Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Barragem e Gestão Ambiental - PEBGA/NDAE/Tucuruí

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Acesso aberto (Open Access)
Análise da adição de resíduos siderúrgicos em matrizes cimentícias para concreto massa
(Universidade Federal do Pará, 2021-12-17) BONFIM, Francirene Pereira; GOUVEIA, Fernanda Pereira; http://lattes.cnpq.br/1772072130947378
Ao longo do processo de produção do aço ocorre a geração de resíduos industriais, podendo citar a escória granulada de alto-forno e o pó de balão, gerados na etapa de produção do ferro gusa; e o pó de aciaria elétrica, obtido na etapa de produção da aciaria. Na região norte, temse como destaque na produção do aço, a SINOBRAS - Siderúrgica Norte Brasil S.A, localizada no município de Marabá-PA que também vivencia a problemática da disposição de resíduos, e por isso vem apoiando parcerias com instituições de ensino da região para ampliação de alternativas de destinação. Desta forma, a presente pesquisa tem como objetivo avaliar a influência dos resíduos da indústria SINOBRAS, escória granulada de alto-forno (EGAF), pó de balão (PB) e pó de aciaria elétrica (PAE) em matrizes cimentícias prevendo aplicações em concretos massa para barragens. A metodologia da pesquisa foi realizada em duas etapas, sendo a primeira direcionada ao estudo dos resíduos, analisando as suas características físico-químicas e mineralógicas, o potencial de pozolanicidade de acordo com a ABNT NBR 12653:2015, e classificação quanto ao tipo de resíduo sólido conforme ABNT NBR 10004:2004. A segunda etapa da metodologia compreendeu a análise de matrizes cimentícias compostas pelos resíduos, combinados com EGAF (EGAF70+PB30; EGAF50+PAE50), visando elevar o potencial de desempenho das propriedades verificadas para concretos massa, sendo realizados os ensaios de resistência à compressão, tempos de pega, calor de hidratação e reação álcali-agregado. Concluiu-se na etapa de estudo dos resíduos que o PB e PAE, não apresentaram propriedades pozolânicas, indicando não serem interessantes para aplicações de materiais cimentícios. Quanto à classificação, a EGAF e o PB foram classificados como resíduos classe IIA - não perigosos e não inertes, enquanto que o PAE se enquadrou na classe I – perigosos. Na segunda etapa do estudo, o PAE combinado com a EGAF apresentou pozolanicidade e o PB, mesmo após combinação, permaneceu não pozolânico. Avaliando as matrizes cimentícias combinadas, a (EGAF50+PAE50) obteve resultado satisfatório em todas as propriedades, uma vez que promoveu redução de calor de hidratação em 7% e consequentemente, aumento nos tempos de pega (cerca de 6 horas), e mitigação das reações de expansão. Logo, a utilização da matriz EGAF50+PAE50, no teor estudado, pode ser uma alternativa tecnicamente viável para aplicações em concreto massa para barragens, sendo necessário, porém, avançar nas pesquisas, visando produzir os traços do concreto compostos pela matriz combinada (EGAF50+PAE50).
Acesso aberto (Open Access)
Análise comparativa entre uso e qualidade do solo na área do reservatório da UHE – Tucuruí com base nos atributos físicos e químicos
(Universidade Federal do Pará, 2018-12-21) RAMOS, Jaqueline Pinheiro; VILHENA, Karyme do Socorro de Souza; http://lattes.cnpq.br/3071495983880548
A construção de barragens e seus reservatórios gera uma série de problemas, dentre eles, cita-se as erosões nas margens dos reservatórios. Os solos formadores da região da UHE-Tucuruí estão submetidos a diferentes usos e ocupações que com o passar do tempo tem sofrido alterações com a sazonalidade do lago e a crescente utilização de terras, sem considerar as potencialidades e limitações do solo. Algumas dessas áreas já apresentam sinais de degradação e também são identificados pontos de ocorrência de erosão. O presente trabalho busca a determinação dos atributos químicos e físicos para avaliação de erodibilidade em solos situados na área do reservatório da UHE-Tucuruí. Com a seleção das áreas de mata nativa, plantação e pastagem realizou-se a coletada de amostras do tipo composta e deformada para execução dos ensaios químicos e físicos no Laboratório de Engenharia Civil da Universidade Federal do Pará no Campus Universitário de Tucuruí. Após a obtenção dos resultados das propriedades físicas e químicas dos solos pode-se prescrever as alterações provocadas pela diferença de seu uso e ocupação, no comparativo entre as áreas, os parâmetros estabelecidos evidenciaram a degradação química do solo e a perda de nutrientes que desencadeiam os processos erosivos. Foram aplicadas técnicas de análise multivariada: Análise de Componentes Principais (PCA) e Análise de Agrupamento Hierárquico (HCA) para correlacionar as variáveis, o entendimento do conjunto de dados foi facilitado e a inter-relação entre as variáveis e amostras ficaram mais claras, a partir dessas análises, foi possível determinar que a área de pastagem na camada superficial é a que mais se diferencia das demais, quando se considera todos os atributos analisados e as amostras extraídas, além disso, a análise multivariada destacou do conjunto de informações, quais as variáveis estão sofrendo alterações em consequência da atividade antropica.
Acesso aberto (Open Access)
Análise computacional do rompimento hipotético da barragem de Tucuruí-PA com o auxílio do software Mike Flood
(Universidade Federal do Pará, 2017-10-10) SANTOS, Marlon Braga dos; GOUVEIA, Fernanda Pereira; http://lattes.cnpq.br/1772072130947378; SANTOS, Viviane Almeida dos; http://lattes.cnpq.br/1489376127395764
O presente trabalho busca elaborar mapas de inundação e realizar a análise da onda de cheia decorrente do rompimento hipotético da barragem da Usina Hidrelétrica de Tucuruí (UHE Tucuruí) utilizando o software comercial MIKE FLOOD. Para tal, considera-se o cenário de galgamento (overtopping) e a ruptura total da barragem de concreto da UHE Tucuruí. A metodologia adotada para a pesquisa consistiu na coleta de informações técnicas a respeito do barramento, além do estudo hidrológico das áreas à montante e à jusante da barragem, essenciais para a definição dos parâmetros de entrada no modelo computacional a ser elaborado. A modelagem hidrodinâmica computacional foi realizada em três etapas: a primeira consistiu em uma análise unidimensional no software MIKE 11; posteriormente, com o software MIKE 21, gerou-se a malha de cálculo triangular para a análise bidimensional; e por fim, procedeu-se à análise acoplada dos dois modelos desenvolvidos anteriormente com o software MIKE FLOOD. Os resultados apontaram áreas de inundação de até 84,71 km² para os primeiros cento e dez minutos após o término da formação da brecha de ruptura, com um tempo de resposta de aproximadamente oito minutos para a população residente na área urbana de Tucuruí, indicando alto potencial de perda de vidas humanas. Destaca-se que a mancha de inundação hipotética abrange zonas residenciais e o centro comercial da cidade, assim como diversos equipamentos urbanos e órgãos públicos e uma das mais importantes vias de acesso à cidade, a BR 422, o que restringe a definição de rotas de fuga para evacuação da população afetada. Deste modo, conclui-se que as consequências do rompimento da UHE Tucuruí para o cenário analisado justificam a elaboração de um Plano de Ação de Emergência que garanta a segurança da população à jusante e que minimize os impactos econômicos e ambientais decorrentes de tal evento.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da cobertura do solo usando NDVI, na região da hidrelétrica de Belo Monte, estado do Pará - Brasil
(Universidade Federal do Pará, 2019) CARRARO, Fábia Gabriela Pflugrath; FÜLBER, Heleno; http://lattes.cnpq.br/5018616409948511
O presente trabalho visa analizar a cobertura do solo, da região do complexo hidrelétrico de Belo Monte utilizando NDVI (Normalized Difference Vegetation Index ou Índice de Vegetação por Diferença Normalizada), calculado a partir de imagens TM/Landsat 5 e OLI/Landsat 8 de 2008 à 2018. O uso das imagens no período de 10 anos possibilitou identificar de forma contínua, tendências nos pixels em função da mudança do uso do solo. O mapeamento consistiu delineado por um polígono (buffer) a cada lado do Rio Xingu, as imagens obtidas durante o período seco, na Divisão de Geração de Imagens do Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS). As cenas foram processadas e os mapas temáticos gerados no ArcGIS® 10.2.2. e aplicada a ferramenta NDVI para o mapeamento de áreas e em seguida foi gerada uma grade com os valores processados e assim, a criação de classes temáticas com base em intervalos de valores do índice, para geração das imagens temáticas, com intervalos de valores definidos associados a uma escala de cores. A redução nos valores de NDVI nos anos de 2008, 2009, 2016 e 2017 evidencia a influência direta da diminuição da vegetação devido a ação de desmatamento. Verificou-se que ao longo da série temporal, que a partir de 2013 até 2016 houve uma constância nos valores de NDVI, indicando que nesses anos não ocorreram grandes perdas de biomassa vegetal. Deste modo, a aplicação do índice mostra uma eficiência ao analisar o comportamento da vegetação possibilitou constatar uma enorme perda da biomassa vegetal e aumento de solo exposto, devido também à implantação da hidrelétrica de Belo Monte.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da contaminação e distribuição espacial de metais pesados em áreas de influência de mineração em um estuário tropical na Amazônia
(Universidade Federal do Pará, 2024-02-19) SILVA, Matheus Cavalcante; MONTE, Christiane do Nascimento; http://lattes.cnpq.br/6178162183692365; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913
Os estuários tropicais são frequentemente impactados por metais pesados, mas a distribuição espacial e a contaminação desses poluentes têm sido insuficientemente investigadas entre sedimentos e água na América do Sul, especialmente nas regiões pouco estudadas da Amazônia. Com o objetivo de contribuir para essa lacuna, este estudo investigou a distribuição espacial e a contaminação de metais pesados (Cd, Cu, Fe, Mn e Zn) nas águas superficiais e nos sedimentos do Estuário do Rio Pará (PRE) (Pará, Brasil), que foi afetada por diversas atividades minerárias. Assim, foram integrados diferentes procedimentos, incluindo a revisão sistemática da literatura sobre os eventos de vazamentos de rejeitos e impactos derivados destes eventos, caracterização sedimentar e mineralógica, estimativa de matéria orgânica no sedimento, parâmetros físico-químicos da água, determinação de metais no sedimento e na água, índices de avaliação de contaminação e análises estatísticas. Os resultados demonstraram que os sistemas de armazenamento de rejeitos de caulim em Barcarena-PA são mais inseguros em relação aos sistemas alternativos de disposição relatados pela literatura, resultando em eventos de vazamentos de rejeitos de caulim em corpos hídricos regionais e áreas de espraiamento utilizadas para balneabilidade. Por outro lado, a disposição de rejeitos de bauxita na área prioriza sistemas alternativos, com maiores teores de sólidos, facilitando ações de controle. Além disso, os rejeitos de bauxita e caulim apresentaram predominância em frações siltosas e mineralogia marcada pela presença de hidróxidos de alumínio. Todas as amostras apresentaram baixa concentração de metais pesados nos sedimentos, sugerindo a ação da ressuspensão em uma área com predominância de sedimentos arenosos. Como exceção, o Cd apresentou altas concentrações em Murucupi e Furo do Arrozal, o que desencadeou altos níveis de contaminação nessas áreas. Todos os locais de amostragem indicaram que havia uma elevada concentração de metais pesados e um elevado grau de contaminação da água, exceto nas imediações de Vila do Conde.Outrossim, elevados riscos ecológicos estão associados aos metais presentes na água provenientes de atividades antrópicas, comprometendo a qualidade do ecossistema estuarino.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da influência do uso e ocupação da terra na concentração de sólidos em suspensão em reservatório hidrelétrico com o uso do sensoriamento remoto
(Universidade Federal do Pará, 2022-07-09) SOUZA, Fabíola Esquerdo de; SOARES, Carlos Benedito Santana da Silva; http://lattes.cnpq.br/9153957633685323; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913
O uso de sensoriameto remoto no monitoramento de sedimentos em reservatório é importante para conhecimento espaço temporal da deposição de sedimentos nas estruturas da barragem. Neste contexto, esta pesquisa foi desenvolvida na bacia hidrográfica que abrange o reservatório da UHE Tucuruí, em que foram adquiridos dados de concentração de sedimentos suspensos da estação de monitoramento M1 situada a 2 km a montante da barragem, estiveram integrados às análises para se entender a relação entre as respostas das imagens de satélites e as medições de campo. Realizou-se análises de sedimentos com séries temporais de 14 anos das imagens MODIS, compostas de 8 dias. Estimativas de refletância da superfície foram calculadas usando-se regressão linear simples e coeficiente de determinação (R²). Para o uso e ocupação da terra da bacia hidrografica foi realizado análise temporal de imagens Landsat-5, Landsat-8 OLI/TIRS. Em seguida foi realizado a relação do uso e ocupação da terra com as análises da qualidade da água das estações a montante 1 (M1), Montante Repartimento (MR) e Montante Pacurui (MP). Os resultados mostram que a curva de calibração gerou a equação de reressão linear com bom ajuste para estação de monitoramento M1, apresentando eficiência nos dados estimados pela reflectância através deste modelo. As análises de uso e ocupação da terra mostram que ao longo dos anos houve redução de formação florestal e ao mesmo tempo acontecia o crescimento da pastagem. Em relação a qualidade da água, os impactos causados por ações antrópicas têm influências negativas. Deste modo, pode observar a relevância da utilização de técnicas de sensoriamento remoto, geoprocessammento e geotecnologias, como instrumentos que auxiliam no planejamento do uso e ocupação da terra, nas análises de qualidade da água e gestão de recursos hídricos em regiões de reservatórios, uma vez que estas tecnologias possibilitam maior abrangência espacial das análises com menores custos.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da variabilidade pluviométrica da região da UHE – Tucuruí/PA no período operacional (1988-2017)
(Universidade Federal do Pará, 2020-01-30) ALMEIDA, Denilson Freitas; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913
A região hidrográfica Tocantins – Araguaia se tornou uma grande potência na geração de energia hidráulica com a instalação de grandes hidrelétricas e a formação de diversos lagos artificiais, acarretando em alterações hidrológicas e possíveis alterações no microclima e nos índices pluviométricos. A análise do comportamento pluviométrico na bacia hidrográfica se torna de fundamental importância para o gerenciamento dos recursos hídricos. Com o intuito de subsidiar a gestão e o planejamento dos recursos hídricos na região, foi realizada uma análise da variabilidade pluviométrica de forma espaço-temporal na região do Lago da UHE-Tucuruí/PA, sendo a mesma dividida em 4 quadrantes (NE, NO, SO e SE) e 12 subáreas (NE50, NE100, NE200, NO50, NO100, NO200, SO50, SO100, SO200, SE50, SE100 e SE200), considerando o período de 30 anos (1988-2017), a fim de se analisar o comportamento das chuvas na região. Para tanto, foram coletados e analisados dados de 30 estações pluviométricas que constam no banco de dados da plataforma da ANA (base HidroWeb), dentro de um raio de até 200 km da hidrelétrica. Com o auxílio do software QGIS 3.0.3, foram traçados os mapas de isoietas pelo método da interpolação de krigagem ordinária linear, representando as alturas das laminas d’águas. Os resultados apontaram variabilidade na distribuição espacial e temporal do volume total precipitado no referido período de estudo, identificados nos resultados de desvio padrão e variância, além do resultado da tendência das chuvas pelos testes não paramétricos de Mann Kendall. Os índices pluviométricos apresentaram decréscimos, ao analisar toda a área de estudo, com precipitação média de 2157,73 mm. Houve maior decréscimo de precipitação na parte Sul da região, que apresentou menores índices pluviométricos. Já nas regiões ao Norte, onde encontra-se o lago artificial formado pela barragem de Tucuruí, houveram maiores médias de chuvas. Os resultados de Mann-Kendall (MK) apresentaram maior decréscimo nos quadrantes da microescala (próximo ao barramento), em especial na NO50, que apresentou significativa tendência de decréscimo das chuvas na região de estudo (Z=-2,24).
Acesso aberto (Open Access)
Análise das ações de resposta ao cenário de rompimento de barragem de Tucuruí no contexto do PAE e PLANCON
(Universidade Federal do Pará, 2024-09-10) SILVA, Francisco Júnior Nascimento da; GOUVEIA, Fernanda Pereira; http://lattes.cnpq.br/1772072130947378
Em decorrência dos últimos acidentes envolvendo o cenário de rompimento de barragem no Brasil e a forte cobrança da sociedade e dos órgãos fiscalizadores exigindo mais segurança nos empreendimentos de barramentos, culminou que a Eletronorte a responsável pela UHE Tucuruí, em 2017 elaborou o Plano de Segurança, e em 2023 consolidou, junto com os municípios localizados na ZAS (Zona de autossalvamento) a integração dos Planos de Emergência e Contingência. Neste sentido este trabalho visou analisar as ações de resposta ao cenário de rompimento da barragem de Tucuruí no contexto dos municípios localizados ZAS. As etapas metodológicas utilizadas para alcançar os resultados foram as seguintes: Caracterizar a UHE Tucuruí e os municípios localizados na ZAS (Tucuruí e Breu Branco); Descrição do histórico da elaboração e integração, PAE-UHE Tucuruí e PLANCONS dos municípios das ZAS; Avaliar a estruturação das COMDECs dos municípios da ZAS, com base nos critérios do Relatório de Diagnóstico das COMDECs no Brasil e Avaliar a logística operacional do SCI (Sistema de Comando de Incidente) definidas nos PLANCONs de Tucuruí e Breu Branco. Os resultados revelaram que as COMDECs apresentam deficiência no aspecto de capacitação, sendo que em Tucuruí, os agentes necessitam de treinamentos complementares que atendam aos eixos temáticos ofertados pelo Sistema Nacional de Proteção e Defesa Civil - SINPDEC. Na COMDEC Breu Branco, identificou-se a ausência de capacitação de todos os membros, sendo os cursos realizados somente pela coordenação. Os recursos financeiros verificados para ao atendimento das ações das COMDECs são destinados somente em casos de ocorrências e não há planejamento financeiro preventivo em ambos os municípios. No aspecto de infraestrutura, a COMDEC de Breu Branco não apresenta condições de atuação neste cenário de emergência, pois possui limitações de apoio de resposta do 8o GBM. Por fim, este estudo apresentou, pela primeira vez, as fragilidades verificadas no contexto de rompimento da barragem de Tucuruí, pelo aspecto da operacionalização do PAE-PLANCONs dos municípios da ZAS, demonstrando que as COMDECS necessitam de melhor estruturação e que os Planos devem sofrer ajustes de planejamento, visando a melhor eficácia nas ações de resposta, o que pode reduzir a vulnerabilidade da população no pós-desastre.
Acesso aberto (Open Access)
Análise do impacto ambiental na área de influência das barragens de rejeito no município de Poconé-MT
(Universidade Federal do Pará, 2023-09-29) FERREIRA, Lorrana Dias; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
Devido aos trágicos acidentes relacionados ao rompimento de barragens de rejeitos em Minas Gerais, a disposição de rejeitos em barragens tornou-se um tópico de discussão cada vez mais urgente, especialmente em relação aos riscos associados a essa abordagem. Consequentemente, as empresas de mineração têm procurado implementar métodos alternativos para a gestão dos rejeitos resultantes de suas operações. Contudo nessa direção, o trabalho faz análise do nível de impacto ambiental na área de influência das barragens de rejeito no município de Poconé – MT, identificando os danos que podem ser causados por uma ruptura de barragem de rejeito. Para tanto foram elaborados mapas de impactos ambientais sobre as barragens selecionadas, sendo usado o software QGIS, também conhecido como Quantum GIS. Foi usado também o método Kernel, no qual é uma abordagem analítica que é frequentemente aplicada na avaliação de riscos e sensibilidade ambiental em relação às barragens de rejeito de mineração. Os resultados da pesquisa demonstraram que ao longo do trabalho foi possível observar que as barragens de rejeitos de mineração existentes no limite municipal de Poconé/MT são classificadas como estruturas que promovem um impacto ambiental “muito alto”, principalmente na zona urbana do município, e que caso ocorresse o rompimento, poderia atingir áreas de preservação legal, o sistema de drenagem da cidade, impactando assim a vida da comunidade de uma forma geral. Com os dados obtidos foi possível analisar o impacto ambiental das barragens de rejeitos nas comunidades locais, incluindo a possível relocação de famílias, o acesso à água potável e a saúde das pessoas que vivem nas proximidades. Portanto a análise do impacto ambiental na área de influência das barragens de rejeito em Poconé, Mato Grosso, é uma parte crucial do processo de gestão responsável das atividades de mineração, pois poderá ajudar a desenvolver estratégias para mitigar esses impactos e garantir a proteção do meio ambiente.
Acesso aberto (Open Access)
Análise do monitoramento de segurança de barragens de terra do aproveitamento hidrelétrico de Belo Monte: estudo de caso de diques do complexo no cenário do enchimento e operação
(Universidade Federal do Pará, 2019-12-12) MODESTO, Renan Ribeiro; ALENCAR JUNIOR, Julio Augusto de; http://lattes.cnpq.br/3663658632717465; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
No Brasil, a execução de barragens de terra ou diques de terra são métodos bastante comuns e utilizados principalmente para atender as demandas da mineração, irrigação ou armazenamento de água para produção de energia hidrelétrica. é de suma importância o monitoramento e análise de segurança dessas estruturas para reduzir riscos ambientais, fatores de segurança, fatores tecnológicos e observar continuamente o comportamento e desempenho frente ao projetado. A presente dissertação busca a compreensão desses procedimentos de monitoramento de segurança de barragens utilizando os diques 01-A, 01-B e 01-C do reservatório intermediário da UHE Belo Monte por meio do estudo dos diferentes processos para garantir a segurança das estruturas. O percurso metodológico adotado sucedeu por intermédio da coleta de informações técnicas referente às estruturas estudadas, análise dos projetos construtivos e verificação das metodologias adotadas que contemplam o enchimento dos reservatórios, leitura de todos os checklists que são inspeções de campo, além dos dados dos gráficos, resultados dos instrumentos de auscultação locados no corpo dos barramentos no período do enchimento e operação que compreendeu os anos de 2015 a 2018. O tipo de pesquisa refere-se a um estudo de caso de natureza documental, visto que os analisados dados do monitoramento de segurança além do comportamento das estruturas. Os resultados revelam que quando comparados aos procedimentos de segurança adotados em ‚âmbito internacional, existe uma carência dos órgãos fiscalizadores de segurança brasileiros referente a uma metodologia mais específica e clara quanto ao processo do primeiro enchimento de um reservatório, e em linhas gerais, os mecanismos de monitoramento não necessariamente se associam, uma não conformidade nas inspeções visuais não obriga o instrumental ter uma leitura fora da referência adotada como segurança. Todavia, quando diferentes não conformidades e/ou anomalias se apresentam concomitante tanto na inspeção visual, quanto no monitoramento por instrumentação essa situação requer ações corretiva em curto prazo, por ser considerado um cenário desfavorável a segurança da estrutura e pautado nessa correlação fortalece a tomadas decisões de intervenções a jusante das estruturas.
Acesso aberto (Open Access)
Análise dos conflitos pelo uso da água na bacia hidrográfica do médio Tocantins
(Universidade Federal do Pará, 2019-04-15) SILVA, Cristiane Matos da; TEIXEIRA, Otávio Noura; http://lattes.cnpq.br/5784356232477760; https://orcid.org/0000-0002-7860-5996; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006
O Brasil é considerado um país grande em disponibilidade hídrica, no entanto, a mesma nem sempre está em condições de uso, ou não há distribuição igualitária entre os estados e municípios do país. Deste modo, podem surgir conflitos associados ao acesso e distribuição deste recurso hídrico. Logo, este estudo objetiva analisar os conflitos pelo uso da água na Região hidrográfica do Médio Tocantins. Para tanto, a metodologia utilizada visou proceder as seguintes etapas: caracterização morfométrica da bacia hidrográfica, identificação dos usos múltiplos e respectivos volumes outorgados tanto a montante, quanto à jusante da UHE de Estreito/MA, identificação dos principais agentes e possíveis atores de áreas de conflito, modelagem do comportamento dos agentes e do ambiente e realização da análise dos conflitos a partir da Teoria dos Jogos, possibilitando ao final a proposição de medidas mitigadoras. Com relação a caracterização morfométrica da bacia hidrográfica, a mesma possui uma baixa tendência a grandes enchentes, apresentou um grau de ramificação dos cursos d’água de 5ª ordem e uma altitude média de 259 m. Quanto aos usos múltiplos com outorga federal, verifica-se que há uma diferença em relação à finalidade de outorga à montante e a jusante da Barragem de Estreito, tendo como maior usuário a montante, a irrigação, e como principal usuário a jusante da UHE, a indústria. Em relação a análise dos conflitos pelo uso da água, após a aplicação da teoria de jogos, verificou-se que tanto a montante quanto a jusante tiveram vários agentes de conflito, caracterizando a geração de energia elétrica como o maior gerador deles. Conclui-se que a principal medida mitigadora é a proposição de maior interação e diálogo entre os agentes geradores de conflito, pois deste modo, maior será a probabilidade de minimizar os problemas de acesso, distribuição e conflitos pelo uso da água. E, a aplicação da teoria de jogos mostrou-se eficaz apresentando um diferencial na análise dos conflitos possibilitando reiterar a importância do diálogo e interação entre os setores de uso da água dentro da bacia hidrográfica do médio Tocantins.
Acesso aberto (Open Access)
Análise dos efeitos da detonação na estabilidade de talude em mina de ferro no Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais
(Universidade Federal do Pará, 2022-08-03) AZEVEDO, Daniel Prado; MARQUES, Eduardo Antonio Gomes; http://lattes.cnpq.br/6725413897416818; ALENCAR JÚNIOR, Júlio Augusto de; http://lattes.cnpq.br/3663658632717465
As vibrações induzidas por detonação em frente de lavra são ondas finitas que podem abalar estruturas geotécnicas, taludes ou barragens na mineração. Para a presente pesquisa foram distribuídos sismógrafos pela extensão de um talude com aproximadamente duzentos metros de diferença de cota do fundo da cava até o topo, com o objetivo de analisar a velocidade e aceleração das partículas no momento da passagem de ondas, e suas consequências na estabilidade do maciço rochoso. Sabe-se que o caminhamento destas oscilações vibratórias faz com que as partículas se movimentem e depois retornem ao estado de equilíbrio, por isso, é importante estudar a intensidade das as ondas que foram geradas na detonação e seus comportamentos nas litologias percorridas. Foi analisado um talude na mina objeto de estudo, propriedade da Vale S.A. composto em sua maioria de filitos e quartzitos, ora contínuos, ora descontínuos, pois há uma zona fraturada de orientação N/S que se estende desde o topo do talude até sua base. Nesse contexto há ao menos 3 direções de fraturas que atuam como zona de escape para a água subterrânea, constituindo um problema geotécnico de desagregação de material, resultando em uma grande erosão. As vibrações induzidas pelas detonações de explosivos em frente de lavra podem potencializar a condição de erosão ao se propagarem pela zona fraturada. Foi utilizada neste estudo a maior leitura sismográfica obtida entre os sismógrafos e realizada a avaliação da redução no fator de segurança de seções escolhidas, posteriormente, foi simulada uma vibração limite em que o talude se mantém estável usando-se o software slide. A avaliação dos resultados no talude analisado permitiu interpretar que os efeitos das vibrações nos taludes, reduziu entre 4,1% e 4,8% os valores dos fatores de segurança e mostra que quanto menor o fator de segurança do talude, maior esta interferência da vibração na estabilidade da estrutura pois tem uma diferença de 8% entre a seção de maior Fator de segurança para a de menor Fator de Segurança.
Acesso aberto (Open Access)
Análise espaço temporal das barragens no estado do Pará nos últimos 20 anos
(Universidade Federal do Pará, 2020-08-08) CHAVES, Daniel Rodrigues; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913
O conhecimento da localização de reservatórios de corpos d’água é de extrema importância para o estudo e gestão dos recursos hídricos. No entanto, o cadastramento de tais informações é obrigatório para grandes barragens, porém, é realizado de forma meramente informativa pela maioria dos empreendedores, cabendo a eles, informar corretamente os dados ou simplesmente ignorar a sua importância. O custo de cadastramento in loco é alto, além de demandar muito tempo por parte dos órgãos ambientais como ANA, ANM, SEMAS. Neste sentido, imagens orbitais podem oferecer mapas de localização dos barramentos a baixo custo, cobrindo grandes áreas, inclusive de difícil acesso. O presente trabalho tem como principal objetivo realizar uma análise espaço temporal através do índice MNDWI, com o objetivo de subsidiar o cadastramento e localização dos barramentos do estado do Pará, que possuem uma área de lâmina d’água superior a 3.600m², utilizando para tal, 192 imagens do sensor Landsat que encobrem todo território estadual. Os resultados obtidos mostraram um aumento significativo de 656% no número total de barragens nos últimos 20 anos, principalmente na região leste do Estado. Sendo identificado 3.704 barragens no Estado do Pará, contudo, só estão cadastradas no site da ANA um total de 314, em todo o Estado. Foi identificado também a relação entre as maiores cidades produtoras de rebanho bovino e de soja como as cidades que possuem o maior número de barramentos. Pode-se concluir, que o método utilizado se mostrou eficiente, uma vez que conseguiu caracterizar de maneira eficiente a evolução das barragens ao longo do tempo, bem como a sua distribuição e variação espacial, podendo assim, auxiliar no planejamento dos órgãos de fiscalização na identificação dos locais mais críticos que carecem de vistoria, tornando dessa forma, a fiscalização mais eficaz e permitindo uma melhor gestão dos recursos hídricos.
Acesso aberto (Open Access)
Análise numérica da estabilidade de taludes utilizando o método de Galerkin livre de elementos
(Universidade Federal do Pará, 2017-05-03) SILVA, Davi Barbosa Costa da; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
A segurança de barragens está associada à estabilidade das estruturas que as compõem. Em uma barragem de terra, mencionam-se os taludes, que são superfícies que formam um ângulo com a horizontal. O seu estudo uti lizando métodos numéricos, como o método de elementos finitos (MEF), possibilita a estimativa de deslocamentos, tensões e deformações. Busca-se neste estudo contribuir na eficiência da análise numérica aplicada aos taludes. Por meio do desenvolvimento de um recurso voltado especificamente para barragens, o objetivo no presente trabalho é apresentar um algoritmo capaz de verificar a estabilidade de taludes no período de sua construção utilizando um método numérico sem malha. Para as análises propostas, utilizou-se o Método de Galerkin Livre de Elementos (MGLE), aplicando-o no método de redução de resistência (MRR). Após a idealização de um modelo e solução utilizando o método de equilíbrio limite e o método de redução de resistência com o auxílio do MEF, ambos em software comercial (GeoStudio), obtiveram-se e compararam-se os resultados de um modelo em que se aplica o método de redução de resistência com o uso do MGLE. A análise pelo método de redução da resistência foi dividida em determinação das tensões in situ da fundação, construção do aterro e redução da resistência do solo. Numericamente, na etapa de obtenção das tensões in situ, o MGLE apresentou melhor resultado quando comparado ao MEF, tendo como referência o modelo matemático clássico da mecânica dos solos para superfícies sub-horizontais. Nas etapas de construção do aterro e de redução da resistência, o erro relativo aproximado do MGLE em relação ao MEF foi quase sempre superior a 5%. No entanto, observou-se que nas principais respostas, isto é, na determinação da superfície de ruptura e do fator de redução de resistência, os resultados foram similares, tanto no método de redução de resistência, com o MGLE em relação ao MEF, quanto em relação ao método de equilíbrio limite. Na comparação com este último, foram obtidos fatores de redução de resistência mais conservadores. Apesar de ser uma informação não disponível abertamente, concluiu-se que o modelo constitutivo elastoplástico utilizado no software comercial não é o modelo linear elástico perfeitamente plástico, que foi a hipótese adotada para o MGLE. Além das diferenças devido ao comportamento idealizado para o material, a aplicação de método sem malha também requer maiores estudos quanto à definição da representação do domínio da estrutura. A principal vantagem da adoção do método proposto é a possibilidade de serem testadas maiores quantidades de parâmetros em menor tempo, o que o torna útil em estudos preliminares de construção. Para tanto, deve ser observado que, apesar das limitações quanto à quantificação dos deslocamentos, que são úteis para associar resultados numéricos às observações em campo, as condições nas quais ocorre a ruptura podem ser estimadas de maneira satisfatória, conforme mostrado em comparações com os métodos atualmente mais utilizados.
Acesso aberto (Open Access)
Análise temporal da cobertura vegetal de um fragmento da RPPN Seringal Triunfo, Ferreira Gomes - Amapá
(Universidade Federal do Pará, 2021-12-27) SCHNEIDER, Juliana Cristina; GODOY, Bruno Spacek; http://lattes.cnpq.br/4036516695601666; https://orcid.org/0000-0001-9751-9885
A construção de barragens tornou-se necessário para o desenvolvimento nacional, a região amazônica, por possuir um grande potencial hidroenergético, também foi utilizada para a construção desses empreendimentos. A bacia hidrográfica do rio Araguari possui três hidrelétricas (Coaracy Nunes, Ferreira Gomes e Cachoeira Caldeirão) construídas no seu curso médio, no município de Ferreira Gomes, todavia a construção gerou diversos problemas, como perda de territorialidade, dificuldades de subsistência de povoados e a modificação do ambiente. Entretanto, em 1998, houve a promulgação da Reserva Particular do Patrimônio Nacional Seringal Triunfo, este tem por objetivo a conservação da biodiversidade. Portanto, tem-se a necessidade de estudos voltados para o aprimoramento no conhecimento da cobertura vegetal, ocorridas desde a promulgação da RPPN. Neste sentido, o presente estudo buscou compreender se na RPPN houve modificações da cobertura vegetal no período de 2000 a 2015, após sua homologação e com a construção das UHE Ferreira Gomes e Cachoeira Caldeirão. Para isso, foram utilizados dados de sensoriamento remoto. Foram utilizadas 12 imagens obtidas dos satélites TM/Landsat-5, ETM+/Landsat 7 e OLI/Landsat-8, delimitando a área de estudo com criação de dois polígonos (buffer), um localizado dentro da RPPN e outro adjacente com aproximadamente o mesmo tamanho. Técnicas de processamento digital foram aplicadas nessas imagens com auxílio de software com contagem de pixels. O Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) foi calculado, possibilitando a obtenção da mediana. Os resultados obtidos demostram que, o processamento das imagens permitiu diferenciar seus elementos constituintes (cobertura vegetal e solo exposto). O cálculo das medianas do NDVI, para as cenas entre os anos 2000 a 2015, na área localizada dentro da RPPN variou entre 0,37 até 0,64 e as medianas da área adjacente variaram de 0,29 até 0,63, assim, a análise estatística demostrou não haver relação com o passar dos anos (F1,10 = 0,02 e P = 0.87), indicando que durante o período analisado houve uma estabilidade na cobertura vegetal, o mesmo ocorreu para a área adjacente (F1,10 = 0,11 e P = 0,74). Esta estabilidade na área da RPPN, pode estar relacionada a função que a mesma exerce de conservação da natureza e na área adjacente a estagnação do crescimento populacional do município. O uso de imagens advindas de sensores remotos, mostrou-se uma ferramenta de grande valia para a presente pesquisa, mesmo não realizando visita in loco, foi possível o cálculo do NDVI. Portanto, recomenda-se para trabalhos futuros a análise do NDVI de anos anteriores a 2000, ou seja, anos anteriores a homologação da RPPN, bem como visitas in loco, para a validação dos componentes observados no NDVI, para a classificação de NDVI para a localidade estudada.
Acesso aberto (Open Access)
Análise temporal dos impactos socioambientais das barragens de rejeito na bacia hidrográfica do rio Murucupi, Barcarena – PA
(Universidade Federal do Pará, 2018) SANTOS, André Thiago Lemos Miranda dos; VILHENA, Karyme do Socorro de Souza; http://lattes.cnpq.br/3071495983880548
O presente estudo tem por objetivo realizar um levantamento por meio de dados técnicos-científicos a influência socioambiental das empresas utilizadoras da Bacia Hidrográfica do rio Murucupi, com foco nos barramentos da empresa utilizadoras da bacia, localizado no município de Barcarena no Estado do Pará, levando em consideração os usos múltiplos do solo e água. Para o desenvolvimento do estudo foram aplicados mapas do Sistema de Informação Geográfica Temporal (SIGT), da USGS dos anos de 1986 até 2017 e do projeto TerraClass no período de 2004 a 2014, por meio dos quais foram mensurados os impactos advindos dos usos múltiplos dos recursos naturais e degradação socioambiental observados em Barcarena, em que constatou-se um aumento de 45,58% do avanço urbano e uma diminuição de 45,58% do remanescente vegetal, para os mapas da USGS no período de 31 anos, ratificado pelos mapas do TerraClass, que apresentou um aumento de 12,21% do avanço urbano e uma diminuição de 14,03% da variável floresta. As identificações dos usos da água por parte das empresas localizadas no município foram obtidas por meio da Secretaria Estadual de Meio Ambiente e Sustentabilidade-SEMAS, em que se observou uma grande utilização dos recursos hídricos, bem como dos usos múltiplos do solo analisados por dados obtidos do IBGE como medida de identificação das atividades econômicas existentes na área de estudo, que provocam impactos negativos, ratificados pelas varáveis existentes nos mapas do TerraClass. Além de expor a percepção negativa da população em relação as empresas de barragem, por meio da aplicação de formulários online.
Acesso aberto (Open Access)
Aplicação da ferramenta de risco FMEA para análises dos modos de falha de uma barragem de terra: estudo de caso Projeto Formoso do Araguaia-TO
(Universidade Federal do Pará, 2023-05-15) SANTOS, Andreia Arruda; GOUVEIA, Fernanda Pereira; http://lattes.cnpq.br/1772072130947378
O Projeto do Rio Formoso, localizado no estado de Tocantins, trata-se do maior projeto de irrigação da América Latina e suas estruturas, compostas por três barragens têm preocupado o órgão fiscalizador devido ao comprometimento do estado de conservação destas estruturas, com evidências de patologias e anomalias em vários pontos. O governo do estado que é o empreendedor das barragens, em 2012 chegou a contratar projetos de revitalização para o empreendimento, porém até os dias atuais as obras não foram executadas, o que torna mais vulnerável a segurança das barragens. O objetivo geral da pesquisa é analisar a situação de risco da barragem Calumbi II, que compõe o Projeto de irrigação Rio Formoso, por meio da aplicação da ferramenta de riscos FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), identificando os modos de falha mais prováveis e de maior potencial. Demais objetivos seriam: a descrição das intervenções recomendadas pela consultoria contratada pelo empreendedor e a análise crítica da ausência da gestão de segurança da barragem. A metodologia da pesquisa foi baseada em quatro etapas: a) caracterização do Projeto Rio Formoso e da barragem estudo de caso; b) levantamento das anomalias e patologias verificadas na barragem; c) aplicação da ferramenta de riscos FMEA e d) análise crítica da gestão de segurança da barragem estudo de caso. Os resultados indicaram que a barragem Calumbi II apresenta várias patologias e anomalias (presença de árvores de grande porte e vegetação arbustiva na crista, fendas de retração, erosões e surgências de água nos taludes), e que apesar de a barragem estar operando nos níveis mínimos, é possível a ocorrência de falhas. A ferramenta FMEA demonstrou que o modo de falha de maior prioridade seria instabilidade de talude de montante (NPR=336), em segundo lugar, falha por piping (NPR=320) e em terceiro, porém mais remoto, falha por galgamento da barragem (NPR=144). Pelo aspecto da análise da gestão de segurança da Barragem Calumbi II concluiu-se a vulnerabilidade do empreendimento, uma vez que a barragem não possui PSB e nem PAE, não apresenta instrumentação instalada, não há existência de profissional responsável pela segurança, não dispõe de estudos de avaliações de riscos, não recebe as inspeções regulares periódicas, por parte do órgão fiscalizador.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da segurança da barragem Labourrie/AP à luz de diferentes metodologias
(Universidade Federal do Pará, 2020-03-05) RAMBO, Luis Henrique; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690
Nos últimos anos, as Barragens no Brasil tem sido constantemente relacionadas a ocorrências de inúmeros problemas de engenharia, seja na concepção, métodos contrutivos, controle, monitoramento, instrumentação etc., essas situações foram criadas em decorrência de alguns acidentes ocorridos como os casos de Mariana e Brumadinho/MG. A concepção e construção de forma inadequada dessas estruturas representam um grande risco para sociedade, meio ambiente e economia. Desse modo, neste trabalho, optou-se, como estudo de caso, analisar a segurança da barragem de disposição de rejeito Laborrie, localizada no distrito do Lourenço, no estado do Amapá, a partir de análise de risco e dano potencial associado. As metodologias utilizadas foram: SABESP, COGERH (modificado), USACE, CNRH Res. 143/2012 e Portaria 70.389/2017 da ANM. O estudo identificou a similaridade nos métodos, oscilando nos pesos utilizados para cálculos, assim como identificou o método que não utiliza algum quesito relevante na análise de barragens de rejeito. Portanto, conclui-se que para o estudo de caso da Barragem Laborrie, a utilização para avaliação de risco de barragens de rejeitos através da metodologia da ANM e da resolução 143, são as mais indicadas, o que não invalida a utilização das outras metodologias, porém, deverá ser analisada cada particularidade do método proposto, de modo a preencher as informações que realmente tenham relevância e impacto direto na busca de uma aproximação maior do resultado.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação de alternativas para projetos de descaracterização de uma barragem de rejeito de mineração utilizando análise comparativa multicritério
(Universidade Federal do Pará, 2024-10-10) OLIVEIRA, Pedro Lucas Louzada de; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
A descaracterização de barragens de mineração tem se tornado um tema de extrema relevância e urgência no cenário global contemporâneo. Diante dos recentes desastres e tragédias ambientais decorrentes do rompimento de barragens de mineração, no Brasil em 2015 e 2019, a necessidade de implementar processos eficientes e seguros para a desativação e recuperação dessas estruturas se tornou imperativa. A complexidade inerente a esse tipo de empreendimento demanda uma abordagem criteriosa e abrangente na avaliação das opções disponíveis. A simples seleção de uma alternativa com base em um único critério, como o custo financeiro ou prazo, por exemplo, pode resultar em consequências adversas e impactos negativos tanto do ponto de vista técnico, quanto econômico, ambiental e social. Diante do exposto, esta dissertação tem como objetivo explorar a importância da análise de alternativas, considerando critérios múltiplos no processo de escolha da melhor solução, para a seleção do projeto de descaracterização de barragens de mineração mais adequado. Por meio de uma revisão da literatura e apresentação de um estudo de caso de descaracterização de uma barragem de manganês utilizando a avaliação dos requisitos técnicos, ambientais, econômicos e socioeconômicos como elemento decisivo na escolha da solução a ser detalhada. A metodologia consiste na análise dos cenários de alternativas propostos, contemplando a definição e ponderação das variáveis múltiplas a serem avaliadas. O resultado obtido demonstra que a adoção de múltiplos critérios, que englobem não apenas aspectos econômicos, mas também ambientais, sociais, técnicos e de segurança, foi fundamental para garantir uma decisão embasada e sustentável para a descaracterização da estrutura. Foi evidenciado que a análise de múltiplos critérios também foi capaz de favorecer o processo de tomada de decisão nas soluções de descaracterização de barragens de mineração, facilitando a rastreabilidade e entendimento entre as diversas partes interessadas envolvidas em projetos dessa natureza.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização dos atributos físicos e químicos de solos em áreas ex situ e in situ da ilha de germoplasma, uma reserva ambiental em Tucuruí, Pará
(Universidade Federal do Pará, 2020-03-09) NERI, Pablo Paulo Souza; VILHENA, Karyme do Socorro de Souza; http://lattes.cnpq.br/3071495983880548; https://orcid.org/0000-0001-9661-6683
A construção de usinas hidrelétricas no mundo está fundamentada no aumento da demanda por energia e controle das cheias dos rios. No âmbito nacional são alternativas em função do grande potencial hidrelétrico brasileiro. A UHE Tucuruí está localizada na Bacia Tocantins-Araguaia e a partir do enchimento do reservatório formaram-se mais de 1.100 ilhas, habitadas por cerca de 6.500 pessoas, que tem na maior parte de sua fonte de renda o extrativismo vegetal e criação animal. Dentre estas ilhas, pode se destacar a Ilha de Germoplasma, que é uma área de preservação permanente (APP) e está localizada a 3 km da barragem de Tucuruí. Esta ilha foi criada com intuito de garantir a conservação do material genético vegetal da região alagada pelo barramento. Na ilha de germoplasma, algumas matrizes florestais plantadas nas quadras estão perecendo. Em outras quadras a produtividade das espécies florestais está diminuindo. Essa problemática pode prejudicar a coleta das sementes para produção das mudas e propagação. O objetivo desta pesquisa foi determinar os atributos físicos e químicos do solo e caracterizar a área in situ (PC3), plantio em sombreamento (Q18) e plantio a pleno sol (Q17) área ex situ, da ilha de germoplasma localizada no lago da usina hidrelétrica de Tucuruí. Foram coletadas amostras compostas deformada de 10 a 30 subamostras em cada área nas profundidades de 0– 10cm e 10-20cm. Em seguida, as amostras foram preparadas e analisadas no laboratório de Engenharia Civil da Universidade Federal do Pará no Campus Universitário de Tucuruí. Os resultados dos atributos químicos e físicos dos solos foram submetidos ao teste estatístico Tukey a 5% de probabilidade, Análise de Agrupamento Hierárquico (HCA) e Análise de Componentes Principais (PCA). Os resultados das análises química e física do solo permitiram compreender as características das áreas da ilha de germoplasma. Os maiores teores de cálcio e magnésio foram encontrados na Q17, devido ao manejo realizado no plantio. Além do mais, apresenta elevado intemperismo e baixo teor de matéria orgânica, e por isso, baixa Capacidade de Troca de Cátions. Em relação as áreas de plantio Q17 e Q18, o plantio no sombreamento proporciona as melhores condições para o desenvolvimento das espécies vegetais e manutenção da qualidade do solo, à medida que, apresentou semelhança entre os atributos químicos da área de vegetação natural. A partir dos dados obtidos e da análise estatística observou-se maior semelhança entre as áreas PC3 e Q18. Através dos resultados da Análise de Componentes Principais (PCA) foi possível visualizar a contribuição dos atributos químicos do solo na caracterização das áreas estudadas. Os atributos químicos do solo que mais contribuíram foram: ∆pH (-0,333), Al3+ (-0,332) e pH H2O (0,323), H+ (-0,534), Fe2+ (0,410) e AP (-0,379). A Análise de Componentes Hierárquico (HCA), confirmou os resultados obtidos na Análise de Componentes Principais (PCA).