Characterization of Tailing Dams Using Shallow Geophysics: Application in the Cajati B1 Dam, São Paulo

Abstract

Barragens de rejeito são estruturas muito usadas em Mineração. Estas estruturas são monitoradas diariamente por instrumentos como: piezômetros, marcos topográicos e medidores de nível d'água. No Brasil, a utilização de geofísica para avaliação e monitoramento de barragens de mineração não é uma prática usual. A Barragem B1, que faz parte do Complexo Mineroquímico de Cajati (Mosaic Fertilizantes), no estado de São Paulo, foi escolhida para avaliação do uso de eletrorresistividade. O presente trabalho visa discutir os resultados geofísicos desta barragem, assim como, analisar a aplicabilidade do método geofísico como forma de avaliar as condições internas do maciço da estrutura. A Barragem trata-se de um maciço zoneado com septo argiloso impermeável, tendo a jusante um material permeável constituído por rejeitos de calcário. Inicialmente, foram levantados 8 peris de caminhamento elétrico. Com uma análise desses peris, observou-se uma zona de baixa resistividade -ZBR nas duas primeiras seções, correspondendo com a cota do aterro argiloso. Estas cotas estão coerentes com o nível de água normalmente observado nos Indicadores de Nível D'água localizados junto à crista da barragem. Foram observadas em algumas seções ZBRs, tanto junto à ombreira direita bem como junto à ombreira esquerda. A im de aprofundar a investigação a cerca destas ZBRs, uma nova campanha foi feita cobrindo a ombreira esquerda. Através de análises mais profundas dos projetos de engenharia, foi obtida a informação de que foram mantidos os canais de descarga de extravasores antigos, sendo preenchidas por um tapete drenante, passando a servir de drenos. As ZBRs, observadas nas seções, coincidem com estas estruturas, possivelmente condicionadas pela percolação de água. Observa-se que os dados obtidos com a aplicação de Eletrorresistividade estão coerentes com a estrutura do maciço, estando em harmonia com as medições dos instrumentos que monitoram a barragem. A geofísica, como demonstrado, complementa a instrumentação da barragem, dá uma visão ampla sobre a distribuição de umidade no maciço e mostra o seu comportamento em trechos que não são cobertos pela instrumentação usual.

Earthen dam monitoring using passive seismic: a forward modeling study

“…The main phenomena that cause erosion are emergence, piping, and saturation of the medium. Traditional inspection methods cannot cover the entire area of interest and do not detect early signs of internal erosion (Albuquerque et al, 2019). Different geophysical methods are already applied to supplement these inspections, such as electrical resistivity (Sjödahl et al, 2008), ground penetration radar (Martini et al, 2016), and seismics (Osazuwa and Chinedu, 2008).…”