Dissertações em Engenharia de Barragem e Gestão Ambiental (Mestrado) - PEBGA/NDAE/Tucuruí

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Acesso aberto (Open Access)
Desafios para implantação dos protocolos estabelecidos no Padrão Global da Indústria para a Gestão de Rejeitos (GISTM), estudo de caso: estruturas de disposição de rejeitos no sudeste do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2025-04-25) SOUSA, Rodolfo Pereira; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
A criação do Padrão Global da Indústria para a Gestão de Rejeitos (GISTM) trata-se de um marco para as maiores mineradoras do mundo, criado com o objetivo de garantir o dano zero as comunidades e meio ambiente Esta pesquisa tem o objetivo de apresentar os desafios para a implementação do GISTM ( Global Industry Standard on Tailings Management) para estruturas de disposição de rejeitos, localizados no Sudeste do Estado do Pará, sendo uma barragem, alteada a jusante, e uma cava, que trata-se de uma antiga área de lavra onde a reserva mineral foi exaurida em 2021. Para avaliar os níveis de conformidade ao Padrão Global utilizou-se o acervo técnico da barragem de rejeitos e da cava, de forma a possibilitar a aplicação dos Protocolos de Conformidade propostos pelo GISTM. O trabalho apresenta o nível de maturidade em 3 etapas, nos anos de 2023, 2024 e 2025. Apesar do GISTM propor requerimentos para uma análise integrada do gerenciamento de rejeitos, devido a natureza distinta das estruturas de disposição de rejeito, as estruturas foram avaliadas isoladamente. A partir da pesquisa, verificou-se um maior nível de conformidade da barragem, aos itens requeridos pelo GISTM, com um arcabouço de documentos técnicos mais robusto em relação a cava. Conclui-se que este resultado está correlacionado com o fato de a barragem enquadrar-se na Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB) do Brasil, enquanto a cava, como estrutura para disposição de rejeitos, não possuir nenhuma regulamentação para esta utilização. Adicionalmente, nota-se que apesar da cava ser considerada uma estrutura de disposição não convencional, a implementação do GISTM é requerida, mediante algumas adaptações no entendimento do proposto pelo GISTM.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação de alternativas para projetos de descaracterização de uma barragem de rejeito de mineração utilizando análise comparativa multicritério
(Universidade Federal do Pará, 2024-10-10) OLIVEIRA, Pedro Lucas Louzada de; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
A descaracterização de barragens de mineração tem se tornado um tema de extrema relevância e urgência no cenário global contemporâneo. Diante dos recentes desastres e tragédias ambientais decorrentes do rompimento de barragens de mineração, no Brasil em 2015 e 2019, a necessidade de implementar processos eficientes e seguros para a desativação e recuperação dessas estruturas se tornou imperativa. A complexidade inerente a esse tipo de empreendimento demanda uma abordagem criteriosa e abrangente na avaliação das opções disponíveis. A simples seleção de uma alternativa com base em um único critério, como o custo financeiro ou prazo, por exemplo, pode resultar em consequências adversas e impactos negativos tanto do ponto de vista técnico, quanto econômico, ambiental e social. Diante do exposto, esta dissertação tem como objetivo explorar a importância da análise de alternativas, considerando critérios múltiplos no processo de escolha da melhor solução, para a seleção do projeto de descaracterização de barragens de mineração mais adequado. Por meio de uma revisão da literatura e apresentação de um estudo de caso de descaracterização de uma barragem de manganês utilizando a avaliação dos requisitos técnicos, ambientais, econômicos e socioeconômicos como elemento decisivo na escolha da solução a ser detalhada. A metodologia consiste na análise dos cenários de alternativas propostos, contemplando a definição e ponderação das variáveis múltiplas a serem avaliadas. O resultado obtido demonstra que a adoção de múltiplos critérios, que englobem não apenas aspectos econômicos, mas também ambientais, sociais, técnicos e de segurança, foi fundamental para garantir uma decisão embasada e sustentável para a descaracterização da estrutura. Foi evidenciado que a análise de múltiplos critérios também foi capaz de favorecer o processo de tomada de decisão nas soluções de descaracterização de barragens de mineração, facilitando a rastreabilidade e entendimento entre as diversas partes interessadas envolvidas em projetos dessa natureza.
Acesso aberto (Open Access)
Análise das ações de resposta ao cenário de rompimento de barragem de Tucuruí no contexto do PAE e PLANCON
(Universidade Federal do Pará, 2024-09-10) SILVA, Francisco Júnior Nascimento da; GOUVEIA, Fernanda Pereira; http://lattes.cnpq.br/1772072130947378
Em decorrência dos últimos acidentes envolvendo o cenário de rompimento de barragem no Brasil e a forte cobrança da sociedade e dos órgãos fiscalizadores exigindo mais segurança nos empreendimentos de barramentos, culminou que a Eletronorte a responsável pela UHE Tucuruí, em 2017 elaborou o Plano de Segurança, e em 2023 consolidou, junto com os municípios localizados na ZAS (Zona de autossalvamento) a integração dos Planos de Emergência e Contingência. Neste sentido este trabalho visou analisar as ações de resposta ao cenário de rompimento da barragem de Tucuruí no contexto dos municípios localizados ZAS. As etapas metodológicas utilizadas para alcançar os resultados foram as seguintes: Caracterizar a UHE Tucuruí e os municípios localizados na ZAS (Tucuruí e Breu Branco); Descrição do histórico da elaboração e integração, PAE-UHE Tucuruí e PLANCONS dos municípios das ZAS; Avaliar a estruturação das COMDECs dos municípios da ZAS, com base nos critérios do Relatório de Diagnóstico das COMDECs no Brasil e Avaliar a logística operacional do SCI (Sistema de Comando de Incidente) definidas nos PLANCONs de Tucuruí e Breu Branco. Os resultados revelaram que as COMDECs apresentam deficiência no aspecto de capacitação, sendo que em Tucuruí, os agentes necessitam de treinamentos complementares que atendam aos eixos temáticos ofertados pelo Sistema Nacional de Proteção e Defesa Civil - SINPDEC. Na COMDEC Breu Branco, identificou-se a ausência de capacitação de todos os membros, sendo os cursos realizados somente pela coordenação. Os recursos financeiros verificados para ao atendimento das ações das COMDECs são destinados somente em casos de ocorrências e não há planejamento financeiro preventivo em ambos os municípios. No aspecto de infraestrutura, a COMDEC de Breu Branco não apresenta condições de atuação neste cenário de emergência, pois possui limitações de apoio de resposta do 8o GBM. Por fim, este estudo apresentou, pela primeira vez, as fragilidades verificadas no contexto de rompimento da barragem de Tucuruí, pelo aspecto da operacionalização do PAE-PLANCONs dos municípios da ZAS, demonstrando que as COMDECS necessitam de melhor estruturação e que os Planos devem sofrer ajustes de planejamento, visando a melhor eficácia nas ações de resposta, o que pode reduzir a vulnerabilidade da população no pós-desastre.
Acesso aberto (Open Access)
Dimensionamento de barragem de acumulação de água para sistema de irrigação de plantio de cacau no sudeste do estado do Pará
(Universidade Federal do Pará, 2024-04-25) SILVA, Cleveland Gustavo Canto; MESQUITA, André Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/1331279630816662
A região amazônica possui alto potencial hídrico e grandes reservatórios naturais de água existentes nas mais diversas formas (mananciais, aquíferos, lagos, etc.), todavia a distribuição e o acesso a este recurso por parte da população são desiguais, tornando a demanda por água muito maior do que a sua disponibilidade em determinadas regiões, o que leva estas ao estresse hídrico. Na Amazônia, a agricultura familiar representa atividade relevante no desenvolvimento sustentável regional, e demanda parte deste recurso que é fator limitante do desenvolvimento regional. Face a essa realidade tem-se aumentado a utilização de tecnologias de captação, armazenamento e conservação da água, sendo os barramentos uma das tecnologias disponíveis que cumprem um papel importante para a democratização do acesso a este recurso natural. Busca-se, portanto, através deste trabalho, dimensionar um barramento que servirá como reservatório artificial para armazenamento de água, destinado ao consumo agrícola do plantio de cacau em escala agrofamiliar em uma fazenda localizada no município de Novo Repartimento, para otimização de seus ciclos de cultivo aliado ao uso de novas tecnologias que utilizem recursos locais e fontes renováveis de energia disponíveis na Amazônia. Para isso se avaliou a demanda hídrica necessária para a atividade agrícola do empreendimento, compreendendo o Balanço Hídrico da localidade, bem como a delimitação da bacia hidrográfica de contribuição direta do barramento, permitindo dimensionar o reservatório artificial para atender ao volume de água necessário na atividade.
Acesso aberto (Open Access)
Verificação de desempenho dos sistemas de filtragem de resíduo bauxita por tambor e prensa como alternativa para barragens
(Universidade Federal do Pará, 2023-02-26) PANTOJA, Ronaldo Guimarães; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
As barragens de rejeitos de maneira geral funcionam como um reservatório de rejeitos e água, devido aos métodos de disposição existentes, isso ocorre devido as características dos processos de beneficiamento das mineradoras e refinarias, que utilizam uma concentração de água bastante elevada nesse processo, resultando em rejeitos com teores de sólidos baixos e que oferecem riscos na disposição e que também impactam diretamente no meio em que estão inseridas. Tendo em vista a ocorrência de acidentes envolvendo barragens de rejeitos no Brasil e no mundo e a necessidade de diminuição dos impactos causados, as mineradoras e indústrias de beneficiamento de minério têm investido em tecnologia inovadoras que promovem o desaguamento dos resíduos, tornando-os mais secos e proporcionando uma forma de disposição mais segura. Contudo, nessa direção, esse estudo apresenta os métodos de disposição de rejeitos por via úmida e seco em forma de aterros, obtidos a partir de sistemas de filtração, destacando as vantagens e desvantagens do uso do filtro prensa em comparação ao filtro tambor para a disposição do resíduo de bauxita. Para tanto, foi utilizado aterros experimentais de resíduos de bauxita de uma refinaria de alumina, situada no estado do Pará, que possibilitaram o conhecimento do comportamento do material após filtração por filtro prensa, quando submetido à compactação por trator de esteira e por rolo compactador. Uma análise qualitativa de risco do tipo FMEA também foi analisada para identificar os riscos envolvidos no método de disposição do resíduo filtrado por filtro tambor. O resíduo desaguado por meio do filtro-tambor atinge um teor de sólidos médio de 60% ao final do processo e por filtro prensa até 80%. Os testes de compactação possibilitaram o conhecimento da densidade seca, da umidade ótima e grau de compactação do material desaguado por filtro prensa, quando disposto em forma de aterro controlado. Os dois sistemas de filtração do resíduo (Filtro tambor e Filtro prensa), foram comparados considerando os aspectos, operacionais, de segurança e meio ambiente, permitindo conhecer as vantagens e desvantagens de cada sistema e o método de disposição mais seguro, menos impactante no meio ambiente e menos susceptível a problemas estruturais. A análise FMEA identificou os principais gatilhos e modos de falha relativos aos riscos geotécnicos na operação do sistema de resíduos com filtro tambor, para disposição via construção de plataformas. Os aspectos de "instabilização" e de “galgamento de diques”, foram analisados e geraram as matrizes de riscos e suas consequências / efeitos. Os resultados “Riscos Altos” auxiliaram para definir a mudança no sistema de filtragem e método de disposição.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da influência do uso e ocupação da terra na concentração de sólidos em suspensão em reservatório hidrelétrico com o uso do sensoriamento remoto
(Universidade Federal do Pará, 2022-07-09) SOUZA, Fabíola Esquerdo de; SOARES, Carlos Benedito Santana da Silva; http://lattes.cnpq.br/9153957633685323; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913
O uso de sensoriameto remoto no monitoramento de sedimentos em reservatório é importante para conhecimento espaço temporal da deposição de sedimentos nas estruturas da barragem. Neste contexto, esta pesquisa foi desenvolvida na bacia hidrográfica que abrange o reservatório da UHE Tucuruí, em que foram adquiridos dados de concentração de sedimentos suspensos da estação de monitoramento M1 situada a 2 km a montante da barragem, estiveram integrados às análises para se entender a relação entre as respostas das imagens de satélites e as medições de campo. Realizou-se análises de sedimentos com séries temporais de 14 anos das imagens MODIS, compostas de 8 dias. Estimativas de refletância da superfície foram calculadas usando-se regressão linear simples e coeficiente de determinação (R²). Para o uso e ocupação da terra da bacia hidrografica foi realizado análise temporal de imagens Landsat-5, Landsat-8 OLI/TIRS. Em seguida foi realizado a relação do uso e ocupação da terra com as análises da qualidade da água das estações a montante 1 (M1), Montante Repartimento (MR) e Montante Pacurui (MP). Os resultados mostram que a curva de calibração gerou a equação de reressão linear com bom ajuste para estação de monitoramento M1, apresentando eficiência nos dados estimados pela reflectância através deste modelo. As análises de uso e ocupação da terra mostram que ao longo dos anos houve redução de formação florestal e ao mesmo tempo acontecia o crescimento da pastagem. Em relação a qualidade da água, os impactos causados por ações antrópicas têm influências negativas. Deste modo, pode observar a relevância da utilização de técnicas de sensoriamento remoto, geoprocessammento e geotecnologias, como instrumentos que auxiliam no planejamento do uso e ocupação da terra, nas análises de qualidade da água e gestão de recursos hídricos em regiões de reservatórios, uma vez que estas tecnologias possibilitam maior abrangência espacial das análises com menores custos.
Acesso aberto (Open Access)
Mapas de inundação em área urbana na cidade de Araguaína/TO: estudo de caso da interferência da CGH Corujão
(Universidade Federal do Pará, 2022-02-25) SANTANA, Leonardo Moreira; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
A ocupação habitacional na área de influência da CGH (Central Geradora Hidrelétrica) - Corujão é bastante significativa, porém, há um iminente risco de inundações na área, fator que motivou o desenvolvimento do estudo, compreender quais os riscos reais incidentes sobre a área. Diante disso, este trabalho teve como objetivo analisar os impactos do reservatório da barragem CGH Corujão na área urbana da cidade de Araguaína/TO. Procedeu-se de um levantamento de dados e caracterização do córrego Neblina, que deságua no reservatório da CGH, para compreender de que forma a ocorrência de níveis elevados de chuva faz com que o córrego transborde e eleve os riscos de inundação em área urbana, sendo calculada a vazão máxima de chuva. Com esses dados foi realizada uma simulação por meio do programa HEC-RAS que levou à geração de mapas de inundação. Em relação aos impactos do reservatório da barragem na área urbana da cidade, foi possível observar que ele tem pouca influência nas áreas de inundações, de acordo com os mapas obtidos a partir do uso do aplicativo HEC-RAS. A partir dos resultados foi possível verificar que a maioria dos mapas apresentou riscos à vida humana e danos estruturais. Esses dados evidenciam que se trata de uma área de vulnerabilidade para inundações e, por consequência, para a vida, saúde, infraestrutura, economia e desenvolvimento socioeconômico. As contribuições estimadas do estudo envolvem população e o poder público. A identificação de áreas de maior vulnerabilidade quanto a falhas e colapsos de estruturas de alvenaria, informações essenciais para o desenvolvimento de um plano diretor no qual essas áreas de maior risco são excluídas de utilização para habitação, comércio, serviços e outras atividades. Com o acesso ao mapa de riscos na íntegra, a prefeitura tem a possibilidade de desenvolver programas habitacionais futuros para que as estruturas ali existentes sejam desativadas e empresas, residências, serviços e outros sejam direcionados para outras áreas, com segurança e garantia de direitos. O planejamento urbano, em atividades como estudos de drenagem, necessita dessas informações para que possam ser desenvolvidos de forma assertiva e efetiva, beneficiando a administração pública, por evitar danos que precisem ser corrigidos e exigem recursos, além de melhorar a infraestrutura de serviços e tornar o cotidiano dos cidadãos mais seguro. A defesa civil, de posse dos dados obtidos, pode desenvolver programas de apoio aos moradores da região, emitir alertas de risco de forma mais ampla diante de previsão de chuvas intensas e inundações, permitindo que os indivíduos que se encontram nessas áreas possam buscar alternativas mais seguras para esses momentos de risco. Com este estudo, é possível definir abordagens de redução de riscos que garantem mais saúde para a população, redução da demanda por recursos para atendimentos em saúde após as cheias, bem como redução da ocupação de leitos para doentes e feridos em função das inundações. Diante do exposto, verifica-se que os benefícios são inúmeros, tanto para a população quanto para a administração pública, com redução de gastos e custos aos cofres públicos, além de maior garantia de preservação da vida e do patrimônio dos indivíduos que, no presente, residem em áreas de elevada vulnerabilidade.
Acesso aberto (Open Access)
Utilização da termografia infravermelha embarcada em RPA como alternativa de monitoramento de surgências em uma barragem de mineração
(Universidade Federal do Pará, 2024-05-17) BARROS, Eudes José Melo de; GOUVEIA, Fernanda Pereira; http://lattes.cnpq.br/1772072130947378
As inspeções de segurança têm por objetivo a detecção de anomalias das estruturas, devendo o empreendedor garantir estes procedimentos, conforme Resolução ANM n° 95/2022. Assim, muitas mineradoras vêm buscando métodos ou técnicas mais eficientes que possibilitem menor uso de recursos e ao mesmo tempo, maior controle das informações dos locais inspecionados. Nos casos de detecção de áreas com surgências, pesquisas demonstram que a termografia infravermelha embarcada em RPA (Remotely Piloted Aircraft), popularmente conhecido como drone, (TERMO-RPA) é eficiente na identificação de áreas com umidade e infiltrações. Logo, o objetivo da pesquisa é propor a utilização desse método nos procedimentos de inspeção de uma barragem de mineração, visando a detecção de áreas com surgências. A metodologia adotada compreendeu as seguintes etapas: a) Caracterização da barragem; b) Descrição da metodologia dos procedimentos de inspeção TERMO-RPA; c) Tratamento das imagens da câmera térmica após inspeções; d) Ensaios de caracterização do solo coletado das regiões para a classificação e análise de possível influência na detecção das surgências; e) Determinação das variáveis ambientais das regiões inspecionadas; f) Elaboração e análise do mapeamento termográfico TERMO-RPA, g) Descrição dos procedimentos de inspeção de rotina da barragem e vantagens da inspeção com o método TERMO-RPA. Concluiu-se que existe uma correlação inversamente proporcional entre as temperaturas obtidas da termografia do solo e a umidade do solo, ou seja, as áreas de menor temperatura apresentaram maiores percentuais de umidade, enquanto que nas áreas de maior temperatura, a umidade foi menor, sendo este comportamento verificado nos dois períodos (seco e chuvoso). Não foi possível obter uma conclusão assertiva sobre a influência do tipo de solo e a eficácia da detecção de surgências, já que as regiões com presença de umidade são compostas pelo mesmo tipo de solo. Foi possível identificar vantagens no uso do TERMO-RPA quando comparado com as inspeções de rotina realizadas pelo empreendedor, sendo estas: aspecto da segurança com redução a exposição de riscos; maior agilidade; ausência de restrições quanto ao acesso aos locais de inspeção; no aspecto campo de alcance possibilita a variação de tomada de imagens termográficas da barragem, conforme altitudes desejadas. Por fim, sugere-se como trabalhos futuros avaliar a influência das condições ambientais como temperatura e umidade, bem como a presença de vegetação na superfície do solo no uso do método TERMO-RPA.
Acesso aberto (Open Access)
Análise do impacto ambiental na área de influência das barragens de rejeito no município de Poconé-MT
(Universidade Federal do Pará, 2023-09-29) FERREIRA, Lorrana Dias; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
Devido aos trágicos acidentes relacionados ao rompimento de barragens de rejeitos em Minas Gerais, a disposição de rejeitos em barragens tornou-se um tópico de discussão cada vez mais urgente, especialmente em relação aos riscos associados a essa abordagem. Consequentemente, as empresas de mineração têm procurado implementar métodos alternativos para a gestão dos rejeitos resultantes de suas operações. Contudo nessa direção, o trabalho faz análise do nível de impacto ambiental na área de influência das barragens de rejeito no município de Poconé – MT, identificando os danos que podem ser causados por uma ruptura de barragem de rejeito. Para tanto foram elaborados mapas de impactos ambientais sobre as barragens selecionadas, sendo usado o software QGIS, também conhecido como Quantum GIS. Foi usado também o método Kernel, no qual é uma abordagem analítica que é frequentemente aplicada na avaliação de riscos e sensibilidade ambiental em relação às barragens de rejeito de mineração. Os resultados da pesquisa demonstraram que ao longo do trabalho foi possível observar que as barragens de rejeitos de mineração existentes no limite municipal de Poconé/MT são classificadas como estruturas que promovem um impacto ambiental “muito alto”, principalmente na zona urbana do município, e que caso ocorresse o rompimento, poderia atingir áreas de preservação legal, o sistema de drenagem da cidade, impactando assim a vida da comunidade de uma forma geral. Com os dados obtidos foi possível analisar o impacto ambiental das barragens de rejeitos nas comunidades locais, incluindo a possível relocação de famílias, o acesso à água potável e a saúde das pessoas que vivem nas proximidades. Portanto a análise do impacto ambiental na área de influência das barragens de rejeito em Poconé, Mato Grosso, é uma parte crucial do processo de gestão responsável das atividades de mineração, pois poderá ajudar a desenvolver estratégias para mitigar esses impactos e garantir a proteção do meio ambiente.
Acesso aberto (Open Access)
O uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) para inspenções de segurança em barragens: estudo exploratório UHE Tucuruí
(Universidade Federal do Pará, 2021-05-28) EL BANNA, Kamila Dias Bernardes; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
Esta pesquisa tem como objetivo principal, verificar a aplicabilidade de sensoriamento remoto por Veículos Aéreos Não Tripulado (VANTs), ou popularmente conhecidos como (drone) para auxílio na inspeção de segurança em barragens hidrelétricas. Destaca-se o papel e importância dessa tecnologia como meio de inovação, para esta aplicação, como estudo exploratório a UHE Tucuruí. Alguns sinais de deterioração ou rachaduras, por exemplo, só podem ser identificados com inspeções visuais. Por esta razão, elas são insubstituíveis no controle de segurança em barragens. Neste contexto o emprego do VANT é de grande utilidade nessas inspeções, uma vez que sua utilização torna esta atividade mais rápida e segura, pois permite a verificação de regiões da barragem de difícil acesso, possibilitando assim uma documentação integral do estado de conservação da barragem, além da possibilidade de adaptações de sensores de diferentes tipos e aplicabilidades, auxiliando assim em uma inspeção mais detalhada. O VANT, utilizado para esta pesquisa, apresentou resultados satisfatórios para as avaliações a que foi expostos. Foram geradas imagens com qualidade e sequências adequadas, facilmente pode-se observar todas as características da superfície da barragem, proporcionando assim um bom suporte nas atividades de inspeção. Além de dar suporte para avaliação de segurança da barragem, as imagens geradas podem ser reunidas e usadas como base para outros levantamentos fotográficos.
Acesso aberto (Open Access)
Proposta de inspeção de barragens através de um aplicativo para dispositivo móvel
(Universidade Federal do Pará, 2021-05-21) SANTOS JUNIOR, Evandro Lopes dos; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
Visando contribuir com processo de inspeção de barragem o presente trabalho traz uma proposta que inova na forma como as informações são coletadas trazendo a possibilidade de substituição do preenchimento de um check list de forma manual e tradicional para uma forma automatizada através de um aplicativo para dispositivos mobile Android. As funcionalidades do aplicativo desenvolvido, denominado ISB, foram estruturadas com base no Manual do Empreendedor sobre Segurança em Barragens da Agência Nacional de Águas. Após isso, o software foi testado na barragem de terra Igarapé Ilha do Coco nº 1, localizada no município de Parauapebas-PA. Os resultados mostram uma melhor eficiência no processo de inspeção de segurança na barragem nos critérios de tempo, do alívio de carga, melhoramento da coleta, armazenamento e proteção de dados em comparação com o método convencional. A utilização do IBS pode contribuir para a construção de um banco de dados oriundo do compartilhamento de relatórios gerados nesta ferramenta que permitirá à comunidade técnica e científica uma melhor identificação dos problemas e anomalias nas barragens, proporcionando assim uma melhoria contínua no processo de tomada de decisões que visem contribuir para a segurança e a proteção das comunidades em torno das barragens e do meio ambiente.
Acesso aberto (Open Access)
Aplicação da ferramenta de risco FMEA para análises dos modos de falha de uma barragem de terra: estudo de caso Projeto Formoso do Araguaia-TO
(Universidade Federal do Pará, 2023-05-15) SANTOS, Andreia Arruda; GOUVEIA, Fernanda Pereira; http://lattes.cnpq.br/1772072130947378
O Projeto do Rio Formoso, localizado no estado de Tocantins, trata-se do maior projeto de irrigação da América Latina e suas estruturas, compostas por três barragens têm preocupado o órgão fiscalizador devido ao comprometimento do estado de conservação destas estruturas, com evidências de patologias e anomalias em vários pontos. O governo do estado que é o empreendedor das barragens, em 2012 chegou a contratar projetos de revitalização para o empreendimento, porém até os dias atuais as obras não foram executadas, o que torna mais vulnerável a segurança das barragens. O objetivo geral da pesquisa é analisar a situação de risco da barragem Calumbi II, que compõe o Projeto de irrigação Rio Formoso, por meio da aplicação da ferramenta de riscos FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), identificando os modos de falha mais prováveis e de maior potencial. Demais objetivos seriam: a descrição das intervenções recomendadas pela consultoria contratada pelo empreendedor e a análise crítica da ausência da gestão de segurança da barragem. A metodologia da pesquisa foi baseada em quatro etapas: a) caracterização do Projeto Rio Formoso e da barragem estudo de caso; b) levantamento das anomalias e patologias verificadas na barragem; c) aplicação da ferramenta de riscos FMEA e d) análise crítica da gestão de segurança da barragem estudo de caso. Os resultados indicaram que a barragem Calumbi II apresenta várias patologias e anomalias (presença de árvores de grande porte e vegetação arbustiva na crista, fendas de retração, erosões e surgências de água nos taludes), e que apesar de a barragem estar operando nos níveis mínimos, é possível a ocorrência de falhas. A ferramenta FMEA demonstrou que o modo de falha de maior prioridade seria instabilidade de talude de montante (NPR=336), em segundo lugar, falha por piping (NPR=320) e em terceiro, porém mais remoto, falha por galgamento da barragem (NPR=144). Pelo aspecto da análise da gestão de segurança da Barragem Calumbi II concluiu-se a vulnerabilidade do empreendimento, uma vez que a barragem não possui PSB e nem PAE, não apresenta instrumentação instalada, não há existência de profissional responsável pela segurança, não dispõe de estudos de avaliações de riscos, não recebe as inspeções regulares periódicas, por parte do órgão fiscalizador.
Acesso aberto (Open Access)
Simulação numérica de derramamento de óleo na foz do rio Amazonas
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-30) DEMONER, Sarana Castro; ABREU, Carlos Henrique Medeiros de; http://lattes.cnpq.br/9009261156099636; https://orcid.org/0000-0003-0904-8791; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
A dinâmica dos rios na Amazônia está predominantemente ligada a ameaças ou eventos naturais que podem ou não desencadear danos ambientais. Em março de 2013 ocorreu um deslizamento de uma extensa porção de solo para o interior do canal de Santana no Amapá, essa movimentação abrupta de massa levou consigo o Porto de Santana e suas respectivas instalações. As constatações da perícia identificaram um solo sensível que ainda não havia sido identificado anteriormente no Brasil. Em razão do comportamento insólito do material às margens do Porto de Santana, das novas características de solo identificadas e por se tratar de uma área portuária, a qual abriga diversos materiais de grande potencial poluidor, incluindo terminais de granéis líquidos, oleodutos, surge a necessidade de avaliar o comportamento de um possível derramamento de óleo através da modelagem hidrodinâmica. O software SisBaHiA® - Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental foi escolhido para ser utilizado na elaboração dos modelos pois possui interface amigável e já é bastante difundido em linhas de pesquisas correlacionadas. De posse dos modelos e cenários simulados identificou-se as proporções de um novo acidente de deslizamento envolvendo essas reservas de combustíveis, as áreas do canal de Santana que seriam diretamente afetadas pelo óleo e qual o tempo de resposta que as instituições responsáveis teriam para acionar ações de mediação e contenção de um acidente dessa proporção. Assim sendo, o estudo busca obter mecanismos de gestão pontuais e tomadas de decisões sobre um possível sinistro.
Acesso aberto (Open Access)
Descaracterização de barragens de rejeito de bauxita: como a indução da sucessão ecológica pode atuar na melhoria do substrato na fase inicial de descaracterização
(Universidade Federal do Pará, 2023-06-26) NEVES, Mayra de Nazaré Barral das; GAMA, Marcos André Piedade; http://lattes.cnpq.br/3991808809325751; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913
O processo de descaracterização de barragens de rejeitos é atualmente uma das principais preocupações relacionadas à gestão de barragens de rejeitos no setor de mineração, o que pode ser notado pelas mudanças recentes em normas internacionais e legislações federais sobre o tema. Aplicar a revegetação como técnica de descaracterização de barragens de rejeito é um grande desafio, principalmente porque o teor de matéria orgânica no substrato é muito baixo ou inexistente. Neste contexto, este experimento foi conduzido em três tratamentos que tiveram a finalidade de demonstrar o desempenho da indução da sucessão ecológica em três ambientes em substrato de rejeito de bauxita com condições diferentes de adubação verde e adição de matéria orgânica. No tratamento T3 (testemunho) ocorreu o plantio de mudas arbóreas sobre o rejeito; no tratamento T2 além do plantio de arbóreas foi inclusa adubação verde com leguminosas de cobertura; e no tratamento T1, além das mudas arbóreas e leguminosas de cobertura foi adicionada matéria orgânica de fonte externa. Para análise do processo de sucessão induzido foram avaliados parâmetros de qualidade físico-química do solo, de desenvolvimento da vegetação implantada e de produção de biomassa. Os resultados da análise física do solo não indicaram diferença significativa entre os tratamentos para DS, PT e estabilidade. Na análise de fertilidade, os 3 tratamentos apresentaram valores similares de pH, m% e V%, havendo exceções na camada 0-5 cm. O tratamento T1 se destacou quanto ao teor de MO e valores de CTC. Para os tratamentos T2 e T3 foram observados valores similares de CTC. Em T2 observou-se aumento de MO entre as coletas de 6 e 12 meses após a implantação do experimento. O maior valor de produção de biomassa de Crotalaria spectabilis Röth foi obtida em T1, porém, os valores obtidos para Canavalia ensiformis (L.) DC. não apresentaram diferença significativa entre T1 e T2. Os resultados de serrapilheira refletiram a pré- disponibilidade de MO no tratamento, com diferença significativa entre T3, T2 e T1. Em T1 obteve-se a maior taxa de mortalidade (Tm) para Hymenaea courbaril L., e não houve diferença significativa de Tm para as demais espécies entre os tratamentos. Os melhores resultados de ingresso de espécies arbustivas e arbóreas foram observados em T2. Não houve diferença significativa entre os valores de IP e IMA para os tratamentos para todas as espécies, com exceção para os dados de IP de diâmetro do colo de Inga edulis Mart., que foram maiores em T1. Ao longo do experimento, a maioria das mudas apresentou de 50 a 100% de folhas maduras e somente Bixa orellana L. e Clitoria fairchildiana R.A.Howard chegaram a florescer. A indução do processo de sucessão ecológica através dos tratamentos aplicados neste experimento foi efetiva para a introdução de fatores biológicos no substrato, a melhoria de atributos químicos na camada superficial e o povoamento de espécies arbóreas na fase inicial de descaracterização de barragens de rejeito de bauxita cujo uso futuro planejado seja o reflorestamento.
Acesso aberto (Open Access)
Proposta de integração da metodologia FMEA na gestão de segurança de barragem hidréletrica
(Universidade Federal do Pará, 2022-03-18) CARVALHO, Regiana Barbosa; GOUVEIA, Fernanda Pereira; http://lattes.cnpq.br/1772072130947378
O cenário de ruptura de barragem no Brasil tem sido mais frequente do que o esperado em todo o mundo e por isso, a gestão de segurança de barragens passou a ser foco central dos empreendedores que têm buscado atender às exigências legais e dos órgãos fiscalizadores. Neste contexto, metodologias de análise de riscos aplicadas em diversos setores da indústria, passaram a ser consideradas no gerenciamento de empreendimentos de barragens, agregando benefícios nas atividades de controle e monitoramento dos barramentos, assim como na previsão de modos de falha e acidentes. Logo, a presente pesquisa apresenta como objetivo geral, propor a integração da metodologia de análise de riscos, FMEA (Failure Modes and Effects Analysis) ao sistema de gestão de segurança da UHE Tucuruí, buscando ampliar a gestão do empreendedor para o âmbito dos cenários de modos de falha e efeitos e suas respectivas causas, incluindo o acompanhamento de indicadores relativos ao status de segurança da barragem (índices de ocorrência e detecção). A metodologia da pesquisa foi baseada em cinco etapas, sendo estas: a) caracterização da barragem estudo de caso; b) identificação das anomalias presentes no histórico da barragem; c); análise do processo de gestão do empreendedor; d) aplicação da metodologia FMEA ao estudo de caso e; e) proposta de integração da FMEA ao sistema de gestão de segurança adotado para a barragem em análise. Os resultados da aplicação do FMEA indicaram que dentre os modos de falhas simulados para o empreendimento, o cenário “erosão interna causada por colmatação de filtros e drenos na margem direita da barragem de terra” apresentou o maior NPR (Number Priority Risk) e, portanto, trata-se do cenário que necessita de priorização de ações. Ainda, para a maioria dos modos de falha, o índice de detecção foi considerado ‘baixa detecção”, devido a fragilidades do sistema de monitoramento do empreendedor, conforme registros verificados nos relatórios de inspeção regular e de revisão periódica. Concluiu-se também que, foi possível integrar a metodologia FMEA ao fluxograma da usina, aproveitando a etapa de “Revisão periódica”, utilizando a mesma equipe contratada para esta demanda, otimizando o fluxograma. Por fim, a metodologia FMEA, quando considerada no processo de gestão de segurança, pode proporcionar os seguintes benefícios: a) gestão da segurança de barragens orientada para o gerenciamento de cenários de modos de falha e efeitos; b) gerenciamento de mecanismos de controle de riscos e avaliação contínua do sistema de monitoramento do empreendimento.
Acesso aberto (Open Access)
Modelagem do rompimento e delimitação da área de inundação da barragem da Universidade Federal Rural da Amazônia em Castanhal-PA
(Universidade Federal do Pará, 2023-06-29) FONTES, Erick Alexandre de Oliveira; SILVA, Adriano Frutuoso da; http://lattes.cnpq.br/3321059172343690; https://orcid.org/0000-0003-1710-8862
As barragens possuem estruturas que com o passar dos anos, podem acarretar inúmeros riscos de rompimento, impactando assim diretamente vidas humanas, aquáticas, sistemas hidráulicos, biológicos, podendo romper de várias formas, como a partir de um processo de erosão interna, galgamento, deslizamento, derrubamento e outras, sendo que sua causa pode ser oriunda de fenômenos naturais ou provocados. Assim, o presente trabalho teve como objetivo analisar o rompimento hipotético de uma barragem de terra localizada na estação experimental de aquicultura da Universidade Federal Rural da Amazônia, no município de Castanhal – PA. Para tanto, foi usado o software HEC-RAS 5.0.3 (Hydrologic Engineers Corps – River Analysis System), para modelagem da propagação da cheia e delimitação da mancha de inundação. Inicialmente foi feito um levantamento de informações sobre o barramento e realizado um cadastro junto a ANA. Após esse processo realizou-se uma inspeção e posteriormente um relatório de inspeção da barragem chegando conclusão de que ela se encontra em situação de perigo eminente. Os resultados da modelagem indicaram, portanto, conclui-se no referido estudo que a mancha de inundação realizada foi detectada prejuízos materiais e imateriais além de impactos ambientais severos a jusante, em virtude disso, diante do exposto, faz necessário a interdição do barramento para que seja realizado manutenção de emergência.
Acesso aberto (Open Access)
Análise temporal da cobertura vegetal de um fragmento da RPPN Seringal Triunfo, Ferreira Gomes - Amapá
(Universidade Federal do Pará, 2021-12-27) SCHNEIDER, Juliana Cristina; GODOY, Bruno Spacek; http://lattes.cnpq.br/4036516695601666; https://orcid.org/0000-0001-9751-9885
A construção de barragens tornou-se necessário para o desenvolvimento nacional, a região amazônica, por possuir um grande potencial hidroenergético, também foi utilizada para a construção desses empreendimentos. A bacia hidrográfica do rio Araguari possui três hidrelétricas (Coaracy Nunes, Ferreira Gomes e Cachoeira Caldeirão) construídas no seu curso médio, no município de Ferreira Gomes, todavia a construção gerou diversos problemas, como perda de territorialidade, dificuldades de subsistência de povoados e a modificação do ambiente. Entretanto, em 1998, houve a promulgação da Reserva Particular do Patrimônio Nacional Seringal Triunfo, este tem por objetivo a conservação da biodiversidade. Portanto, tem-se a necessidade de estudos voltados para o aprimoramento no conhecimento da cobertura vegetal, ocorridas desde a promulgação da RPPN. Neste sentido, o presente estudo buscou compreender se na RPPN houve modificações da cobertura vegetal no período de 2000 a 2015, após sua homologação e com a construção das UHE Ferreira Gomes e Cachoeira Caldeirão. Para isso, foram utilizados dados de sensoriamento remoto. Foram utilizadas 12 imagens obtidas dos satélites TM/Landsat-5, ETM+/Landsat 7 e OLI/Landsat-8, delimitando a área de estudo com criação de dois polígonos (buffer), um localizado dentro da RPPN e outro adjacente com aproximadamente o mesmo tamanho. Técnicas de processamento digital foram aplicadas nessas imagens com auxílio de software com contagem de pixels. O Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI) foi calculado, possibilitando a obtenção da mediana. Os resultados obtidos demostram que, o processamento das imagens permitiu diferenciar seus elementos constituintes (cobertura vegetal e solo exposto). O cálculo das medianas do NDVI, para as cenas entre os anos 2000 a 2015, na área localizada dentro da RPPN variou entre 0,37 até 0,64 e as medianas da área adjacente variaram de 0,29 até 0,63, assim, a análise estatística demostrou não haver relação com o passar dos anos (F1,10 = 0,02 e P = 0.87), indicando que durante o período analisado houve uma estabilidade na cobertura vegetal, o mesmo ocorreu para a área adjacente (F1,10 = 0,11 e P = 0,74). Esta estabilidade na área da RPPN, pode estar relacionada a função que a mesma exerce de conservação da natureza e na área adjacente a estagnação do crescimento populacional do município. O uso de imagens advindas de sensores remotos, mostrou-se uma ferramenta de grande valia para a presente pesquisa, mesmo não realizando visita in loco, foi possível o cálculo do NDVI. Portanto, recomenda-se para trabalhos futuros a análise do NDVI de anos anteriores a 2000, ou seja, anos anteriores a homologação da RPPN, bem como visitas in loco, para a validação dos componentes observados no NDVI, para a classificação de NDVI para a localidade estudada.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da contaminação e distribuição espacial de metais pesados em áreas de influência de mineração em um estuário tropical na Amazônia
(Universidade Federal do Pará, 2024-02-19) SILVA, Matheus Cavalcante; MONTE, Christiane do Nascimento; http://lattes.cnpq.br/6178162183692365; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913
Os estuários tropicais são frequentemente impactados por metais pesados, mas a distribuição espacial e a contaminação desses poluentes têm sido insuficientemente investigadas entre sedimentos e água na América do Sul, especialmente nas regiões pouco estudadas da Amazônia. Com o objetivo de contribuir para essa lacuna, este estudo investigou a distribuição espacial e a contaminação de metais pesados (Cd, Cu, Fe, Mn e Zn) nas águas superficiais e nos sedimentos do Estuário do Rio Pará (PRE) (Pará, Brasil), que foi afetada por diversas atividades minerárias. Assim, foram integrados diferentes procedimentos, incluindo a revisão sistemática da literatura sobre os eventos de vazamentos de rejeitos e impactos derivados destes eventos, caracterização sedimentar e mineralógica, estimativa de matéria orgânica no sedimento, parâmetros físico-químicos da água, determinação de metais no sedimento e na água, índices de avaliação de contaminação e análises estatísticas. Os resultados demonstraram que os sistemas de armazenamento de rejeitos de caulim em Barcarena-PA são mais inseguros em relação aos sistemas alternativos de disposição relatados pela literatura, resultando em eventos de vazamentos de rejeitos de caulim em corpos hídricos regionais e áreas de espraiamento utilizadas para balneabilidade. Por outro lado, a disposição de rejeitos de bauxita na área prioriza sistemas alternativos, com maiores teores de sólidos, facilitando ações de controle. Além disso, os rejeitos de bauxita e caulim apresentaram predominância em frações siltosas e mineralogia marcada pela presença de hidróxidos de alumínio. Todas as amostras apresentaram baixa concentração de metais pesados nos sedimentos, sugerindo a ação da ressuspensão em uma área com predominância de sedimentos arenosos. Como exceção, o Cd apresentou altas concentrações em Murucupi e Furo do Arrozal, o que desencadeou altos níveis de contaminação nessas áreas. Todos os locais de amostragem indicaram que havia uma elevada concentração de metais pesados e um elevado grau de contaminação da água, exceto nas imediações de Vila do Conde.Outrossim, elevados riscos ecológicos estão associados aos metais presentes na água provenientes de atividades antrópicas, comprometendo a qualidade do ecossistema estuarino.
Acesso aberto (Open Access)
Análise dos efeitos da detonação na estabilidade de talude em mina de ferro no Quadrilátero Ferrífero em Minas Gerais
(Universidade Federal do Pará, 2022-08-03) AZEVEDO, Daniel Prado; MARQUES, Eduardo Antonio Gomes; http://lattes.cnpq.br/6725413897416818; ALENCAR JÚNIOR, Júlio Augusto de; http://lattes.cnpq.br/3663658632717465
As vibrações induzidas por detonação em frente de lavra são ondas finitas que podem abalar estruturas geotécnicas, taludes ou barragens na mineração. Para a presente pesquisa foram distribuídos sismógrafos pela extensão de um talude com aproximadamente duzentos metros de diferença de cota do fundo da cava até o topo, com o objetivo de analisar a velocidade e aceleração das partículas no momento da passagem de ondas, e suas consequências na estabilidade do maciço rochoso. Sabe-se que o caminhamento destas oscilações vibratórias faz com que as partículas se movimentem e depois retornem ao estado de equilíbrio, por isso, é importante estudar a intensidade das as ondas que foram geradas na detonação e seus comportamentos nas litologias percorridas. Foi analisado um talude na mina objeto de estudo, propriedade da Vale S.A. composto em sua maioria de filitos e quartzitos, ora contínuos, ora descontínuos, pois há uma zona fraturada de orientação N/S que se estende desde o topo do talude até sua base. Nesse contexto há ao menos 3 direções de fraturas que atuam como zona de escape para a água subterrânea, constituindo um problema geotécnico de desagregação de material, resultando em uma grande erosão. As vibrações induzidas pelas detonações de explosivos em frente de lavra podem potencializar a condição de erosão ao se propagarem pela zona fraturada. Foi utilizada neste estudo a maior leitura sismográfica obtida entre os sismógrafos e realizada a avaliação da redução no fator de segurança de seções escolhidas, posteriormente, foi simulada uma vibração limite em que o talude se mantém estável usando-se o software slide. A avaliação dos resultados no talude analisado permitiu interpretar que os efeitos das vibrações nos taludes, reduziu entre 4,1% e 4,8% os valores dos fatores de segurança e mostra que quanto menor o fator de segurança do talude, maior esta interferência da vibração na estabilidade da estrutura pois tem uma diferença de 8% entre a seção de maior Fator de segurança para a de menor Fator de Segurança.
Acesso aberto (Open Access)
Proposição metodológica para melhoria do monitoramento pluviométrico em regiões de barramento com escassez de postos
(Universidade Federal do Pará, 2022-10-10) FERREIRA, Laysse Alves; ISHIHARA, Júnior Hiroyuki; http://lattes.cnpq.br/3498874642887006; https://orcid.org/0000-0002-0081-7913
A Amazônia brasileira é considerada a maior floresta primária do mundo, tendo grande importâncias na biodiversidade do planeta, bem como na economia nacional, possuindo grandes empreendimentos que utilizam barragens para o seu processo produtivo, como barragens hidroelétricas e barragens para mineração. Apesar da sua importância ambiental e econômica, a Amazônica Legal possui baixa densidade e espacialidade de medição in loco de chuva. Os dados de precipitação são a base dos estudos hidrológicos e para todo o ciclo de implantação, operação e desativação das barragens, onde o conhecimento do comportamento hidrológico possibilita ações para prevenção de eventos climáticos extremos, bem como melhor gerenciamento e tomada de decisões dos recursos hídricos. Grupos de estações que possuem comportamentos hidrológicos semelhantes e diferenças mínimas são denominadas áreas hidrologicamente homogêneas, sendo possível a transferência de dados dessas áreas com monitoramento adequado para áreas que apresentam insuficiência de estações. A regionalização permite essa transferência de dados e a extração de informação sobre o comportamento espacial da precipitação, comumente utilizando algoritmos de agrupamento. Diante deste cenário, utilizou-se neste estudo o método de agrupamento hierárquico de Ward para identificação de grupos hidrologicamente homogêneos e posteriormente regionalização através do método da Krigagem Ordinária. Utilizou-se a série histórica de 1986 -2015 (30 anos) de dados de chuva provenientes de 268 estações. Os resultados demonstraram 6 zonas homogêneas com alta variabilidade de precipitação entre os grupos encontrados. A espacialização ratificou os resultados de outros estudos que concluíram que a Amazônia legal apresenta alta variabilidade de chuva, sendo a regionalização uma ferramenta para auxiliar na gestão de áreas com falta de dados.