Faced with the current water crisis, it is necessary to reassess the degree of conservation of water bodies, especially reservoirs (dams), in order to maximize their possibilities of use. In this sense, sensitizing the population becomes an essential prerogative for the promotion of water sustainability, and consequently, it is possible to ensure the consumption of future generations. Taking into account the standards set by the National Environment Council (CONAMA) for each use for which the water is intended, the levels of conservation of the reservoir water are elements of concern, mainly because they are water bodies of multiple uses . In this context, this research consisted in sensitizing the students of the Agribusiness Integrated Technical Course of the Federal Institute of Education, Science and Technology of Sergipe - Campus Itabaiana / SE, on the water management in the Potions of Ribeira (Itabaiana / SE) Irrigated Perimeter, aiming at thus conserving for multiple uses of this water body. With regard to methodological procedures, this research was classified at the exploratory level, having as a procedure a case study. Therefore, because it is the management of water resources, it is proposed to approach the environmental sciences, and for this it is necessary to use Environmental Education (EA) as a pillar, in order to promote reflection and foster social participation in the water management of Iridescent Perimeter Potions of Ribeira. Thus, it is based on the clarification of the student community about the conditions of degradation and conservation of the water body under study, so that these become disseminators of legal aspects associated with the management of water resources, especially that practiced on the spot by the managing body. Regarding the results, structured questionnaires applied with open and closed questions were used as a tool for collecting data. Finally, this research brings the production and implementation of a didactic resource, which according to the choice of the participating student sample, consisted of a game in quiz format, which will contribute substantially to the training of future agribusiness professionals, through the proposed discussion on management. / Diante da crise hídrica verificada atualmente, se faz necessário reavaliar o grau de conservação dos corpos hídricos, sobretudo dos reservatórios (constituídos por barragens), visando assim maximizar as suas possibilidades de usos. Nesse sentido, sensibilizar a população torna-se uma prerrogativa essencial para que se tenha a promoção da sustentabilidade hídrica, e por consequência seja possível assegurar o consumo de gerações futuras. Tendo então como pressuposto os padrões estabelecidos pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) para cada uso a que a água se destina, os níveis de conservação das águas de reservatórios são elementos de preocupação, principalmente por tratar-se de corpos hídricos de múltiplos usos. Nesse contexto, esta pesquisa consistiu em sensibilizar os alunos do Curso Técnico Integrado em Agronegócio do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Sergipe – Campus Itabaiana/SE, sobre a gestão hídrica no Perímetro Irrigado Poções da Ribeira (Itabaiana/SE), visando assim a conservação para os usos múltiplos deste corpo hídrico. Com relação aos procedimentos metodológicos, esta pesquisa classificou-se ao nível exploratório, tendo como procedimento de abordagem um estudo de caso. Por conseguinte, por se tratar da gestão dos recursos hídricos, propõe-se assim uma abordagem às ciências ambientais, e para isso faz-se necessário utilizar da Educação Ambiental (EA) como pilar, visando dessa forma, promover reflexões e fomentar a participação social na gestão hídrica do Perímetro Irrigado Poções da Ribeira. Assim, parte-se do esclarecimento da comunidade discente acerca das condições de degradação e de conservação do corpo hídrico em estudo, para que estes se tornem disseminadores de aspectos legais associados à gestão de recursos hídricos, sobretudo a praticada no local pelo órgão gestor. No tocante aos resultados, foi utilizado como ferramenta para coleta de dados questionários estruturados aplicados de forma assistida com perguntas abertas e fechadas. Por fim, esta pesquisa, traz a produção e implementação de um recurso didático, que segundo escolha da amostra discente participante, foi constituído de um game no formato quiz, o qual contribuirá substancialmente para formação dos futuros profissionais do agronegócio, através da discussão proposta sobre a gestão hídrica. / São Cristóvão, SE

Orientadores: Fernando Antonio Lourenço, Arsenio Oswaldo Seva Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciencias Humanas / Made available in DSpace on 2018-08-11T15:49:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nobrega_RenatadaSilva_M.pdf: 2382101 bytes, checksum: 5537266108dfa0d52a6065dd79aa75bd (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A dissertação trata da luta dos Arara (Karo) e dos Gavião (Ikólóéhj) contra os projetos hidrelétricos do Rio Machado, em Rondônia. Esta mobilização foi iniciada nos anos 80 contra o projeto da Usina Ji-Paraná, suspenso em 1993, e permanece até os dias atuais, com a retomada do projeto da Usina Tabajara. Frente às estratégias da ELETRONORTE para a viabilização destes projetos hidrelétricos, baseadas no mascaramento do seu potencial de destruição e no silenciamento da mobilização popular contrária às barragens, os Arara e os Gavião têm se empenhado em denunciar esta tentativa de expropriação de seu território e de violação de seus direitos. A mobilização indígena tem implicações políticas que extravasam a luta anti-barragem e se configura em uma ¿política cultural¿, tal como proposto por Alvarez, Dagnino e Escobar (2000), na medida em que os Arara e os Gavião contestam as noções dominantes de acerca do ¿desenvolvimento¿ e da ¿natureza¿ implicadas nos projetos hidrelétricos do Rio Machado e reivindicam para si uma condição de igualdade perante os brancos. Para estes povos indígenas, a luta anti-barragem tem se constituído em um espaço privilegiado de exposição de suas demandas e de questionamento da condição subalterna atribuída a eles pelos brancos, se configurando em luta por reconhecimento e autonomia, na qual o território é parte fundamental / Abstract: The dissertation deals with the struggle of Arara (Karo) and the Gavião (Ikólóéhj) indigenous people against hydroelectric projects of Machado¿s River, in Rondônia, Brazil. This mobilization was initiated in the 80¿s against the project of Usina Ji-Paraná, suspended in 1993, and remains until the present day, with the resumption of the project of Usina Tabajara. Front to ELETRONORTE strategies for enabling these hydroelectric projects, based on the masking of its potential for destruction and the silencing of the popular mobilization against the dams¿ projects, the Arara and Gavião has been determined to denounce this attempt to expropriation of its territory in violation of their rights. The mobilization indigenous policies have implications beyond the anti-dam and is configured in a "cultural policy", as proposed by Alvarez, Dagnino and Escobar (2000), to the extent that Arara and Gavião contest the dominant notions of about the "development" and "nature" involved in hydroelectric projects in Machado¿s River and claim for itself a condition of equality before the ¿whites¿. For these indigenous people, the anti-dam struggle has been made in a privileged space of exposure of their demands and of questioning the condition subordinate assigned to them by whites, are setting up in fight for recognition and autonomy, in which the territory is a fundamental part / Mestrado / Sociologia, Trabalho, Cultura e Ambiente / Mestre em Sociologia

O município de Viamão está localizado na região metropolitana de Porto Alegre, no estado do Rio Grande Sul. A barragem Mãe d\'Água foi construída em 1962, com o intuito de atender à demanda da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, mais precisamente o Instituto de Pesquisas Hidráulicas, porém, devido à falta de planejamento urbano, durante os últimos quarenta anos, vem acarretando uma diversificada série de passivos ambientais, como contaminantes orgânicos e/ou inorgânicos. Neste seguimento, o presente trabalho busca avaliar as concentrações dos metais Zinco e Níquel, teores de matéria orgânica e a composição granulométrica nas diferentes profundidades amostradas em testemunhos de sedimentos produzidos nesta bacia hidrográfica que compõe a barragem Mãe d\'Água. As coletas de amostras foram realizadas em junho de 2014, sendo amostrados quatro testemunhos sedimentares distribuídos no lago da referida barragem. Para a extração dos testemunhos foi utilizado um amostrador de núcleo \"Piston Core\". Os sedimentos da fração menor que 63μm foram destinados a análise química para verificação da presença e concentração dos elementos traço: Níquel (Ni) e Zinco (Zn). A metodologia de digestão ácida empregada é a EPA 3050, adotada pela U.S. Environment Protection Agency, sendo que as análises foram realizadas em duplicata e, para controle de qualidade, foram utilizados dois materiais de referência da USGS (U.S. Geological Survey): SGR-1b e SCO-1. Com os resultados obtidos, a caracterização granulométrica da sedimentação sob o barramento mostrou-se suscetível a contaminação por metais ao longo nas últimas décadas. Todas as amostras apresentaram concentrações de Zn e Ni acima do valor de background local e com padrões de crescimento, portanto, evidenciam a existência de enriquecimento dos sedimentos por estes elementos. Os teores de matéria orgânica quando correlacionados as concentrações de Zn e Ni evidenciaram o crescente enriquecimento nos testemunhos analisados, confirmando a alta afinidade destes elementos à sedimentos compostos de fração orgânica. O índice de geoacumulação para a maior parte das concentrações dos metais nas diferentes profundidades encontra-se caracterizadas como não poluída. Considerando que a área de estudo se caracteriza historicamente pela ocupação residencial, ações antropogênicas podem ser consideradas as principais provedoras dos passivos ambientais aos corpos d\'água. / The municipality of Viamão is located in the metropolitan region of Porto Alegre, state of Rio Grande do Sul. The Mãe D\'água Dam was built in 1962, so that demands from the Federal University of Rio Grande do Sul, more precisely the Institute of Hydraulic Research could be met. However, due to a lack of urban planning over the past forty years, the dam has caused several environmental liabilities, such as organic contaminants and / or inorganic contaminants. This manuscript addresses an evaluation of the concentrations of the metals zinc and nickel metals, organic matter content and particle size composition at different depths sampled in sediment cores produced in the watershed that comprises Mãe d\'Água. Four sediment core distributed in the dam lake were collected in June 2014, by \"Piston Core\" core sampler. Sediments whose fraction was lower than 63μm were subjected to chemical analyses regarding the presence and concentration of nickel (Ni) and zinc (Zn). The acid digestion methodology employed was EPA 3050, adopted by the US Environment Protection Agency. The analyses were performed in duplicate and two USGS (US Geological Survey) reference materials, namely: SGR-1b and SCO-1 were used for the quality control. The particle size characterization of sedimentation under the bus has proved susceptible to metal contamination over the past decades. All samples showed concentrations of Zn and Ni higher than the local background values and growth patterns, which evidenced an enrichment of sediments. In comparison to the organic matter content, the Zn and Ni concentrations showed a growing enrichment, which confirmed the high affinity of these elements for sediments composed of organic fraction. The geoaccumulation index for most of the metal concentrations at different depths has been characterized as non polluted. As whereas the study area is historically by historically residential occupation, anthropogenic actions can be considered the main causes of environmental damage to water bodies.

Orientador: Emília Pietrafesa de Godoi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Filosofia e Ciências Humanas / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:57:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_HumbertoJoseda_D.pdf: 6518138 bytes, checksum: 73f7ff5f435d88d4e661b1f8a57b3f9f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A energia elétrica está na base do estilo de vida da sociedade atual assumindo papel estratégico nos projetos de desenvolvimento econômico. No Brasil a hidreletricidade é a forma consagrada para a geração de energia elétrica, respondendo por mais de 70% da capacidade de operação. A importância da energia hidrelétrica contrasta com impactos ambientais e sociais que mesmo relativizados em relação a outras fontes de energia como a nuclear ou termelétrica, comprovadamente afetam a vida das comunidades locais e do meio ambiente no sentido amplo. A instalação de cada nova Usina Hidrelétrica de Energia (UHE) acontece através de relações de poder entre agentes sociais com diferentes interesses de acordo com o caso específico, mas, de maneira geral, segundo um processo social amplo que no Brasil ultrapassa um século. Da multiplicidade de agentes e situações, partimos da tese de que a assimetria dessas relações de poder em favor dos empreendedores tende a apontar para a inevitabilidade da instalação dessas obras alheiamente ao posicionamento da população local. O estudo analisa o processo de instalação da UHE Foz do Chapecó, situada no rio Uruguai, entre os municípios de Alpestre (RS) e Águas de Chapecó (SC), este abrigando o canteiro de obras localizado na comunidade de Saltinho do Uruguai, locus empírico da pesquisa que desenvolvemos entre os anos de 2006 e 2011. Considerando o caso segundo um processo social amplo, discutimos a instalação da hidrelétrica sob a luz do conflito entre dois projetos políticos antagônicos, o neoliberal, conduzido pelo empreendedor, e o democrático-participativo, representado principalmente pelo Movimento dos Atingidos por Barragens (MAB). Nesta perspectiva, analisamos uma rede social relacionando diferentes agentes compreendendo desde instituições transnacionais até ribeirinhos que poucas vezes em suas vidas se afastaram da barranca do rio. Esta rede compreende um campo social transpassado por aspectos políticos, jurídicos, econômicos e ambientais, a partir do que se estabelecem os conflitos e alianças entre os múltiplos agentes sociais com interesses variados, onde cada agente utiliza estratégias tendo em vista um ambiente democrático marcado pela tensão entre legalidade e legitimidade, onde o resultado significa a instalação - ou não - de uma hidrelétrica / Abstract: Electrical energy is the basis of the lifestyle of today's society assuming a strategic role in economic development projects. Hydroelectricity in Brazil is the established way to generate electricity, accounting for more than 70% of operating capacity. The importance of hydropower contrasts with environmental and social impacts that even relativized in relation to other energy sources such as nuclear power plant or demonstrably affect the lives of local communities and the environment in the broad sense. The installation of each new Hydroelectric Power (HEP) happens through the power relations between social actors with different interests according to the specific case, but, in general, according to a broad social process that goes beyond a century in Brazil. The multiplicity of actors and situations, we start with the thesis that the asymmetry of these relations of power in favor of entrepreneurs tends to point to the inevitability of the installation of these works unrelated the positioning of the local population. The study analyzes the process of installing the HEP Foz do Chapecó, located on the Uruguay river between the towns of Alpestre (RS) and Águas de Chapecó (SC), this housing the construction site located in the community Saltinho do Uruguai, empirical locus the research that developed between the years 2006 and 2011. Considering the case in a broad social process, we discuss the installation of the dam in light of the conflict between two antagonistic political projects, the neoliberal, led by the entrepreneur, and democratic participation, represented mainly by the Movement of People Affected by Dams (MAB). In this perspective, we analyze a social network connecting different agents including from transnational institutions to riparian few times in their lives away from the riverbank. This network comprises a pierced by the social political, legal, economic and environmental, from settling the conflicts and alliances between multiple social agents with varied interests, where each agent uses strategies aimed at a democratic environment characterized by tension between legality and legitimacy, where the result means the installation - or not - of a hydroelectric / Doutorado / Ciencias Sociais / Doutor em Ciências Sociais

This dissertation has determined as case study the hydrographic microbasin of the Vacacaí-Mirim river, more precisely going from the dividing water line to the barrage of the DNOS reservoir - Departamento Nacional de Obras e Saneamento (National Departament of Building and Sanitation). The study area is of extreme importance to the development of fauna, flora and hidric resources of the region. The general purpose of study, the environmental zoning discusses and presents diferent results to environmental conflicts, in the microbasin. Particularly, we intendt to verify the parameters of declivity, draning density, ruggedness coefficient, geomorfological compartments, geological formations, use of land, native landscape, vegetation, as environmental parameters to the zoning elaboration. To characterize and map the environmental regions according to its fisical carachteristics in zones of Área de Preservação Permanente- APP (Permanent Preservation Área), Área de Conservação Permanente - ACP (Permanent Conservation Area), Área de Restauração Ambiental - ARA (Environmental Restoration Area) e Área de Uso e Ocupação - AUO (Use and Ocupation Area). The Zoning alloud the reaching of a conclusion that 24,19% hydrographic microbasin must be considered area of permanent preservation, 59,68% as area of permanent conservation, 11,29% as area of environmental restoration and 4,84% as area of use and occupation. / Esta dissertação determina como estudo de caso, a microbacia hidrográfica do Rio Vacacaí-Mirim, mais precisamente partindo da linha divisora de águas até a barragem do reservatório do DNOS - Departamento Nacional de Obras e Saneamento. A área de estudo é de extrema importância para o desenvolvimento da fauna, da flora e dos recursos hídricos da região. O objetivo geral de estudo, o zoneamento ambiental, discute e apresenta resultados referentes aos conflitos ambientais, na microbacia. Especificamente pretende-se verificar os parâmetros de declividade, densidade de drenagem, coeficiente de rugosidade, compartimentos geomorfológicos, formações geológicas, uso da terra, paisagem nativa, vegetação, como parâmetros ambientais para a elaboração do zoneamento; Caracterizar e mapear as zonas ambientais de acordo com suas características físicas em zonas de Área de Preservação Permanente (APP), Área de Conservação Permanente (ACP), Área de Restauração Ambiental (ARA) e Área de Uso e Ocupação (AUO). O Zoneamento permitiu concluir que 24,19% da microbacia deve ser considerada como área de preservação permanente, 59,68% como área de conservação permanente, 11,29% como área de restauração ambiental e 4,84% como área de uso e ocupação.

Orientador: Luciene Cristina Risso / Resumo: Cada comunidade apropria-se do espaço geográfico de diferentes formas, e no decorrer do tempo vai construindo sua identidade social e cultural. Esse estudo sobre o rompimento da barragem de rejeito de mineração do Fundão, que ocorreu no dia 05 de Novembro de 2015, na localidade de Bento Rodrigues, município de Mariana (Minas Gerais – Brasil). O subdistrito de Bento Rodrigues foi destruído pelo rompimento de barragem de rejeito. A pesquisa possui uma abordagem da geografia humanista, dessa forma utilizamos as categorias de análise de paisagem e lugar. Além dos conceitos de percepção ambiental, desastres socioambientais, os atingidos e a vulnerabilidade socioambiental, essas categorias de análise e os conceitos foram fundamentais para o desenvolvimento da pesquisa. Assim, analisamos o desastre socioambiental sob a perspectiva dos atingidos de Bento Rodrigues. Para tanto foram realizados levantamentos bibliográficos de artigos nacionais e internacionais sobre a temática abordada, utilização de laudos do IBAMA, ANA, CPRM e dados do IBGE, relatórios, pareceres, além de trabalho de campo, coleta de relatos e conversas com os atingidos. Caracterizamos a paisagem antes e depois do desastre na comunidade atingida, trazendo relatos dos moradores da comunidade de como era viver em Bento Rodrigues, bem como relatos de seus cotidianos e de suas práticas sociais. Além disso, analisamos a percepção socioambiental e a vulnerabilidade social da população da comunidade atingida, onde foram abo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Each community appropriates the geographical space in different ways, and over time builds its social and cultural identity. This study about the rupture of the Fundão mining tailings dam, which took place on November 5, 2015, in Bento Rodrigues, Mariana (Minas Gerais - Brazil). Bento Rodrigues sub-district was destroyed by the tailings dam disruption. The research has an approach of humanist geography, so we use the categories of landscape and place analysis. In addition to the concepts of environmental perception, socio-environmental disasters, those affected and social and environmental vulnerability, these categories of analysis and concepts were fundamental to the development of the research. Thus, we analyze the socio-environmental disaster from the perspective of those affected by Bento Rodrigues. To this end, bibliographical surveys of national and international articles on the thematic approached, use of IBAMA reports, ANA, CPRM and IBGE data, reports, opinions, besides field work, collection of reports and conversations with the affected ones were carried out. We characterize the landscape before and after the disaster in the affected community, bringing reports from the residents of the community of what it was like to live in Bento Rodrigues, as well as reports of their daily lives and social practices. In addition, we analyzed the socio-environmental perception and social vulnerability of the population of the affected community, where topics such as housing cond... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

[pt] Este trabalho apresenta a utilização de métodos de equilíbrio limite em conjunto com métodos numéricos pela abordagem probabilística, para avaliação da estabilidade de uma barragem de rejeitos de mineração de ferro situada no quadrilátero ferrífero, no Estado de Minas Gerais. Foram conduzidas análises fazendo uso dos métodos de Bishop Simplificado (1955) e Morgenstern e Price (1965), além de análises numéricas de tensão vs deformação pelo método dos elementos finitos. Os campos de poropressão gerados no modelo numérico em dois momentos distintos da obra foram exportados para os modelos de equilíbrio limite, de forma que ambas análises fossem realizadas em condições piezométricas similares. Para as análises probabilísticas foram adotados os métodos FOSM (First Order Second Moment) e Monte Carlo. São apresentandos os conceitos básicos de análises de estabilidade determinísticas e probabilísticas, abrangendo os métodos de cálculo de FS, fundamentos de probabilidade e estatística e conceitos de modelagem numérica. Este estudo aborda também os princípios construtivos de barragens de rejeito de mineração, além da aplicação dos métodos probabilísticos para avaliação da estabilidade de uma barragem de rejeitos, construída pelo método de jusante. Os resultados indicaram que a consideração de uma superfície de ruptura livre foi fator preponderante na influência dos parâmetros na PR (Probabilidade de Ruptura). Concluiu-se também que os método de cálculo de FS teve maior influência no valor da PR do que as condições piezométricas da fundação. / [en] This work presents the use of limit equilibrium (LEM) and numerical methods by the probabilistic approach, in order to evaluate the stability of an iron ore tailings dam located in Minas Gerais s iron quadrangle. LEM analyzes were carried out using the Simplified Bishop (1955) and Morgenstern and Price (1965) methods, in addition to stress vs strain analyzes with the finite element method. The pore pressure fields generated in the numerical model at two distinct construction stages were exported to the limit equilibrium models in order to guarantee that both analyzes were performed on the same piezometric conditions. For the probabilistic analyzes the FOSM (First Order Second Moment) and Monte Carlo methods were applied. The basic concepts of deterministic and probabilistic stability analysis are presented together with the fundamentals of statistics and probability, FoS (Factor of Safety) calculation methods, as well as numerical modeling concepts. This work also addresses the definition and construction principles of tailings dams. This study presents an application of probabilistic methods to assess the stability of a tailings dam built and heightened by the downstream method. The results indicate that the consideration of a free failure surface was the decisive factor to the magnitude of the influence of each parameter on the PF (Probability of Failure). It was also concluded that the FoS calculation methods had a greater influence on the PF than the foundation s piezometric conditions.

[pt] Esta tese insere-se no contexto de diversos trabalhos realizados pelo grupo de estudo de Movimentos de Massas formado pelas Instituições PUC-Rio e COPPE-UFRJ, liderado pelos Professores Alberto Sayão e Anna Laura Nunes. O trabalho busca abordar formas de se obter as forças de impacto de fluxos de detritos brasileiros, principalmente advindas da parcela referente aos blocos de rocha (parcela não viscosa) do movimento. O tema ainda necessita de metodologias bem definidas e aplicáveis a casos que, recentemente, apresentam-se como objeto de estudo pelas comunidades técnicas e acadêmicas, no esforço de se mitigar e/ou conviver com movimentos de massa, cada vez mais presentes nas cidades brasileiras. Assim, propõe-se uma metodologia que utiliza ferramentas numéricas como o DAN-3D e o ROCFALL para se obter as forças de impacto dos blocos rochosos em estruturas de contenção estáticas e dinâmicas, levando em consideração parcelas viscosas e forças de atrito, bem como, compara-se a metodologia proposta com as métodos empíricos já existentes. Para obtenção dos resultados buscou-se a aplicação da metodologia em três casos recentes, de importantes fluxos de detritos ocorridos no Brasil, situados na Serra do Mar, mais precisamente nos municípios de Nova Friburgo e Teresópolis no Rio de Janeiro e em São Sebastião em São Paulo. / [en] This thesis is part of the context of several works carried out by the study group of Mass Movements formed by the Institutions PUC-Rio and COPPE-UFRJ, led by Professors Alberto Sayão and Anna Laura Nunes. The work seeks to address ways of obtaining the impact forces of Brazilian debris flows, mainly arising from the portion referring to the rock blocks (non-viscous portion) of the movement. The subject still needs well-defined methodologies applicable to cases that, recently, have become an object of study by the technical and academic communities, in an effort to mitigate and/or coexist with mass movements, increasingly present in Brazilian cities. Thus, a methodology is proposed that uses numerical tools such as DAN-3D and ROCFALL to obtain the impact forces of rock blocks in static and dynamic containment structures, taking into account viscous portions and frictional forces, as well as the proposed methodology is compared with existing empirical methods. To obtain the results, we sought to apply the methodology in three recent cases of important debris flows that occurred in Brazil, located in the Serra do Mar, more precisely in the municipalities of Nova Friburgo and Teresópolis in Rio de Janeiro and in São Sebastião in São Paulo.

[pt] Rupturas de barragens de mineração estão associadas à severos impactos sociais, econômicos e ambientais para a sociedade de forma geral. Estas estruturas figuram entre as maiores e mais complexas no âmbito da geotecnia, representando um desafio na compreensão do comportamento geomecânico dos materiais e dos fenômenos que eventualmente possam levar à falha. Devido a esta complexidade, a construção de modelos numéricos representativos destas estruturas é uma tarefa igualmente difícil, estando disponíveis diversas metodologias embasadas, principalmente, em análises de pequenas deformações ou em conceitos oriundos da hidrodinâmica computacional. Neste sentido, o presente trabalho objetiva contribuir para a avaliação de rupturas de barragens de mineração por meio da modelagem numérica em grandes deformações utilizando o Método do Ponto Material (MPM), método numérico híbrido capaz de simular o meio contínuo utilizando pontos deslocáveis em uma malha fixa de cálculo. Para isso, simulou-se com o MPM a ruptura da Barragem de Cadia, na Austrália, caso histórico de falha de uma estrutura de contenção de rejeitos, utilizando o modelo de Mohr-Coulomb com e sem amolecimento. Complementarmente, simulações em pequenas deformações fazendo uso do Método dos Elementos Finitos foram conduzidas de modo a constituir um referencial na avaliação crítica dos resultados em grandes deformações, inclusive considerando o modelo embasado na teoria do estado crítico NorSand. Além da avaliação geral das deformações induzidas no processo de ruptura, as modelagens focam na simulação de um run-out compatível com as observações de campo, bem como a estimativa dos volumes de material mobilizado em caso de ruptura. Foram obtidas, nas análises numéricas, configurações deformadas aderentes ao observado para a barragem estudada. Observou-se que o MPM é um método aplicável em análises geotécnicas, fornecendo resultados coerentes com observações registradas na literatura, podendo sua utilização ser estendida para diversas aplicações de engenharia. / [en] Tailings dams failures are associated with severe social, economic, andenvironmental impacts on society at large. These structures rank among thelargest and most complex in the field of g eotechnics, representing a challengein understanding the geomechanical behavior of materials and the phenomenathat might lead to failure. Due to this complexity, building representativenumerical models of the mechanisms associated with these structures is equallychallenging, with various methodologies available, mainly based on small strainanalyses or concepts from computational hydrodynamics. In this context, thisstudy aims to contribute to the understanding of mechanisms associated withtailings dams failures through large deformation numerical modeling usingthe Material Point Method (MPM), a hybrid numerical method capable ofsimulating the continuum using movable points on a fixed computationalmesh. To this end, in the numerical analyses with the MPM, the failureof the Cadia Dam in Australia, a historic case of a tailings storage facilityfailure, was simulated using the Mohr-Coulomb model with and withoutsoftening. Additionally, small strain simulations using the Finite ElementMethod were conducted to provide a benchmark for the critical evaluation oflarge deformation results, including the NorSand model based on the criticalstate theory. Beyond the general assessment of the deformations induced in thefailure process, the models focus on simulating a run-out consistent with fieldobservations, as well as estimating the volumes of mobilized material in theevent. In the numerical analyses, deformed geometries adherent to the observedones were obtained for the studied dam. It was observed that the MPM is asuitable method for geotechnical analyses, providing results consistent withobservations documented in the literature, and its use can be extended forvarious engineering applications.

[pt] O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um procedimento numérico para a análise sequencial estática e dinâmica de barragens de terra, durante as principais fases da vida da estrutura:construção, enchimento do reservatório e carregamentos sísmicos. A modelagem numérica é feita mediante o método dos elementos finitos, incorporando as não linearidades dos materiais através de módulos dependentes do nível de tensões, para a análise estática, e do nível de deformações para a análise dinâmica. Inicialmente são apresentadas as características do comportamento de barragens de terra submetidos a carregamentos estáticos e dinâmicos. Apresentam-se também alguns dos fatores que influenciam a resposta estática e dinâmica deste tipo de estrutura geotécnica. Em seguida apresentam-se as formulações e implementações numéricas realizadas para a análise sequencial, estática e dinâmica, por elementos finitos. Desenvolveu-se neste trabalho um programa de microcomputador para análise de barragens considerando varias opções como elementos infinitos, elementos de interface, contornos viscosos, etc. Outras obras de terra e problemas geotécnicos, além de barragens, podem também serem analisadas por este programa, de caráter bastante geral. Finalmente ilustra-se a aplicabilidade do programa e procedimentos implementados, através da previsão do comportamento da Barragem de Recreta, localizada no Peru. Os resultados desta análise, considerando no estudo dinâmico o registro disponível do terremoto de Lima (1974), são apresentados e discutidos. / [en] This work presents the development of numerical procedures for static and dynamic sequential analysis of earth dams during the main phases of their life: construction, reservoir filling and seismic loading. The numerical modeling is performed using the finite element method with material modulus that exhibit either stress state (static analysis) or strain state (dynamic analysis) dependency. General behavior characteristics of earth dams subjected to static and dynamic loads are initially presented. The main factors influencing the static and dynamic responses are also indicated e briefly discussed.Mathematical formulations and the numerical algorithms considered in the development of a computer code specially written for this research, such as interface elements, infinite elements, viscous boundaries, etc., are fully described with several illustrative examples to validate their application. The prediction of both static and dynamic responses of the Recreta Dam, in Peru, is also carried out considering the available seismic records of the Lima earthquake, occurred in 1974. The computed numerical results indicate that the computer program is reliable, efficient and potentially useful for other geotechnical applications. / [es] Este trabajo presenta el desarrollo de un procedimiento numérico para el análisis secuencial estático y dinámico de dique de tierra, durante las principales fases de la vida de la extructura:construción, llenado del reservatorio y cargas sísmicas. La modelación numérica se realiza mediante el método de los elementos finitos, incorporando las no linealidades de los materiales a través de módulos dependientes del nível de tensiones, para el análisis estático, y del nível de deformaciones para el análisis dinámico. Inicialmente se presentan las características del comportamiento de dique de tierra sometidos a sobrecargas estáticas y dinámicas. Se presentan también algunos de los factores que influyen en la respuesta estática y dinámica de este tipo de extructura geotécnica. En seguida se presentan las formulaciones e implementaciones numéricas realizadas para el análisis secuencial, estático y dinámico, por elementos finitos. Se desarrolló en este trabajo un programa de microcomputador para el análisis de dique considerando varias opciones como elementos infinitos, elementos de interface, contornos vizcosos, etc. Otras obras de tierra y problemas geotécnicos, además de dique, pueden también ser analizadas por este programa, de carácter bastante general. Finalmente se ilustra la aplicabilidad del programa y los procedimentos implementados, a través de la previsión del comportamiento del Dique de Recreta, localizada en el Peru. Los resultados de este análisis, considerando en el estudio dinámico el registro disponible del terremoto de Lima (1974), son presentados y discutidos.