Caminhamento elétrico 2D em posto de combustível

Contexto e objetivo

O caso se passa num posto hipotético em São José - SC, na região da Grande Florianópolis. Nas baixadas da região, sedimentos quaternários de planície costeira e de aluvião cobrem um embasamento cristalino alterado, e o nível d’água costuma ser raso. É um cenário em que um vazamento de tanque subterrâneo alcança a água em pouco tempo.

A pergunta é se há indício de pluma de contaminação saindo da área dos tanques, e onde. A eletrorresistividade não identifica hidrocarboneto. Ela mapeia contrastes de resistividade que, somados ao histórico do posto e ao sentido do fluxo subterrâneo, dizem onde vale a pena furar e amostrar.

Planejamento

Foi feita uma linha de caminhamento elétrico Dipolo-Dipolo, com 30 eletrodos a cada 5 m (145 m de linha) e níveis n = 1 a 6. A linha foi lançada no local “Pátio do posto – da bacia de tanques em direção ao córrego”, no azimute 75°, isto é, no sentido provável do fluxo subterrâneo.

• Por que dipolo-dipolo: é o arranjo mais sensível a variações laterais, como os limites de uma pluma ou de uma cava de tanques.
• Por que a = 5 m: com n até 6, a pseudoprofundidade máxima é de 8,65 m (profundidade mediana de Edwards, 1,73·a). Isso cobre o aterro, a zona saturada rasa e o topo do substrato, e mantém a resolução lateral de poucos metros.
• Por que nessa direção: começando na bacia de tanques, a linha mostra o “antes e depois” ao longo do caminho que uma pluma seguiria.

O fator geométrico do dipolo-dipolo cresce rápido com n, e a resistência R medida cai na proporção inversa:

Dados de campo

A linha tem 147 leituras. Por nível, o resumo é este:

E estas são as leituras de cada nível mais próximas do mínimo de ρa, que formam a “coluna” da anomalia. Para a primeira linha: K = 94,25 m e ρa = K · R = 94,25 × 0,9349 = 88,11 Ω·m.

Processamento e inversão

A pseudoseção é o primeiro controle de qualidade. No campo, é nela que aparecem eletrodos com mau contato, que geram diagonais características de valores anômalos. Nesta linha sintética, nenhuma das 147 leituras precisou ser descartada.

A pseudoseção ainda não é o subsolo: cada valor é uma média ponderada de um volume grande, plotada numa profundidade convencional. Para chegar a uma seção de resistividade “real”, a inversão 2D divide o subsolo em blocos e ajusta a resistividade de cada um até a pseudoseção calculada reproduzir a medida.

Como o dado é sintético, sabemos qual modelo o gerou. É a vantagem didática do caso: dá para conferir o que a inversão recupera.

Modelo usado na síntese: aterro 350 Ω·m (0–1,5 m), solo 180 Ω·m (1,5–4 m), sedimento saturado 70 Ω·m, saprolito 450 Ω·m abaixo de ~16 m; cava dos tanques 1500 Ω·m (x = 38–50 m, 0,5–3,5 m); pluma ~10 Ω·m centrada em x = 70 m, z = 5.5 m.

Compare com a pseudoseção: o mínimo medido é de 35,9 Ω·m em x = 67,5 m, bem mais alto que a resistividade da pluma no modelo. A pseudoseção “dilui” o contraste, porque cada leitura mistura a pluma com o meio em volta. Ao abrir o caso no app, o que se espera da inversão é uma anomalia mais condutiva e mais compacta que na pseudoseção, e a cava resistiva bem marcada perto da superfície. Confira lá o quanto ela se aproxima do modelo e onde fica a profundidade de investigação.

Interpretação

• Fundo: no nível n = 1, a mediana é de 202 Ω·m, e os valores caem para 80,6 Ω·m em n = 6. É o padrão de aterro e solo mais resistivos sobre sedimento saturado.
• Alto resistivo raso em x ≈ 42,5 m (n = 1, 1.073 Ω·m): coerente com a cava dos tanques, preenchida com material granular, e com o concreto das estruturas. Tanques e tubulações metálicas também distorcem as leituras.
• Anomalia condutiva entre x ≈ 63 e 78 m, na faixa de pseudoprofundidade de 3,4 a 7,9 m, com ρa abaixo de 51,3 Ω·m (mínimo de 36,5 Ω·m na grade interpolada). Ela fica a jusante do alto resistivo, no sentido do fluxo. A hipótese automática do Rhoa é “possível sedimento argiloso saturado ou aquífero poroso com maior condutividade”. No contexto do posto, a hipótese de trabalho é uma pluma de hidrocarboneto degradado.

Recomendação e limites

O caminhamento indica onde investigar. A recomendação típica seria:

• Poços de monitoramento (ABNT NBR 15495-1): um no centro da anomalia (x ≈ 70 m), um a montante, junto aos tanques, e um a jusante, além do fim da anomalia, para fechar a pluma no sentido do fluxo.
• Amostragem de solo e de água subterrânea para BTEX, HPA e hidrocarbonetos totais, com verificação de fase livre nos poços. Os resultados são comparados com os valores orientadores da Resolução CONAMA 420/2009, seguindo as etapas de investigação da ABNT NBR 15515.
• Levantamento de gases no solo (compostos orgânicos voláteis) ao longo da anomalia, barato e rápido para refinar a posição dos poços.
• Mais linhas, paralelas e transversais a esta, para ver a pluma em planta. A polarização induzida, medida junto, ajuda a separar argila de pluma.
• Ensaio de estanqueidade dos tanques e das linhas, se ainda não houver.

Os limites precisam ir no laudo: a geofísica não identifica o contaminante nem a sua concentração. A resolução cai com a profundidade e, abaixo de cerca de 9 m, a linha não informa nada. E a interpretação depende de um cadastro confiável das estruturas enterradas.

Abra este caso no Rhoa

Todos os números desta página saem do mesmo pacote de dados que acompanha o app. Para refazer o caso, passo a passo, com os dados na sua frente:

1. Abra a demonstração do Rhoa.
2. No painel de projetos, no cartão Biblioteca e intercâmbio de projetos, clique em Carregar Casos Reais do Brasil (Demo). Apesar do nome do botão, os 4 projetos que entram são casos-tipo realistas (dados sintéticos), marcados com “(demo)” na lista. Recarregar substitui só esses projetos de demonstração.
3. No seletor de projeto, escolha Caminhamento Elétrico 2D em Posto de Combustível.

Abra a Linha CE-01 (tanques → jusante) no caminhamento 2D para ver a pseudoseção interativa, trocar a paleta e exportar CSV ou RES2DINV .DAT. Depois, rode a inversão 2D e compare o modelo com a descrição da síntese acima. O guia de caminhamento elétrico e tomografia explica cada painel.