Navegando por Autor "Caetano, Tathiana Rodrigues"
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Item Avaliação de bancada experimental para estudos de vazamentos em adutoras de água: uma aplicação da eletrorresistividade(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2026-07-15) Capanema, Carolina Moreira; Santos, Hersilia de Andrade e; Caetano, Tathiana Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/3955267292593890; http://lattes.cnpq.br/3618369732101367; Santos, Hersilia de Andrade e; Caetano, Tathiana Rodrigues; Santos, Rachel Jardim Martini; Fonseca, Júlia AmâncioAs perdas de água nos sistemas de abastecimento representam um dos principais desafios do saneamento básico no Brasil, atingindo aproximadamente 39,2% do volume produzido. Parte considerável dessas perdas ocorre em adutoras de água tratada que operam por gravidade, isto é, com pressão atmosférica no interior da tubulação. Nessas condições, métodos convencionais de detecção baseados em acústica ou em gradiente de pressão apresentam limitações de aplicação, uma vez que dependem da pressão interna para geração de sinais detectáveis. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma bancada experimental em escala laboratorial para avaliar a capacidade de reprodução de condições controladas de vazamento em adutoras e a identificação das alterações associadas por meio da Tomografia de Eletrorresistividade (ERT). A bancada consistiu em um recipiente de material plástico com dimensões de 104 cm × 66 cm × 60 cm, preenchido com solo argiloso previamente caracterizado, com teor de umidade gravimétrica controlado entre 18% e 20%, e compactado em camadas sucessivas. Duas tubulações foram instaladas: uma íntegra, utilizada como condição de referência, e outra com orifício central para simulação de vazamento. As medições de resistividade elétrica foram realizadas com o equipamento Lippmann 4 Point Light 10 W, operando a 5 Hz, utilizando o arranjo eletrodódico dipolo-dipolo, com eletrodos dispostos na superfície do solo. Foram avaliados dois cenários experimentais: Cenário 1, correspondente à condição sem vazamento, e Cenário 2, correspondente à condição com vazamento simulado. As análises foram realizadas por comparação entre as respostas de voltagem e de resistividade aparente obtidas em ambos os cenários, permitindo identificar alterações quantitativas associadas à presença do vazamento no meio poroso. No Cenário 1 (sem vazamento), as medições de voltagem mantiveram-se estáveis ao longo do tempo, variando aproximadamente entre 6000 V e 6400 V, sem tendência de crescimento ou redução, o que indica estabilidade elétrica do sistema durante todo o período de aquisição. Em contraste, no Cenário 2 (com vazamento), observou-se uma redução progressiva da voltagem ao longo do ensaio, passando de aproximadamente 4000 V para cerca de 1500 V ao final do período de monitoramento (60 minutos). Essa mudança temporal indica a evolução do processo de infiltração de água no meio poroso, com impacto direto na resposta elétrica medida pela bancada experimental. Essas variações temporais foram complementadas pelas pseudoseções de resistividade aparente, nas quais se observou a formação de uma anomalia de baixa resistividade no Cenário 2, ausente no Cenário 1. A anomalia identificada coincide com a posição onde o vazamento foi induzido experimentalmente, evidenciando correspondência entre a alteração hidráulica e a resposta geoelétrica do meio. Conclui-se que a bancada experimental constitui uma ferramenta adequada para simulação de vazamentos em ambiente controlado e para avaliação comparativa entre condições operacionais distintas. O estudo contribui para o desenvolvimento de abordagens experimentais aplicadas à análise de vazamentos em sistemas de abastecimento de água utilizando eletrorresistividade.Item Detecção de vazamentos em adutoras de água por meio de métodos geofísicos(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2019-02-11) Caetano, Tathiana Rodrigues; Santos, Hersília de Andrade e; Van Dam, Remke Leander; http://lattes.cnpq.br/7372118825734222; http://lattes.cnpq.br/3618369732101367; http://lattes.cnpq.br/3955267292593890; Santos, Hersília de Andrade e; Van Dam, Remke Leander; Azevedo, Rogério Cabral de; Almeida, Cásia Regina Santos Nunes; Aranha, Paulo Roberto AntunesAs redes de distribuição de água são construídas para fornecer constantemente água em quantidade suficiente aos usuários com pressão e qualidade aceitáveis da forma mais econômica possível. Entretanto, há perdas de água por de vazamentos nas redes de distribuição de água urbana. Assim, um controle de perda de água eficiente deve ser reconhecido como uma prioridade para melhorar o fornecimento de água potável. Neste contexto, existem diversas formas de detectar e analisar os vários tipos de vazamentos. Dentre os principais métodos de detecção de vazamentos ressaltam-se os geofísicos e geoelétricos, que vêm ganhando força como forma de auxiliar nas tomadas de decisões ligadas à engenharia, principalmente por serem não destrutivos. O objetivo deste trabalho foi determinar a localização de vazamentos em uma adutora de concreto com funcionamento não afogado, ou seja, a adutora não se encontra pressurizada. Para tanto, foram utilizadas duas técnicas geofísicas: a eletrorresistividade e o ground penetrating radar (GPR), utilizando para tanto, os métodos do caminhamento elétrico e as antenas de 100 e 200 MHz monoestáticas, respectivamente. A adutora utilizada no estudo está localizada na cidade de Nova Lima, no estado de Minas Gerais, Brasil, e faz parte do Sistema Produtor Rio das Velhas. Este sistema abastece parte da Região Metropolitana de Belo Horizonte. A hipótese levantada na presente pesquisa é de que é possível localizar os vazamentos com a eletrorresistividade e, para isso, foram utilizadas duas contraprovas: o uso do GPR e a escavação do local. Além das investigações de campo, foram realizadas simulações computacionais a partir do software COMSOL Multiphysics®. Foi constatada a presença de valores de baixa resistividade, bem como alterações no sinal nos radagramas nos locais aonde haviam vazamentos confirmados visualmente. Dessa forma, concluiu-se que a técnica da eletrorresistividade é eficiente na detecção de vazamentos nas condições avaliadas e, pode ser usado para auxiliar os trabalhos de manutenção das tubulações avaliadas.Item Rastreio de perdas de água em adutoras por meio da eletrorresistividade(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-10-15) Caetano, Tathiana Rodrigues; Santos, Hersília de Andrade e; http://lattes.cnpq.br/3618369732101367; http://lattes.cnpq.br/3955267292593890; Santos, Hersília de Andrade e; Van Dam, Remke Leander; Azevedo, Rogério Cabral de; Martinez, Carlos Barreira; Elis, Vagner RobertoO Brasil vem sofrendo com a escassez de água apesar de ser detentor de uma porcentagem considerável da água doce disponível no mundo. Para solucionar este problema, diversas medidas são estudadas, incluindo formas de melhoria dos sistemas de abastecimento de água. Estes sistemas são passíveis de perdas por vazamentos, e estas existem em todos os países do mundo. Na Dinamarca a perda de água é cerca de 7%, no Reino Unido, 20%, na África do Sul, 35%, na Itália e em Portugal, 36%, e no Brasil a perda de água é de aproximadamente 39% do total da água tratada no país. O foco do presente estudo foi analisar como os métodos geofísicos, em especial a eletrorresistividade (ERT), podem auxiliar a identificar vazamentos, ajudando a mitigar problemas relacionados a perda de água em adutoras. A ERT é um método geofísico que mede a resistividade elétrica do meio percorrido por uma corrente elétrica. Para isto, o equipamento conta com eletrodos que emitem a corrente elétrica e que permitem a medição do potencial elétrico (DV). A presente proposta realizou a aplicação de técnica de ERT em dois formatos: (1) a primeira em condições tradicionalmente utilizadas para identificar problemas na subsuperfície, ou seja, com eletrodos no solo próximo a tubulação com vazamento (tradicional) e (2) a segunda, em condições normalmente não aplicadas para este tipo de problema, com os eletrodos de corrente colocados dentro da tubulação (novo). Para tanto foram realizadas análises em campo e laboratório, bem como um estudo de revisão sistemática da literatura. Este trabalho sustentou como hipótese principal que a condução da corrente elétrica na água, dentro da tubulação, fornece um campo elétrico mais direcionado ao local do vazamento, o que tornará o segundo método mais preciso que o primeiro. Assim, foram perguntas de pesquisa dessa tese: (1) Os problemas relacionados a vazamentos em tubulações de água tratada internacionalmente são os mesmos que ocorrem no Brasil? (2) Quais são as técnicas de rastreamento de vazamentos aplicados internacionalmente e no Brasil? (3) Existe alguma relação entre os problemas de vazamento em tubulações de água tratada e o funcionamento hidráulico das mesmas bem como seus materiais de construção? (4) Qual a acurácia da ERT na identificação de vazamentos de adutoras de água? (5) A acurácia alcançada é comparável com outras técnicas geofísicas que podem ser aplicadas à vazamento em tubulações? (6) A aplicação do ERT no novo formato fornecer melhor acurácia que formato usual em situações laboratoriais em tubos preenchidos com carga hídrica estática? Como principais respostas tem-se que: (1) Existem diferentes questões relacionadas a vazamentos em diferentes partes do mundo, principalmente considerando formas funcionamento de tubulações; (2) As técnicas mais aplicadas para detecção de vazamentos são acústicas; (3) Existem relações entre as técnicas de detecção de vazamentos, materiais das tubulações e funcionamento hidráulico dos sistemas; (4) A acurácia dos resultados depende de fatores ambientais (umidade do solo e granulometria) e da duração associada a cada vazamento. No estudo em campo, foram identificadas zonas de vazamento com larguras de 6 a 15 m e profundidades de até 2,5 m; (5) As acurácias obtidas foram comparáveis a técnicas de GPR; (6) O cenário novo forneceu resultados mais precisos em laboratório na ordem de 70% dos valores medianos na determinação dos vazamentos. Acredita-se que a pesquisa aqui apresentada irá contribuir significativamente para o desenvolvimento de metodologias avançadas de detecção de vazamentos, proporcionando ferramentas mais eficazes e sustentáveis para enfrentar os desafios contemporâneos na gestão de redes de distribuição de água.