Breno Sales Ferreira

 

Título



Estudo Numérico do Comportamento da Barragem de Manso

Orientador(es)



Francisco de Rezende Lopes e Márcio de Souza Soares de Almeida

Resumo



O Aproveitamento Múltiplo Manso (APM Manso) está localizado no rio Manso, principal afluente do rio Cuiabá, no município de Chapada dos Guimarães, Mato Grosso. Essa barragem tem como principais finalidades o suprimento de energia elétrica nas regiões Sudeste e Centro-Oeste e a proteção contra cheias no vale do rio Cuiabá, especificamente as cidades de Cuiabá e Várzea Grande. Nesta pesquisa, avaliou-se o comportamento estrutural do APM Manso, através de estudos de percolação no corpo da barragem, de estabilidade dos taludes dos espaldares e tensão-deformação, realizados com base no Método dos Elementos Finitos. Nessas análises, foram utilizados, respectivamente, os programas comerciais SEEP/W e SLOPE/W e o programa de elementos finitos PROGEO, desenvolvido na COPPE/UFRJ. Foi possível estabelecer redes de fluxo, em regime estacionário, para o reservatório no nível médio de montante, assim como para a condição extrema, em que o nível atinge o máximo maximorum. Com isso, pôde-se reproduzir, com relativa precisão, as respostas dos instrumentos de auscultação (medidores de vazão e piezômetros) e obter equações de correlação entre vazões e cotas piezométricas em função do nível do reservatório de montante, além de estabelecer níveis de segurança (Situações de Alerta e Emergência) para as seções analisadas. A partir das análises de estabilidade, verificou-se que os fatores de segurança obtidos foram superiores ao valor mínimo aceitável. A partir das simulações da construção do aterro e primeiro enchimento do reservatório, foi possível representar as distribuições de tensões e deformações no corpo da barragem. A configuração final da barragem foi caracterizada por um (discreto) estreitamento da parte superior, deslocado para jusante, e uma abertura (discreta) da base.

Abstract



The Manso Project is located in Manso River, main tributary of Cuiabá River, in the Chapada dos Guimarães district, Mato Grosso. The dam has as main purposes: the electric power supply for the Southeast and Center-west areas and the protection against floods of the Cuiabá River, specifically for the cities of Cuiabá and Várzea Grande. In this research, the Manso Dam behavior was evaluated, through seepage studies, slopes stability studies and Stress-strain analysis, accomplished with the Finite Elements Method. In the analyses, were used, respectively, the commercial programs SEEP/W and SLOPE/W and the finite element program PROGEO, developed in COPPE/UFRJ. It was possible to establish flow nets, in steady regime, for the normal operation level of the reservoir, as well as for the condition of maximum level. It could be reproduce, with relative precision, the auscultation instruments (flow meters and piezometers) and to obtain correlations between flow and piezometric levels the reservoir levels, besides establishing safety levels (Alert and Emergency’s Situations) for the analyzed sections. From the stability analyses, it was verified that safety factors obtained were superior to the acceptable minimum value. From the embankment construction and first reservoir filling simulations, it was possible to represent the stress and deformation distributions in the dam. The dam´s final configuration was characterized by a (discreet) narrowing of the upper part, downstream movement, and a base discreet widening.

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