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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.14.2020.tde-09022021-123050
Documento
Autor
Nombre completo
Felipe Augusto Nascimento de Jesus
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2020
Director
Tribunal
Porsani, Jorge Luis (Presidente)
Fachin, Sergio Junior da Silva
Silva, Wellington Barbosa da
Título en portugués
Caracterização de Sistema de Canalização em Solo Basáltico através de ERT e GPR: Aplicação em área Agropastoril
Palabras clave en portugués
Radar de Penetração no Solo
Sistema de erosão em túneis
Solo basáltico
Tomografia Elétrica
Resumen en portugués
Nesta pesquisa foram empregadas a Tomografia Elétrica (Electrical Resistivity Tomography - ERT) e o Radar de Penetração no Solo (Ground Penetrating Radar - GPR) para caracterizar um sistema de erosão em túneis no solo basáltico, visando estimar a cobertura do solo sobre a estrutura, a distribuição dos canais em subsuperfície e delimitar potenciais áreas para o colapso. A região de estudos localiza-se no município de Candói, estado do Paraná, sul do Brasil, onde foi identificado um sistema de erosão em túneis no subsolo. Esta região tem por característica socioeconômica a predominância de atividades de agricultura e pecuária. O sistema de túneis no subsolo corresponde a uma estrutura associada a um estágio de evolução de processos erosivos do terreno que tendem a aumentar no tempo. O crescimento do sistema de túneis resulta em instabilidade no terreno e na possibilidade de colapso. O evento de colapso deste tipo de estrutura pode ser adiantado por fatores externos, como sobrecarga de máquinas agrícolas e animais que circulam pelo local, o que pode implicar em prejuízos com a perda de maquinários e morte de animais, ou ainda, até mesmo risco à segurança de trabalhadores. De forma geral, os sistemas de erosão em túnel no subsolo são identificados por métodos de superfície que não fornecem parâmetros como forma, distribuição e profundidade. Para o mapeamento e a caracterização dessas estruturas foram adquiridos sete perfis de ERT utilizando o arranjo dipolo-dipolo e vinte e um perfis de GPR com antena de 200 MHz, cobrindo uma área de 900 m2. Os resultados foram combinados em um bloco 3D e a análise dos produtos gerados permitiu: i) identificar a distribuição e direção dos canais subterrâneos; ii) delimitar uma área afetada pela presença do sistema de túneis com risco de colapso; iii) estimar o volume de solo erodido e iv) estimar o volume de solo erodível após o eventual colapso da estrutura. Os resultados sugerem a possível identificação de conexões entre os canais secundários e o canal principal do sistema de túneis em subsuperfície.
Título en inglés
Soil Pipe System Characterization in Basaltic Soil by ERT and GPR: Farming area Application.
Palabras clave en inglés
Basaltic soil
Electrical Resistivity Tomography
Ground Penetrating Radar
Soil pipe system
Resumen en inglés
In this research, Electrical Resistivity Tomography (ERT) and Ground Penetrating Radar (GPR) were used to characterize a channeling system in basaltic soil, aiming to estimate the ground cover over the structure, the distribution of the channels in the subsurface and delimit potential areas for collapse. The study region is located in Candói city, Paraná state, southern Brazil, where a soil pipe system was identified. This region has the socio-economic characteristic of farming (agricultural and cattle) activities. The soil pipe system corresponds to a structure associated with a stage of evolution of erosive processes that tend to increase over time. The growth of the soil pipe system results in instability on the ground and the possibility of collapse. The collapse event of this type of structure can be accelerated by external factors, such as overload of agricultural machinery and animals that circulate around the site. The collapse can result in damage due to the loss of machinery and death of animals, or even, even risk to worker safety. In general, soil pipes systems are identified by surface methods that do not provide relevant parameters such as shape, distribution and depth. For the mapping and characterization of these structures were acquired: seven ERT profiles using the dipole-dipole array and twenty-one GPR profiles with a 200 MHz antenna, covering an area of 900 m2. The results were combined in a 3D block and the analysis of the generated products allowed: i) to identify the distribution and direction of the underground channels; ii) delimit an area affected by the presence of the soil pipe system at risk of collapse; iii) estimate the volume of eroded soil and iv) estimate the volume of erodible soil after the eventual collapse of the structure. Additionally, the results suggest the possible identification of connections between the secondary channels and the main channel of the subsurface system.
 
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DCorrigidaFJ.pdf (3.24 Mbytes)
Fecha de Publicación
2021-03-08
 
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