dc.creator |
CANATTO, Bruno Felipe |
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dc.date.issued |
2021-07-29 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2511 |
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dc.description.abstract |
The importance and impact that dams have on the economic, social, environmental, strategic,
and health levels make it necessary to maintain the safety and functionality of these projects.
Thus, one way to keep their physical and functional integrity is to perform temporal monitoring
through auscultation systems. Several instruments exist for this purpose, including piezometers,
pressure gauges, inclinometers, and flow gauges. Geophysical methods are already applied to
monitoring dams in several countries. With technological advances, they are becoming more
accurate and contributing to the interpretation of data obtained by conventional instrumentation.
Among the geophysical methods, the resistivity has great versatility in monitoring dams
because it has sensitivity in detecting saturation in the subsurface. Contribute to new
methodologies for monitoring dam this work realizes a case study. The chose of case study is
the Santa Helena earth dam, located in the city of Mirandópolis, São Paulo, which was
monitored monthly from August 2020 to January 2021 with the use of electroresistive
geophysics employing the electrical resistivity tomography technique with low-cost equipment
for data surveys. Two parallel lines 96 m wide were placed on the longitudinal axis on the dam
crest, the spacing between the electrodes was 2 m, which has allowed seven levels of
investigation, reaching approximately 7,5 m in depth. As a result, it was possible to see the
great influence of rainfall on the measured resistivity values, being very high in the dry months
and low in the wet season. In addition, with the aid of internal fluid flow models, it was possible
to verify that the system's water percolation behavior is the one expected in a homogeneous
dam. The unsaturated surface area increasing as it moves away from the reservoir detected in
inversions geophysics by increasing the resistivity in the subsurface from upstream to
downstream. Furthermore, the monitoring was able to detect an anomaly of low resistivity
positioned close to the surface, interpreted as a piping process caused by possible weakness
zones. The construction of a shelter to the adductor pump above the dam crest and the vibrations
related to its work might be the reason for the existence weakness zones. The present work
demonstrated that even using a limited measuring equipment, it was possible to monitor
resistivity variations that may indicate structural problems. It has confirmed that electroresistive geophysical techniques can greatly contribute to dam monitoring systems since their
dimensions range can be useful in interpreting the extent of anomalies punctually measured by
conventional instruments. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Monitoramento de barragens |
pt_BR |
dc.subject |
Métodos geofísicos |
pt_BR |
dc.subject |
Eletrorresistividade |
pt_BR |
dc.subject |
Percolação de fluidos |
pt_BR |
dc.title |
Geofísica eletrorresistiva aplicada ao monitoramento temporal da percolação de fluidos no interior de estruturas de barragens |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2021-09-20 |
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dc.date.available |
2021-09-20T13:33:06Z |
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dc.date.accessioned |
2021-09-20T13:33:06Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9150624394261747 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
TIAGO FILHO, Geraldo Lúcio |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1838249887289555 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
GUIMARÃES, Adinele Gomes |
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dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/1428136825241225 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
A importância e o impacto que as barragens possuem em âmbito econômico, social, ambiental,
estratégico e sanitário, torna necessário manter a segurança e a funcionalidade desses
empreendimentos. Assim, uma forma de manter sua integridade física e funcional é a realização
de monitoramentos temporais por sistemas de auscultação. Diversas instrumentações existem
para este propósito, dentre elas se destacam: piezômetros, medidores de recalque, inclinômetros
e medidores de vasão. Os métodos geofísicos já são aplicados para o monitoramento de
barragens em diversos países, e com os avanços tecnológicos estão se tornando mais precisos e
contribuindo com as interpretações dos dados obtidos pelas instrumentações convencionais.
Dentre os métodos geofísicos, a eletrorresistividade possui grande versatilidade em sua
utilização para monitoramento de barragens, por ter sensibilidade na detecção de saturação em
subsuperfície. Como forma de contribuir com novas metodologias de monitoramento de
barragens, o presente trabalho traz a luz um estudo de caso da barragem de terra Santa Helena,
localizada na cidade de Mirandópolis, São Paulo, que foi monitorada mensamente durante o
período de agosto de 2020 até janeiro de 2021 com uso de geofísica eletrorresistiva empregando
a técnica de caminhamento elétrico com um equipamento de baixo custo para os levantamentos
de dados. Foram levantadas duas linhas paralelas de 96 m sobre a crista da barragem, com
afastamento de 2 m entre os eletrodos, o que permitiu obter sete níveis de investigação,
alcançando aproximadamente 7,5 m de profundidade. Como resultado foi possível determinar
a grande influência da pluviometria nos valores de resistividade medidos, sendo muito elevados
nos meses de seca e baixos nos meses úmidos. Além disso, com auxílio de modelos de fluxo
interno de fluídos foi possível constatar que o comportamento da percolação de água do sistema
está dentro do que se espera em uma barragem homogênea, com a área não saturada superficial
aumentando conforme se afasta do reservatório, detectada nas inversões geofísicas pelo
aumento da eletrorresistividade em subsuperfície de montante para a jusante. Além disso, o
monitoramento foi capaz de detectar uma anomalia de baixa resistividade posicionada próxima
a superfície, interpretada como um processo de piping ocasionado por possíveis zonas de
fraqueza que surgiram pela influência da construção do abrigo da bomba adutora e as vibrações
de sua operação, que promovem percolações irregulares de fluídos, saturando esse ponto da
barragem e reduzindo a eletrorresistividade no local da anomalia. O presente trabalho
demonstrou que mesmo utilizando um equipamento de mensuração limitado, foi possível
monitorar variações de resistividade que podem ser indício de problemas estruturais,
confirmando que as técnicas de geofísica eletrorresistiva podem contribuir grandemente com
os sistemas de monitoramento de barragens, uma vez que suas dimensões de alcance podem ser
uteis em interpretações da extensão das anomalias pontualmente medidas pelos instrumentos
convencionais. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
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dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de Energia |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA::ENGENHARIA DE ENERGIA |
pt_BR |
dc.relation.references |
CANATTO, Bruno Felipe. Geofísica eletrorresistiva aplicada ao monitoramento temporal da percolação de fluidos no interior de estruturas de barragens. 2021. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021. |
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