GT02.01 Desenvolvimento de metodologia para ......Desenvolvimento de modelo de monitoramento dos...
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GT02.01 – Desenvolvimento de metodologia para monitoramento de ameaças sísmicas aplicadas a barragens de usinas hidrelétricas - Estudo piloto
Problema a ser solucionado:
Desconhecimento da magnitude dos efeitos locais ocasionados
por sismos desencadeados próximos às barragens.
Descritivo:
Desenvolvimento de modelo de monitoramento dos sismos na região da
barragem e dos seus respectivos efeitos locais ocasionados na estrutura,
por meio de instalação de instrumentos, tais como:
• Sismógrafos;
• Acelerômetros;
• Piezômetros;
• Geofones (microssismo);
• Radares geotécnicos.
Referência Normativa:
NBR15421:2006 – Projeto de Estruturas Resistentes a Sismos:
ZONA 0 0,025g
Referência Normativa:
Critérios de Projeto da Eletrobrás:
ANÁLISE PSEUDO-ESTÁTICA
Forças Sísmicas na Barragem
Pressões Hidrodinâmicas devido às ações sísmicas
BARRAGENS OBJETO DO ESTUDO:
UHE Nova Ponte:
Descritivo: UHE Nova Ponte:
Localização: Nova Ponte – MG
(Triângulo Mineiro)
Altura Máxima: 142m
Comprimento da Crista: 1620m
Volume do Reservatório: 12.792 hm³
OBS:
Barragem de Enrocamento com núcleo
argiloso.
Histórico de Sismo Desencadeado por
Reservatório;
Descritivo: UHE Nova Ponte:
Barragem
Descritivo: UHE Nova Ponte (histórico de sismos – raio de 150Km):
Fon
te: O
bsi
s -
Un
B
Barragem
Descritivo: UHE Irapé:
Descritivo: UHE Irapé:
Localização: Grão Mogol – MG
(norte de Minas)
Altura Máxima: 210m (mais alta do Brasil)
Comprimento da Crista: 590m
Volume do Reservatório: 5.964 hm³
OBS:
Barragem de enrocamento com núcleo
argiloso;
Vale encaixado;
Descritivo: UHE Irapé:
Barragem
Descritivo: UHE Irapé (histórico de sismos – raio de 150Km):
Fon
te: O
bsi
s -
Un
B
Barragem
Descritivo: UHE Peti:
Descritivo: UHE Peti:
Localização: São Gonçalo do Rio Abaixo –
MG (quadrilátero ferrífero)
Altura Máxima: 46m
Comprimento da Crista: 85m
Volume do Reservatório: 44 hm³
OBS:
Barragem de concreto em arco;
Próximo à mineradoras;
Reações Álcali-Agregado.
Descritivo: UHE Peti:
Barragem
Descritivo: UHE Peti(histórico de sismos – raio de 150Km):
Fon
te: O
bsi
s -
Un
B
Barragem
Áreas do conhecimento
• Segurança de Barragens;
• Geotecnia;
• Geologia de Engenharia;
• Geofísica;
• Sismologia;
• Estatística;
• Tecnologia da Informação (redes, comunicação, softwares).
Produtos e resultados esperados
Nova Metodologia de monitoramento dos efeitos locais
ocasionados pelos sismos desencadeados próximos às barragens.
Instrumentação desejável Sismógrafos
Aquisição e instalação de 3 estações sismográficas (1 em cada usina);
Aproveitamento dos abrigos já existentes de Nova Ponte e Irapé;
Construir novo abrigo para UHE Peti;
Integrar as estações à rede sismológica brasileira;
Estabelecer parceria com universidades que compõe a RSBR (ON,
USP, UFRN ou UnB);
FINALIDADE:
Aumentar a precisão na identificação dos Epicentros / Hipocentros;
Integrar o monitoramento regional com o local;
Identificar a origem e magnitude do Sismo;
Estabelecer tempos de recorrência dos sismos de diversas
magnitudes;
Estimar as acelerações de pico do solo que podem ocorrer;
Criar mapa de ameaças sísmicas de cada barragem;
Instrumentação desejável
Acelerômetros
Monitorar as acelerações do maciço da barragem;
Correlacionar as intensidades das acelerações medidas na barragem
com as intensidades dos sismos e distância aos epicentros /
hipocentros;
Verificar a validade das normas vigentes e critérios de projeto;
Para UHE Peti, considerar a aquisição de acelerômetros de fibra ótica
e a aquisição de interrogador BRAGG e aluguel de interrogador DTSS,
para a integração com fibras óticas já instaladas na barragem para
monitoramento de RAA.
Instrumentação desejável
Piezômetros
Correlacionar a variação das pressões internas e da fundação, com a
aceleração da barragem;
Monitorar a ocorrência de subpressões críticas;
Utilizar os dados da instrumentação já instalada nas barragens, com
leitura escopo Cemig.
Instrumentação desejável
Radares geotécnicos
Correlacionar a movimentação dos taludes da barragem com os
sismos e acelerações medidos.
Considerar somente 1 Radar Geotécnico para a usina de Irapé
(aluguel durante o período de andamento do projeto).
Instrumentação desejável
Sensores de Fibra ótica (somente UHE Peti)
Correlacionar as deformações do corpo da barragem de concreto
com a ocorrência dos sismos.
(Fibras já instaladas na barragem)
Instrumentação desejável
Geofones
Aquisição de geofones para as barragens de Irapé, Nova Ponte e Peti.
FINALIDADE:
Monitorar os microssismos no maciço e fundação da barragem de
forma a identificar possíveis fraturas hidráulicas ocasionadas pelos
sismos.
Tecnologia da Informação
Aquisição de softwares com algoritmos para interpretação e
processamento dos dados para cada instrumento instalado.
Sistema para armazenamento, integração, visualização, acesso e
gerenciamento dos dados, integrado a um sistema de gerenciamento de
informação de processos industriais (PIMS) da Cemig.
Módulo para geração de relatórios automáticos.
A princípio o PIMS deverá ser o PI da Osisoft.
Aquisição e instalação de equipamentos para transmissão dos dados
da instrumentação para o escritório CEMIG em tempo real, utilizando a
rede de dados da respectiva usina.
