UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ NÚCLEO DE DESENVOLVIMENTO AMAZÔNICO EM ENGENHARIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE BARRAGENS E GESTÃO AMBIENTAL.

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ NÚCLEO DE DESENVOLVIMENTO AMAZÔNICO EM ENGENHARIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE BARRAGENS E GESTÃO AMBIENTAL DESENVOLVIMENTO DE SONDAS PIEZOMÉTRICAS MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS ÁREA: SEGURANÇA DE BARRAGENS ABNER CESAR SANTOS BEZERRA Orientador: Prof. Dr. Denilson José Ribeiro Sodré

2 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROBLEMA

3 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS CAUSAS

4 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS BARRAGEM EM BRUMADINHO (MINAS GERAIS – 2019) BARRAGENS DE PARAGOMINAS (PARÁ – 2018)

5 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PERCOLAÇÃO EM BARRAGENS

6 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS ÍNDICE DE VAZIOS E GRAU DE SATURAÇÃO - Solos bem graduado - Solos mal graduado - Solos de graduação aberta - TAMANHO DAS PARTÍCULAS:

7 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS ESTRUTURA DO SOLO – GEOMETRIA DAS PARTÍCULAS - Granular simples - Estrutura em esqueleto - Alveolar - Floculenta

8 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS ANISOTROPIA – DEFORMAÇÃO ANGULAR

9 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS NÍVEL DE TENSÃO – ESFORÇOS INTERNOS Fonte: (MARTINS, 2003)

10 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROBLEMAS ASSOCIADOS À PERCOLAÇÃO

11 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROBLEMAS ASSOCIADOS À PERCOLAÇÃO - RECALQUES:

12 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROBLEMAS ASSOCIADOS À PERCOLAÇÃO - FISSURAS E TRINCAS;

13 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROBLEMAS ASSOCIADOS À PERCOLAÇÃO - EROSÃO;

14 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROBLEMAS ASSOCIADOS À PERCOLAÇÃO - SUBPRESSÃO;

15 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROBLEMAS ASSOCIADOS À PERCOLAÇÃO - SURGÊNCIA;

16 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROBLEMAS ASSOCIADOS À PERCOLAÇÃO - SURGÊNCIA;

17 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROBLEMAS ASSOCIADOS À PERCOLAÇÃO COLMATAÇÃO DE DRENOS;

18 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PARTES BÁSICAS DE UMA BARRAGEM

19 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS SELEÇÃO DE INSTRUMENTOS

20 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS IDENTIFICANDO A PERCOLAÇÃO ATRAVÉS DO PIEZÔMETRO

21 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS DEFORMAÇÃO DOS SOLOS; A tensão efetiva no solo é igual a tensão total menos a poropressão; “Deformação por expulsão de água dos vazios”

22 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS - TIPOS DE SENSORES DE PRESSÃO: A piezo-resistividade refere-se à mudança da resistência elétrica com a deformação como resultado da pressão aplicada. Desvantagens: faixa limitante de temperatura de operação, aplicável em ranges baixos de pressão por gerarem um sinal muito baixo de excitação, muito instável. Precisão até aproximadamente 0,25% do fundo de escala. Há tipos para as mais diversas faixas de pressões (0,001 a 1400 MPa).

23 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS - TIPOS DE SENSORES DE PRESSÃO: São de baixo custo, podem operar sob diversas condições, o sinal pode ter intensidade boa, dispensando amplificações. Em geral, são usados para pressões de 0,035 a 70 MPa. Precisão na faixa de 0,5 a 1% do fundo de escala sem considerar as variações de temperatura.

24 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS - TIPOS DE SENSORES DE PRESSÃO: O material piezo-elétrico acumula cargas elétricas em certas áreas de sua estrutura cristalina, quando sofrem uma deformação física, por ação de uma pressão. Tem a desvantagem de requerer um circuito de alta impedância e um amplificador de alto ganho, sendo susceptível a ruídos. São sensíveis a variações de temperatura e a instalação requer cuidados especiais.

25 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS - TIPOS DE SENSORES DE PRESSÃO: O material piezo-elétrico acumula cargas elétricas em certas áreas de sua estrutura cristalina, quando sofrem uma deformação física, por ação de uma pressão. Tem a desvantagem de requerer um circuito de alta impedância e um amplificador de alto ganho, sendo susceptível a ruídos. A estabilidade térmica é boa, mas são sensíveis a campos magnéticos e a vibrações. Pressões nas faixas de 0,2 a 70MPa.

26 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS - TIPOS DE SENSORES DE PRESSÃO: São baseados em transdutores onde a pressão aplicada a diafragmas sensores faz com que se tenha uma variação da capacitância entre os mesmos e um diafragma central. Possuem respostas lineares e praticamente insensíveis a variações de temperatura, sendo os mais indicados em instrumentação e controle de processos. Usados para pressões desde vácuo até cerca de 70 MPa. Diferenças a partir de aproximadamente 2,5 Pa. Precisão de até 0,01 % do fundo de escala. Boa estabilidade térmica.

27 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS - TIPOS DE SENSORES DE PRESSÃO: Os Sensores de pressão são construídos com o emprego de uma membrana móvel numa das extremidade da fibra. Vantagens: alta sensibilidade, tamanho reduzido, flexibilidade e resistência, baixo peso, longa vida útil, longa distância de transmissão, baixa reatividade química do material, ideal para operar em ambientes com risco de explosão e intrinsecamente seguros, isolamento elétrico, entre outras. Têm boa precisão e elevada estabilidade térmica. São compactos e requerem pouca manutenção. Precisão cerca de 0,1% do fundo de escala. Pressões de 0,035 a 400 MPa.

28 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS MONITORAMENTO PIEZOMÉTRICO DE BARRAGENS

29 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – CORPO

30 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – CORPO

31 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – ALIMENTAÇÃO/CALIBRAÇÃO

32 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – TRATAMENTO DO SINAL

33 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – TRATAMENTO DO SINAL

34 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – TRATAMENTO DO SINAL DE FORMA ANALÓGICA

35 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – TRATAMENTO DO SINAL DE FORMA DIGITAL

36 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – SISTEMA DE AQUISIÇÃO

37 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – REDE DE COMUNICAÇÃO

38 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – SISTEMA MULTIPLATAFORMA

39 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – SISTEMA MULTIPLATAFORMA

40 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – SISTEMA MULTIPLATAFORMA

41 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – SISTEMA MULTIPLATAFORMA

42 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – SISTEMA MULTIPLATAFORMA

43 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – SISTEMA MULTIPLATAFORMA

44 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – SISTEMA MULTIPLATAFORMA

45 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS PROPOSTA DESTA DISSERTAÇÃO – SISTEMA MULTIPLATAFORMA

46 DESENVOLVIMENTO DE SONDA PIEZOMÉTRICA MULTINÍVEL PARA MONITORAMENTO REMOTO DE BARRAGENS OBRIGADO abner@teachers.org abner.bezerra@itec.ufpa.br