Modelo multicritério de avaliação de risco de segurança de barragens baseado em lógica fuzzy

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, José Ailton da Costa
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/58184
Resumo: As barragens são estruturas hídricas que contribuem para o desenvolvimento socioeconômico de uma região. Contudo, a ausência de procedimentos de segurança adequados aumenta os riscos de falhas com potencial de provocar impactos significativos às áreas a jusante. Este trabalho desenvolveu uma metodologia fuzzy de avaliação de risco de segurança para barragens de acumulação de água enquadradas na Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB). Foi realizada a modelagem simplificada da mancha de inundação de ruptura de barragens para identificar feições de interesse compreendidas dentro no limite da superfície de inundação e estimar os impactos socioeconômicos e ambientais no vale de jusante. O Processo Analítico Hierárquico Fuzzy (FAHP) foi utilizado para obter o peso dos indicadores e as pontuações agregadas correspondentes aos critérios de Vulnerabilidade e Impacto Potencial. Na fase de inferência fuzzy, o sistema foi dividido em duas etapas para obter um modelo mais representativo. Na primeira etapa, a vulnerabilidade foi obtida por meio de declarações condicionais “Se-Então” que estimam o efeito combinado entre as Características Técnicas, o Estado de Conservação e o Plano de Segurança. Em seguida, os valores defuzzificados de Vulnerabilidade foram combinados com o Impacto Potencial para determinar o risco potencial resultante. Ao comparar os resultados obtidos pelo modelo com os da metodologia de classificação das barragens por Categoria de Risco (CRI), observou-se que as barragens estudadas foram categorizadas em classes equivalentes. Quanto a periodicidade proposta, os prazos para o empreendedor realizar as Inspeções de Segurança Regulares (ISR) foram mais rigorosos que os determinados com base na Resolução da ANA nº 236, o que permitiu estabelecer prioridades para os procedimentos de segurança, como monitoramento e sensoriamento adequados às situações encontradas em campo. Portanto, o modelo proposto permitiu incorporar as incertezas dos julgamentos subjetivos dos especialistas ao processo decisório e pode se inserir como melhoria da avaliação normativa para estimar o risco de barragens com características semelhantes.
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Contudo, a ausência de procedimentos de segurança adequados aumenta os riscos de falhas com potencial de provocar impactos significativos às áreas a jusante. Este trabalho desenvolveu uma metodologia fuzzy de avaliação de risco de segurança para barragens de acumulação de água enquadradas na Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB). Foi realizada a modelagem simplificada da mancha de inundação de ruptura de barragens para identificar feições de interesse compreendidas dentro no limite da superfície de inundação e estimar os impactos socioeconômicos e ambientais no vale de jusante. O Processo Analítico Hierárquico Fuzzy (FAHP) foi utilizado para obter o peso dos indicadores e as pontuações agregadas correspondentes aos critérios de Vulnerabilidade e Impacto Potencial. Na fase de inferência fuzzy, o sistema foi dividido em duas etapas para obter um modelo mais representativo. Na primeira etapa, a vulnerabilidade foi obtida por meio de declarações condicionais “Se-Então” que estimam o efeito combinado entre as Características Técnicas, o Estado de Conservação e o Plano de Segurança. Em seguida, os valores defuzzificados de Vulnerabilidade foram combinados com o Impacto Potencial para determinar o risco potencial resultante. Ao comparar os resultados obtidos pelo modelo com os da metodologia de classificação das barragens por Categoria de Risco (CRI), observou-se que as barragens estudadas foram categorizadas em classes equivalentes. Quanto a periodicidade proposta, os prazos para o empreendedor realizar as Inspeções de Segurança Regulares (ISR) foram mais rigorosos que os determinados com base na Resolução da ANA nº 236, o que permitiu estabelecer prioridades para os procedimentos de segurança, como monitoramento e sensoriamento adequados às situações encontradas em campo. Portanto, o modelo proposto permitiu incorporar as incertezas dos julgamentos subjetivos dos especialistas ao processo decisório e pode se inserir como melhoria da avaliação normativa para estimar o risco de barragens com características semelhantes.Dams are hydraulic structures that contribute to the socioeconomic development of a region. However, the absence of adequate safety procedures increases the risks of failures with the potential to cause significant impacts to downstream areas. This work resulted in the developed a fuzzy methodology for safety risk assessment of water accumulation dams, framed within the National Dam Safety Policy (PNSB). Simplified modeling of dam breach floodplains was performed to identify features of interest within the flood surface boundary and estimate the socioeconomic and environmental impacts in the downstream valley. The Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) was used to obtain the weights of indicators and the corresponding aggregated scores for vulnerability and potential impact criteria. In the fuzzy inference phase, the system was divided into two stages to obtain a more representative model. In the first stage, vulnerability was estimated using conditional "If-Then" statements to estimate the combined effect of technical characteristics, conservation status, and safety plans. Then, defuzzified vulnerability values were combined with potential damage to estimate the resulting potential risk. When comparing the results obtained by the model with those of the methodology for classifying dams by Risk Category (CRI), it was observed that the studied dams were categorized in equivalent classes. Regarding the proposed periodicity, the deadlines for the entrepreneur to carry out Regular Safety Inspections (ISR) were more rigorous than those determined based on Resolution nº. 236 from the ANA. This allowed for establishing priorities for safety procedures, such as monitoring and sensing, suitable for field conditions. Therefore, the proposed model allowed for incorporating uncertainties of the experts’ subjective judgments into the decision-making process and can be considered an improvement in normative assessment to estimate the risk of dams with similar characteristics.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILSegurança de barragensProcesso Analítico Hierárquico Fuzzy (FAHP)Risco potencialVulnerabilidadeSistema de Inferência FuzzyModelo multicritério de avaliação de risco de segurança de barragens baseado em lógica fuzzyinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALModelomulticriterioavaliacao_Ferreira_2023.pdfapplication/pdf7264345https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/58184/1/Modelomulticriterioavaliacao_Ferreira_2023.pdf952e0e44392f3b065bc219431e33255fMD51123456789/581842024-04-16 20:43:17.302oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/58184Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2024-04-16T23:43:17Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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