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Publicação
Impacte hidrogeológico associado à construção de obras subterrâneas em zona aluvionar
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Resumo(s)
As construções no subsolo interferem com a água subterrânea, no que respeita aos níveis de água, caudais de circulação, direções de escoamento e à qualidade da água. Como tal, e devido à crescente preocupação com potenciais inundações, várias administrações locais passaram a exigir a realização de estudos hidrogeológicos, principalmente nas áreas ribeirinhas, por forma a se evitar ou mitigar perturbações no escoamento subterrâneo decorrentes de construções subterrâneas. O presente trabalho tem como principal objetivo a análise do impacte hidrogeológico causado pela construção de uma obra subterrânea numa zona aluvionar, com o recurso à modelação numérica tridimensional do fluxo subterrâneo utilizando o programa Groundwater Modeling System. Os modelos numéricos de fluxo subterrâneo constituem uma ferramenta essencial na avaliação de alterações no regime hidrogeológico provocado por obras subterrâneas e na previsão de cenários futuros. Dada a impossibilidade de analisar um caso de estudo real, definiu-se um caso de estudo teórico, com características geológicas e hidrogeológicas semelhantes às encontradas em zonas aluvionares da cidade de Lisboa, nomeadamente, depósitos superficiais (aterro, seguido de aluvião lodosa, aluvião arenosa e cascalheira de base) assentes sobre um substrato rochoso de natureza carbonatada. A partir do caso de estudo definido, foi desenvolvido o respetivo modelo numérico e efetuadas as simulações representativas das fases de referência e definitiva da obra, em regime permanente, por forma a conseguir-se determinar o impacte hidrogeológico decorrente da construção de um edifício com uma cave. Durante a fase de construção é necessário efetuar a extração de água afluente ao fundo de escavação, por forma a manter as condições de segurança na obra. Assim, com o intuito de simular essa fase, de efetuar uma análise comparativa de diferentes condições para simular a extração de água e de determinar o caudal necessário extrair da zona de escavação para manter a obra a seco, procedeu-se à criação do modelo representativo da fase final de escavação. Foram consideradas três condições para representar a extração de água no fundo de escavação, designadamente, condição de potencial constante, condição de dreno, e por fim, condição de poço/furo de bombagem. Pretendeu-se, igualmente, realizar uma análise de sensibilidade do impacte hidrogeológico relativo aos parâmetros hidráulicos e às condições de fronteira, com o intuito de determinar a influência dos mesmos no resultado do impacte hidrogeológico, tendo sido realizadas as seguintes simulações: • Diminuição da condutividade hidráulica da camada de areia; • Aumento da condutividade hidráulica da camada de areia; • Diminuição da condutividade hidráulica do substrato rochoso; • Aumento da condição de fronteira (potencial constante) de montante; • Aumento da condição de fronteira (potencial constante) de jusante; • Diminuição da condutividade hidráulica da areia e aumento da condição de fronteira (potencial constante) de montante. Os resultados obtidos sugerem que, relativamente ao caso de estudo estabelecido, a construção do edifício não causa impacte significativo, ocorrendo subidas máximas do nível de água de 6 cm, a montante da estrutura enterrada. Com base nas simulações representativas da fase de escavação, verificou-se ser necessário extrair cerca de 1,6 a 1,7 L/s para se conseguir realizar esta obra a seco. Face às diferenças pouco significativas nos resultados obtidos com as diversas condições impostas no fundo de escavação, considera-se que a fase de escavação pode ser simulada utilizando qualquer uma das três condições de fronteira estudadas. Finalmente, as análises de sensibilidade sugerem que o aumento do impacte hidrogeológico está diretamente relacionado com o aumento do caudal de circulação na zona de implantação do edifício, devido ao aumento do gradiente hidráulico ou à presença de materiais com permeabilidade elevada na zona de interseção da obra. Face à crescente ocupação do espaço subterrâneo com estruturas impermeáveis, como caves e túneis, torna-se cada vez mais relevante a realização deste tipo de estudos.
Descrição
Trabalho de projeto de mestrado, Geologia Aplicada (Hidrogeologia) Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020
Palavras-chave
Impacte hidrogeológico estruturas impermeáveis modelação numérica Trabalhos de projeto de mestrado - 2020