumo em inglês
This research integrated geological, hydrogeological, geochemical, and stable isotope studies conducted in the municipality of Sete Lagoas (MG), Brazil, in order to understand the water circulation in a karst terrain and to propose alternatives for a better water use, aiming to avoid geotechnical problems. The area is constituted by Neoproterozoic limestones from the Sete Lagoas Formation, where karst conduits were developed, giving origin to the homonymous aquifer, which is covered by Cenozoic unconsolidated sediments and, occasionally, by Neoproterozoic metasedimentary rocks from the Serra de Santa Helena Formation. It was observed that in this aquifer the primary porosity is very low and the secondary porosity (micro -fractures) is also reduced, due to the filling by calcite. The great volume of groundwater migrates through the tertiary porosity characterized by two dominant solutionally enlarged bedding planes and, to a lesser extent, by sub-vertical enlarged fractures. The recharge, related to rainfall occurring from October to December, takes place through sinkholes, caves entrances, and where the limestones are under the Cenozoic sediments. A detailed study evaluating the scale effects also allowed the establishment of permeability distributions of the Sete Lagoas Aquifer. Other results obtained also established that the groundwater extractions are associated to karst geotechnical events located in the urbanized area of the municipality. The high groundwater extractions make the shallowest solutionally enlarged bedding plane, in some points, entirely in the unsaturated zone, causing geotechnical events. A geotechnical map identifies five levels of risk, based on the lithology and the groundwater level interaction. This type of mapping should guide the groundwater extractions and caring the urban land occupation in Sete Lagoas, preventing or delaying the occurrence of new subsidences or collapses.
 
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DOUTORADO_COMPLETO.pdf (11.38 Mbytes)
Data de Publicação
2015-09-23
 
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