Lições importantes sobre a Modelagem Hidrogeoquímica Numérica e Conceitual

A modelagem hidrogeoquímica é uma abordagem que leva em consideração os aspectos físicos e químicos para representar um sistema composto por matrizes sólidas, líquidas e gasosas.

Nessa perspectiva, além das reações químicas, são considerados aspectos geológicos (mineralogia, litoquímica e hidrogeologia), fenômenos hidrológicos, além da influência de gases atmosféricos.

Para termos uma ideia, para realizar a elaboração de modelos hidrogeoquímicos de estruturas de mineração, a Water Services and Technologies desenvolve e atualiza constantemente, um protocolo para a implementação destes modelos.

Elenco a seguir, principais lições aprendidas, além de dicas para a plena elaboração de modelos hidrogeoquímicos, conceituais e numéricos, sob a perspectiva e experiência da Water Services and Technologies.

  • 1- Todo modelo é um quebra-cabeças. Cada peça é importante e tem lugar correto. Por isso, conte com uma equipe multidisciplinar e inovadora para ter uma visão diversificada

  • 2- A qualidade dos resultados dos modelos depende da qualidade das informações de entrada. Dados ruins podem prejudicar o resultado das predições. A análise e o tratamento inicial dos dados são fundamentais. Para isso, você precisará de ferramentas estatísticas e de visão crítica das informações disponíveis

  • 3- Um modelo conceitual descreve fenômenos reais. O modelo numérico descreve esses fenômenos por meio de equações matemáticas. Isso significa que existem simplificações a serem feitas. Por isso, certifique-se que as simplificações aplicadas estão coerentes com a complexidade exigida

  • 4- Modelos hidrogeoquímicos, em sua essência, tratam da descrição de fenômenos a partir da interação de fase(s) aquosa(s) e sólida(a). Portanto, é importante conhecer os aspectos relacionados a hidrogeologia, hidrologia, geotecnia, geologia e mineralogia, além dos próprios fenômenos químicos

  • 5- Os aspectos relacionados a geologia e mineralogia irão fornecer, principalmente, as características da fase sólida do modelo numérico, como por exemplo, o(s) litotipo(s) e respectivas fases minerais a serem consideradas. A representatividade de cada unidade litológica é fornecida por modelos geológicos. Certifique-se que os métodos analíticos e instrumentais utilizados nas análises mineralógicas sejam adequados ao ponto de vista qualitativo, mas também no quantitativo

  • 6- Os parâmetros hidrogeológicos irão fornecer informações sobre tempo de residência, vias de fluxo e preferência dentro da estrutura, além de grau de saturação. Juntamente com os aspectos geotécnicos e critérios de arranjos das estruturas irão suportar as inferências a respeito de zonas oxidantes e redutoras, formação de nível d’água, que estão estreitamente relacionadas ao potencial redox da fase aquosa. O balanço hídrico irá assistir à identificação de fontes diversas de água, além de possíveis conexões hidráulicas

  • 7- Para realizar simulações hidrogeoquímicas, estabelecer, previamente, os possíveis fenômenos e reações é importante; principalmente para a interpretação e entendimento dos resultados. Por isso, deve-se considerar a possibilidade de reações de oxi-redução, influência de gases atmosféricos, variações de pH e Eh, lixiviação e solubilização de minerais, assim como, a precipitação e saturação da fase aquosa

  • 8- Selecione parâmetros químicos relevantes para o modelo numérico. Os padrões e faixas de variação dos parâmetros selecionados devem ser avaliados desde a implementação do modelo numérico até as etapas de calibração e análise de sensibilidade

  • 9- Modelo numérico implementado. Chegou a hora de executá-lo. Os resultados obtidos devem ser analisados criticamente. Caso necessário, deve-se retornar ao modelo conceitual. Por isso, sempre calibre e realize a análise de sensibilidade do modelo numérico para a avaliação da coerência dos seus resultados.

A implementação do modelo numérico compreende menos de 10% do esforço empregado. Por isso, invista na etapa conceitual e assegure-se da coerência dos fenômenos e parâmetros que estão sendo considerados. Para finalizar, lembre-se: utilize sempre uma abordagem integrada, que pode ser o diferencial do seu trabalho.

Confira um webinar da Water Services and Technologies ministrado pela autora sobre o tema abordado no post

Author

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Carolina Abreu

She is a Sanitary Engineer and has a Master’s and PhD in Metallurgical and Mining Engineering. At Water Services and Technologies, she works on the conceptual and numerical development of hydrogeochemical models, involving mass and energy transport, evaluation of mining drainage and effluents contaminated by inorganic chemical species.

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