Modelo conceitual e numérico do aquífero hospedeiro de depósito polimetálico - Caçapava do Sul : relações entre lavra e recursos hídricos subterrâneos

Abstract

A questão da configuração e disponibilidade do recurso hídrico subterrâneo poderá ser uma variável relevante, ou até mesmo fundamental, no que tange à sustentabilidade de um empreendimento minerário. A relação entre a mina e o meio hídrico subterrâneo pode se dar de forma direta, seja pela necessidade nos processos e atividades do empreendimento em si, em caso de baixa disponibilidade e/ou dificuldade de captação das águas superficiais, seja pela sua interação do ponto de vista operacional/ambiental, no caso em que houver a necessidade de desaguamento da mina para viabilizar a produção. Não há dúvida que o reconhecimento prévio do meio hídrico subterrâneo deve ser desenvolvido desde o Estudo de Viabilidade e Engenharia Conceitual até o encerramento do empreendimento, pois deverá ficar bem definido como será a melhor maneira e qual será o custo do gerenciamento deste recurso até o término de suas atividades. Neste contexto, este trabalho constituiu um Estudo de Reconhecimento e procurou fornecer informações relevantes para o gerenciamento dos recursos hídricos com a instalação de uma mina de zinco e chumbo pela Votorantim Metais S/A no município de Caçapava do Sul, estado do Rio Grande do Sul. Foi concebido um modelo conceitual para área de estudo utilizando-se metodologias não clássicas e foi também implementado um modelo matemático numérico para simulação do máximo rebaixamento que poderá ser aplicado na área, tendo em vista o plano de lavra fornecido pela empresa e o modelo conceitual proposto. As simulações foram realizadas no software FEFLOW®, que utiliza solução numérica pelo método de elementos finitos. Foram realizadas análises em duas abordagens, uma determinística em que foram considerados os valores médios dos parâmetros coletados em campo, e outra probabilística segundo o Método das Estimativas Pontuais. A integração de todos os dados e resultados permitiu propor um modelo aquífero do tipo fraturado e que apresentam recargas e valores de condutividade hidráulica modestos, respectivamente, da ordem de 5% da precipitação e 10-8 m/s. Além disto, foi possível determinar a área de influência do rebaixamento chegando a um valor de 7 a 11 km2 oriundo de um bombeamento de cerca de 80 m3/h estimado pelo método determinístico e de 42 m3/h pelo Método das Estimativas Pontuais. Verificou-se ainda que o impacto se restringirá às pequenas microbacias de entorno do local onde pretende-se instalar a cava principal da mina, foi estimada uma redução de vazão nos cursos d’água de cerca de 40%, pelo método determinístico e 32% pelo método probabilístico. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The question related to the configuration and availability of the groundwater resource may be a relevant variable, or even fundamental, in respect to the mine sustainability. The relationship between the mine and the groundwater can be directly associated, according to the processes needs and business activities, in cases of low availability or difficulties related to surface water supply, or even by their interaction in operational/environmental scenarios, in cases of mine dewatering aiming production feasibility. There is no doubt that the previous recognition of the groundwater features may be developed from the Feasibility Study and Conceptual Modeling to the mine closure, because it is necessary to be well known which one is going to be the best way and how much will be the management cost until the end of the business activities. On this context, the present research constitutes a Initial Study and looks forward to provide relevant information for the Water Resources Management with the possibility of installation of a zinc and lead mine by the Votorantim Metais S/A in the city of Caçapava do Sul, Rio Grande do Sul state, Brazil. A conceptual model was designed to the studied area using non-classics methods and a mathematical numerical model was implemented in order to simulate the maximum water table drawdown that may be applied in the area, owing to the mining plan provided by the company and conceptual model proposed. The simulations were done by the software FEFLOW® by the use of the finite element method. Two different approaches were performed, one deterministic which considered the average values for the parameters collected on the field, and the other probabilistic according to the Point Estimate Method. The integration of all data and outcomes resulted in a fractured aquifer model proposal. This model presents recharges and low hydraulic conductivity values, around 5% of precipitation and 10-8 m/s, respectively. Furthermore, it was possible to determine the water drawdown influence area, that goes from 7 up to 11 km2 resulted from an estimated pumping of 80 m3/h provided by the deterministic method and 42m3/h by the Point Estimate Method. In addition, it was possible to verify that the impact will be restricted to the micro basins surrounding the pit area. The flow reduction in streams is around 40% by the deterministic method and 32% by the probabilistic method.