A questão da estanqueidade remete a duas condições fundamentais que podem condicionar a fuga d’água do reservatório. Para que esta ocorra é essencial que existam baixos topográficos representados por vales, grotas e cavidades subterrâneas em regiões adjacentes ao futuro reservatório assim como vias preferenciais de percolação de água que, por sua vez, podem consistir da própria porosidade primária de algumas rochas sedimentares, em particular os arenitos ou de porosidades secundárias, representadas por descontinuidades preexistentes no maciço rochoso, cavidades naturais ou mesmo pequenos condutos originados por processos de erosão subterrânea (pipping).
O comprometimento da estanqueidade do reservatório está condicionado à ocorrência destes fatores. A implantação do reservatório ocasionará um reequilíbrio do nível freático com conseqüente saturação de porções do maciço atualmente secas. Porém, esta condição por si só não configura situação de risco relevante na ausência de regiões com cotas similares ou mais baixas que a do reservatório e na ausência de situações e/ou feições que permitem percolação com altos gradientes hidráulicos de dentro para fora deste.
As cavidades naturais existentes na região são, com exceção da Caverna Leonardo Da Vinci, resultantes da alta susceptibilidade dos arenitos da Formação Maecuru à ocorrência de processos de pipping. As características geológico-geotécnicas desta unidade favorecem a implantação destes processos resultando em grande número de feições associadas à erosão subterrânea. Através da ação de outros processos espeleogenéticos algumas feições evoluíram para a formação de diversos abrigos e locas e mais raramente cavernas e grutas com maiores dimensões.
proximidades do rio Xingu foram identificadas cavidades naturais. Conforme apresentado anteriormente, as cavidades naturais identificadas na AID estão localizadas em quatro regiões principais. Entre estas, a Região 4 encontra-se particularmente afastada e apresenta todas as cavidades em cotas significativamente superiores que as do reservatório, sendo consideradas isentas de quaisquer influências do reservatório. Os resultados da análise de estanqueidade são apresentados a seguir para cada uma das outras três regiões (Região 3, Região 2 e Região 1).
Região 3
A região 3 agrupa as cavidades existentes a montante de Altamira. Devido a uma particularidade geológica as cavidades desta região ocorrem em dois conjuntos situados em cotas significantemente distintas. Nota-se que grande parte das cavernas e abrigos encontram- se entre as cotas 130 e 190m com exceção do abrigo da Gravura, na margem esquerda, e dos pequenos abrigos da região do Assurini, incluindo o abrigo do Abutre, na margem direita. Estes, assim como os primeiros, desenvolvem-se nos arenitos da Formação Maecuru, porém em cotas muito próximas do nível atual do rio Xingu. Destaca-se que na região próxima à balsa do Assurini alguns abrigos encontravam-se quase inteiramente submersos em julho de 2008 quando da realização dos levantamentos de campo.
A grande diferença de cota observada para as cavidades e para a Formação Maecuru, incompatíveis com as espessuras típicas desta formação, sugere um abatimento por falhas da região localizadas mais a norte. De fato a análise deste arranjo juntamente com o relevo demonstra que as cavidades em cotas baixas encontram-se a norte do alinhamento da Serra do Navio, marcante feição morfológica da região. A FIGURA 11-1 ilustra o posicionamento das cavidades no relevo e a orientação de uma suposta falha normal NE-SW que abateu o bloco NW. A análise do mapa geológico da AID indica que esta falha é associada à Falha do Paratizinho.
Considerando-se que os aspectos de estanqueidade estejam vinculados à ocorrência da Formação Maecuru e mais precisamente com as cavidades, pode-se afirmar que não devem ocorrer problemas de fuga d’água na região mais a montante (sudeste da falha), uma vez que esta unidade não deve aflorar no reservatório, o que está demonstrado pelas investigações efetuadas quando dos estudos no eixo Babaquara.
Na porção mais a jusante (noroeste da falha) o Arenito Maecuru aflora no reservatório e, portanto, pode ocorrer a elevação do lençol freático neste pacote de arenito, com a implantação do reservatório, mas, apesar disso, não existem baixos topográficos no lado oposto da escarpa que poderiam condicionar fugas d’água, a não ser o próprio reservatório e as drenagens dos igarapés afluentes ao reservatório. Observa-se ainda que nessa região a elevação do lençol freático no pacote de arenito deve ser menor ou igual àquela da elevação prevista para o reservatório (entre 4,5 a 6m em Altamira).
FIGURA 11-1 - Modelo digital do terreno com as cavidades da região a montante de
Altamira e a orientação da suposta falha normal. Notar que as cavidades a sudeste da estrutura encontram-se em cotas mais elevadas e as cavidades a noroeste próximas às margens do rio Xingu.
Região 2
Algumas cavidades da na região 2 se destacam por sua localização próxima à margem esquerda do rio Xingu, mais precisamente na localidade de Paratizão. A Figura 6.25 apresenta o modelo de terreno com as cavidades. Ressalta-se que todas as cavidades encontram-se em cotas superiores a do reservatório sendo que a maioria está, no mínimo, aproximadamente 25m acima. Uma exceção é a caverna do Jacaré que se situa na cota 113,6 e, portanto, 6,6m acima da cota 97 do reservatório. A FIGURA 11-2 mostra ainda que apesar de algumas cavidades se encontrarem próximas aos vales de alguns afluentes do rio Xingu, o reservatório não adentra estes vales.
Durante o levantamento de campo observou-se que o relevo nesta região é marcado pela ocorrência de escarpas íngremes associadas com os arenitos da Formação Maecuru. Estes aspectos geológicos e geomorfológicos podem sugerir que o contato basal desta unidade encontra-se acima da cota de inundação, porém deve-se considerar a possibilidade de que os
No caso do afloramento do Arenito Maecuru no reservatório, pode ocorrer uma elevação do nível d’água nessa Formação, mas, apesar disso, não existem baixos topográficos no lado oposto da escarpa que podem condicionar fugas d’água, a não ser o próprio reservatório e as drenagens dos igarapés afluentes do reservatório.
FIGURA 11-2 - Modelo digital do terreno com as cavidades da região do Paratizão. Região 1
A região 1 apresenta as cavidades existentes nas proximidades da Casa de Força na localidade de Santo Antônio. Nesta área o projeto prevê a implantação de diversos diques que visam impedir a fuga superficial de água para os vales adjacentes ao reservatório. A FIGURA 11-3 apresenta o modelo digital do terreno com as cavidades da região e dos diques projetados.
FIGURA 11-3 - Modelo digital do terreno com as cavidades da região do Kararaô. Acima
O abrigo Turiá/Aturiá (Número 6) encontra-se em uma área relativamente afastada do reservatório, além da existência de drenagem entre a elevação das ombreiras dos diques (6C e 7A) e da elevação que contém este abrigo, que representa uma limitação para a elevação do nível freático na região do abrigo. Já as cavernas 1 a 4 encontram-se uma serra relativamente estreita, na escarpa reversa à do reservatório. As FIGURAS 11-5 e FIGURA 11-6 apresentam, respectivamente em planta e perfil, um pormenor desta porção com base no levantamento topográfico de detalhe realizado e nas prospecções endocársticas destas cavidades. O levantamento topográfico externo da região do Kararaô é apresentado no Anexo
3.
O diagnóstico geológico revelou que o reservatório dos canais encontra-se predominantemente sobre rochas do embasamento da Bacia do Amazonas. No entanto, nos altos topográficos existentes na margem esquerda afloram rochas da bacia incluindo-se os arenitos friáveis da Formação Maecuru onde se desenvolve a maioria das cavidades identificadas no levantamento espeleológico. O detalhe da FIGURA 11-3 apresenta a localização dos abrigos e cavernas em relação ao futuro reservatório.
O Abrigo Turiá/Aturiá localiza-se em terrenos da margem direita do Reservatório dos Canais, com um grande número de feições indicativas de processos de pipping observadas nos paredões de arenito. Esse abrigo situa-se apenas 2,4m acima da cota limite do reservatório, porém, observa-se que se encontra relativamente afastado do mesmo. O alto topográfico onde se desenvolve o abrigo apresenta um braço que se estende até o reservatório mais precisamente entre dois grandes diques projetados (6A e 7B). O alto topográfico que contem o Abrigo Turiá/Aturiá está separado do alto topográfico das ombreiras dos diques 6C e 7A por um vale, o que representa uma limitação para o nível freático na região do abrigo.
A faixa de rochas sedimentares da Bacia Amazônica aflorante nas escarpas entre os igarapés Santo Antonio e Santa Helena, na margem esquerda do Reservatório dos Canais, a partir da ombreira esquerda da Barragem Santo Antonio e até a montante da Caverna Kararaô (comprimento de ~9,2km) apresenta a Formação Maecuru portadora de cavidades subterrâneas e de feições de pipping (Caverna Kararaô Novo, Caverna Kararaô, Gruta do China, Abrigo Kararaô e Abrigo Santo Antonio), com possibilidades de fuga d’água do reservatório e que deverão ser objeto de estudos complementares, com ações preventivas, de monitoramento e/ou mitigadoras, conforme previsto no Programa de Controle da Estanqueidade dos Reservatórios.
Nesta faixa de rochas sedimentares, na Região 1, destaca-se a área da Caverna Kararaô e demais cavidades próximas (números 1 a 4 na FIGURA 11-3). Estas se encontram em uma serra com orientação próxima de NNW-SSE, na escarpa reversa ao reservatório. Esta serra, relativamente delgada, servirá como futuro divisor entre o reservatório e o vale de um afluente do igarapé Santa Helena que se encontra em cotas significativamente inferiores.
Este contexto motivou a realização de um levantamento topográfico de detalhe no entorno desta feição geomorfológica, apresentado no Anexo 3. A mesma atenção foi dispensada com o detalhamento das cavidades que nela se desenvolvem, sendo que algumas apresentam desenvolvimento relativamente significativo se comparadas com as demais cavidades
identificados no maciço e que condicionam o desenvolvimento das cavidades e o limite do reservatório obtido a partir da integração da topografia detalhada com a base existente.
FIGURA 11-4 - Modelo digital do terreno obtido através do geoprocessamento do
levantamento topográfico de detalhe sobreposto pela projeção horizontal das cavidades e pelos padrões de fraturamento.
Observa-se que todas as cavidades apresentam desenvolvimento preferencialmente na direção NE-SW concordante com o padrão principal de fraturamento. De fato o levantamento endocárstico nas cavidades demonstrou existir um condicionamento de estruturas subverticais com esta direção na formação dos condutos principais. Estas estruturas igualmente condicionam as surgências observadas na caverna Kararaô que apresentam fluxo predominante de NE para SW através de pequenos condutos com esta orientação. A influência marcante destas estruturas é ainda observada pela orientação do vale que secciona a serra entre a caverna Kararaô Novo e as outras cavidades. A direção e a morfologia do vale denotam uma possível origem através do colapso de uma antiga cavidade.
Outro condicionamento estrutural marcante é o das estruturas subverticais NW-SE que condicionam principalmente a orientação de alguns condutos com destaque para a porção intermediária do conduto do Rego da Gruta Beleza, na caverna Kararaô. A sua importância está igualmente expressa no relevo condicionando a orientação da pequena escarpa existente entre a caverna Kararaô Novo e o vale supracitado. Além dos dois padrões de estruturas destacados, subordinadamente ocorrem condicionamentos estruturais de fraturas subverticais paralelas à orientação da serra (~N-S) e que devem ter favorecido a formação das escarpas íngremes na vertente oeste.
Durante o levantamento de campo não foi possível identificar o contato exato entre as Formações Maecuru e Trombetas. O caminhamento para as cavernas se inicia a leste nas rochas do embasamento e se atravessa um longo trecho sem afloramentos rochosos, porém foram encontrados alguns fragmentos e blocos decimétricos de siltitos arroxeados sugestivos de se tratar da Formação Trombetas. A serra, assim como as cavidades que nela se desenvolvem, parece estar inteiramente nos arenitos da Formação Maecuru. Estes dados permitem inferir que o contato basal dos arenitos deve estar abaixo da cota 77m, podendo estar associado com a quebra de relevo na base da vertente oeste da serra.
Tendo-se que a princípio as condições geomorfológicas e geoespeleológicas desta região são extremamente relevantes na questão da estanqueidade do reservatório, foram elaborados alguns perfis geológicos transversais a serra e passando pelas principais cavidades. A localização destes perfis é apresentada na FIGURA 11-5 e os perfis elaborados encontram-se na FIGURA 11-6. Em todos os perfis foi representado contato basal inferido entre as Formações Maecuru e Trombetas. Cabe ressaltar que o posicionamento deste contato é apenas ilustrativo e tem a finalidade de mostrar que, apesar do seu mergulho para NW ser concordante com as estratificações medidas na região, este encontra-se provavelmente abaixo da cota do reservatório.
O perfil A-A’ foi orientado de forma atravessar a caverna Kararaô na porção onde esta mais se aproxima do reservatório. O resultado demonstrou que o final da caverna encontra-se a cerca de 102m da borda do futuro reservatório, aproximadamente 18m abaixo da cota de inundação.
O perfil B-B’ foi orientado passando pela entrada e salão principal da caverna Kararaô. Nota- se que a cota mais baixa do salão principal da caverna está 17m abaixo da cota do reservatório distando aproximadamente 147m deste.
FIGURA 11-5– Modelo digital do terreno com as cavidades e a orientação dos perfis
topográficos (Ver Figura 11-6).
O georeferenciamento das plantas baixas da Gruta do China e do Abrigo Kararaô demonstraram haver uma superposição, com a gruta sobrepondo o trecho final do abrigo e sugerindo uma gênese conjunta para estas cavidades. Desta forma o perfil C-C’ foi orientado visando atravessar o trecho onde as cavidades se sobrepõem (FIGURA 11-6).
A análise integrada dos resultados acima apresentados permite tecer alguns comentários conclusivos sobre a possibilidade de fuga d’água do reservatório nas proximidades da caverna Kararaô, elencados na forma de tópicos abaixo.
− A região apresenta uma serra relativamente delgada formada em arenitos friáveis da Formação Maecuru com uma alta densidade de cavidades cujo desenvolvimento é condicionado por estruturas subverticais com orientações principais NE-SW e NW-SE; − Além das cavidades identificadas podem existir vazios de dimensões reduzidas por todo o
maciço rochoso da serra, incluindo-se pequenas cavidades inacessíveis;
− As cavidades identificadas e os demais espaços vazios podem estar associados e interconectados por fraturas mais ou menos abertas e mais ou menos contínuas que por si só podem representar uma via de percolação de água;
− A serra apresenta uma morfologia assimétrica com o flanco oeste abrupto e o leste mais suave e uma diferença significativa de cotas que viabilizam a formação de um gradiente hidráulico entre o reservatório e o afluente do igarapé Santa Helena;
− A saturação do pacote de arenitos acima dos níveis atuais, devido à implantação do reservatório na cota 97m, pode acelerar os processos de pipping a montante e ao redor da surgência da caverna Kararaô e reativar estes processos nas demais cavidades;
− Devido à delgada espessura da serra e às porosidades primária e secundária características, a implantação do reservatório poderá proporcionar a formação de surgências na escarpa oeste que, por sua vez, podem dar início a novos processos de pipping;
− Por fim, a conjunção de fatores que contribuam para o estabelecimento de caminhos preferenciais para percolação de água e formação de gradientes hidráulicos com fluxo para fora do reservatório, confere a esta região particular, uma grande susceptibilidade à fuga d’água e, portanto, deverá ser objeto de estudos complementares, com ações preventivas, de monitoramento e/ou mitigação, previstas no Programa de Controle da Estanqueidade dos Reservatórios.