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Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unb.br/handle/10482/24013
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Title: Modelagem e simulação de ensaios laboratoriais de contaminação em rejeitos em condição não saturada
Authors: Salinas, Eliu James Carbajal
Orientador(es):: Cavalcante, André Luís Brasil
Assunto:: Rejeitos de mineração
Mineração
Contaminação ambiental
Issue Date: 3-Aug-2017
Citation: SALINAS, Eliu James Carbajal. Modelagem e simulação de ensaios laboratoriais de contaminação em rejeitos em condição não saturada. 2017. xix, 109 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.
Abstract: A atividade mineradora constitui-se numa importante atividade econômica no Brasil e no mundo moderno. Apesar dos benefícios gerados, é inegável um efeito degradante no meio ambiente por gerar enormes volumes de rejeito. A forma mais comum de armazenamento do rejeito é a sua disposição em barragens de rejeito. Uma importante preocupação no processo de deposição é que o sistema de drenagem e filtração das barragens de rejeito garantam um sistema adequado, de forma a dificultar a movimentação do soluto, ao longo de toda vida útil da mina e após seu fechamento. O movimento de um soluto se dá principalmente devido a três mecanismos que ocorrem simultaneamente que são: fluxo de massa por advecção, fluxo de massa por dispersão hidrodinâmica e fluxo de massa por interação do meio poroso e o soluto. Nesta pesquisa, todos esses mecanismos foram descritos em função do teor de umidade volumétrica, com a finalidade de analisar a influência da variação do teor de umidade volumétrica na pluma de contaminação, sob condições não saturadas. Portanto, apresenta-se, nesta dissertação, a modelagem e simulação do transporte de contaminantes em rejeito em condição não saturada. A modelagem foi conduzida mediante a utilização de formulações analíticas e implementações de códigos matemáticos que possibilitaram a análise conjunta do fluxo de solutos e a influência da variação do teor de umidade volumétrica na pluma de contaminação. Para simular a variação do teor de umidade volumétrica, sob condições não saturadas utilizou-se a equação Richards. As variações do teor de umidade volumétrica foram empregadas na equação de advecção-dispersão, com a finalidade de obter uma pluma de contaminação transiente, no rejeito ACL. Os resultados desta pesquisa foram focados na calibração de dados experimentais de ensaios de caracterização hidráulica (condutividade hidráulica saturada e curva característica) e, ensaios de contaminação (isoterma de sorção e curva de chegada), por meio de formulações analíticas. A modelagem foi conduzida sob condições não saturadas transientes, com a finalidade de se obter a distribuição ou variação do teor de umidade volumétrica, θw, a sucção mátrica, ψ, a condutividade hidráulica não saturada k, o grau de saturação, Sr, a velocidade percolação, vp, a tortuosidade, τ, a dispersão hidrodinâmica, Dh, o fator de retardo, R. Por fim, simulou-se a pluma de contaminação normalizada (cw/c0), variando com o tempo e com o espaço unidimensional.
Abstract: The mining activity is an important economic activity in Brazil and in the modern world. Despite the benefits generated, it is undeniable that this activity generates a degrading effect on the environment by generating huge tailing volumes. The most common form of tailing storage is its disposal in tailing dams. An important concern in the deposition process is that the drainage and filtration system of the tailings dams ensure an adequate system, in order to hinder the movement of the solute, throughout the lifespan of the mine and after its closure. The movement of a solute is mainly due to three mechanisms that occur simultaneously, namely: mass flow by advection, mass flow by hydrodynamic dispersion and mass flow by interaction of the porous medium and the solute. In this research, all these mechanisms were described as depending on the volumetric moisture content, in order to analyze the influence of the variation of the volumetric moisture content on the contamination plume, under unsaturated conditions. Therefore, it is presented, in this dissertation, the modeling and simulation of the transport of contaminants in tailings in unsaturated condition. The modeling was conducted through the use of analytical formulations and implementations of mathematical codes that allowed the joint analysis of the solutes flow and the influence of the variation of the volumetric moisture content in the contamination plume. To simulate the variation of the volumetric moisture content, under the unsaturated conditions the Richards equation was used. The variations of the volumetric moisture content were employed in the advection-dispersion equation, in order to obtain a plume of transient contamination in the ACL tailings. The results of this research were focused on the calibration of experimental data of hydraulic characterization tests (saturated hydraulic conductivity and characteristic curve), and contamination tests (sorption isotherm and arrival curve) by means of analytical formulations. The modeling was conducted under transient unsaturated conditions, in order to obtain the distribution or variation of the volumetric moisture content, θw, the matric suction, ψ, the unsaturated hydraulic conductivity, k, the degree of saturation, Sr, the velocity Percolation, vp, tortuosity, τ, hydrodynamic dispersion, Dh, delay factor, R. Finally, the normalized contamination plume (cw / c0) was simulated, varying with time and one-dimensional space.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Appears in Collections:ENC - Mestrado em Geotecnia (Dissertações)

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