2013_14 AlmeidaC Apresentação DesenvolvimentoPlataformaSIGControloSegurançaGrandesBarragensPortugues

Desenvolvimento de uma Plataforma SIG para apoio ao Controlo da Segurança das Grandes Barragens Portuguesas

Dissertação Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil | Ramo de Estruturas Orientado por: Eng. Sérgio Oliveira e Eng. Paulo Martins Carlos Almeida | 35044 | Trabalho Final de Mestrado em Engenharia Civil – Ramo de Estruturas |ISEL

Estrutura da Apresentação 1. Enquadramento 2. Barragens e SIG - ArcGIS, Quantum GIS (open source) 3. Controlo de Segurança das Grandes Barragens 4. Segurança Hidráulico-Operacional 5. Segurança Ambiental 6. Segurança Estrutural 7. Plataforma 2D (ArcGIS – ArcMap, ArcGIS Explorer e ArcGIS Online)

8. Plataforma 3D (ArcGIS – ArcScene) 9. Conclusões e Perspetivas Futuras 2/13

Importância na Engenharia Civil •

Sistemas de Informação Geográfica (SIG)

•

Acesso rápido a informação georreferenciada

•

Monitorização do controlo de segurança

Enquadramento

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Barragens e SIG - ArcGIS, Quantum Gis (open source) Barragens •

Aproveitamentos de fins múltiplos

•

Comportamento das barragens em serviço

•

Sinais de deterioração

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Barragens e SIG - ArcGIS, Quantum Gis (open source)

SIG •

Recolher

•

Organizar

•

Gerir

•

Analisar

•

Distribuir

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Controlo de Segurança das Grandes Barragens Na plataforma SIG desenvolvida foi introduzida informação útil para apoio a estudos de:

Segurança HidráulicoOperacional • • •

Descarregadores de cheias Descargas de fundo Tomadas de água

Segurança Ambiental Bloqueio da migração de peixes • Acumulação de sedimentos • Alteração do habitat de animais e plantas •

Segurança Estrutural Ações - pressão hidrostática, peso próprio, sismicidade, etc.

• Propriedades dos materiais – módulo de elasticidade, resistência a compressão e à tração, etc.

• Respostas estruturais – deslocamentos, movimentos de junta, tensões, deformações, etc.

•

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Segurança Hidráulico-Operacional Descarregadores Centrais Hidroelétricas.

Fundo.

Informação Informação introduzida introduzida naplataforma plataforma Descarregadores dede cheias.

Informação introduzida na na plataforma SIG. SIG. SIG.

Barragem

AGUIEIRA

ALQUEVA

CABRIL

PÓVOA

Secção da Caudal Máximo Controlo a Controlo a Energia Dissipação de produzida Barragem Localização Tipo grupos Potencia total Tipo de Tipo de Nº deCota da crista de Desenvolvimento Caudal máximo 3/s) Conduta (mde Jusante Barragem Tipo de Central Tipo Grupos Montante emEnergia ano médio Localização Comportas instalada (MW) descarregado (m3/s) Controlo Descarregadorinstalados soleira (m) da soleira (m) (GWh) Através da AGUIEIRA Talvegue 2,50 x 1,80m 180 Sim barragem No corpo da AGUIEIRA Controlado Pé de barragem 3 270 209,6 111 Francis-Turbinas 2 x 9,5Bombas = 19 2080 Incorporada na Sobre a barragem barragem ALQUEVA galeria de derivação d 3,00 m 160 Trampolim Pé de barragem c/ 2 no corpo da ALQUEVA provisória Soleira tipo Wes c/ 2 Reversíveis Turbo/Francis 240 269 bombagem barragem e Controlado 139 2 x 19 = 38 6300 canal a jusante encontros CABRIL Pé de barragemAtravés da 2 Eixo Vertical 97Válvula Jato oco301 e fossas CABRIL Talvegue 3,00 m 200 PÓVOA Céu aberto barragem 2 Francis 0,74 1,6 dispersora de erosão Em ambas as Poço vertical ou Controlado 278 2 2200 margens inclinado Através da Jato oco e fossas PÓVOA Talvegue Comporta Jato oco barragem de erosão Margem Sem controlo Canal de encosta 309,85 110 esquerda

Dissipação de Energia

Trampolim

Trampolim

Jato e fossas de erosão

-

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•

Escadas de peixe

•

Elevadores de peixes

•

Eclusas

•

Defletores

•

Segurança Ambiental Barragem

Controlo de Espécies

Funcionamento

ALTO CÁVADO

Escadas de Peixes

Sim

Fendas Verticais

BELVER

Eclusa

Sim

•

Bypass Channels

COIMBRA

Escadas de Peixes

Sim

•

Turbinas Fish-Friendly

TOUVEDO

Elevador de Peixes

Sim

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Segurança Estrutural •

Modelos Matemáticos

•

Expansões

•

Desenhos

•

Fissuração

•

Deslocamentos

Modelos

Barragem

Matemáticos

Expansões

Desenho s

Desenhos de Observação em Alçado

Desenhos de Observação em Planta e

Fissuração

Expansão do Betão

Deslocamentos

Perfil

AGUIEIRA

Sim

Sim

-

-

-

-

-

-

ALQUEVA

Sim

-

-

-

-

-

-

-

CABRIL

Sim

Sim

Link 1

Link 2

Link 3

Link 4

Link 5

Link 6

PICOTE

Sim

Sim

-

-

-

-

-

-

PÓVOA

Sim

-

-

-

-

-

-

-

DESLOCAMENTO OBSERVADO EM VÁRIAS ÉPOCAS

u

u h t Nível da Albufeira

Observações Modelos I.Q.

Observações Mod. I.Q. Mod. E.F.

SEPARAÇÃO DOS EFEITOS DEVIDOS ÀS SOLICITAÇÕES PRINCIPAIS

uh

Modelo E.F.

u

Efeito elástico do nível

Efeito da onda térmica anual J

F

M

A

h

ut

Efeito viscoelástico do nível (u f)

M

J

J

A

S

O

N

D

t

u = u h + u + u t u t = u f + uo Outros efeitos do tempo (u o ) t

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Plataforma 2D (ArcGIS – ArcMap, ArcGIS Explorer e ArcGIS Online) ArcGIS Explorer

ArcMap

ArcGIS Online

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Plataforma 3D (ArcGIS – ArcScene)

ArcScene

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Conclusões e Perspetivas Futuras •

Proposta de uma metodologia inovadora

•

Facilidade no acesso à informação

•

Atualizar a informação já introduzida

•

Introdução de nova informação acerca de novas barragens

•

Desenvolvimento de mais modelos em 3D à escala

•

Transpor os protótipos académicos em modelos de informação estáveis

•

Alojar as plataformas em servidores

•

A nível estrutural, melhorar a ligação entre os sistemas/modelos existentes do LNEC

•

Tornar possível utilizar as plataformas em tempo real

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Obrigado pela Vossa atenção.

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