ANÁLISE DA RECEPÇÃO DO SINAL VLF DA ESTAÇÃO NAA (24.0 KHz) EUA E SUA UTILIZAÇÃO NA PESQUISA DE ÁGUA SUBTERRÂNEA NO ESTADO DO CEARÁ, NORDESTE DO BRASIL

Autores

  • Walber Cordeiro Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos - FUNCEME
  • Vinicius Feijó Cordeiro
  • Elicius Feijó Cordeiro
  • Raimundo Mariano Gomes Castelo Branco

Resumo

Resumo: Durante as últimas décadas, vários autores têm demonstrado a utilidade dos levantamentos geofísicos VLF como uma ferramenta rápida e poderosa para o estudo de estruturas geológicas (falhas, fraturas, diaclases, contatos, diques, etc.). Outras aplicações envolvem prospecção mineral, engenharia civil, identificação de contaminantes e principalmente na prospecção de águas subterrâneas. Durante a pesquisa apresentada neste trabalho constatou-se que a estação VLF NAA (24.0 kHz) tem sinal mais forte, estável e menos sujeito a ruídos, mesmo em áreas urbanas e atende a todas as variações de direção das zonas fraturadas no quadrante NW. Entretanto, ainda residem dúvidas quanto à utilização eficiente deste método, provocando questionamentos quanto a utilidade e confiabilidade dos sinais VLF transmitidos a longas distâncias. Em resposta à questão foi formulada a hipótese: “Os sinais VLF da estação NAA (24.0 kHz) transmitidos de Cutler, Maine-EUA podem ser usados de forma confiável na prospecção de água subterrânea, no território cearense? ”. Assim, na tentativa de sustentação desta, são apresentados os resultados e a análise das observações da intensidade do sinal desta estação executadas no território cearense no período de 20/01/2001 a 28/12/2012, no qual foram realizados 768 perfis VLF em 78 municípios cearenses, totalizando 347,61Km de pesquisa geofísica utilizando o equipamento WADI construído pela empresa sueca ABEM. Estas observações foram também comparadas aos dados adquiridos pelo Observatório Moore através de um monitoramento contínuo da estação NAA. A revisão bibliográfica sobre o comportamento das ondas VLF demonstra que a propagação destas se dá na camada confinante formada pela ionosfera e a superfície da terra e que impede o sinal de ondas VLF escapar para o espaço, tornando possíveis os sinais VLF serem captados em distâncias superiores a 10 mil quilômetros dos transmissores. Com relação ao que foi apresentado e analisado pode-se concluir que: as ondas VLF se propagam a longas distâncias de forma consistente, com estabilidade e reprodutibilidade da amplitude e fase do sinal; o sinal VLF transmitido pala estação NAA (24.0 kHz) é estável e reprodutível, mesmo a distâncias superiores a 10.000 km; os valores do indicador relativo de potência do sinal VLF da estação NAA (24.0 kHz) registrados pelo equipamento WADI no território cearense estão em 93,86% dos casos dentro do intervalo entre 10 e 35, considerado confiável pelo fabricante e os valores do sinal da estação NAA (24.0 kHz) obtidos no Ceará são proporcionais e apresentam fortes semelhanças com os obtidos no Observatório Moore, com uma frequência superior aos 90% no intervalo entre os valores 10 e 30. Desta forma, fica comprovado a confiabilidade da utilização do sinal VLF da estação NAA na prospecção de água subterrânea no território cearense, baseado no seu princípio de aplicação.

Palavras-chave: VLF, ondas, monitoramento

Biografia do Autor

Walber Cordeiro, Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos - FUNCEME

Mestre em Hidrogeologia (UFC)

Geólogo da FUNCEME

Referências

ABEM Instrument AB. (1989a). ABEM Printed Matter no 90282 – ABEM WADI VLF INSTRUMENT. Retrieved from http://www.abem.se/support/downloads/user-manuals/wadi-instruction-manual-200dpi

ABEM Instrument AB. (1989b). ABEM WADI Simple, state-of-the-art water prospecting instrument (p. 5). Retrieved from http://www.abem.se/support/downloads/user-manuals/wadi-instruction-manual-200dpi

ABEM Instrument AB. (1995). WADI VLF International Frequency List - ABEM Printed matter no 93062 (p. 93062).

Aigbedion, I. (2007). Geophysical Investigation of Road Failure Using Electromagnetic Profiles along Opoji , Uwenlenbo and Illeh in Ekpoma -Nigeria. Middle-East Journal of Scientific Research, 2, 111–115.

Al-Tarazi, E., Abu Rajab, J., Al-Naqa, A., & El-Waheidi, M. (2008). Detecting leachate plumes and groundwater pollution at Ruseifa municipal landfill utilizing VLF-EM method. Journal of Applied Geophysics, 65(3-4), 121–131. doi:10.1016/j.jappgeo.2008.06.005

ANTONIUK, J. (1985). Electromagnetic investigations by the VLF method of the ore bearing veins in the Hornsund Fiord area. Polish.polar.pan.pl, 6(3), 349–356. Retrieved from http://www.polish.polar.pan.pl/ppr06/1985_3_349-356.pdf

Benson, A. K., Payne, K. L., & Stubben, M. A. (1997). Mapping groundwater contamination using dc resistivity and VLF geophysical methods–A case study. Geophysics, 62(1), 80–86. doi:10.1190/1.1444148

Cavalcante, I. M., Marinho, J. M. L., Cordeiro, W., & Vasconcelos, S. M. S. (2001). Desempenho do método VLF na locação de poços em terrenos cristalinos de uma área do agreste do Estado de Pernambuco, Brasil (p. 383; 386). Salvador.

Clilverd, M. a., Thomson, N. R., & Rodger, C. J. (1999). Sunrise effects on VLF signals propagating over a long north-south path. Radio Science, 34(4), 939–948. doi:10.1029/1999RS900052

Cordeiro, W. (2000). APLICAÇÃO DO MÉTODO GEOFÍSICO VLF (VERY LOW FREQUENCY) NA PROSPECÇÃO DE ÁGUA SUBTERRÂNEA EM DIVERSOS TIPOS LITOLÓGICOS FRATURADOS NAS BACIAS HIDROGRÁFICAS METROPOLITANAS NO ESTADO DO CEARÁ. UFC.

JORDANA i MARGALIDA, S. (1991). Prospección Electromagnètica VLF: Aplicación a L’Exploración D’Aigües Subterrànies (p. 108). Barcelona: Universitat de Barcelona.

Kielkopf, J., & Cowan, C. (2000). Low Frequency Receiver Circuit.

Kumar, S. (2009). Waveguide Parameters of 19.8 kHz Signal Propagating over a Long Path. Research Letters in Physics, 2009, 1–4. doi:10.1155/2009/216373

Monacchi, A., & Zanini, M. (2009). LA METODOLOGIA GEOFISICA VERY LOW FREQUENCY (VLF) A SUPPORTO DELLE RICERCHE IDRICHE. Mus. Civ. Rovereto, 113–122.

Moradzadeh, A., Doulati, F., & Fallah, S. (2005). An Investigation on the Environmental Effects of Sulphide Mines Using Geophysical Studies (p. 4).

Nascimento, C. do, & Almeida, A. de. (2013). Identificação de aquífero fissural por meio de VLF. Retrieved from http://sys2.sbgf.org.br/congresso/abstracts/trabalhos/sbgf_3969.pdf

NAVELEX. (1972). VLF, LF, AND MF COMMUNICATIONS. Retrieved from http://www.navy-radio.com/manuals/shore-vlf.htm

Savvaidis, A. S., Tsokas, G. N., Vargemezis, G., & Dimopoulos, G. (1999). Geophysical prospecting in the Akropotamos dam (N. Greece) by GPR and VLF methods. JOURNAL OF THE BALKAN GEOPHYSICAL SOCIETY, 2(4), 120–127. Retrieved from http://www.earthdoc.org/publication/publicationdetails/?publication=35893

Scherrer, D., Mitchell, R., Huynh, T., Lord, W., & Lord, M. (2010). SuperSID Users Manual Space Weather Monitors (p. 85).

Sultan, M., Sauck, W., Raouf, O. A., & M., W. (2006). DEVELOPING RENEWABLE GROUND WATER RESOURCES IN ARID LANDS PILOT CASE: THE EASTERN DESERT OF EGYPT. International Consultant, EDP (p. 90). Retrieved from http://gis.mwri.gov.eg/gis/pdf/Rainfall and Meteorological Data .pdf

Tirone, B. W., Covel, C. L., & Hillier, J. E. (2010). Evaluating Chloride Contamination in Sand and Gravel Aquifers and Bedrock Fractures Using Terrain Conductivity and Very Low Frequency Geophysics, (8), 235–244. doi:10.4133/1.3445439

UNITED STATES NAVAL COMMUNICATIONS. (1961). WORLD’S MIGHTIEST VOICE THE U.S. NAVY 2.000.000 WATT VLF TRANSMITER.

Valtr, V., & Hanžl, P. (2012). Geophysical cross-section through the Bogd fault system in the area of the Chandman rupture, SW Mongolia. Journal of GEOsciences, 53, 193–200. doi:10.3190/jgeosci.023

Valtr, V., Hanžl, P., & Hrdliþková, K. (2006). GEOPHYSICAL VERTICAL SECTION ACROSS BOGD FAULT SYSTEM ON EASTERN FOOTHILL OF CHANDMAN KHAYRKHAN MOUNTAIN IN SW. Caag.cz, (July 2006), 14. Retrieved from http://www.caag.cz/egrse/2009/09-clanek08.pdf

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2018-05-22

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Artigos