Análise estatística do fluxo de água e da drenagem de maciços rochosos fraturados

Abstract

Drenos horizontais profundos são comumente utilizados para a redução das poropressões e evitar a instabilidade de blocos em maciços rochosos fraturados. Em função das dificuldades na coleta de dados, as redes de fraturas discretas (DFN) são uma ferramenta útil para o estudo do fluxo, pois permitem a representação estocástica das descontinuidades e a geração de múltiplos modelos. O objetivo do trabalho foi calcular o fluxo de água por redes de fraturas discretas e assim fornecer orientações para sistemas de drenagens mais eficientes. Para isso, foi elaborado um código computacional baseado no equilíbrio de fluxo nos nós para malhas em condições saturadas, geradas com o programa UnBlocksGen. Foram testados diferentes valores de média e desvio padrão da abertura hidráulica para o maciço rochoso de Monte Seco. Em seguida, o fluxo de água foi simulado com três hipóteses de abertura hidráulica: constante, variável e correlacionada com o comprimento. Depois disso, foi simulado o fluxo pelos maciços rochosos de Yangfanggou, El Teniente e Monte Seco com utilização do método de Reeves et al. (2013) para abertura hidráulica constante e variável para determinar o melhor comprimento e orientação de drenos. Para o maciço de Monte Seco, testou-se a eficiência da drenagem para comprimentos, orientações e quantidades de drenos distintos. Os resultados mostraram que o fluxo de água aumentou significativamente com a média da abertura e sofreu redução com maiores desvios padrões de abertura. O maior fluxo foi obtido para abertura hidráulica correlacionada com o comprimento, seguido pela abertura hidráulica constante e, por último, pela abertura hidráulica variável. O uso da abertura hidráulica no lugar da transmissividade com o método de Reeves et al. (2013) apresentou resultados dependentes das condições da fronteira. Isso dificultou a determinação do comprimento dos drenos. O estudo de eficiência de drenagem apresentou resultados melhores para drenos ortogonais à face do maciço e para maiores comprimentos de drenos. Além disso, drenos mais longos em menor quantidade foram mais eficientes do que drenos menores em maior quantidade. Os resultados obtidos podem contribuir para o melhor dimensionamento de sistemas de drenagem.