Modelagem multidimensional de transporte de contaminantes inorgânicos em solos tropicais lateríticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Díaz Sánchez, Juan Fernando
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/10563
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, 2011.
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spelling Modelagem multidimensional de transporte de contaminantes inorgânicos em solos tropicais lateríticosTransporte rodoviário de carga - substâncias perigosasSolos - compactaçãoDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, 2011.Uma serie de substâncias contaminantes constituídas principalmente por íons de metais pesados foram aplicados sobre corpos de prova moldados por solos lateríticos em condições in-situ e compactados. Os parâmetros ajustados de transporte foram determinados utilizando metodologias de minimização do erro entre a concentração relativa medida experimentalmente e a concentração relativa calculada através de uma solução analítica unidimensional para, finalmente, obter o coeficiente de dispersividade longitudinal (x) e o coeficiente de retardo (R). Por meio de uma análise paramétrica e de sensibilidade utilizando a mesma solução analítica unidimensional foi possível estimar qualitativa e quantitativamente, respectivamente, qual dos parâmetros afeta de forma marcante o avanço da pluma contaminante para os materiais estudados. Alguns autores na ultima década enumeraram diferentes revisões feitas nas soluções analíticas tridimensionais de Domenico & Robbins e Domenico, indicando que existem opiniões que divergem com respeito ao rendimento destas duas soluções. Devido a este fato alguns autores centraram suas pesquisas em compreender a natureza das aproximações envolvidas na solução de analítica tridimensional de Domenico através de uma análise matemática rigorosa sobre a origem e desenvolvimento desta solução. Fundamentado nesta proposta, foi realizado um processo de simulação em um domínio fictício utilizando soluções analíticas e numéricas. Este processo de simulação envolveu duas e três dimensões do espaço utilizando os mesmos solos lateríticos e os parâmetros encontrados na análise unidimensional. A solução analítica proposta por Domenico foi comparada com a solução analítica proposta por Cleary & Ungs e a divergência entre as duas soluções foi calculada por meio da diferença média absoluta existente entre elas. Os resultados obtidos permitiram saber para que condições dos solos lateríticos estudados a solução analítica de Domenico apresentou as melhores aproximações. As simulações foram acompanhadas de análises paramétricas que, finalmente, permitiram observar, entender e desenvolver algumas pautas gerais para o uso adequado da solução de Domenico. As metodologias numéricas de MDF e MEF permitiram realizar uma verificação dos resultados e observações realizadas nas análises. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTA number of pollutants consist mainly of heavy metal ions were placed on witnesses in-situ lateritic soil and compacted. The adjusted parameters of transport were determined by methods of minimizing the error between the relative concentration, measured experimentally and the relative concentration, calculated through a one-dimensional analytical solution to finally obtain the longitudinal dispersivity coefficient (x) and the retardation coefficient (R). Using a parametric and sensitivity analysis, using the same analytical solution was possible to estimate qualitatively and quantitatively, respectively, which parameters contribute most to the advancement of the plume of contamination in the materials studied. Some authors in the last decade several revisions listed in the three-dimensional analytical solutions and Domenico Domenico & Robbins, indicating that there are conflicting opinions regarding the performance of these two solutions. Due to this fact, some authors focused their research on understanding the nature of the approximations contained in the three-dimensional analytical solution Domenico through a rigorous mathematical analysis of the origin and development of this solution. Based on this proposal, we carried out a simulation process using analytical and numerical solutions considering a fictitious domain. This simulation process and consider the bi-dimensional space and using lateritic soils and parameters found for dimensional analysis. The analytical solution proposed by Domenico was compared with the analytical solution proposed by Cleary & Ungs, the divergence between the two solutions was calculated using the mean absolute difference between them. The results allowed to know what lateritic soil conditions studied, the analytical solution presented Domenico best approximations. The simulations were accompanied by parametric analysis that allowed to observe, understand and develop some general guidelines for appropriate use of the Domenico solution. The MDF and numerical methods allowed us to verify the results MEF and observations made during laboratory analysis. These methodologies were applied numerical approximation in unidimensional space (MDF) and two-dimensional space (MEF). The latter allowed observations noted during the conferring of analytical analysis and multidimensional ratifying the uncertainties that Domenico dimensional analytical solution entails. _______________________________________________________________________________________ RESUMENUna serie de sustancias contaminantes constituidas principalmente por iones de metales pesados fueron colocados sobre testigos de suelo laterítico in-situ y compactados. Los parámetros ajustados de transporte se determinaron mediante metodologías de minimización del error entre la concentración relativa, medida experimentalmente y la concentración relativa, calculada a través de una solución analítica unidimensional para, finalmente, obtener el coeficiente de disperdividad longitudinal (x) y el coeficiente de retardo (R). Mediante un análisis paramétrico y de sensibilidad utilizando la misma solución analítica, fue posible estimar cualitativa y cuantitativamente, respectivamente, cuál de los parámetros contribuye mas en el avance de la pluma de contaminación en los materiales estudiados. Algunos autores en la ultima década enumeraron diferentes revisiones realizadas en las soluciones analíticas tridimensionales de Domenico & Robbins y Domenico, indicando que hay opiniones encontradas respecto al rendimiento de estas dos soluciones. Debido a este hecho, algunos autores centraron sus investigaciones en comprender la naturaleza de las aproximaciones contenidas en la solución analítica tridimensional de Domenico a través de un análisis matemático rigoroso sobre el origen e desarrollo de esta solución. Fundamentado en esta propuesta, fue realizado un proceso de simulación utilizando soluciones analíticas y numéricas considerando un dominio ficticio. Este proceso de simulación considero los espacios bi y tridimensionales y utilizando los suelos lateríticos y parámetros encontrados durante el análisis unidimensional. La solución analítica propuesta por Domenico fue comparada con la solución analítica propuesta por Cleary & Ungs, la divergencia entre las dos soluciones fue calculada por medio de la diferencia media absoluta existente entre ellas. Los resultados obtenidos permitieron conocer para qué condiciones de los suelos lateríticos estudiados, la solución analítica de Domenico presento mejores aproximaciones. Las simulaciones fueron acompañadas de análisis paramétricos que permitieron observar, entender e desarrollar algunas pautas generales para el uso adecuado de la solución de Domenico. Las metodologías numéricas de MDF y MEF permitieron verificar los resultados e observaciones realizadas durante los análisis analíticos. Estas metodologías de aproximación numérica fueron aplicadas en el espacio unidimensional (MDF) y en el espacio bidimensional (MEF). Este último permitió conferir las observaciones constatadas durante el análisis analítico multidimensional ratificando así las incertezas que la solución analítica tridimensional de Domenico acarrea.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaCavalcante, André Luís BrasilDíaz Sánchez, Juan Fernando2012-05-24T13:24:31Z2012-05-24T13:24:31Z2012-05-242011-12-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfDíaz Sánchez, Juan Fernando. Modelagem multidimensional de transporte de contaminantes inorgânicos em solos tropicais lateríticos. 2011. xii, 184 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2011.http://repositorio.unb.br/handle/10482/10563info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:52:42Zoai:repositorio.unb.br:10482/10563Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:52:42Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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