Apresentação - Projeto de Mestrado

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Orientador: Prof. Dr. Chang Hung Kiang Aluno: Rodrigo Augusto Dourado Neves Seminários Gerais

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Apresentação do Projeto de Pesquisa do Mestrado sobre Modelagem Numérica de Fluxo Subterrâneo e Pluma de Contaminantes

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Orientador: Prof. Dr. Chang HungKiang

Aluno: Rodrigo Augusto Dourado Neves

Seminários Gerais

Título: Modelagem Numérica de Fluxo Subterrâneo e

Transporte de Contaminantes Derivados de Petróleo no

Aquífero Bauru

Linha de Pesquisa do Programa

• Recursos Hídricos e Energéticos (desenvolvimento sustentável)

Escopo do projeto• Caracterização hidrogeológica de um posto de

combustível contaminado.• Mapeamento da contaminação.• Avaliar os parâmetros físico-químicos do meio.• Definir um modelo conceitual.• Realizar a modelagem com o auxilio de um

software que trabalhe com diferenças finitas.• Calibrar o modelo com os dados coletados em

campo.

Fonte de recursos• Todos os equipamentos de campo, assim

como equipe técnica utilizada foram fornecidas pela empresa Geoambiente.

• Este trabalho que foi realizado foi utilizado para o licenciamento ambiental do posto.

Localização da área

Estado de São Paulo

Município de São José do Rio Preto

Posto de combustível estudado

Mapa de entorno da área de estudo

Características do entorno

• Ocupação do solo– Residencial– Comercial– Templos religiosos– Terrenos vagos

• Cursos d’água– Rio Preto– Córrego Piedade

Caracterização geológica• Os solos que ocorrem na área do empreendimento e

em todo entorno são residuais, resultantes do intemperismo que atuou no substrato rochoso, representado pela Formação Adamantina do Grupo Bauru, de idade cretácea superior (IPT, 1981).

• A Formação Adamantina é composta por depósitos flúvio-lacustres com predominância de arenitos finos a muito finos, podendo apresentar cimentação e nódulos carbonáticos, com freqüentes lentes de siltitosarenosos/arenitos siltosos e argilitos, ocorrendo em bancos maciços (IPT, 1981).

Mapa geológico (IPT, 1981)Legenda

Qa – Sedimentos aluvionares

Ka – Formação Adamantina

JKsg – Formação Serra Geral

Litologia

Caracterização geomorfológica• A área encontra-se na porção oriental do

Planalto Ocidental Paulista, em relevo de degradação em planaltos dissecados, com colinas amplas, onde se destacam interflúvios com área superior a 4 km², topos extensos e aplainados, vertentes com perfis retilíneos a convexos (IPT, 1981).

Trabalhos prévios• Caracterização hidrogeológica do local

– Relatório Zero da bacia hidrográfica Turvo / Grande (UGRHI-15), DAEE.

– Lima, Alex A., 2004. Hidrogeologia do Sistema Aquifero Bauru no Municipio de São José do Rio Preto (SP).

Trabalhos prévios• Modelagem numérica de fluxo subterrâneo e

transporte de contaminantes– Alberto, Marcio C.,2005. Fluxo de Água Subterrânea

em Sistema de Encosta-Rio, município de Paulínia (SP): Caracterização hidrogeológica e simulação numérica.

– Teramoto, Elias H., 2007. Caracterização Hidrogeológica e Simulação Numérica de Fluxo na Região de Paulínia.

Objetivos• Modelar o fluxo subterrâneo local para os

estados estacionário e transiente.• Modelar o transporte de contaminantes na

zona saturada.• Entender como os parâmetros do meio

afetam no comportamento das plumas.

Justificativas• Satisfazer a carência de informações a respeito

do comportamento de contaminantes derivados de petróleo no aqüífero Bauru.

• Agregar informações que poderão ser usadas futuramente para uma melhor gestão dos recursos hídricos na região de São José do Rio Preto.

• Servir de suporte para o desenvolvimento de novas modelagens numéricas em outros sítios contaminados na região.

Base cartográfica• Mapa da Pref. Municipal.• Google Earth.• Carta do IBGE.• Levantamento in loco com a utilização de

um teodolito e um nível otíco.

Google Earth

Carta IBGE

Soil Gas Survey• Sondagens rasas (1,0m de profundidade)• Furadeira de impacto.• Thermo Gastech SV (Soil Vapor)• Indício de contaminação.• Suporte para locação das sondagens prof.

Execução das sondagens profundas

• Sistema Hollow Steam Auger.• Medição de voláteis a cada metro.• Amostragem feita com cravação do amostrador

tubular a percussão.• Enviada para análise profundidade

correspondente a maior medição de VOC ou mais próxima a franja capilar

Poços de monitoramento e amostragem de água subterrânea

• Tubo geomecânico de Ø2”• Filtro de 2 a 3 metros.• Pré-filtro um metro acima do filtro.• Selo de bentonita.• Amostragem de água realizada através de

bailers descartáveis.

Teste de bombeamento no poço tubular

• Vazão máxima (11m³/hora) durante 24 horas.

• Recuperação por 4 horas.• Escalonado (25%, 50% e 75%) • 2 poços de observação (PM-22 e PM-13).

Ensaios para determinação da condutividade hidráulica

• Slug Test - Eleva o nível d’água e acompanha a recuperação

• Bail Test – Rebaixa o nível d’água e acompanha a recuperação

• Tarugo de aço• Transdutor de pressão• Método de Bower e Rice

Transdutor de pressão

Tarugo de aço

Acompanhamento da variação do nível d’água nos poços de

monitoramento

• Medições semanais• Verificação da presença de fase livre• Banco de dados

Software utilizado para a modelagem

• Visual Modflow Premium 4.2.• Desenvolvido pela Waterloo

Hidrogeologics Inc.• Modela através de diferenças finitas.

Etapas já realizadas / resultados• Criação da base cartográfica.• Mapeamento das plumas de contaminação.• Ensaios hidráulicos.• Elaboração de mapas potenciométricos.• Definição do modelo conceitual.• Inserção dos dados no software Visual Modflow.• Calibração do modelo de fluxo subterrâneo para

o estado estacionário.

Plumasdecontaminação

Mapa potenciométrico(29/02/2008)

Características do modelo• Refinamento da malha nos poços de

monitoramento.• Limites naturais (Rio Preto, Córrego

Piedade e divisor de águas).• Parâmetro a ser variado para calibração

(recarga).

Mapa potenciométrico calculado através da modelagem

Resultados da calibração (estado estacionário)

Dificuldades encontradas• Estabelecer o limite inferior para o modelo

conceitual.– Perfilagem elétrica ou sondagem SPT.

• Calibração do modelo de fluxo subterrâneo transiente.– Tempo para coleta de dados com freqüência

semanal.

Bibliografia fundamental• CETESB, 2001. Manual de Gerenciamento de Áreas Contaminadas.• Zheng, C e Benett, G., 1995. Applied Contaminant Transport Modeling. Van

Nostrand Reinhold.• Bear, J. e A. Verruijt, 1987. Modeling Groundwater Flow And Pollution. D. Reidel

Publ. Co.• Davis. S.N. e R.J.M. De Wiest., 1966. Hydrology. John Wiley and Sons.• Fetter, C.W. Jr, 2001. Applied Hydrogeology. 4ª Edição. McMillan Publishing Co.• Freeze R.A., and J.A. Cherry. 1979. Groundwater. Prentice-Hall Inc.• American Petroleum Institute, 1983. Groundwater Monitoring and Sample Bias.

Publication nº 4367.• Ferris, J.G. et all, 1962. Theory of Aquifer Tests. U.S. Geological Survey Water

Supply Paper 1536-E.• Bower, H. and R. Rice, 1976- A Slug Test for Determining Hydraulic Conductivity of

Unconfined Aquifers with Completely of Partially Penetrating Wells. Water Resources Research. Vol. 12, nº 3.