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http://hdl.handle.net/1843/REPA-82THXE| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Estudo de ruptura da barragem de funil: comparação entre os modelos FLDWAV e HEC-RAS |
| Authors: | Andre Wilhiam Lauriano |
| First Advisor: | Luiz Rafael Palmier |
| First Referee: | Carlos Eduardo F.mello |
| Second Referee: | Nilo de Oliveira Nascimento |
| Third Referee: | Jose Rodolfo Scarati Martins |
| Abstract: | Os danos produzidos por eventos de ruptura de grandes barragens têm, em geral, consequências catastróficas, principalmente quando essas se localizam a montante de regiões urbanizadas. A elaboração de um PAE - Plano de Ações Emergenciais tem a finalidade de evacuação da população ribeirinha instalada a jusante e minimização dos prejuízos associados no caso de ocorrência de ruptura de barragem localizada a montante. Um PAE deve conter os mapas das áreas potencialmente inundáveis, cuja execução baseia-se na previsão e cálculo de cotas máximas inundadas, velocidades e descargas máximas, obtidas com o uso de modelos de propagação de ondas de cheia ao longo do vale a jusante, causadas pela ruptura de barragens. A execução desse tipo de mapas foi recentemente facilitada com a incorporação de SIG's - Sistemas de Informações Geográficas. Porém, ainda são várias as fontes de incerteza dos mapas produzidos, principalmente relacionadas à determinação do tipo de ruptura e do respectivo hidrograma de cheia, à obtenção dos parâmetros hidráulicos relevantes, à insuficiência de seções topobatimétricas obtidas no campo, à utilização de bases cartográficas de escala inadequadas para o mapeamento e às limitações dos modelos matemáticos de propagação utilizados. Rotineiramente as simulações dessas propagações têm sido realizadas com base na solução das equações de Saint-Venant, como é o caso dos modelos unidimensionais FLDWAV e HEC-RAS. Nesta pesquisa, desenvolvida com recursos da FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos, são comparados os resultados desses dois modelos para o caso da ruptura hipotética da barragem da UHE - Usina Hidrelétrica de Funil, localizada no rio Paraíba do Sul, no estado do Rio de Janeiro. Adicionalmente, os resultados dos modelos hidrodinâmicos foram utilizados para o mapeamento das áreas potencialmente inundáveis com a utilização do software ArcView GIS 9.3. Em ambos modelos e cenários simulados, verificou-se que a vazão de ruptura é bastante atenuada até a seção localizada a 42,4 km do eixo da UHE Funil,e a partir daí o amortecimento da vazão é pouco significativo. Os tempos de chegada do pico da onda de ruptura é inferior a 5 horas nas primeiras seções, até Resende, e cerca de 35 horas no final do trecho modelado, em Três Rios. As profundidades máximas de inundação obtidas nos modelos tem grande variação entre os cenários para o trecho inicial, no entanto, para o trecho final a variação não é significativa. |
| Abstract: | The damage caused by events of rupture of large dams have, in general, catastrophic consequences, especially when these are located upstream of urbanized regions. The development of EAP - Emergence Action Plans have the purpose of evacuation of the population installed downstream and minimization of losses associated in the case of occurrence of the dam break located upstream. A EAP must contain the maps of flood-prone areas, that their execution is based in the prediction and calculation of maximum flooded elevation, speeds and maximum discharges, obtained with the use of models for the propagation of waves of a flood along the valley downstream, caused the rupture of dams. A great advance in the process is the use of GIS - Geographic Information Systems. However, there are still several sources of uncertainties in obtaining robust flood-prone area maps mainly due to difficulties in the determination of the breach type and the related flood hydrogram, in the estimation of correct hydraulic parameters, in the availability of an adequate number of cross-section profiles obtained in the field, in the availability of cartographic maps with adequate scales and in the limitation of the flood routing mathematical models. It is common the use of Saint-Venant equations to carry out the routing of dam break flood waves, as it is the case of the FLDWAV and HEC-RAS models. In this research, financed by FINEP, the outputs of those models are compared considering the hypothetical rupture of the Funil Dam, located at the ParaÌba do Sul river, in the Rio de Janeiro state. In addition, the results of hydrodynamic models are used for the mapping of the flood-prone areas, where was used the software ArcView GIS 9.3. In both models and scenarios simulated, it was found that the flow of rupture is extremely reduced to the cross-section located 42,4 km from the axis of UHE Funil, and then the propagation of flow is little significant. The times of arrival of the wave peak of rupture is less than 5 hours in the first cross-sections, by Resende, and about 35 hours at the end of the river modeled, in TrÍs Rios. The maximum flood depths obtained in the models vary widely among the scenarios for the initial stretch, however,for the final stretch of the variation isn't significant. |
| Subject: | Recursos hídricos Desenvolvimento Barragens e açudes Segurança Engenharia sanitária Hidráulica Modelos Controle de inundações |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/REPA-82THXE |
| Issue Date: | 3-Sep-2009 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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