INVESTIGAÇÃO DE ALTA DEFINIÇÃO COM TOMADA DE DECISÃO EM CAMPO NO MUNICÍPIO DE BAURU-SP

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1 INVESTIGAÇÃO DE ALTA DEFINIÇÃO COM TOMADA DE DECISÃO EM CAMPO NO MUNICÍPIO DE BAURU-SP Marcos Tanaka Riyis Prof. Dr. Heraldo Luiz Giachetti Rafael Muraro Derrite

2 Objetivos Principal: Contribuirparamelhora da qualidadedas Investigações Geoambientais brasileiras Discutira abordagem utilizadano Brasil parao diagnóstico e reabilitação de áreas contaminadas Proporuma abordagem com foco nainvestigação e, dentro disso, foco na investigação de alta resolução Adaptar uma ferramenta consagrada na Investigação Geotécnica para a Investigação Geoambiental de alta resolução Verificara eficácia da abordagem propostae da feramenta em uma situação prática

3 Paradigma Atual Foco na Remediação (Recursos, contratos, P&D) Investigação com menor custo possível Tomada de Decisão lenta Métodos Tradicionais de coleta de dados (DP+Poço) Uso de equipamentos ultrapassados Resultados: Modelo Conceitual Hidrogeológico com muitas incertezas; Remediação lenta ou ineficiente; Custo Total do Projeto Elevado

4 ProblemaNúmero1 Foco na Remediação

5 Foco na Remediação = Investigação em 2º plano Causa: Cliente não quer pagar Custos globaismais altos (10 vezes maior Quinam et al, 2012) Remediação feita com a técnica errada Remediação feita no local errado Remediação feita na profundidade errada Remediação do poço, não da área População exposta à riscos

6 Foco na Remediação Quinam, 2012

7 Foco na Remediação Quinam, 2012

8 Foco na Remediação

9 ProblemaNúmero2 Abordagem Errada para Investigação: Tomada de decisão lenta

10 Abordagem Errada para Investigação Foco no Menor Custo Possível Coleta de dados feita por profissional menos capacitado Segue receita de bolo com escopo mínimo Leva os dados parao escritório paraelaboraçãodo modelo conceitual do site (MCS) Muitas incertezas

11 Proposta de Abordagem Nova para Investigação Coleta de dados feita por equipe de profissionais Senior em campo Utilização dos melhores recursos disponíveis Coletade grandevolume de dados Análisede dados em campo (mesmo com menos precisão) para elaboração do MCS com incertezas conhecidas e gerenciáveis Foco no menor custo global (incluindo remediação)

12 BJAAM Environmental

13 Columbia Technologies ECD Sondagens Triad Environmental Services

14 ProblemaNúmero3 Métodosde Coletade Dados de Baixa Resolução

15 MétodosTradicionais de Coleta de Dados 100% Baseadaem amostragem de solo Direct Push e instalaçãode poços de monitoramento: equipamentos consagrados, porém, que fornecem dados em baixa resolução Coleta-se poucos dados e analisa-se com altíssima precisão MCS elaboradocom dados insuficientes: a interpretação fica extremamente dependente da capacidade do profissional

16 Heterogeneidade FRENCH & van der ZEE, 2011

17 Heterogeneidade BOWLING et al, 2007

18 A Médiaé um bomparâmetro?

19 A Médiaé um bomparâmetro? St Germain, 2010

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21 Métodos Tradicionais de Investigação Quinam, 2012

22 Welty, 2012

23 Identificação das Heterogeneidades Escala reduzida(centímetros) É a geologiada área queexplicaosfenômenos de fluxo e transporte (Killimbeck, 2012) Variaçãode k em 1 metro de perfilpode ser da ordem de vezes (Welty, 2012) Variações da hidroestratigrafia são mais limitantes e importantes que as propriedades do contaminante para projeto de remediação (Quinam et al, 2010) A melhor ferramenta é aquela adequada às especificidades do site, mas a altaresolução é essencial(davis, 2012; Welty, 2012)

24 Possibilidade Piezocone de Resistividade(RCPTu)

25 Quinam, 2012

26 Welty, 2012

27 Welty, 2012

28 Resistividade comoferramentade Investigação em Alta Definição Geoprobe

29 Quinam et al, 2010

30 Pompeu, 2010

31 Trabalhos de Campo Fazer uma simulação de uma investigação-modelo para diagnóstico da área Utilizar os estudos anteriores como Investigação Preliminar Compararos dados de RCPTu com os obtidos pelos métodos tradicionais(precisão, escala e limitações) Confirmaros dados de k relativoobtidos no RCPTu com um estudo hidrogeológico Elaborar um Modelo Conceitual do Site sólido para a área

32 Localização Sondagens SPT de IDE (2010)

33 Modelo Conceitual Prévio(SPT)

34 DiagnósticoGeoambiental Fase1: Direct Push Estabelecer uma linhade base paracompararcom os dados do piezocone de resistividade Coleta de material para descrição tátil-visual Refinar o MCS, inicialmente com maior densidade de dados (1 ponto a cada20 metros) Utilização de equipamento mecanizado Descrição em campo paraelaboraçãode MCS dinâmico (coerente com Abordagem Tríade)

35 Amostragem de Solo Direct Push

36 LocalizaçãoSondagens Direct Push

37 DiagnósticoGeoambiental Fase1: Direct Push - Limitações Furo fecha a partirde 4-5 metros contaminando a amostra. (Dual Tube?) Revestindo-se a sondagem, entra águapelo fundo a partir de 7-8 metros (Piston Sampler?) Amostras pouco representativas a partirde 4 metros MCS com muitas incertezas, especialmente no sentido vertical Extremamente dependente do profissional que descreve

38 MCS após Direct Push

39 DiagnósticoGeoambiental Fase2: Piezocone de Resistividade Supriras limitações do Direct Push (profundidade, representatividade) Coletade grandedensidade de dados em cadaponto Refinar o MCS Comprovara eficácia do método (no mínimo, coerente com DP) Verificar, em tempo real, as camadas litológicas (sem ábaco ou SBT) Coerente com Abordagem Tríade

40 Ensaios de Piezocone de Resistividade (RCPTu)

41 Ensaios de Piezocone de Resistividade (RCPTu)

42 Localização Sondagens RCPTU

43 MCS após RCPTU

44 DiagnósticoGeoambiental Fase2: Piezocone de Resistividade (RCPTu) Dados coerentes com Direct Push (até 5,0 m) Não apresentou as limitações anteriores Riqueza de detalhes Permite a estimativa de k relativo, e identificação de zonas de fluxo e zonas de armazenamento Identifica com precisão os aquitardes Método dinâmico e dados em tempo real (base da Abordagem Tríade)

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47 DiagnósticoGeoambiental Fase3: Poços de Monitoramento Multiníveis Verificar se existe a camada confinante detectada nos ensaios de piezocone de resistividade Verificar a existência de fluxo vertical Estabelecer o MCS com menos incertezas, incluindo uma avaliação hidrogeológica Simularuma tomada de decisão em campo para amostragem de pacote hidrogeológico em zonas de fluxo preferencial(aquíferos livre e confinado)

48 Localização Poços Multiníveis

49 Instalação Poços Multiníveis

50 MCS Hidrogeológico: PMN 1-2

51 MCS Hidrogeológico: PMN 3-4

52 DiagnósticoGeoambiental Fase3: Poços de Monitoramento Multiníveis Verificou-se fluxo vertical, indicando a existência de pelo menos 2 aquíferos diferentes (gradiente 0,2 m/m) Muito provavelmente existe camada confinante (aquitarde) O fluxo é descendente, portanto, o aquífero confinado é o mais vulnerável Em uma situação real, as amostras teriam sido coletadas nas zonas de fluxo identificadas claramente pelos ensaios de piezocone de resistividade

53 MCS Revisado Final Solo heterogêneo e predominantemente arenoso Solo superficial: areia siltosa NA estático do aquífero livreentre 3 e 4 metros. Formação predominante: areia siltosa Heterogeneidade vertical acentuada. Muitas camadas de diferentes k Pelo menos uma formação aquitarde(argilosa) que confinaum aquífero arenosoque está entre 9-13 metros Topo rochoso entre metros Fluxo vertical descendente expressivo

54 MCS Revisado: Final

55 Considerações Finais Proposta de abordagem funcionou(tomada de decisão em campo) RCPTu teve menos limitações e obteve mais dados e com melhor qualidade que a metodologia tradicional (Direct Push) RCPTu se mostrou uma ferramenta útil paraauxiliarno diagnóstico da área, com informações em tempo real e com alta resolução Sensor de resistividade complementou adequadamente o CPTu Os poços de monitoramento maximizam sua função quando sua instalação é precedida do ensaio de RCPTU

56 Recomendações Novos ensaios serão realizados, incluindodissipaçãode poro-pressão para comparar k Serão realizados ensaios hidrogeológicos nos poços multiníveis instalados Serão utilizadasferramentas mais sofisticadas de amostragem Direct Push, como Dual Tube e Piston Sampler

57 Resumodos 3 diasde trabalhode campo: 11 Sondagens Direct Push (cerca de 60 metros) 2 pares de poços multiníveis (4,80 e 9,0 m) 3 poços de monitoramento rasos (4,5 m) 41 metros de poço de monitoramento instalado, desenvolvido e acabado 10 Ensaios de RCPTu (cerca de 110 metros) 3 Ensaios de dissipação de poro-pressão Média Global = 70 metros + 1 dissipação/dia

58 Direct Push + Poço de Monitoramento + Dual + Tube Sonic + Drilling Piston Sampler + MiHPT + Waterloo Profile + RCPTu + Profissional + Direct Push Senior Moderno em Campo

59 INVESTIGAÇÃO DE ALTA DEFINIÇÃO COM TOMADA DE DECISÃO EM CAMPO NO MUNICÍPIO DE BAURU-SP Marcos Tanaka Riyis Prof. Dr. Heraldo Luiz Giachetti Rafael Muraro Derrite