Investigação de reservatórios de água subterrânea na região central do estado do Rio Grande do Sul através do método geoelétrico da resistividade

Abstract

O estado do Rio Grande do Sul (RS) tem sua economia baseada na agropecuária, que é fortemente dependente da disponibilidade hídrica. Porém, tem enfrentado estiagens prolongadas, e uma solução atual para mitigação de secas é a prospecção de água subterrânea. O método geofísico da eletrorresistividade (ER) tem sido aplicado no Brasil e no mundo para essa finalidade, pois permite a identificação de diferentes litologias encontradas em subsuperfície de acordo com suas propriedades elétricas, sem a necessidade de escavações. O método geofísico da resistividade elétrica foi empregado para o estudo de camadas litológicas na zona de recarga do Sistema Aquífero Guarani. Foram executados levantamentos geoelétricos em 21 linhas de investigação, com comprimento entre 50 e 125 metros. O método foi otimizado de modo a diminuir o tempo de aquisição dos dados. Os dados coletados em campo (medidas de corrente elétrica e diferença de potencial) foram processados e invertidos com os softwares Res2Dinv®, gerando perfis elétricos 2D, que foram relacionados com perfis litológicos de poços tubulares, com dados obtidos a partir da técnica de sísmica de refração e com dados hidrogeológicos. Considerou-se também a distância entre a linha e o poço.O desvio padrão das medidas de corrente elétrica ficou entre 0 e 10,41 mA, e entre 0,08 e 10,53 mV para diferença de potencial. A maioria dos perfis elétricos (12) apresentou elevada compatibilidade com os dados de poços, 5 apresentaram compatibilidade razoável e em 4 deles a análise não pode ser completa. Algumas linhas de investigação estão localizadas na borda entre o aquífero granular e o fraturado, o que pode explicar inconformidades entre perfis litológicos e elétricos. A profundidade de investigação ficou entre 13 e 21 m, dentro dos valores esperados de acordo com modelos teóricos. Através dos perfis elétricos, foram identificadas estruturas geológicas com potencial de armazenamento de águas subterrâneas pela presença de fraturamentos e pela estimativa do grau de saturação da rocha.

The state of Rio Grande do Sul (RS) has its economy based on agriculture and livestock, which are strongly dependent on water offer. However, RS have been suffering prolonged droughts, and a current solution to mitigate this problem is the underground water prospection. The geophysical method of electrical resistivity has been applied in Brazil and worldwide for this purpose, since it allows the identification of different lithologies found in subsurface according to electrical properties of the materials, with no need of excavations.The geophysical method of electrical resistivity was used to study lithological layers in the Guarani Aquifer System recharge zone. Geoelectric surveys were carried out in 21 research lines, with a length between 50 and 125 meters. The method has been optimized to reduce data acquisition time. The data collected in the field (electrical current and voltage measurements) were processed and inverted with Res2Dinv® software, generating 2D electric profiles, which were compared with tubular wells lithological profiles, with data obtained from the refraction seismic technique and with hydrogeological data.The distance between the line and the well was also considered. The standard deviation of the electric current measurements was between 0 and 10.41 mA, and between 0.08 and 10.53 mV for voltage. Most of the electric profiles (12) presented high compatibility with the well data, 5 presented reasonable compatibility and in 4 of them the analysis could not be complete. Some lines of investigation are located at the edge between the granular and fractured aquifers, which may explain non-conformities between lithological and electrical profiles. The depth of investigation was between 13 and 21 m, within the expected values according to theoretical models. Through the electrical profiles, geological structures with potential for groundwater storage were identified by the presence of fractures and the estimation of the degree of saturation of the rock.