Evolução hidrogeoquímica no maciço granítico de implantação do circuito hidráulico para o reforço de potência do aproveitamento hidroelétrico de Venda Nova III (Vieira do Minho, N Portugal)

Abstract

O estudo apresentado incide sobre a evolução hidrogeoquímica no maciço granítico onde se insere o novo circuito hidráulico subterrâneo entre as albufeiras de Venda Nova (Montalegre) e de Salamonde (Vieira do Minho), e que está próximo e a circundar um outro circuito já existente e em exploração (Venda Nova II). O acompanhamento geológico das escavações permitiu confirmar que o novo circuito hidráulico está integrado globalmente num maciço com predomínio de granitos porfiroides sintéctónicos, de grão médio a grosseiro, de duas micas, mas essencialmente biotítico. A afluência de água nas escavações era localizada, pouco abundante, e emergente de descontinuidades. Em paralelo ao acompanhamento geológico-geotécnico das escavações do novo circuito foi possível selecionar 9 pontos de água distribuídos dentro dos túneis, assim como 5 pontos à superfície e outro na própria albufeira de Venda Nova para efeitos comparativos. Nestes pontos foi desenvolvida a monitorização quinzenal de parâmetros fisico-químicos entre dezembro de 2012 e julho de 2013 e foram efetuadas 2 campanhas de amostragem para análises de laboratório (em abril e julho de 2013). Com os resultados obtidos foram realizadas análises estatísticas univariadas e multivariadas, assim como a caracterização das fácies hidroquímicas e análise dos índices de saturação. Distinguiram-se três grupos de águas com características fisico-químicas distintas, e definiu-se um modelo conceptual da evolução hidrogeoquímica. As águas do Grupo 1, pouco mineralizadas, cloretadas/bicarbonatadas-sódicas, superficiais, ao percolarem as rochas graníticas dissolvem os minerais e enriquecem os seus teores nos elementos maiores, como o bicarbonato, o sódio, o cálcio e a sílica, assumindo as características do Grupo 2 e 3 (bicarbonatadas-sódico-cálcicas/calco-sódicas). As águas do Grupo 3 diferem das águas do Grupo 2, apresentando uma maior evolução em relação às águas superficiais, nomeadamente em termos de maiores teores de várias substâncias, aspeto que é destacado pela análise multivariada. Este grupo 3 reflete águas subterrâneas inseridas num enquadramento geo-estrutural que parece favorecer a evolução por interação água-rocha e condicionar eventuais recargas que provenham do circuito existente (água da albufeira de Venda Nova), ao contrário das amostras do Grupo 2, inseridas num contexto estrutural onde as principais falhas podem favorecer o fluxo de águas entre circuitos. As medições ao longo do tempo dos parâmetros fisíco-químicos suportam a distinção entre as águas do Grupo 1 em relação às águas dos Grupos 2 e 3, e a condutividade e temperatura parecem corroborar a distinção entre estes 2 grupos de águas subterrâneas.

The present study focuses on the hydrogeochemical evolution in granitic rock where the new underground hydraulic circuit is being developed between the reservoirs of Venda Nova Dam (Montalegre) and Salamonde Dam (Vieira do Minho), which is close and surrounds another existing and operating underground hydraulic circuit (Venda Nova II). Geological monitoring of excavations confirms that the new hydraulic circuit is globally integrated with a massive predominance of syntectonic granites porphyroid, medium to coarse grained, two-mica , but essentially biotitic. The affluence of water into the excavations was circumscribed, of low abundance, and usually emerging from geological joints. Groundwater sampling points were selected inside the tunnels (nine points), as well as, for comparative purposes, at the surface (five points) and on Venda Nova’s reservoir (one point). These points were biweekly monitored for physical and chemical parameters between December 2012 and July 2013, and in addition 2 campaigns of sampling for laboratory analysis were made (in April and July 2013). Laboratory results were used for univariate and multivariate statistical analyses, characterization of hydrochemical facies (piper diagram) and determination of minerals saturation index. Three distinct groups of waters with different physicochemical characteristics were established, and a conceptual model for hydrogeochemical evolution is proposed. Thus, as the waters of Group 1, slightly mineralized, surface chloride-bicarbonate-sodium-calcium waters, percolated through the granitic rocks, they dissolved the minerals and enriched the water content in the larger elements, such as sodium, bicarbonate, calcium and silica, assuming features of Group 2 and 3 (bicarbonate-sodium-calcium or calcium-sodium waters). Groundwaters from Group 3 differs from Group 2, by presenting a major evolution from surface waters, presenting higher levels of various substances, aspect that is shown by multivariate analysis. Group 3 groundwaters are inserted into a geostructural environment that seems to favor water-rock interaction, conditioning any water refills from the existing circuit (Venda Nova II), unlike the samples of Group 2, inserted in a context where major faults may favor the flow of water between circuits. Field measurements over time of physicochemical parameters support the distinction between the waters of Group 1 and waters of Groups 2 and 3. Furthermore, electrical condutivity and temperature field measurements along time seem to support the distinction between the waters of Groups 2 and 3.