Abstract
Wetlands are habitats where water level can be either above, beneath or at surface ground. Swamp and marsh are examples of natural wetlands. However, there are also the manmade ones, generally constructed for environmental purposes. Using Visual Modflow were created four possible wetlands application scenarios for the contaminant plume attenuation in shallow aquifers, without pumping (natural gradient). Three of them, representing superficial flow systems, were compared one each other, varying window water entrance geometry and depth in the contaminant plume capture and recharge. Results indicate that water volume that enters into the wetland varies inversely with the water residence time in the channel and both are controlled by aquifer hydraulic conductivity. In simulations using 250 mm/y of recharge, the residence time was smaller than the ones obtained with no recharge simulations. The horizontal dimension of captured plume can be enlarged with the building up of an impermeable funnel barrier in the entrance of the wetland, used to enlarge wetland permeable entrance. However, inserting vertical barriers, at least 4 m below the wetland entrance, the results were not so effective. A forth model, representing a shallow wetland followed by a shallow flow system, required a 200 m2 area to treat 16m3/day. Modeling results indicated viability of groundwater treatment using wetlands, although, large areas are required to have an effective groundwater plume remediation.
Highlights
Wetlands are habitats where water level can be either above, beneath or at surface ground
J - abertura permeável de 10 m de largura, para permitir a entrada da água subterrânea na wetland
AGRADECIMENTOS Os autores gostariam de agradecer à FAPESP pelo auxílio financeiro a este trabalho (processo no. 97/6950-6), e à CAPES, pela bolsa de estudos à primeira autora
Summary
Inicialmente, foram produzidos três modelos básicos distintos M1, M2, M3. Uma vez que esses modelos não apresentaram eficiência satisfatória, construiu-se posteriormente o modelo M4, cuja geometria foi ajustada com o objetivo de atingir o melhor resultado dentro de certos limites imposto, ou seja vazões de saída do sistema superiores a 10 m3/dia e tempo de residência da água dentro do sistema ente 10 e 15 dias (tempo observado em algumas wetlands artificiais existentes). Devido às limitações do programa, o interior de cada canal foi definido como uma região de condutividade hidráulica de 1 m/s e porosidade de 0,95 (KADLEC; KNIGHT, 1996). Na região de saída da água da cavidade estabeleceu-se um dreno D de alta condutância (1000 m2/dia), a uma altura H, variável em relação à base de P, escolhida de modo a manter uma coluna de água (Hdreno) entre 0,3 m e 1 m no interior da cavidade, condição necessária para manter as plantas ali existentes (KADLEC; KNIGHT, 1996). Ao fundo e nas paredes de cada canal estabeleceu-se uma baixa condutividade hidráulica (1x10-10 m/s), exceto em uma pequena janela J de 10 m de largura, para condicionar o trajeto da água para dentro da cavidade. Tabela 1 - Características geométricas da porção P do aqüífero para cada modelo (M) Table 1- Geometry of the portion P of the aquifer for “M” model
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