ANÁLISE E APLICAÇÃO DE MODELOS NUMÉRICOS DE SIMULAÇÃO DO FLUXO

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1 AÁIE E APICAÇÃO DE MODEO UMÉRICO DE IMUAÇÃO DO FUXO AÁIE E APICAÇÃO DE MODEO UMÉRICO DE IMUAÇÃO DO FUXO DA ÁGUA UBTERRÂEA E DIPERÃO DE COTAMIATE EM AMBIETE DE ITEMA DE IFORMAÇÃO GEOGRÁFICA (IG) André ilva Oliveira Aluno de graduação da Escola de Engenharia de ão Carlos (EEC-UP), Av. Trabalhador ão-carlense, 400, CEP , ão Carlos, P, oliveira.silva.andre@gmail.com Oswaldo Augusto Filho Professor do Departamento de Geotecnia da EEC-UP, Av. Trabalhador ão-carlense, 400, CEP , ão Carlos, P, oafilho@sc.usp.br Resumo este trabalho foram aplicados e analisados modelos numéricos em ambiente de istema de Informação Geográfica (IG), principalmente simulações de fluxo hídrico subterrâneo e dispersão de contaminantes, para subsidiar o desenvolvimento de métodos quantificados de avaliação de possível contaminação da água subterrânea pelos produtos transportados, causados por eventos perigosos de origem geológico-geotécnica, como erosão (pluvial e drenagens), movimentos de encosta, colapsos, materiais expansivos, corrosão, ação antrópica direta, etc. Para isso, o principal foco esteve na modelagem do movimento da água subterrânea no meio, possibilitada pela aplicação de ferramentas, como, por exemplo, a Fluxo de Darcy, que se baseia na lei de Darcy para modelar o movimento de fluidos em meios porosos. Palavras-chave: modelagem numérica, contaminação, água subterrânea, oleoduto. Introdução Os oleodutos constituem-se em obras de engenharia civil envolvendo tubulações instaladas em valas de até 8 m de profundidade, ou ao longo de túneis escavados em solos e rochas. Os projetos de oleodutos buscam priorizar traçados retilíneos, prevendo faixas de domínio ao longo da linha para manutenção e redução de riscos de acidentes ocasionados pelas interferências externas à obra (ogueira Junior & Marques, 1998; Ferreira, 1999; Viana, 2003). A análise de grandes acidentes em oleodutos indica que os eventos responsáveis pelos mesmos podem ser agrupados em cinco tipos principais quanto à origem: falhas mecânicas; erro operacional; corrosão; riscos naturais; e atividades de terceiros (Concawe, 2002). O poliduto OBRA é constituído de aço, possuindo revestimento de proteção em suas paredes. eu diâmetro nominal é de 20 e está instalado a 1,5 metro de profundidade. Os produtos transportados pelo poliduto são gasolina, álcool, querosene de aviação (QAV), óleo diesel e gás liquefeito de petróleo (GP), todos na forma líquida e em uma sequência de período de tempo definida pela Petrobrás, de acordo com a demanda de consumo. A contaminação da água subterrânea pode ocorrer em decorrência de possível rompimento do oleoduto, liberando as substâncias transportadas para o meio ambiente de forma pontual. As consequências desse evento são inúmeras, e vão desde a deterioração do ecossistema local até o comprometimento da qualidade da água produzida pelo aquífero. a maioria dos casos, logo após o rompimento, o contaminante entrará em contato com a zona não-saturada do subsolo, onde o fluxo de água, bem como dos contaminantes, é dependente da força gravitacional e da forma dos poros, sendo vertical para baixo. A biodegradação e a volatilização são as principais formas de atenuação dos contaminantes orgânicos. Após o transporte pela zona não-saturada, o contaminante atingirá a zona saturada do subsolo. esse meio, as condições existentes, de maneira geral, são de preservação dos contaminantes orgânicos (produtos transportados pelo oleoduto), visto que a solubilidade desses contaminantes em água é insignificante. Quando dissolvidos, porém, a concentração dos contaminantes geralmente é maior que os limites máximos permitidos para a saúde pública. O transporte dos contaminantes após sua solubilização em água (transporte em fase aquosa) se dá principalmente por dois processos: advecção e dispersão hidrodinâmica.

2 268 OIVEIRA & AUGUTO FIHO O transporte advectivo refere-se à migração de solutos como resultado da movimentação da água subsuperficial na qual estão dissolvidos, sendo o mecanismo de transporte mais importante durante a evolução da maioria das plumas de contaminação. A dispersão hidrodinâmica é responsável pelo espalhamento do contaminante em relação ao caminhamento previsto pela advecção e engloba dois processos: a dispersão mecânica e a difusão molecular (para velocidades comuns da água subterrânea a dispersão mecânica é dominante) (Oliveira & Brito, 1998). A dispersão mecânica se deve principalmente às heterogeneidades do aquífero, enquanto a difusão molecular é definida como sendo a transferência de espécies químicas devido a gradientes de concentração. A equação que descreve o transporte advectivo em meios porosos é a conhecida lei de Darcy, desenvolvida por Henry Darcy em 1856 (equação 1): KA( h1 h2) Q = K ( h1 h2) q = (1) em que K é a condutividade hidráulica do meio poroso, expressando sua capacidade de transmissão de água. Dados de K retirados de bibliografia dos dois tipos de solo em que o oleoduto está presente foram resumidos nas Tabelas 1 e 2. Tabela 1 Tabela 2 Condutividade hidráulica de solos argilosos. Condutividade Fonte hidráulica K (cm/s) Freeze/Cherry (1979) 10 3 a10 6 Custodio/lamas (1996) 10 4 a10 6 Palma/Zuquette (2006) 3, a 1, Ferreira (1999) 10 2 a10 4 Condutividade hidráulica de solos arenosos. Condutividade Fonte hidráulica K (cm/s) Freeze/Cherry (1979) 10 1 a10 5 Custodio/lamas (1996) 10 3 a10 4 Palma/Zuquette (2006) 3, a 2, Ferreira (1999) 10 2 a10 3 A dispersão hidrodinâmica do contaminante é descrita pela equação de advecção-dispersão (Freeze & Cherry, 1979), que considera a dispersão em duas direções, longitudinal (direção do fluxo) e vertical (perpendicular a direção do fluxo), respectivamente, advecção na direção do fluxo, retardamento e reações de decaimento (equação 2): em que: 2 C C D'. D' 2 t X T 2 C V ' 2 X. C X C (2) C = concentração do soluto; D e D T = coeficientes de eficácia de dispersão nas direções longitudinais e transversais; X e X T = deslocamento na direção longitudinal e transversal; λ = coeficiente de decaimento, assumido como constante para decaimento de exponencial de primeira ordem. A solução aproximada para essa equação baseiase na suposição da dispersão de Gaus, de uma fonte pontual instantânea em um domínio de duas dimensões, com a concentração inicial igual a zero. Com essas suposições obtemos (equação 3): X XT exp t 2 2 Me c X XT t 2,, (3) nrb em que: m = massa de soluto derramada instantaneamente na fonte, em unidades de massa; n = porosidade do aqüífero; R = fator de retardamento; b = espessura do aqüífero em unidades de comprimento; σ 2 i = variância da distribuição de Gaus nas direções longitudinais e transversais. Método A primeira etapa do trabalho consistiu na seleção de uma área piloto, representativa das demais ao longo do oleoduto (Figura 1). Paralelamente, as ferramentas de modelagem de interesse foram selecionadas de acordo com as características do sistema (oleoduto) e com os objetivos que queremos atingir. Em seguida gerou-se um modelo conceitual da área piloto selecionada, que neste contexto é a obtenção das características principais do meio, como profundidade do nível d água, topo rochoso, porosidade do solo, etc., para que as ferramentas de interpolação pudessem ser aplicadas. Os modelos numéricos selecionados foram analisados e aplicados na unidade piloto, e os resultados obtidos foram posteriormente estudados para que se pudesse obter uma primeira abordagem dos eventos perigosos de contaminação que possam vir a ocorrer. Ferramentas de modelagem As ferramentas de modelagem selecionadas estão presentes no IG ArcView 9.1 utilizado para este trabalho. Basicamente, elas nos dão subsídios para entender preliminarmente a contaminação do aquífero livre da região, em razão de possível rompimento do oleoduto. Considerou-se então que, para realizarmos essa tarefa, as ferramentas mais úteis são as que modelam o fluxo de água subterrânea, bem como as que desempenham modelagem rudimentar da advecção-dispersão de possíveis poluentes dissolvidos ou em solução nesse fluxo. o IG elas recebem o nome de Fluxo de Darcy, Trajetória de Partícula e Meios Porosos.

3 AÁIE E APICAÇÃO DE MODEO UMÉRICO DE IMUAÇÃO DO FUXO Pontos de profundidade de A Terminal TRAPETRO O Principal (25 m) Escala 1: ecundária (5 m) Ponto cotado (m) m ocalização da área piloto Figura 1 ocalização da área piloto e pontos utilizados para interpolação da superfície freática. Fluxo de Darcy Calcula o balanço de volume residual de água subterrânea (diferença entre o fluxo que entra e o que sai) para fluxo constante em um aquífero e o vetor velocidade (expresso em direção e magnitude) para cada célula, utilizando a lei de Darcy (equação 1). Essa modelagem do fluxo subterrâneo é bastante simplificada, reduzindo o número de parâmetros ao mínimo. Trajetória de Partícula Calcula o caminho e o tempo de viagem de uma partícula através de um campo de velocidade (determinado pela ferramenta Fluxo de Darcy) para um dado local de início, indicando a sua localização futura. Meios Porosos Calcula a distribuição bidimensional de concentração, em massa por volume, de um soluto introduzido instantaneamente em um ponto discreto dentro de um aqüífero verticalmente misturado, para um dado tempo após o derrame. É uma aplicação da equação 3 em cada pixel por onde a trajetória calculada pela ferramenta anterior passa. Resultados e Discussão A obtenção do modelo conceitual do terreno se deu através de observações do terreno e das características da região, em que basicamente foram feitas duas suposições: i) o nível d água no divisor de maior cota está a 20 m de profundidade; ii) o nível do topo rochoso está a 30 m de profundidade no divisor de maior cota e a 10 m de profundidade no corpo d água de menor cota. Feitas essas suposições, adotou-se que a profundidade do nível de água e do topo rochoso nos demais divisores do terreno são funções lineares de sua cota, sendo possível obter uma distribuição desses valores pela área piloto. O método descrito foi utilizado devido à inexistência de dados diretos de profundidade de nível d água e topo rochoso, portanto, em trabalhos em que

4 270 OIVEIRA & AUGUTO FIHO esses dados forem obtidos, essa etapa descrita seria eliminada, partindo-se diretamente para a etapa de interpolação. As ferramentas de modelagem de água subterrânea (Fluxo de Darcy, Trajetória de Partícula, etc.) são utilizadas sequencialmente. Assim, para que se use a ferramenta Meios Porosos, as ferramentas Fluxo de Darcy e Trajetória de Partícula devem ser empregadas anteriormente. Portanto, a primeira ferramenta a ser aplicada é a Fluxo de Darcy, com os seguintes inputs: superfície freática, porosidade efetiva do solo, espessura da zona saturada e transmissividade do meio (todos em forma raster com a mesma extensão e tamanho de célula). A interpolação da superfície freática se deu através dos dados de profundidade do nível d água produzidos para a região, tendo em vista o seguinte critério: a partir dos valores de cota do terreno nos divisores, nas nascentes e nas drenagens, todos extraídos do MDT (Figura 1), foram obtidos os seguintes valores: ascentes Cota do terreno = Cota da superfície freática Cota do terreno = Cota da superfície freática Divisores: critério descrito anteriormente. O método de interpolação utilizado para determinarmos a superfície freática é uma ferramenta de interpolação existente no IG chamada de Topo para Raster. Esse método contém propriedades favoráveis para criar superfícies em análises hidrológicas de áreas com grande complexidade hidrológica e topográfica. Usualmente, esse método de interpolação é utilizado para criar MDTs (modelos digitais do terreno) e, como o lençol freático tende a acompanhar as feições do terreno, considerou-se adequado aplicá-lo para determinar a superfície freática em toda a área piloto. A porosidade efetiva do solo foi considerada constante por toda área piloto (meio homogêneo) e com valor tirado da bibliografia, sendo seu valor igual a 10% para materiais inconsolidados argilosos (Custódio & lamas, 1996). A geração da malha de valores de profundidade do topo rochoso foi semelhante à da superfície freática, sendo utilizada a mesma ferramenta de interpolação Topo para Raster sobre os mesmos pontos nos divisores mostrados na Figura 2. Após a obtenção do topo rochoso foi possível determinar a espessura saturada do aqüífero freático, bastando realizar a subtração de dois rasters (elevação da superfície freática menos elevação do topo rochoso). Pela sua definição, a transmissividade do aquífero freático é igual ao produto da condutividade hidráulica do solo pela espessura saturada do aqüífero, T = K.b, em que b é a espessura saturada. A geração do raster de transmissividade se deu multiplicando o raster de espessura saturada por um valor constante, o da condutividade hidráulica. Adotou-se o valor de K = 10-4 cm/s com a unidade m/dia (K = 0,09 m/dia) (Tabela 1) para que os resultados não ficassem com valores muito pequenos. De posse dos dados de entrada, aplicou-se a ferramenta Fluxo de Darcy, produzindo como resultado o balanço volumétrico residual mostrado na Figura 2 e o campo de fluxo da água subterrânea para a área, contendo os grids de direção e magnitude, combinados na Figura 3. essa figura, o fluxo da água subterrânea é representado por vetores, com seu tamanho refletindo sua magnitude. O raster de magnitude e direção da velocidade nos poros do meio parece bastante adequado para a área, com os fluxos da água subterrânea fluindo dos divisores (áreas de recarga) para as drenagens (áreas de descarga) e com magnitude maior em áreas com maior declive (maior gradiente hidráulico), como era de se esperar. O raster de residual gerado (dado em unidade de volume por tempo, no nosso caso m 3 /dia) mensura a diferença entre o fluxo de água que entra e sai de cada célula do grid. Assim, dados de entrada consistentes, sem problemas (locais sem poços, infiltração ou vazamento), devem produzir residuais pequenos, próximos de zero. Valores residuais grandes indicam que a superfície freática não está razoavelmente de acordo com os demais valores de transmissividade, porosidade e espessura saturada, indicando que os valores de entrada devem ser descritos como inconsistentes, pois produzem resultados sem significado algum. Para analisarmos qualitativamente os valores do residual gerado, considerou-se adequado compará-los com o valor de vazão que sai em cada pixel, pois os dois têm a mesma unidade de volume por tempo. O raster das vazões que saem de cada pixel é determinado a partir do raster de magnitude gerado anteriormente. Para melhorar a visualização e o entendimento do residual para a área, o raster do residual foi dividido pelo raster de vazão total e o resultado multiplicado por 100, obtendo-se a porcentagem do residual em relação à vazão que sai de cada pixel. A Figura 4 apresenta o resultado obtido. Obteve-se melhor visualização da distribuição desses valores porcentuais pela área estudada, fazendo uma contagem dos pixels que estão dentro das classes citadas anteriormente (0% a 1%, 1% a 5%, 5% a 10%, etc.). O resultado dessa análise é mostrado pela Figura 5. Essa figura indica que 78,8% da área total apresenta residual baixo, com predominância de valores na faixa de 1% a 5%. Finalizado o uso da ferramenta Fluxo de Darcy, a ferramenta Trajetória de Partícula pode ser aplicada. Os dados de entrada desse modelo são os rasters de magnitude e direção da água subterrânea gerados pela ferramenta Fluxo de Darcy e também a localização do ponto em que a partícula iniciará a viagem. Em termos de contaminação, dois locais foram considerados mais interessantes para avaliar o caminho que determinado poluente, dissolvido ou em solução na água, faria se atingisse o lençol freático. É possível ver esses locais, situados próximos às estacas 204,9 e 202 (pontos 1 e 2, respectivamente, da Figura 6). Eles se caracterizam por serem pontos baixos do oleoduto, onde um vazamento de óleo derramaria todo o volume que está em cotas mais altas. O resultado produzido é mostrado pela Figura 6.

5 AÁIE E APICAÇÃO DE MODEO UMÉRICO DE IMUAÇÃO DO FUXO O Residuais volumétricos (m³/dia) 1,42-0,03 0,02-0,05 0,06-1, Pontos de prof. de A Term. TRAPETRO Principal (25 m) ecundária (5 m) Ponto cotado (m) Escala 1: m ocalização da área piloto Figura 2 Balanço volumétrico (m 3 /s). Como podemos observar, uma linha é traçada a partir dos dois pontos, seguindo o campo de direção, e o campo de velocidade é utilizado para o cálculo do tempo de percurso. Essa ferramenta também calcula o tempo necessário para a partícula percorrer o caminho determinado. Os tempos de percurso dos dois caminhos até saírem da área de modelagem foram 81881,92847 dias = 224 anos e ,9109 dias = 650 anos para o ponto 1 e 2, respectivamente. Inclusive, esse tempo serve de parâmetro para a realização da modelagem de dispersão do poluente no aqüífero, sendo utilizado como base para o caminho do centro de massa da pluma (advecção). Por último realizou-se o estudo do transporte de contaminantes na área piloto. Os parâmetros de entrada do modelo são os seguintes: Porosidade do meio já obtida para a aplicação da ferramenta Fluxo de Darcy. Espessura saturada também já determinada. Quantidade do poluente derramado instantaneamente consideramos um valor de contaminante dissolvido igual a 1000 kg. Tempo de dispersão dever ser menor ou igual ao máximo tempo da trajetória da partícula. Foram feitas três modelagens, uma com 30% do tempo max = 67,2 anos, outra com 50% do tempo max = 112 anos e uma última com o tempo máx = 224 anos. Dispersividade longitudinal na falta de valores de dispersividade in-situ, o valor é obtido através de uma função em que, quando se entra com a escala do problema, as dispersividades longitudinais e transversais são determinadas (Tauxe, 1994). Razão de dispersividade valor-padrão = 3. Fator de retardamento valor-padrão = 1. O fator de retardamento varia entre 1 e infinito, com 1 correspondendo a retardo zero, portanto, estamos considerando a situação mais crítica.

6 272 OIVEIRA & AUGUTO FIHO O Vetores Velocidade de Fluxo (m/dia) 0,001 0,01 0, Pontos de prof. de A Term. TRAPETRO Principal (25 m) ecundária (5 m) Ponto cotado (m) Escala 1: m ocalização da área piloto Figura 3 Direção e magnitude das velocidades de fluxo representadas por vetores. Coeficiente de decaimento valor-padrão = 0. em decaimento. Também é a situação mais crítica se os contaminantes fossem radioativos, que não é o caso. Com a utilização de três tempos de dispersão para o ponto 1, podemos acompanhar o caminho que a pluma faz através do subsolo. Os resultados são apresentados na Figura 7. O avanço da pluma de contaminantes pode ser facilmente visualizado com esse procedimento. ua forma elíptica se deve ao fato de a dispersão longitudinal (no sentido do fluxo) ser maior do que a transversal, provocando maior dispersão nessa direção. O valor da dispersão longitudinal (sentido do fluxo) é sempre maior que o da transversal, e nesta modelagem a razão utilizada foi de três vezes, que é o valor que ocorre na maioria dos casos. esta abordagem não foi considerado o retardamento da pluma de contaminação nem a diminuição de sua concentração devido à ação microbiana e outros fatores. É importante ter em mente, porém, que esses processos sempre ocorrerão naturalmente em fenômenos como esse, sem que nenhuma técnica de recuperação da área seja aplicada. Dependendo das condições hidrogeológicas do local contaminado e do contaminante, a taxa da reação de biodegradação e de sorção será mais rápida ou mais lenta. Visto que a biodegradação é a principal responsável pela transformação dos hidrocarbonetos de petróleo (principais produtos transportados pelo oleoduto), a determinação da taxa de transformação é de grande importância para se prever até onde a pluma se deslocará. Quando a taxa de biodegradação for igual ou maior que a taxa de deslocamento dos contaminantes, a pluma deixará de se deslocar e diminuirá de tamanho (Corseuil & Marins, 1997), como ilustrado na Figura 8. Pensando no processo de remediação do local contaminado, é preciso considerar o risco que está envolvido antes da adoção de qualquer forma de tratamento existente (Corseuil & Marins, 1997).

7 AÁIE E APICAÇÃO DE MODEO UMÉRICO DE IMUAÇÃO DO FUXO O Erro percentual (%) 0-1 1,1-5 5, ,1-659, Pontos de prof. de A Term. TRAPETRO Principal (25 m) ecundária (5 m) Ponto cotado (m) Escala 1: m ocalização da área piloto Figura 4 Porcentagem do residual em relação à vazão que sai de cada pixel ,5 50 Percentual do total ,3 14, Figura 5 6,1 0, Percentual (residual/vazão) Frequência de pixels para classes de porcentagem (residual/vazão).

8 274 OIVEIRA & AUGUTO FIHO O Trajetória de partícula Vazamentos simulados Vetores Velocidade de Fluxo (m/dia) 0,001 0,01 0, Pontos de prof. de A Term. TRAPETRO Principal (25 m) ecundária (5 m) Ponto cotado (m) Escala 1: m ocalização da área piloto Figura 6 Vazamentos simulados, trajetórias das partículas poluentes e vetores de fluxo. Uma nova abordagem para contaminação de solos e águas subterrâneas, chamada de remediação natural, vem ganhando espaço recentemente. É uma estratégia de gerenciamento baseada em mecanismos naturais (processos físicos, químicos e biológicos) de atenuação para remediar contaminantes dissolvidos na água, que limitam bastante o deslocamento dos contaminantes, reduzindo a extensão da contaminação (Corseuil & Marins, apud Barker et al., 1997; Chiang et al., 1989; Chapele, 1994; Davis & Klier, 1994; Wiedemeier et al., 1995). os pontos 1 e 2 onde os vazamentos de óleo foram simulados, temos duas situações distintas. Uma mais crítica e outra menos. Considerando a avaliação de risco apresentada anteriormente, vemos que o ponto 2 apresenta risco muito maior de contaminação do que o ponto 1, por estar mais próximo da nascente de um rio. Desta forma, alternativas de remediação distintas devem ser consideradas para os dois pontos. o ponto 2, a ação de contenção da pluma deve ser rápida, com a adoção de técnicas avançadas de remediação. o ponto 1, porém, em vez de adotarmos também técnicas avançadas de remediação, a atenuação natural do meio pode ser considerada, apenas com o monitoramento do avanço da pluma, para ver se nenhum rio ou aquífero é atingido. Desta forma, consegue-se grande economia de dinheiro, sem prejuízos maiores para o meio ambiente. Conclusões este trabalho foi testada a aplicação das ferramentas de análise da água subterrânea (Fluxo de Darcy, Trajetória de Partícula e Meios Porosos), presentes no IG ArcView 9.1, em um trecho inicial do oleoduto OBRA. A modelagem do nível d água se mostrou bastante complicada para a situação topográfica e hidrológica da área considerada na pesquisa (vários divisores, linhas de talvegue com drenagens perenes e intermitentes).

9 AÁIE E APICAÇÃO DE MODEO UMÉRICO DE IMUAÇÃO DO FUXO O Pluma de contaminação (kq/m³) 0-0,0001 0,0002-0,001 0,0011-0,01 0,0101-0,0222 Vazamentos simulados Trajetória de partícula Pontos de prof. de A Term. TRAPETRO Principal (25 m) ecundária (5 m) Ponto cotado (m) Escala 1: m ocalização da área piloto Figura 7 Plumas de contaminação para a trajetória da partícula 1 (tempos de 67, 112 e 224 anos). Direção do fluxo da água subterrânea Fonte de contaminação T = 0 anos T = 2 anos T = 5 anos T = 8 anos Figura 8 Exemplo de atenuação natural de uma pluma de hidrocarbonetos de petróleo (Corseuil & Marins, 1997). A utilização do método de interpolação topo para raster facilitou essa modelagem, pois ele foi estruturado para gerar modelos digitais de terreno (MDT) hidrologicamente adequados. Verificou-se que, para uma área com essa complexidade topográfica e hidrológica, uma malha detalhada dos níveis d água é necessária, caso contrário, obtém-se pouca correlação com a realidade. Portanto, melhores resultados são obtidos se a área de modelagem for hidrologicamente mais simples, como, por exemplo, o trecho de uma encosta em canais de drenagem e divisores. Em problemas envolvendo oleodutos (obras lineares) é comum a consideração de áreas extensas, porém, quando se trata de contaminação, viu-se que a distância perpendicular ao oleoduto não precisava ser tão extensa quanto foi considerada nesta pesquisa, uma vez que a velocidade de migração dos poluentes é bastante baixa. Por exemplo,

10 276 OIVEIRA & AUGUTO FIHO a consideração de uma faixa de 250 m (125 m para cada lado do oleoduto) no solo argiloso estudado (solo residual dos basaltos da F. erra Geral) já é o suficiente para analisar a migração de uma tonelada de óleo ocorrida há aproximadamente 30 anos. Isso sem considerar os processos de biodegradação e sorção do meio. Em relação à ferramenta Fluxo de Darcy, um novo método de análise do residual foi desenvolvido, tornando a análise quantitativa desse resultado mais clara e visível. essa abordagem, as vazões que saem de cada pixel da malha são determinadas e comparadas com o balanço de massa (residual). Trabalhos anteriores pesquisados analisam apenas o valor do residual, sem considerar diretamente as vazões do modelo. o presente estudo, adotamos como valor de residual alto para determinado pixel aquele que supera em 5% o valor da vazão de saída desse mesmo pixel. Essas áreas coincidem, em geral, com os picos dos divisores e as drenagens. Ao fazermos uma análise do modelo físico dessas regiões vemos que o fluxo de água subterrânea não é contínuo e constante, sendo impossível obter residuais próximos de zero. o caso dos divisores, temos uma área de recarga do aquífero onde a infiltração é favorecida e, quando não chove, o balanço de massa será negativo (sai mais água do que entra), com a respectiva diminuição do nível freático. A Figura 9 ilustra essa situação. Isso explica os altos valores de residual obtido, refletindo uma característica hidrogeológica e as não inconsistências nos dados de entrada. e nessas regiões o residual fosse próximo de zero, os resultados teriam de ser considerados inconsistentes. A mesma análise se aplica para as drenagens e nascentes, onde o residual também resultou em valores altos. Essas áreas são de descarga, onde o aquífero supre as linhas de drenagem, lagos, etc., ou seja, onde os residuais devem apresentar valores positivos, indicando balanço de massa com mais entrada do que saída de água subterrânea. Regiões com fluxo constante e contínuo de água subterrânea ocorrem nos trechos intermediários das vertentes, como evidencia o modelo. essas áreas, o percentual do residual não ultrapassou os 5% da vazão de saída. e o residual nessas áreas fosse alto, poderia estar havendo certa discordância entre os dados de entrada (elevação do nível d água, transmissividade, etc.), sendo necessário alterar os valores desses rasters. q x(i ½,j) i 1,j x y i,j+1 q y(i,j +½ ) i, j q y(i,j ½ ) i, j 1 q x(i+½,j) i+1,j Conclui-se, de toda essa análise, que nosso modelo conceitual do meio físico está adequado para a região, concordando com os pressupostos dos modelos aplicados. As outras ferramentas de modelagem (trajetória de partícula e meios porosos) têm como dados de entrada os resultados gerados pela ferramenta Fluxo de Darcy, portanto, uma boa aplicação dessa ferramenta oferecerá uma base consistente para que os resultados gerados sejam os melhores possíveis. Já a ferramenta Meios Porosos conta com outros parâmetros de entrada adicionais, como dispersividade do meio, fator de retardamento, etc., que precisam estar corretos para uma boa aproximação da realidade. O desafio, no entanto, estará em determinar todos os parâmetros de entrada pela extensão total do oleoduto estudado, que pode ser motivo de pesquisas posteriores. Como dito anteriormente, se considerarmos uma área de influência menor, maior facilidade, precisão e utilidade obteremos nos resultados. Agradecimentos Os autores agradecem à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de ão Paulo (Fapesp) pelo suporte financeiro para o desenvolvimento desta pesquisa. Referências Bibliográficas COCAWE. Oil pipelines management: 30-year performance statistics. Report n. 01/02. Brussels, COREUI, H. X.; MARI, M. D. M. Contaminação de águas subterrâneas por derramamento de gasolina: o problema é grave? Revista Engenharia anitária e Ambiental, v. 2, n. 2, p , CUTÓDIO, E.; AMA,M. R. Hidrología subterrânea. 2. ed. Editora Omega, Tomos I e II. FERREIRA, J. Avaliação dos problemas ambientais relacionados aos aspectos geológico-geotécnicos e dutos enterrados, Poliduto OBRA: trecho Porto Ferreira Ribeirão Preto v. Dissertação (Mestrado Departamento de Geotecnia), Escola de Engenharia de ão Carlos, UP, ão Carlos. FREEZE, R. A.; CHERRY, J. A. Groundwater. Englewood Cliffs,.J.: Prentice-Hall, p. OGUEIRA JUIOR, J.; MARQUE, A.. inhas de transmissão e dutovias. In: OIVEIRA; BRITO (Eds.). Geologia de engenharia. ão Paulo, p TAUXE, J. Porous medium advection: dispersion modeling in a geographic information system Tese (Doutorado), University of Texas, Texas. Figura 9 Região em que o residual é negativo.