Ensaio de um Aquífero Profundo Próximo de Moura Utilizando uma Sondagem com Artesianismo Repuxante

Comun. Servo Geol. Portugal, 1988, t. 74, 'pp. 29-34

Comunicações dos Serviços Geológicos de Portugal

" Ensaio de um Aquífero Profundo Próximo de Moura Utilizando uma Sondagem com Artesianismo Repuxante AUGUSTO

T.

MARQUES

DA COSTA

*

Palavras-chave: Ens~io de aquífero; aquífero cársico de Moura-Ficalho; artesianisrno: confinado; transmissividade; coeficiente de armazenamento; ,equações de Ferris; micromolinete. . . Resumo: Descrição de um ensaio de aquífero realizado nas proximidades de Moura (Sul de Portugal). Trata-se de um aquífero confinado, captado a lima profundidade que ronda os 400 metros. Utilizou-se uma sondagem, realizada pelo Serviço de Fomento Mineiro, com artesianismo repuxante para ensaiar o aquífero. . ' Determinaram-se os valores de transmissividade e coeficiente de armazenamento utilizando equações deduzidas a partir das de Ferris. Substituiu-se a curva-de variação de caudal no tempo pela curva de variação das rotações do h.élicede um micromolinete no tempo, verificando-se um .bom ajustamento com o ábaco Gto). São discutidos a validade e o significado dos resultados obtidos. Abstract: -Description of an aquifer test made nearby lhe town of Moura (Sud Portugal). The confined aquifer was capiured at a depth of almost 400'1l!I!ters_lt was used a mining prospecting dril! hole, acting as a flowing artesian wel!. The transrnissivity and the coefficient of storage where calculated, using some equations deducted of those of Ferris'. The .discharge rate was replaced by the number of revolutions of a hidrometric propeller during the test. The superimposition between lhe experimental and the theoretical curve of G (a), showed very good fitting. The validity and meaning of'the results are discussed,

INTRODUÇÃO Na região situada entre a cidade de Moura e as povoaçõesde Sobral da Adiça, Vila Verde de Ficalho, Vale de Vargo e Pias, desenvolveram-se diversos trabalhos de prospecção. Assim, ao mesmo tempo que o Serviço .de Fomento Mineiro (S.F.M.) realizava vários trabalhos visando a ;prospecção de sulfuretos, em especial no «Complexo vulcano-sedirnentar de Ficalho» e nas «Dolornias de Ficalho», também os Serviços Geológicos.de Portugal (S.G.P.) desenvolviam vários trabalhos visando a preparação das folhas 8 das cartas Geológica e Hidrogeolégica do País, à escala 11200000. Uma vez que o-principal objectivo da actividade da Divisão-de Hidrogeologia dos S.G.P., era o conhecimento do comportamento hidráulico das formações carbonatadas do soco hercínico, as sondagens realizadas pelo -S.F.M., foram atentamente acompanhadas tendo fornecido importantes dados, não só estruturais

como directamente hidrogeológicos. Com o presente trabalho pretende-se dar conta de um ensaio de aquifero realizado numa dessas sondagens, a n.? 11.

LOCALIZAÇÃO E ENQUADRAMENTO

ESTRUTURAL

Várias sondagens profundas foram executadas na zona das Enfermarias, a cerca de 1.5 Km a SE de Moura. Quase todas se situam do lado direito da estrada que segue em direcção ao Sobral da Adiça e intersectaram o aquífero cársico de Moura-Ficalho. Enquanto as sondagens numéradas de 1 a 10 bem como a n. o 12 se iniciam nas «Dolornias de Ficalho», ou muito próximo deste nível estrutural (Vítor de Oliveira, comun. oral), já a sondagem n. o 11, que se situa mais para leste, do lado oposto da mesma estrada, só aos 307 m co* Serviços Geológicos de Portugal, Rua da Academia das Ciências, 19,2.

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1200 Lisboa.

30 meça a intersectar este nível. A situação que se acaba de referir pode sintetizar-se dizendo que, enquanto a maioria das sondagens estão situadas no flanco normal da estrutura anticlinal das Enfermarias, próximo da respectiva zona axial, a sondagem n. o 11 situa-se num outro anticlinal, designado por estrutura de St. o André. Enquanto a primeira dobra se encontra de tal forma erodida que afloram as «Dolomias de Ficalho», na respectiva zona axial, já na segunda dobra referida, só aflora um termo carbonatado do «Complexo vulcano-sedimentar de Ficalho». Este nível carbonatado, contendo nomeadamente siderite, em que se iniciou a sondagem, encontra-se separado das «Dolornias de Ficalho» por centenas de metros de rochas de baixa permeabilidade, onde predominam os metavulcanitos e os xistos grafitosos. SITUAÇÃO HIDROGEOLÓGICA

o conjunto das sondagens realizadas foram executadas pelo método de rotação, com carotagem contínua. Assim, além da observação e estudo das amostras e das respectivas percentagens de recuperação, é de capital importância a observação do fluido de injecção, em particular no que respeita à respectiva relação entre os caudais injectado e recuperado na boca da sondagem. As perdas de água foram muito frequentes e, muitas vezes foram totais, o que resulta da elevada permeabilidade do aquífero intersectado. Como as cotas de boca das sondagens situadas a oeste da estrada Moura-Sobral são superiores a + 195 metros, mesmo nas situações em que o aquífero cársico de Moura-Ficalho se encontrava pontualmente confinado, o respectivo potencial hidráulico nunca foi suficiente para que se criassem situações de artesianismo repuxante. No caso da sondagem n. o 11, a respectiva cota de boca é + 155 metros. Como já anteriormente se referiu, só a partir dos 307 metros de profundidade se entrou nos dolomitos primários com idade atribuída ao Cârnbrico inferior (OLIVEIRA,1982). Quando se atingiu a cota -243, aos 398 metros de profundidade, intersectou-se uma abertura com água sob pressão. Esta é suficiente para que seja debitado um caudal de cerca de 2 litros por segundo, na boca da sondagem. Depois de concluída a sondagem n. o 11, manteve-se o entubamento provisório respectivo até aos cerca de 152 metros e foi adaptado um cotovelo e uma torneira adequada na boca da sondagem.

Além do aquífero já referido, poderá ter sido intersectado outro a menor profundidade. O aquífero cársico de Moura-Brenhas, correspondente ao nível carbonatado superior e pertencente ao «Complexo vulcano-sedirnentar de Ficalho». Este, contudo, tem um potencial correspondente à cota + 125 metros, razão pela qual só poderá ser responsável pela perda parcial da água de injecção, observada perto dos 45 metros de profundidade. Esta zona da sondagem está entubada com tubo cego de ferro. OBJECTIVO DO ENSAIO Os ensaios de aquífero que vulgarmente se fazem em captações de água, consistem em bombear um caudal constante de água e acompanhar a evolução dos correspondentes níveis hidrodinârnicos, no próprio furo de bombeamento e, eventualmente, em piezómetros mais ou menos distantes. Mediante o estudo da maneira como variam estes níveis hidrodinâmicos no tempo, no caso de regime transitório, ou no espaço, no caso de regime permanente, podem determinar-se a transmissividade (T) e o coeficiente de arrnazenamento (S), do aquífero. Para o efeito, podem utilizar-se vários métodos consagrados na bibliografia hidrogeológica. Na presente situação não é possível realizar um ensaio de aquífero convencional porque o diâmetro de furação foi de 116 mm até aos 6.46 m, 96.3 mm até aos 152.28 m e de 75.7 mm até aos 400.56 m, prosseguindo ainda com menor diâmetro. A utilização de uma bomba e a medição de níveis é, neste caso, impossível. Se for possível estimar os valores de transrnissividade e de coeficiente de armazenamento do aquífero neste ponto, com determinações feitas numa única sondagem, terão sido alcançados os objectivos do presente trabalho.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Em furos com artesianismo repuxante, quando se fecha hermeticamente a boca do furo, a água no seu interior vai alcançar uma pressão equivalente ao respectivo potencial do aquífero nesse ponto. Se, em dado momento abrirmos a boca do furq, o caudal que inicialmente se escoa irá diminuindo com o tempo. Objectivamente, estamos a impor um rebaixamento cons-

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tante, correspondente ao nível hidrodinâmico da cota da descarga. Nestas condições será o caudal que se vai adaptando a este valor de rebaixamento. Segundo Ferris, o valor do caudal (Q) é dado pela equação seguinte:

Q

2 . 7r . T . s . G(ev)

=

Na equação anterior, a função G (a)

Soo x.

4 . a

= ---. 1t

o

Na prática podemos utilizar o ábaco que corresponde à representação da função G(O') em papel bilogarítmico (fig. 1). Se projectarmos os pontos dos sucessivos valores de caudal em função do tempo, em papel bilogarítmico de período igual ao do ábaco, podemos procurar a melhor sobreposição com o ábaco. Desta forma podem ler-se directamente dois pares de valores sobrepostos, correspondentes a um par (Q, t) e outro (