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Localização de uma Central Nuclear em Portugal Continental
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Localização de uma Central Nuclear em Portugal Continental

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  • 1. Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias Projecto de Final de Curso Relatório Curso de Especialização Tecnológica em Sistemas de Informação GeográficaDiscentes:Bruno Carrola nº 20090768Miguel Arreigota nº 20090809 Lisboa, Julho de 2010
  • 2. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 Índice GeralResumo .............................................................................................................................. iv1. Introdução ............................................................................................................... 12. Fundamentos Teóricos ........................................................................................... 23. Metodologia ............................................................................................................ 33.1. Recolha de Dados: ................................................................................................. 33.2. Tratamento de Dados: ............................................................................................ 43.3. Análise da informação tratada.............................................................................. 103.3.1. Índice de Vulnerabilidade Sismica: ...................................................................... 103.3.2. Cálculo do índice de Perigosidade Sísmica (Ips): ............................................... 143.3.3. Cálculo do índice da População (Ip): ................................................................... 153.3.4. Cálculo do índice de Vulnerabilidade Sísmica: .................................................... 163.3.5. Reclassificação dos Rasters criados: .................................................................. 173.3.6. Criação do Slope .................................................................................................. 183.4. Criação das Áreas de Aptidão:............................................................................. 213.4.1. Apresentação do Modelo: .................................................................................... 224. Resultados:........................................................................................................... 245. Criação dos polígonos das áreas óptimas: .......................................................... 256. Apresentação do Modelo secundário................................................................... 267. Limitações do projecto ......................................................................................... 278. Conclusão ............................................................................................................. 28 i
  • 3. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 20109. Referências Bibliográficas .................................................................................... 30 Índice de Ilustrações Ilustração 1 - Resultado vectorização falhas geológicas ............................ 5 Ilustração 2 - Configuração ferramenta Feature to Raster.......................... 5 Ilustração 3 - Configuração da ferramenta Reclassify ................................ 6 Ilustração 6: ............................................................................................... 11 Ilustração 4: ............................................................................................... 11 Ilustração 5: ............................................................................................... 11 Ilustração 7: ............................................................................................... 12 Ilustração 8: Diagrama de procedimentos para o cálculo do Ivs .............. 13 Ilustração 9: ............................................................................................... 14 Ilustração 10: ............................................................................................. 15 Ilustração 11: ............................................................................................. 15 Ilustração 12: ............................................................................................. 16 Ilustração 13: ............................................................................................. 17 Ilustração 14 .............................................................................................. 17 Ilustração 15: ............................................................................................. 18 Ilustração 16: ............................................................................................. 18 Ilustração 17: ............................................................................................. 19 Ilustração 18: ............................................................................................. 19 Ilustração 19: ............................................................................................. 20 Ilustração 20: ............................................................................................. 20 Ilustração 21: ............................................................................................. 21 Ilustração 22: ............................................................................................. 22 ii
  • 4. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010Ilustração 23: ............................................... Erro! Marcador não definido.Ilustração 24: ............................................... Erro! Marcador não definido.Ilustração 25: ............................................... Erro! Marcador não definido.Ilustração 26: ............................................... Erro! Marcador não definido.Ilustração 27: ............................................................................................. 25Ilustração 28: ............................................................................................. 25Ilustração 29: ............................................................................................. 26Ilustração 30: ............................................................................................. 26 iii
  • 5. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 Resumo Realizado no âmbito das disciplinas SIG e Projecto/Aplicações, este trabalho temcomo objectivo a definição da macro localização que reúne as melhores característicasgeológicas, sismológicas e demográficas para a implantação de uma central nuclear emPortugal Continental. Para tal reuniu-se informações sobre as seguintes variáveis:topografia; geologia; litologia; hidrografia; protecção ambiental e demografia. Reunida eorganizada toda a informação relevante, procedeu-se a uma análise espacial através dautilização do software “ArcGis 9.3.1 ”, produzindo deste modo a melhor ou as melhoresmacro localizações para a central nuclear. iv
  • 6. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 1. Introdução O processo de seleção de localizações tem início como reconhecimentoda variáveis e características do terreno em questão e termina com a selecçãodo local proposto. Não existe uma metodologia única para este fim. Por norma, parte-se dogeral para o particular, delimitanto os inconvenientes conforme o grau deexigênciade segurança da população. Os diversos procedimentos usados formarão então a metodologia detrabalho. A localização de centrais nucleares depende: considerações técnicas,económicas e sociais, política energética e política ambiental. Grande parte dos critérios usados nos métodos de análise é consequentede normas nacionais ou regionais. 1
  • 7. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 2. Fundamentos Teóricos Um dos requisitos principais para sustentar o desenvolvimento do Homemé uma fonte adequada de energia. Para que um país possa evoluir, não deveráestar dependente da compra de energia ou elementos para produção damesma, e se assim for, grandes são os custos para a satisfação de umapopulação em desenvolvimento. Não existe qualquer dúvida em relação ao défice energético de Portugal.A maior parte da energia consumida é importada e principalmente constituídapor combustíveis fósseis como carvão, petróleo e gás natural. É portantourgente encontrar soluções energéticas que favoreçam a economia e oambiente. Uma das soluções possíveis poderia ser a implantação de centraisnucleares em território nacional já que se tratam de fontes de energia nãopoluentes e rentáveis. A fissão de um átomo de urânio liberta 10 milhões devezes mais energia que a combustão de um átomo de carbono, o queevidencia o potencial deste tipo de energia. Uma grande vantagem da energianuclear é também o facto de não emitir dióxido de carbono (CO2) para aatmosfera, o que contribui significativamente para a conservação do ambiente. 2
  • 8. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 3. Metodologia Não existe uma metodologia definida para este tipo de projecto, apenas afilosofia de trabalho pode ser considerada universal, partindo-se do geral para oparticular, delimitando-se os inconvenientes conforme os graus de exigênciapara a obtenção de segurança da população. A recolha, tratamento e análisede informação foi feita sobre variáveis sismológicas, geológicas edemográficas. 3.1. Recolha de Dados: A - Carta Geológica (jpeg) ; Fonte: Google imagens B - Carta de intensidade sísmica máxima (shapefile); Fonte: APA C - Carta litológica (shapefile); Fonte: APA D - Tabela de população por concelho (xls); Fonte: INE E - CAOP 2008 (shapefile); Fonte: IGP F - Rede hidrográfica nacional (shapefile); Fonte: APA G - Mapa altimétrico (shapefile); Fonte: APA H - Vértices geodésicos (shapefile); Fonte: IGP I - Áreas protegidas (shapefile); Fonte: APA J - Albufeiras (shapefile); Fonte: APA K - Médias de escoamento hidrográfico 20 anos (html); Fonte: IGP 3
  • 9. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 3.2. Tratamento de Dados: A – Carta Geológica:  Utilização da CAOP 2008 (coordenadas Datum Lisboa Hayford Gauss IGeoE) como base para a georreferenciação do jpg.  Vectorização de carta geológica: - Falhas efectiva - Falhas prováveis - Carreamento/CavalgamentoIlustração 1 - Criação de subtipos Ilustração 2 – Snaps para vectorização. 4
  • 10. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 Ilustração 1 - Resultado vectorização falhas geológicas B – Mapa de intensidade sísmica máxima:  Conversão da feature para raster.Ilustração 2 - Configuração ferramenta Feature to Raster 5
  • 11. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010C – Carta litológica:  Conversão da feature para raster.  Reclassificação .Ilustração 3 - Configuração da ferramenta ReclassifyD - Tabela de população por concelho:  Organização da tabela em Excel e criação das colunas necessárias para posterior utilização da ferramenta Join do ArcMap. 6
  • 12. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 E - CAOP 2008:  Utilização da ferramenta Join para agregação da informação do INE à CAOP.Ilustração 6 - Configuração ferramenta Join Ilustração 7 - CAOP após join da população 7
  • 13. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010F - Rede hidrográfica nacional:  Selecção por atributos dos rios que garantem um caudal médio de 350 m3/s: Minho, Douro e Tejo.  Criação de um buffer de 1km em cada um dos rios seleccionados. Ilustração 8 - Configuração da ferramenta buffer  Conversão da feature para raster.  Reclassificação do raster .G - Mapa altimétrico:  Não foi necessário qualquer tratamento. 8
  • 14. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010H - Vértices geodésicos:  Não foi necessário qualquer tratamento.I - Áreas protegidas:  Conversão da feature para raster  Reclassificação Ilustração 9 - Resultado da reclassificaçãoJ – Albufeiras:  Conversão da feature para raster  ReclassificaçãoK - Médias de escoamento hidrográfico 20 anos:  Não foi necessário qualquer tratamento. 9
  • 15. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 3.3. Análise da informação tratada 3.3.1. Índice de Vulnerabilidade Sismica: As consequências da ocorrência de um sismo dependem não só dascondições naturais mas também da ocupação humana do território. Este índice (Ivs) resulta do cruzamento de dois indicadores. Um natural,índice de perigosidade sísmica (Ips) e outro demográfico, índice da População(Ip). Para se poder mostrar o último (Ip), foi tida em conta a percentagem dapopulação residente nos concelhos, relativamente à população residente nopaís. Para a realização do cálculo dos indicadores utilizou-se a ferramentaRaster Calculater. Esta ferramenta é utilizada na execução de múltiplas tarefas:cálculos matemáticos usando operadores e funções, criação de consultas deselecção, entre outras. Porém, dois dos parâmetros respectivos tiveram primeiramente de sersubmetidos a mais alguns procedimentos: 10
  • 16. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 a) Falhas Efectivas:  Selecção do subtipo “falhas_efectivas”.  Criação de nova Feature.  Utilização da ferramenta Euclidean Distance.  Reclassificação das distâncias euclidianas. Ilustração 4: Configuração da ferramenta Euclidean Ilustração 5: Reclassificação das distânciasDistance euclidianas Ilustração 6: Resultado da reclassificação das distâncias euclidianas 11
  • 17. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 b) População residente: Após o Join à CAOP referido no passo E do Tratamento de Dados,efectuou-se:  Conversão da feature para raster.  Reclassificação. Ilustração 7: Resultado do raster pós reclassificação Após estes procedimentos seguiu-se então para o cálculo dos doisindicadores (Ips e Ip) e do índice de vulnerabilidade sísmica (Ivs). 12
  • 18. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010Ilustração 8: Diagrama de procedimentos para o cálculo do Ivs 13
  • 19. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 20103.3.2. Cálculo do índice de Perigosidade Sísmica (Ips): Ilustração 9: Configuração do Raster Calculator para cálculo do Ips 14
  • 20. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 3.3.3. Cálculo do índice da População (Ip):Ilustração 10: Estatísticas da variável CAOP2008 Ilustração 11: Configuração do Raster Calculator para cálculo do Ip 15
  • 21. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 20103.3.4. Cálculo do índice de Vulnerabilidade Sísmica: Ilustração 12: Configuração do Raster Calculator para cálculo do Ivs 16
  • 22. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 3.3.5. Reclassificação dos Rasters criados: Houve a necessidade de reclassificar estes dois índices principais (Ips) e(Ivs), pois estes terão de estar com o mesmo número de classes para posteriorutilização na ferramenta Weighted Overlay. Optou-se por oito classes,simplesmente por a variável da intensidade sísmica apresentar à priori oitoclasses. Ilustração 14 Ips recalculado Ilustração 13: Ivs recalculado 17
  • 23. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 3.3.6. Criação do Slope Para este projecto, com informação a 1000K, foi criado um slope com 500metros de pixel. De seguida, apresentam-se os passos para a criação domodelo digital de terreno e respectivo slope:  Criação de um TIN utilizando a ferramenta “Create TIN From Features” na barra 3D Analyst. Ilustração 15: Configuração da ferramenta Create TIN From Features  Actualização do TIN criado anteriormente, adicionando a shape “curvas de nível” através da ferramenta “Add Features to TIN” 18 Ilustração 16: Actualização do TIN com as “curvas de nível” Ilustração 16:
  • 24. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 Conversão do TIN para Raster através da ferramenta “TIN to Raster” utilizando 500 metros como tamanho de pixel. Ilustração 17: Configuração da ferramenta TIN to Raster Corte do Raster pelo limite de Portugal continental utilizando a ferramenta “Extract by Mask” com o Merge da CAOP como “Feature mask data”. Ilustração 18: Configuração da ferramenta Extract by Mask 19
  • 25. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 MDT fica então preparado. Ilustração 19: Modelo digital de terreno preparado Análise do MDT criado: o Slope (mapa de declives): utilização da ferramenta “Slope” na barra “Spatial Analyst” com pixel = 500 m. Ilustração 20: Configuração do slope 20
  • 26. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010  Após a criação do slope a 500 metros, reclassifica-se o mesmo para oito classes: 1 – zonas planas 8 – zonas de grande declive Ilustração 21: Slope preparado 3.4. Criação das Áreas de Aptidão: Utilizando uma escala de medida igual em todos os rasters, a ferramentaWeighted Overlay pode calcular de novos rasters de acordo com o peso que seatribui a cada variável. 21
  • 27. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 3.4.1. Apresentação do Modelo: Ilustração 22: Modelo proposto (ModelBuilder)As variáveis que foram escolhidas para entrar em análise foram: - Índice de vulnerabilidade sísmica: 70% peso. - Slope 500m: 30% peso. - Buffer dos Rios 1Km: Restrição. - Áreas protegidas: Restrição. - Albufeiras: Restrição. 22
  • 28. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 Ilustração 23: Configuração da ferramenta Weighted Overlay A decisão dos pesos foi de 30% para os declives (slope) e de 70% oíndice de vulnerabilidade sísmica, pois a existência de uma base geológicaestável (com o mínimo risco sísmico) é crucial para o local de implantação deuma central nuclear. 23
  • 29. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 4. Resultados:Resultado20: - Slope 30% - Ivs 70% - Buffer 1 = 1 (valido) e Nodata = Restricted. - Áreas protegidas: Restrição. - Albufeiras: Restrição.(pode-se notar as áreas óptimas a vermelho)Resultado 7: - Slope 30% - Ivs 70% - Sem Buffer de limitação - Áreas protegidas: Restrição. - Albufeiras: Restrição.(Pode-se notar as áreas sem a limitação ao buffer a verde e amarelo como óptimas,provando que as áreas em redor também respeitam os requisitos exigidos )0 = Restrito1 = Optimo2 = Boa3 a 8: áreas não aptas. 24
  • 30. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010Resultado 8: - Slope 30% - Ips 70 % - Sem Buffer de limitação - Áreas protegidas: Restrição. - Albufeiras: Restrição.(Nota-se neste resultado as áreas óptimas calculadas apenas com o I’perigosidade sísmica).0 = Restrito1 = Optimo2 = Boa3 a 8: áreas não aptas.5. Criação dos polígonos das áreasóptimas:  Utilização da ferramenta Con. esta ferramenta serve para se poder extrair o conjunto de pixéis de um determinado valor para um novo raster. Ilustração 24: Configuração daferamenta Con  Raster to Poligon para passar esses mesmos pixéis para polígonos. Ilustração 25: Resultado da criação dos polígonos de áreas óptimas 25
  • 31. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 20106. Apresentação do Modelo secundário. Ilustração 26: Modelo secundário (ModelBuilder) Este modelo é apresentado para uma mera observação das distânciasàs áreas sociais da macro-localização definida como mais apta, através dosseguintes passos:  Merge da COS (carta da ocupação do solo: 312-313-314-322-323- 324-332-333-334) .  Select das áreas sociais.  Euclidean Distance.  Reclassify. Ilustração 27: distâncias euclidianas mais polígonos gerados anteriormente Na zona mais a branco fica então definido um espaço fora das áreassociais onde existe apenas agricultura e florestas. 26
  • 32. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 7. Limitações do projecto- A grande maioria da informação pesquisada era demasiado técnica- Recuos sucessivos no que respeita à metodologia a adoptar- Dificuldade na definição das variáveis relevantes para este tipo de projecto: foirecolhida e tratada uma grande quantidade de dados que acabaram por nãoser utilizados, entre os quais os dados de velocidade do vento, a rede eléctricanacional, as redes rodoviária e ferroviária nacionais, boletins de escoamento(snirh), amplitude térmica, etc. 27
  • 33. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 8. Conclusão No que respeita à melhor macro-localização para a implantação de umacentral nuclear em Portugal Continental, o objectivo do projecto foi concluídocom sucesso. De seguida, mostra-se os layouts obtidos: 28
  • 34. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 29
  • 35. Relatório – Projecto Final de Curso Julho de 2010 9. Referências Bibliográficas FEITOSA, Gutemberg de Castro; “seleção de sítio para centrais nuclearese a influencia da geologia e sismologia”. 30