Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19477
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Rompimento e delimitação da área de inundação da barragem Salto Moraes em Ituiutaba/MG
Author: Mota, Kevin Reiny Rocha
First Advisor: Pereira, Carlos Eugênio
First member of the Committee: Kobiyama, Masato
Second member of the Committee: Schmidt, Marcio Augusto Reolon
Summary: Este trabalho visa simular matematicamente o rompimento hipotético da barragem Salto Moraes no Rio Tijuco por galgamento, e através de resultados gráficos como hidrogramas de vazão a jusante da barragem e mapa de inundação analisar o impacto causado nas imediações do canal à jusante da barragem. Como objetivo específico o mesmo visa calibrar o coeficiente CN em cada sub - bacia à montante da barragem Salto Moraes, investigar a influência dos parâmetros definidores da formação da brecha de ruptura sobre o hidrograma de vazão imediatamente a jusante da barragem, investigar a influência das equações empíricas de parâmetros definidores da formação de brechas sobre o hidrograma de vazão imediatamente a jusante da barragem e identificar o nível de risco que o rompimento da barragem causa às vidas humanas e edificações próximas ao canal a jusante da barragem. A Barragem Salto Moraes em Ituiutaba-MG foi escolhida como objeto de estudo devido a presença de edifícios, estação de tratamento de esgoto e vidas humanas na vizinhança no canal à jusante da mesma, sendo que, o rompimento hipotético da barragem pode impactar vidas humanas, edifícios e o abastecimento da água da cidade. Na metodologia foi estudado o canal a jusante da barragem Salto Moraes com o uso do Hec-GeoRas, a bacia hidrográfica a montante da barragem foi estudada de modo a determinar o hidrograma de vazão que aflui a barragem sendo que para isso foi necessário identificar todas as sub-bacias e fazer o estudo de uso e ocupação do solo, calcular a precipitação média em uma data específica pelo método de Thiessen e com o uso do Hec-Hms calibrar o coeficiente CN de modo que a vazão máxima na barragem seja igual a vazão da estação fluviométrica indicada. Com o CN calibrado e com a maior precipitação da bacia dos últimos 50 anos fez-se três simulações no Hec-Hms para determinar o hidrograma de vazão que hipoteticamente romperia a barragem. Ainda na metodologia usou-se o Hec-Ras para simular o rompimento da estrutura em regime não permanente. Nas simulações do Hec-Ras criou-se 14 cenários para investigar a influência dos parâmetros formadores da brecha no hidrograma de vazão imediatamente a jusante da barragem. Investigou-se a influência de quatro equações empíricas dispostas no Hec-Ras na vazão de pico do hidrograma imediatamente a jusante da barragem. Com a equação que gerou maior vazão de pico elaborou-se um mapa de inundação e de posse de parâmetros dispostos na literatura analisou-se a área inundada causada pelo rompimento da barragem. No canal a jusante da barragem foi criada 277 seções transversais em 50 km de comprimento. Na bacia hidrográfica a montante da barragem foram identificadas 4 sub-bacias e foram criadas 12 sub-bacias fictícias para levar em consideração a elevada contribuição difusa no Rio Tijuco. O estudo de uso e ocupação do solo foi feito considerando 4 classes e identificou-se que a bacia tem maior ocupação de pastagem. Analisando mapas de solo da região identificou-se que o solo é Latossolo vermelho distrófico, que está enquadrado no grupo de solo A. As simulações no Hec-Hms geraram uma vazão máxima de 1227 m³/s na barragem Salto Moraes. No Hec-Ras, as simulações mostraram que com o aumento da altura da brecha a vazão diminui, com o aumento da largura da brecha a vazão de pico aumenta, com o aumento da declividade lateral da brecha a vazão de pico diminui e que a progressão da onda senoidal gera uma maior vazão de pico que a progressão linear. As simulações comparando as quatro equações empíricas mostraram que a equação de “Xu and Chang (2009)” gerou maior vazão de pico. O mapa da área inundada foi elaborado e constatou-se que o rompimento da barragem impacta os arredores da cidade de Ituiutaba-MG.
Abstract: This study aims to simulate a hydraulic hypothetical rupture of the Salto Moraes dam on the Tijuco Rio by overtopping and through graphic results such as streamflow-hydrographs downstream of the dam and flood maps to analyze the impact caused in the vicinity of the downstream channel of the dam. The main objective of the study is to analyze the calibration of the coefficient CN in each sub - basin upstream of the Salto Moraes dam, to investigate the influence of the parameters defining the rupture gap formation on the streamflow hydrograph immediately downstream of the dam, to investigate the influence of the empirical equations of gap formation parameters on the streamflow hydrograph immediately downstream of the dam and to identify the risk level that dam rupture causes to human density and buildings close to the canal downstream of the dam. The Salto Moraes Dam in Ituiutaba-MG was chosen as the object of study as a result of the presence of buildings, treatment plants and human density in the vicinity of the downstream channel, and how the hypothetical rupture of the dam can impact human lives, buildings and the water supply to the city. In the methodology, the downstream channel of the Salto Moraes dam with the use of Hec-GeoRas was object of study, the streamflow hydrographic basin upstream of the dam was studied in order to determine the streamflow hydrograph that flows into the dam, and for this it was necessary to identify all the sub-basins and produce the study of land use and planning, calculate the mean precipitation at a specific date by applying the Thiessen method and with the use of Hec-Hms, calibrate the coefficient CN so that the maximum flow in the dam is equivalent to the flow of the indicated fluviometric station. With the calibrated CN and the highest precipitation of the basin of the last 50 years, three Hec-Hms simulations were performed to determine the instream flow that hypothetically, would break the dam. In addition, the Hec-Ras methodology was used to simulate the rupture in a non-permanent structure. In the Hec-Ras simulations, 14 scenarios were created to investigate the influence of breach-forming parameters on the streamflow hydrograph immediately downstream of the dam. An assessment was made on the influence of four empirical equations arranged in the Hec-Ras on the peak flow of the streamflow hydrograph immediately downstream of the dam. With the equation that generated the highest peak flow, a flood map and the parameters available in research, the flooded area caused by the rupture of the dam was analyzed. After the methodology, the results were presented. In the downstream channel of the dam, 277 cross sections of 50 km in length was created. In the catchment area of the dam, 4 sub-basins were identified and 12 fictitious sub-basins were created to take into account the high diffuse contribution in the Tijuco River. The land use planning was done considering 4 classes and it was identified that the basin has greater pasture occupation. In addition, by analyzing soil maps of the region it was identified that the soil is Dystrophic Red Latosol, which is framed in the group of soil A. The Hec-Hms simulations generated a maximum flow of 1227 m³ / s in the Salto Moraes dam. In the Hec-Ras, the simulations demonstrated that with an increase in height of the gap, the flow decreases, with an increase in the width of the gap the peak flow increases, with an increase of the lateral slope of the gap the peak flow decreases and that the progression of the sine wave generates a higher peak flow than the linear progression. The simulations comparing the four empirical equations showed that the equation of "Xu and Chang (2009)" generated a higher peak flow. A map of the flooded area was devised and it was verified that the rupture of the dam impacts the outskirts of the city of Ituiutaba-MG.
Keywords: Engenharia civil
Rompimento de barragem
Mapa de inundação
Hec-GeoRas
Hec-Ras
Hec-Hms
Dam rupture
Flood map
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Quote: MOTA, Kevin Reiny Rocha. Rompimento e delimitação da área de inundação da barragem Salto Moraes em Ituiutaba/MG. 2017. 171 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19477
Date of defense: 6-Jul-2017
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Civil

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
RompimentoDelimitacaoArea.pdfDissertação5.44 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.