Modelos físicos de aquífero em escala reduzida para estimativa de parâmetros hidrodinâmicos em laboratório.

Abstract

Existe certa dificuldade dos alunos, tanto na graduação quanto na pós-graduação, em compreender conceitos sobre o comportamento hidráulico e o funcionamento dos mais variados tipos de aquíferos. Devido à complexidade que existe para analisar tal comportamento do aquífero em campo via poços de monitoramento, bem como a logística que envolve essas atividades, uma alternativa viável é o uso de modelos físicos em escala reduzida, ajudando na melhor compreensão hidrogeológica e de sua interação com a água superficial. Este tipo de técnica é comum nas engenharias civil, mecânica, hidráulica, dentre outros cursos, bem como em universidades estrangeiras, como nas universidades de Waterloo, no Canadá, e de Nebraska, nos EUA. Assim, o objetivo desde Trabalho de Conclusão de Curso é desenvolver modelos físicos em escala reduzida para, além de demonstrar de forma prática os fenômenos hidráulicos mais importantes, também calcular e estimar parâmetros hidrodinâmicos dos aquíferos em xxi laboratório. Desta forma, foram confeccionados quatro modelos físicos, levando em consideração os modelos teóricos mais clássicos: 1) modelo de porosidades total e efetiva; 2) modelo baseado no experimento da Lei de Darcy; 3) modelo de rede de fluxo da água subterrânea; e 4) modelo de tipos de aquíferos. Seguindo a ordem dos modelos (do mais simples ao mais complexo), ao chegar-se no mais complexo, que retrata dois tipos de aquíferos diferentes, a tentativa seria ter controle sobre a maioria dos parâmetros hidráulicos já previamente calculados nos modelos anteriores, ao pretender-se detectar e eliminar qualquer erro durante a execução. Os resultados vistos nos modelos foram os esperados, conforme as teorias clássicas propõem. Foi possível estimar parâmetros hidráulicos, como porosidades e condutividades hidráulicas, entender o comportamento das linhas de fluxo e suas equipotenciais, a relação entre níveis piezométricos, cotas da descarga e recarga, e o que a heterogeneidade gera no comportamento das águas subterrâneas. Por essas razões e baixos custos de construção, os modelos foram considerados como uma ferramenta didática para serem usados na transmissão de conceitos hidrogeológicos aos mais diferentes públicos.