Modelação do comportamento térmico do betão em massa : aplicação a uma barragem de BCC

A presente dissertação tem como objectivo efectuar o estudo do comportamento térmico de estruturas com betão em massa através do Método de Schmidt e compará-lo com outros métodos. A análise do comportamento do betão reveste-se de extrema importância em diversos domínios, de entre os quais se pode referir o que visa evitar a fissuração de origem térmica decorrente do calor de hidratação. Pelo motivo enunciado torna-se necessária dispor de metodologias de análise que requerem a mobilização de meios de cálculo. Existem diferentes métodos para o cálculo das temperaturas: uns mais simples, outros mais complexos, uns mais rápidos, outros mais demorados, uns mais onerosos e outros mais económicos. O conhecimento dos vários métodos permite adequá-los à especificidade de cada obra. Para realizar os vários procedimentos pode recorrer-se a programas informáticos de cálculo, como por o Excel ou utilizar Software Específico. Nesta dissertação apresenta-se uma metodologia de cálculo baseada no Método de Schmidt e faz-se a comparação com o Método de Solução Analítica. Utiliza-se também este Método no cálculo das temperaturas das várias camadas de uma barragem. O Método de Schmidt é ainda aplicado a um caso real de uma barragem da Tailândia construída em Betão Compactado com Cilindros e os resultados obtidos são comparados com outros Métodos de Análise Numérica de Barragens.

Barragens de Portugal: de Vilarinho da Furna à Aldeia da Luz, com passagem pelo Douro Internacional

O grande impulso para o sector eléctrico em Portugal surgiu nos anos de 1940, com a definição das linhas mestras da electrificação do país. Foi neste âmbito que, a partir da década de 1950, se realizou a construção de grandes empreendimentos hidro e termo eléctricos, nomeadamente em Vilarinho da Furna, Picote, Miranda do Douro, Bemposta e, finalmente, em Alqueva, com a submersão da aldeia da Luz. Vilarinho da Furna era uma das últimas e mais típicas aldeias comunitárias da Europa. Até que a construção de uma barragem pôs termo à sua existência, no princípio dos anos setenta. Mas parte do seu património, constituído pelas componentes histórico-cultural e socio-económica, conseguiu sobreviver. É esse património que os seus antigos habitantes, apesar de dispersos pelas partidas do mundo, se propõem salvaguardar e valorizar. Ao contrário do que aconteceu em Vilarinho, em substituição da velha aldeia da Luz, submersa pela Barragem de Alqueva, foi construída uma nova povoação. Mas a readaptação ao novo espaço envolvente, bem como a manutenção ou perda de uma identidade colectiva dos habitantes da Luz, reveste-se de grande impacto, na medida em que se tratou de uma imposição do Estado. Por sua vez, o caso do Douro Internacional é uma situação sui generis. Até certo ponto é a antítese de Vilarinho da Furna e da aldeia da Luz. A construção das barragens de Picote, Miranda do Douro e Bemposta não implicou a submersão de nenhuma aldeia. Por isso não envolveu a sua relocalização e também não teve impactos directos sobre as comunidades. Como apoio à construção destas barragens, foi edificado um conjunto de equipamentos colectivos. Actualmente, parte deste património está votado ao abandono. Nos bairros dos operários, as casas ou foram recentemente vendidas a forasteiros ou estão ocupadas por antigos funcionários, agora reformados. Da análise dos casos referidos, parece que o desenvolvimento baseado na construção de barragens, nos últimos cinquenta anos, é uma miragem para as populações afectadas.

Aplicação de redes neuronais no planeamento de emergência em barragens de aterro

O controlo de segurança para preservação da integridade estrutural da barragens é, durante a fase de exploração normal, uma actividade que tem essencialmente como elemento fulcral as inspecções à estrutura e os dados resultantes das observações periódicas da obra, apoiando-se em modelos de comportamento da mesma. Neste sentido, a análise de situações de emergência requer, em regra, a atenção de um especialista em segurança de barragens, o qual poderá, perante os resultados da observação disponíveis e da aplicação de modelos do comportamento da estrutura, identificar o nível de alerta adequado à situação que se está a viver na barragem. Esta abordagem tradicional de controlo de segurança é um processo eficaz mas que apresenta a desvantagem de poder decorrer um período de tempo significativo entre a identificação de um processo anómalo e a definição do respectivo nível de gravidade. O uso de novas tecnologias de apoio à decisão e o planeamento de emergência podem contribuir para minorar os efeitos desta desvantagem. O presente trabalho consiste no desenvolvimento de um modelo de aferição do comportamento de uma barragem através da aplicação de redes neuronais do tipo Perceptrão Multicamadas aos resultados da observação de uma barragem de aterro, por forma a identificar anomalias de comportamento e a quantificar o correspondente nível de alerta. A tese divide-se essencialmente em duas partes. A primeira parte aborda os aspectos que se relacionam com as barragens de aterro, nomeadamente definindo as soluções estruturais mais correntes e identificando os principais tipos de deteriorações que podem surgir nestas estruturas. São, igualmente, abordadas as questões que se relacionam com o controlo de segurança e o planeamento de emergência em barragens de aterro. A segunda parte do trabalho versa sobre o modelo de rede neuronal desenvolvido em linguagem de programação java – o modelo ALBATROZ. Este modelo permite definir o nível de alerta em função do nível de água na albufeira, da pressão registada em quatro piezómetros localizados no corpo e na fundação da barragem e do caudal percolado através da barragem e respectiva fundação. Nesta parte, o trabalho recorre, aos resultados da observação da barragem de Valtorno/Mourão e usa os resultados de um modelo de elementos finitos (desenvolvido no Laboratório Nacional de Engenharia Civil, no âmbito do plano de observação da obra) por forma a simular o comportamento da barragem e fornecer dados para o treino da rede neuronal desenvolvida.O presente trabalho concluiu que o desenvolvimento de redes neuronais que relacionem o valor registado em algumas das grandezas monitorizadas pelo sistema de observação com o nível de alerta associado a uma situação anómala na barragem pode contribuir para a identificação rápida de situações de emergência e permitir agir atempadamente na sua resolução. Esta característica transforma a redes neuronais numa peça importante no planeamento de emergência em barragens e constitui, igualmente, um instrumento de apoio ao controlo de segurança das mesmas.