Investigação do Fluxo no Sistema Aquífero do Flanco Oeste do Sinclinal Moeda, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais, Brasil

Isabella Brito Andrade; Rodrigo Sergio de Paula; Gabriela Meira Teixeira; Tiago Amancio Novo; Marilia Carvalho de Melo; Felipe Andre Costa

doi:10.26848/rbgf.v18.05.p3350-3376

Authors

Isabella Brito Andrade UFMG https://orcid.org/0000-0001-6944-7132
Rodrigo Sergio de Paula UFMG https://orcid.org/0000-0001-5117-3516
Gabriela Meira Teixeira UFMG https://orcid.org/0009-0001-9918-6022
Tiago Amancio Novo UFMG https://orcid.org/0000-0002-1999-862X
Marilia Carvalho de Melo UFVV https://orcid.org/0000-0002-9789-2169
Felipe Andre Costa UFMG https://orcid.org/0009-0008-8943-9082

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v18.05.p3350-3376

Keywords:

água subterrânea; hidrogeologia; reserva renovável.

Abstract

The Cauê Aquifer, located on the western flank of the Moeda Syncline in the Iron Quadrangle, Brazil, stands out for its significant regional hydrogeological relevance, providing water to several cities in the area. However, it faces interferences due to exploration activities, often experiencing water level declines. Due to its water wealth, the Moeda Syncline is responsible for water supply in associated municipalities and has become an attractive industrial hub, with the installation of ventures requiring high water demand. Thus, this study aims to hydrogeologically assess the aquifers on the western flank of the Moeda Syncline since September 1999 – a time of exponential increase in iron ore production. Aquifer and non-aquifer units were defined, hydrogeological boundaries established, hydraulic parameters defined, water balance conducted, and permanent reserve calculated, as well as aquifer interference. Additionally, a potentiometric map was elaborated from monitoring data – for the year 2019. A north-south regional flow and an east-west sub-regional flow were distinguished. By defining the aquifer units: Moeda, Cauê, Gandarela, Itacolomi, and the Coverages, and the non-aquifer units: Complex, Rio das Velhas Supergroup, Batatal, Piracicaba, and Sabará, boundary conditions were established through the interaction of aquifers with non-aquifers, and the extension of aquifers beyond the study area. Furthermore, locations of underground influx and the level of drawdown measured by piezometers were highlighted. In the northern and central portions of the area, it is observed that the drawdown cone extends beyond the Cauê Aquifer, also drawing water from the associated aquifer units. In the southern portion, the drawdown cone is more locally restricted to the Cauê Aquifer. This flow reversal has been occurring since October 2009, when the authorized pumping rate became higher than the renewable reserve of the Cauê Aquifer.

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Author Biographies

Isabella Brito Andrade, UFMG

UFMG

Rodrigo Sergio de Paula, UFMG

Professor Adjunto do Departamento de Geologia da Universidade Federal de Minas Gerais. Geólogo graduado pela Universidade Federal de Minas Gerais (2006), mestre em hidrogeologia, com ênfase em modelagem numérica de fluxo de aquíferos cársticos pela Universidade Federal de Minas Gerais (2012); doutor em hidrogeologia com ênfase em modelo conceitual de fluxo de aquíferos cársticos pela Universidade Federal de Minas Gerais (2019). Experiência profissional com geologia e hidrogeologia (2007 a 2019). Atuação efetiva em hidrogeologia do carste deste 2005 e hidrogeologia do Quadrilaterro Ferrífero desde 2008. As principais áreas de atuação são: geologia e hidrogeologia de mina, modelagem numérica, isótopos e hidrogeoquímica, perfuração de poços de bombeamento e monitoramento, análise de rede de monitoramento, ensaios hidrodinâmicos e geologia médica e ambiental. Atua como um dos coordenadores do Laboratório de Estudos Hidrogeológicos (LEHID) e pesquisador do Centro de Pesquisa Manuel Teixeira da Costa (CPMTC-IGC-UFMG).

Gabriela Meira Teixeira, UFMG

Geóloga graduada pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), e estudante de mestrado com ênfase em hidrogeologia pela mesma instituição. Durante a graduação, foi monitora de Geologia Geral pelo programa de monitoria da PROGRAD, atuou como bolsista de iniciação científica em projeto de pesquisa na área de hidrogeologia em ambiente cárstico, e estagiou em empresas privadas voltadas para a área de Geologia Ambiental, Geoquímica e Hidrogeologia.

Tiago Amancio Novo, UFMG

Vice-diretor do Instituto de Geociências da Universidade Federal de Minas Gerais. Atuo como Professor Adjunto do Departamento de Geologia deste instituto desde 2013, a partir de 2018 me tornei coordenador do SEPURA (Laboratório de Separação Mineral e Alta Pureza) e do MGD (laboratório de Mapeamento Geológico Digital), além de ocupar o cargo de sub-coordenador do Programa de Pós-Graduação em Geologia da UFMG. Diretor do Comitê Técnico-Científico da Sociedade Brasileira de Geologia, Núcleo Minas Gerais desde 2014. Doutor em Geologia Regional pela UFMG (2013), efetuei pós-doutoramento na Ghent University, Ghent-Bélgica, sob orientação do Dr. Johan De Grave (2018). Fui pesquisador visitante da Technische Universität Bergakademie Freiberg no Institute für Mineralogie (2012). Sigo duas linhas de pesquisas, a primeira voltada à reconstrução da história geotectônica, abrangendo desde a gênese de antigas cadeias de montanhas até a formação geomorfológica atual. Embaso os estudos na aplicação de variadas metodologias, principalmente mapeamento geológico, geoquímica, geocronologia e termocronologia. A segunda linha de pesquisa é focada na implantação de Inteligência Artificial em variadas áreas da geociências, alicerçada em projetos multidisciplinares com parcerias institucionais, destaque para parceria com o Departamento de Ciências da Computação da UFMG. Trabalhei no mapeamento geológico de diversas regiões dos estados de Minas Gerais e Espírito Santo, totalizando aproximadamente 40 mil quilômetros quadrados de áreas mapeadas publicadas via projetos de extensão (parceria CPMTC-UFMG/CODEMIG e CPMTC-UFMG/CPRM). Anteriormente atuei como orientador de estágio supervisionado de mapeamento geológico do Centro de Geologia Eschwege, Diamantina - MG (2008-2012).

Marilia Carvalho de Melo, UFVV

Possui graduação em Engenharia civil pela Universidade Federal de Minas Gerais (2002), mestrado em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos pela Universidade Federal de Minas Gerais (2006) e doutorado em PEC - COPPE/UFRJ - Programa de Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (2016). Atualmente é conselheira do conselho curador da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais, professora e coordenadora do mestrado da Universidade Vale do Rio Verde de Três Corações, professor da Escola de Engenharia Kennedy. É secretária de estado de meio ambiente e Desenvolvimento Sustentável e Foi diretora geral do Instituto Mineiro de Gestão das Águas. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, atuando principalmente nos seguintes temas: gestão das águas, recursos hídricos, qualidade da água, monitoramento e segurança hídrica.

Felipe Andre Costa, UFMG

Hidrogeólogo com mais de onze anos de experiência em consultoria em hidrogeologia e áreas ambientais. Especializado em modelagem hidrogeológica conceitual e numérica, desenvolvimento de soluções digitais e análise de dados geoambientais. Atualmente cursando mestrado em Hidrogeologia, com foco em vulnerabilidade das águas subterrâneas utilizando Python e geoprocessamento. Habilidades em softwares como ArcGIS, AutoCAD, Feflow, Visual Modflow e Leapfrog, além de programação em Python, R e VBA. Busco contribuir para avanços na hidrogeologia e ciência de dados, promovendo soluções inovadoras e automatizadas.

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