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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 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.
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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)
Modelagem do rompimento e delimitação da área de inundação da barragem da Universidade Federal Rural da Amazônia em Castanhal-PA
(Universidade Federal do Pará, 2023-06-29) FONTES, Erick Alexandre de Oliveira; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
As barragens possuem estruturas que com o passar dos anos, podem acarretar inúmeros riscos de rompimento, impactando assim diretamente vidas humanas, aquáticas, sistemas hidráulicos, biológicos, podendo romper de várias formas, como a partir de um processo de erosão interna, galgamento, deslizamento, derrubamento e outras, sendo que sua causa pode ser oriunda de fenômenos naturais ou provocados. Assim, o presente trabalho teve como objetivo analisar o rompimento hipotético de uma barragem de terra localizada na estação experimental de aquicultura da Universidade Federal Rural da Amazônia, no município de Castanhal – PA. Para tanto, foi usado o software HEC-RAS 5.0.3 (Hydrologic Engineers Corps – River Analysis System), para modelagem da propagação da cheia e delimitação da mancha de inundação. Inicialmente foi feito um levantamento de informações sobre o barramento e realizado um cadastro junto a ANA. Após esse processo realizou-se uma inspeção e posteriormente um relatório de inspeção da barragem chegando conclusão de que ela se encontra em situação de perigo eminente. Os resultados da modelagem indicaram, portanto, conclui-se no referido estudo que a mancha de inundação realizada foi detectada prejuízos materiais e imateriais além de impactos ambientais severos a jusante, em virtude disso, diante do exposto, faz necessário a interdição do barramento para que seja realizado manutenção de emergência.
Acesso aberto (Open Access)
Planejamento e gestão de risco: interfaces para a integração da segurança de barragens maranhenses
(Universidade Federal do Pará, 2024-04-25) FRANÇA, Carlos David Veiga; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192; MOREIRA, Debora Dias Costa; MELO, Silas Nogueira de; http://lattes.cnpq.br/8268374800334091; http://lattes.cnpq.br/9875457749739729; https://orcid.org/0000-0001-8572-0207; https://orcid.org/0000-0003-3363-5208
Os acidentes e incidentes tecnológicos em barragens proporcionaram inúmeros casos de perda de incolumidade da vida, danos ambientais, prejuízos ao objeto construído, além da interrupção dos processos produtivos e normalidade social em todo o mundo. O cenário para o Estado do Maranhão não é diferente com o agravante da carência de intersetorialidade entre as interfaces das Políticas Nacional de Proteção e Defesa Civil e Segurança de Barragens. Por hipótese, acredita-se que a produção de conhecimento com criticidade técnica possibilita a integração entre as políticas facilitando a tomada de decisão dos órgãos fiscalizadores, gestores e sociedade civil organizada para o enfretamento dos impactos gerados por barragens maranhenses. Desta forma, o objetivo da pesquisa foi analisar o desenvolvimento do serviço estatal de Proteção e Defesa Civil como instrumento de integração efetivo da segurança de barragens no território maranhense. Para tanto, foi necessário definir a tipologia dos barramentos e eventos extremos correlatos aos acidentes e incidentes em barragens maranhenses, identificar as vulnerabilidades técnicas e operacionais dos órgãos estatais de Proteção Defesa Civil para a execução da Política Nacional de Segurança de Barragens e legislações correlatas no Estado do Maranhão e compor a nova territorialidade de cobertura da Defesa Civil Estadual a partir da área de atendimento das unidades do Corpo de Bombeiros Militar do Maranhão (CBMMA), categorias de riscos e dano potencial associado das barragens. Os procedimentos metodológicos adotados perpassaram pelo levantamento bibliográfico sistemático utilizando o Protocolo Prisma com estratégia de busca na plataforma Google Acadêmico, seguido da coleta e tratamento dos bancos de dados do S2ID, CEPDECMA e ANA. Ato contínuo foram elaborados as estatísticas descritivas com o atributo do software Excel e o tratamento da componente espacial e geração dos produtos cartográficos no software QGIS. Os resultados obtidos identificaram que as principais tipologias de barragens maranhenses são para o uso de irrigação. Ademais, 11 barramentos apresentam DPA alto, enquanto 1 barramento com CRI alto. Outrossim, foram registrados 21 atendimentos a incidentes e acidentes em barragens distribuídos em 11 municípios, sendo o principal nexo de casualidade os eventos climáticos de chuvas intensas e falta de manutenção. Além disso, foram identificadas como fragilidades os fatores geográficos, vulnerabilidades de cobertura estatal, ruídos comunicacionais entre os atores socais, ruptura de continuidade das ações de gestão de risco, inobservância de carreira pública para os agentes de proteção e defesa civil. Por fim, foi proposto uma nova territorialização para a prestação de serviço de 17 UBM’s e operacionalização das COMPDEC’s nos municípios de Godofredo Viana, Centro Novo do Maranhão e Joselândia em virtude do DPA e CRI alto dos barramentos presentes.
Acesso aberto (Open Access)
Proposta de inspeção de barragens através de um aplicativo para dispositivo móvel
(Universidade Federal do Pará, 2021-05-21) SANTOS JUNIOR, Evandro Lopes dos; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
Visando contribuir com processo de inspeção de barragem o presente trabalho traz uma proposta que inova na forma como as informações são coletadas trazendo a possibilidade de substituição do preenchimento de um check list de forma manual e tradicional para uma forma automatizada através de um aplicativo para dispositivos mobile Android. As funcionalidades do aplicativo desenvolvido, denominado ISB, foram estruturadas com base no Manual do Empreendedor sobre Segurança em Barragens da Agência Nacional de Águas. Após isso, o software foi testado na barragem de terra Igarapé Ilha do Coco nº 1, localizada no município de Parauapebas-PA. Os resultados mostram uma melhor eficiência no processo de inspeção de segurança na barragem nos critérios de tempo, do alívio de carga, melhoramento da coleta, armazenamento e proteção de dados em comparação com o método convencional. A utilização do IBS pode contribuir para a construção de um banco de dados oriundo do compartilhamento de relatórios gerados nesta ferramenta que permitirá à comunidade técnica e científica uma melhor identificação dos problemas e anomalias nas barragens, proporcionando assim uma melhoria contínua no processo de tomada de decisões que visem contribuir para a segurança e a proteção das comunidades em torno das barragens e do meio ambiente.
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Sensoriamento remoto multiespectral para o monitoramento da cobertura vegetal em estruturas geotécnicasSensoriamento remoto multiespectral para o monitoramento da cobertura vegetal em estruturas geotécnicas
(Universidade Federal do Pará, 2025-09-22) TEIXEIRA, Carlos André de Mattos; FRANCÊS, Carlos Renato Lisboa; http://lattes.cnpq.br/7458287841862567; xxx; ARAÚJO, Jasmine Priscyla Leite de; COSTA, João Crisóstomo Weyl Albuquerque; SANTANA, Ádamo Lima de; CARVALHO, André Carlos Ponce de Leon Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/4001747699670004; http://lattes.cnpq.br/9622051867672434; http://lattes.cnpq.br/4073088744952858; http://lattes.cnpq.br/9674541381385819; https://orcid.org/0000-0003-3514-0401; xxx; xxx; https://orcid.org/0000-0002-4765-6459
Eventos geodinâmicos como o colapso de barragens, diques e outras estruturas geotécnicas acarretam em graves impactos ao meio ambiente, infraestrutura, propriedades e vidas humanas. O Brasil ocupa o oitavo lugar no ranking de países com o maior número de grandes barragens, evidenciando a necessidade do monitoramento contínuo dessas estruturas. A Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB) foi estabelecida para atribuir aos empreendedores a responsabilidade legal de manter as condições de segurança durante a construção, operação e desativação das barragens. O processo de monitoramento baseado em sensoriamento remoto é uma alternativa eficiente para a inspeção de grandes barragens e diques, apresentando-se como alternativa aos morosos métodos tradicionais de campo. Dados de sensoriamento remoto multiespectral capturados via Veículo Aéreo Não-Tripulado (VANT) permitem a obtenção imagens de alta resolução da estrutura, possibilitando análises posteriores relacionadas a saúde estrutural com o auxílio de técnicas de Machine Learning e Visão Computacional. Esta tese de doutorado apresenta uma metodologia fim-a- fim para o monitoramento da cobertura vegetal dos taludes de aterro de barragens e diques. O método compreende a coleta automatizada de dados multiespectrais, o processamento de dados para a obtenção de Mapas de Ortofoto Digital (DOMs), a segmentação semântica de land-cover das estruturas e a extração de métricas referentes à saúde da cobertura vegetal dos taludes. A metodologia proposta foi aplicada em um estudo de caso nas estruturas geotécnicas do Complexo da Usina Hidrelétrica Belo Monte, localizada ao norte do Rio Xingú, na região sudoeste do estado do Pará. Os resultados para segmentação de land-cover alcançaram F1 Score de 96,41% e IoU média de 93,31% para a segmentação da cobertura vegetal das estruturas estudadas, possibilitando a análise precisa das métricas de saúde da vegetação. A extração da cobertura vegetal dos taludes permite a análise da saúde vegetal baseada em índices de vegetação multiespectrais, evidenciando áreas com diferentes densidades de vegetação e solo exposto. Adicionalmente, visando a acessibilidade do método proposto, uma modelo de IA generativa foi desenvolvido utilizando a arquitetura de cGAN Pix2Pix para a geração de índices de vegetação sintéticos a partir de imagens RGB, eliminando a necessidade de aquisição de sensores multiespectrais de custo elevado. Os modelos Pix2Pix atingiram índices de similaridade estrutural de 0,95 e 0,94 para a geração de índices NDVI e NDRE, respectivamente, resultando em imagens sintéticas de qualidade. A metodologia proposta busca adicionar redundância a processos de tomada de decisões relacionadas a segurança de barragens, contribuindo para a mitigação de riscos e a prevenção de acidentes.