geofÍsica aplicada a investigaÇÃo...

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

mario@geopesquisa.com.br

ÁREAS DE ATUAÇÃO

Cursos e treinamentos.

Engenharia Ambiental.

Geofísica aplicada.

Geotecnia.

Geoprocessamento.

Mineração.

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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

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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

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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

METODOLOGIAS

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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)

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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

• EQUIPAMENTOS

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TECTROL SYSCAL

Monocanais Multicanais

• ELETROMAGNÉTICO INDUTIVO

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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.

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Em 34/31/38

OHMMAPPER

Very Low Frequency

(VLF)

• EQUIPAMENTOS

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)

mario@geopesquisa.com.br

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)

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• 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)

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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

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FATORES QUE INFLUENCIAM NO RESULTADO FINAL

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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

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RESULTADOS x EQUIPAMENTOS

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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)

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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

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METODOLOGIAS ASSOCIADASInterpretação das anomalias através de dois parâmetros distintos

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METODOLOGIAS ASSOCIADASInterpretação das anomalias através de dois parâmetros distintos

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METODOLOGIAS ASSOCIADASInterpretação das anomalias através de dois parâmetros distintos

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AQUISIÇÕES 3D - Vantagens

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AQUISIÇÕES 3D - Vantagens

Visualização de dados – 3D

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Dados GPR (área contaminada – derivados de HC)

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

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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

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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

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OBRIGADO

Mário Brito Marcelino (mario@geopesquisa.com.br)Rinaldo Marques (rinaldo@geopesquisa.com.br)

Welitom Rodrigues Borges (welitom@geopesquisa.com.br)André Pereira Dias (andre@geopesquisa.com.br)

Geórgia de Castro (georgia@geopesquisa.com.br )

GEOPESQUISA INVESTIGAÇÕES GEOLÓGICAS LTDA.Rua Gramadinho, n. 50 – SANTANA

São Paulo/SP – CEP 02451-000FONE: (11) 6977 1573 – 6973 3059

mario@geopesquisa.com.br