Condições de drenagem relacionadas ao trânsito de máquinas em solo de várzea (RS-Brasil)

A exploração dos solos de várzeas do Rio Grande do Sul, Brasil, tem sido historicamente restrita ao binômio arroz irrigado-pecuária extensiva. Dentre os diversos fatores que contribuem para este quadro, as más condições de drenagem são dos mais restritivos, haja vista que, especificamente em relação ao arroz irrigado, tal situação acarreta atraso no plantio com conseqüente queda da produtividade. Como objetivo inicial, o modelo SWAP foi validado com dados de um solo típico das várzeas do Rio Grande do Sul, para posteriormente se empregá-lo na simulação de diversos cenários sob diferentes condições de drenagem e os resultados dessas simulações foram confrontados com critérios que avaliam a possibilidade de preparo do solo, com base em sua umidade. Este confronto mostrou haver relação muito estreita entre a drenagem subsuperficial e superficial; quando esta é satisfatória, os perfis de umidade podem ser compatíveis com o preparo do solo, mesmo com drenos subsuperficiais bastante espaçados; caso contrário, o crescimento no número de dias aptos para a mecanização exige a presença de drenos subsuperficiais muito próximos.The exploration of flood plains soils in the State of Rio Grande do Sul (Brazil) has been historically restricted to the binomial ‘irrigated rice crop – livestock’. Among several factors that contribute to that situation, the bad drainage conditions are one of the most important. In relation to irrigated rice, this situation promotes late planting and, consequently, productivity reduction. After validation with measured data in a typical flood plain soil of Rio Grande do Sul, the SWAP model was used to simulate scenarios under different drainage conditions. The results were compared with criteria that evaluate soil tillage possibility based on moisture values. This comparison showed a close relationship between subsurface and surface drainage. When surface drainage is satisfactory, soil moisture contents can be compatible with soil tillage, even if subsurface drains are too widely spaced. Otherwise, the increase in number of workable days for mechanization requires very closely-spaced subsurface drains

Métodos de síntesis en la hidrología urbana

El proceso lluvia efectiva/escorrentía directa, es simulado en dos subcuencas urbanas con grados de urbanización extremos previamente escogidos, a través, de las técnicas de NASH (reservatorios iguales en cascada) y KRAIJENHOF (reservatorios decrecientes en paralelo) Se presenta una técnica de optimización (minimización de una función objetivo), para cada cuenca, modelo, lluvia e hidrograma aislados, tomando como solución optima un valor ponderado. Los valores óptimos son correlacionados con las tasas Hidráulicamente Impermeables obtenidas por foto-interpretación y estudio de ortofotografías. Se hacen varias consideraciones cuanto a las máximas descargas esperadas en varios periodos de retorno y en varios estados de ocupación de la tierra, convolucionando las reacciones instantáneas de los modelos óptimos con lluvias típicas.The process of effective rainfall/direct runoff in simulated in two urban sub-basins, with extreme degrees of urbanization "previously chosen, by means of the NASH techniques (equal reservoirs in a cascading sequence) and KRAIJENHOFF (decreasing parallel reservoirs). An optimization technique is presented (minimization of an Objective Function), for each single basin, model, rainfall, and hydrograph, taxing as an optimum solution a weighted value. The optimum values are correlated to Hydraulically Impervious rates which have been obtained by photointerpretation and the study of orthophotographs. Various comments are made as to maximum discharges expected throughout various return periods and in various states of land, occupancy, convolutioning the instantaneous reactions of optimum model with typical rains

Use of the sequential Gaussian simulation method (SGS) for stochastic simulation of flow and transport in saturated porous media

Os objetivos do presente trabalho são apresentar uma breve revisão sobre técnicas utilizadas na geração de campos aleatórios de condutividade hidráulica (K) e desenvolver um estudo de caso hipotético de simulação estocástica do fluxo e transporte de contaminantes em um meio poroso saturado, utilizando o método de simulação gaussiana sequencial (SGS) para gerar os campos aleatórios de K com a finalidade de representar a incerteza e a variabilidade espacial da condutividade hidráulica. A estrutura espacial da condutividade hidráulica é descrita por três modelos distintos de variabilidade espacial, representados por variogramas teóricos do tipo gaussiano, exponencial e esférico. O estudo de caso hipotético constituiu-se da propagação de uma pluma de contaminação a partir de uma área contaminada por benzeno de dimensões 80 m x 80 m e concentração de 200 ppb sobre uma área de estudo de 2 km x 1 km, considerando-se um horizonte de 30 anos. Os resultados obtidos para o estudo de caso hipotético mostraram uma maior dispersão da pluma de contaminação para as simulações a partir dos modelos gaussiano e exponencial em comparação às simulações do modelo esférico. São apresentadas também distribuições amostrais de frequência acumulada de concentrações de benzeno para um receptor hipotético, localizado dentro da área de estudo, destacando-se a frequência na qual um valor limite de concentração adotado (10 ppb) é superado.The aims of this paper are to present a brief review of techniques used to generate random fields of hydraulic conductivity (K) and to develop a hypothetical case study of stochastic simulation of the flow and transport of contaminants in saturated porous media. The sequential Gaussian simulation method (SGS) is applied to generate the random fields of K in order to represent uncertainty and spatial variability of hydraulic conductivity. The spatial structure of hydraulic conductivity is described by three distinct models of spatial variability, represented by Gaussian, Exponential and Spherical theoretical variograms. The hypothetical case study consisted in spreading a contamination plume from an area contaminated with benzene. The contaminated area is 80 m long x 80 m wide and the study area is 2 km long x 1 km wide. The assumed benzene concentration of the contaminated area was 200 ppb. The simulations comprised a 30-year period and the results showed a greater development of the contamination plume when the Gaussian and Exponential models were used compared to the Spherical model. It also presented the cumulative frequency distributions of benzene concentration for one hypothetical receptor located within the study area. The frequency associated to an assumed threshold concentration (10 ppb) is highlighted

Mathematical relationship between real and apparent thicknesses of free phase of groundwater contaminations comparing pure gasoline with gasoline with ethanol

Para a quantificação da fase livre em contaminações subterrâneas usa-se a leitura da espessura aparente (espessura de fase livre medida no poço de monitoramento). Entretanto, a espessura aparente é diferente da espessura real (espessura de contaminante realmente existente no solo). Para se obter a espessura real a partir da espessura aparente é preciso usar uma equação matemática. Nas contaminações com gasolina brasileira, a presença do etanol altera o comportamento da contaminação devido a mudanças nos parâmetros físicos da gasolina e no comportamento hidrofílico do etanol que tende a migrar para a água do aqüífero. Neste artigo é proposta uma relação matemática entre espessuras real e aparente e são realizados testes de ajuste da equação em experimentos, comparando contaminações com gasolina pura e com gasolina e etanol em meio poroso de esferas de vidro e areia quartzosa. A equação apresentou bom ajuste para o meio poroso composto de esferas de vidro e gasolina pura, demonstrando que para a gasolina com etanol deverá haver a inserção de um termo que contabilize a transferência do etanol para a água e melhor avaliação do meio poroso real.Volume estimation of free phase gasoline in aquifers is based on measurements of the apparent thickness of the product n the monitoring wells, although this thickness does not correspond to the real thickness in most cases. The correspondence between them is achieved using the mathematical relationship proposed and presented in this paper. The presence of ethanol as an oxygenate in gasoline composition, as used in Brazilian gasolines, alters the free phase behavior in the subsurface due to changes in the physical parameters of the gasoline because ethanol is hydrophilic and partitions preferentially to groundwater. This paper presents a mathematical relationship between real and apparent thicknesses of free phase for gasoline with ethanol compared with pure gasoline. The equation best fit is obtained through column experiments using glass beads and pure quartz sand as porous media. The equation fits well for glass beads with pure gasoline indicating that an extra term must be used to account for ethanol partition to groundwater and best fit to the porous medium

Petroleum fuels underground contamination : environmental toxicity and Brasilian legislation

As contaminações subterrâneas com derivados de petróleo, em especial o óleo diesel e a gasolina, são cada vez mais freqüentes tornando-se um dos maiores problemas ambientais com os quais o poder público tem se deparado. As legislações brasileiras e mesmo os órgãos de meio ambiente não estão devidamente preparados para lidar com o problema. Neste artigo são levantados aspectos importantes da toxicologia dos compostos envolvidos em contaminações desta natureza. Também é feito um levantamento da legislação existente que trata do tema águas subterrâneas no Brasil. Não existem no Brasil padrões estabelecidos especificamente para as águas subterrâneas, de forma que as consultorias têm utilizado os padrões de potabilidade, os padrões de enquadramento do CONAMA, ou qualquer legislação estrangeira muitas vezes sem o menor cuidado em avaliar se sua aplicação é adequada. O conhecimento da toxicidade dos compostos é importante para que se perceba em que pontos a legislações que institui os padrões das águas, que não são específicos para as águas subterrâneas, falha e ainda para ressaltar a necessidade de que é urgente que os órgãos de meio ambiente e os poderes públicos em geral tomem precauções e modifiquem o quadro brasileiro no que diz respeito às águas subterrâneas.Subsurface contamination by petroleum fuels is an environmental problem that is becoming very frequent, especially concerning diesel and gasoline in Brazil. Brazilian legislation and most of the environmental protection agencies are still not fully prepared to face the problem. Remediation patterns are not clearly described in laws or regulations. Two laws are the most used in the country, CONAMA 20 and Ministério da Saúde (Ministry of Health)(36/90). As they are not specific for subsurface water they have a very restrictive character. The lack of specific laws for subsurface water leads to the use of foreign regulations, that are sometimes not adequately used, or not appropriate to Brazilian conditions. In this paper we describe the environmental toxicity of petroleum fuels and discuss the Brazilian environmental legislation related to subsurface water and contamination

Contamination of groundwater by oil spill at the Presidente Getúlio Vargas Refinery, Araucária – Paraná

Este trabalho apresenta os resultados da avaliação da contaminação na bacia do arroio Saldanha pelo vazamento de petróleo na Refinaria Presidente Getulio Vargas da PETROBRÁS, Araucária, Paraná, ocorrido em 16 de julho de 2000. O óleo atingiu o arroio Saldanha seguindo quatro fluxos distintos e, ao longo de sua extensão, extravasou o canal contaminando os banhados existentes, totalizando uma superfície contaminada de 17,70 hectares. A infiltração do óleo no subsolo ocorreu principalmente em duas áreas: 1) no entorno do scraper, onde se encontra a maior parte do óleo infiltrado (aproximadamente 43.000 L de óleo em fase livre); 2) no Banhado 4, onde o contaminante encontra-se, principalmente, adsorvido às partículas do solo. As características do primeiro favorecem a implantação de um sistema de drenagem subterrânea com recolhimento do óleo em caixas de coleta. No segundo, a inundação da área propiciaria a remoção de parte do contaminante por diferença de densidade e parte por uma barreira reativa para a qual o fluxo subterrâneo seria induzido.This work presents an evaluation of the contamination in the Saldanha watershed caused by the oil spill at the Presidente Getulio Vargas Refinery belonging to PETROBRÁS, Araucária – Paraná, which occurred on July 16 2000. The oil reached Saldanha stream following 4 different paths and, throughout its extension overflowed the channel, contaminating the existing wetlands, totaling 17.70 ha of contaminated area. Oil infiltration occurred mainly in two areas: 1) at the area surrounding the scraper where most of the infiltrated oil (43,000 L of oil in free phase) was found. 2) at Wetland 4, where contaminant is mainly adsorbed to soil particles. The characteristics of sector 1 allow the implementation of a subsurface drainage system with oil separation by density difference. In sector 2 flooding the area would allow the recovery of part of the contaminant by density difference and by a reactive barrier induced by groundwater flow

Analysis of groundwater vulnerability to hydrocarbon contamination in a scenario of leakages in the area of Orsul II pipeline, Refap-Copesul, RS

Este estudo usou conceitos derivados da metodologia DRASTIC (Aller et al., 1987) para proceder à avaliação do potencial de vulnerabilidade natural (PVN) à contaminação do lençol freático no trajeto do oleoduto ORSUL II que liga a Refinaria Alberto Pasqualini (REFAP) ao Complexo Petroquímico do Sul (COPESUL), região metropolitana de Porto Alegre, RS. O sistema de informações geográficas (SIG) foi empregado para gerar os planos de informações referentes as variáveis utilizadas na avaliação, executar o cruzamento destes planos e obter o índice do potencial de vulnerabilidade (IPV). A aplicação da modelagem do fluxo permitiu a geração do mapa de recarga do aqüífero a partir das cargas hidráulicas observadas e a criação de cenários de vazamentos no duto mostrando o deslocamento advectivo da contaminação. O modelo de avaliação do potencial de vulnerabilidade natural foi testado considerando-se as hipóteses de pequenos vazamentos e de grandes derrames de curta duração. Neste último, o potencial de vulnerabilidade do aqüífero foi avaliado invertendo-se os escores do fator profundidade do N.A., obtendo-se o mapa da oportunidade de contaminação por injeção de massa. A abordagem empregada neste trabalho identificou uma diversidade de situações hidrogeológicas ao longo do duto, cujo conhecimento é fundamental para o planejamento de medidas de prevenção, planos de contingência e monitoramento.This study used concepts derived from the DRASTIC methodology (Aller et al.1987) to evaluate the potential of natural vulnerability(PNV) for groundwater contamination on the route of the ORSUL II pipeline which connects Alberto Pasqualini Refinery (REFAP) to the Petrochemical Complex of the South (COPESUL), in the metropolitan region of Porto Alegre, Rio Grande do Sul. The geographic information system (GIS) was used to generate information plans for the variables used to evaluate and cross- match these plans and obtain the potential vulnerability index (PVI). The use of a flux model allowed the generation of the aquifer recharge map from the hydraulic loads observed and the creation of scenarios of leaks in the pipe, showing the advective displacement of contamination. The evaluation model for the potential of natural vulnerability was tested considering the hypotheses of small leaks and large short duration spills. In the latter, the potential vulnerability of the aquifer was evaluated inverting the scores of the depth factor of the N.A., obtaining the map of contamination opportunities by mass injection. The approach used in this study identified different hydrogeological situations along the pipeline. They must be known in order to plan preventive measures, contingency plans and monitoring