Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alice Leal Terres Oro.pdf: 734105 bytes, checksum: 00f0a2e6f0c0139384a1298b29fdcc57 (MD5) Previous issue date: 2006-07-20 / Measurements of solute concentrations at soils are essential to optimize irrigation and fertilizer application, to study surface runoff and erosion and to evaluate soil salinity. For this purpose, Time Domain Reflectometry is a dielectric technique that has been shown to give accurate water content and electrical conductivity values. Used under both laboratory and field conditions, this a non-destructive essay takes simultaneous measurements of electrical conductivity and soil water content, using a single probe and testing only one sample region. Although there are many ways in which electrical conductivity may be obtained with Time Domain Reflectometry equipment, few of them are characterized by simplicity and straight forwardness. Because of that, this study aimed to evaluate different methods to determine electrical conductivity at solutions and soils. A sequence of laboratory experiments was conducted in deformed soil samples of an Oxisol from West Parana State, arranged in columns 0,30 m height, with an internal diameter of 0,19 m. The three wire probes, with manual assembling and without impedance-matching transformer, were vertically installed in soil columns, considering as a control one the column which soil received only distilled water. The others treatments were defined according to the sodium chloride content: 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09; 0,10 and 0,15 N. The electrical conductivity was determined using waveforms collected with specific software and there wasn t signal attenuation. It was found a linear relationship between the bulk electrical conductivity and the pore water electrical conductivity under constant water content. It was concluded that soils with significant iron contents display an atypical dielectric behavior that limits the applicability of the equipment for measuring not only soil moisture but bulk electrical conductivity also. / Medidas de concentrações de solutos em solos são essenciais para otimizar a irrigação e aplicações de fertilizantes, para estudar escoamento superficial e erosão e para avaliar a salinidade do solo. Para tal fim, a Reflectometria no Domínio do Tempo é uma técnica dielétrica que tem sido capaz de fornecer valores precisos, tanto para teores de água como para condutividade elétrica do solo. Empregada tanto em condições de laboratório como em condições de campo, esta técnica não-destrutiva realiza medidas simultâneas das duas grandezas, empregando uma única sonda e testando a mesma região da amostra. Embora existam várias técnicas através das quais a condutividade elétrica pode ser determinada com um equipamento de Reflectometria no Domínio do Tempo, poucas técnicas são caracterizadas pela simplicidade e pela rapidez. Devido a isso, o presente trabalho objetivou avaliar diferentes métodos para a determinação da condutividade elétrica de soluções e de solos. O trabalho foi desenvolvido em condições de laboratório, usando amostras deformadas de um Latossolo Vermelho distroférrico da Região Oeste do Paraná, acondicionadas em colunas com comprimento de 0,30 m e diâmetro de 0,19 m. As sondas com 3 hastes, montadas de forma artesanal e sem qualquer equalização de impedâncias, foram instaladas verticalmente nas colunas de solo, sendo considerada como controle a coluna cujo solo recebeu água destilada. Os outros tratamentos foram definidos conforme os teores de cloreto de sódio adicionado: 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09; 0,10 e 0,15 N. A condutividade elétrica foi determinada a partir das formas de onda coletadas com um programa específico e não ocorreu atenuação de sinal. Encontrou-se uma relação linear entre as medidas de condutividade elétrica total do solo e a condutividade elétrica da solução do solo, sob umidade constante. Também se concluiu que solos com alto teor de Fe exibem um comportamento dielétrico atípico, o qual limita a aplicabilidade da técnica.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alice Leal Terres Oro.pdf: 734105 bytes, checksum: 00f0a2e6f0c0139384a1298b29fdcc57 (MD5) Previous issue date: 2006-07-20 / Measurements of solute concentrations at soils are essential to optimize irrigation and fertilizer application, to study surface runoff and erosion and to evaluate soil salinity. For this purpose, Time Domain Reflectometry is a dielectric technique that has been shown to give accurate water content and electrical conductivity values. Used under both laboratory and field conditions, this a non-destructive essay takes simultaneous measurements of electrical conductivity and soil water content, using a single probe and testing only one sample region. Although there are many ways in which electrical conductivity may be obtained with Time Domain Reflectometry equipment, few of them are characterized by simplicity and straight forwardness. Because of that, this study aimed to evaluate different methods to determine electrical conductivity at solutions and soils. A sequence of laboratory experiments was conducted in deformed soil samples of an Oxisol from West Parana State, arranged in columns 0,30 m height, with an internal diameter of 0,19 m. The three wire probes, with manual assembling and without impedance-matching transformer, were vertically installed in soil columns, considering as a control one the column which soil received only distilled water. The others treatments were defined according to the sodium chloride content: 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09; 0,10 and 0,15 N. The electrical conductivity was determined using waveforms collected with specific software and there wasn t signal attenuation. It was found a linear relationship between the bulk electrical conductivity and the pore water electrical conductivity under constant water content. It was concluded that soils with significant iron contents display an atypical dielectric behavior that limits the applicability of the equipment for measuring not only soil moisture but bulk electrical conductivity also. / Medidas de concentrações de solutos em solos são essenciais para otimizar a irrigação e aplicações de fertilizantes, para estudar escoamento superficial e erosão e para avaliar a salinidade do solo. Para tal fim, a Reflectometria no Domínio do Tempo é uma técnica dielétrica que tem sido capaz de fornecer valores precisos, tanto para teores de água como para condutividade elétrica do solo. Empregada tanto em condições de laboratório como em condições de campo, esta técnica não-destrutiva realiza medidas simultâneas das duas grandezas, empregando uma única sonda e testando a mesma região da amostra. Embora existam várias técnicas através das quais a condutividade elétrica pode ser determinada com um equipamento de Reflectometria no Domínio do Tempo, poucas técnicas são caracterizadas pela simplicidade e pela rapidez. Devido a isso, o presente trabalho objetivou avaliar diferentes métodos para a determinação da condutividade elétrica de soluções e de solos. O trabalho foi desenvolvido em condições de laboratório, usando amostras deformadas de um Latossolo Vermelho distroférrico da Região Oeste do Paraná, acondicionadas em colunas com comprimento de 0,30 m e diâmetro de 0,19 m. As sondas com 3 hastes, montadas de forma artesanal e sem qualquer equalização de impedâncias, foram instaladas verticalmente nas colunas de solo, sendo considerada como controle a coluna cujo solo recebeu água destilada. Os outros tratamentos foram definidos conforme os teores de cloreto de sódio adicionado: 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09; 0,10 e 0,15 N. A condutividade elétrica foi determinada a partir das formas de onda coletadas com um programa específico e não ocorreu atenuação de sinal. Encontrou-se uma relação linear entre as medidas de condutividade elétrica total do solo e a condutividade elétrica da solução do solo, sob umidade constante. Também se concluiu que solos com alto teor de Fe exibem um comportamento dielétrico atípico, o qual limita a aplicabilidade da técnica.

[pt] Neste trabalho se analisam as características de colapso de um solo laterítico submetido à percolação de um licor cáustico a diferentes concentrações. O solo é uma areia quartzosa com uma pequena fração de finos cauliníticos. O licor é um efluente industrial, resultante da produção de alumínio, a base de soda cáustica. Mediante o presente estudo, determinou-se o efeito da infiltração do licor cáustico sobre três aspetos: colapsividade, transporte de solutos e características de sucção. Isto foi feito através de um programa experimental que incluiu ensaios de caracterização física-química do solo e do licor, ensaios edométricos, em edômetros especiais, para avaliar as características de colapso e de transporte de solutos, e ensaios de sucção pelo método do papel filtro. Os resultados do programa experimental mostraram que o solo é colapsível em presença de água, sendo sua colapsividade aumentada em presença do licor cáustico. Também indicaram que os parâmetros de transporte e sucção são fortemente afetados pela percolação do licor. A mudança destes parâmetros é função da concentração do licor. / [en] In this work, characteristics of collapse of a laterítico soil submitted to percolation of a caustic liqueur to different concentrations are analysed. The soil comprises a quartzitic sand with a small fraction of kaolinitic clay. The liqueur is a caustic fluid, from an aluminium industry. In the present study, effects of the caustic liqueur infiltration were observed considering three aspects: collapse, solute transport and soil suction characteristics. This was done through an experimental program that included physical and chemical characterization of the soil and liqueur, special oedometer tests to evaluate simultaneously collapse characteristics and solute transport, and suction tests using the filter paper method. The results of the experimental program showed that the soil suffers volume change in presence of water, and its colapsivity is increased in presence of the caustic liqueur. They also indicated that the transport and suction parameters are affected strongly by the percolation of the liqueur.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-11T17:32:14Z No. of bitstreams: 1 JulyHerbertDaSilvaMariano_DISSERT.pdf: 1467170 bytes, checksum: 580209f3bb69ab431e0c78eef36c48f4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-15T21:55:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JulyHerbertDaSilvaMariano_DISSERT.pdf: 1467170 bytes, checksum: 580209f3bb69ab431e0c78eef36c48f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-15T21:55:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulyHerbertDaSilvaMariano_DISSERT.pdf: 1467170 bytes, checksum: 580209f3bb69ab431e0c78eef36c48f4 (MD5) Previous issue date: 2015-11-12 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Nesta disserta??o de mestrado, propomos uma modelagem computacional multiescala de fen?menos eletrocin?ticos em meios poroso carregados eletricamente. Consideramos um meio poroso r?gido e incompress?vel saturado por uma solu??o eletrol?tica contendo quatro solutos i?nicos monovalentes totalmente dilu?dos no solvente.Inicialmente, desenvolvemos a modelagem da dupla camada el?trica com a inten??o de computar o potencial el?trico, densidade superficial de cargas el?tricas e, considerando duas rea??es qu?micas, propomos um modelo 2-pK para calcular as adsor??es qu?micas que ocorrem no dom?nio da dupla camada el?trica. De posse do modelo nanosc?pico, desenvolvemos um modelo na microescala, onde as adsor??es eletroqu?micas de ?ons no dom?nio da camada dupla, rea??es de protona??o/deprotona??o e potencial zeta obtidos na escala nanosc?pica, s?o incorporados ao modelo na escala microsc?pica atrav?s das condi??es de interface fluido/s?lido do problema de Stokes e no transporte dos ?ons, modelado pelas equa??es de Nerst-Planck. Usando a t?cnica de homogeneiza??o de estrutura peri?dicas juntamente com a hip?tese de periodicidade do meio, deduzimos um modelo na escala macrosc?pica com respectivos problemas de c?lulas para os par?metros efetivos das equa??es macrosc?picas.Finalmente, fazendo uso do modelo 2-pK, simulamos os fen?menos de adsor??es eletroqu?micas em uma caulinita saturada por uma solu??o aquosa na micro escala. Em seguida fazemos duas simula??es macrosc?picas em regimes ?cidos e b?sico com a intens?o de observar a influ?ncia dos fen?menos na escala nano/microsc?pica sobre a macroescala. / In this master thesis, we propose a multiscale mathematical and computational model for electrokinetic phenomena in porous media electrically charged. We consider a porous medium rigid and incompressible saturated by an electrolyte solution containing four monovalent ionic solutes completely diluted in the aqueous solvent. Initially we developed the modeling electrical double layer how objective to compute the electrical potential, surface density of electrical charges and considering two chemical reactions, we propose a 2-pK model for calculating the chemical adsorption occurring in the domain of electrical double layer. Having the nanoscopic model, we deduce a model in the microscale, where the electrochemical adsorption of ions, protonation/ deprotonation reactions and zeta potential obtained in the nanoscale, are incorporated through the conditions of interface uid/solid of the Stokes problem and transportation of ions, modeled by equations of Nernst-Planck. Using the homogenization technique of periodic structures, we develop a model in macroscopic scale with respective cells problems for the e ective macroscopic parameters of equations. Finally, we propose several numerical simulations of the multiscale model for uid ow and transport of reactive ionic solute in a saturated aqueous solution of kaolinite. Using nanoscopic model we propose some numerical simulations of electrochemical adsorption phenomena in the electrical double layer. Making use of the nite element method discretize the macroscopic model and propose some numerical simulations in basic and acid system aiming to quantify the transport of ionic solutes in porous media electrically charged.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANGELO ANTONIO CAMPOS.pdf: 660395 bytes, checksum: 449c13f957ade5ea58be1aee63b345e2 (MD5) Previous issue date: 2007-03-30 / The interest in studying problems of underground drainage and solutos transport not in soils saturated it has been increasing significantly in the last years, mainly because of the growing concern with the quality of the soil and of the environment in general. Applied fertilizers in agricultural lands move below the zone radicular of the plants and they can contaminate underground water tables and aqüíferos. One of the most significant challenges of the current agriculture is the increase of the competitiveness associated to the preservation of the environment, allowing maintainable benefits in the agricultural explorations. The impact of pollutants in the quality of the underground water has been research object and of public health, especially in areas where she is to main source of drinking water. The mathematical models appear as useful tool in the prediction of as and when she should proceed the irrigation and the behavior of the solutos in solo.Devido to the complexity involved in these physical phenomena, it is used now beside the experimental work, the numeric simulation as forecast tool. The numeric simulation of the problem of infiltration of water and solutos in soil not saturated it is of great importance, because the growth of the agricultural production demands transformations with technological innovations that allow the improvement of the productivity of the cultures. To simulate the transport transiente of fertilizers, defensive, herbicidas and pollutant in an agricultural soil not saturated it is necessary the solution of two equations you not differentiate lineal. One of them is the equation of Richards, that governs the movement of water in the soil and, after your solution for a certain time, the results obtained for humidity, they are used for the solution of the other equation that treats of the transport of a certain soluto in matter. This work had for objective, to solve the proposed model of infiltration of water and soluto in the soil for the method of finite volumes, being used programming FORTRAN 90, to treat the case of the non linearidade of the movement of the water and a certain soluto not in soils saturated. Among the analyzed solutos, we used samples of abrasive mud coming of the sawmills and politrizes of the companies of marbles and granites of the municipal district of Cachoeiro of Itapemirim, where several rehearsals and analyses were accomplished, to feed the program and to evaluate the material in subject it is a pollutant in potential of the soil. The proposed method was shown appropriate to solve problems of infiltration of water and solutos transport not in soils saturated. / O interesse em estudar problemas de escoamento subterrâneo e transporte de solutos em solos não saturados tem aumentado significativamente nos últimos anos, principalmente por causa da preocupação crescente com a qualidade do solo e do meio ambiente em geral. Fertilizantes aplicados em terras agrícolas movem-se abaixo da zona radicular das plantas e podem contaminar lençóis de água subterrâneos e aqüíferos. Um dos desafios mais significativos da agricultura atual é o aumento da competitividade associada à preservação do meio ambiente, permitindo benefícios sustentáveis nas explorações agrícolas. O impacto de contaminantes na qualidade da água subterrânea tem sido objeto de pesquisa e de saúde pública, especialmente em regiões onde ela é a principal fonte de água potável. Os modelos matemáticos surgem como ferramenta útil na predição de quanto e quando se deve proceder a irrigação e o comportamento dos solutos no solo.Devido à complexidade envolvida nestes fenômenos físicos, utiliza-se atualmente ao lado do trabalho experimental, a simulação numérica como ferramenta de previsão. A simulação numérica do problema de infiltração de água e solutos em solo não saturado é de grande importância, pois o crescimento da produção agrícola exige transformações com inovações tecnológicas que permitam a melhoria da produtividade das culturas. Para simular o transporte transiente de fertilizantes, defensivos, herbicidas e poluentes num solo agrícola não saturado é necessária a solução de duas equações diferenciais não lineares. Uma delas é a equação de Richards, que governa o movimento de água no solo e, após a sua solução para um determinado tempo, os resultados obtidos para umidade, são empregados para a solução da outra equação que trata do transporte de um determinado soluto em particular. Este trabalho teve por objetivo, resolver o modelo proposto de infiltração de água e soluto no solo pelo método de volumes finitos, utilizando-se programação FORTRAN 90, para tratar o caso da não inearidade da movimentação da água e um determinado soluto em solos não saturados. Dentre os solutos analisados, utilizamos amostras de lama abrasiva provenientes das serrarias e politrizes das empresas de mármores e granitos do município de Cachoeiro de Itapemirim, onde foram realizados vários ensaios e análises, para alimentar o x programa e avaliar se o material em questão é um contaminante em potencial do solo. O método proposto mostrou-se adequado para resolver problemas de infiltração de água e transporte de solutos em solos não saturados.