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GEOFÍSICA APLICADA A INVESTIGAÇÃO AMBIENTAL
NOVAS TECNOLOGIAS E NOVAS TENDÊNCIAS
Setembro / 2007
V Seminário de Políticas de Gestão da Qualidade do Solo e das Águas SubterrâneasSão Paulo/SP - Brasil
ÁREAS DE ATUAÇÃO
Cursos e treinamentos.
Engenharia Ambiental.
Geofísica aplicada.
Geotecnia.
Geoprocessamento.
Mineração.
Levantamento do histórico da área e definição os objetivos principais e locais
de ocorrência.
Há risco imediato?SimAções de intervenção
emergenciais.Não
Levantamento técnico, físico-químico.
Análise dos dados
Dados suficientes?
Não
Sim
Análise de risco.
Há risco ?
Sim
Atividades de intervenção.
Monitoramento e/ou descomissionamento
da área.
Não
Fase III
Levantamento geofisico
Fase I
Fase II
Os trabalhos da Fase II devem efetuar um diagnóstico hidrogeológico da situação da unidade em avaliação, quantificando a ocorrência de contaminantes potenciais identificados na Fase I .
FASE II
Etapas da Fase II
1) Investigação indireta:Mapeamento de voláteis.Investigação geofísica.
2) Investigação direta:Sondagens de investigação.Poços de monitoramento.Coleta e análise de solo e água.Caracterização hidrogeológica.
3) Avaliação ambiental
VantagensMapeamento de grandes áreas.Não invasivoTempo de levantamento.CustoDados contínuosDefinição de zonas anômalas, base dos trabalhos posteriores.Menor risco de acidentes
C CPP1 21 2an
n=1
a
n=4
n=3
n=2
n=5
n=6
a
• Informação da variação lateral doparâmetro investigado
• Informação da variação vertical do parâmetro investigado
• RESISTIVIDADE ELÉTRICA
Técnica do Caminhamento elétrico Técnica da Sondagem elétrica vertical
Arranjo de campo Arranjo de campo
Dado adquirido
Dado adquirido
Teoria: Cálculo da resistividade elétrica dos materiais através da medição da variação dascorrentes elétricas injetados no solo
• POLARIZAÇÃO INDUZIDA (IP)
Teoria: O método IP consiste na medição de uma corrente elétrica aplicada no solo (∆VP) e da diferença de potencial gerada após cessar a injeção da mesma (∆VIP), que não se anula instantaneamente e tende a decair ao longo do tempo de acordo com uma curva de descarga característica. A grandeza física resultante da medição é a cargabilidade.
FORMA DE ONDA DAVOLTAGEM PRIMÁRIA
TRANSMITIDA
repouso
+ Vp
- VpVp
V (t)IP
M M
M1
23
FORMA DE ONDA DAVOLTAGEM SECUNDÁRIAOU CURVA DE DESCARGA IP
t t t t0 1 2 3
Vs (t )
envio
envio
0
repouso
volta
gem
• ELETROMAGNÉTICO INDUTIVO
Teoria: Baseia-se na medição da condutividade elétrica do meio, através da interaçãoentre os campos magnéticos (primário e secundário) gerados em uma bobina transmissorae captados em uma bobina receptora.
Teoria: O GPR é um método geofísico que emprega ondas eletromagnéticas de altafreqüência (10 – 2500 MHz) para localizar estruturas e feições geológicas rasas desubsuperfície ou localizar objetos enterrados pelo homem.
Ground Penetrating Radar (GPR)
Teoria: O GPR é um método geofísico que emprega ondas eletromagnéticas de altafreqüência (10 – 2500 MHz) para localizar estruturas e feições geológicas rasas desubsuperfície ou localizar objetos enterrados pelo homem.
Ground Penetrating Radar (GPR)
• Aquisições GPR em poços: Esquemas de: (a) transiluminação common offset.(b) tomografia direta. (c) Vertical Radar Profiling – VRP. (d) transiluminação variável
Ground Penetrating Radar (GPR)
• Aquisições GPR em poços
Na
interpretação geológica/geofísica
Seção de perfilagem GPR
Configuração GPR em campo
Ground Penetrating Radar (GPR)
• EQUIPAMENTOS
Antena Transmissora e Receptora
Unidade de controle
Antena Transmissora
Antena Receptora
Notebook
Unidade de controle
SIR 2000 (GSSI) RAMAC I (MALA)
SIR 3000 (GSSI)
SubEcho40MHzSIR 3000 (GSSI) 200MHz SIR 3000 (GSSI) Perfilador
PROCESSAMENTO
Processamento: Os resultados obtidos através do processamento dos dados adquiridos no campo são analisados, processados e interpretados.
Processamento 2DFiltro de ruídos e interferências.Correção topográfica.Correlação e calibração da profundidade.
Processamento 3DO processamento é realizado aplicando técnicas 2D e com rotinasespecíficas para dados tridimensionais (georeferenciamento de cada ponto,filtros 3D, migração), diferente de interpolação horizontal
Visualização 4DRepetição de aquisições 3D em tempos distintos, mostra os melhores resultados no monitoramento de fluxos de contaminantes no solo e a evolução de processos de remediação
AQUISIÇÃO DE DADOS
C CPP1 21 2an
n=1
a
n=4
n=3
n=2
n=5
n=6
a
C CPP1 21 2an
n=1
an
n=4
n=3
n=2
n=5
n=6
an
2. Arranjo tipo Wenner
3. Arranjo tipo Wenner-Schlumberger
1. Arranjo tipo Dipolo-Dipolo
RESULTADOS x EQUIPAMENTOS
Cortes em profundidade de cubos GPR 3D adquiridos com diferentes equipamentos
200 MHz
400 MHz
SEREN, S.; HINTERLEITNER, A.E.; NEUBAUER, W.; LOCKER, K.; MELICHAR, P. 2007. New Results on comparison of different GPR systems and antennaconfigurations at the Roman Site Carnuntun. 20th Annual Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems . In. Anais...,CD-ROM.
20 40 60 80 100 120 140Distância (m)
Equipamento multicanais
Equipamento monocanal
0 20 40 60 80 100 120 140Distância (m )
-35-30-25-20-15-10-50
Dados de campo interpolados
0 20 40 60 80 100 120 140Distância (m )
-35-30-25-20-15-10-50
Profun
didade
Teórica
( m)
0 20 40 60 80 100 120 140Distâbcia (m )
Dados modelados
RESULTADOS x EQUIPAMENTOS
METODOLOGIAS ASSOCIADASInterpretação das anomalias através de dois parâmetros distintos
METODOLOGIAS ASSOCIADASInterpretação das anomalias através de dois parâmetros distintos
METODOLOGIAS ASSOCIADASInterpretação das anomalias através de dois parâmetros distintos
METODOLOGIAS ASSOCIADASInterpretação das anomalias através de dois parâmetros distintos
INTERPRETAÇÃOOs resultados obtidos através do processamento dos dados adquiridos no campo são processados e interpretados.
Avaliação de dados existentesContexto geológico.Contexto hidrogeológico.Geoquímica local Informações do contaminante.
Avaliação da qualidade do dadoEquipamento utilizadoCondições de aquisição de dadosInterferência de leitura
ProcessamentoLimitação do software (modelo matemáticos) aplicadosObjetivo do trabalhometodologia(s) geofísica(s) aplicada(s)Quantidade de dados disponíveisCorrelação com dados diretos
Profissional multidisciplinar
(Parceria com o cliente)
CONCLUSÃO
Metodologia geofísicaSão disponíveis diversas metodologias de geofísica, para sua eleição é necessário o conhecimento básico de campo e objetivo do trabalho.
EquipamentoGrande evolução nos equipamentos com melhor resolução, velocidade de aquisição, qualidade de dados e soluções para temas específicos.
ProcessamentoAs equações implementadas nos softwares de modelagem/processamento permitem uma qualidade final dos resultados obtidos, minimiza as limitações de campo (interferências) e facilita a interpretação dos resultados.
NÃO ELIMINA A NECESSIDADE DE DADOS BÁSICOS DE CAMPO E A EXPERIÊNCIA DO PROFISSIONAL
TENDÊNCIAS
Maior portabilidade e precisão dos equipamentos
Implementação de algoritmos mais robustos nas rotinas de processamento e modelagem
Criação de softwares mais amigáveis e optmizados
Utilização de geofísica como uma ferramenta de monitoramento
OBRIGADO
Mário Brito Marcelino ([email protected])Rinaldo Marques ([email protected])
Welitom Rodrigues Borges ([email protected])André Pereira Dias ([email protected])
Geórgia de Castro ([email protected] )
GEOPESQUISA INVESTIGAÇÕES GEOLÓGICAS LTDA.Rua Gramadinho, n. 50 – SANTANA
São Paulo/SP – CEP 02451-000FONE: (11) 6977 1573 – 6973 3059
