The simulator developed in the present thesis

Os princípios da resistividade elétrica foram usados para identificar a geometria do local, em particular as condições de contorno de base. A situação geológica representa baixa resistividade para zona saturada e alta resistividade para camadas rochosas, o que

54 revela um contraste significante de resistividade afrontando entre as unidades geológicas. Isto torna a metodologia aplicável às necessidades da pesquisa.

O equipamento consiste em um medidor de resistividade, do tipo ABEM SAS 300B Terrameter; um cabo multicore (cabo de vários condutores) com 120m de comprimento e 25 saídas para conexão com eletrodos, espaçados a cada 5 metros; uma caixa seletora de controle manual para determinação das distâncias de combinação entre os eletrodos e terminais de entrada e saída; e eletrodos de 50 cm de comprimento para conexão do sistema com o solo (Figuras 3.10, 3.11 e 3.12). Esse conjunto de equipamentos foi cedido pela Universidade de Birmingham, no âmbito de projetos de cooperação internacional com as universidades federais de Pernambuco – UFPE e UFRPE, para o desenvolvimento desse estudo.

55 Figura 3.11. Caixa seletora manual para determinação das combinações entre eletrodos.

56 O medidor de resistividade Terrameter utiliza uma fonte de corrente constante, emitida através do cabo de conexão e dissipada entre os eletrodos de acordo com a determinação combinada na caixa seletora. A corrente é liberada, passa pelos eletrodos predeterminados e pelo solo, e o valor da resistividade é indicado pelo medidor.

As saídas do cabo multicore são conectadas aos eletrodos metálicos, que por sua vez estão fincados ao solo. O cabo é conectado à caixa seletora. A caixa seletora seleciona o potencial e os eletrodos de corrente pelo ajuste de quatro botões seletores de 25 canais os quais permitem a locação dos terminais de corrente (saídas C1 e C2) e de potencial (entrada: P1 e P2) provenientes do Terrameter que se encontra conectado ao fim da linha. O procedimento normal consiste em iniciar com a determinação de espaçamentos pequenos onde a extensão total do cabo é utilizada. Os canais dos botões seletores são alterados, percorrendo toda matriz de eletrodos, mantendo constante o espaçamento. Quando atingido o fim do cabo, o procedimento é reiniciado usando um espaçamento maior entre os eletrodos. Dessa forma a secção é construída, e o aumento do espaçamento entre os eletrodos é proporcional às profundidades de investigação.

Logo, a variação da combinação entre eletrodos, em conseqüência a determinação da distância da distribuição da corrente, vai determinar a que profundidade está sendo medida a resistividade, seguindo a matriz de Werner (Figura 3.13).

Figura 3.13. Seqüência de combinações e medições, seguindo a matriz de Werner (adaptado de Last, 2004). MEDIDOR DE RESISTIVIDADE CAIXA SELETORA ESTAÇÃO 32 ESTAÇÃO 18 ESTAÇÃO 1 NÚMERO DE ELETRODOS NÍVEL DE DADOS

57 O teste foi aplicado em uma secção transversal de 48 metros sobre as áreas A0 e A1. A disposição dos eletrodos foi espaçada a cada 2 metros já que se eram esperados solos rasos e o objetivo da investigação era principalmente detalhar a espessura da zona não saturada e a profundidade do lençol (Last, 2004).

Uma secção foi criada no intuito de determinar o contorno de base das áreas monitoradas tecnicamente (Figura 3.14). Os dados foram coletados manualmente, e em seguida levados ao Excel para cálculo da resistividade aparente.

Os resultados do teste geofísico foram utilizados na determinação do contorno de base da área, para fins de simulação.

Figura 3.14. Secção geofísica nas áreas investigadas.

Através da análise mecânica das texturas dos solos coletados das áreas de pesquisa, o perfil do solo foi classificado como apresentado na Figura 3.15, onde se pode observar a heterogeneidade na área. A classificação do solo foi baseada no triângulo de texturas apresentado na seção 2.4 (Figura 2.1).

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Área de referência Áreas cultivadas

0 cm Área A0 Área A1 Área A2 Área A3

20 cm Franco Franco Arenoso

40 cm Areia Franca Areia Franca

60 cm

Franco Arenoso

Franco Arenoso Franco Arenoso

80 cm Areia Franca Areia Franca

100 cm 120 cm

Areia Franca

Areia Franca

Areia Areia

Figura 3.15. Classificação textural do solo das áreas de estudo.

Observa-se na distribuição de texturas a caracterização da base aluvial nas áreas A2 e A3, que se encontram sobre o leito do riacho temporário. A presença de um solo franco na área A2 é devida ao carreamento de partículas de solo das margens.

Em porcentagem, a Figura 3.16 pode representar os perfis em sua composição e organização. Ainda têm-se na Tabela 3.3 os valores da densidade global. Esses valores foram utilizados para caracterização das áreas para fins de modelagem matemática.

Tabela 3.3. Densidade global e de partículas dos perfis sob cultura.

Profundidade (cm) DG (g/cm³) DP (g/cm³) 0-20 1,82 2,54 20-40 1,83 2,62 Área A1 40-120 1,75 2,48 0-20 1,28 2,40 20-40 1,45 2,40 Área A2 40-120 1,55 2,56 0-20 1,55 2,54 20-40 1,41 2,40 Área A3 40-120 1,54 2,43

59 Área A1 0 20 40 60 80 100 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 Profundidades (cm) Silte % Argila % Areia % Área A2 0 20 40 60 80 100 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 Profundidades (cm) Silte % Argila % Areia % Área A3 0 20 40 60 80 100 0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 Profundidades (cm) Silte % Argila % Areia %

60 Ensaios geofísicos foram efetuados nas áreas onde houve a aplicação do manejo sob orientação (áreas A0 e A1) em forma de secção longitudinal, para verificação da profundidade do lençol freático e das características de contorno inferior (Figura 3.17).

Figura 3.17. Perfil geofísico da secção AA’. Mapeamento dos valores de resistividade (Ω.m). Locação da estação tensiométrica de observação.

A interpretação da secção é dada a partir do mapeamento da resistividade do solo, complementado com tradagens in loco.

Com o auxílio de um trado foi avaliada uma profundidade de aproximadamente 250 cm até o embasamento rochoso na linha de inspeção geofísica (áreas A0 e A1). As áreas A2 e A3 são caracterizadas pelo aluvião, por sua locação sobre o leito do riacho intermitente.

A variação da resistividade é função do grau de saturação e de salinidade, Considera-se que o solo contém água na região não saturada e que a umidade é máxima na zona de saturação, desde a zona de fragmentação do cristalino até o nível do lençol. Os resultados dos testes geofísicos mostram que a resistividade na área estudada apresenta grande variação indicando áreas de saturação e áreas de não saturação numa mesma profundidade, provavelmente devido à desuniformidade da distribuição do aluvião ou a níveis elevados de salinidade em camadas inferiores. Estudos anteriores (Last, 2004; Sholl, 2005) desenvolvidos na área verificaram que a região de fragmentação do cristalino deve normalmente apresentar resistividade maior que o aluvião, quando avaliada apenas as

Estação tensiométrica – área A1 –

61 condições de saturação. Se não ocorre saturação, provavelmente, a diferença de resistividade é provocada pelas variações de salinidade, de forma que a menor resistividade seja relacionada ao aumento da salinidade, certamente oriunda das formações cristalinas naturais, combinadas ou não com a presença de água.

Através do perfil geofísico, verifica-se a redução da resistividade em toda mancha azul, onde pode ser interpretado como a presença de água a partir dos 4 metros de profundidade. Essa avaliação foi desenvolvida em busca da determinação do contorno de base da área estudada, informação esta de grande importância para o processo de modelagem.