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Gestão de Dados de Segurança de Barragens

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William Empson , PE, PMP Gerenciador de Risco Senior em Programa de Segurança de Diques U.S. Army Corps of Engineers Risk Management Center William.B.Empson@usace.army.mil Oficina de Segurança de Barragens Brasília, Brazil 20-24 maio , 2013.

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gest o de dados de seguran a de barragens

William Empson, PE, PMP

Gerenciador de Risco Senior emPrograma de Segurança de Diques

U.S. Army Corps of Engineers

Risk Management Center

William.B.Empson@usace.army.mil

Oficina de Segurança de Barragens

Brasília, Brazil

20-24 maio, 2013

Gestão de Dados de Segurança de Barragens

slide2

Gestão de Dados

Você tem os dados – e agora?

Amanda Sutter, P.E.

CEMVS

slide3

Objetivo

Realizaravaliaçãotempestiva dos dados paraassegurarque o mal desempenhode umaestruturasemsegurançasejadetectado o maiscedopossível

objetivos
Objetivos
  • Aprender vários métodos de coleta, processamento, apresentação, avaliação de dados e necessidades para elaboração de relatórios.
  • Identificar os diversos fatores que influenciam os dados da instrumentação de segurança de barragens.
slide5

Componentes de Gestão de Dados

  • Coleta
  • Redução e processamento
  • Apresentação
  • Avaliação
slide6

Cronograma de Coleta de Dados

Fatoresqueafetam o cronograma

Objetivo do instrumento

Condições do projeto

Idade do projeto

Evento de carga

Anomaliaobservada

Disponibilidade de pessoal

Localização do projeto

Recursosfinanceiros

Políticainstitucional

Funds

New

Leak

Flood

slide7

Coleta de Dados

O conjunto de dados deveconter

Projeto

Identificação do Instrumento

Leitura do instrumento

Unidade de leitura

Nome do leitor

Data

Reservatório e Nível de Jusante

Condiçõesmeteorológicas

Condiçõesinusitadas

Danosnosinstrumentos

slide8

Coleta de dados

Consistência

Pessoal

Forma emque a leitura é realizada

Equipamentos

Rotularinstrumentos

Capacitarpessoal de coleta de dados Leiturasmúltiplas

Coordenaçãode leituras dos instrumentos

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Coleta de Dados

Entrada de Dados

Livros de dados

Fichas de campo

Computador notebook

Computador de mãoou de bolso

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Coleta de Dados

Equipamentosusadosparamonitorarinstrumentosdevemsercalibrados e estaremboas condições de operação.

Écríticauma boa comunicação entre as pessoasquefazem a leitura dos instrumentos e o pessoal do escritório

Deve-se estabelecervalores de limiares, quedevemserfornecidosàspessoasquecoletam e transmitem dados.

slide11

Redução e Processamento

Software de Redução de Dados

Pacote de Base de Dados de Instrumentação, WinIDP

Software desenvolvido no nível do distrito

Software comercial

Microsoft Excel ouAccess

SINCO

GeoKon

Geomation

slide12

WinIDP

  • Desenvolvimento
        • Proponente: HQUSACE (sede)
        • Baseadoemlevantamentos de Distritos (1990)
          • Necessidade de instrumentaçãoparasegurança de barragens
          • Compatibilidade com bases de dado existentes
        • Convertido a Windows em 1996
        • Portal WEB e módulos de SIG 2003
        • Atualizadocontinuamente; versãoatual 5.5d
          • Versãomaisatualacrescentou o Grapher7 e modificoutarefasprogramadasparaimportação e plotagem de dados.
winidp caracter sticas
WinIDP: Características
  • Formatos definidos pelos usuários para dados de entrada, plotagens, relatórios
  • Constantes que dependem de prazos (reparo de riser=> nova elevação)
  • Entrada de dados manuais com condições de campo compartilhadas
  • Importação de dados (pode ser automatizada/ programada)
  • Compatível com Geomation e registradores de dados CSI
  • Recalcular por conjunto de dados ou instrumento
  • Edição de dados pelo conjunto de dados ou instrumento
  • Oculta dados que sejam questionáveis
  • Plotagem em Grupos
  • Rede ou independente (stand alone)
  • Múltiplos usuários (uso concomitante)
  • Acesso via Internet, WebIDP.
webidp
WebIDP
  • Requer internet explorer e acesso a internet – sem instalação local.
  • Entrada de

Dados

  • Plotagens
  • Relatório
winidp benef cios
WinIDP: Benefícios

Uma boa opção

  • Conta com suporte do pessoal de segurança de barragens do COE
  • Adequado à instrumentação de barragens
  • Atualizações e custos compartilhados com outros
  • Compatível com outros processos de engenharia e sistemas de informação usados na segurança de barragens
  • O programa é gratuito. Suporte é pago na medida da utilização
  • Não reinvente a roda – melhore a roda caso necessário.
slide16

Apresentação de Dados

Plotagens de SérieHistórica

PlotagensPosicionais

PlotagensMúltiplas

Plotagens de Correlação

slide20

OrientaçõesparaApresentação dos Dados

    • Escalaapropriada
    • Padronizar o formato
    • Apresentarcondições de campo relevantes
    • Localização e corte transversal nosgráficos
    • Anotareventos e observaçõesquepossamexplicar dados inusitados
    • Evitarplotagensmuitocheias de informação
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Análise e Avaliação

Tendências, Padrões e Limiares

Previsão de Desempenho

Dados recentes

Dados históricos

Condições de campo

Limites “Razoáveis”

slide29

Benefíciosdo Prognóstico de Desempenho

    • Avaliaçãorápida de comportamentos de barragem
    • Indicação de dados coletadosapropriadamente
    • Condições de Campo
    • Alertaquandoleiturasextrapolamvaloresesperados
slide30

Atençãopara o usolimiar

    • Nãorevelaráinstrumentosconectados
    • Só é tãobomquantoos dados de onde é proveniente
    • Nãodevesubstituiranálisecompleta de dados
  • Limiarespodemseraplicadosdurante
    • Coleta de dados
    • Entrada de dados
    • Avaliação de Dados
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Análise e Avaliação

Comparar Dados Atuais a

Dados recentes

Dados históricos (tendênciaestabelecida)

Inicial

Condições de Campo

Previsão do Projeto/Limiares

Outros tipos de instrumentação

slide32

Análise e Avaliação

  • Outrasconsiderações
    • Atividades de Construção.
    • Manutenção da instrumentação.
    • Alteração de procedimentos.
      • (i.e. correção de temperatura; especialmenteconcreto)
    • Mudança de equipamentosoupessoal.
    • Tempo de atraso.
slide33

Açõesapós as análises

    • Documentar a avaliação.
    • Verificarleiturassuspeitas e calibração de resultados.
    • VerificarProcedimentos (I.e. diferentesconfigurações de sensibildade).
    • Leituraduplicada.
    • Notificarpessoalpertinente.
    • Verificar com outros tipos de instrumentos.
    • Solicitarobservação visual da área.
    • Modificarcronograma de coleta de dados.
    • Solicitarinvestigaçõesadicionais.
slide34

Açõesapós as análises

  • Requisitos de Relatórios
      • Resumo da instrumentação e avaliaçãopelaDivisãoanualmente
      • Avaliação a serincluídanasInspeçõesPeriódicas
planejamento da instrumenta o
Planejamento da Instrumentação
  • Prever mecanismo de controle (e.g. Reservatório)
  • Definir a questão a ser respondida (e.g. vedação é 90% efetiva)
  • Selecionar parâmetro a ser monitorado (e.g. elevação de piezométrica)
  • Prever magnitude da mudança (e.g. 16m)
  • Selecionar localização dos instrumentos (e.g. pé da barragem)
  • Selecionar instrumentos
  • Selecionar frequência de leitura
  • Coleta e Gestão de Dados

“Geotechnical Instrumentation for Monitoring Field Performance” Dunnicliff, 1993

“Instrumentation ofEmbankmentDamsandLevees” EM1110-2-1908, 30 Jun 1995

objetivos1
Objetivos
  • Aprender vários métodos de coleta, processamento, apresentação, avaliação de dados e requisitos de relatórios
  • Identificar os diversos fatores que influenciam nos dados gerados pelos instrumentos utilizados na segurança de barragens
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Conclusão

Realizaravaliaçãotempestivade dados paraassegurarque o mal desempenho de umaestrutura com baixasegurançasejadetectado o maisprecocementepossível .

Dados de instrumentaçãosão um recursovaliosopara a vida da estrutura.

Faça Backup dos dados.

slide43

PW-10

PW-08

PW-09

Stilling Basin

Flow

Dam Centerline

slide44

Piezômetros de SistemaAberto (ponta da entrada do poço) [wellpoint]Montadosdentro do preenchimentopermeávelPreenchimentopermeávelpossuitubulaçãoperfuradacomodrenocoletor

PW-08

Collector pipe

slide45

PW-08

PW-09

PW-10

slide46

Avaliação de Dados do Piezômetro

  • O quefoiobservadonaplotagem
    • Aumentoprogressivo das pressões no piezômetro
    • Comportamentonãoconsistente com cotasmáximasanteriores
    • Piezômetros a Jusanterefletem o níveld’água a jusante (esperado)
    • PW-08 normalmentefoiseco (esperado)
  • Quaisfatorespodemserrelevantes
    • Tempo
    • Cotaalta do reservatório
    • Material de preenchimentoentupidooutubocoletorbloqueado
    • Temperatura
    • Tratamento da mina de carvão
    • Ponta do Piezômetroouriserfissurado
    • Testes anteriores de quedada coroa (head) (1,5 m em 5 minutosem 2003)
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Avaliação de Dados do Piezômetro

  • Quaisaçõespodemsertomadas
    • Nãopressuponhaqueháfalhaiminente da barragem
    • Observe a área de perigo
    • Verifiquevisualmenteosdanosàinstrumentação
    • Notifiquepessoal do projeto, gestores e outros membros da equipepertinentes
    • Realize teste de aumento e diminuição de coroa
    • Integridade da parte inferior do buraco
    • Use sacoinflávelparatestarse háfalhas no piezômetro
    • Instaleinstrumentaçãoadicional
    • Analise a estabilidade do muro
    • Aumente a frequênciade leitura
    • Automação com alarme
    • Bombaemporta de inspeção e câmeraparainspecionar a tubulação
    • Pesquisasadicionaisnaliteraturasobretratamento de fundações
slide48

EXERCÍCIO 1: Avaliação dos Dados do Piezômetro

  • Qualseria o limiterecomendadoparaPW-08
    • Seco
    • Água de Jusantemais 1,5m
  • Qualseria o limiterecomendadoparaPW-09
    • Água de jusantemais 1,5m
  • Emquaisetapas da avaliação de dados esteslimitespoderiamseraplicados
  • Coleta de Dados (Automaçãoou Manual)
    • Entrada de Dados
    • Plotagem de Dados
    • Avaliação de Dados