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Conceituação
Estudos de Balanço Hídrico de Barragens de Rejeitos são uma etapa extremamente importante no projeto e na operação dessas estruturas. O objetivo é verificar o comportamento hídrico dos reservatórios, permitindo que os gestores e operadores dessas barragens entendam melhor a probabilidade de cenários de escassez ou excesso de água se desenvolverem.
Cenários de escassez hídrica podem causar prejuízos financeiros imensos. Nos últimos 5 anos, não foram raros os casos de mineradoras que tiveram suas operações interrompidas durante meses devido à falta de água para o beneficiamento de minérios. Sem beneficiamento não há produção e sem produção não há receita.
Por outro lado, cenários de excesso de água podem causar acidentes graves, principalmente por galgamento da crista da barragem e/ou vazão descontrolada. Vários acidentes ocorridos em Barragens de Rejeito entre as décadas de 70 e 90 foram resultado de um gerenciamento hídrico inadequado. Como exemplo, temos o acidente com a Barragem 3 da mina de carvão Pittston Coal Company, localizada na região de Buffalo Creek, West Virginia, EUA. Após vários dias de chuva intensa, a barragem foi galgada e rompeu, liberando uma onda de água residual escura, que matou 125 pessoas, feriu 1.121 pessoas e desabrigou outras 4.000 pessoas, além do impacto ambiental e dos prejuízos materiais.
Desta forma, avaliar a sensibilidade dos resultados do Balanço Hídrico mediante os parâmetros e variáveis usados nesses estudos é essencial para se analisar toda uma gama de situações para as quais os gestores e operadores das barragens devem se preparar, principalmente quando estamos em uma época de mudanças climáticas intensas, aliadas a uma utilização cada vez maior dos recursos hídricos.
Metodologia
O método utilizado na simulação de um Balanço Hídrico utiliza um modelo numérico baseado na Equação da Continuidade, que determina a variação positiva ou negativa do volume de um reservatório em um período em função das vazões afluentes e efluentes.
Os parâmetros e as variáveis utilizados são:
- Área da bacia hidrográfica;
- Coeficiente de escoamento superficial (“run-off”);
- Precipitação;
- Evaporação;
- Volume afluente de rejeitos;
- Volume de água bombeada para a planta;
- Volume de água que percola através do maciço;
- Outras vazões afluentes e efluentes, caso existam;
- Teor de sólidos dos rejeitos;
- Densidade aparente seca dos rejeitos;
- Densidade real dos grãos dos rejeitos.
Dentre os resultados que um estudo de balanço hídrico pode fornecer, destacam-se os seguintes:
- Variação do N.A. (nível de água do reservatório)
- Variação da área alagada;
- Variação do volume de água dentro do reservatório;
- Variação da capacidade de armazenamento disponível;
- Variação do porcentual do volume do reservatório ocupado por água e por rejeito;
- Variação do volume de água eventualmente extravasada;
- Superávit ou déficit hídrico.
Abaixo exemplos de gráficos com alguns dos resultados acima mencionados:
É importante destacar que diversos fatores podem influenciar o resultado das simulações, sendo eles:
- Precisão do levantamento topobatimétrico do reservatório;
- Acurácia da estimativa de produção futura;
- Consistência das características do rejeito (teor de sólidos e densidade);
- Disponibilidade de volume no reservatório para absorver a cheia de projeto;
- Construção de diques no interior do reservatório;
- Método de disposição dos rejeitos no reservatório;
- Localização dos pontos de lançamento do rejeito;
- Conformação da superfície e adensamento do rejeito ao longo do tempo;
- Captação adicional de água nova;
- Outros.
Conclusões
Os Estudos de Balanço Hídrico são um instrumento muito hábil para produzir previsões mensais de disponibilidade hídrica e são extremamente úteis para auxiliar os gestores no planejamento e na operação de Barragens de Rejeito. Além disso, um correto diagnóstico hídrico de uma operação minerária diminui consideravelmente os riscos de ocorrência de problemas operacionais, prejuízos financeiros e, principalmente, acidentes graves.
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