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Barragens - Conceituao e importncia do PAE
Professor da Universidade Federal do Paran Engenheiro Consultor
da COPEL
Jos Marques Filho
23 de agosto de 2016
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Jos Marques Filho
gua e Brasil
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Jos Marques Filho 3
Recursos Hdricos Abundantes
Energia Predominantemente hidrulica
Situao energtica crtica
Presso por gua tratada nos grandes centros
Pssimo ndice de tratamento de dejetos
Mudanas significativas no perfil econmico
Alteraes ambientais profundas
Legislao ambiental severa
Pobreza endmica
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Jos Marques Filho 4
Recursos Hdricos Abundantes
VANTAGEM COMPETITIVA
A ser explorado com responsabilidade e anuncia da sociedade
brasileira.A
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Jos Marques Filho 5
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Jos Marques Filho 6
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Jos Marques Filho
Sociedade Humana Atual
Totalmente dependente da INFRA-ESTRUTURA Instalada
Direito de ir e vir
Acesso gua
Energia
Tratamento de Dejetos
Empregos de Qualidade
Manuteno do Tecido Social
Responsabilidade com o Meio
Ambiente
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Jos Marques Filho
Sociedade Humana Atual
Grandes AGLOMERAES humanas
Aumento constante da Populao
Regies Metropolitanas com MILHES de habitantes
Preocupao constante com: gua, Energia, Esgoto, moradia, Insumos
para
produo e transporte
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Jos Marques Filho
Dever crescer 35% at 2050: 7 bilhes 9,3 bilhes.
(2,3 bilhes: pases pobres)
Fonte: World Population Prospects, The 2000 Revision, Diviso de
Populao, ONU, 2001.
Populao Mundial
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Jos Marques Filho
Necessidade de Melhoria de Qualidade de Vida
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Jos Marques Filho
IPCC - Climate Change 2007: The Physical Science Basis - Summary
for Policymakers http://www.ipcc.ch/
240
260
280
300
320
340
360
380
8000 6000 4000 2000 0 2000
CO2 n
a at
mos
fera
(ppm
)
Ano
1750
CO2 na atmosfera
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Jos Marques Filho
Aquecimento Global
Escassez de
gua
Energia Esgotamento do
petrleo e emisses
Problemas possveis Sculo XXI
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Jos Marques Filho
gua no planeta
Salgada 97,5%
Geleiras 1,7%
Subsolo 0,7%
Rios 0,01
Doce 2,5%
UNEP Water
Agradecimento: Prof Vanderley John
ApresentadorNotas de
apresentaohttp://www.unwater.org/statistics_res.html
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Jos Marques Filho
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Jos Marques Filho
Eventos Extremos
15 Secas intensas e prolongadas Enchentes e chuvas torrenciais
Frequentes
Barr
agem
do
sist
ema
Cant
arei
ra 2
007
(Mar
cos
Bah
)
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Jos Marques Filho 16
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Jos Marques Filho
Estatisticamente hoje possvel afirmar que o clima mdio
alterou
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Verifica-se que os eventos extremos so mais frequentes
MUDANAS ANTROPOMRFICAS
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Jos Marques Filho
PERGUNTA
FALTA DE GUA EM SO PAULO: Faltaram obras
E se PERDER um de seus reservatrios?
SEGURANA HDRICA ALM DE NOVOS
EMPREENDIMENTOS DEPENDE TAMBM DE MANTER ADEQUADAMENTE O PARQUE
EXISTENTE
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Jos Marques Filho
O crescimento da populao A necessidade de padro de vida digno
Necessidades de gua, energia e esgoto
Geram Necessidade de aumentar o parque de
empreendimento hidrulicos Aumento da infraestrutura civil como
um todo
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Jos Marques Filho
O crescimento da populao A necessidade de padro de vida digno
Necessidades de gua, energia e esgoto
Geram Necessidade de aumentar o parque gerador de
energia e de reservatrios Aumento da infraestrutura civil como
um todo
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Cenrio com falta de gua e energia catastrfico
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Jos Marques Filho
Engenheiros no constroem barragens por que querem
Eles o fazem porque as pessoas necessitam
dw2015 | 21
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Jos Marques Filho
Como se comportam as estruturas existentes em face a esses
desafios?
Qual ser a necessidade de obras para gerenciar os recursos
hdricos disponveis no futuro?
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Jos Marques Filho
Itaipu
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Rio Paran - PI = 12.000 Mw (2 maior usina do mundo)
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Jos Marques Filho 24
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Jos Marques Filho 25
Engenharia Modela a Realidade Fsica
Modelos
Baseados em ensaios e anlise do comportamento dos corpos
Representa prediz comportamento
Fsicos ou numricos
Trabalha com prottipo Prev parmetros Verifica resultados num
intervalo de tempo considervel aps a execuo
Engenharia Civil
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Jos Marques Filho 26
Aproveitamento hidreltrico tpico
TOMADA DGUA
CONDUTOS FORADOS
RESERVATRIO
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Jos Marques Filho
Modelo tridimensional - Camar
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Jos Marques Filho
Resultados caso normal
28 Fonte: VLB Engenharia
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Modelos Fsicos
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Escolha da Soluo (Projeto Bsico)
Mitigao dos riscos
Capacidade executiva
Minimizao da interferncia ambiental
Avaliao econmico-financeira holstica, levando em conta o arranjo
fsico geral e o cronograma de obras com possveis antecipao de
receita
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Jos Marques Filho
Ser que esses modelos funcionam?
Existe construo perfeita?
Como garanto durante toda a vida til que o empreendimento se
comportar conforme projetado?
E situaes de emergncia excepcionais?
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Jos Marques Filho
Segurana de Barragens 32
P
Procedimento de Anlise QUAL?
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Jos Marques Filho
Segurana de Barragens 33
P
HIPTESES: Homogneo Isotrpico Obedece a Lei de Hooke Sees
Planas
Procedimento de Anlise QUAL?
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Jos Marques Filho
Caixa 1 Caixa 2 e 3 Caixa 4 e 5
Caixa 6 e 7 Caixa 8 e 9
Investigaes Preliminares
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Jos Marques Filho
Preparo de Fundaes
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Caambas
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Jos Marques Filho
Projeto Real
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Cannon Time
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Jos Marques Filho
39/71 MOLDAGEM DE CORPOS-DE-PROVA
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Jos Marques Filho 40
Instrumentao
Escolha dos instrumentos
Anlise e controle das partes que possam ser as primeiras a
sofrer eventual deteriorao
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Jos Marques Filho 41
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Jos Marques Filho 42
Instrumentao de Salto Caxias
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Jos Marques Filho
Tecnologia de Barragens 43
Instrumentao de Salto Caxias
Basicamente corda Vibrante
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Jos Marques Filho
Estruturas Existentes
Investigao Monitoramento e Instrumentao
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Jos Marques Filho 45
Simplificao dos modelos Variaes de parmetros Variao
Carregamentos No conformidades
Difere do projetado
Comportamento Real
Probabilidade de falha Interligao com vida til
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Jos Marques Filho 46
Manuteno Interveno (De modo a manter a segurana e
desempenho)
Aumentam a probabilidade de Falha Anlise de Risco
Manifestaes Patolgicas / Idade
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Jos Marques Filho
Desafio da Discusso
Observar a reao pela tica da anlise
de riscos
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Jos Marques Filho
Na vida: O risco inerente a qualquer atividade humana
Na Engenharia Civil Nenhum projeto de construo est livre de
riscos. Riscos podem ser gerenciados, minimizados, compartilhados,
transferidos ou aceitos. Mas jamais, ignorados. (Kochen)
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Jos Marques Filho
Engenharia e Risco
O risco em engenharia pode e deve ser reconhecido, mensurado e
mitigado
Engenharia Riscos relativos Segurana Fsica
Durante a implantao Durante a operao (Manuteno da segurana e
durabilidade)
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Jos Marques Filho
Plano de Gerenciamento de Riscos
Controle de Riscos
Identificao de Riscos e tolerncias
Avaliao e Medio dos
Riscos
Monitoramen-to e
comunicao dos Riscos
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Objetivo do Processo
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Jos Marques Filho
Riscos em barragens - Abordagem
O RISCO funo de 3 parmetros: Risco = f (danos, probabilidade,
consequncias) Onde
Danos: que pode dar errado? Probabilidade: Quanto isso provvel?
Consequncias: que perdas (materiais,
ambientais, vidas, etc.) o fenmeno causar?
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Jos Marques Filho
Deciso
O objetivo final da anlise de riscos a tomada de deciso
Objetivo: analisar os problemas de riscos na
construo e operao de uma forma mais estruturada, utilizando-se
uma anlise formal, minimizando-se os riscos.
Resultado: as decises deixam de ser intuitivas e empricas e
passam a ser mais estruturadas.
Evita-se de correr riscos sem a anlise de suas consequncias.
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Jos Marques Filho
Reflexo Anlise de Riscos
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Tomada de Deciso
Depende de Dados Confiveis e da capacidade de anlise
adequada
Caracterizao e Modelos Preditivos
Para garantir segurana, desempenho e durabilidade
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Jos Marques Filho Tecnologia de Barragens 54
PROBLEMA FINAL
Delimitar e gerenciar o RISCO
PROBLEMAS Presso sobre equipes de projeto e diminuio de
custos
de investigao
Novas Equipes podem ainda estar em treinamento
Diminuio de prazos podem gerar avaliaes apressadas contra a
segurana
Utilizao de solues existentes que nem sempre so aplicveis em sua
totalidade, ou no representam completamente o problema
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Jos Marques Filho
MITIGAO DO RISCO
Investigaes preliminares confiveis Projeto competente e
tecnicamente
embasado Construo cuidadosa com controle de
qualidade criterioso Comissionamento focado e incisivo Operao e
manuteno contnuas, perenes
e cuidadosas REDUZIR EFEITOS E DANOS
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Jos Marques Filho
PAE
Plano de Ao Emergencial: Reduzir efeitos e danos s pessoas,
propriedades e ao meio ambiente Conjunto de diretrizes, dados e
informaes para
criar procedimentos que minimizem impacto Procedimentos devem
ser desencadeados
rapidamente Baseado em avaliao de riscos Deve definir claramente
responsabilidades e
atribuies Faz parte da gesto de riscos
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Jos Marques Filho
PAE
Plano de Ao Emergencial: Deve ter todos os documentos necessrios
ao
processo Comunicao socioambiental contnua Sistema de alerta
eficaz e tempestivo Fluxograma claro de decises Treinamento contnuo
e baseado na procura das
decises tcnicas e na preservao da vida e do meio ambiente
Lei de Murphy (O que pode acontecer?)
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Jos Marques Filho
PAE
Avaliar todas as consequncias de possveis falhas:
Simulao numrica das falhas Avaliar extenso Gerar estratgia da
mitigao das consequncias Sistema de alertas monitorvel e em geral
com
redundncia e verificao cruzada Verificar possibilidade de fuga
Atendimento populao e logstica de
satisfao de necessidades bsicas
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Jos Marques Filho
PAE
Avaliar todas as consequncias de possveis falhas:
Simulao numrica das falhas Avaliar extenso Gerar estratgia da
mitigao das consequncias Sistema de alertas monitorvel e em geral
com
redundncia e verificao cruzada Verificar possibilidade de fuga
Atendimento populao e logstica de
satisfao de necessidades bsicas
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Jos Marques Filho
PAE
Problemas usuais: Situaes climticas adversas
Grandes cheias Cuidados com abertura de comportas
Elevao brusca de nveis tanto montante quanto
jusante
Deteco de anomalias na Barragem Sistema de instrumentao
Anlises contnuas
Eventos extremos
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Jos Marques Filho
What if analysis
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Simulao Numrica
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FONTE: ESTUDO DE PROPAGAO DE ONDAS EM PLANCIE DE INUNDAO PARA
ELABORAO DE PLANO DE AO EMERGENCIAL DE BARRAGENS UHE TRS IRMOS
ESTUDO DE CASO EUCLYDES CESTARI JUNIOR
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EFICCIA DO PAE
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Eficcia do PAE Capacidade de reao em tempo para uma situao de
emergncia
Treinamento Comunicao Organizao Ao e Infraestrutura
Plano formal Educao
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EFICCIA DO PAE
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Eficcia do PAE Capacidade de reao em tempo para uma situao de
emergncia
Treinamento Comunicao Organizao Ao e Infraestrutura
Plano formal Educao Conscientizao
CULTURA
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Jos Marques Filho
FATORES CULTURAIS
Treinamento Contnuo Reviso e teste de processos peridicos
Validao externa peridica Comunicao socioambiental contnua, em
alguns casos com comits multidisciplinares Evitar complacncia
Manter transparncia Evitar procrastinao OBEDECER E AMPLIAR A
LEI
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Jos Marques Filho
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Jos Marques Filho 71
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Jos Marques Filho
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Jos Marques Filho 76
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Jos Marques Filho 77
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Jos Marques Filho 78
Muito Obrigado pela Ateno
Jos Marques Filho UFPR-Universidade Federal do Paran
COPEL Companhia Paranaense de Energia
[email protected]
(41) 3331 4400
mailto:[email protected]
Barragens - Conceituao e importncia do PAEgua e BrasilNmero do
slide 3Nmero do slide 4Nmero do slide 5Nmero do slide 6Nmero do
slide 7Nmero do slide 8Populao MundialNecessidade de Melhoria de
Qualidade de VidaCO2 na atmosferaProblemas possveis Sculo XXIgua no
planeta Nmero do slide 14Eventos ExtremosNmero do slide 16Nmero do
slide 17PERGUNTANmero do slide 19Nmero do slide 20Nmero do slide
21Nmero do slide 22ItaipuNmero do slide 24Nmero do slide
25Aproveitamento hidreltrico tpicoModelo tridimensional -
CamarResultados caso normalModelos FsicosNmero do slide 30Nmero do
slide 31Procedimento de AnliseQUAL?Procedimento de
AnliseQUAL?Investigaes PreliminaresPreparo de FundaesCaambasProjeto
RealNmero do slide 38Nmero do slide 39InstrumentaoNmero do slide
41Nmero do slide 42Instrumentao de Salto CaxiasNmero do slide
44Nmero do slide 45Nmero do slide 46Nmero do slide 47Nmero do slide
48Engenharia e RiscoPlano de Gerenciamento de RiscosRiscos em
barragens - AbordagemDecisoReflexo Anlise de RiscosNmero do slide
54MITIGAO DO RISCOPAEPAEPAEPAEPAEWhat if analysisSimulao
NumricaNmero do slide 63Nmero do slide 64EFICCIA DO PAEEFICCIA DO
PAEFATORES CULTURAISNmero do slide 68Nmero do slide 69Nmero do
slide 70Nmero do slide 71Nmero do slide 72Nmero do slide 73Nmero do
slide 74Nmero do slide 75Nmero do slide 76Nmero do slide 77Nmero do
slide 78
