A Lama de Rejeitos de Mineração e os seus Efeitos sobre a Recarga dos Aquíferos Aluvionares do Rio Gualaxo do Norte após o Rompimento da Barragem de Fundão em Mariana-MG.

José Augusto Costa Gonçalves, Gillianne Assis Carneiro, Grazielle Cristina Assis Carneiro

Resumo


As águas subterrâneas têm grande importância como fonte de abastecimento doméstico, agropecuário e industrial no Brasil devido às vantagens de sua utilização, assim, cada vez mais aumenta a necessidade de estudos para mapeamentos hidrogeológicos. O rompimento da barragem de Fundão em Mariana causou uma devastação enorme ao longo dos leitos dos cursos d’água atingidos, que são locais cruciais para o reabastecimento dos lençóis freáticos, aquíferos e nascentes, assim, este trabalho teve como objetivo avaliar e quantificar relação entre águas superficiais e subterrâneas a partir das análises de hidrogramas representativos do escoamento total, bem como identificar as áreas com prováveis aquíferos aluvionares, que são volumosos e de fácil exploração para o uso da população. Constatou-se que a área de estudo possui uma boa potencialidade para o armazenamento subterrâneo, o deflúvio subterrâneo representou 70% do deflúvio total, sendo que os depósitos aluvionares identificados se estendem praticamente como uma faixa alongada às margens do Rio Gualaxo do Norte, o que favorece a utilização desse recurso devido serem mais volumosos de fácil exploração. Verificou-se ainda que com os dados atuais disponíveis e utilizados para os cálculos, com o pequeno espaço temporal decorrido do rompimento da barragem, não foram constatadas variações significativas do escoamento subterrâneo como resposta ao acidente.

 

Mining Tailings Mud and its Effects on the Recharge of Alluvial Aquifers of the Rio Gualaxo do Norte after the Fundão Dam Breach in Mariana-MG

 

A B S T R A C T

Groundwater is of great importance as a source of domestic, agricultural and industrial supply in Brazil due to the advantages of its use, thus increasing the need for studies for hydrogeological mappings. The disruption of the Fundão dam in Mariana caused enormous devastation along the of the watercourse beds hit, which are crucial places for the replenishment of groundwater, aquifers and springs. Thus, this work aimed to evaluate and quantify the relationship between surface and groundwater from the analysis of hydrograms representative of the total runoff, as well as identifying areas with probable alluvial aquifers, which are large and easy to exploit for the population to use. It was found that the study area has a good potential for underground storage, the underground defluvium represented 70% of the total defluvium, with the alluvial deposits identified extending practically as an elongated strip along the banks of the Rio Gualaxo do Norte, which favors the use of this resource because they are more bulky and easy to operate. It was also found that with the current data available and used for the calculations, with the small time span resulting from the rupture of the dam, there were no significant variations in the underground flow in response to the accident.

Keywords: Surface and underground runoff, outflow, storage capacity, alluvial aquifers.

 


Palavras-chave


Água Subterrânea; Capacidade de Armazenamento; Aquíferos Aluvionares

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Referências


Alkmim, F.F.; Marshak S.; 1998. Transamazonian orogeny in the southern São Francisco Craton Region, Minas Gerais, Brazil: evidence for paleoproterozoic collision and collapse in the Quadrilátero Ferrífero. Precambrian Research, 90, 29-58.

ANA. Agencia Nacional de Águas. 2019. Panorama das Águas. Disponível em: https://www.ana.gov.br. Acesso em: 22 set. 2019.

Alencar, D.B.S.; Silva, C.L.; Oliveira, C.A. S. 2006. Influência da Precipitação no Escoamento Superficial em uma Microbacia Hidrográfica do Distrito Federal. Eng. Agríc., Jaboticabal, 26, 103-112.

Batsaikhan, N.; Lee, J. M.; Nemer, B.; Woo, N. C. 2018. Water Resources Sustainability of Ulaanbaatar City, Mongolia. Water 10, no. 6: 750.

Bernard-Jannin, L.; Brito, D,; Sun, X.; Jauch, E.; Neves, R.; Sauvage, S.; Pérez, J. M. S. 2016. Spatially distributed modelling of surface water-groundwater exchanges during overbank flood events – a case study at the Garonne River, Advances in Water Resources, Volume 94, Pages 146-159, https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2016.05.008.

Bicudo, C.E.M.; Tundisi, J.G.; Scheuenstuhl, M.C.B. (Org.). 2011. Águas do Brasil: análises estratégicas. São Paulo: Academia Brasileira de Ciências.

Bensusan, Nurit. De Mariana a Abrolhos, a pedagogia da lama em dez lições. 2016. Disponível em: https://www.socioambiental.org/pt-br/blog/blog-do-ppds/de-mariana-a-abrolhos-a-pedagogia-da-lama-em-dez-licoes. Acesso em: 20 nov. 2019.

Blom, A.; Arkesteijn, L.; Chavarrías, V.; Viparelli, E. 2017a. The equilibrium alluvial river under variable flow and its channel-forming discharge. J. Geophys. Res., Earth Surface 122 (10), 1924–1948. https://doi.org/10.1002/2017JF004213

Blom, A.; Chavarrías, V.; Ferguson, R.I.; Viparelli, E. 2017b. Advance, retreat, and halt of abrupt gravel-sand transitions in alluvial rivers. Geophys. Res. Lett. 44 (19), 9751–9760. https://doi.org/10.1002/2017GL074231

Bonsor, H.C.; MacDonald, A.M.; Ahmed, K.M. 2017. Hydrogeological typologies of the Indo-Gangetic basin alluvial aquifer, South Asia. Hydrogeology Journal 25, 1377–1406. https://doi-org.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-017-1550-z

Brandalise L.A. 1991. Programa levantamentos geológicos básicos do Brasil – PLGB; Carta Geológica, Carta Metalogenético-Previsional da Folha de Ponte Nova (SF.23-XBII), escala 1:100.000. Belo Horizonte.

Brasil. Ministério do Meio Ambiente. Secretaria de Recursos Hídricos e Ambiente Urbano (Org.). 2007. Águas Subterrâneas: Um recurso a ser conhecido e protegido. Brasília: Agência Crio - Comunicação e Negócios.

Brasil. Instituto Brasileiro de Mineração IBRAM. Água e Mineração: fatos e verdades. 2015. http://www.ibram.org.br/150/15001002.asp?ttCD_CHAVE=241456 Acesso em: 27 out. 2019

Brasil. Instituto Brasileiro de Mineração IBRAM. 2014. Informações sobre a Economia Mineral do Estado de Minas Gerais. Disponível em: http://www.ibram.org.br/sites/1300/1382/00004355.pdf Acesso em: 15 jun. 2019

Brasil. Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio Doce. Comitê da Bacia Hidrográfica do Rio Doce (Org.). A Bacia. 2019. . Acesso em: 30 out. 2019

Brasil. Instituto Brasileiro Meio Ambiente Recursos Naturais Renováveis. Rompimento da Barragem de Rejeito Fundão Mariana/MG. Brasília: MMA, 2015. 42 p.

Castany, G. 1967. Traité pratique des eaux souterraines. 2. ed. Paris: Dunod, 661 p.

Castro, L.S.; Almeida, E.S. 2019. Desastres e Desempenho Econômico: Avaliação do Impacto do Rompimento da Barragem Mariana. https://periodicos.ufsc.br/index./geosul/article/view/2177. 14 jun. 2019.

Chiaudani, A.; Di Curzio, D.; Palmucci, W.; Pasculli, A.; Polemio, M.; Rusi, S. 2017. Statistical and Fractal Approaches on Long Time-Series to Surface-Water/Groundwater Relationship Assessment: A Central Italy Alluvial Plain Case Study. Water 9, no. 11: 850.

Correa, S.W.; Mello, C.R. 2014. Determinação e separação do escoamento superficial direto do escoamento base na sub-bacia Paraopeba, rio Ribeirão da Ajuda, mediante os métodos de Barnes e dos filtros de Eckhardt. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola, 43., 2014, Campo Grande. Campo Grande: CONBEA.

Costa, A.T. 2001. Geoquímica das Águas e dos Sedimentos da Bacia do Rio Gualaxo do Norte, Quadrilátero Ferrífero (MG): Estudo de uma Área Afetada por Atividades de Extração Mineral. 2001. 182 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto.

Costa, F.M.; Bacellar, L.A.P. 2010. Caracterização Hidrogeológica de Aquíferos a Partir do Fluxo de Base. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Ouro Preto, 15, 173.

Costa, T.; Lança, R. 2011. Hidrologia de Superfície. Faro: Instituto Superior de Engenharia Universidade do Algarve, 303 p.

CPRM, Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais. 1993. Levantamentos geológicos básicos do Brasil, Mariana – Folha SF.23-XB-1. Estado de Minas Gerais. Escala 1:100.000. Org. por Orivaldo Ferreira Baltazar e Frederico Ozanam Raposo. Brasília, DNPM/CPRM. 196p.

Custódio, E.; Llamas, M.R. 1983. Hidrologia Subterrânea. 2. ed. Barcelona: Omega, 2 v.

Engecorps Engenharia S.A. (Brasil) (Org.). Relatório Final do Plano Municipal de Saneamento Básico, Município: Mariana. Engecorps Engenharia S.A., 2014. 358 p.

Fernandes, K.N. 2017. Qualidade das Águas nos Rios Gualaxo do Norte, Gualaxo do Sul e do Carmo, Afluentes do Alto do Rio Doce: Metais, Metaloides e Índice de Qualidade das Águas antes e após o Rompimento da Barragem de Rejeitos Fundão, Mariana, MG. 224 f. Dissertação (Mestrado), Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto.

Fitts, C.R. 2015. Águas Subterrâneas. 2. ed. Rio de Janeiro: Elsevier.

Fuentes-Arreazola, M. A.; Ramírez-Hernández, J.; Vázquez-González, R. 2018. Hydrogeological Properties Estimation from Groundwater Level Natural Fluctuations Analysis as a Low-Cost Tool for the Mexicali Valley Aquifer. Water 10,

Gholami, V., Torkaman, J., Khaleghi, M.R. 2017. Dendrohydrogeology in paleohydrogeologic studies, Advances in Water Resources, Volume 110, Pages 19-28. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2017.10.004.

Gonçalves, J.A.C. 2001. Contribuição à Hidrogeologia e Hidroquímica do Leste da Zona da Mata de Minas Gerais e Extremo Noroeste do Estado do Rio de Janeiro. 2001. 120 f. Dissertação (Mestrado), Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto.

Gonçalves, J.A.C. 2005. Reservas Renováveis e Caracterização dos Aquíferos Fissurais do Leste da Zona da Mata de Minas Gerais e Adjacências. Revista do Instituto de Geociências – USP 5, 19-27. https://doi.org/10.5327/S1519-874X2005000100002

Gonçalves, J.A.C.; Almeida, M.S.L.; Ferreira, M.A.M.; Paiva, B.L.F. 2019. Disponibilidade de águas superficiais e subterrâneas na bacia do Rio do peixe – Itabira-MG. Research., Society and Development. 2019; 8(12). http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v8i12.1904

Hirata, R; Zoby, J.L.G.; Oliveira, F.R. (Org.). 2010. Água Subterrânea: Reserva Estratégica ou Emergencial. Rio de Janeiro: Academia Brasileira de Ciências.

Hao, A.; Zhang, Y.; Zhang, E. 2018. Review: Groundwater resources and related environmental issues in China. Hydrogeology Journal 26, 1325–1337 (2018). https://doi-org.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-018-1787-1

Huang, T.; Pang, Z.; Li, J. 2017. Mapping groundwater renewability using age data in the Baiyang alluvial fan, NW China. Hydrogeology Journal 25, 743–755. https://doi-org.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-017-1534-z

Izbicki, J.A.; Teague, N. F.; Hatzinger, P. B.; Böhlke, J. K.; Sturchio, N.C. 2015. Groundwater movement, recharge, and perchlorate occurrence in a faulted alluvial aquifer in California (USA). Hydrogeology Journal 23, 467–491. https://doi-org.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-014-1217-y

IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Folhas Topográficas. 2019. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/geociencias/cartas-e-mapas/folhas-topograficas/15809-folhas-da-carta Acesso em: 15 nov. 2019.

Jerbi, H. 2018. Consideration of the use of direct recharge in analytical models of flood-wave response: a case study of the Merguellil alluvial aquifer, central Tunisia. Hydrogeology Journal 26, 2395–2409. https://doi-org.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-018-1811-5

Keshavarzi, M.; Baker, A.; Kelly, B. F. J. 2017. River–groundwater connectivity in a karst system, Wellington, New South Wales, Australia. Hydrogeology Journal 25, 557–574. https://doi-org.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-016-1491-y

Killian, C.D.; Asquith, W. H.; Barlow, J.R.B. 2019. Characterizing groundwater and surface-water interaction using hydrograph-separation techniques and groundwater-level data throughout the Mississippi Delta, USA. Hydrogeology Journal 27, 2167–2179. https://doi-org.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-019-01981-6

King, A.C.; Raiber, M.; Cox, M.E. 2017. Comparison of groundwater recharge estimation techniques in an alluvial aquifer system with an intermittent/ephemeral stream (Queensland, Australia). Hydrogeology Journal 25, 1759–1777. https://doi-org.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-017-1565-5

Knauer, L.G. 2007. O Supergrupo Espinhaço em Minas Gerais: considerações sobre sua estratigrafia e seu arranjo estrutural. Geonomos 1, 81 - 90.

Ladeira, E.A. 1980. Metallogenesis of gold at the Morro Velho mine and in the Nova Lima district, Quadrilatero Ferrifero, Minas Gerais, Brasil. Ph.D. Thesis. Univ. Ontario, Canada. 272 p.

Le, T.B.; Crosato, A.; Uijttewaal, W. S. J. 2018. Long-term morphological developments of river channels separated by a longitudinal training wall, Advances in Water Resources, Volume 113, Pages 73-85, https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2018.01.007

Lopes, L.C.F.L. 2014. Investigação dos Depósitos Fluviais e de Encosta em Bacias de Cabeceira do Alto Rio das Velhas (MG) - Subsídios para Avaliação da Suscetibilidade a Fluxos de Detritos. 2014. 150 f. Dissertação (Mestrado), Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto.

Maharjan, M.; Donovan, J. J. 2016. Groundwater response to serial stream stage fluctuations in shallow unconfined alluvial aquifers along a regulated stream (USA). Hydrogeology Journal 24, 2003–2015. https://doi-org.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-016-1443-6

Maréchal, J.; Bouzit, M.; Rinaudo, J.; Moiroux, F.; Desprats, J.; Caballero, Y. 2020. Mapping Economic Feasibility of Managed Aquifer Recharge. Water 12, no. 3: 680.

Minas Gerais. Governo de Minas Gerais. 2016. Avaliação dos efeitos e desdobramentos do rompimento da Barragem de Fundão em Mariana-MG. Belo Horizonte: Secretaria de Estado de Desenvolvimento Regional.

Mourão, M.A.A. 2007. Caracterização hidrogeológica do Aquífero Cauê, Quadrilátero Ferrífero, MG. (Tese de Doutorado). Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte. 297 P.

Obodovskyi, O.; Habel, M.; Szatten, D.; Rozlach, Z.; Babiński, Z.; Maerker, M. 2020. Assessment of the Dnieper Alluvial Riverbed Stability Affected by Intervention Discharge Downstream of Kaniv Dam. Water 12, no. 4: 1104.

Ohmer, M.; Liesch, T.; Goeppert, N.; Goldscheider, N. 2017. On the optimal selection of interpolation methods for groundwater contouring: An example of propagation of uncertainty regarding inter-aquifer exchange, Advances in Water Resources, Volume 109, Pages 121-132. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2017.08.016.

Okakita, N.; Iwatake, K.; Hirata, H. 2019. Contribution of precipitation to groundwater flow systems in three major alluvial fans in Toyama Prefecture, Japan: stable-isotope characterization and application to the use of groundwater for urban heat exchangers. Hydrogeology Journal 27, 345–362. https://doi-rg.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-018-1850-y

Orrú, C.; Blom, A.; Chavarrías, V.; Ferrara, V.; Stecca, G. 2016a. A new technique for measuring the bed surface texture during flow and application to a degradational sand-gravel laboratory experiment. Water Resour. Res. 52, 7005–7022 https://doi.org/10.1002/2016WR018938

Orrú, C.; Blom, A.; Uijttewaal, W.S.J. 2016b. Armor breakup and reformation in a degradational laboratory experiment. Earth Surface Dyn. 4 (2), 461–470. https://doi.org/10.5194/esurf-4-461-2016.

Renger, F.E., Noce, C.M., Romano, A.W., Machado, N. 1994. Evolução sedimentar do Supergrupo Minas: 500 Ma de registro geológico no Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, Brasil. Geonomos 1, 1-11.

Saadi, A.; Campos, J.C.F. 2015. Geomorfologia do caminho da lama: contexto e consequências da ruptura da Barragem do Fundão, Mariana–MG). Arquivos do Museu de História Natural e Jardim Botânico - UFMG, 24, 63-103.

Santos, G.R. 2018. Técnica de reconhecimento de padrões para a avaliação de corpos hídricos afetados por rejeitos do rompimento da Barragem de Fundão. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto, Minas Gerais. 155f.

Sarno, L.; Carravetta, A.; Martino, R.; Papa, M.; Tai, Y. C. 2017. Some considerations on numerical schemes for treating hyperbolicity issues in two-layer models. Adv. Water Resour. 100 (Supplement C), 183–198. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2016.12.014.

Souza, P.I. (Org.). 2010. Plano Integrado de Recursos Hídricos da Bacia do Rio Doce – PIRH Doce. Minas Gerais: Consórcio Ecoplan-Lume, 472 p.

Stefano, L.; Amena F.; Nicoletta, T. 2018. River banks and channel axis curvature: Effects on the longitudinal dispersion in alluvial rivers, Advances in Water Resources, Volume 113, Pages 55-72. https://doi.org/10.1016/j.advwatres.2017.10.033.

Tundisi, J. G. (Org.). 2014. Recursos hídricos no Brasil: problemas, desafios e estratégias para o futuro. Rio de Janeiro: Academia Brasileira de Ciências.

Tazioli, A.; Colombani, N.; Palpacelli, S.; Mastrocicco, M.; Nanni, T. 2020. Monitoring and Modelling Interactions between the Montagna dei Fiori Aquifer and the Castellano Stream (Central Apennines, Italy). Water 12, no. 4: 973.

Wirth, S. B.; Carlier, C.; Cochand, F.; Hunkeler, D.; Brunner, P. 2020. Lithological and Tectonic Control on Groundwater Contribution to Stream Discharge During Low-Flow Conditions. Water 12, no. 3: 821.

Vergnes, J.; Habets, F. 2018. Impact of river water levels on the simulation of stream–aquifer exchanges over the Upper Rhine alluvial aquifer (France/Germany). Hydrogeology Journal 26, 2443–2457. https://doi-org.ez38.periodicos.capes.gov.br/10.1007/s10040-018-1788-0




DOI: https://doi.org/10.26848/rbgf.v13.3.p1213-1230

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Revista Brasileira de Geografia Física - ISSN: 1984-2295

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