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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.14.2012.tde-04092013-122913
Documento
Autor
Nome completo
Luciana Bertolla
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2012
Orientador
Banca examinadora
Porsani, Jorge Luis (Presidente)
Castro, David Lopes de
Luiz, José Gouvêa
Título em português
Levantamento GPR 4D sobre um derrame de óleo usado em transformadores de energia elétrica: um estudo controlado em laboratório
Palavras-chave em português
derramamento de LNAPL
experimento controlado em laboratório.
GPR
GPR 4D
Modelagem FDTD
Resumo em português
Neste trabalho foi realizado um levantamento GPR 4D em laboratório no qual foi simulado o vazamento de óleo de uma ETD - Estação de Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica. Os estudos consistiram em derramar 15 litros de óleo em três experimentos: tanque contendo areia seca, tanque contendo areia úmida mais gradiente hidráulico e tanque contendo areia úmida. Em todos os experimentos o objetivo foi detectar a pluma de contaminação e avaliar a migração desse óleo com o tempo. Os dados GPR 4D foram adquiridos utilizando-se uma antena blindada de 400 MHz modelo SIR-3000 equipamento da GSSI. O monitoramento no tempo de aquisição dos dados variou de 2 minutos até 12 dias. No experimento com o tanque preenchido com areia seca não foi possível determinar a pluma de contaminação devido ao baixo contraste entre as propriedades físicas do meio e a pluma contaminante. No experimento em que o tanque foi preenchido com areia úmida e havia a presença de um gradiente hidráulico, foi possível determinar a migração da pluma de contaminação a partir do 5º dia. Para finalizar, o 3º experimento onde o tanque estava cheio de areia úmida também não foi possível identificar a pluma, devido ao baixo contraste entre as propriedades físicas. Nesta pesquisa também foram realizadas modelagens numéricas 2D utilizando o método FDTD, onde foram simulados os três experimentos, considerando posições intermediárias da pluma de contaminação em função do tempo. Os resultados das modelagens foram concordantes com os resultados obtidos com dados reais e ajudaram a definir o padrão de reflexão da pluma contaminante. Os promissores resultados indicam que a determinação efetiva da pluma contaminante de óleo numa ETD é possível desde o meio que esteja saturado com água. Portanto, para garantir o sucesso das pesquisas GPR para fins de mapeamento e delineamento de plumas de contaminação em ETDs recomenda-se que a aquisição dos dados seja feita após um período de chuvas.
Título em inglês
GPR 4D aquisition over a spill of oil used in eletrical energy tranformers : A controlled laboratory study.
Palavras-chave em inglês
controlled experiment in the laboratory
FDTD modelling
GPR
GPR 4D
LNAPL spill
Resumo em inglês
In this work a 4D GPR survey was accomplished in a laboratory in which a oil leak from a ETD Estação de Transmissão e Distribuição of electric energy was simulated. The studies consisted in an oil spill (15 liters) in three different experiments: i) tank containing dry sand, ii) tank containing wet sand with a hydraulic gradient and iii) tank containing wet sand. In all experiments the objective was detect the contamination plume and evaluate the migration of the oil with the time. The 4D GPR data was acquired using a shielded antenna of 400 MHz model SIR-3000 of the GSSI equipment. The time monitoring of the data acquisition ranged from 2 minutes up to 12 days. In the experiment-1 with the tank filled with dry sand wasnt possible to determine the plume contamination due to the low contrast of the physical properties between the environment and the plume. In the experiment-2 where the tank filled with the dry sand in the presence of a hydraulic gradient, was possible to determine the migration of the plume from the fifth day. Finally, the experiment-3 where the tank was filled with wet sand wasnt possible to identify the plume, due to the low contrast between the physical properties. This research also conducted 2D numerical modeling using the FDTD method, where the three experiments were simulated, considering intermediary positions of the contamination plume with respect with time. The results of the modeling were consistent with the results obtained with real data and helped to define a pattern of reflection of the contamination plume. The promising results indicate that the effective determination of the contaminating plume of oil in an ETD is possible provided that the environment be saturated with water. Therefore, to guarantee the success of researches with GPR for mapping and delineation of contamination plumes in ETDs its recommended that the data acquisition be realized in the rainy season.
 
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Data de Publicação
2013-11-05
 
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