Orientador: Ademir Jose Petenate / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-07-21T20:33:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guerra_MarcosdeOliveira_M.pdf: 4754730 bytes, checksum: 1f32e7aa1fc8ea8ba142eb578eccd2a7 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Os modelos convencionais de auscultação e monitoramento de barragens são desenvolvidos a partir de informações obtidas com o acompanhamento do desempenho dos instrumentos, instalados em tais estruturas, que procuram aferir e confirmar hipóteses de segurança associadas aos critérios da fase de projeto. A partir da necessidade de desenvolver uma nova abordagem sobre o tema segurança, em particular para garantir maior confiabilidade, procurou-se, dentro do processo de interpretação e diagnóstico do comportamento das barragens, enfatizar o conceito do potencial de risco e da probabilidade de ruína, como fatores fundamentais de análise e previsão, permitindo a introdução de sistemas voltados à determinação da influência de novos componentes, tais como os decorrentes de circunstâncias dinâmicas, as variações do meio ambiente (interno e externo) as condições de estabilidade e de confiabilidade. As principais restrições, feitas aos modelos convencionais de auscultação e monitoramento de barragens, estão relacionadas à pequena capacidade de previsão do desempenho e estabelecimento de cenários futuros, à limitada abordagem da interferência com o meio, à desconsideração dos ciclos de vida útil dos empreendimentos - evolução dos materiais e equipamentos, entre outros, destacando-se, como decisivo, o fato de não levar em conta a execução de propostas efetivas e confiáveis de atuação em tempo real. Ao estabelecer avaliação comparativa, entre posturas e práticas de acompanhamento, o modelo com ênfase na caracterização da performance é sugerido como expectativa satisfatória para superar as limitações presentes, obtendo melhoria contínua e gradual, formatando e integrando os sistemas e estruturas dentro das organizações como um todo. As limitações decorrentes da unicidade dos empreendimentos, dados pontuais, bem como dos instrumentos de supervisão e controle, quando abordados por intermédio de modelos estatísticos, apresentam considerações consistentes e voltadas para a avaliação dinâmica da segurança e da confiabilidade do desempenho de barragens. Dentre as metodologias propostas para modelar os sistemas de alta performance, a escolhida para o desenvolvimento, por sua receptividade e compatibilidade com a engenharia de barragens, é aquela oferecida por Sink & Tuttle (57), na qual a caracterização do possível aumento de performance é amparado por análise dos sistemas organizacionais e gerenciais, resultando em proposta de auscultação e monitoramento do comportamento de barragens e estruturas dos sistemas hidráulico. Constata-se que as armadilhas, identificadas por Sink & Tuttle (57), existentes nos processos administrativos e técnicos, sejam eles organizacionais ou gerenciais, são similares nos sistemas de acompanhamento das barragens, bem como os sete pontos a perseguir em modelos de alta performance. As consequências dos estudos efetuados foram registradas, resultando em proposta de nova conceituação de acompanhamento das estruturas hidráulicas, verificandose sua adequabilidade aos conceitos de Qualidade com foco no aumento de performance. Para validação do modelo proposto, foi estabelecida, através de avaliação, efetuada por uma equipe experiente, a performance dos modelos convencionais e proposto, nos quais procurou-se "mensurar" os resultados obtidos na auscultação e monitoramento de barragens. / Abstract: The usual models for dam monitoring were developed from informations taken from the observations made on the behaviour of the instruments ínstalled at those structures. The aim of those procedures are to check and confirm some hipothesis on dam safety, made according to the design criteria. The so called deterministic models may be considered as low performance for dam safety, because they only take in account civil engineering concepts, related to rheological properties and construction techniques. From the detected need to develop a new and more reliable approach on dam safety, a new proposal was made, by working on the processes of interpretation and diagnosis of dam behavior, and emphasizing the 'potential of risk' and 'failure probability' as essentials to the behaviour analisis and prediction. This allows the introduction of new tools, to determine the ascendancy of new factors, as those time-dependant ones, like environmental conditions- internal and external- , on the dam stability and reliability. The main restrictions made to the conventional models for dam monitoring are related to the limited capacity to performance prediction, the sceneries' setup of for the future. Those models doesn't take in to account the environmental interferences, the lifetime of the projects, and the evolution on construction and material technology. And, must be emphasized as decisive, those models cannot provide immediate and reliable information ín case of need. By an comparative evaluation between the monitoring pratice and postures, the model emphasizing the performance modelling ís suggested, as enough good to surpass the present limitations, getting an continuous and gradual improvement, formatting and completting the systems and structures of the whole organization. Some limitations, as the single characteristics of each structure, the punctual sampling taken from the instruments, and the limitations of the instruments themselves usually are rounded by statistical modelling, allowing the achievement of consistent information to an dinamic evaluation of the reliability and safety of dams. In the universe of proposed methods to the modelling of high performance systems, that one offerred by Sink & Tuttle was choosen, by this compatibility with dam engineeering. The performance growth is supported by an analisis of the management and organizational systems, resulting on the proposal to dam monitoring. It was verified that the Sink & Tuttle's traps, identified at the administrative and technical processes, are in their headlines so presents at the dam monitoring processes, as well the seven points to be chasen in high performance models. The effects of the studies were registered, resulting in a new concept for dam & structures monitoring, checking its suitability to the Quality concepts, focused on the performance improvement. The proposed model was made valid from an evaluation of the usual models, made by a well experienced team, in which a trial to measure the dam monitoring results was made. / Mestrado / Mestre em Qualidade

Orientador : Dr. Jair Mendes Marques / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 13/05/2016 / Inclui referências : f. 131-137 / Linha de pesquisa : Métodos estatísticos aplicados / Resumo: As construções de usinas hidrelétricas consistem em empreendimentos de grande relevância para o desenvolvimento econômico e social de um país. No entanto, esse é um tipo de obra que requer muita vigilância, pois a ocorrência de comportamentos anormais em sua estrutura podem resultar em consequências indesejáveis. Inspeções realizadas através de instrumentos de monitoramento é um dos mecanismos de avaliação da segurança de uma barragem. Leituras periódicas dos instrumentos geram conjuntos de dados estocásticos que fornecem importantes informações sobre sua saúde estrutural. Métodos matemáticos e estatísticos são de grande importância para o tratamento e análise dos dados, pois, possibilitam predições de possíveis anormalidades no comportamento da barragem. Assim, este trabalho propõe uma metodologia de análise de árvore de falhas, em que o conceito de falha é definido através da detecção e classificação automática de pontos de mudança no comportamento de séries temporais geradas por instrumentos de monitoramento instalados em uma barragem. A detecção automática dos pontos de mudança em uma série temporal consiste em uma abordagem neuro/fuzzy/bayesiana dividida em três etapas: clusterização dos pontos da série temporal a partir de um mapa auto-organizável de Kohonen; construção de um conjunto fuzzy que transforma a série temporal inicial, com distribuição arbitrária, em uma nova série com distribuição de probabilidade beta; a detecção dos pontos de mudança através de uma simulação de Monte Carlo via algoritmo de Metropolis-Hastings. O método para a classificação dos pontos de mudança detectados, em relação aos níveis de alerta, foi desenvolvido através da construção de um sistema de controle fuzzy baseado em informações subjetivas utilizadas por especialistas em segurança da barragem. Por fim, a proposta metodológica é aplicada em dados gerados por instrumentos de monitoramento instalados no bloco de contraforte D38, da estrutura de barramento da Usina Hidrelétrica de Itaipu, onde o método destacou como principal resultado a detecção da mudança e comportamento nas medidas dos instrumentos de monitoramento ocorridas no período de enchimento do reservatório, o que mostra a eficiência dos conceitos abordados. Assim, pode-se concluir que a análise fuzzy de árvore de falhas descrita neste trabalho pode ser considerada uma boa alternativa para o auxílio no gerenciamento da segurança de uma barragem. Palavras-chave: Segurança de Barragem, Análise de Árvore de Falhas, Redes de Kohonen, Conjuntos Fuzzy, Algoritmo de Metropolis-Hastings, Controlador Fuzzy, Medida de Importância. / Abstract: The construction of hydroelectric plants consist of highly relevant projects for economic and social development of a country. However, this is a kind of work which requires a lot of monitoring, because the occurrence of atypical behavior in structure can result in undesirable consequences. Inspections carried out by monitoring instruments is one of the safety assessment mechanisms of a dam. Periodic readings of the instruments generate sets of stochastic data provide important information about their structural health. Mathematical and statistical methods are of great importance for the processing and analysis of data therefore enable predictions of possible abnormalities in the dam behavior. Thus, this paper proposes a fault tree analysis methodology, in which the concept of failure is defined by detecting and automatic shift points classification in the time series behavior generated by monitoring instruments installed in a dam. Automatic detection of change points in a time series consists of a neuro/fuzzy/bayesian approach divided into three steps: clustering of points in the time series from a self-organizing map of Kohonen; construction of a fuzzy set that transforms the initial time series with arbitrary distribution on a new series with beta probability distribution; detection of change points through a Monte Carlo simulation via Metropolis-Hastings algorithm. The method for classification of detected shift points in relation to alert levels, is developed by building a fuzzy control system based on subjective information used for dam safety experts. Finally, the proposed methodology is applied to data generated by monitoring instruments installed on the buttress block D38, the bus structure of Itaipu Hydroelectric Power Plant, where the method highlighted as main result the detection of change and behavior in measures of instruments monitoring occurred in the filling period of the container, which shows the efficiency of the discussed concepts. Thus, it can be concluded that the fuzzy analysis of fault tree described in this work could be a good alternative for assistance in security management of a dam. Key-words: Dam Safety, Fault Tree Analysis, Kohonen Networks, Fuzzy Sets, Metropolis-Hastings algorithm, Fuzzy Controller, Importance Measure.

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Orientador : Prof. Dr. Eduardo Salamuni / Co-orientador: Prof. Dr. Alberto Pio Fiori / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geologia. Defesa: Curitiba, 31/08/2015 / Inclui referências : f. 124-129 / Área de concentração: Geologia ambiental / Resumo: As barragens são obras de grande potencial de risco, haja vista que um eventual colapso tem consequências catastróficas ao meio ambiente. Tais ocorrências reforçam a necessidade e especial importância nos investimentos em levantamentos preliminares e monitoramento destas estruturas com intuito de melhorar a segurança da barragem. Em estudos prévios à construção de uma barragem, a investigação geológico-geotécnica realizada é extremamente importante para a caracterização e compartimentação geomecânica do maciço. O trabalho proposto objetivou identificar feições geológicas que enriqueçam o conhecimento acerca da fundação da barragem e aumentem a segurança da estrutura, por meio da integração entre o levantamento geológico-estrutural, correlação de atributos geotécnicos, instrumentação e monitoramento geodésico. A pesquisa tomou como base a Usina Hidrelétrica de Mauá e seu entorno, localizada sob o rio Tibagi, a noroeste do município de Telêmaco Borba divisa com Ortigueira no Estado do Paraná. O local em que foi construída a UHE Mauá está inserido sobre soleiras de diabásio da Formação Serra Geral e rochas sedimentares paleozoicas da Bacia do Paraná, de alto controle estrutural em função da intersecção de estruturas regionais como o Arco de Ponta Grossa, Zona de Falha São Jerônimo Curiúva com a Zona de Falha Jacutinga. A análise estrutural possibilitou o reconhecimento de feições estruturais, com predomínio de direções N50-60E de maior penetratividade em mesoescala e N40-50W, mais pervasivas na escala regional. As descontinuidades mapeadas são caracterizadas, principalmente por juntas, falhas e zonas de cisalhamento cataclásticas associadas a eventos tectônicos transcorrentes, por vezes, de regime transtrativo com estruturas em flor negativa e falhas oblíquas, identificadas nos sedimentos paleozoicos e rochas básicas da Formação Serra Geral. Em conjunto ao levantamento estrutural, foi confeccionada a modelagem geomecânica da fundação da barragem, com o software Voxler 3, que interpola, por meio da geoestatística, graus de consistência, fraturamento, alteração e RQD dos dados obtidos das sondagens realizadas na época dos estudos prévios à construção da barragem. Para a modelagem foram utilizados 22 furos, com um total de 512 m, distribuídos na região da fundação da barragem, em que foram desconsiderados os segmentos escavados para construção desta estrutura. O resultado apresentou concentrações locais em segmentos com alto grau de fraturamento e alteração da rocha, identificados principalmente na margem direita da barragem, que coincidem com descontinuidades mapeadas em campo e alinhamentos interpretados no relevo. A caracterização geológico-geotécnica do maciço rochoso permitiu identificar áreas suscetíveis de riscos à obra, que por meio do monitoramento geodésico apresentaram recalques pouco expressivos à segurança do empreendimento. Palavras-chaves: Modelagem Geomecânica, Barragens, Fundação. / Abstract: The dams are civil works of great potential risks, given that a possible collapse would have catastrophic consequences for the environment. Such events reinforce the need and particular importance in the investment in preliminary surveys and monitoring of these structures aiming to improve dam safety. In previous studies the construction of a dam, the geological and geotechnical investigation is extremely important for the characterization and geomechanical compartmentation of the rock mass. The proposed work aimed to identify geological features that enrich the knowledge of the dam’s foundation and increase the safety of the structure, through the integration of geological and structural survey, correlation with geotechnical attributes, instrumentation and geodetic monitoring. The research was based on the Mauá Hydroelectric Power Plant and its surroundings, located under the Tibagi River, northwest of the town of Telêmaco Borba on the border of Ortigueira in Paraná. The place where it was built the Mauá Hydroelectric Power Plant is part of diabase sills of the Serra Geral Formation and Paleozoic sedimentary rocks of the Paraná Basin, high structural control due to the intersection of regional structures such as the Ponta Grossa Arch, Saint Jerônimo Curiúva Fault Zone with Jacutinga Fault Zone. Structural analysis allowed the recognition of structural features, with a predominance of N50-60E direction of greater penetrative mesoscale and N40-50W, more pervasive in regional scale. Mapped discontinuities are characterized mainly by joints, faults and shear zones associated with cataclastic tectonic strike-slip events, sometimes of transtensive shear regime with negative flower structures and oblique faults identified in Paleozoic sediments and basic rocks of the Serra Geral Formation. At the same time as leading a structural survey, the geomechanical modeling of the dam’s foundation was done with the Voxler 3 software, which interpolates through geostatistics, degrees of consistency, fracturing, alteration and RQD data obtained from surveys carried out at the time of studies previous to the dam’s construction. For the modeling, 22 holes were used with a total of 512 m, distributed in the region of the dam’s foundation, they were disregarded segments excavated for building this structure. The result showed local concentration in segments with high degree of fracturing and alteration of the rock, identified mainly on the right bank of the dam, which coincides with discontinuities mapped in the field and alignments interpreted in relief. The geological and geotechnical characterization of the rock mass identified areas of potential risk to work, which geodetic monitoring showed that settlements have little expressive safety issues for the project. Keywords: Geomechanical Modeling, Dams, Foundation.

Orientador : Dr. Cassius Tadeu Scarpin / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 23/03/2016 / Inclui referências : f. 95-100 / Resumo: Considerando o grande número de acidentes e incidentes ocorridos em barragens nos últimos anos, fez se necessário o desenvolvimento de políticas relacionadas à segurança de barragens. A segurança de uma barragem exige um esforço significativo para se evitar algum tipo de dano. Uma das estratégias está relacionada ao plano de instrumentação e monitoramento das barragens. O monitoramento exige, da equipe técnica, a leitura dos dados dos instrumentos de auscultação a fim de acompanhamento periódico da barragem, isto é, a equipe percorre as galerias regularmente coletando os dados dos instrumentos de auscultação respeitando a periodicidade de cada instrumento. Percebeu-se que o plano de monitoramento da barragem pode ser modelado através de um problema de programação matemática, mais precisamente, por um problema de roteirização periódica em arcos capacitados (PCARP). O PCARP é considerado uma generalização do clássico problema de roteirização em arcos capacitados (CARP) devido a duas características: período de planejamento maior que uma unidade de tempo, de modo que os veículos fazem diversas viagens e as frequências de visitas estão associadas aos arcos a serem servidos ao longo do horizonte de planejamento. Para o problema de monitoramento de barragem, a frequência de visitas ao longo do horizonte de tempo não está associada ao arco, mas ao instrumento do qual se pretende coletar os dados. A proposta apresenta um novo problema de roteirização periódica em arcos capacitados com múltiplas tarefas, e a formulação de um modelo matemático. As principais características apresentadas são: Múltiplas tarefas a serem realizadas em cada arco e frequências distintas para realizar cada uma das tarefas; frota heterogênea, posto que a leitura só possa ocorrer se o leiturista possuir o aparelho adequado para coleta dos dados; flexibilidade de mais de um leiturista passar por um mesmo arco em um mesmo dia. O modelo matemático foi implementado e exemplos didáticos foram gerados aleatoriamente para validar o modelo proposto. Para avaliar a proposta na perspectiva da segurança de barragens, com a finalidade de padronizar as leituras e a determinação de itinerários fixos, foi realizado uma aplicação no trecho "A" da hidrelétrica de ITAIPU / Abstract: Considering the large number of accidents and incidents in dams in recent years, it was necessary to the development of policies related to dam safety. The safety of a dam requires a significant effort to avoid any harm. One of the strategies is related to instrumentation and monitoring plan of the dams. Monitoring requires the crew to read the data of sounding instruments to dam periodic monitoring, that is, the team goes through the galleries regularly collecting data from auscultation instruments respecting the periodicity of each instrument. It was noticed that the dam monitoring plan can be modeled through a mathematical programming problem, more precisely, he problem of monitoring was made by a Periodic Capacitated Arc Routing Problem (PCARP). The PCARP is considered as a generalization of the classic capacitated arc routing problem (CARP) due to two characteristics planning period longer than a time unit, so that several vehicles are traveling and the frequency of visits associated arcs to be served over the planning horizon. To the dam monitoring problem the frequency of visits over the time horizon is not associated with the arc, but the instrument which is intended to collect the data. The proposal presents a new problem of periodic routing in capacitated arcs with multiple tasks and the formulation of an accurate mathematical model. The main features are presented: Multiples tasks to be performed for each distinct arc and frequency to perform each tasks, heterogeneous fleet, since the reading can only occur if the meter reader have the instrumentation to collect data, flexibility of more than one meter reader go through the same arc on the same day. To evaluate the proposal in view of dam safety with standardize the purpose of reads and the determination of fixed itineraries was carried out an application in the stretch A of the ITAIPU hydroelectric.

Orientador: Milton Dall'Áglio Sobrinho / Banca: Geraldo de Freitas Maciel / Banca: Carlos Henrique de Almeida Couto Medeiros / Resumo: No Brasil existe um número significativo de pessoas que residem em regiões situadas a jusante de barragens. A Lei 12.334/2010 determina aos proprietários de barragens a elaboração de um Plano de Segurança e um Plano de Ação Emergencial para barragens classificadas como passíveis de provocar Dano Potencial Alto. O presente trabalho busca avaliar o comportamento das ondas de cheia geradas por vazões induzidas e vazão de ruptura hipotética da barragem da usina hidrelétrica de Três Irmãos, da CESP - Companhia Energética de São Paulo, para elaboração de um Plano de Ação Emergencial. Foram avaliados os tempos de chegada da onda, as cotas e vazões máximas alcançadas em diferentes pontos do curso d'água, para diferentes cenários. São apresentados mapas de inundação indicando a área atingida pela onda de ruptura que serviram de base para definição de plano de evacuação da população impactada. Foi usado o modelo hidrodinâmico unidimensional HEC-RAS, calibrado a partir da reprodução de níveis d'água históricos. Os hidrogramas de ruptura gerados a partir de diferentes equações resultaram em vazões máximas entre 20.915 e 40.507 m3/s, com tempos de abertura de brecha entre 1,0 e 14,0 h. A onda de cheia foi propagada em uma extensão de 32 km desde a usina até a confluência com o rio Paraná. Os resultados mostraram pouca variação tanto na extensão quanto no tempo de submersão das áreas atingidas pela inundação, com diferença sensível apenas no tempo de chegada do pico. Além disso, as simulações em regime permanente e variável não apresentaram grandes variações nas cotas máximas observadas a jusante, o que mostra que a cheia gerada pela ruptura tem características de onda cinemática, devido ao longo tempo de esvaziamento do reservatório. Tendo em vista que a barragem de Jupiá, localizada a jusante, opera a fio d'água e pode controlar vazões até cerca de 50.000 m3/s, não se ... / Abstract: In Brazil there is a significant number of people living in regions located downstream of Dams. The law 12.334/2010 determines that the dam's owners have to elaborate a Security Plan and an Emergency Action Plan for dams classified as likely to cause High Potential Damage. The present study attempts o evaluate the behavior of waves generated by full flow and flow induced by hypothetical dam rupture of the Três Irmãos hydroelectric, of CESP, Energetic Company of São Paulo, for preparation of an Emergency Action Plan. We evaluated the arrival times of the wave, quotas and peak flows achieved at different points of the watercourse, for different scenarios. Flood maps are presented indicating the area affected by the flood wave that served as the basis for defining evacuation plan of the affected population. It was used the one-dimensional hydrodynamic model HEC-HAS, calibrated from the reproduction of historical water levels. The outflow hydrographs generated from different available equations resulted in peak flows between 20.915 and 40.507 m³/s, with peak times between 1 and 14 h. The dam breach flood wave was propagated along a 32 km reach, from the plant to the confluence with the Paraná River. The results showed little variation in both the extent and the time of submersion of areas affected by flooding, with only appreciable difference in arrival time of the peak. Furthermore, the simulations in steady and unsteady flow regimes showed no large variations of the downstream maximum water depth, suggesting that the resulted flood wave propagates with characteristics of a kinematic wave, due to the long depletion time of the reservoir. The risk of cascade rupture was not identified, considering that at the downstream, the Jupiá dam operates at constant level and can control flow rates up to 50.000 m³/s. From the results and the methodology was elaborated an PAE - Emergency Action Plan for the Três Irmãos ... / Mestre

Orientador: Paulo Cesar Rocha / Banca: Marcelo de Oliveira Latuf / Banca: José Tadeu Garcia Tommaselli / Banca: Isabel Cristina Moroz Caccia Gouveia / Banca: André Luiz Pinto / Resumo: O objetivo desta pesquisa foi investigar as variáveis determinantes para as inundações no baixo curso do Rio Tibagi, especificamente, na cidade de Jataizinho - PR. Entre as variáveis investigadas, procurou-se analisar se o controle hidrológico da Usina Hidrelétrica de Capivara - UHE Capivara -, no médio curso do Rio Paranapanema, influencia a ocorrência de inundações na cidade de Jataizinho. É importante destacar que o processo de remanso ocasionado pela construção da UHE Capivara originou a Represa de Capivara, a qual abrange não apenas trecho do Rio Paranapanema, mas também trechos de outros rios, como a Foz do Rio Pirapó e a Foz do Rio Tibagi, ambos tributários da margem esquerda do Rio Paranapanema. Assim, tem-se como objetivos específicos: a) avaliar o regime hidrológico e o período hidrológico do Rio Tibagi e do Rio Paranapanema; b) elaborar um modelo de relacionamento hidrométrico entre dados de estações de monitoramento do Rio Tibagi e do reservatório da UHE Capivara; c) elaborar um mapeamento geomorfológico, a fim de identificar as formas de relevo agradacionais e denudacionais do sítio urbano de Jataizinho; d) espacializar as áreas inundáveis no sítio urbano de Jataizinho. A metodologia baseou-se: a) no uso de geotecnologias, para o detalhamento topográfico do relevo e para a identificação das áreas sujeitas à inundação; b) no uso de técnicas estatísticas para a análise dos dados hidrológicos e para o relacionamento hidrométrico; c) na análise de matérias de jornais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstrac: El objetivo de este trabajo fue investigar las variables determinantes para las inundaciones en el curso bajo del río Tibagi, especfíficamente, en la ciudad de Jataizinho, Estado de Paraná. Entre las variables investigadas se buscó analizar si el control hidrológico de la Hidroeléctrica de Capivara - UHE Capivara -, con presencia en el curso medio del Río Paranapanema, influye en la ocurrencia de inundaciones en la ciudad de Jataizinho. Es importante destacar que el remanso hidráulico, generado por la construcción de la PHC, originó la represa de Capivara, la cual abarca, no solo el tramo del rio Paranapanema, sino también, tramos de otros ríos que comprenden las desembocaduras de los ríos Pirapó y Tibagi, ambos tributarios de la margen izquierda del río Paranapanema. De este modo, los objetivos específicos planteados para la investigación fueron: a) evaluar el régimen hidrológico y el periodo hidrológico del rio Tibagi y del río Paranapanema; b) elaborar un modelo de correlación hidrométrica entre los datos de las estaciones de monitoreo del río Tibagi y del reservorio de la PHC; c) elaborar la cartografía geomorfológica respectiva con el fin de identificar las formas del relevo originadas por procesos de agregación y de desagregación, propios del contexto urbano de Jataizinho e; d) demarcar, en el contexto urbano de Jataizinho, las áreas inundables... / Resumen: Le but de cette recherche fut d'étudier les variables déterminantes pour les inondations dans le cours inférieur de la rivière Tibagi, en particulier dans la ville de Jataizinho - PR. Parmi les variables étudiées, on chercha à analyser si le contrôle hydrologique de la Centrale Hydroélectrique de Capivara - UHE Capivara -, dans le cours moyen de la rivière Paranapanema, influence l'occurrence des inondations dans la ville de Jataizinho. Il est important de souligner que le processus d'arrêt causé par la construction de la Centrale Hydroélectrique de Capivara origina le Barrage de Capivara, qui couvre non seulement la rivière Paranapanema, mais aussi des parties d'autres rivières, comme les bouches des rivières Pirapó et Tibagi, toutes deux affluents de rive gauche de la rivière Paranapanema. Ainsi, on y trouve des objectifs spécifiques: a) évaluer le régime hydrologique et la période hydrologique de la rivière Tibagi et de la rivière Paranapanema; b) élaborer un modèle de relation hydrométrique entre les données des stations de surveillance de la rivière Tibagi et le réservoir de la Centrale Hydroélectrique de Capivara, c) élaborer une cartographie géomorphologique afin d'identifier les formes de relief d'aggradation et de régradation du site urbain de Jataizinho, et d) spatialiser les zones inondables dans le site urbain de Jataizinho. La méthodologie reposa sur: a) l'utilisation des géotechnologies, pour la description topographique du relief et pour l'identification des zones sujettes aux inondations, b) l'utilisation de la statistique pour l'analyse des données hydrologiques et pour la relation hydrométrique, et c) l'analyse des articles de journaux et dossiers de la Défense Civile sur la récurrence des inondations à Jataizinho... / Doutor

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-25Bitstream added on 2014-12-02T11:20:49Z : No. of bitstreams: 1 000797929.pdf: 12522148 bytes, checksum: 64739180db3a3786cbd7a4443a47299e (MD5) / No Brasil existe um número significativo de pessoas que residem em regiões situadas a jusante de barragens. A Lei 12.334/2010 determina aos proprietários de barragens a elaboração de um Plano de Segurança e um Plano de Ação Emergencial para barragens classificadas como passíveis de provocar Dano Potencial Alto. O presente trabalho busca avaliar o comportamento das ondas de cheia geradas por vazões induzidas e vazão de ruptura hipotética da barragem da usina hidrelétrica de Três Irmãos, da CESP - Companhia Energética de São Paulo, para elaboração de um Plano de Ação Emergencial. Foram avaliados os tempos de chegada da onda, as cotas e vazões máximas alcançadas em diferentes pontos do curso d’água, para diferentes cenários. São apresentados mapas de inundação indicando a área atingida pela onda de ruptura que serviram de base para definição de plano de evacuação da população impactada. Foi usado o modelo hidrodinâmico unidimensional HEC-RAS, calibrado a partir da reprodução de níveis d’água históricos. Os hidrogramas de ruptura gerados a partir de diferentes equações resultaram em vazões máximas entre 20.915 e 40.507 m3/s, com tempos de abertura de brecha entre 1,0 e 14,0 h. A onda de cheia foi propagada em uma extensão de 32 km desde a usina até a confluência com o rio Paraná. Os resultados mostraram pouca variação tanto na extensão quanto no tempo de submersão das áreas atingidas pela inundação, com diferença sensível apenas no tempo de chegada do pico. Além disso, as simulações em regime permanente e variável não apresentaram grandes variações nas cotas máximas observadas a jusante, o que mostra que a cheia gerada pela ruptura tem características de onda cinemática, devido ao longo tempo de esvaziamento do reservatório. Tendo em vista que a barragem de Jupiá, localizada a jusante, opera a fio d’água e pode controlar vazões até cerca de 50.000 m3/s, não se ... / In Brazil there is a significant number of people living in regions located downstream of Dams. The law 12.334/2010 determines that the dam’s owners have to elaborate a Security Plan and an Emergency Action Plan for dams classified as likely to cause High Potential Damage. The present study attempts o evaluate the behavior of waves generated by full flow and flow induced by hypothetical dam rupture of the Três Irmãos hydroelectric, of CESP, Energetic Company of São Paulo, for preparation of an Emergency Action Plan. We evaluated the arrival times of the wave, quotas and peak flows achieved at different points of the watercourse, for different scenarios. Flood maps are presented indicating the area affected by the flood wave that served as the basis for defining evacuation plan of the affected population. It was used the one-dimensional hydrodynamic model HEC-HAS, calibrated from the reproduction of historical water levels. The outflow hydrographs generated from different available equations resulted in peak flows between 20.915 and 40.507 m³/s, with peak times between 1 and 14 h. The dam breach flood wave was propagated along a 32 km reach, from the plant to the confluence with the Paraná River. The results showed little variation in both the extent and the time of submersion of areas affected by flooding, with only appreciable difference in arrival time of the peak. Furthermore, the simulations in steady and unsteady flow regimes showed no large variations of the downstream maximum water depth, suggesting that the resulted flood wave propagates with characteristics of a kinematic wave, due to the long depletion time of the reservoir. The risk of cascade rupture was not identified, considering that at the downstream, the Jupiá dam operates at constant level and can control flow rates up to 50.000 m³/s. From the results and the methodology was elaborated an PAE - Emergency Action Plan for the Três Irmãos ...

Orientador: Ana Ines Borri Genovez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T19:09:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zuffo_MonicaSoaresResio_M.pdf: 4344533 bytes, checksum: 71fc3895338694e910efb1953cf53d6b (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: As barragens são geralmente obras associadas a um elevado potencial de risco devido à possibilidade de ruptura, com conseqüências catastróficas para as próprias estruturas, para o meio ambiente, com destruição de flora e fauna, e principalmente pelas perdas de vidas humanas e econômicas. Este trabalho tem por objetivo propor e validar uma metodologia alternativa para a avaliação de segurança de barragens. Para a realização deste trabalho escolheu-se algumas barragens localizadas no Ribeirão das Cabras que detém 25% de todas as barragens aprovadas no município de Campinas. A metodologia aqui desenvolvida e denominada de Índice de Segurança de Barragens considerou na sua implementação diferentes critérios que foram avaliados para cada barragem para obter a sua classificação em termos de segurança. A metodologia provou-se válida e uma importante ferramenta na avaliação da segurança de barragens ou açudes. Constatou-se que 37,5% das barragens apresentaram-se em condições insatisfatórias e 62,5% em condições deficientes e, portanto, 100% das barragens necessitam de intervenção urgente. A falta de monitoramento contínuo, a falta de documentação adequada, incluindo-se os projetos, a outorga e a falta de fiscalização das barragens em todas as fases desde o projeto até sua operação são fatores primordiais para a falta de segurança constatada neste estudo. Pode-se alertar que este problema é inerente a muitas barragens, justamente pelo fato de o país ainda não contar com uma legislação específica e não possuir uma articulação clara das responsabilidades de cada órgão competente nas questões que envolvem a segurança de barragens / Abstract: Dams are structures generally associated to high potential risks due to the possibility of their failure, which could bring catastrophic consequences to the structures themselves, to the enrivonment by destructing the flora and fauna and, mainly, because they could cause economical and life losses. The purpose of this work is to propose and validate an alternative methodology to evaluate the security of dams. In order to develop this work some dams located at the Cabras Creek, Campinas, São Paulo, Brazil, were chosen since this river has 25% of all dams approved by the local government of Campinas city. The methodology developed here was called Dam Safety Index (DSI). It considers eighteen different criteria which are applied to evaluate each dam in order to obtain its classification in terms of security. The methodology proved itself to be effective and an important tool to diagnose the safety of dams. As a result, it was found out that 37.5% of the dams were in unsatisfactory conditions and 62.5% were in poor conditions; thus, 100% of dams are in need of urgent repairs not meeting the minimum desired safety level. The lack of a continuous monitoring, lack or imprecise documentation, including their projects and concession files, and no inspection on the part of the authorities in all phases are contributing factors to the lack of security verified in this study. It can be said that these problems are common in many small Brazilian dams, mostly because the country does not have a specific legislation to rule the security of dams and there is no clear responsibility stated as for what each government department should be in charge of / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-08Bitstream added on 2014-06-13T20:32:51Z : No. of bitstreams: 1 zoilo_cs_me_ilha.pdf: 12699261 bytes, checksum: 406869a1e5d7660e35ad7822ccd54760 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A reação química que ocorre no concreto entre os álcalis oriundos predominantemente do cimento e a sílica amorfa proveniente do agregado gera um produto higroscópico e expansivo que pode causar sérios danos à estrutura. Este processo é conhecido como reação álcaliagregado (RAA). A expansão provocada pelo produto da reação pode levar uma estrutura a apresentar elevados deslocamentos diferenciais e ao surgimento de fissuras com movimentações evolutivas, entre outros tipos de problemas operacionais. A Usina Hidrelétrica (UHE) de Jaguari, pertencente à Companhia Energética de São Paulo (CESP), tem apresentado problemas relacionados à ocorrência de RAA desde a década de 80, aproximadamente dez anos após o término da sua construção, o que torna imprescindível monitorar os deslocamentos, avaliar a intensidade e a duração do fenômeno e verificar a necessidade de intervenções antecipadas para que seu perfeito funcionamento não fique comprometido. Diante disto, fez-se necessário e oportuno investigar o concreto da usina e realizar a implantação de um sistema de monitoramento para acompanhamento do fenômeno expansivo. Este trabalho contempla o relato do desenvolvimento de um projeto para o monitoramento das estruturas da tomada d’água da UHE Jaguari, demonstrando detalhadamente as justificativas e particularidades das técnicas utilizadas e das instalações no local e faz uma análise preliminar dos resultados das medições verificados por um período de tempo relativo ao projeto e suas indicações para a tomada d’água. O sistema de monitoramento implantado contemplou a observação das principais movimentações causadas pela RAA, por meio de equipamentos tradicionais, adaptados para o local e o desenvolvimento de dois aparatos de medição de movimentos relativos entre paredes, com equipamentos de princípio de funcionamento ótico e indutivo / The chemical reaction that occurs in concrete, between predominantly alkalis from the cement and amorphous silica arising from the aggregate generates a hygroscopic, expansive product, which may severely damage the structure. This process is known as Alkali- Aggregate Reaction (AAR). The expansion caused by the product of the reaction may lead a structure to present large differential displacements and cracks with evolution motion, among other types of operational problems. Jaguari Hydroelectric Power Plant owned by Companhia Energética de São Paulo - CESP, has been having problems related to the incidence of AAR since 1980s, approximately ten years after its construction was completed, what turns indispensable to monitor displacements, assess the intensity and duration of a phenomenon and check the need for interventions beforehand so that perfect operation is not committed. Therefore, it has become necessary and timely to investigate the concrete and carry out the implantation of a monitoring system to follow up the expansive phenomenon. This project contemplates the report of development the monitoring project of Jaguari water intake structure, detailing the techniques used for the installation of the instrumentation, besides a preliminary investigation of the measurements results checked by a period of relative time to the project and their indications for water intake structure. The monitoring system implanted has contemplated the observation of the main motions caused by AAR, by means of traditional equipment adjusted to the place and the development of two devices for measuring the relative motion between walls, with equipment based on optical and inductive principle of operation equipment