Rotura de barragens de aterro por galgamento: caracterização laboratorial do hidrograma efluente da rotura
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| Data de Publicação: | 2017 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10400.21/7126 |
Resumo: | Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Hidráulica |
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Rotura de barragens de aterro por galgamento: caracterização laboratorial do hidrograma efluente da roturaRotura por galgamentoBarragem de aterroMorfologia da brechaCampo de velocidades superficial (PIV e PTV)Reconstrução de superfícies 3D (kinect sensor)Break from overtoppingEmbankment damsMorphology of the breachVariation in the velocities field of the surface run (PIV and PTV)Reconstruction of 3D surfaces (kinect sensor)Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em HidráulicaDas 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.Abstract: Embankment dams are the most common type of dam worldwide and the overtopping is their second cause of failure. In a general way the events of rupture of dams represent one high risk for the populations located in the flooding zones. In particular, the rupture of embankment dams can originate geomorphic drainings of high magnitude, being able to cause significant impacts in the downstream valleys. Until now, many laboratory studies have been developed about the overtopping, the same have brought useful information for the validation of numerical models, which failed on the production of detailed phenomenological information about the breach morphology, therefore, this uncertainty can only be reduced deepening the knowledge of the mechanisms involved in the temporal evolution of the breach, particularlyconcerning the understanding of the geotechnical phenomena and the interaction with the hydrodynamic erosion. It was in this context that this master thesis emerged having as main purpose the realization and analysis of three experimental tests under controlled hydraulic and geotechnical conditions. With the realization of these experimental tests it was possible to extract data on the following variables: i) breach effluent hydrograph; ii) variation of the velocities field of the surface run; iii) evaluation of the variation of the width of the breach in the occurrence of geotechnical and iv) morphology of the breach during the rupture (with the aid of a motion sensor – Kinect Sensor). The variables collect allowed to beyond the characterization of the effluent hygrograms of the dam, to understand the relationship between flow hydrodynamics and the morphology of the breach during the occurrence of geotechnical erosion episodes. They also allowed to understand the effluent hydrograph response of the breach to the occurrence of these episodes. In this way, this thesis was a contribution to the increased capacity to predict the evolution of a breach in an embankment dam, that is, to estimate more accurately the effluent hydrograph of the breach. Consequently, the work developed in this thesis is a contribution to reduce the uncertainty associated to the models of flood simulation due to this type of breaks.Instituto Superior de Engenharia de LisboaBorga, Alexandre Almeida MendesAmaral, Sílvia Rute CaleiroRCIPLMendes, Solange Valente2017-05-31T13:42:26Z2017-01-242017-01-24T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/7126TID:201702738porMENDES, Solange Valente - Rotura de barragens de aterro por galgamento: caracterização laboratorial do hidrograma efluente da rotura. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2017. Dissertação de mestrado.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-08-03T09:52:47Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/7126Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:16:08.607288Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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