Aplicação do método Discrete Fracture Network para definição do modelo conceitual hidrogeológico do aquífero fraturado da região de Jurubatuba, São Paulo

• Processo: 15/02474-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2015
• Data de Término da vigência: 01 de julho de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Geologia
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Reginaldo Antonio Bertolo
• Beneficiário: Daphne Silva Pino
• Instituição Sede: Instituto de Geociências (IGC). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Hidrogeologia Aquíferos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aqüifero fraturado | Discrete fracture network | Estrutural | hidrogeologia | Jurubatuba | Hidrogeologia Estrutural

Resumo

A região do Canal do Jurubatuba, São Paulo-SP, apresenta uma situação bastante complexa em termos ambientais. Desde a década de 1950, o uso da área foi predominantemente industrial, com intensa exploração de água subterrânea através de poços profundos; nos últimos anos, observa-se uma forte transformação do uso do solo para comercial e residencial. Muitas das indústrias instaladas naquela época utilizaram solventes organoclorados em seus processos industriais, e contaminações do solo e da água subterrânea ocorreram em diversos locais devido ao manuseio não apropriado destas substâncias. Assim, dezenas de poços de abastecimento registrados no DAEE apresentaram-se contaminados, e foram interditados pelo Poder Público em meados da década passada, quando uma zona de restrição de bombeamento foi estabelecida na região. A associação da possível existência de fase livre densa não-aquosa nas áreas contaminadas com os fortes potenciais hidráulicos verticais descendentes, provocados pelo intenso bombeamento dos poços de abastecimento, possibilitou o transporte destas substâncias a profundidades de várias dezenas de metros no interior do aquífero fraturado da região. Entretanto, investigações sobre a intensidade e extensão dos impactos nessa unidade aquífera ainda não foram iniciadas pelos órgãos de controle ambiental, visto que não há uma compreensão precisa das responsabilidades pela contaminação nessas profundidades, que pode ter ocorrido pela superposição de plumas originadas de diferentes áreas fontes. Esta complexa situação fez com que a CETESB classificasse a região de Jurubatuba como uma das poucas áreas contaminadas críticas no Estado de São Paulo, criando a demanda de um procedimento de gerenciamento diferenciado para a definição de estratégias de intervenção, de comunicação de risco e de gestão da informação. Dada a complexidade de estudos no aquífero fraturado e o escasso conhecimento a seu respeito na região do Jurubatuba, através da pesquisa proposta no presente projeto de doutorado se buscará determinar um modelo conceitual de contaminação na área de interesse, por meio da aplicação do método Discrete Fracture Network (DFN). Os estudos serão conduzidos a partir de uma nova perfuração na rocha sã em um ponto estratégico, o que possibilitará a instalação de um sistema multinível de monitoramento de água subterrânea e a realização de testes hidráulicos na porção do aquífero fraturado. A primeira etapa da caracterização de um meio aquífero fraturado segundo o método DFN compreende a descrição geológica detalhada de testemunhos de sondagem. Em seguida, são realizadas perfilagens geofísicas: calibre, gamma natural, imageamentos óptico e acústico, e heatpulse flowmeter, após as quais o furo é temporariamente selado com FLUTe blank liner, para evitar contaminação cruzada. Uma vez que as condições no furo selado tenham sido estabilizadas, executam-se perfilagens de temperatura ao longo do furo, as quais contribuem com a identificação de estruturas rúpteis responsáveis pelo fluxo de água subterrânea no poço. As informações coletadas até essa etapa são empregadas para a de determinar os intervalos de interesse para a realização de testes hidráulicos com obturadores, a fim de serem medidas as propriedades hidráulicas das camadas analisadas. A avaliação dos dados obtidos nas diversas etapas de campo corrobora a elaboração do modelo hidrogeológico conceitual do aquífero fraturado em estudo. Assim, os objetivos específicos deste projeto de doutorado são: caracterização da geologia dos níveis aquíferos locais, bem como determinação de suas estruturas rúpteis; definição das conexões hidráulicas entre os níveis aquíferos rasos e os níveis aquíferos fraturados profundos; identificação do papel dos poços de abastecimento existentes na comunicação hidráulica direta dos níveis aquíferos rasos e profundos; e identificação do papel das fraturas abertas na comunicação hidráulica dos níveis aquíferos rasos e profundos. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PINO, DAPHNE SILVA; BERTOLO, REGINALDO; LOJKASEK-LIMA, PAULO; FERNANDES, AMELIA JOAO; PARKER, BETH; HIRATA, RICARDO. Discrete fracture network characterization using multiple, high-resolution borehole methods in a crystalline rock aquifer in tropical Sao Paulo city, Brazil. Journal of South American Earth Sciences, v. 105, JAN 2021. (15/02474-5)

PINO, DAPHNE SILVA; BERTOLO, REGINALDO; LOJKASEK-LIMA, PAULO; BARBOSA, MARCOS; HIRATA, RICARDO; QUINN, PATRYK; PEHME, PEETER; PARKER, BETH. Insights from multiple, high-resolution borehole methods to assess groundwater vertical flow pathways in a weathered soil-crystalline rock system in Sao Paulo, Brazil. Journal of Hydrology, v. 615, p. 14-pg., 2022-11-21. (15/02474-5, 13/24846-6, 13/21795-1)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

PINO, Daphne Silva. Aplicação do método Discrete Fracture Network para definição do modelo conceitual hidrogeológico do aquí­fero fraturado da região de Jurubatuba, São Paulo. 2019. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Geociências (IG/BT) São Paulo.