Análise e interpretação do comportamento da barragem de Montesinho durante a sua construção

Abstract

Este trabalho descreve a preparação um modelo tridimensional de elementos finitos (FEM), desenvolvido em Code-Aster, utilizado para modelar a construção da barragem de Montesinho. Trata-se de uma barragem de enrocamento com membrana de betão a montante (CFRD) com uma altura de aterro de 36,5 m. Localiza-se no norte de Portugal, perto da fronteira com Espanha, e a sua construção decorreu durante o desenvolvimento deste trabalho, estando neste momento a terminar. A barragem localiza-se no rio Sabor e encontra-se inserida na Reserva Natural de Montesinho tendo como principal função fornecer água à cidade de Bragança. Esta obra visa reforçar a capacidade existente na barragem de Serra Serrada, localizada a cerca de 3 km a Oeste da barragem de Montesinho, que se tem mostrado como insuficiente para fornecer água à população de Bragança durante o ano. Dada a importância e sensibilidade da Reserva Natural de Montesinho o dono de obra – ATMAD (Águas de Trás-os-Montes e Alto Douro) – tomou medidas especiais de mitigação de riscos ambientais. O Code-Aster é um programa de elementos finitos de utilização genérica desenvolvido pela Eléctricité de France (EDF) para o projeto e manutenção das centrais eléctricas e da rede elétrica da EDF. Em 2001 a EDF decidiu tornar a utilização do Code-Aster pública, sob a Licença Pública Geral GNU. A partir desse momento tem estado em desenvolvimento constante fazendo com que este software seja capaz de tratar uma vasta gama de fenómenos. O programa é escrito em linguagem Fortran e Python, tendo mais de 1,5 milhões de linhas de código. Neste estudo desenvolveu-se um modelo de elementos finitos para simular o processo construtivo da barragem, tendo-se adotado um modelo de Drucker-Prager para modelar o comportamento do material enrocamento. Os parâmetros do modelo foram calibrados com base em ensaios triaxiais de grandes dimensões realizados sobre os materiais usados na construção da barragem. O faseamento construtivo foi simulado no modelo, tendo os resultados numéricos concordado com os assentamentos do aterro registados in situ, indicando assim que este tipo de modelação pode ser aplicada na análise de deformações de uma barragem CFRD.