prospecção Geofísica VLF, aplicada ao estudo de recursos hidrogeológico na região de Redondo...

Estudo de Prospeção Geofísica do Monte das Nogueiras

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Consultores em Engenharia e Recursos Naturais, Ld.ª

ESTUDO DE PROSPEÇÃO GEOFÍSICA DO MONTE DAS NOGUEIRAS

1 – Introdução

No presente Relatório reportam-se os trabalhos executados no âmbito do “Estudo de Prospeção Geofísica

do Monte das Nogueiras”, que nos foi adjudicado através da aceitação da nossa proposta n.º 15/2015 de

31 de Agosto p.p.

Em conformidade com o apresentado na nossa proposta, a área de estudo foi objeto da execução de um

conjunto de 7 perfis com a aplicação do método geofísico VLF-EM, com espaçamentos, comprimentos e

direções específicas, de acordo com a orientação de eventuais estruturas hidrogeológicas presentes e ten-

do em conta os objetivos pretendidos, de identificação dos acidentes tectónicos e consequentemente à

localização, direção, inclinação e extensão das zonas fraturadas e que possam revelar uma maior aptidão

hidrogeológica e onde a experiência nos leva a considerar existirem melhores condições de captação de

águas subterrâneas. No total, executaram-se 1 717 metros de perfis.

Figura 1 – Identificação da rede de alinhamentos estruturais observados


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2 – Fotointerpretação e enquadramento hidrogeológico

Como referido em relatório anterior, as litologias ocorrentes nos terrenos da área em estudo são no essen-

cial constituídas por micaxistos e paragnaisses integrando a Formação de Ossa e granodioritos, quartzodio-

ritos e dioritos que constituem as rochas dominantes do Soco Hercínico. As rochas anteriormente descritas

apresentam-se cortadas por filões, integrando microgranitos e pórfiros graníticos, granitos grosseiros e pe-

gmatíticos. Do ponto de vista tectónico-estrutural e tal como antecipadamente previsto, as fraturas ocor-

rentes dentro da área em estudo apresentam-se com uma orientação de N 20-30ºW, e uma inclinação de

60º NE a subvertical, sujeitas a todo um conjunto de acidentes de grande complexidade estrutural, inte-

grando falhas com orientações de NW-SE, NE-SW, NNE-SSW e E-W, sendo que as preferenciais têm uma

orientação de NE-SW e WNW-ESSE. Na área em estudo ocorrem ainda falhas com preenchimento por ro-

chas eruptivas, tal como nos foi permitido observar aquando da abertura do pequeno poço de prospeção,

junto ao poço “velho”.

Em termos regionais, os resultados obtidos a partir da fotointerpretação de fotografia aérea confirmam

existir potencial hidrogeológico na parte N da herdade (área afeta aos granodioritos). Por outro lado, as

áreas constituídas por micaxistos, paragnaisses, pegmatitos e rochas associadas, apresentam fraco potenci-

al devido à pouca densidade das fraturas regionais e à sua fraca interconetividade.

As fraturas existentes apresentam aberturas muito reduzidas. Esta foi a situação que se observou no troço

mais encaixado da ribeira da Palheta, no terreno fundamentalmente constituído por rochas pegmatíticas e

quartzíticas do vale, no extremo Sul da propriedade e de que hoje se pode afirmar não possuir interesse do

ponto de vista hidrogeológico.

Há que ter muito cuidado na interpolações hidrogeológicas a aplicar na zona de estudo, devido à grande

anisotropia e heterogeneidade estrutural que os meios cristalinos naturalmente têm.

3 – Trabalhos de prospeção geofísica

Como já referido em documento anterior, o método VLF-EM aplicado em campo consiste na realização de

diversos perfis, os quais refletem o atraso das ondas eletromagnéticas ao passar pelo subsolo. Quanto mai-

or for o atraso verificado na recepção das ondas, maior será o pico visualizado no logger do aparelho. Estes

picos representam assim os locais fraturados, ou seja, os locais com maior permeabilidade e que, probabi-

listicamente, têm maior potencial hidrogeológico. Este método tem por base os campos secundários gera-

dos por corpos condutores no subsolo quando sujeitos a um sinal eletromagnético primário. Como sinais

primários, este método recorre à radiação de poderosos transmissores militares, trabalhando na gama de

frequências de rádio dos 15 a 30 kHz. Os corpos ou estruturas que se pretendem verificar são as eventuais

fraturas que podem estar ou não preenchidas com água subterrânea. Convém referir que o método de VLF-

EM utilizado deteta apenas as fraturas e não a água. Assim, em termos de probabilidade, os locais fratura-

dos são aqueles com maior probabilidade de conter água. Podem, no entanto, ocorrer situações em que as

fraturas se apresentem secas. Ou seja, este método não deteta a água gravítica, per si, mas sim as eventu-

ais zonas fraturadas que existam no subsolo. É nessas estruturas que é provável que a água circule.


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Figura 2 – Localização das áreas que foram objeto de prospeção geofísica

3.1 – Primeira campanha de prospeção

Numa primeira campanha de prospeção, (7 de Setembro de 2015) foram realizados 3 perfis VLF-EM, ao

longo de um troço bastante encaixado da ribeira da Palheta, imediatamente a norte do Monte do Freixo.

Na Figura 1 em anexo, de resumo global dos trabalhos executados, estes perfis estão representados:

a) entre as estações E1 e E2 (paralelamente ao eixo da ribeira, na margem direita);

b) entre as estações E3 e E4 (transversal ao anterior);

c) entre E5 e E6 (transversal ao primeiro).

Pretendia-se desta forma obter uma caraterização de pormenor do maciço rochoso onde se pensava poder

executar uma captação de águas subterrâneas. O troço pesquisado registou efetivamente a presença de

dois locais com bons índices de fraturação. Contudo, estes não revelaram a intensidade de sinal pretendida,

pelo que se concluiu que a probabilidade de encontrar furos com a produtividade pretendida era relativa-

mente baixa.

Essa conclusão conduziu à opção de não utilizar a retroescavadora disponibilizada no local dos trabalhos.

Efectivamente, quer a natureza dos acessos – cuja abertura ou alargamento iria impactar fortemente o

denso arvoredo existente – quer o declive existente ao longo dos traçados dos perfis geofísicos desaconse-

lhavam o recurso a esse equipamento numa situação de fundadas dúvidas quanto a um desfecho positivo.


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3.1 – Segunda campanha de prospeção

Goradas as expetativas de se encontrar um local produtivo na zona inicialmente identificada ou, pelo me-

nos, com a produtividade inicialmente estimada, optou-se por pesquisar uma nova área, na confluência de

duas das fraturas identificadas previamente e localizadas a norte do furo de captação 1, já existente.

Assim, em 18 de Setembro de 2015, foi efetuada uma segunda campanha de prospeção geofísica, com

recurso à mesma metodologia (VLF-EM), tendo-se executado 4 novos perfis compreendidos entre as esta-

ções E7 e E8, E9 e E10, E11 e E12 e ainda entre E13 e E14 (ver Figura 1 em anexo). Estes perfis, projetados

na nova zona, a Norte do furo de captação F1 e ao longo da margem direita da ribeira da Palheta permiti-

ram identificar um conjunto de locais com boas perspetivas hidrogeológicas, uma vez que nos parece ocor-

rer a interceção de um conjunto de fracturas com orientações preferenciais de NW-SE, W-E e as já anteri-

ormente referidas de NE-SW. Nesta segunda campanha de trabalhos, recorreu-se à retroescavadora dispo-

nibilizada em obra, tendo sido possível aferir em três locais distintos a espessura da camada de alteração,

reveladora da ocorrência de intensa fraturação.

Fotografia 1 – Fundo da vala executada no P5

Fotografia 2 – Abertura da vala ao longo

do P4

A totalidade dos perfis executados, a sua localização no terreno, extensão, intensidade, tipo e posição da

anomalia detetada, encontram-se sintetizados no quadro 1 em anexo onde, na coluna correspondente às

“pontos a pesquisar”, é possível distinguir, por ordem crescente, as melhores opções quanto à localização

dos futuros furos de pesquisa que, a revelarem-se francamente produtivos, serão transformados em furos

de captação. Na Figura 2 em anexo encontram-se implantadas as áreas de prospeção, bem como os locais

preferenciais para a abertura dos furos de pesquisa.


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A explicação para a maior capacidade produtiva das áreas identificada nesta segunda zona de prospeção

reside no facto de a fraturação ocorrer na camada de dioritos, os quais têm uma espessura de alteração

muito maior, consequentemente um maior índice de fraturação, dando pois maiores garantias de presença

e circulação de água.

4 – Ensaio de caudal no poço situado junto à estrema sul da propriedade

Em simultâneo com os trabalhos de prospeção e em conformidade com o proposto, executou-se um ensaio

de caudal num poço antigo, existente junto à estrema sul da propriedade, no contato entre as formações

de micaxistos e paragnaisses da Formação de Ossa e os granodioritos, quartzodioritos e dioritos que consti-

tuem as rochas dominantes do Soco Hercínico, próximo do furo seco construído há alguns meses e posteri-

ormente entulhado.

Este poço, com um diâmetro de 2,50 metros e uma profundidade de 4,50 metros, apresentava o nível de

água (N.H.E.) aos 2,36 metros. Sujeito à bombagem de 7,0 m3/h, a água no interior do poço esgotou-se

(N.H.D. à profundidade de 4,06 metros) no período de 120 minutos. Terminada a fase de bombagem, dei-

xou-se recuperar o nível de água no interior do poço, constatando-se que, ao fim de 180 minutos, o nível

de água no seu interior se situava aos 3,81 metros de profundidade, correspondentes à recuperação de um

volume de 2,70 m3. Ou seja, o caudal de recuperação é de, aproximadamente, 0,9 m3/h (0,25 L/s). Conclui-

se assim que, pelo seu fraco caudal, este poço não constitui alternativa como origem de abastecimento de

água.

5 – Conclusões

A primeira campanha de prospeção, feita no troço encaixado da ribeira da Palheta, permitiu identificar a

presença de dois locais com bons índices de fraturação. Contudo, estes não revelaram a intensidade de si-

nal pretendida, o que indicia que a fraturação está associada a uma fraca espessura de alteração, dificul-

tando sobremaneira a circulação de água. Mesmo que a presença de água se venha a confirmar – o que

não aconteceu no decurso da pesquisa feita – é provável que os caudais extraíveis sejam baixos. A explica-

ção para esta situação reside no facto de a fraturação nesta zona ocorrer em formações quartzíticas, que

possuem elevada resistência mecânica.

O ensaio ao poço existente perto da estrema sul da propriedade, junto ao olival, revelou uma produtivida-

de muito baixa (0,25 L/s), não se confirmando as informações que apontavam para uma produtividade su-

perior à do primeiro poço ensaiado. Recorde-se que o relatório anterior indicava que o caudal produzido

por este seria um pouco inferior a 1 L/s.

A segunda campanha de prospeção incidiu sobre a zona a Norte do furo de captação F1 e ao longo da mar-

gem direita da ribeira da Palheta. Esta campanha permitiu identificar sete áreas com boas perspetivas hi-

drogeológicas.

A partir de uma análise mais fina das anomalias registadas no aparelho de VLF, nomeadamente no que res-

peita ao tipo de anomalia e à sua intensidade, foram selecionadas quatro dessas áreas, uma vez que exi-


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bem maior fraturação, dando pois maiores garantias de produção de caudal. Consequentemente, estas

áreas foram selecionadas para a localização de furos de pesquisa.

A análise da posição das anomalias no interior de cada área permitiu identificar 6 locais para execução de

furos de pesquisa. Esses locais encontram-se marcados na Figura 2 em anexo e estão ordenados no quadro

1 segundo a capacidade estimada da sua produção, de forma a definir desde já a sequência de construção a

adotar.

Os caudais expectáveis dos eventuais furos a construir nos locais identificados situam-se entre os 2,5 e os

3,5 L/s.

Estes furos terão uma profundidade estimada de 100 metros e poderão custar cerca de 6 000 euros cada,

incluindo a perfuração e o entubamento. A este valor terá naturalmente de se acrescentar o custo do equi-

pamento de bombagem e de fornecimento de energia elétrica.

Num esforço de atualização do balanço necessidades-disponibilidades, a situação é a seguinte:

1. As necessidades de água para os 12 ha de pomar de nogueiras são de cerca de 11 L/s.

2. Os dois furos já construídos debitam cerca de 4,8 L/s.

3. Se se construir uma charca junto ao poço existente, poderá obter-se mais 1,5 L/s.

4. A quantidade de água em falta (cerca de 5 L/s) poderá ser satisfeita mediante a construção de dois

novos furos.

Refira-se por último que, caso se pretenda um aumento da área do pomar, as necessidades de água cor-

respondentes poderão ser satisfeitas pela construção de um número adicional de furos.

Lisboa, 9 de Outubro de 2015.

CERN - Consultores em Engenharia e Recursos Naturais, Lda.

INTENSIDADE POSIÇÃO (m) TIPO DESIGNAÇÃO ORDEM

E1 5,7 52 (a) -

E2 3,7 74 (a) -

E3 - -

E4 - -

E5 - -

E6 - -

E7 4,1 149 F2 P4-1 4.º

E8 6,0 215 F3 P4-2 1.º

3,9 145 F -

4,6 224 F2 P5-2 3.º

E10 6,8 395 F3 P5-3 6.º

E11

E12

24,3 5 F3 P7-1 2.º

2,9 90 F -

3,0 146 F2 -

3,9 440 F3 P7-2 5.º

TIPO DE ANOMALIA: (a) - Anomalia atípica

F - Fracturação simples

F2 - Dupla fracturação

F3 - Tripla fracturação

QUADRO 1 - RESUMO DOS TRABALHOS DE PROSPEÇÃO GEOFÍSICA

P7

7° 40.613' W

7° 40.415' W

38° 41.935' N

COMPRIMENTO

(m)

129

38° 41.613' N

P6

E13

E14

E9

PERFIS ESTAÇÕES

P5

COORDENADAS

M P

P4

P2

P3

38° 41.601' N

7° 40.559' W

7° 40.531' W

7° 40.551' W

P1 38° 41.586' N 7° 40.574' W

38° 41.612' N 7° 40.533' W

-2,3 85 7° 40.467' W 38° 41.859' N

38° 41.657' N

38° 41.629' N

38° 41.929' N

38° 41.900' N

480

57

490

7° 40.475' W

7° 40.527' W

7° 40.556' W

38° 41.696' N

PONTOS A PESQUISAR

7° 40.418' W 38° 41.928' N

7° 40.577' W 38° 42.102' N

7° 40.422' W 38° 41.918' N

ANOMALIA

130

-

-

F

305

126

-

-

7

↑

N

Figura 1 – Localização e enquadramento dos trabalhos

8

Pontos de água

Estações de início e fim de perfil geofísico

Áreas de Pesquisa

Traçado dos perfis de prospeção geofísica

↑ ↑

N

Figura 2 – Localização e enquadramento dos pontos de pesquisa

9

Pontos de água

Estações de início e fim de perfil geofísico

Áreas de Pesquisa

Pontos de pesquisa

Traçado dos perfis de prospeção geofísica

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