Rastreio de perdas de água em adutoras por meio da eletrorresistividade
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Data
2024-10-15
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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
O 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.
Descrição
Palavras-chave
Vazamento de água, Detectores de vazamento, Eletrorretinografia, Geofísica