O TLS (Transporte de LNAPL no Solo) é um simulador matemático que prevê a migração e distribuição vertical da fase livre a partir de fontes de contaminação ativas (tanques aéreos, subterrâneos ou empoçamento superficial), de modo a conhecer o seu comportamento através da zona não saturada. Este simulador pode ser utilizado antes do evento de vazamento, de maneira preventiva, para que se possa antecipar o tempo disponível para a remediação antes que a contaminação atinja o nível do lençol freático, ou após o vazamento, para apoio à tomada de decisão no âmbito do Gerenciamento de Áreas Contaminadas.
Funcionalidades do TLS:
- Simula a migração vertical e espalhamento lateral de LNAPL no meio poroso a partir de tanques aéreos, subterrâneos ou empoçamento superficial;
- Quantifica o tempo necessário para que o LNAPL atinja o lençol freático;
- Calcula o volume de LNAPL por profundidade e volume acumulado;
- Simula o esvaziamento do tanque e/ou poça de produto ao longo do tempo;
- Apresenta o perfil de saturação de LNAPL e água por profundidade;
- Possibilita a inclusão de regiões proibidas (rochas, solos impermeáveis) na caracterização do meio;
- Considera o efeito das interações elétricas dos fluidos com os solos argilosos com predominância de argilominerais expansivos;
- Auxilia nas estimavas do tempo de resposta das ações emergenciais, planejamento de ações de contingência e na previsão de cenários de contaminação para definição de ações preventivas e de remediação.
O TLS dispõe de um banco de dados abrangente que compila informações essenciais sobre tipos de solos e produtos previamente cadastrados, além de dados sobre os parâmetros padrão da água e do ar, bem como cadastros de áreas e subáreas. O usuário tem a possibilidade de editar as informações existentes no banco de dados ou adicionar informações novas diretamente no sistema ou por meio da importação de arquivos no formato .csv, que permite a inserção de múltiplos solos e produtos de maneira rápida e eficiente.
Os projetos executados ficam armazenados em arquivos com extensão “.db”, criados sempre ao inicializar o software. Por meio deste arquivo, pode-se compartilhar os dados de entrada utilizados na simulação, incluindo as áreas e subáreas cadastradas, solos e produtos inseridos no banco de dados.
Para auxiliar nas simulações, o TLS apresenta a ilustração detalhada do modelo conceitual relacionado à três diferentes fontes de contaminações ativas: tanque superficial, subterrâneo e empoçamento.
O principal diferencial do TLS é a incorporação dos efeitos da constante dielétrica dos fluidos em solos argilosos expansivos na formulação matemática de Richards e Green-Ampt, o que permite maior confiabilidade na simulação da infiltração de LNAPL em solos argilosos tropicais. Estudos realizados por Corseuil et al. (2020) demonstraram que, além das características físicas do meio poroso, da densidade e viscosidade do LNAPL, a velocidade de escoamento do LNAPL pode ser até três ordens de grandeza maior do que a da água na presença de solos argilosos expansivos. A principal explicação para este fenômeno está relacionada à constante dielétrica dos fluídos. Quando um fluido polar (ex.: água) possui afinidade com o argilomineral, ele tende a ficar retido no solo argiloso, não somente pela densidade e viscosidade, mas devido às ligações moleculares, diminuindo a condutividade hidráulica. O inverso ocorre com os fluidos apolares (ex.: petróleo, gasolina, óleo diesel e óleo mineral), que apresentam baixa constante dielétrica. Portanto, considerando a alta relevância das interações elétricas dos fluidos com os solos argilosos expansivos, este fenômeno foi considerado no modelamento matemático proposto.
As simulações no software seguem as seguintes etapas:
Os resultados da simulação incluem gráficos e valores para saturações, volumes, velocidade, profundidade e diâmetro.
- Saturação: são apresentados resultados de saturação de LNAPL e água ao longo da profundidade, para cada tempo. O resultado conta uma série de ferramentas para observação da saturação de LNAPL e água ao longo do tempo previamente escolhido, podendo ser alterada a transparência das saturações, a interpolação, a presença da malha e de layers e a opção de deslocar/refletir. O tempo de simulação é controlado por uma barra de rolagem que vai de 0 a tmáx (tempo final da simulação, estipulado pelo usuário).
Exemplo de resultado de saturação de LNAPL com interpolação aprimorada.É possível obter informações detalhadas sobre o diâmetro máximo de LNAPL no solo, a Elevação mínima de LNAPL no solo e o Volume de LNAPL no tanque, variando conforme o tempo escolhido. Abaixo do gráfico de saturações, o usuário pode visualizar o raio, a profundidade e as saturações, através da movimentação do cursor do mouse.
Frente de migração: é representada a variação da profundidade do produto ao longo do tempo.
Volume: são gerados gráficos de volume por profundidade e volume acumulado por profundidade. É possível ver os resultados ao longo da variação do tempo (de 0 ao tempo máximo de simulação definido pelo usuário).
Diâmetro: é gerado um gráfico que mostra a relação da profundida pelo diâmetro máximo de LNAPL. Mais uma vez, há a presença de uma barra de rolagem no canto inferior esquerdo que possibilita a visualização desses dois fatores ao longo do tempo.
Saturações água/LNAPL: apresenta a variação das saturações de água e de LNAPL ao longo da profundidade, tendo como referencial a elevação do lençol freático.
Volume no tanque: o gráfico apresenta a variação do volume de contaminante no tanque ou poça, em função do tempo final previamente escolhido pelo usuário.
