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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.44.2019.tde-12122019-092658
Document
Auteur
Nom complet
João Paulo Chiste Costa
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2017
Directeur
Jury
Suhogusoff, Alexandra Vieira (Président)
Guiguer Junior, Nilson
Varnier, Claudia Luciana
Wendland, Edson Cezar
Titre en anglais
Numerical groundwater flow modeling applied to dewatering prediction of Cauê Aquifer in Alegria Mine, east of quadrilátero ferrífero, Minas Gerais
Mots-clés en anglais
Cauê Aquifer
Cut-off walls
Dewatering
Groundwater Modeling
Mine
Pumping wells
Quadrilátero Ferrífero
Resumé en anglais
The feasibility to achieve a water table drawdown is one of realities of Quadrilátero Ferrífero District. In general, iron ore reserves are located in Cauê Formation, same geological unit of main aquifer of the region, that increasing complexity to acess ore reserve below piezometric level. Alegria Mine, located in east of Quadrilátero Ferrífero, is an example of a mining operation that, in order to be deepened, will need to be dewatering, which should occur gradually over the years. This study has the objective to perform conceptual and numerical groundwater flow models to simulate flow rate and number of pumping wells to achieve the drawdown necessary to acess the ore reserve, according an hyphotetical Samarco's mine planning schedule. Simulated model indicates that 98 pumping wells should be installed to access the ore reserve, which will be distributed in Alegria North, Alegria Center and Alegria South. The peak flow will be in order of 11,400 m³/h. It was also simulated the efficiency of cut-off walls system in reducing leakage from Piracicaba River flow-rate to aquifer, under an extensive cone of depression. Eventual reduction of base-flow was calculated in the model that allowed planning the flow-rate to be returned to Piracicaba River and tributaries in order to preserve historical flows. The proposed structures for dewatering program will be jointly evaluated in the hydrogeological model in order to maintain sustainability of project with minimum environmental impact of the Piracicaba river.
Titre en portugais
not available
Mots-clés en portugais
Aquífero Cauê
Cut-off Walls
Mina
Modelagem Numérica de Fluxo Subterrâneo
Poços de Rebaixamento
Quadrilátero Ferrífero
Rebaixamento de nível d'água
Resumé en portugais
A viabilidade das estratégias para se alcançar o rebaixamento do nível d'água é uma das realidades das minas do Quadrilátero Ferrífero. Nesta região, em geral, as reservas de minério de ferro localizam-se na Formação Cauê, mesma unidade geológica do principal aquífero da região, aumentando a complexidade de viabilizar a operação da lavra abaixo do nível piezométrico. A Mina de Alegria, leste do Quadrilátero Ferrífero, é um exemplo de operação de lavra que para ser aprofundada necessitará do rebaixamento de nível d'água, o que deverá ocorrer gradativamente ao longo dos anos. Diante dessa realidade, este projeto tem por objetivo realizar os modelos hidrogeológicos conceitual e numérico de fluxo de águas subterrâneas, para testar de forma acurada a vazão requerida e o número de poços para se atingir o rebaixamento indicado pelos cenários hipotéticos de topografias sequenciadas das futuras cavas da Samarco Mineração. O modelo numérico indica que para acessar a reserva de minério deverão ser instalados 98 poços, os quais serão distribuídos nas minas de Alegria Norte, Alegria Centro e Alegria Sul. A vazão de pico será na ordem de 11,400 m³/h para viabilizar a reserva de minério neste cenário. Em conjunto com os poços, métodos de contenção do fluxo de água subterrânea (cut-off walls) foram testados nas simulações de rebaixamento, com vistas a reduzir os impactos na vazão do rio Piracicaba. Além de prever o comportamento hidráulico, sob as condições de um rebaixamento, por períodos prolongados, o modelo hidrogeológico pode simular os possíveis impactos hídricos e prever ações mitigadoras na sub-bacia do rio Piracicaba. A eventual redução do fluxo de base calculado no modelo possibilitou quantificar o volume de água que deverá ser restituído ao rio Piracicaba e afluentes de forma a preservar suas vazões históricas. As estruturas simuladas para o programa de rebaixamento do nível d'água foram avaliadas conjuntamente no modelo hidrogeológico, de forma a manter a sustentabilidade do empreendimento, com o mínimo impacto ambiental da sub-bacia do rio Piracicaba.
 
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Date de Publication
2019-12-12
 
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