Avaliação de segurança e modelagem computacional em barragens de Pernambuco

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: LIMA, Anderson Matheus de Sousa
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/49223
Resumo: Barragens são infraestruturas que, de maneira geral, atendem aos usos múltiplos dos recursos hídricos; sua implementação cobra planejamento apropriado, cumprimento das exigências legais e um plano de limites de segurança especialmente elaborado. Esta pesquisa apresenta uma análise de segurança de barragens através da verificação do efeito de diferentes resoluções de modelos digitais do terreno (SRTM, PE3D 5m e PE3D 30m) nas manchas de inundação do rompimento hipotético das barragens Serra dos Cavalos e Guilherme Azevedo, ambas localizadas em Pernambuco, e da aplicação do Índicede Segurança de Barragens – ISB para quantificar o risco de rompimento de outros 36 (trinta e seis) barramentos que estão sob jurisdição do Departamento Nacional de Obras Contra a Seca – DNOCS. Foram determinados os hidrogramas de ruptura das barragens Serra dos Cavalos e Guilherme Azevedo, observando a propagação da onda de cheia ocorrida depois das rupturas desses barramentos, mapeando os locais potencialmente inundáveis e comparando as manchas de inundação produzidas através dos modelos digitais do terreno. A modelagem foi realizada por meio da aplicação do software HEC-RAS. O ISB foi aplicado a partir de documentos do convênio técnico firmado entre o DNOCS e a Universidade Federal de Pernambuco. Como a estrutura da barragem Serra dos Cavalos é de terra, a ruptura da brecha demorou a acontecer, em relação a Barragem Guilherme Azevedo, em que a ruptura da brecha ocorre de forma mais rápida, pois a estrutura final é de pedra em arco (ruptura em cascata). Verificou-se a dimensão do impacto à vida da mancha de inundação, sendo a mais refinada proveniente do modelo digital do terreno PE3D 5m, o que indica o menor número de residências atingidas, possivelmente por ser mais preciso em sua resolução. Com a aplicação do ISB, verificou-se que mais da metade das barragens avaliadas exibiram “condição insatisfatória” em relação a segurança, enquanto o restante apresentou “condição deficiente”, sendo motivo de alerta. No caso de estudo de ruptura de barragens para elaboração do PAE, sugere-se uma resolução espacial de 5m para MDT’s adquiridos por meio de aerolevantamentos com laser LiDAR.
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Foram determinados os hidrogramas de ruptura das barragens Serra dos Cavalos e Guilherme Azevedo, observando a propagação da onda de cheia ocorrida depois das rupturas desses barramentos, mapeando os locais potencialmente inundáveis e comparando as manchas de inundação produzidas através dos modelos digitais do terreno. A modelagem foi realizada por meio da aplicação do software HEC-RAS. O ISB foi aplicado a partir de documentos do convênio técnico firmado entre o DNOCS e a Universidade Federal de Pernambuco. Como a estrutura da barragem Serra dos Cavalos é de terra, a ruptura da brecha demorou a acontecer, em relação a Barragem Guilherme Azevedo, em que a ruptura da brecha ocorre de forma mais rápida, pois a estrutura final é de pedra em arco (ruptura em cascata). Verificou-se a dimensão do impacto à vida da mancha de inundação, sendo a mais refinada proveniente do modelo digital do terreno PE3D 5m, o que indica o menor número de residências atingidas, possivelmente por ser mais preciso em sua resolução. Com a aplicação do ISB, verificou-se que mais da metade das barragens avaliadas exibiram “condição insatisfatória” em relação a segurança, enquanto o restante apresentou “condição deficiente”, sendo motivo de alerta. No caso de estudo de ruptura de barragens para elaboração do PAE, sugere-se uma resolução espacial de 5m para MDT’s adquiridos por meio de aerolevantamentos com laser LiDAR.CNPqDams are infrastructures that, in general, meet the multiple uses of water resources; its implementation requires proper planning, compliance with legal requirements and a specially designed plan of safety limits. This research presents a safety analysis of dams through the verification of the effect of different resolutions of digital terrain models (SRTM, PE3D 5m and PE3D 30m) in the flood spots of the hypothetical rupture of the Serra dos Cavalos and Guilherme Azevedo dams, both located in Pernambuco, and the application of the Dam Safety Index - ISB to quantify the risk of failure of another 36 (thirty-six) dams that are under the jurisdiction of the National Department of Works Against Drought – DNOCS. The rupture hydrographs of the Serra dos Cavalos and Guilherme Azevedo dams were determined, observing the propagation of the flood wave that occurred after the ruptures of these dams, mapping the potentially flooding places and comparing the flood spots produced through digital terrain models. Modeling was performed using the HEC-RAS software. The ISB was applied based on documents from the technical agreement signed between DNOCS and the Federal University of Pernambuco. As the structure of the Serra dos Cavalos dam is made of earth, the rupture of the breach took a long time to happen, in relation to the Guilherme Azevedo Dam, in which the rupture of the breach occurs more quickly, since the final structure is made of arched stone (rupture in cascade). The dimension of the impact on the life of the flooded area was verified, the most refined one coming from the digital land model PE3D 5m, which indicates the lowest number of homes affected, possibly because it is more accurate in its resolution. With the application of the ISB, it was verified that more than half of the evaluated dams exhibited “unsatisfactory condition” in relation to safety, while the rest presented “deficient condition”, being a reason for alert. In the case of a dam failure study for the elaboration of the PAE, a spatial resolution of 5m is suggested for MDT's acquired through aerial surveys with LiDAR laser.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilCOUTINHO, Artur PaivaCIRILO, José Almirhttp://lattes.cnpq.br/0366279846015261http://lattes.cnpq.br/9407718849634806http://lattes.cnpq.br/2152875269031463LIMA, Anderson Matheus de Sousa2023-02-28T17:37:30Z2023-02-28T17:37:30Z2023-02-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLIMA, Anderson Matheus de Sousa. Avaliação de segurança e modelagem computacional em barragens de Pernambuco. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/49223porAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2023-03-01T05:14:41Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/49223Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212023-03-01T05:14:41Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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