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Geofísica Ambiental – 5ºAno Engenharia do Ambiente Métodos electromagnéticos Estes métodos fazem uso da resposta do solo à propagação de ondas electromagnéticas. Os campos electromagnéticos primários podem ser gerados pela passagem de uma corrente alterna numa bobine. A resposta do solo a esse estímulo é a geração de correntes induzidas, que são alternas, que por sua vez geram campos magnéticos, que induzem correntes na bobine de recepção. O campo e.m. primário viaja da bobine de emissão à de recepção por dois percursos: pelo solo e acima do solo. Quando o solo é homogéneo não existem diferenças entre os campos que se propagam acima e abaixo (para além de uma pequena redução em amplitude do segundo em relação ao primeiro). Contudo, na presença de um condutor, a componente magnética do campo e.m. induz a formação de correntes alternas no condutor. As correntes eléctricas geram o seu próprio campo e.m. secundário que viaja até ao receptor. O receptor responde assim à resultante dos campos e.m. primário e secundário, de maneira que a resposta difere tanto em fase como em amplitude da resposta devida somente ao campo primário. Estas diferenças entre os campos transmitido e recebido revelam à presença de um condutor e fornecem informação sobre as suas propriedades eléctricas. Figura 1 Princípo geral de uma medição electromagnética A indução de correntes resulta do efeito da componente magnética do campo e.m.. Consequentemente, não há necessidade de contacto físico, quer do emissor quer do receptor, com o solo. Deste modo, os levantamentos e.m. efectuam-se muito mais rapidamente que os levantamentos com corrente contínua (e podem ser feitos por avião). Profundidade de penetração das ondas e.m. A profundidade de penetração de uma onda electromagnética. depende da sua frequência e da conductividade eléctrica (σ=1/ρ) do meio através do qual ela se propaga. As ondas e.m. são atenuadas durante a sua passagem pelo solo, sendo que a sua amplitude decresce exponencialmente com a profundidade. A profundidade de penetração, d , pode ser definida como a profundidade para a qual a amplitude do campo, A d , decresce por um factor 1/e (comparada com a amplitude à superfície, A 0 ): Neste caso d500 (σ f) 1 0 = e A A d -1/2 (d = metros; σ = S m -1 ; f = Hz) Universidade do Algarve 1

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Geofísica Ambiental – 5ºAno Engenharia do Ambiente

Métodos electromagnéticos Estes métodos fazem uso da resposta do solo à propagação de ondas

electromagnéticas. Os campos electromagnéticos primários podem ser gerados pela passagem de uma corrente alterna numa bobine. A resposta do solo a esse estímulo é a geração de correntes induzidas, que são alternas, que por sua vez geram campos magnéticos, que induzem correntes na bobine de recepção.

O campo e.m. primário viaja da bobine de emissão à de recepção por dois percursos: pelo solo e acima do solo. Quando o solo é homogéneo não existem diferenças entre os campos que se propagam acima e abaixo (para além de uma pequena redução em amplitude do segundo em relação ao primeiro). Contudo, na presença de um condutor, a componente magnética do campo e.m. induz a formação de correntes alternas no condutor.

As correntes eléctricas geram o seu próprio campo e.m. secundário que viaja até ao receptor. O receptor responde assim à resultante dos campos e.m. primário e secundário, de maneira que a resposta difere tanto em fase

como em amplitude da resposta devida somente ao campo primário. Estas diferenças entre os campos transmitido e recebido revelam à presença de um condutor e fornecem informação sobre as suas propriedades eléctricas.

Figura 1 Princípo geral de uma medição electromagnética

A indução de correntes resulta do efeito da componente magnética do campo e.m.. Consequentemente, não há necessidade de contacto físico, quer do emissor quer do receptor, com o solo. Deste modo, os levantamentos e.m. efectuam-se muito mais rapidamente que os levantamentos com corrente contínua (e podem ser feitos por avião). Profundidade de penetração das ondas e.m.

A profundidade de penetração de uma onda electromagnética. depende da sua

frequência e da conductividade eléctrica (σ=1/ρ) do meio através do qual ela se propaga. As ondas e.m. são atenuadas durante a sua passagem pelo solo, sendo que a sua amplitude decresce exponencialmente com a profundidade. A profundidade de penetração, d , pode ser definida como a profundidade para a qual a amplitude do campo, Ad, decresce por um factor 1/e (comparada com a amplitude à superfície, A0): Neste caso d≈ 500 (σ f)1

0−= eAAd

-1/2 (d = metros; σ = S m-1; f = Hz)

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A profundidade de penetração aumenta assim quando f e σ diminuem. Em consequência, a frequência usada nos levantamentos e.m. pode ser ajustada para um dado alcance de profundidade. Por exemplo, em argilas relativamente secas com uma σ = 5x10-4 Sm-1, d vale cerca de 225 m para uma frequência de 10 kHz. A expressão anterior para d é uma relação teórica. Na prática, uma profundidade efectiva de penetração, Ze, pode ser definida como sendo aquela para a qual um condutor ainda produz uma anomalia mensurável. E então Ze ≈ 100 (σf)-1/2

Esta relação é aproximada porque a penetração depende também de factores tais como, variações superficiais da conductividade, da geometria do condutor e do ruído instrumental. A dependência em frequência da profundidade de penetração coloca limites à aplicabilidade dos métodos e.m. Normalmente, as frequências muito baixa são difíceis de gerar (necessitam de muita energia) e medir e por isso a máxima profundidade de penetração é da ordem de 500 metros (exagero). A maioria dos instrumentos não vai abaixo dos 100 Hz, e as frequências na banda 800-7000 Hz são as mais utilizadas.

Detecção de campos e.m

Os campos e.m. podem ser detectados de várias maneiras. A mais simples emprega uma bobine receptora (circular ou rectangular com várias espiras de 0,5 a 1 m de diâmetro). As extremidades dos fios da bobine são ligadas a um amplificador e eventualmente a auscultadores. A amplitude da voltagem alterna induzida na bobine pelo campo e.m. é proporcional à componente magnética do campo perpendicular ao plano da bobine. Assim, a intensidade do sinal dos auscultadores é máxima quando o plano da bobine é perpendicular à direcção do Hp. Como o ouvido é mais sensível a mínimos que a máximos, a bobine é normalmente rodada até encontrar uma posição nula. O plano da bobine assenta então na direcção do campo indutor.

Métodos do ângulo de inclinação

Quando só há um campo primário Hp a posição nula é obtida como acabámos de ver. No entanto, há um número infinito de tais posições nulas, quando a bobine é rodada em torno de um eixo horizontal que tenha a direcção do campo Hp.

Em muitos sistemas e.m. o campo secundário

induzido, Hs, assenta no plano vertical. Dado que ambos (Hp e Hs) são alternos, o vector campo total descreve (com o tempo) uma elipse no plano vertical (figura 3).

Figura 2

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O campo resultante diz-se então elipticamente polarizado no plano vertical. Neste caso, só existe uma posição nula para a bobine de recepção (aquela para a qual o plano da bobine coincide com o plano de polarização).

Figura 3 Elipse de polarização e ângulo de inclinação θ.

O ângulo que o eixo maior da elipse faz com a horizontal é conhecido por ângulo de inclinação θ do campo resultante. Existem algumas técnicas e.m. (métodos de tilt-ângulo) que medem só as variações espaciais deste ângulo.

Nota: Se eu tiver

x

y

A

B )( tAsenx ω=

e )( δω += tBseny

Caso1: Se 0=δ

então xABy

BA

yx

=⇒= Equação de uma recta.

Caso 2: Se 2πδ = , os movimentos dizem-se em quadratura, e:

)( tAsenx ω=

x

y

A

B )cos()2

( tBtBseny ωπω =+=

12

2

2

2

=+By

Ax Equação de uma elipse

y

Caso3: Se fosse uma situação intermédia (por exemplo ) ou se o eixo dos y não for ortogonal a x (como

é o caso do H0330=δ

p e Hs).

B

x A

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O ângulo que o eixo maior da elipse faz com a horizontal é conhecido por ângulo de inclinação θ do campo resultante. Existem algumas técnicas e.m. (métodos de tilt-ângulo) que medem só as variações espaciais deste ângulo.

O campo primário pode ser gerado por um transmissor fixo (grande bobine ou rectângulo) ou por um pequeno transmissor móvel: Em cada estação a bobine de recepção é rodada em torno de 3 eixos ortogonais até se obter uma posição nula (pano da bobine= plano de polarização da elipse). O tilt-ângulo pode ser obtido por rotação da bobine em torno de um eixo horizontal até se encontrar um novo mínimo.

Métodos de tilt que empregam transmissores locais No caso de um transmissor fixo vertical, o campo primário é horizontal. As

correntes no condutor induzem um campo magnético cujas linhas de força descrevem círculos concêntricos em torno da fonte de corrente no condutor (que se admitem estar localizadas na sua fronteira superior).

No lado do condutor

mais próximo da fonte, o campo resultante inclina-se para cima e no lado mais longínquo, inclina-se para baixo. O corpo localiza-se directamente abaixo do ponto onde 0=θ (P e S são horizontais).

Quando o transmissor fixo é horizontal, o campo magnético é vertical (b) e o corpo é localizado pelo mínimo do θ.

Se o condutor estiver perto da superfície, quer as amplitudes quer os gradientes de θ, são elevados. Estas quantidades diminuem com o aumento da profundidade do corpo.

Os métodos de tilt-

ângulo com um transmissor fixo foram muito ultrapassados por dispositivos, onde quer o transmissor quer o receptor são móveis, e onde se consegue obter informação mais quantitativa sobre os condutores. No entanto, um deles ainda se usa muito, o V.L.F. (Very Low Frequence).

Figura 4 Perfis do tilt em a) dipólo horizontal. b) dipólo vertical.

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O método V.L.F. A fonte utilizada no método VLF, é a radiação electromagnética (e.m.) gerada na

banda das baixas frequências de 15-25 kHz, por potentes transmissores de rádio usados em sistemas de navegação de submarinos. Várias estações que operam nesta banda de frequências, estão disponíveis em vários pontos do mundo.

kHz KW Bordéus 15.5 500 Rugby (GB) 16,0 750 Moscovo 17,1 1000 Maine (USA) 17,8 1000 Seatle (USA) 18,6 300 Tavolara (Itália) 20,3 500 Austrália 22,3 1000

Tais sinais podem ser usados a distâncias de várias centenas de quilómetros como

fontes inductoras de correntes em condutores. Embora as frequências empregues sejam baixas, em termos de comunicação, para o uso geoeléctrico, contudo, são muito elevadas já que penetram pouco no solo (em argilas com ρ< 30 Ωm, a profundidade de penetração é de aproximadamente 15 m.). Para grandes distâncias da fonte (antena), o campo e.m. é essencialmente planar e horizontal.

A componente eléctrica E assenta no plano vertical e a componente magnética H faz um ângulo recto com a direcção de propagação e está no plano horizontal.

Um condutor que se estenda na direcção de

propagação é atravessado pelo vector H e por isso são-lhe induzidas correntes eléctricas que vão dar origem a um campo e.m. secundário. Condutores que se estendam perpendicularmente à direcção não são atravessados eficazmente pelo vector H .

Figura 5 Princípio de funcionamento do VLF.

O receptor VLF é constituído por um aparelho pequeno, transportável, que é constituído por 2 antenas ortogonais que podem ser sintonizadas para a frequência particular de um dado transmissor. A direcção do transmissor é encontrada por rotação, em torno do eixo vertical, até se encontrar um mínimo (ou posição nula). Em seguida fazem-se medições ao longo de perfis que estão alinhados perpendicularmente à direcção

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de propagação. Para cada ponto (estação) ao longo perfil de medida, o instrumento de recepção é rodado agora em torno de um eixo horizontal ( perpendicular ao perfil) e o ângulo de tilt é medido na posição nula. Os perfis de medida são então semelhantes aos da figura 4a), com o condutor localizado sob o zero do tilt. Os métodos de VLF, por distinção (e quociente) das componentes magnéticas e eléctricas do campo resultante também permitem calcular a resistividade aparente. Os métodos VLF. têm a vantagem de que a parte instrumental é pequena e leve permitindo o seu uso por um único observador que avança rapidamente (o tempo de medida é da ordem de 1 minuto. Além do mais é barato (mas não penetra muito). Este método está bem adaptado para a detecção de lixos metálicos escondidos e mesmo para o estudo da contaminação de águas.

Sistemas de medição da Fase Os métodos de tilt (VLF) são muito usados porque são fáceis, rápidos e baratos.

Contudo, fornecem pouca informação quantitativa sobre o condutor. Os métodos E.M. mais sofisticados medem as relações da fase e da amplitude entre os campos e.m. primário, secundário e resultante. Um campo e.m. alterno pode ser representado por uma onda sinusoidal de comprimento de onda (cdo) λ. Quando uma onda está atrasada em relação a outra elas dizem-se fora de fase. A diferença de fase pode ser representada por um ângulo θ, que corresponde à separação angular das ondas.

Estas relações de fase das ondas e.m.

podem ser representadas num diagrama de vectores onde o ângulo medido no sentido directo representa o atrazo angular do campo secundário em relação ao primário. O campo primário P, viaja por cima e por baixo do solo onde é atenuado, mas mantém a fase. Este campo P induz uma corrente alterna no condutor com a mesma frequência, mas desfasado de π/2 (fig b). As propriedades eléctricas do condutor provocam ainda um outro desfasamento

Figura 6 (a) Diferença de fase θ entre duas ondas. (b) relação entre a fase e amplitude dos campos primário, secundário e total.

φ = arctg (2πLf/ρ) (L- inductância do condutor). Para bons condutores, φ tende para π/2 enquanto que para maus condutores φ é quase zero.

O efeito total é que o campo secundário S produzido pelo condutor faz um ângulo de (π/2 + φ) com P (cuja resultante é R).

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A projecção de S na horizontal (S sen φ) está desfasada de π em relação a P e é conhecida por componente real de S. A componente vertical (S cosφ) está desfasada de π/2 e é conhecida por parte imaginária ou quadratura. Os instrumentos modernos são capazes de separar o campo S nas suas partes real (Re) e imaginária (Im). Quanto maior for a razão Re/Im, melhor é o condutor. Um instrumento (dispositivo) típico é o seguinte

O cabo serve para transmitir o sinal e manter a distância entre as bobines a um valor conhecido (este factor é crítico).

Figura 7

As medições, referentes ao ponto médio do dispositivo, são normalmente representadas em % do campo primário. A máxima profundidade de detecção é cerca de ½ da separação transmissor - receptor.

O trabalho de campo é simples (2 pessoas) mas é preciso muito cuidado na medição da distância T-R e na orientação das bobines. A profundidade de penetração depende também (e sobretudo) do efeito de skin deph, (a maioria dos instrumentos não vai abaixo dos 100 Hz e as mais utilizadas são 800-7000 Hz).

Figura 8 Curvas EM típicas sob corpo laminar inclinado.

A figura 8 mostra um exemplo de perfis E.M típicos. Uma consequência do facto de se usar bobines horizontais (dipolo vertical) é que os corpos condutores produzem anomalias negativas (quer na Re quer na Im) com o máximo (mínimo) directamente sobre o condutor. A assimetria da anomalia é um diagnóstico da inclinação do corpo (um largo valor Re/Im indica um bom condutor). É também possível obter resultados sobre a conductividade do solo usando medições E.M. Estas medições, como vimos, podem ser feitas por métodos resistivos clássicos mas, como estes requerem a injecção de corrente no solo o resultado é muito trabalho e preço operacionais elevados. Para além disso, as medições da resistividade são influenciadas pelo ruído que resulta das variações (contrastes) laterais da resistividade superficial. Os métodos condutivos mais recentes (que não requerem contacto, usam campos e.m.), não sofrem dessas desvantagens. Como não há contacto directo, as medições podem ser feitas à velocidade da marcha do operador.

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O campo e.m., medido num sistema móvel de duas bobines, é em geral uma função complexa da separação das bobines s, da frequência usada f e da conductividade σ do solo.

No entanto, em certas circunstâncias (s/d < 1), podemos calcular a conductividade

p

sa H

Hs 2

0

4ωμ

σ = (Hs e Hp são as amplitudes do campo secundário e primário)

Esta relação permite a construção de instrumentos que fazem uma leitura directa da conductividade até uma profundidade pré-determinada. Estes instrumentos podem então ser usados para fazer perfis (a uma dada profundidade). Variar a profundidade de penetração implica variar a distância s entre as bobines. Usando este princípio podem-se também fazer SEVs.

Time Domain EM Um problema importante com os métodos EM é que se tem de medir um campo secundário (fraco) na presença de um campo primário muito mais intenso. Este problema é torneado com as técnicas de TDEM, onde se usa um campo primário que não é contínuo, mas funciona por uma série de impulsos separados por períodos de inactividade. O campo secundário induzido só é medido durante os intervalos em que o campo primário está desligado. O campo primário induz correntes que, caso existam bons conductores no solo, circulam em em torno do corpo e decaem progressivamente.As medições da taxa de decaimento das correntes induzidas fornecem um meio de localizar corpos conductivos anómalos e estimar a sua conductividade. A análise do decaimento do campo secundário é equivalente à análise da resposta de uma onda EM contínua, para frequências variadas. O emissor do campo primário é normalmente constituido por uma grande espira (quadrada), com algumas dezenas de metros de diâmetro, que está assente no solo.

O transmissor pode também ser usado como receptor, ou então pode usar-se outra bobine para este fim.

O decaimento do campo secundário é quantificado medindo a variação temporal da amplitude do campo secundário durante um número fixo de canais temporais depois de se desligar o campo primário

(figura 10).

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Figura 9

Figura 10

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Em bons condutores o campo secundário tem uma duração longa (aparece em

todos os canais). Nos outros não. Nos aparelhos modernos, as medições começam logo após microsegundos depois

do desligar do transmissor. Isto, traduzido para o domínio frequencial, significa que a resposta do solo é medida em frequências da ordem das centenas de kHz, isto é, profundidades muito pequenas. Existem programas que permitem inverter as curvas de decaimento em secções geoeléctricas.

As sondagens TDEM têm uma grande gama de penetração, (< 50 m a > 1000 m). Os seus resultados são equivalentes aos SEV (corrente contínua), mas têm a vantagem de serem um dispositivo mais pequeno, com uma penetração maior, e de não serem afectados pelas heterogeneidades superficiais da condutividade. A figura 11 mostra um exemplo de perfis TDEM correspondentes a vários canais temporais.

Afigura 12 mostra o resultado de um

levantamento e.m. sobre uma lixeira industrial que contém metais pesados e C.F.C.. Foi usado um sistema de dipólo vertical (separação entre as bobines de 50 m). Estão representadas as fases Re e Im às frequências indicadas na figura. Os limites da lixeira aparecem bem nítidos. Isto deve-se à baixa resistividade do material da lixeira, que ainda é menor que a das argilas que servem de contentor. A parte direita da figura mostra a influência de uma rede metálica que era tão grande que teve que se fazer uma interrupção das medidas nas suas imediações.

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Figura 11 Perfis TDEM e secção geológica.

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Figura 12 Perfis de EM sob uma lixeira industrial que contém metais peasdos

A figura 13 mostra outro caso

de um levantamento e.m. sobre uma lixeira constituída por lixos domésticos e industriais (separação das bobines = 2 m e medições a cada 5 m). Este mapa mostra bem que a linha dos 30 mS/m delimita claramente os limites da lixeira. A condutividade aumenta para o interior do corpo da lixeira. Mais uma vez, a influência de uma instalação metálica (conduta de gás) é mais elevada do que os valores e.m. da lixeira.

Universidade do Algarve 10 Figura 13 Mapa electromagnético de uma lixeira de resíduos mistos.

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As figuras 14 e 15 mostram o resultado de um levantamento e.m sobre uma

instalação industrial abandonada (grelha de 64x60 m2 com nodos de 2x2 m2 e separação

das bobines de 10 m e f = 7040 Hz). O contorno das fundações construídas com cimento armado são muito nítidas. Para além disso, um canal subterrâneo em direcção a sudoeste é também claramente visível. Não é claro no exemplo, se este canal é uma estrutura física (embora pareça) ou um canal de contaminação.

Figura 14 Fase Im de um EM sobre uma instalação industrial abandonada.

Figura 15 Fase Re de um EM sobre uma instalação industrial abandonada.

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Figura 17 Perspectiva 3D da figura anterior. Os três picos correspondem a anomalias provocadas por 3 contentores cheios de resíduos tóxicos.

Figura 16 Contornos da Fase Re EM do abrigo aéro.

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Nas figuras 16 e 17 estão representadas as fases Re de uma grelha de 2x2 m2 sobre

o mesmo abrigo subterrâneo que já tínhamos visto no caso magnético. Contrariamente a esse caso (onde só se conseguia ver os limites do abrigo), o levantamento e.m. mostra que há grande probabilidade do abrigo ter sido usado para guardar contentores com resíduos desconhecidos.

Figura 19 Perspectiva 3D da figura 18.

Figura 18 Contornos da conductividade EM sob uma pluma de contaminação

As figuras 18 e 19 mostram um caso de contaminação de um lixeira de resíduos perigosos, com medições obtidas a 6 m e 16 m através de perfis de 1000 m de comprimento e espaçados de 30 m. Sobretudo no mapa de perspectiva é bem visível a extensão da pluma.

Uma pluma de água subterrânea salina foi cartografada utilizando os instrumentos Geonics EM 31 e Geonics EM 34 (dipolo vertical- duas bobines ligadas por um cabo fixo). Instrumento Espaçamento das bobines (m) Profundidade de penetração

aproximada (m) EM 31 3,7 6 EM 34-3 20 15 EM 34-3 40 30

A contaminação vem de vários charcos de um reservatório, no qual a drenagem

de água usada na agricultura fez aparecer traços de selénio e outros elementos tóxicos. A ideia era delimitar a extensão da pluma contaminada, já que esta parece ter provocado deformidades em aves e que pode ter entrado na cadeia alimentar humana. Para remediar a área, a pluma tinha que ser localizada precisamente. Era também necessário distinguir

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entre heterogeneidades superficiais e a pluma salina, a profundidades de 5 a 30 m. Para se conseguir isso, usaram-se três valores para a separação das bobines (3,7; 20 e 40 m). Para a separação menor (3,7 m) (Fig. 5 do Ward, p. 21) os valores reflectem sobretudo as características superficiais do solo que já era salino. Ao aumentar a separação (figs. 6 e 7) estes efeitos diminuem. Finalmente o mapa interpretativo foi construído (fig. 10).

A frente da pluma migrou 350 m a partir dos charcos onde se fez a descarga (áreas B e D da fig ??). No charco 1, onde a fuga de água salina tinha terminado, as conductividades diminuiram porque a água subterrânea nativa deslocou a pluma. As áreas anómalas C, F e G foram interpretadas como sendo devidas a salinização do solo (a área G desaparece com o aumento da separação das bobines e a área C está localizada pertos dos currais) e a introsão de água salina sub-superficial (área F).

Fig 3.37 (eg pag 90) mostra a aplicação combinada de um levantamento magnético e outro EM sob uma zona onde estavam enterrados lixos provenientes de materiais de pintura, incluindo os seus contentores. Estes lixoa tinham de ser removidos para aí se contruir um edifício (as medições EM foram feitas com um EM31). A área de medição estende-se por uma zona de 400x200 pés (fig 3.37).

A partir dos dois mapas a lixeira foi classificada em 11 categorias (fig 3.38). Os pormenores desta figura foram obtidos a partir dos resultados de escavações.

Nota – Não é claro porque é que para construir um prédio era preciso retirar o lixo, mas quaisquer que tenham sido as razões o levantamento geofísico permitiu identificar onde estavam enterrados os contaminantes.

O aterro municipal de Novo Horizonte esteve a funcionar durante 5 anos. Na quinta que se encontra a sul (fig 8 do Ward p46) o poço começou a ter água contaminada que se suspeitav vir do aterro. O terreno é de constituição arenosa-argilosa proveniente de um ambiente lacustre-fluvial.

Fig 9a-9b (ward p47). Uma unidade argilosa encontra-se presente em todas as sondagens. A contaminação produz a formação de uma camada pouco resitiva (~40 Ωm) (em areia) que aumenta para 200-250 Ωm quando nos aproximamos da interface areia-argila. Figura 10 – Perfis de conductividade obtidos com EM. 31 e EM. 34. Estes perfis são também consistentes com uma pluma que se propaga a partir do aterro e que decai em concentração com a distância à fonte. O problema mais frequente no estudo de aterros é a determinação da espessura do aterro; a extensão dos diferentes tipos de lixos e a espessura da camada de argila sob o aterro. Para responder a estas questões num aterro em Inglaterra usaram-se EM. e SEV. Figura 3 (Ward pag.248) – sugere uma variação considerável da espessura da lixeira ou tipo de lixo. O máximo a Este pode ser devido a uma maior espessura ou a uma maior conductividade do material. Para responder a isto fizeram-se as SEV. Figura 6 – O que se verificou foi que a camada de baixa resistividade sob o aterro não era argila como se pensava previamente, mas areias contaminadas pelo aterro. Este aterro está a contaminar em profundidade. Figura 3.67 (E.G. pag. 116) – Escolha de um sítio para implantar um aterro. A impermeabilidade hidráulica é o factor mais importante na escolha de um sítio. O objectivo é eliminar áreas onde o solo seja permeável. Estas áreas terão resistividades mais elevadas (se não estiverem inundadas). A área no rectângulo a tracejado tem ρ < 40

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Ωm e verificou-se por um furo que tinham uma camada de argila em profundidade (caso ideal). Figura 3.39 (E.G. pag.92-93) – Resposta dos métodos TEM. aplicado ao caso de uma lixeira doméstica que estava a contaminar o solo. Isto já era sabido por resultados de furos.

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Georadar Emprega o radar para investigar estruturas de muito baixa profundidade. É baseado na reflexão de ondas e.m. de alta frequência (8 MHz a 4 GHz) em interfaces de materiais onde a constante dieléctrica ε e a conductividade variam. A profundidade de penetração é limitada pela baixa conductividade do solo. Por exemplo, uma camada de argila pode limitar a penetração a 20 cm. Mas em areias secas, ou granitos pode ir aos 100 m. Dado que a água tem uma constante dieléctrica de 80, uma variação da humidade do solo influencia consideravelmente a resposta do georadar. (os resultados depois da chuva são completamente diferentes) As interpretações têm que levar isto em conta. As medições de radar são um método rápido para detectar pequenos objectos perto da superfície (0,1 a 3 m) com uma grande resolução. Os levantamentos deverão ser feitos apenas em terrenos secos e com uma resistividade eléctrica elevada. O georadar teve sucesso na detecção de condutas não metálicas, túneis, cavernas, mas também serve para objectos metálicos. Figura 3.45 e 3.46 (E.G. pag.97) – A figura 3.45 diz respeito a uma fuga de petróleo de uma conduta. Na parte esquerda aparece a textura normal do solo e na parte direita aparece o derrame (devido à grande variação da resistividade e constante dieléctrica causada pelo espalhar do petróleo na camada freática): Contudo as mesmas características podiam também ser produzidas por areias secas ou outro material estratificado de resistividade elevada. A detecção de cavidades abandonadas é tarefa importante para a qual o radar pode ser muito útil. (Figura 3.46) Aqui o túnel é indicado pelo aumento súbito da profundidade de penetração.

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