Detecção da pluma de contaminação de hidrocarbonetos em subsuperfície pelo método de radar de penetração

• Main Author: Dehaini, Jamile
• Other Authors: Taioli, Fabio
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2001
• Subjects: Geofísica; Hidrocarbonetos (Contaminação); Not available.; Radar de penetração no solo
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44133/tde-12112015-142741/

A pesquisa estabelece critérios para a aplicabilidade do método geofísico GPR (Ground Penetrating Radar), conhecido também por Radar de Penetração, em áreas sujeitas à fonte de contaminação em subsuperfície por substâncias orgânicas, em particular, por hidrocarbonetos, produzida por vazamento em postos de serviços. A solução deste problema pelos métodos diretos é muito complexa, principalmente pelo fato de contaminantes orgânicos moverem-se em subsuperfície de maneira dispersa e descontínua. Em contrapartida, devem ser imediatamente detectados e mapeados, pois podem apresentar riscos de incêndio e explosões. Esta tese avalia a aplicabilidade do método GPR no estudo de vazamento de combustíveis em postos de serviço na cidade de São Paulo. As condições propostas podem ser consideradas como as piores possíveis do ponto de vista do método, aliando as limitações inerentes do GPR com as condições geológicas, de ocupação e presença de ruídos em ambiente altamente urbanizado. A metodologia proposta constitui-se de levantamento de campo com o GPR, execução de processamento dos dados, interpretação dos radargramas processados e sondagens a trado em locais sem contaminação e suspeitos de contaminação de acordo com a interpretação para a confirmação da mesma. Um critério numérico é estabelecido para a apresentação dos resultados na forma de mapa de isolinhas para delinear a pluma de contaminação. As seções de GPR obtidas do local de estudo foram processadas e apresentaram anomalias na forma de ausência de reflexão de sinal denominadas por \"zonas de sombra\" ou \"apagão\". A ausência de reflexão provavelmente ocorreu devido ao fato do contaminante em subsuperfície expulsar parte da água contida no meio e, portanto, provocar um processo de \"homogeneização\" do ponto de vista eletromagnético. Outra observação que reforça a idéia da homogeneização causada pela diminuição da constante dielétrica é feita através do cálculo de velocidade que apresentou valores maiores nas áreas contaminadas e valores menores em locais sem indícios de contaminação. Apesar das condições de campo, o método possibilitou a delineação da pluma de contaminação além da extensão detectada por métodos diretos, o que mostra ser aplicável e eficiente para detecção de contaminação por vazamento de tanque subterrâneo de armazenamento de gasolina em postos de serviços. Conclui-se que a utilização de antenas blindadas do GPR na cidade de São Paulo viabiliza a delineação da pluma de contaminação por vazamento de gasolina proveniente de tanque subterrâneo de armazenamento em posto de serviço === The present research establishes criterion for the applicability of the GPR (Ground Penetrating Radar) method in areas with organic contamination caused by leakage in gas stations. The solution of this problem by means of direct methods is very complex due to the discontinuous and disperse movement of the contaminant in subsurface. Otherwise, these problems must be detected rapidly due to the inherent fire and explosion risks. This thesis evaluates the applicability of the GPR method to study leakage from a gas station in São Paulo city. The conditions of this proposal may be considered as being the worst to apply the GPR method, considering the intrinsic limitations of the method, the degree of occupation and the noise inherent to a highly urbanized environment. The proposed methodology is based on the field data acquisition, data processing, interpretation of the radargrams, and execution of boreholes in contaminated and non-contaminated areas as suggested by the interpretation. A numerical criterion was established to allow representation of the conclusions in an isovalues map to allow the identification of the contamination extent. The GPR sections were processed and presented anomalies consisting of lack of reflection that were called as \"shadow zones\" . That lack of reflection is probably due to the fact that the contaminant purges part of the water present in the medium, provoking a \"homogenization\" from the electromagnetic point of view. Another observation that reinforces this idea, caused by the decreasing of the dielectric constant, is the presence of larger velocity values in the contaminated areas and lower values in the non-contaminated ones. Despite the difficult field conditions, the method allowed to detect the contamination plume farther from the extension initially defined by direct methods, and showed that it is applicable and efficient to detect contamination due to leakage from underground gasoline vessels in gas stations. In addition, it was noted that the analysis was possible due to the use of shielded antennas, that allows to work in noisy environments.