Paulo Matos Martins(*), ISEL
Carlos Almeida, ISEL
Marco Gonçalves, ISEL
Sérgio Oliveira, LNEC
Alexandra Carvalho, LNEC
Lis...
FERRAMENTAS SIG APLICADAS À SISMOLOGIA E AO
CONTROLO DAS GRANDES BARRAGENS EM PORTUGAL
I - Desenvolvimento de uma Platafor...
PARTE I - PLATAFORMA SIG PARA APOIO AO ESTUDO DA SISMICIDADE EM
PORTUGAL
1. Enquadramento
2. SIG e os Fenómenos Sísmicos e...
• Facilidade de gestão de grandes quantidades de informação
• Gestão geográfica da informação
• Resposta em tempo real no ...
• Observar
• Compreender
• Pesquisar
• Interpretar
• Diagnosticar
• Visualizar
SIG e os Fenómenos Sísmicos
em Portugal Con...
SIG e os Fenómenos Sísmicos
em Portugal ContinentalFenómenos Sísmicos
• Danos Estruturais
• Escorregamento de Encostas
• L...
Historicidade
Sísmica
Localização Foco
(km)
Magnitude Ano Mês Dia Hora Minutos
X (m) Y (m)
-210697,65 -293564,36 0 8,7
175...
Intensidade Sísmica
Código
Área Ocupada
(km²)
Perímetro
(km)
Intensidade
9 1950,494 6,281 9
Falhas Geológicas
Falhas Geológicas
Nome
Profundidade
Mínima
Profundidade
Máxima
Strike
Mínimo
Strike
Máximo
Dip
Mínimo
Dip
Máximo
Alqueva 1...
Zonamento Sísmico segundo a NP – EN
1998 - 1Tipo 1
Concelho Distrito Perímetro (m) Área (m²) Zona agR
Faro Faro 100414,3 2...
Zonamento Sísmico segundo a NP – EN
1998 - 1Tipo 2
Concelho Distrito Perímetro (m) Área (m²) Zona agR
Faro Faro 100414,3 2...
Rede Sísmica Nacional
Localização
Nome Distrito Localidade
X (m) Y (m) Cota (m)
11507,08 256235,81 1084 PGAV Viana do Cast...
Plataforma 2D
Plataforma 3D
Interligação ArcGis e MatLab
Conclusões e Perspetivas Futuras
• Ferramenta com potencial
• Facilidade no acesso à informação
• Atualizar a informação j...
PARTE II - SIG PARA APOIO AO CONTROLO DA SEGURANÇA DAS GRANDES
BARRAGENS PORTUGUESAS
1. Enquadramento
2. Barragens e SIG
3...
Enquadramento
• Sistemas de Informação Geográfica (SIG)
• Acesso rápido a informação georreferenciada
• Monitorização do c...
Barragens e SIG
Barragens
• Aproveitamentos de fins múltiplos
• Comportamento das barragens em serviço
• Sinais de deterio...
SIG
• Recolher
• Organizar
• Gerir
• Analisar
• Distribuir
Barragens e SIG
Controlo de Segurança das Grandes Barragens
Segurança Hidráulico-Operacional
• Descarregadores de cheias
• Descargas de fu...
Segurança Hidráulico-Operacional
Barragem Localização Tipo
Secção da
Conduta
Caudal Máximo
(m3/s)
Controlo a
Montante
Cont...
Segurança Hidráulico-Operacional
Descarregadores de cheias. Informação introduzida na plataforma SIG.
Barragem Localização...
Segurança Hidráulico-Operacional
Centrais Hidroelétricas. Informação introduzida na plataforma SIG.
Barragem Tipo de Centr...
Segurança Ambiental
Barragem Controlo de Espécies Funcionamento
ALTO CÁVADO Escadas de Peixes Sim
BELVER Eclusa Sim
COIMBR...
Segurança Estrutural
Barragem
Modelos
Matemáticos
Expansões Desenhos
Desenhos de
Observação em
Alçado
Desenhos de
Observaç...
Plataforma 2D (ArcGIS – ArcMap, ArcGIS Explorer e ArcGIS Online)
ArcMap ArcGIS Explorer
ArcGIS Online
Plataforma 3D (ArcGIS – ArcScene)
Conclusões e Perspetivas Futuras
• Proposta de uma metodologia inovadora
• Facilidade no acesso à informação
• Atualizar a...
Paulo Matos Martins
paulo.martins@dec.isel.pt
Visite-nos em: www.guittsisel.com
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

Ferramentas SIG aplicadas à Sismologia e ao controlo das Grandes Barragens em Portugal

334 visualizações

Publicada em

A presente comunicação visa dar a conhecer à comunidade académica, científica e técnica os resultados de dois trabalhos finais de mestrado de alunos do ISEL que resultaram de uma recente colaboração entre este Instituto o LNEC, que acolheu os alunos para efetuarem dois estágios de mestrado no Departamento de Barragens. Estes estágios incidiram sobre o desenvolvimento de modelos SIG que permitissem tirar partido deste tipo de plataformas em benefício do estudo da sismicidade por um lado, e por outro, que permitisse desenvolver uma plataforma de apoio ao controlo da segurança das grandes barragens em Portugal. A componente de desenvolvimento relacionada com a engenharia sísmica e análise estrutural e afins das grandes barragens foi orientada pelos investigadores do LNEC, tendo os mestrandos beneficiado de acesso facilitado a um conjunto grande de informação relevante, ou tendo sido orientados na recolha dispersa e organização dessa informação. A componente de desenvolvimento relacionada com os sistemas de informação geográfica foi desenvolvida sob a supervisão do ISEL.
O TFM com o título DESENVOLVIMENTO DE UMA PLATAFORMA SIG PARA APOIO AO ESTUDO DA SISMICIDADE EM PORTUGAL descreve os princípios básicos envolvidos no estudo dos fenómenos sísmicos, referindo-se, em particular, os conceitos de magnitude, intensidade e zonamento sísmico; bem como a localização das principais falhas que existentes no território nacional. Foi criada uma plataforma em ArcGIS na qual foram colocados (em 3D) todos os dados de sismologia disponíveis. Para validar os objetivos do trabalho foi efetuado o estudo de alguns casos. Em primeiro lugar deu-se particular atenção à geofísica, onde se analisa a localização de falhas sísmicas através de focos sísmicos. Na área da engenharia civil, interliga-se o ArcGis e o MatLab com o objetivo de obter de espetros de resposta para acelerogramas sísmicos.
Com o TFM com o título DESENVOLVIMENTO DE UMA PLATAFORMA SIG PARA APOIO AO CONTROLO DA SEGURANÇA DAS GRANDES BARRAGENS PORTUGUESAS pretendeu-se criar uma plataforma em ArcGIS com vista a apoiar o controlo da segurança das Grandes Barragens Portuguesas, do ponto de vista da segurança estrutural, hidráulico-operacional e ambiental do conjunto barragem-fundação-albufeira. Foi recolhida informação sobre as Grandes Barragens Portuguesas e as principais características de cada uma foram introduzidas num modelo SIG georreferenciado para apoio ao controlo da segurança. O modelo desenvolvido foi utilizado conjuntamente com outros modelos SIG já construídos, nomeadamente com informação sobre a sismicidade em Portugal com ligações a programas de análise estrutural de barragens em observação.

Publicada em: Engenharia
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
334
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
4
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
19
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Ferramentas SIG aplicadas à Sismologia e ao controlo das Grandes Barragens em Portugal

  1. 1. Paulo Matos Martins(*), ISEL Carlos Almeida, ISEL Marco Gonçalves, ISEL Sérgio Oliveira, LNEC Alexandra Carvalho, LNEC Lisboa, 22 de junho de 2013 FERRAMENTAS SIG APLICADAS À SISMOLOGIA E AO CONTROLO DAS GRANDES BARRAGENS EM PORTUGAL (*) paulo.martins@dec.isel.pt
  2. 2. FERRAMENTAS SIG APLICADAS À SISMOLOGIA E AO CONTROLO DAS GRANDES BARRAGENS EM PORTUGAL I - Desenvolvimento de uma Plataforma SIG para apoio ao Estudo da Sismicidade em Portugal (Dissertação Marco Gonçalves) II - Desenvolvimento de uma Plataforma SIG para apoio ao Controlo da Segurança das Grandes Barragens Portuguesas (Dissertação Carlos Almeida)
  3. 3. PARTE I - PLATAFORMA SIG PARA APOIO AO ESTUDO DA SISMICIDADE EM PORTUGAL 1. Enquadramento 2. SIG e os Fenómenos Sísmicos em Portugal Continental - ArcGis 3. Historicidade Sísmica 4. Intensidade Sísmica 5. Falhas Geológicas 6. Zonamento Sísmico segundo a NP – EN 1998 - 1 7. Rede Sísmica Nacional 8. Plataforma 2D - ArcMap 9. Plataforma 3D - ArcScene 10. Interligação ArcGis e Matlab 11. Conclusões e perspetivas futuras
  4. 4. • Facilidade de gestão de grandes quantidades de informação • Gestão geográfica da informação • Resposta em tempo real no apoio à tomada de decisão • Aumento da eficiência Importância dos Sistemas de Informação Geográfica no estudo da Sismicidade em Portugal Enquadramento
  5. 5. • Observar • Compreender • Pesquisar • Interpretar • Diagnosticar • Visualizar SIG e os Fenómenos Sísmicos em Portugal Continental
  6. 6. SIG e os Fenómenos Sísmicos em Portugal ContinentalFenómenos Sísmicos • Danos Estruturais • Escorregamento de Encostas • Liquefação de Solos • Interrupção de Linhas Vitais
  7. 7. Historicidade Sísmica Localização Foco (km) Magnitude Ano Mês Dia Hora Minutos X (m) Y (m) -210697,65 -293564,36 0 8,7 175 5 11 1 9 40 -57851,94 -85081,31 0 6,0 190 9 4 23 17 40
  8. 8. Intensidade Sísmica Código Área Ocupada (km²) Perímetro (km) Intensidade 9 1950,494 6,281 9
  9. 9. Falhas Geológicas
  10. 10. Falhas Geológicas Nome Profundidade Mínima Profundidade Máxima Strike Mínimo Strike Máximo Dip Mínimo Dip Máximo Alqueva 1 17,5 272 282 30 60
  11. 11. Zonamento Sísmico segundo a NP – EN 1998 - 1Tipo 1 Concelho Distrito Perímetro (m) Área (m²) Zona agR Faro Faro 100414,3 201592706,6 1,2 2,0
  12. 12. Zonamento Sísmico segundo a NP – EN 1998 - 1Tipo 2 Concelho Distrito Perímetro (m) Área (m²) Zona agR Faro Faro 100414,3 201592706,6 2,3 1,7
  13. 13. Rede Sísmica Nacional Localização Nome Distrito Localidade X (m) Y (m) Cota (m) 11507,08 256235,81 1084 PGAV Viana do Castelo Gavieira
  14. 14. Plataforma 2D
  15. 15. Plataforma 3D
  16. 16. Interligação ArcGis e MatLab
  17. 17. Conclusões e Perspetivas Futuras • Ferramenta com potencial • Facilidade no acesso à informação • Atualizar a informação já introduzida • Introdução de nova informação de fenómenos sísmicos • Criar modelos estruturais nos SIG´s • Desenvolvimento de novos programas estruturais adaptados aos SIG´s • Criação de um SIG com acesso ´aberto´
  18. 18. PARTE II - SIG PARA APOIO AO CONTROLO DA SEGURANÇA DAS GRANDES BARRAGENS PORTUGUESAS 1. Enquadramento 2. Barragens e SIG 3. Controlo de Segurança das Grandes Barragens 4. Segurança Hidráulico-Operacional 5. Segurança Ambiental 6. Segurança Estrutural 7. Plataforma 2D (ArcGIS – ArcMap, ArcGIS Explorer e ArcGIS Online) 8. Plataforma 3D (ArcGIS – ArcScene) 9. Conclusões e Perspetivas Futuras
  19. 19. Enquadramento • Sistemas de Informação Geográfica (SIG) • Acesso rápido a informação georreferenciada • Monitorização do controlo de segurança Importância na Engenharia Civil
  20. 20. Barragens e SIG Barragens • Aproveitamentos de fins múltiplos • Comportamento das barragens em serviço • Sinais de deterioração
  21. 21. SIG • Recolher • Organizar • Gerir • Analisar • Distribuir Barragens e SIG
  22. 22. Controlo de Segurança das Grandes Barragens Segurança Hidráulico-Operacional • Descarregadores de cheias • Descargas de fundo • Tomadas de água Segurança Ambiental • Bloqueio da migração de peixes • Acumulação de sedimentos • Alteração do habitat de animais e plantas Segurança Estrutural • Ações - pressão hidrostática, peso próprio, sismicidade, etc. • Propriedades dos materiais – módulo de elasticidade, resistência a compressão e à tração, etc. • Respostas estruturais – deslocamentos, movimentos de junta, tensões, deformações, etc. Na plataforma SIG desenvolvida foi introduzida informação útil para apoio a estudos de:
  23. 23. Segurança Hidráulico-Operacional Barragem Localização Tipo Secção da Conduta Caudal Máximo (m3/s) Controlo a Montante Controlo a Jusante Dissipação de Energia AGUIEIRA Talvegue Através da barragem 2,50 x 1,80m 180 - Sim - ALQUEVA Incorporada na galeria de derivação provisória - d 3,00 m 160 - - Trampolim CABRIL Talvegue Através da barragem 3,00 m 200 - Válvula dispersora Jato oco e fossas de erosão PÓVOA Talvegue Através da barragem - - Comporta Jato oco Jato oco e fossas de erosão Descarregadores de Fundo. Informação introduzida na plataforma SIG.
  24. 24. Segurança Hidráulico-Operacional Descarregadores de cheias. Informação introduzida na plataforma SIG. Barragem Localização Tipo de Controlo Tipo de Descarregador Cota da crista de soleira (m) Desenvolvimento da soleira (m) Comportas Caudal máximo descarregado (m3/s) Dissipação de Energia AGUIEIRA No corpo da barragem Controlado Sobre a barragem 111 2 x 9,5 = 19 - 2080 Trampolim ALQUEVA 2 no corpo da barragem e encontros Controlado Soleira tipo Wes c/ canal a jusante 139 2 x 19 = 38 - 6300 Trampolim CABRIL Em ambas as margens Controlado Poço vertical ou inclinado 278 - 2 2200 Jato e fossas de erosão PÓVOA Margem esquerda Sem controlo Canal de encosta 309,85 - - 110 -
  25. 25. Segurança Hidráulico-Operacional Centrais Hidroelétricas. Informação introduzida na plataforma SIG. Barragem Tipo de Central Nº de grupos instalados Tipo de Grupos Potencia total instalada (MW) Energia produzida em ano médio (GWh) AGUIEIRA Pé de barragem 3 Francis-Turbinas Bombas 270 209,6 ALQUEVA Pé de barragem c/ bombagem 2 Reversíveis Turbo/Francis 240 269 CABRIL Pé de barragem 2 Eixo Vertical 97 301 PÓVOA Céu aberto 2 Francis 0,74 1,6
  26. 26. Segurança Ambiental Barragem Controlo de Espécies Funcionamento ALTO CÁVADO Escadas de Peixes Sim BELVER Eclusa Sim COIMBRA Escadas de Peixes Sim TOUVEDO Elevador de Peixes Sim • Escadas de peixe • Elevadores de peixes • Eclusas • Defletores • Fendas Verticais • Bypass Channels • Turbinas Fish-Friendly
  27. 27. Segurança Estrutural Barragem Modelos Matemáticos Expansões Desenhos Desenhos de Observação em Alçado Desenhos de Observação em Planta e Perfil Fissuração Expansão do Betão Deslocamentos AGUIEIRA Sim Sim - - - - - - ALQUEVA Sim - - - - - - - CABRIL Sim Sim Link 1 Link 2 Link 3 Link 4 Link 5 Link 6 PICOTE Sim Sim - - - - - - PÓVOA Sim - - - - - - - DESLOCAMENTO OBSERVADO EM VÁRIAS ÉPOCAS SEPARAÇÃO DOS EFEITOS DEVIDOS ÀS SOLICITAÇÕES PRINCIPAIS Efeito elástico do nível Efeito da onda térmica anual Outros efeitos do tempo ( ) Observações Mod. I.Q. Nível da Albufeira J F M A M J J A S O N D t u u h hu tu u u = u + u + uh t t t h o Efeito viscoelástico do nível ( )f u = u + ut f o u u Mod. E.F. Observações Modelos I.Q. Modelo E.F. • Modelos Matemáticos • Expansões • Desenhos • Fissuração • Deslocamentos
  28. 28. Plataforma 2D (ArcGIS – ArcMap, ArcGIS Explorer e ArcGIS Online) ArcMap ArcGIS Explorer ArcGIS Online
  29. 29. Plataforma 3D (ArcGIS – ArcScene)
  30. 30. Conclusões e Perspetivas Futuras • Proposta de uma metodologia inovadora • Facilidade no acesso à informação • Atualizar a informação já introduzida • Introdução de nova informação acerca de novas barragens • Desenvolvimento de mais modelos em 3D à escala • Transpor os protótipos académicos em modelos de informação estáveis • Alojar as plataformas em servidores • A nível estrutural, melhorar a ligação entre os sistemas/modelos existentes do LNEC • Tornar possível utilizar as plataformas em tempo real
  31. 31. Paulo Matos Martins paulo.martins@dec.isel.pt Visite-nos em: www.guittsisel.com

×