Este trabalho trata do estudo detalhado e com profundidade das metodologias de aquisição, processamento e interpretação de dados de caminhamentos elétricos, sob o enfoque de investigações voltadas a objetivos rasos. Nas técnicas de aquisição 2D (caminhamentos) foram utilizados os arranjos dipolo-dipolo, pólo-dipolo, pólo-pólo e Wenner, permitindo comparações quanto à eficácia dos mesmos. Foi testada uma genuína aquisição 3D utilizando o arranjo pólo-pólo, avaliando-se suas potencialidades e limitações. O Schlumberger foi o arranjo empregado para a execução de SEVs que auxiliaram na interpretação e quantificação das seções geoelétricas 2D, principalmente no que se refere à distribuição vertical das resistividades. Os modelos geoelétricos 2D foram obtidos com um programa de inversão de dados (RES2DINV) que, em tese, é capaz de corrigir as distorções observadas nas pseudo-seções de resistividade elétrica aparente correspondentes aos diversos arranjos utilizados no trabalho. Estes modelos constituem imagens que apresentam uma melhor correspondência com a realidade geológica em subsuperfície, o que facilita a interpretação dos resultados. Procurou-se explorar o máximo as potencialidades do programa de inversão, visando a obtenção de imagens de boa qualidade. A interpretação geofísica foi sempre efetuada com base em informações diretas disponíveis (furos de sondagem, trincheiras, poços e afloramento). Em uma escala de investigação rasa, a resolução passa a ter uma importância fundamental. Procurou-se demonstrar que, quando são utilizados pequenos espaçamentos entre eletrodos (menores que quatro metros), particularmente no caso do dipolo-dipolo, é possível a execução de mais níveis de investigação em profundidade (superiores a oito) ainda com uma boa qualidade do sinal. Por outro lado, os arranjos dipolo-dipolo e pólo-pólo permitem um número muito maior de níveis de investigação sem a limitação das pequenas aberturas, mas com alguma perda em definição. Como conseqüência, tem-se um significativo aumento na quantidade de dados gerados na seção, o que contribui para o incremento da resolução bi-dimensional. Outro aspecto testado e avaliado foi o da utilização de múltiplos espaçamentos entre eletrodos sobre o mesmo perfil de levantamento. Este interessante procedimento garante, além de resolução nas porções rasas (graças aos espaçamentos pequenos), o alcance de maiores profundidades de investigação (devido aos espaçamentos maiores) em uma mesma seção. A eficácia desta prática foi verificada tanto na construção das pseudo-seções, como nos modelos geoelétricos gerados pela inversão dos dados (modelagem). A metodologia foi testada em três distintas áreas tendo por objetivo o mapeamento de um nível d´água raso, a determinação da profundidade e conformação de topo rochoso e o mapeamento de uma provável pluma de contaminação. Além de uma ampla revisão bibliográfica sobre o assunto, foi também abordado neste trabalho o controverso tema da profundidade de investigação que de fato se verifica com os arranjos de eletrodos comumente empregados em eletrorresistividade. Procurou-se, com esta tese, contribuir para um melhor entendimento acerca do tema \"imageamento geoelétrico\" e alguns tópicos a ele relacionados, quais sejam: arranjo de eletrodos, procedimentos para se conseguir um bom volume de dados na seção, utilização eficiente do programa de inversão que gera os modelos e, finalmente, a interpretação dos resultados sempre balizada por informações diretas disponíveis e por outros métodos ou técnicas geofísicas de apoio. / This paper addresses a detailed, in-depth study on data aquisition, processing and interpretation methodologies for 2D electrical profilings, focusing on investigations oriented to shallow targets. Two-dimensional (electrical profilings) acquisition techniques were used on a wide range of arrays - dipole-dipole, pole-dipole, pole-pole and Wenner arrays - for efficiency comparison purposes. A real 3D acquistion was tested with the pole-pole array in order to check its potential use and limitations. Schlumberger was the array used for SEVs, which helped to interpret and quantify 2D geoelectrical sections, especially as to the vertical distribution of resistivity. The 2D geoelectrical models were generated with an inversion computer program (RES2DINV), which basically corrects any distortions found in the apparent resistivity pseudosections corresponding to the arrays included in this study. These models create images that better match the subsurface geological reality, therefore simplifying the interpretation of results. We tried to explore the full potential use of the inversion computer program for good quality images. The geophysical interpretation was always based on the subsurface information available (boreholes, trenches, wells and outcrop). Resolution is critical in a shallow investigation scale. This study tried to show that the use of small spacings between electrodes (less than four meters), particularly in dipole-dipole arrays, allows for more in-depth investigation levels (greater than eight) without compromising signal quality. On the other hand, dipole-dipole and pole-pole arrays allow for a larger number of investigation levels without small spacings limitations, but with a slight loss of definition. Consequently, there is a significant increase in the amount of data generated at the section, enhancing 2D resolution. Another aspect tested and assessed was the use of multiple spacings between electrodes on the same survey profile. In addition to resolution in shallow sections (thanks to small spacings), this interesting procedure allows deeper investigation levels (due to larger spacings) in the same section. The efficacy of this practice was verified both in the development of pseudo-sections and in the geoelectrical models generated by inversion modelling. The methodology was tested in three different areas in order to map a shallow water table, determine the depth and shape of the bedrock, and map a potential contaminant plume. In addition to the broad literature review available, this paper also covered the controversial topic of depth investigation actually present in electrode arrays typically used in electrical resistivity methods. This thesis tried to provide a better understanding of \"geoelectrical resistivity imaging\" and related topics such as: electrode array, procedures required to generate good volumes of data in the section, efficient use of the inversion computer program behind the models and, lastly, interpretation of results, always based on the subsurface information available and on other supporting geophysical methods or techniques.

Os métodos de eletrorresistividade (ER) com a técnica de caminhamento elétrico (CE), método da polarização induzida (IP) e o método eletromagnético indutivo (EM) foram aplicados no aterro Delta A, localizado ao lado da rodovia dos Bandeirantes no município de Campinas (SP). Dentro do aterro há uma região de aproximadamente 5.200 m² denominada célula experimental, com impermeabilização de base por meio de geomembrana de PEAD (Polietileno de alta densidade) onde ocorre um monitoramento regular pelo Departamento de Geotecnia da UNICAMP. Esse projeto teve como objetivo principal verificar como o corpo de resíduos e a geomembrana são imageados com os métodos geofísicos, e se existe evidência de zonas de concentração de chorume e como seriam as imagens caso houvesse ruptura da geomembrana com vazamento. Na área foram executadas 6 linhas com extensão de 110 m e espaçamento de 12 m entre elas, utilizando arranjo dipolo-dipolo com espaçamento entre eletrodos de 4 m e 5 m e cabo de 10 e 20 m para as medidas de EM. Com os resultados apresentados podemos afirmar que o método que melhor forneceu informações sobre a célula experimental foi o de eletrorresistividade, pois identificou a camada resistiva (geomembrana) e nos permitiu comparar os dados com as simulações feitas em laboratório. No entanto, para uma melhor resolução dos dados de ER se faz necessário diminuir a distância entre os eletrodos, aumentando assim a acurácia do levantamento. / The methods of resistivity (ER) with the electrical profiling technique (EP), the method of induced polarization (IP) and the inductive electromagnetic method (EM) were applied to landfill Delta A, located next to the highway dos Bandeirantes in Campinas (SP). Within the landfill there is a region of approximately 5,200 m² called \"experimental cell\" with waterproofing base through HDPE (High Density Polyethylene) geomembrane which is regular monitoring by the UNICAMP Geotechnical Department. The main objective was to verify how the body of waste and the geomembrane are imaged with geophysical methods, and if there is evidence of leachate concentration areas and how the images would be if there was rupture of the geomembrane leaking. In the area were performed 6 lines with a length of 110 m and 12 m spacing between them using dipole-dipole array with electrode spacing of 4 m and 5 m and cable of 10 and 20 m for EM measures. With the results presented we can say that the method that best provided information on the experimental cell was the resistivity method, as identified resistive layer (geomembrane) and allowed us to compare the data with simulations in the laboratory. However, for better resolution of the ER data is needed to close the distance between the electrodes, thereby increasing the accuracy of the survey.

Os aços ferrítico-martensíticos de atividade radioativa reduzida (RAFM, do inglês \"Reduced Activation Ferritic Martensitic\"), são um dos principais candidatos a materiais estruturais para os futuros reatores de fusão nuclear ITER (acrônimo de \"International Thermonuclear Experimental Reactor\") e DEMO (futuro reator de fusão nuclear de demonstração nas quais os materiais utilizados para sua construção dependem dos resultados obtidos no reator experimental ITER, cujo início das operações é previsto para 2020). A designação Eurofer-97 corresponde a um aço RAFM desenvolvido pela União Européia com composição nominal 9Cr -1,1W - 0,125Ta - 0,25V - 0,105C - 0,6Mn - 0,036 N (% em peso) visando aplicações no reator ITER. O material para esse estudo foi cedido pelo KIT (Karlsruhe Institut für Technologie - Alemanha), após laminação a quente e revenimento em 760ºC. Em seguida, o material foi laminado a frio (redução de 80%) e tratado em duas diferentes temperaturas no campo austenítico (1050º e 1150ºC) por 30 min, seguido de resfriamento ao ar. Após o tratamento térmico de têmpera, o material foi submetido a diversos revenimentos por 2 h cada em diversas temperaturas até 800ºC. As amostras obtidas foram caracterizadas por meio de microscopia eletrônica de varredura, medidas de microdureza, magnetização e resistividade elétrica. Simulações termodinâmicas foram também realizadas para a previsão das fases presentes no material em função da temperatura. Para revenimentos em ? 500oC ocorreu um ligeiro aumento na microdureza do aço Eurofer-97, seguido por um amolecimento significativo do material para revenimentos realizados em mais altas temperaturas. A mesma tendência foi observada para a resistividade elétrica. O campo coercivo também apresentou uma forte queda para revenimentos realizados em temperaturas maiores que ?550oC. Esses resultados indicaram que o início da precipitação de nitretos e carbonetos no aço Eurofer-97 ocorre por volta de 500oC. Para revenimentos em temperaturas mais amenas o campo coercivo e a resistividade elétrica se mostraram mais sensíveis às mudanças microestruturais do material do que as medidas de microdureza. / Reduced-activation ferritic-martensitic (RAFM) steels are promising candidates as structural materials in future fusion power plants as ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) and DEMO (nuclear fusion power plant that is intended to build upon the expected success of the ITER, which is expected becomes operational in 2020). The Eurofer-97 is a RAFM steel developed by the European Union with nominal composition 9Cr -1,1W - 0,125Ta - 0,25V - 0,105C - 0,6Mn - 0,036 N (wt.%). The material for this study was supplied by KIT (Karlsruhe Institut für Technologie - Germany), after hot rolling followed by tempering at 760oC. Next the Eurofer-97 steel was cold rolled (80% reduction) and treated in two different temperatures in the austenitic field (1050º and 1150ºC) by 30 min, followed by air cooling. After quenching the material was tempered for 2 h at several temperatures up to 800ºC. The samples were characterized using scanning electron microscopy, microhardness tests, magnetization and electrical resistivity measurements. Thermodynamical simulations were also performed in order to predict the temperature dependence of the equilibrium phases in the material. For tempering at ?500oC it was observed a slightly increase in the microhardness of the Eurofer-97 steel, followed by pronounced softening for tempering performed at higher temperatures. The same trend was observed for the electrical resistivity. The coercive field also shown a strong decrease for tempering performed at higher temperatures than ?550oC. These results suggested that the beginning of nitrates and carbonates precipitation occurs around 500oC. For tempering performed in mild temperatures the coercive field and electrical resistivity are more sensitive than microhardness measurements to detect the microstructural changes in the investigated material.

Os métodos de eletrorresistividade (ER) com a técnica de caminhamento elétrico (CE), método da polarização induzida (IP) e o método eletromagnético indutivo (EM) foram aplicados no aterro Delta A, localizado ao lado da rodovia dos Bandeirantes no município de Campinas (SP). Dentro do aterro há uma região de aproximadamente 5.200 m² denominada célula experimental, com impermeabilização de base por meio de geomembrana de PEAD (Polietileno de alta densidade) onde ocorre um monitoramento regular pelo Departamento de Geotecnia da UNICAMP. Esse projeto teve como objetivo principal verificar como o corpo de resíduos e a geomembrana são imageados com os métodos geofísicos, e se existe evidência de zonas de concentração de chorume e como seriam as imagens caso houvesse ruptura da geomembrana com vazamento. Na área foram executadas 6 linhas com extensão de 110 m e espaçamento de 12 m entre elas, utilizando arranjo dipolo-dipolo com espaçamento entre eletrodos de 4 m e 5 m e cabo de 10 e 20 m para as medidas de EM. Com os resultados apresentados podemos afirmar que o método que melhor forneceu informações sobre a célula experimental foi o de eletrorresistividade, pois identificou a camada resistiva (geomembrana) e nos permitiu comparar os dados com as simulações feitas em laboratório. No entanto, para uma melhor resolução dos dados de ER se faz necessário diminuir a distância entre os eletrodos, aumentando assim a acurácia do levantamento. / The methods of resistivity (ER) with the electrical profiling technique (EP), the method of induced polarization (IP) and the inductive electromagnetic method (EM) were applied to landfill Delta A, located next to the highway dos Bandeirantes in Campinas (SP). Within the landfill there is a region of approximately 5,200 m² called \"experimental cell\" with waterproofing base through HDPE (High Density Polyethylene) geomembrane which is regular monitoring by the UNICAMP Geotechnical Department. The main objective was to verify how the body of waste and the geomembrane are imaged with geophysical methods, and if there is evidence of leachate concentration areas and how the images would be if there was rupture of the geomembrane leaking. In the area were performed 6 lines with a length of 110 m and 12 m spacing between them using dipole-dipole array with electrode spacing of 4 m and 5 m and cable of 10 and 20 m for EM measures. With the results presented we can say that the method that best provided information on the experimental cell was the resistivity method, as identified resistive layer (geomembrane) and allowed us to compare the data with simulations in the laboratory. However, for better resolution of the ER data is needed to close the distance between the electrodes, thereby increasing the accuracy of the survey.

A cidade de Palmas-TO é uma das inúmeras cidades de médio porte que apresentam um ritmo de crescimento maior que a média nacional, provocando simultaneamente desenvolvimento econômico e problemas urbanos com a falta de planejamento. O desenvolvimento de modelos geotécnicos pode contribuir para solucionar esses problemas. Os bancos de dados de sondagem à percussão SPT fornecem informações valiosas do subsolo e, quando tratadas em ambiente computacional com o uso de técnicas de geoestatística e ferramentas de interpolação, permitem gerar modelos bi e tridimensionais que colaborem para o entendimento geotécnico local. Entretanto, a escassez e a dificuldade de reunir dados dessa natureza podem impedir que os mesmos sejam elaborados a tempo. Nesse contexto, métodos geofísicos como a resistividade elétrica podem colaborar com a aquisição de informações de maneira mais rápida e barata, atuando na orientação de investigações diretas ou mesmo na expansão das informações já disponíveis por meio de correlações entre propriedades geoelétricas e os tipos de solos presentes na região. Este trabalho identifica os principais tipos de solos encontrados na cidade de Palmas-TO relacionando-os com intervalos característicos de resistividade elétrica a partir de campanhas de ensaios de laboratório, permitindo realizar interpretações geotécnicas de seções geoelétricas obtidas em campo. Paralelamente são elaborados modelos geotécnicos de tipos de solos, nível freático e valores NSPT, de onde são extraídos perfis estratigráficos que, comparados com aqueles gerados a partir da geofísica, mostram como ambos podem se complementar na aquisição de dados geotécnicos. Como resultados, verificam-se que os solos classificados como saprólitos, encontrados na área de estudo, apresentam valores de resistividade elétrica entre 100 Ω.m e 1.000 Ω.m, os solos argilosos apresentam valores entre 100 Ω.m e 6.000 Ω.m, os solos siltosos apresentam valores entre 1.000 Ω.m e 30.000 Ω.m e os solos arenosos apresentam valores entre 10.000 Ω.m e 150.000 Ω.m. Em relação às características geotécnicas, observam-se que a camada impenetrável ao SPT se encontra, em média, abaixo dos 10 m de profundidade, com o lençol freático, em média, a 5 m de profundidade. / The city of Palmas, Tocantins, is one of numerous medium-sized cities that present a growth rate which is higher than the national average, simultaneously stimulating both economic development and urban problems due to the lack of planning. The development of geotechnical models can contribute to solving these problems. Databases of Standard Penetration Test (SPT) drilling offer valuable underground information and, when treated in a computational environment with the use of geo-statistical techniques and interpolation tools, allow the generation of bi- and tridimensional models that help local geotechnical understanding. However, the scarcity and difficult collection of data of this nature can limit their expansion over time. In this context, geophysical methods such as electro-resistivity can collaborate with the acquisition of information in a cheaper and faster way, acting in the orientation of direct investigations or even in the expansion of information already available through correlations between geo-electric properties and the types of soil present in the region. This paper identifies the main types of soil found in the city of Palmas, Tocantins, linking them to typical ranges of electrical resistivity from laboratory testing, allowing the geotechnical interpretation of geo-electric sections acquired in the field. Alongside this, geotechnical models of soil types, groundwater level and NSPT values are developed, from which stratigraphic profiles are extracted which, when compared with those generated from geophysics, show how both models can complement each other in the acquisition of geotechnical data. As results, it is verified that soils classified as saprolites, found in the study area, present values of electrical resistivity between 100 Ω.m and 1.000 Ω.m, clayey soils present values between 100 Ω.m and 6.000 Ω.m, silty soils have values between 1.000 Ω.m and 30.000 Ω.m and sandy soils show values between 10.000 Ω.m and 150.000 Ω.m. In relation to the geotechnical characteristics, it is observed that the refusal surface to the SPT is, on average, below 10 m depth, with the groundwater level, on average, 5 m deep.

Orientador: César Augusto Moreira / Resumo: Barragens são estruturas construídas com o intuito de criação de um reservatório para represamento de água ou rejeito. A construção de uma barragem deve ser feita de maneira cuidadosa, pois são estruturas que represam uma grande quantidade de água ou rejeito, e problemas nas obras de engenharia, localização imprópria ou falhas na execução do projeto pode vir a causar acidentes e rupturas na estrutura. A principal causa das rupturas e acidentes estão associados à erosão interna (piping) e galgamento (overtopping). Portanto, é fundamental que as barragens sejam monitoradas para que seja possível a garantia da segurança da estrutura. O estudo apresenta resultados da aplicação conjunta dos métodos geofísicos geoelétricos da Eletrorresistividade e Polarização Induzida integrados com o método geotécnico de permeabilidade do solo através do Permeâmetro de Guelph em duas barragens de terra na zona rural dos municípios de Cordeirópolis e Ipeúna (SP). A barragem de Cordeirópolis é caracterizada por solo laterítico argiloso proveniente das rochas básicas da Formação Serra Geral. A barragem de Ipeúna está situada em uma área de afloramento de diamictitos argilosos e sedimentos silto-arenosos do Grupo Itararé. Em cada barragem foram realizadas 2 linhas de tomografia elétrica com os arranjos Schlumberger, Dipolo-dipolo e Wenner, e com espaçamento entre eletrodos de 2 metros. Foram realizados 12 ensaios geotécnico de permeabilidade do solo, com 6 furos de 50 cm de profundidade em cada barra... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Dams are structures built with purpose of creating a reservoir for damming water or tailings. The construction of a dam must be made with careful, as it's a structure that dam a large amount of water or tailing, and engineering problems, improper location or failures in projects execution can lead to accidents and ruptures in the dam structure. The main cause of ruptures and accidents are associated with piping and overtopping. Therefore, it's essential that dams are monitored so that the structure safety can be guaranteed. This study presents results of the joint application of geophysical methods of Electrical Resistivity and Induced Polarization, integrated with geotechnical method of soil permeability using the Guelph Permeameter in two earth dams in the rural area of Cordeiropolis and Ipeuna (SP). The Cordeiropolis dam is characterized by clayey lateritic soil from basic rocks of Serra Geral Formation. The Ipeuna dam is located in an outcrop area of clayey diamictites and silt-sandy sediments of Itarare Group. In each dam two electrical tomography lines were acquired using Schlumberger, Dipole-dipole and Wenner arrays and with electrode spacing of 2 meters. Twelve geotechnical tests of soil permeability were performed, with 6 holes of 50 centimeters depth in each dam. The geophysical results are presented in 2D geophysical sections with resistivity and chargeability. The low electrical resistivity zones were identified as saturated and possible water infiltration zones i... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Paula Gomes Junqueira null (pgjunqueira@hotmail.com) on 2017-03-13T06:01:46Z No. of bitstreams: 1 DefesaFinal.pdf: 5051274 bytes, checksum: 6ffce5e28d13b1d24dc4d4fe3898f485 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-03-15T19:43:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 junqueira_pg_me_bauru.pdf: 5051274 bytes, checksum: 6ffce5e28d13b1d24dc4d4fe3898f485 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-15T19:43:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 junqueira_pg_me_bauru.pdf: 5051274 bytes, checksum: 6ffce5e28d13b1d24dc4d4fe3898f485 (MD5) Previous issue date: 2017-01-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Impactos relacionados ao aporte de hidrocarbonetos em subsuperfície são particularmente preocupantes ao ambiente e à saúde humana, devido à aspectos degradativos e separação em fases dissolvida e residual, que resultam num tempo frequentemente prolongado de residência. Estudos da fase residual são relevantes ao monitoramento e remediação de contaminações em subsuperfície, frente à possibilidade de contaminação das águas subterrâneas mesmo após anos da seção da fonte primária. Os métodos geofísicos são ferramentas consagradas no estudo de contaminações em solo, tanto na fase de confirmação, como na fase de monitoramento, devido à possibilidade de investigações indiretas e não invasivas em solos e rochas. A integração de dados geofísicos com análises químicas de solo ou águas subterrâneas proporciona uma visão abrangente e adequada ao estudo e monitoramento de áreas contaminadas. Neste sentido, este trabalho apresenta o estudo geofísico numa área impactada pelo vazamento de hidrocarbonetos, devido a acidente ferroviário. A área investigada é um trecho de ferrovia localizado no município de Cerquilho (SP), onde ocorreu em 2002 um acidente com vagões que transportavam óleo diesel e está em processo de recuperação desde então. Foram medidos e calculados os parâmetros físicos resistividade elétrica e cargabilidade a partir dos métodos geofísicos Eletrorresistividade e Polarização Induzida, por meio da técnica de Imageamento Elétrico. Também foram compilados dados de análises químicas realizadas na área de estudos e disponibilizados pela CETESB. A análise dos resultados permitiu determinar que os métodos geofísicos foram sensíveis aos contaminantes presente na área de estudos e delimitar fase residual e dissolvida e zonas da pluma de contaminação. / Impacts related to the oil supply in the subsurface are of particular concern to the environment and human health due to degradative aspects and separation in dissolved and residual phases, resulting in an often prolonged residence time. Residual phase studies are relevant to monitoring and remediation of contaminants in the subsurface, facing the possibility of groundwater contamination even after years of primary source section. Geophysical methods are tools appropriate to the study of contamination in soil, both in the confirmation phase, as in the monitoring phase, due to the possibility of indirect and non-invasive investigations in soils and rocks. Integration of geophysical data with chemical analysis of soil or groundwater provides a comprehensive and adequate view to the study and monitoring of contaminated areas. In this sense, this work presents a geophysical study in an area affected by the leak of hydrocarbons due to railway accident. The study area is a railway stretch in the municipality of Cerquilho (SP), where an accident with wagons carrying diesel oil occurred in 2002 and the area is in recovery process since then. Electric resistivity and chargeability were the physical parameters measured from geophysical methods Electrical Resistivity and Induced Polarization by means of electrical imaging technique. Chemical analysis data collected in the study area were provided by CETESB and compiled. The results analysis allowed to determine that the geophysical methods were sensitive to the contaminants in the study area and delimit residual and dissolved phase and contamination plume features.

Meadows in the Sierra Nevada Mountains are an important ecological resource that have degraded in quality and distribution due to several environmental and anthropogenic stressors. The encroachment of conifers beyond forest meadow ecotones is largely responsible for the decline of meadow habitat throughout the past century. Currently, there is little research that quantifies the hydrologic response to removal of conifers encroaching meadows in terms of implicating successful meadow restoration. This study has implemented a before after control intervention (BACI) study design to determine the hydrologic response associated with the removal of conifers from a historic meadow encroached by conifers. The primary goals of this research were to: (1) establish a method to evaluate the weekly water balance of an encroached meadow before and after conifer removal (restoration) (2) characterize the hydrology of an encroached meadow and a nearby control meadow prior to restoration (3) assess the effectiveness of electrical resistivity tomography in improving the spatial interpretation of subsurface hydrology on our study site. A water budget approach was developed to quantify the hydrology of a control and study meadow (Marian Meadow) before and after restoration. In order to determine weekly changes in groundwater depth, 14 Odyssey water level capacitance instruments were installed to a 1.5 meter depth in PVC wells. In order to quantify changes in soil moisture storage, 14 soil moisture probes were installed to a ~1 ft (30 cm) depth. Both sets of instruments were installed using a spatially balanced random sampling approach. Electrical resistivity tomography was conducted on both meadows on three separate dates during: September 9-10 2013, May 5 2014 and September 6-7 2014. A method to quantify runoff from a stream that drains Marian Meadow (Marian Creek) was also established. The Priestley Taylor model was used to estimate daily evapotranspiration from both meadows. Electrical resistivity tomography improved the spatial interpretation of groundwater recharge and facilitated the use of a recession curve analysis to model groundwater recharge when the water table receded beyond instrument detection depths. Electrical resistivity also demonstrated a change in hydrologic characteristics across a forest –meadow ecotone. Analysis of the pre-removal hydrologic characteristics from September 2013 to December 2014 indicates that Marian Meadow may be a favorable candidate for restoration (in terms of hydrology). On Marian Meadow, volumetric soil moisture was higher than the Control Meadow from May-November 2014. Sufficient soil moisture in the summer months is thought to be critical to the maintenance of endemic meadow flora. The water table depth on Marian Meadow and the Control Meadow was similar throughout the analysis period, but Marian Meadow had a shallower water table during the summer months. The Control Meadow had near surface groundwater during short periods from February-April 2014 and December 2014. If conifer removal from Marian Meadow causes an increase in seasonal volumetric soil moisture and a decrease in seasonal groundwater depth, an augmented version of the stable hydrologic system already present on Marian Meadow may result in hydrologic conditions more favorable to meadow restoration.

Orientador: Walter Malagutti Junior / Resumo: Os cemitérios atualmente são considerados como potenciais fontes de contaminação, principalmente para as águas subterrâneas. Isso é devido ao líquido produzido durante a decomposição dos cadáveres, denominado necrochorume. Este trabalho investigou uma possível contaminação por necrochorume no subssolo do cemitério da Saudade situado no município de Monte Alto – São Paulo, Brasil. Assim foi aplicado o método da eletrorresistividade, técnica de imageamento elétrico, utilizando três tipos clássicos de arranjos: wernner, schlumberger e dipolo-dipolo. Com o intuito de também comparar os resultados gerados por cada tipo de arranjo. A técnica da sondagem elétrica vertical (SEV) foi utilizada para se indicar a profundidade do nível freático e o fluxo subterrâneo, que foram de 10 m e sentido SW respectivamente. Além da aplicação desses métodos geofísicos, foi realizada uma pesquisa documental nos registros de sepultamentos do cemitério. Obtendo-se um mapa que indica as quadras com maiores números de sepultamentos do cemitério. As seções (2D) resultantes das linhas de imageamento elétrico dos três tipos de arranjo, são muito semelhantes, com algumas poucas diferenças significativas para o arranjo dipolo-dipolo, principalmente em níveis mais profundos. As seções confirmam a presença de áreas de baixa resistividade que contrastam com o restante do meio, indicando possíveis alterações do meio físico causadas pelo necro-chorume. Para visualização em 3D e em mapa, foram confeccionados mapas... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Actually, cemeteries are considered as potential sources of contamination, especially for underground water. This is due to the liquid produced during the decomposition of the corpses, called necrochorume. This work investigated a possible contamination by necro-manure in the subsoil of the Saudade cemetery located in the city of Monte Alto - São Paulo, Brazil. Thus, the method of electro resistivity was applied (eletric resistivity tomography), using three classical types of arrays: wernner, schlumberger and dipole-dipole. In order to also compare the results generated by each type of array. The technique of vertical electric sounding (SEV) was used to indicate the depth of the groundwater and the underground flow, which were 10 m and SW direction respectively. In addition to the application of these geophysical methods, a documentary research was carried out in the book records of the cemetery. Obtaining a map that indicates the blocks with greater numbers of burials of the cemetery. The sections (2D) resulting from the electric resistivity tomography, of the three types of arrays, are very similar, with a few significant differences for the dipole-dipole array, especially at deep levels. The sections confirm the presence of areas of low resistivity that contrast with the rest of environment, indicating possible changes in the physical environment caused by the necro-manure. For 3D and map visualization, maps of various levels of depth were made for the results of each arra... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

An investigation was conducted towards the development and optimization of low electrical resistivity carbon nanotube (CNT) and thermoplastic composites as potential materials for future wire and cable applications in aerospace and energy exploration. Fundamental properties of the polymer, medium density polyethylene (MDPE), such as crystallinity were studied and improved for composite use. A parallel effort was undertaken on a broad selection of CNT, including single wall, double wall and multi wall carbon nanotubes, and included research of material aspects relevant to composite application and low resistivity such as purity, diameter and chirality. With an emphasis on scalability, manufacturing and purification methods were developed, and a solvent-based composite fabrication method was optimized. CNT MDPE composites were characterized via thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), Raman spectroscopy, and multiple routes of electron microscopy. Techniques including annealing and pressure treatments were used to further improve the composites' resulting electrical performance. Enhancement of conductivity was explored via exposure to a focused microwave beam. A novel doping method was developed using antimony pentafluoride (SbF 5 ) to reduce the resistivity of the bulk CNT. Flexible composites, malleable under heat and pressure, were produced with exceptional electrical resistivities reaching as low as 2*10 -6 Ω·m (5*10 5 S/m). A unique gas sensor application utilizing the unique electrical resistivities of the produced CNT-MDPE composites was developed. The materials proved suitable as a low weight and low energy sensing material for dimethyl methylphosphonate (DMMP), a nerve gas simulant.