Redução de dimensões em variáveis de saída espaciais na estrutura de quantificação de incertezas: aplicação para estudos de rupturas de barragens de rejeitos

• Processo: 23/08472-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 27 de setembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Engenharia Hidráulica
• Pesquisador responsável: Geraldo de Freitas Maciel
• Beneficiário: Yuri Taglieri Sáo
• Supervisor: Pascal Noble
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse (INSA Toulouse), França
• Vinculado à bolsa: 22/05184-1 - Abordagem probabilística em estudos de ruptura de barragens de rejeitos com fins de definição de metodologia consistente, BP.DR
• Assunto(s): Fluidos não newtonianos Quantificação de incertezas Simulação numérica Barragens de rejeitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análise de sensibilidade global | equações de águas rasas | fluidos não-newtonianos | Quantificação de Incertezas | Rompimento de barragem de rejeito | Simulação Numérica | Ruptura de barragens - Modelagem

Resumo

Barragens de rejeitos são estruturas susceptíveis a falhas e apresentam riscos extraordinários para a comunidade, infraestrutura e meio ambiente. Diante do grande risco associado às barragens de rejeitos e desastres recentes (Mount Polley (2014), Mariana-MG (2015) e Brumadinho-MG (2019)), análises numéricas de rupturas de barragens hipotéticas em terrenos com topografia complexa devem ser realizadas para estimar áreas de inundação e deposição de rejeitos, velocidades do escoamento e tempos de chegada em locais de interesse. Ademais, não existem metodologias normatizadas e específicas para esses estudos, além de que características físicas dos rejeitos introduzem incertezas significativas na análise, como volume mobilizado, hidrograma de ruptura e reologia dos rejeitos. A ausência de metodologias normatizadas, em conjunto com as incertezas inerentes da natureza do rejeito, aponta para a aplicação de uma abordagem probabilística visando avaliar escoamentos de rejeitos devido a uma ruptura de barragem. Nesse contexto, o objetivo geral do projeto de tese principal (Bolsa no País) é propor uma metodologia numérica baseada na solução das Equações de Águas Rasas e focada na Quantificação de Incertezas e Análise de Sensibilidade Global dos parâmetros de entrada sobre as variáveis de saída através de modelagem probabilística. Para complementar as contribuições do projeto de tese principal, esta proposta visa apresentar um projeto de estágio de pesquisa a ser executado no Institut National des Sciences Appliquées (INSA), mais especificamente no Institut de Mathématiques de Toulouse (IMT), França. As atividades propostas estão estruturadas sob duas vertentes complementares: 1) a vertente determinística, para resolver numericamente as Equações de Águas Rasas de fluidos não-Newtonianos sobre um terreno de topografia complexa; e 2) as vertentes de Quantificação de Incertezas (probabilística) para realizar procedimentos de metamodelagem e de Análise de Sensibilidade Global focada em variáveis de saída espaciais (mancha de inundação e mapa de velocidades do escoamento, por exemplo). As competências mencionadas na proposta são exercidas por professores pesquisadores do INSA envolvidos no projeto (sob coordenação do Prof. Pascal Noble). (AU)