Análise comparativa entre arranjos de imageamento elétrico no modelamento de pluma de contaminação e cone de depressão

Abstract

This paper makes a comparative analysis between the Dipole-dipole, Wenner and Schlumberger arrays through electric resistivity tomography (ERT), as the sensitivity and resolution in the spatial characterization of infiltrating pollutants in septic tank and cone of depression in well water, both contained in unconfined aquifer. Data acquisition consisted of electrical resistivity readings using five parallel lines with 105m long, electrode spacing and lines of 5m. The data from each line were subjected to 2D inversion, then interpolated to generate 3D blocks, which was extracted from a fixed resistivity isosurface (620 Ω.m), which enabled the modeling of volumes related the flow structures. The results for the Dipole-dipole array allowed the modeling of the cylindrical structure associated the well water, and an isosurface deformation associated septic tank, but did not allow the modeling of the plume. The data for the Schlumberger array cannot be recognized cone, but resulted in a drop shape model, associated with septic tank and similar to a contamination plume. The Wenner array resulted in a model with structure in elongated keel format associated with the cone of depression, and another that is similar drop shape model similar to a contamination plume. The comparative analysis shows that the Dipole-dipole array is recommended in works of modeling vertically integrated three-dimensional structures of high resistivity in the saturated zone. The Wenner and Schlumberger arrays are recommended to modeling vertically integrated three-dimensional structures of low resistivity in the unsaturated zone, with emphasis on the Schlumberger array

O presente trabalho realiza uma análise comparativa entre os arranjos Dipolo-dipolo, Wenner e Schlumberger por meio de ensaios de tomografia elétrica (ERT), quanto à sensibilidade e resolução na caracterização espacial de poluentes infiltrados em fossa séptica e de cone de depressão em poço de captação de água, ambos contidos em aquífero livre. A aquisição de dados foi realizada no campus da Universidade Estadual Paulista - UNESP localizado no município de Rio Claro e consistiu em leituras de resistividade elétrica por meio de cinco linhas paralelas, com 105m de comprimento, espaçamento entre eletrodos e linhas de 5m. Os dados de cada linha foram submetidos a inversão 2D, posteriormente interpolados para geração de blocos 3D, a partir do qual foi extraído uma isosuperficie de resistividade fixa (620 Ω.m), que possibilitou o modelamento de volumes relacionados as estruturas de fluxo. Os resultados para o arranjo Dipolo-dipolo permitiram o modelamento de estrutura cilíndrica associada ao poço, além de uma deformação de isosuperficie associada a fossa, mas que não possibilitou o modelamento da pluma. Os dados para o arranjo Schlumberger não permitem o reconhecimento do cone, mas resultaram num modelo em formato de gota associado à fossa, semelhante a uma pluma de contaminação. O arranjo Wenner resultou num modelo com estrutura em formato de quilha alongada, associada ao cone de depressão, e outra em formato semelhante de gota, também associada a fossa. A análise comparativa permite concluir que o arranjo Dipolo-dipolo é recomendado em trabalhos de modelamento de estruturas tridimensionais verticalizadas de alta resistividade em zona saturada. Os arranjos Wenner e Schlumberger são recomendáveis ao modelamento de estruturas tridimensionais verticalizadas de baixa resistividade em zona não saturada, com ênfase para o arranjo Schlumberger