Estabelecimento Estatístico de Valores de Controle Para a Instrumentação de Barragens de Terra: Estudo de Caso das Barragens de Emborcação e Piau

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Publicada em 31/07/2007

Discente: Teresa Cristina Fusaro

Resumo:

Este trabalho visa aferir a aplicabilidade dos métodos estatísticos no estabelecimento de valores de controle para os dados da instrumentação de barragens de terra, através da análise das séries históricas das medidas dos instrumentos instalados nas barragens de Emborcação e Piau, operadas pela Cemig Geração e Transmissão S.A. Para isto, inicialmente foram expostos os princípios dos métodos de auscultação e sua importância para a segurança de barragens, bem como os objetivos da instrumentação. Foram discutidos os procedimentos de análise dos parâmetros medidos em barragens de terra e as aplicações e limitações dos métodos determinísticos usualmente empregados para esta finalidade. Foram, então, pesquisados os fatores de variação nas leituras, que justificam as diferenças entre valores previstos nos modelos numéricos e os valores obtidos pela instrumentação de campo. Os principais métodos estatísticos aplicáveis à análise das séries temporais de dados da instrumentação foram estudados e verificada a sua aplicação atual em projetos de barragens no Brasil. Para a barragem de Emborcação foram utilizadas técnicas de regressão e de séries temporais para prever valores futuros das leituras para todos os instrumentos de medida de pressão instalados na barragem de terra principal, sendo feitas comparações entre os resultados obtidos. Correlações entre tensões totais e pressões piezométricas medidas por instrumentos adjacentes também foram implementadas. Tentativas de previsão de recalques futuros foram desenvolvidas através do estudo das variações das velocidades das deformações com o tempo. No caso da Barragem de Piau, aplicou-se a técnica de máximos e mínimos em intervalos pré-fixados para a previsão de valores de nível d’água e de poropressão para todos os instrumentos instalados no maciço de terra da barragem. Os resultados obtidos permitiram o estabelecimento de valores de controle estatísticos para os instrumentos estudados e a elaboração de fluxogramas de alerta automático para situações de comportamento divergentes das condições de referência historicamente detectadas pela instrumentação.

Abstract:

This paper aims to gauge the applicability of statistical methods in the establishment of ‘values of control’ for earth dam instrumentation data. The study uses the analysis of the historical series of measurements of instruments installed at Emborcação and Piau Dams, both operated by Cemig Geração e Transmissão S.A. The principles of dam surveillance methods and their importance to dam safety were initially explained, as well as the purposes of instrumentation. The analysis procedures for measured parameters in earth dams and the applications and limitations of deterministic models usually employed for this means were discussed. The reasons for the variation in readings that justify the differences between predicted values from numeric models and the values attained in the field were researched. The main statistical methods applicable to the analysis of instrumentation data time series were studied and verified in their present application in the monitoring of Brazilian dams. For the Emborcação Dam, regression techniques and time series were used to predict future values of readings for all piezometers and pressure cells installed in the main earth structure, comparing the acquired results. Correlations between total tensions and piezometric pressures measured by adjacent instruments were also implemented. Attempts at predicting vertical displacements were conducted, studying the changes in the velocity of deformations over time. In the case of the Piau Dam, the method of maximum and minimum values in pre-established periods of time was employed to predict values for water levels and pore pressures for all instruments installed in the embankment. The results allowed for the establishment of statistical ‘values of control’ for the instruments studied and also for the elaboration of automatic alert flow charts for situations diverging from the reference conditions historically detected by instrumentation.

Áreas de Concentração:

- Geotecnia de Barragens

Orientadores:

- Romero César Gomes

Outros Participantes:


Nucleo de Geotecnia da Escola de Minas | Campus Universitário Morro do Cruzeiro, S/N | Ouro Preto/MG - 35.400-000
Mestrado Acadêmico / Doutorado - 031 3559-1164
Mestrado Profissional - 031 3559-1508