Análise das condições de percolação em barragem de terra a partir do método geofísico da eletrorresistividade

Abstract

Barragens são construídas para contenção de água ou rejeitos e apresentam diversos benefícios para a sociedade. A constante manutenção dessas estruturas é imprescindível, uma vez que eventuais acidentes podem gerar danos catastróficos. Uma grande parte dos rompimentos são associados a uma percolação irregular de água pela barragem, que podem evoluir para processos de erosão interna. Para avaliar a estabilidade e a segurança de barragens, são realizadas vistorias periódicas, que incluem, tradicionalmente, inspeções visuais e instrumentações. Alguns métodos geofísicos apresentam potencial para auxiliar a instrumentação convencional a partir de investigações não destrutivas e de simples e rápida aquisição. Esse estudo aplica o método da eletrorresistividade como ferramenta indireta para verificar as condições de percolação de água e estabilidade em uma barragem de terra numa mina de urânio desativada, em Poços de Caldas – MG. A barragem consiste na última de uma série de barramentos resultantes do tratamento de água provenientes da mina. Para a aquisição de dados foi utilizada a técnica da tomografia elétrica e o arranjo Schlumberger, com espaçamento entre eletrodos de 2,5m. Os resultados são apresentados na forma de modelos de inversão 2D e interpolação 3D. Zonas de baixa resistividade foram reconhecidas e interpretadas como prováveis infiltrações na barragem. Os modelos sugerem que a percolação é eficientemente drenada pelo sistema de filtros e que não há evidência de processos que colocam a estabilidade da barragem em risco. Os resultados do estudo foram satisfatórios para os fins desejados e demonstram que métodos geofísicos constituem uma importante ferramenta complementar para o monitoramento de barragens.

Dams are built to contain water or tailings and provide several benefits to society. The constant maintenance of these structures is essential, since eventual accidents can generate catastrophic damages. The main cause of ruptures are associated with abnormal seepage, which can evolve into internal erosion process. In order to evaluate the stability and safety of dams, periodic inspections are carried out, which typically includes visual inspections and instrumentation. Some geophysical methods have the potential to assist conventional instrumentation using non-destructive, simple and rapid acquisition investigations. This study applies the method of electric resistivity as an indirect tool to assess the conditions of water percolation and stability in an earth dam, localized in a deactivated uranium mine, in Poços de Caldas - MG. The dam is the final structure of the contention system of mine water treatment. The data were acquired using the technique of Electrical Resistivity Tomography and the Schlumberger array, with spacing between electrodes of 2.5m. The results are presented by 2D inversion models and 3D interpolation models. Low resistivity zones were recognized and interpreted as probable infiltrations through the dam. The models suggest that the seepage is efficiently drained by the designed zoned filters and there is no evidence of processes that threaten the stability of the dam. The results of the study were satisfactory for the desired purposes and demonstrate that geophysical methods constitute an important complementary tool for monitoring dams.