Metodologia para o monitoramento geodésico em torres eólicas onshore

Abstract

O objetivo desta dissertação é desenvolver uma metodologia para o monitoramento geodésico em torres eólicas onshore, para averiguar a existência de deslocamentos a partir de pontos-objeto localizados na torre e na base da fundação. O monitoramento foi realizado nas torres eólicas Gravatá 01 e Gravatá 02 do Parque Eólica Gravatá Geradora de Energia S.A., localizado no município brasileiro de Gravatá-PE, a partir de um Sistema de Referência de Medição estável, cujos pontos de referência formam uma configuração de um triângulo equilátero e de um hexágono regular, definindo-se o centro de simetria das geometrias coincidentes ao centroide da torre eólica. Esta configuração permite avaliar a verticalidade e a geometria da torre através de alvos refletivos alinhados com os pontos de referência do triângulo regular e o centro da torre, e por meio das soldas transversais (ST) entre os segmentos da torre e respectivas bordas. Para avaliar possíveis recalques da fundação, foram implantados pinos, com superfícies semiesféricas, nas bases das torres a serem monitoradas, por meio de nivelamento geométrico de alta precisão. Para avaliar possíveis movimentos da torre Gravatá 02 foram empregados os métodos geodésicos/topográficos: Poligonação com centragem forçada, irradiação tridimensional, método de medição das bordas e nivelamento trigonométrico de visadas unilaterais. A interligação com o Sistema Geodésico de Referência (SGR) oficial do Brasil foi feito a partir do posicionamento GNSS método relativo estático nos 03 vértices do triângulo e 01 vértice do hexágono. Os pontos de referência foram ajustados pelo Método dos Mínimos Quadrados através do modelo Paramétrico e testados estatisticamente, apresentando desvios padrão planimétricos mínimo de ± 0,00922 m e máximo com ± 0,01813 m. Os dados levantados da torre eólica foram processados pelo Método dos Mínimos Quadrados, utilizando os modelos combinado e paramétrico, obtendo como resultados as coordenadas ajustadas do baricentro das seções circulares das soldas transversais da torre eólica em diferentes cotas. Nas torres eólicas foram realizadas duas campanhas de medições e tiveram como resultados a obtenção dos diâmetros das seções circulares formadas pelas soldas transversais (ST) e as suas respectivas coordenadas do centro geométrico. Com estas coordenadas, foram definidos a origem do alinhamento de referência e realizado a diferença linear entre centros geométricos, os ângulos de deflexão e respectivas direções. Verifica-se na torre Gravatá 02, em relação a variação de cotas entre as duas campanhas, uma diferença máxima de 0,00001 ± 0,00006 m no pino RN01 e na torre Gravatá 01 de 0,00086 ± 0,00053 m no pino RN06. Os raios médios foram de 1,8431 ± 0,0005 m (ST01) e de 1,6994 ± 0,0268 m da ST22. O cálculo médio da deflexão entre as coordenadas do centro da seção circular da ST22 e do alinhamento vertical de referência foi de 0°2'39.22"± 2.83" na direção Noroeste e diferença linear média de 0,0878 ± 0,0078 m. O ângulo de deflexão do topo foi de 0°8'44.88" e diferença linear de 0,2590 m, definido a partir de uma função não linear ajustada por MMQ, devido a impossibilidade de medições do topo da torre.