Um estudo das condições de percolação e estabilidade em barragens de terra mediante métodos geofísicos: caso do dique de Sant Llorenç de Montgai - Espanha

The monitoring of Earth dam makes use of visual inspection and instrumentation to identify and characterize the deterioration that compromises the security of earth dams and associated structures. The visual inspection is subjective and can lead to misinterpretation or omission of important information and, some problems are detected too late. The instrumentation are efficient but certain technical or operational issues can cause restrictions. Thereby, visual inspections and instrumentation can lead to a lack of information. Geophysics offers consolidated, low-cost methods that are non-invasive, non-destructive and low cost. They have a strong potential and can be used assisting instrumentation. In the case that a visual inspection and strumentation does not provide all the necessary information, geophysical methods would provide more complete and relevant information. In order to test these theories, geophysical acquisitions were performed using Georadar (GPR), Electric resistivity, Seismic refraction, and Refraction Microtremor (ReMi) on the dike of the dam in Sant Llorenç de Montgai, located in the province of Lleida, 145 km from Barcelona, Catalonia. The results confirmed that the geophysical methods used each responded satisfactorily to the conditions of the earth dike, the anomalies present and the geological features found, such as alluvium and carbonate and evaporite rocks. It has also been confirmed that these methods, when used in an integrated manner, are able to reduce the ambiguities in individual interpretations. They facilitate improved imaging of the interior dikes and of major geological features, thus inspecting the massif and its foundation. Consequently, the results obtained in this study demonstrated that these geophysical methods are sufficiently effective for inspecting earth dams and they are an important tool in the instrumentation and visual inspection of the security of the dams

Obtenção e caracterização de filmes SnO2 depositados em vidro borosilicato por silk-screen modificado: SnCl2.2H2O como precursor

O presente trabalho tem como objetivo investigar as características de filmes de SnO2 depositados em substrato de vidro borosilicato por um processo de silk-screen modificado para obtenção de espessura fina compatível com a aplicação em células solares policristalinas de baixo custo. O filme de SnO2 é um dos mais apropriados para obtenção de vidro TCO (transparent conductive oxide) para uso em células solares devido a sua baixa resistividade elétrica e alta transmitância, sendo quimicamente inerte, mecanicamente duro e tem resistência a altas temperaturas, o que facilita então a calcinação das amostras entre 500º C a 550º C. Os filmes foram obtidos a partir de uma solução precursora básica, preparada pela dissolução de SnCl2.2H2O em Etanol (99,5 %). Foi realizado um planejamento fatorial 2(3-1) para analisar a influência dos parâmetros concentração da solução precursora (CETN), temperatura de calcinação (TC) e taxa de aquecimento (tX) na calcinação, sendo a concentração CETN o parâmetro que apresentou maior efeito sobre os parâmetros de respostas investigados: espessura do filme (ω), resistividade de superfície (ρ) e a transmitância relativa (θ). Foi possível obter com a metodologia utilizada, filmes com espessuras da ordem de 1 Nm com resistividade de superfície de 10 / e transmitância relativa entre 70 e 80 %.

Implicações tectônicas na hidrologia do aqüífero Barreiras e sistema lacustre do Bonfim, Nísia Floresta-RN

This MSc dissertation presents the results of a research carried out in a 500 km2 area in the Nísia Floresta county. The main goal of the research was to evaluate fault influence on hidrology features of aquifers and lakes, mainly in the Barreiras Group and in the Bonfim lake cluster respectively. The Precambrian crystalline basement is made of Caicó Complex rocks. They are capped by cretaceous sedimentary rocks and by cenozoic sedimentary rocks. Only the latter outcrop in the study area, wheareas the former are described in boreholes. Faults cut across all stratigraphic units and their main trends are NW, NE and E-W, which have been generated by E-W compression. Subordinate N-S trending faults also take place and have been generated by N-S oriented compression. Fault controlled hydrologic features are observed throughout the study area. There are sudden changes in saturated thicknesses of the Barreiras Aquifer due to vertical displacement of the Barreiras Group. The most important underground water source of the Bonfim Lake is related to abrupt thickness changes of the aquifer. In addition, the main faults control the underground drainage network and, probably, change in direction of equipotential surfaces seen on the potenciometric map. Regarding the surface hydrologic features, faults also control river and stream channels, as well as lake origin and shapes. The Bonfim Lake, in particular, has its peculiar shape, which follows NW and NE lineaments, and origin related to faulting and probably underground carstics processes

Estudo geológico e geofísico da falha de carnaubais, Bacia Potiguar-RN, e implicações neotectônicas

The segment of Carnaubais Fault located in the southeasthern portion of Guamaré Graben (Potiguar Basin) was studied. Several structures were detected and some of them strongly suggest that the last movements in Carnaubais Fault are of Neotectonic age. The study comprises an integrated interpretation of geologic, geomorphologic and geophysical data (gravimetry, magnetometry, resistivity, and self potential methods). According to the size of the studied areas, two approaches were used in this research. The first approach is of a regional nature and was conducted in an area, hereafter named Regional Area, having approximately 6,000 km2 and localized in the northern portion of Rio Grande do Norte state, around Macau city. The second approach comprises detailled studies of two small areas inside the Regional Area: the Camurupim and São Bento areas. Gravimetric and topographic data were used in the Regional Area. A separation into regional and residual components were conducted both on gravimetric and topographic data. The interpretation of the residual component of the gravimetric data allows a precise mapping of the borders of the Guamaré Graben. The regional component features of the topographic data are controlled by the pair of conjugate faults composed by the Carnaubais Fault (NE direction) and the Afonso Bezerra Fault (NW direction). On the other hand, the residual component of the topographic data shows that river valleis of NW direction are sharply interrupted where they intersect Carnaubais Fault. This fact is interpreted as an evidency that the last significant moviments occured in the Carnaubais Fault. Geologic, geomorphologic and geophysical data (magnetometry, resistivity, and self potential methods) were used in the Camurupim Area. The geologic mapping allows to identify five lithophacies unities. The first two unities (from base to top) were interpreted as composing a marine (or transitional) depositional sequency while the other were interpreted is composing a continental depositional sequence. The two sequences are clearly separated of an erosional discordance. The unities grouped in the marine sequence are composed by calcarenites (Unity A) and mudstones (Unity B). Unity A was deposited in a shalow plataform while Unity B, in a tidal flat. The unities grouped in the continental sequence are composed of conglomerate (Unity C) and sandstones (Unities D and E). Unities C and D are fluvial deposits while unity E is an eolian deposit. Unities A and B can be stratigraphycally correlated with Guamaré Formation. Unities C and D present three possible correlations. They may be correlated with Tibau Formation; or with Barreiras Formation; or with a clastic sediment deposit, commonly found in some rivers of Rio Grande do Norte state, and statigraphycally positioned above Barreiras Formation. Based on the decrease of the grain sizes from base to top both on unities C and D, it is proposed that these unities are correlated with the clastic sediment above mentioned. In this case, these unities would have, at least, Pleistocenic age. Finally, it is proposed that Unity E represent an eolian deposit that sufferred recent changes (at least in the Quaternary). The integrated interpretation of hydrographic, morphologic and geophysical data from Camurupim Area shows that Carnaubais Fault is locally composed by a system of several paralel subvertical faults. The fault presenting the larger vertical slip controls the valley of Camurupim river and separates the area in two blocks; in the nothern block the top of the Jandaira limestone is deeper than in the southern block. In addition, at least one of the faults in the northern block is cutting the whole sedimentary section. Because unities C , D, and/or E may be of Quaternary age, tectonic moviments possibly occured in Carnaubais Fault during this period. Detailled geologic mapping were conducted in beachrocks found in São Bento Area. This area is located at the intersection of the coast line with the Carnaubais Fault. The detected structures in the beachrocks are very similar to those caused by fragile deformations. The structures mapped in the beachrocks are consistent with a stress field with maximun compressional stress in E-W direction and extensional stress in the N-S direction. Since the Carnaubais Fault has a NE direction, it is optimally positioned to suffer tectonic movements under the action of such stress field. In addition, the shape of the coastal line appear to be controlled by the Carnaubais Fault. Furthemore, the observed structures in Camurupim Área are consistent with this stress field. These facts are interpreted as evidences that Carnaubais Fault and beachrocks suffered coupled tectonic movements. These moviments are of Neotectonic age because the beachrocks present ages less than 16,000 years

Estruturas de acumulação de água subterrânea em rochas cristalinas: estudo geofísico e geológico de casos no Estado do Rio Grande do Norte

Geological and geophysical studies (resistivity, self potential and VLF) were undertaken in the Tararaca and Santa Rita farms, respectively close to the Santo Antônio and Santa Cruz villages, eastern Rio Grande do Norte State, NE Brazil. Their aim was to characterize water acummulation structures in crystalline rocks. Based on geological and geophysical data, two models were characterized, the fracture-stream and the eluvio-alluvial through, in part already described in the literature. In the Tararaca Farm, a water well was located in a NW-trending streamlet; surrounding outcrops display fractures with the same orientation. Apparent resistivity sections, accross the stream channel, confirm fracturing at depth. The VLF profiles systematically display an alignment of equivalent current density anomalies, coinciding with the stream. Based on such data, the classical fracture-stream model seems to be well characterized at this place. In the Santa Rita Farm, a NE-trending stream display a metric-thick eluvioregolith-alluvial cover. The outcropping bedrock do not present fractures paralell to the stream direction, although the latter coincides with the trend of the gneiss foliation, which dips to the south. Geophysical data confirm the absence of a fracture zone at this place, but delineate the borders of a through-shaped structure filled with sediments (alluvium and regolith). The southern border of this structure dips steeper compared to the northern one. This water acummulation structure corresponds to an alternative model as regards to the classical fracture-stream, being named as the eluvio-alluvial trough. Its local controls are the drainage and relief, coupled with the bedrock weathering preferentially following foliation planes, generating the asymmetry of the through

Estudo geofísico de vazamento controlado de álcool combustível em escala laboratorial

O etanol é utilizado de forma extensiva como combustível para veículos automotores no Brasil, devido tanto a características como ao clima favorável ao cultivo de cana-de-açúcar em uma cadeia produtiva bastante desenvolvida quanto à eficiência energética e ao teor quase inexistente de poluentes emitidos emsua combustão. A ampla rede de distribuição para atendimento ao consumidor final representa um risco constante de vazamentos e contaminação de rios, solo e água subterrânea. Este trabalho discute os resultados do monitoramento geofísico num experimento em escala de laboratório, resultante do vazamento controlado de etanol em sedimentos parcialmente saturados em água. A extensa aplicação de métodos elétricos em estudos ambientais e alterações significativas em termos de resistividade elétrica, provocada no ambiente geológico pela presença de compostos exógenos, justifica a seleção do método. Houve um aumento dos valores no início do experimento até o máximo em torno de 52h, seguido por queda acentuada até 342h e sucedido por crescimento lento e constante dos valores até 2.742h, quando comparados a valores prévios sem adição de etanol. Os dados sugerem uma relação temporal entre variações de resistividade elétrica e o comportamento geoquímico do etanolno ambiente geológico.

Método da eletrorresistividade aplicado no monitoramento temporal da pluma de contaminação em área de disposição de resíduos sólidos urbanos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Detecção de cavidades em arenitos utilizando gravimetria, eletrorresistividade e GPR

Este trabalho mostra os resultados obtidos com a realização de ensaios geofísicos na em áreas de lavra de areia, no município de Descalvado, SP. O objetivo dos ensaios é o de detectar cavidades no interior de arenitos, pertencentes às Formações Pirambóia e Botucatu. Estas cavidades formaram-se com o rebaixamento do lençol freático, necessário para as operações de extração da areia. As técnicas geofísicas utilizadas foram: gravimetria, eletrorresistividade (caminhamento elétrico dipolo-dipolo) e radar de penetração no solo (GPR). Na primeira etapa dos trabalhos foram utilizados a gravimetria e a eletrorresistividade em uma bancada onde ocorreu um desmoronamento devido ao abatimento do teto de uma cavidade. Os resultados obtidos com estas duas técnicas foram coerentes pois a gravimetria mostrou baixos gravimétricos indicando uma ausência de massa na área de influência da cavidade e o caminhamento detectou um esperado aumento de resistividade elétrica nesta mesma área. Na segunda etapa, com a realização dos ensaios de GPR em uma bancada próxima à anterior, foi possível detectar cavidades por meio das feições hiperbólicas detectadas nos radargramas.

Aplicação da técnica de caminhamento elétrico em área contaminada por derivados de petróleo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Aplicação de métodos geofísicos no monitoramento de área contaminada sob atenuação natural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Prospecção geofísica em ocorrência de cobre localizada na bacia sedimentar do Camaquã (RS)

Estudos de pesquisa mineral são fundamentais para o reconhecimento e a incorporação de novas reservas. Esse trabalho apresenta os resultados de aplicação do método geofísico da eletrorresistividade numa ocorrência mineralizada em carbonatos de cobre, por meio da técnica de caminhamento elétrico em arranjo azimutal. A área de estudos está inserida na bacia sedimentar do Camaquã, formada por um conjunto de unidades estratigráficas sedimentares e vulcanogênicas, onde são descritas diversas ocorrências cupríferas. A presença de azurita e malaquita em fraturas e zonas de maior porosidade em arenito encaixante define a geologia local. Os modelos de inversão revelam anomalias circulares de resistividade moderada para até 25m abaixo da ocorrência aflorante e anomalias de baixa resistividade em profundidades abaixo de 25m, além de áreas adjacentes com alta resistividade. Indicadores de mineralização descritos para ocorrências de cobre estudadas, no âmbito da bacia sedimentar do Camaquã, ocorrem na área de estudos e permitem caracterização em termos de resistividade elétrica. Áreas com silicificação apresentam alta resistividade, enquanto que valores intermediários são atribuídos a zonas com carbonatação e, finalmente, áreas de baixa resistividade, provavelmente, indicam concentrações de sulfetos disseminados.

Metodologia para determinar parâmetros petrofísicos de corte em um campo de petróleo: o caso Socororo, bacia do Oriente, Venezuela

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Relações entre condutividade hidráulica, transmissividade, condutância longitudinal e sólidos totais dissolvidos para o aquífero livre de Caçapava do Sul (RS), Brasil

A água subterrânea é um importante recurso ao abastecimento público, principalmente para comunidades periféricas em grandes cidades ou pequenos municípios, onde a instalação ou prolongamento de sistemas de distribuição são economicamente inviáveis. Estudos voltados à análise da vulnerabilidade de aquíferos são relevantes para subsídio a políticas públicas em saneamento básico e preservação ambiental. Este estudo contou com o cadastro de 23 poços rasos localizados no município de Caçapava do Sul (RS), onde foram realizadas medidas de resistividade elétrica e cargabilidade por meio de geofísica, e medidas diretas de condutividade hidráulica e sólidos totais dissolvidos. A análise estatística dos dados demonstrou diversos graus de correlação entre parâmetros, basicamente condicionados a fatores geológicos como porosidade, permeabilidade e sólidos totais dissolvidos.

Estudo geofísico de vazamento de combustíveis em posto de abastecimento

The geoelectrical methods have been widely used in research involving the evaluation and monitoring of areas with environmental risk. This paper presents the results of applying the Electrical Resistivity method by electrical profiling technique to investigate the fuel presence in soil and groundwater proceeding in station gas, located in an urban area Caçapava do Sul (RS), on soil in situ, from modification of Caçapava granite. The results suggest an association between low resistivity anomalies zone with potentially degraded from underground tanks worthless on the form of free phase, now represented as residual phase. The results of the model inversion are consistent with the standards expected for hydrocarbons present in the saturated zone. The electrical resistivity method proved to be an important tool for assessment and environmental monitoring in conjunction with direct methods of investigation.

Sistema de aterramento com cabo contrapeso representado por linhas de transmissão implementado em Matlab com circuitos em cascatas de PÍ

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS