Metodologia probabilística de previsão de brecha de rutura de barragens

Abstract

O rompimento de barragens pode expor o vale à jusante a um risco significativo de danos e perdas de bens materiais e vidas humanas. Qual o risco de uma cota de inundação atingir uma determinada localidade para um evento de rompimento da barragem? O atual estado da arte em engenharia hidráulica requer o emprego da metodologia determinística e não responde a pergunta. E devido à incerteza associada à determinação dos parâmetros de formação da brecha, o presente trabalho propõe o emprego da metodologia probabilística na previsão desses parâmetros e cálculo do risco de cota de inundação atingir determinado local. O presente estudo empregou a metodologia na UHE Tucuruí, em Tucuruí/PA. Três cenários de brecha foram avaliados nas estruturas de terra e enrocamento, empregando a metodologia probabilística e comparando os resultados dos hidrogramas de saída e manchas de inundação com os resultados da metodologia determinística. O estudo de caso mostrou que com a metodologia probabilística é possível calcular o risco de cotas de inundação, referente uma brecha de ruptura, ao longo do vale à jusante. A determinação do risco não era possível utilizando a metodologia determinística, atualmente empregada em estudos de ruptura de barragens. Além disso, o emprego de equações empíricas e recomendações de engenharia isoladamente, se mostram insuficientes para desenvolver estudos de ruptura de barragens para empreendimentos com grandes volumes de reservação, maiores do que 600 hm³.<br>

Abstract: The dam failure could expose the valley downstream to a significant risk of damage and loss of material goods and human lives. So, what is the risk related with the dam breach outflow? The current state of practice for dam breach modeling requires a deterministic assumption of the breach parameters, so that a breach outflow hydrograph can be computed and hydraulically routed downstream. Because of the uncertainty associated with the breach parameters, the present work proposes the use of probabilistic approach to dam breach modeling. This study employed the probabilistic approach at the Tucuruí Dam, Tucuruí /PA. Three scenarios were evaluated for the earth and rock fill dams employing a probabilistic approach, and comparing its results with the deterministic approach. The case study showed the employment of the probabilistic approach allowed the calculation of the exceedance probability peak flows and floodplain, which was not possible using the deterministic approach for dam breach analysis. Also, only the use of empirical equations and engineering recommendations, according with deterministic approach, appears to be insufficient to develop reliable dam breach studies for dams with large stored volumes, more than 600 hm³.