Publicação
Rotura de barragens de aterro por galgamento: caracterização laboratorial do hidrograma efluente da rotura
| Resumo: | Das grandes barragens a nível mundial, as barragens de aterro são as mais comuns. No que respeita os fenómenos que desencadeiam a rotura, no caso particular das barragens de aterro, o “galgamento” é a segunda causa mais comum. Os eventos de rotura de barragens representam um elevado risco para as populações e bens nas zonas de inundação. Em particular, a rotura de barragens de aterro pode originar escoamentos geomórficos de elevada magnitude, podendo causar impactos significativos nos vales a jusante. Têm-se realizado diversos estudos laboratoriais acerca da rotura por galgamento de barragens de aterro que têm produzido informações úteis para a validação de modelos numéricos, mas que falharam na produção de informação fenomenológica detalhada da morfologia da brecha. Desta forma, estas falhas só conseguirão ser reduzidasaprofundando o conhecimento dos mecanismos envolvidos na evolução temporal da brecha, particularmente no que respeita a compreensão dos fenómenos geotécnicos envolvidos e da sua interação com os fenómenos de erosão hidrodinâmica. Foi neste contexto que surgiu este trabalho final de mestrado tendo como objetivo principal a realização e análise de três ensaios experimentais, em condições hidráulicas e geotécnicas controladas. Os ensaios experimentais permitiram extrair as seguintes variáveis: i) hidrogramas efluentes da brecha; ii) variação do campo de velocidades do escoamento superficial;iii) avaliação da variação da largura da brecha durante a ocorrência de episódios de erosão geotécnica (queda de grandes massas de solo do corpo da barragem); e iv) morfologia da brecha durante a rotura (com auxílio de um sensor de movimento - Kinect Sensor). As variáveis recolhidas permitiram, para além da caracterização dos hidrogramas efluentes da barragem, compreender a relação entre a hidrodinâmica do escoamento e a morfologia da brecha durante a ocorrência de episódios de erosão geotécnica. Permitiram igualmente, perceber a resposta do hidrograma efluente da brecha à ocorrência destes episódios. Desta forma esta tese foi uma contribuição para o aumento da capacidade de prever a evolução de uma brecha em barragens de aterro, ou seja, para estimar com mais rigor o hidrograma efluente da brecha. |
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| Autores principais: | Mendes, Solange Valente |
| Assunto: | Rotura por galgamento Barragem de aterro Morfologia da brecha Campo de velocidades superficial (PIV e PTV) Reconstrução de superfícies 3D (kinect sensor) Break from overtopping Embankment dams Morphology of the breach Variation in the velocities field of the surface run (PIV and PTV) Reconstruction of 3D surfaces (kinect sensor) |
| Ano: | 2017 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa |
| Resumo: | Das grandes barragens a nível mundial, as barragens de aterro são as mais comuns. No que respeita os fenómenos que desencadeiam a rotura, no caso particular das barragens de aterro, o “galgamento” é a segunda causa mais comum. Os eventos de rotura de barragens representam um elevado risco para as populações e bens nas zonas de inundação. Em particular, a rotura de barragens de aterro pode originar escoamentos geomórficos de elevada magnitude, podendo causar impactos significativos nos vales a jusante. Têm-se realizado diversos estudos laboratoriais acerca da rotura por galgamento de barragens de aterro que têm produzido informações úteis para a validação de modelos numéricos, mas que falharam na produção de informação fenomenológica detalhada da morfologia da brecha. Desta forma, estas falhas só conseguirão ser reduzidasaprofundando o conhecimento dos mecanismos envolvidos na evolução temporal da brecha, particularmente no que respeita a compreensão dos fenómenos geotécnicos envolvidos e da sua interação com os fenómenos de erosão hidrodinâmica. Foi neste contexto que surgiu este trabalho final de mestrado tendo como objetivo principal a realização e análise de três ensaios experimentais, em condições hidráulicas e geotécnicas controladas. Os ensaios experimentais permitiram extrair as seguintes variáveis: i) hidrogramas efluentes da brecha; ii) variação do campo de velocidades do escoamento superficial;iii) avaliação da variação da largura da brecha durante a ocorrência de episódios de erosão geotécnica (queda de grandes massas de solo do corpo da barragem); e iv) morfologia da brecha durante a rotura (com auxílio de um sensor de movimento - Kinect Sensor). As variáveis recolhidas permitiram, para além da caracterização dos hidrogramas efluentes da barragem, compreender a relação entre a hidrodinâmica do escoamento e a morfologia da brecha durante a ocorrência de episódios de erosão geotécnica. Permitiram igualmente, perceber a resposta do hidrograma efluente da brecha à ocorrência destes episódios. Desta forma esta tese foi uma contribuição para o aumento da capacidade de prever a evolução de uma brecha em barragens de aterro, ou seja, para estimar com mais rigor o hidrograma efluente da brecha. |
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