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APLICACAO DE UM SISTEMA COMPUTACIONAL PARA TRATAMENTO E ANALISE OUANTITATIVA DE RESULTADOS DE INSTRUMENTACAO DE BARRAGENS. Ronaldo Rocha (1) Gilberto M. Sacoda (') Gilmar Gomes da Silva (1) Jose A. Quintanilha Janke ) L. Fuks (2) Mario K . Nakandakari 12) (1) IPT (2) SABESP RESUMO O presente artigo apresenta uma abordagem a questao de monitoracao de seguranca de barragens atraves de instrumento de auscultacao , utilizando - se de um Sistema Computacional desenvolvido pelo IPT para a SABESP, cuja principal finalidade a executar o tratamento de dados e analisar quantitativamente os resultados , propiciando um melhor controle de sua seguranca. Este sistema computacional desenvolvido foi chamado de Gerenciador do Instrumentacao de Barragens - " GIB" a est6 preparado para tratar qualquer tipo de instrumento aplicado a barragem. 1. I NTRODUcAO A instrumentacao de barragens de terra fornece dados de grande relevancia a monitoracao da sua seguranca, propiciando informacoes sobre o seu desempenho nas diversas fases da vida da obra , tais como : construcao, primeiro enchimento , rebaixamentos do reservat6rio e sua operacao ao longo do tempo ; permitindo aos especialistas que trabalham com sua seguranca um melhor conhecimento do seu comportamento real. No entanto , deve - se destacar que o fato de uma bar- ragem possuir instrumentos de auscultacao nao a sufi- ciente , por si s6 , para garantir que ag6es visando a sua seguranca sejam tomadas em tempo habil . E neces- sario que as leituras sejam feitas com frequencia ade- quada a cada instrumento , seus dados sejam tratados em tabelas a graficos a seus resultados sejam con- venientemente analisados . 0 desempenho real da bar- ragem , obtido atraves da instrumentacao , deve ser confrontado com o seu desempenho esperado , obtido atraves de modelos de comportamento desenvolvidos a partir de dados experimentais a modelos te6ricos. Nao executar qualquer uma destas etapas citadas a tempo, e equivalente a nao ter instrumentacao. 0 desenvolvimento atual da micro - informatica, com equipamentos mais modernos a baratos , aliados a sis- temas computacionais especificos , viabilizou a realizacao do tratamento numerico dos dados obtidos pela instrumentacao de auscultacao de barragens no pr6prio escrit6rio da obra . Um sistema computacional desenvolvido com esta finalidade a uma ferramenta poderosa no auxilio a analise da seguranca da bar- ragem , trazendo vantagens tais como eficiencia a con- fiabilidade na validacao dos dados a resultados , criacao de um banco de dados contendo informag6es atua- lizadas a de facil recuperacao a qualquer instante. Alem disso , o maior ganho e a possibilidade de, atraves de um sistema computacional bern elaborado , prever-se o comportamento da obra com base em modelos mate- maticos do tipo estatistico , funcao dos dados hist6ricos, e do tipo deterministico, funcao das caracteristicas geometricas a da reologiados materiais adotados como hip6teses do projeto . Como resultado , a equipe de especialistas a responsaveis finals pela seguranca da barragem , alem de receberem subsidios fundamentals para suas analises atraves de graficos , tabelas, provis6es de leituras a mensagens de alerta, podem contar com a equipe de instrumentacao do campo para detectar imediatamente qualquer indicacao anormal dos instrumentos. E importante ressaltar qua os sistemas computacionais diminuem as incertezas dos resultados quando os ins- trumentos fornecem dados inconsistentes ou dados qua diferem repentinamente da tendencia hist6rica. Esses resultados sempre apresentam a equipe que os analisa a seguinte questao : 0 problema 6 com o instrumento ou a com a barragem? A resposta mais facil a desprezar o dado e esperar para ver o que acontece com o pr6ximo conjunto de leituras mas, em se tratando de barragens , por mais estranha XX Seminhrio Nacional de Grandes Barragens 71

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APLICACAO DE UM SISTEMA COMPUTACIONAL PARA TRATAMENTO E ANALISE

OUANTITATIVA DE RESULTADOS DE INSTRUMENTACAO DE BARRAGENS.

Ronaldo Rocha (1)Gilberto M. Sacoda (')

Gilmar Gomes da Silva (1)

Jose A. QuintanilhaJanke ) L. Fuks (2)

Mario K . Nakandakari 12)

(1) IPT(2) SABESP

RESUMO

O presente artigo apresenta uma abordagem a questao de monitoracao de seguranca debarragens atraves de instrumento de auscultacao , utilizando -se de um Sistema Computacionaldesenvolvido pelo IPT para a SABESP , cuja principal finalidade a executar o tratamento de dadose analisar quantitativamente os resultados , propiciando um melhor controle de sua seguranca.Este sistema computacional desenvolvido foi chamado de Gerenciador do Instrumentacao deBarragens - "GIB" a est6 preparado para tratar qualquer tipo de instrumento aplicado a barragem.

1. I NTRODUcAO

A instrumentacao de barragens de terra fornece dados

de grande relevancia a monitoracao da sua seguranca,propiciando informacoes sobre o seu desempenho nasdiversas fases da vida da obra , tais como : construcao,primeiro enchimento , rebaixamentos do reservat6rio esua operacao ao longo do tempo ; permitindo aosespecialistas que trabalham com sua seguranca ummelhor conhecimento do seu comportamento real.

No entanto , deve - se destacar que o fato de uma bar-ragem possuir instrumentos de auscultacao nao a sufi-ciente , por si s6 , para garantir que ag6es visando a suaseguranca sejam tomadas em tempo habil . E neces-sario que as leituras sejam feitas com frequencia ade-quada a cada instrumento , seus dados sejam tratados

em tabelas a graficos a seus resultados sejam con-venientemente analisados . 0 desempenho real da bar-ragem , obtido atraves da instrumentacao , deve serconfrontado com o seu desempenho esperado , obtidoatraves de modelos de comportamento desenvolvidosa partir de dados experimentais a modelos te6ricos. Naoexecutar qualquer uma destas etapas citadas a tempo,

e equivalente a nao ter instrumentacao.

0 desenvolvimento atual da micro - informatica, comequipamentos mais modernos a baratos , aliados a sis-temas computacionais especificos , viabilizou arealizacao do tratamento numerico dos dados obtidospela instrumentacao de auscultacao de barragens nopr6prio escrit6rio da obra . Um sistema computacional

desenvolvido com esta finalidade a uma ferramentapoderosa no auxilio a analise da seguranca da bar-ragem , trazendo vantagens tais como eficiencia a con-

fiabilidade na validacao dos dados a resultados , criacaode um banco de dados contendo informag6es atua-lizadas a de facil recuperacao a qualquer instante. Alemdisso , o maior ganho e a possibilidade de, atraves deum sistema computacional bern elaborado , prever-se ocomportamento da obra com base em modelos mate-maticos do tipo estatistico , funcao dos dados hist6ricos,e do tipo deterministico, funcao das caracteristicas

geometricas a da reologiados materiais adotados comohip6teses do projeto . Como resultado , a equipe de

especialistas a responsaveis finals pela seguranca dabarragem , alem de receberem subsidios fundamentalspara suas analises atraves de graficos , tabelas,provis6es de leituras a mensagens de alerta, podemcontar com a equipe de instrumentacao do campo paradetectar imediatamente qualquer indicacao anormaldos instrumentos.

E importante ressaltar qua os sistemas computacionaisdiminuem as incertezas dos resultados quando os ins-trumentos fornecem dados inconsistentes ou dados quadiferem repentinamente da tendencia hist6rica. Essesresultados sempre apresentam a equipe que os analisaa seguinte questao : 0 problema 6 com o instrumentoou a com a barragem?

A resposta mais facil a desprezar o dado e esperar paraver o que acontece com o pr6ximo conjunto de leiturasmas, em se tratando de barragens , por mais estranha

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quo possa parecer uma leitura , ela deve ser convenien-temente avaliada, procurando-se identificar a causa

desta anomalia. As anomalias provaveis se encaixamem uma das seguintes possibilidades : resultados deerros humanos nas leituras ; mau funcionamento doinstrumento e equipamentos de leitura ; ou o mais im-portante, desempenho anormal da barragem.

0 processamento dos dados no sistema computacionalpossibilita, rapidamente, utilizar os resultados hist6ricosdos instrumentos associados a t6cnicas avangadas deavaliarao que podem ajudar decidir se tal dado 6 ou naoe significativo para a seguranr a da barragem.

Lembra-se, finalmente, quo a avaliagAo do compor-tamento da obra envolve tambam as inspeg6es decampo e, portanto, nunca sera atribuicao unica deesquemas automaticos por computador, por mais sofis-ticados que sejam os procedimentos de aquisicao dedados e programas de analises. A Tabela 1, a seguir,mostra claramente a importancia das inspecoes visualse da instrumentacao de auscultanao na detecrao deanomalias em barragens (in Gehring, 1987).

E dentro deste contexto que o IPT e a SABESP desen-volvern desde 1978 urn programa de inspeg6es de

campo a analise da instrumentacao de auscultacao comvistas a avaliacao da seguranga das barragens da

Regiao Metropolitana de Sao Paulo que seguem,basicamente, as recomendag6es do CBGB (1983) ado

Manual SEED. Mais recentemente, foi desenvolvido umsistema computacional, adequado as necessidadesdas equipes envolvidas, para agilizar a meihorar aqualidade do tratamento e analise dos dados da instru-mentarrao das barragens.

TABELA 1 - DETECcAO DE ANOMALIASEM BARRAGENS

M^TODOTIPO DE BAR RAGEM

DA ConcretoTotal de

DETECCAO Aterro ou%anomalias

Alvenaria

atraves de

observacao 401 277 678 60,4

de camps

atraves deinstrumen - 230 214 444 39,6

tacao

TOTAL 1. 122 100

O objetivo do presente artigo a apresentar as principaiscaracterlsticas e alguns detalhes dos procedimentos deanalise quantitativa do sistema computacional, deno-minado do Gerenciador de Instrumentagao de Bar-ragens - "GIB", desenvolvido de maneira a atender anecessidade do controle da instrumentarao geotecnicacom vistas a seguranga das barragens pertencentes aoSistema Cantareira.

2. DESCRIcAO DAS BARRAGENS E SUASRESPECTIVAS INSTRUMENTAcOES

0 Sistema Cantareira e o major sistema produtor de

Aqua bruta da Regiao Metropolitana de Sao Paulo,

situado ao norte da cidade , previsto para fornecer avazao total de 33 m3/s. E constituido basicamente por:

seis barragens de terra de grande porte (Aguas Claras,Paiva Castro, Atibainha, Cachoeira, Jacarei e Jaguari);sete tuneis de aducao (1 ao 7); um grande canal deaducao ; uma estagdo elevatoria subterranea comcapacidade do recalque de 120 metros (Santa Ines) e

uma estacao de tratamento de agua (ETA-Guara6);alam de outras estruturas entre etas a Barragern deCascata.

Dentre as obras de terra destacam•se as Barragens doJaguari e Jacarei que sao as mais importantes, nao so

pelo seu ports (altura de 62 m e comprimento de cristade 800 m e 1200 m respectivamente), mas tambem pelofato de serem os principais reservat6rios de acumu-lacao do sistema, responsaveis pela producao, emconjunto, de 22 m3/s. Nestas duas barragens concen-tram-sea maiorvariedade de instrumentos de ausculta-cao e, por este motivo, foram tomadas como base parao desenvolvimento do sistema "GIB". Detalhes cons-trutivos desta barragem podem ser encontrados emTeixeira et al.(1 982) o sobre a analise de uma panto dasua instrumentacao em Yassuda e Rocha (1986), Mas-sad of at. (1982) a Silveira of at. (1982). Um rosumo atualda instrumentacao em boas condicoes do operacaonestas duas barragens a apresentado na Tabela 2abaixo.

TABELA 2 - INSTRUMENTACAO DASBARRAGENS DO JACAREI E JAGUARI

INSTRUMENTOS JACAREI JAGUARI

Piezometros Casagrande 20 13Piezometros Pneumaticos IPT 10 23Piezometros Eletricos Maihak 04 04Medidores de Nivel D'Agua 03 03

Celulas do Pressao Total - IPT 10 14Celulas de Pressao Total -Maihak 04 04

Medidores do Vazoes 17 05

Medidor do Recalque - KM 02 (18 pl.) -

Medidor do Recalque Magnetico - 02 (39 pl)

Pinos do Recalque 28 32

Medidor Triortogonal de junta 13 16

Nas demais barragens do Sistema Cantareira estao emoperacao os seguintes instrumentos: 73 piezi metrosCasagrande; 66 medidores de nivel d'agua; 43 pocosde alivio e 16 saidas de coletores de vaz6es de filtros edrenagens.Alem desses instrumentos, utilizados no Sistema Can-tareira, o sistema GIB esta preparado pars tratar outros

tipos de instrumentos, como 6 apresentado no item

seguinte.

3. 0 SISTEMA COMPUTACIONAL

O GIB foi desenvolvido tendo como objetivos a

facilidade de uso, a rapidez na manipulacao das

informacaes, a geracao de documentos tecnicos

(tabelas e graficos) com boa apresentacao visual, o

tratamento de informacoes do tipo " sem leitura" efacilidade para incluir novos tipos de instrumentos.

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A facilidade de use 6 conseguida atraves de urn am-biente unico de trabalho , funcionando atraves de Menuse "Helps ", do onde 6 possivel executar todas as tarefasprevistas no GIB , eliminando a necessidade de maioresconhecimentos sobre o funcionamento do computador

e do sistema operacional.

Com as informacoes organizadas em arquivos binariosde acesso direto , o tempo de resposta para uma deter-minada tarefa a suficientemente r i3p ido para que sepossa trabalhar interativamente , mesmo para os gra-ficos que , pela quantidade de operagOes matematicasque efetua , tern resposta um pouco mais lenta.

Os graficos sao impressos nas dimensoes e posigoesdefinidas polo usuario , podendo incluir figuras e graficosgerados por outros aplicativos , o que the confers ver-catilidado a boa qualidado de informgao.0 modulo de tabelas incorpora um editor de textos quepermite incluir titulos e cabegalhos . 0 GIB pods imprimirdiretamente as tabelas ou gerar arquivos tipo texto paraserem utilizados por outros editores do texto.Na ocorrbncia de situagOes em que uma leitura naopode ser realizada , o GIB que esta previsto para tratardestes casos , aceita o slmbolo "•" no local do valornumarico da leitura . 0 "•" a interpretado internamentecom valor indefinido e todas as operagoes matematicasque envolvem este valor resultam em outro " •", o quediferencia o GIB de qualquer outro aplicativo similar.

Os diversos tipos de instrumentos foram tratados pelatacnica de programagdo orientada por objeto. Estasolugao facilita os trabalhos de desenvolvimento, manu-tengao e atualizagao do sistema . 0 sistema foi desen-volvido em linguagern TURBO PASCAL, em ambienteMS-DOS a requer um equipamento compativel com oIBM-PC com 640 Kbytes de membria RAM, disco rigidoe monitor CGA.

3.1 Instrumentos Tratados Pelo Sistema

Desenvolvido para lidar com instrumentos e problemastipicos quo ocorrem em instrumentagao de barragens,o sistema suporta os seguintes tipos de instrumentos:

• Piezametros : Casagrande , eletrico Maihak, pneu-matico IPT;

• Medidor de NA;

• C61ula de pressao total: Maihak, IPT;

• Medidor de recalque : magnatico , tipo KM , pino derecalque;

• Medidor triortogonal de juntas;

• Medidor de vazao;

• Cota do terreno;• Temperatura;• Extens6metro de haste;• Instrumento genarico cuja relagao leitura x valor

observado obedece a expressao : Co + C, • (L - Lo),onde Co e C, sao constantes do instrumento e Lo eL sao as leituras initial e atual respectivamente.

A maior parte destes instrumentos nao possui leituradireta , ou seja, o valor lido no instrumento necessita sertransformado atraves de fungoes matematicas para a

medida da grandeza fisica correspondente. Estasfungoes sao , em geral , bastante simples , mas o numerode parametros envolvidos, os seus significados fisicose a sua resolugao numarica dependem do tipo de

instrumento . No sistema GIB a definicao destes para-metros a feita de modo "amigavel" , utilizando a nomen-clature prdpria de cada instrumento e com a resolucaonumerica apropriada.

3.2 Tarefas Executadas

0 sistema GIB permits realizar as seguintes tarefas:

- Gerenciamento da utilizacao do sistema.

• cadastramento de usuarios;

• controle de utilizanao atraves das senhas;• histbrico de utilizagao do sistema.

- Geracao de backups.

• compactagao dos arquivos de informag6es;

• gravagao automatica em disquetes.

Gerenciamento da base de dados.

• cadastramentos de barragens;

• cadastramento de instrumentos;• alteragao das constantes dos instrumentos com

calculo automatico de todos os valores afetados;

• fornecimento de novas leituras ou alteragfio deleituras anteriores;

• validagao das leituras de campo atraves da con-

frontagao com a faixa de trabalho do instrumento

e com as diferengas entre leituras consecutivas.

- Geracao de Tabelas.

• combinagao linear dos valores obtidos ern ins-trumentos distintos;

• edigao de titulos e rodapas da tabela.

- Graficos tempo x valor observado.(Fig. 1 - a, b, c, d)• graficos impressos nas dimensoes desejadas polo

usuario ate um maximo de 40,64 x 14,11 cm;

• combinacao linear dos valores observados eminstrumentos distintos;

• graficos em barras para os indices pluviomatricosx tempo;

• edigao de grafico diretamente na tela do monitor;

• edigao de textos sobre o grafico, com controlesobre o tipo de fonts , tamanho e posigao;

• controle sobre a posigao de escalas . A escalapods ser superior , inferior, esquerda , direita edatas;

• escalas de datas apresentadas em forma escrita(Jan., Fev, ...);

• reaproveitamento de "molduras " para outros gra-ficos.

- Grgficos valor observado x valor observado

• todas as facilidades de edigao do modulo anterior.

- Graficos tempo x valor previsto (Fig. 2a)

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• calculo automatico dos valores previstos para oinstrumento;

• apresentacao das curvas dos valores previstos edos valores observados;

• todas as facilidades de ediCao do modulo anterior.

- Graficos de controle (Fig. 2b)

• calculo automatico dos valores previstos para oinstrumento;

• apresenta9ao da diferencfa entre o valor previstoe o valor observado;

• apresentacao dos limites de controle (1, 2 ou 3desvios padrao), obtidos estatisticamente;

• todas as facilidades de edicao do modulo anterior.

- Graficos desenhados sobre a secao transversalda barragem (Fig. 2c).

• apresenta os valores observados em uma deter-minada datasobre um desenho da secao transver-sal da barragem;

• importa arquivos tipo HPGL, gerados por outrosaplicativos, para desenhar o perfil da barragem;

• todas as facilidades de edicao do modulo anterior.

Edigho de desenhos (Fig. I e 2)

• disposicao dos graficos e de outras figuras,

(ilustracoes, carimbos, etc.), que podem sergeradas por outros aplicativos, sobre o papel;

• controle sobre o tamanho do desenho;

• sobreposirao total ou parcial de graficos e figuras;

• impressao em impressora grafica matricial padraoEpson.

Anh ise dos valores observados.• Atualizacao dos parametros que definem a funcao

matematica pre-estabelecida a partir do modeloestatistico para previsao do comportamento decada instrumento;

• calculo automatico dos valores previstos para adata solicitada;

• compararao do valor de leitura com a faixa devalores pre-estabelecida a partir dos modelosdeterministicos, permitida para o instrumento;

• avisos sonoros a destaque na tela do monitorquando o valor observado esta alem da faixa deatencao ou de alerta.

Interface corn outros sistemas.• dados de instrumentacao podem ser convertidos

de outros sistemas para o GIB e vice -versa,atraves de uma arquivo tipo texto organizado deacordo com um padrao pre-estabelecido;

• as tabelas podern ser geradas em arquivos tipotexto, de modo quo podem ser lidas e trabalhadaspor quaiquer editor de texto;

• figuras a graficos gerados por quaisqueraplicativos podem ser incluidos nos desenhoscriados polo GIB.

• arquivos para plotagem no padrao HPGL a reco-nhecido polo GIB. Estes arquivos sao utilizadospara desenhar secoes transversais de barragens.

4. ANALISE DOS RESULTADOS DEINSTRUMENTAcAO

0 modulo de analise dos resultados obtidos pela

instrumentacao, permite verificar a consistencia dasinformacoes e verificar se o comportamento real da

barragem esta de acordo corn o esperado, previamenteestabelecido atraves de modelos de comportamento

deterministico e estatistico.

Os modelos deterministicos permitem estabelecer os

padroes de comportamentos aceitaveis para a bar-ragem que sao comparados aos valores obtidos pelainstrumentacao. Estes valores sao obtidos a partir demetodos de calculo, do conhecimento da geometria das

estruturas, das cargas atuantes, das propriedadesfisicas e reologicas dos materiais constituintes das bar-ragens e das fundacoes. Na aplicacao aos piezometros,este padrao foi estabelecido a partir de analises deestabilidade dos taludes e de percolacao, determinan-do-se os controles denominados de atencao a alerta.Estes numeros estao associados a fatores de se9u-

ranra global da barragem.

0 modelo estatistico tern a finalidade de estabeleceruma funcao matematica para o comportamento dos

instrumentos, a partir de regressao linear multipla dasseries histbricas de causas ambientais (nivel do

reservatorio, indice pluviomOtrico, temperatura, etc.) eefeitos (respostas dos instrumentos). Este modelo foiaplicado as respostas dos piezometros procurando-secorrelaciona-las com o nivel do reservatorio, indicepluviometrico e tempo, que ocorreram em periodos

anteriores. Esta correlacao foi feita polo metodo "Step-wise" de regressao linear multipla (Bastos e Costa,1983), utilizando-se para este procedimento o programaBMDP (Biomedical Computer Programs - P Series -1987), disponivel no computador Cyber 720 do Centrode Computacao Eletronica do IPT. Detalhes dosprocedimentos do "Stepwise" podem ser encontradosem Drapper a Smith (1981). Em sintese, trata-se de urnmetodo de selegao de variaveis preditoras que melhorpreveem a variavel resposta. Isto a feito atraves deinserrcao sucessiva destas variaveis na regressao eexame de sua influencia. A ordem de insercao a deter-minada pelos coeficientes de correlacao parcial dasvariaveis e a cada nova variavel inserida aquelas in-seridas anteriormente sao novamente testadas, poden-do ser, inclusive, retiradas do modelo. Corn esteprocedimento tem-se um julgamento da contribuicaoreal de cada variavel no modelo que tern a seguinteforma geral:

n

Yk = ZAi.X;k + Ao + Sk (in Pires Filho, 1989)

onde:

Yk =

Ai =

Xk =

Ao =

$k =

efeito observado na data k;

coeficiente de regressao referente a causa i;

variavel preditora i referentes a data k;

constante da regressao; e

residuo.

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O tratamento estatistico dos residuos (valores obser-vados - valores previstos ) permite estabelecer o desviopadrao destes res (duos e, portanto, a definicao de umafaixa de controle para as leituras dos instrumentos. Naaplicacao aos piezdmetros adotou - se media zero ± 3desvios padroes o que significa dizer que essa faixa decontrole tera 99% de probabilidade de conter a gran-deza medida , desde que a media dos residuos obser-vados seja igual a zero.

Quanto as variaveis preditoras pode - se salientar oseguinte:

• Nivel d ' agua do reservatbrio : foi utilizado direta-mente e de maneira transformada em valoresmadios semanais , quinzenais e mensais e com afinalidade de estudar os periodos mais adequadosde sua influencia nas respostas dos instrumentos e,alem disso , estas transformacoes foram utilizadas

ate a quarta potencia para verificar possiveisinfluencias nao lineares . Esta variavel representa ocarregamento da barragem.

• lndice pluviomatrico : foi utilizado como o valor madiode 3 dias anteriores a leitura do instrumento, com afinalidade de representar alteragoes nas proprie-dades hidro -geotacnicas da area da barragem.

• Tempo : foi utilizado diretamente com o inicio de suacontagern a partir do inicio das observagoes e,tambam , de maneira transformada atraves do logarl-

timo niperiano . Esta variavel representa as altera-gbes ocorridas no meio fisico em que o instrumentoesta instalado a tambam , alteragoes de funciona-mento do proprio instrumento.

A identificagao das variaveis preditoras, qua maisafetam o comportamento do instrumento , possibilitauma melhor previsao a interpretagao das respostas.

O modelo pode , com o passar do tempo , deixar derepresentar adequadamente o comportamento do ins-trumento . Neste caso , um novo modelo deve ser ajus-tado incorporando as alteragoes sofridas apbs examecuidadoso dos aspectos apresentados abaixo, desdequa estas etapas casuais nao possam ser eliminadas.

• verificagao de possiveis erros sistematicos nasobservagoes;

• mau funcionamento do instrumento e/ou dos apare-Ihos de leitura;

• modificagaes do comportamento da obra;

• agues nao consideradas no modelo ou cujos valorespassaram a ser diferentes daqueles utilizados nadeterminagao do modelo, etc..

5. CONSIDERAg6ES FINAIS

Em se tratando de informacoes de instrumentacao debarragens , salienta-se a grande quantidade de dadosque exigem da equipe t ecnica envolvida uma dedicacaoquase que exclusiva . Mesmo assim ocorrem situagoesem que a informacao de um comportamento anomalo,indicado polo instrumento , no chegue em tempo habitao responsavel pela analise daseguranga dabarragem.

Tendo em vista esta realidade e pela facilidade deacesso hoje existente , computadores e programas deuse geral passaram a ser utilizados como ferramentasde apoio para tratamento desses dados . Os programasde use geral exigem, entretanto , para serem utilizadoscom relativa eficiencia , maiores conhecimentos deoperacao dos computadores e do programa exigido,portanto , um maior envolvimento da equipe em ques-toes ligadas a computacao em detrimento do propriotratamento da instrumentagao . Alam disso , estes pro-gramas dificilmente permitem a realizagao de analisesautomaticas mais elaboradas.

O sistema computacional apresentado , desenvolvidoespecificamente para o tratamento de dados do instru-mentagao , resolve estas dificuldades , permite facilmanipulagao das informagoes do seu banco de dadosinterno , realiza analises especificas tanto para valida-gao das leituras como para interpretagao do compor-tamento da barragern a gera documentos ( tabelas,graficos a relatbrios de analise ). Tais facilidades aumen-tam a qualidade e a eficiencia das decisoes relativas aseguranga da barragem , pois dfi aos especialistasmelhores condigoes para avaliar um conjunto mais com-pleto de informagbes.

6. AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem a Companhia de SaneamentoBasico de Sao Paulo a ao Instituto de PesquisasTecnologicas do Estado de Sao Paulo , pelo apoio eoportunidade de desenvolver o Sistema Gerenciador deInstrumentagao de Barragens a publicar o presenteartigo . Agradecem tambam : ao Eng° Julio G. Gehringqua participou no inicio deste projeto ; a matematicaGeni H . Miyashita qua trabalhou no desenvolvimento dosistema ; ao Eng4 Joao A. Agostinis a aos tacnicos deoperagao de barragens da SABESP qua contribuiramna avaliagao a melhora dos procedimentos praticos dosistema ; ao Eng4 Josemar T. Bastos qua durante umavisita a FURNAS no Rio de Janeiro pacientemente nosexpos o sistema Ia utilizado para analise dos dados deinstrumentagao ; e, finalmente , ao Eng° Quintiliano M.Guedes pelas orientagOes dadas na condugao dasnossas analises estatisticas,

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REFERLNCIAS BIBLIOGRAFICAS

BASTOS, J.T. E COSTA, A.M.G. (1983 ), Sistemadinamico de auscultacao de barragens. In.:Simpbsio Sobre a Geotecnia da Bacia do AltoParana , v. 1 B, p . 233-253, Sao Paulo, 1983.

CBCB ( 1983). Diretrizes para inspecao e avaliagaode seguranga das barragens em operacao.Comite Brasileiro de Grandes Barragens, p. 26,Rio de Janeiro, 1983.

DRAPPER, N. E SMITH , H. (1981). Applied regres-sion analysis , capftulo 6 , John Wiley e Sons Inc.,2a edicao.

GEHRING, J,G. (1987). Aspectos atuais na avaliaraaode seguranga das barragens em operarao.Dissertaq o de mestrado , EPUSP, Sao Paulo,1987.

Manual Safety Evaluation of Existing Dams-SEED,Bureau of Reclamation . Traducao, Eletrobras,Membria Tecnicada Eletricidade , Rio de Janeiro,1987.

MASSAD, E., YASSUDA, A.J. E AZEVEDO JR., N.(1982). Observagao do comportamento dasgalerias do dosvio das barragens do Jacarei a doJaguari durante os periodos construtivo e enchi-monto parcial do rosorvatbrio . In.: CongrossoBrasileiro de Mecanica dos Solos e Engenhariade Fundag6es, 7, v. 6, p. 82-100, Olinda, 1982.

PIRES FILHO, C.J. (1989 ). Consideracoes sobre umametodologia de formulacao dos modelos

matematicos •estatisticos do comportamonto dograndezas medidas - aplicacao : controle deseguranca de barragens em operagao . Disser•tacao de mestrado PUC-RJ, 1989.

SILVEIRA, J.F.A., MARTINS, C.R.S., PINCA, R.L.,MARTINS, A. e CIPPARONE, M. (1982).Galerias de desvio das barragens do Jacarei eJaguari : Anfilise de tensoes na interface solo-concreto . In: Congresso Brasileiro de Mecanicados Solos e Engenharia de Fundacoes , 7, v. 6,p. 133-153, 0linda,1982.

TEIXEIRA, H.R., PAIVA, P.R., CAMACHO, A.E.P. EDUARTE, L.A. (1982). Aspectos de controle a daconstrurao dos macigos de terra das barragensde Jaguari e Jacarei . In: Congresso Brasileiro deMecanica dos Solos e Engenharia deFundagoes , 7, v.6, p.154.173, Olinda, 1982.

YASSUDA, A.J. E ROCHA, R. (1986 ). Analise docomportamento das galerias de desvio das bar-ragens de Jacarei e Jaguari nas fases deconstrucao e operacao . In: Congresso Brasileiro

do Mecanica dos Solos a Engenharia deFundacoes , 8, v.3, p . 173-186, Porto Alegre,1986.

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