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PIRE: Modelação de Riscos de Cheias e Impactos Morfológicos da Rotura de Diques e Barragens

Área Temática
Desenvolvimento Sustentável e Coop. Internacional
Água, energia e alimentação
Localização
Portugal
Estados Unidos da América
Bélgica
Porto Rico
Áreas de Aplicação
Recursos Hídricos
Âmbito
R&D
Ilustração de ensaio de rotura de barragem
Resultados da simulação: (a) estado inicial da brecha; (b) estado avançado de desenvolvimento com alargamento lateral
Esquema do domínio computacional
Nuvem de pontos decorrente de pós-processamento de imagem adquirida com o KINECT SENSOR
Large Scale Particle Tracking Velocimetry (LSPIV)
Vista do paramento de jusante da barragem durante o destacamento de uma massa de solo
Vistas de topo (a) e frontal (b) da evolução morfológica da brecha durante dois instantes temporais da rotura por galgamento de uma barragem granular com elevada percentagem de finos
Vista frontal da evolução morfológica da brecha durante a rotura por galgamento de uma barragem homogénea argilosa
Folha de laser projetada no coroamento da barragem a definir a secção de referência da brecha. Vista frontal
Folha de laser projetada no coroamento da barragem a definir a secção de referência da brecha. Vista lateral
Instalação experimental de rotura de aterros. Foto em perspetiva
Instalação experimental de rotura de aterros. Planta e corte esquemáticos

Entidade

Descrição

Investigação hidráulica sobre a rotura de aterros: i) modelação física da rotura de barragens com diversos tipos de solos (granulares e argilosos), diferentes energias de compactação e perfis transversais distintos (barragens homogéneas vs. zonadas e com/sem sistema de drenagem interna); ii) modelação física rotura de diques com vários tipos de composição; iii) modelação numérica da rotura de barragens e diques e comparação com resultados experimentais e de outros modelos numéricos.

Objectivos

  • Simulação numérica do processo de rotura.
  • Caracterização das principais diferenças entre os modos de rotura de diques e barragens.
  • Caracterização dos processos morfodinâmicos sobre a brecha.
  • Desenvolvimento de novos métodos de estimação do caudal efluente.

Resultados

  • Layout de procedimentos para realização de ensaios laboratoriais de rotura
  • Metodologias de análise e pós-processamento de imagem para extração de variáveis de interesse
  • Estimativas locais do hidrograma de rotura (calculadas na secção brecha)
  • Compreensão da relação entre a hidrodinâmica do escoamento e a evolução morfológica da brecha durante a rotura de barragens de terra, em particular, durante a ocorrência de destacamento de massas de solo do corpo da barragem

Próximos Desafios

  • Ensaios experimentais de rotura de barragens de terra: i) homogéneas com sistema de drenagem interna; ii) zonadas com núcleo argiloso; iii) homogéneas com material coesivo
  • Ensaios experimentais de rotura de diques
  • Identificação das principais diferenças nos processos de rotura de barragens de terra e diques
  • Simulação numérica da rotura de aterros (barragens de terra e diques) através do modelo STAV-2D e comparação com resultados experimentais e numéricos, de outros modelos numéricos